١

مواد معدنی) در اکتشاف GISکاربرد سیستم اطالعات جغرافیایی(

محدثه ،صالحی

، دانشگاه هرمزگاندانشجوي کارشناسی ارشد سنجش از دور و سیستم اطالعات جغرافیایی

salehi.ac.ir@gmail.com

چکیده

را می توان در زمینه هاي مختلف زمـین شناسـی از جملـه اکتشـاف نفـت و مـواد GISسیستم اطالعات جغرافیایی یا

بهترین ابزار مدیریتی بـراي جمـع GISبه کار برد. و . . . معدنی، مطالعات زیست محیطی، نقشه برداري زمین شناسی

، سـطحی مجموعه داده ها شامل سنگ بستر و نقشه هاي زمین شناسی .است ي مکانی ها آوري و یکپارچه سازي داده

هاي ویژگی هاي ساختاري، محور ی، مانندخط یژگی هايو ا وه ، ژئوشیمی نمونهواص فیزیکی زمینمطالعه خداده هاي

اکتشافی مواد معـدنی فعالیت هايدر GISوه خدمات رسانی بنابراین، هدف از این مقاله نح .است چین خوردگی زمین

مساعد را براي مواد معدنی ذخیره شده، بر اساس توزیع مواد معدنی مشخص بیان کـرد و مناطق ،که بر حسب آن است

.صرفه جویی کند هزینهمی تواند در زمان و GISاینکه چگونه

سنگ بستر داده هاي مکانی،زمین شناسی ، ، اکتشاف مواد معدنی، GIS ، سیستم اطالعات جغرافیایی : :کلیدواژه

Application of Geographic Information System (GIS) in mineral exploration salehi, mohadeseh

salehi.ac.ir@gmail.com

Abstract Geographic Information System or GIS can be utilized in different fields in Geology such as; mineral and petroleum exploration, environmental studies, geological mapping and others.The GIS is the best management tool for collecting and integrating all these spatial data. The datasets include bedrock nd superficial geological maps, geophysical survey data, geochemistry of samples, and mineral occurrence data. So, the aim of this paper is to showing how the GIS serve mineral exploration showing areas favorable for mineral to deposit, based on the distribution of known minerals occurrences, and how GIS can save time and money. Keywords: Geographic Information System , GIS , mineral exploration , Geology, spatial data, bedrock

٢

مقدمه

ــایی ( ــات جغرافی ــی GISسیســتم اطالع ــین شناس ــاي زم ــه ه ــر در زمین ــال حاض ــوع ) در ح بســیار گســترده و متن

در زمینـه اکتشـاف مـواد معـدنی تمرکـز GISبرنامـه کـارگیري باسـتفاده قـرار مـی گیـرد. امـا در اینجـا، روي مورد

خواهیم کرد.

مقیـاس بـه کوچـک آغـاز شـده و یمقیاسـ درین مرحلـه اسـت کـه فرآیند اکتشاف مـواد معـدنی متشـکل از چنـد

مربـوط بـه زمـین شناسـی، توپـوگرافی، ژئوفیزیـک، ژئوشـیمیایی مطالعـات . در هـر مرحلـه، تبدیل مـی شـود بزرگتر

بــا تلفیــق نتــایج در هــر مرحلــه جمــع آوري شــده، مــورد پــردازش قــرار گرفتــه و یکپارچــه مــی گــردد. و حفــاري

، بـه و سـرانجام بـه انتخـاب محـل هـایی بـه عنـوان هـدف بـراي حفـاري ه کـوچکتر مـی شـود منطقه مـورد مطالعـ

. )1381منظور دست یافتن به ذخایر معدنی پایان می پدیرد(کریمی ،

شرکت هاي اکتشافی مواد معـدنی بـا انـواع مختلفـی از منـابع داده هـا بـراي اکتشـاف ذخـایر مـواد معـدنی سـروکار

شـه هـاي زمـین شناسـی، تصـاویر مـاهواره اي چنـد طیفـی و تصـاویر ژئـوفیزیکی تـا پایگـاه دارند. نوع داده هـا از نق

داده هـا در فرمــت هــاي مختلــف تغییــر مــی کنــد. بهتــرین برنامــه بــراي جمــع آوري تمــام ایــن داده هــا و بدســت

است. GISآوردن نتیجه با ارزش،

GIS رت عـدم وجـود برنامـه جـامع اکتشـاف مـواد همچنین می تواند بـراي تولیـد نقشـه پتانسـیل معـدنی، در صـو

معدنی سیستماتیک مورد اسـتفاده قـرار گیـرد، ایـن موضـوع مهـم اسـت کـه روش هـاي جـایگزینی از طبقـه بنـدي

پتانسـیل هـاي معـدنی را ایجـاد کنیــد. پـس، احتمـال اسـتفاده از داده هـاي فضــایی کـه مربـوط بـه پتانسـیل هــاي

مـی شــود وجـود دارد کـه در بسـیاري از منـاطق قابـل دسـترس اســت. معـدنی؛ ماننـد سـنگ شناسـی و توپـوگرافی

ــا در ــام آنه ــا ادغ ــوان ب ــی ت ــا را م ــن داده ه ــت ای ــد GISاهمی ــه ش ــارتر، -(بونهاممتوج ــافه )1994ک ــابراین اض . بن

ــد، ــا مــدل هــاي ذخایرمعــدنی مفهــومی ارائــه شــده ان کــردن معیارهــاي اکتشــافی مهــم اســت. ایــن معیارهــا کــه ب

ــاه ارزشــمند ــوند. پایگ ــی ش ــدنی محســوب م ــات پتانســیل مع ــد اطالع ــراي تولی ــین GISي ب ــد در همچن ــی توان م

ــازي، ــره س ــا، ذخی ــت آوردن داده ه ــد: بدس ــد باش ــدنی مفی ــواد مع ــافی م ــد اکتش ــل فرآین ــیاري از مراح اداره بس

ــزارشکــردن ــري ، و گ ــا گی ــین را ب ــات زم ــه صــورت الکترونیکــی اطالع ــین شناســان ب ــه حــاال زم ــال دارد ک . احتم

ــانی ( ا ــت جه ــین موقعی ــتفاده از سیســتم تعی ــد GPSس ــوان مانن ــی ت ــین م ــت را همچن ــد. اینترن ــه دســت آورن ) ب

دانلـود گـردد. همـه ایـن نـوع داده داده بـه طـور مسـتقیم از آن منبعی از مجموعه داده به کارگرفـت کـه مـی تـوان

ی توانـد بـه راحتـی بـا سـایر برنامـه مـ GISترکیـب، یکپارچـه، و اسـتفاده کـرد. GISها را می توان بـا اسـتفاده از

هـاي خـاص بـراي بـه تصـویر کشـیدن و پـردازش داده هـاي ژئوفیزیـک ادغـام گـردد. بنـابراین، تصـاویر مــاهواره اي

ــوفیزیکی مــی توانــد در ــا داده هــاي بــرداري ماننــد زمــین شناســی، GISیــا عکــس هــاي ژئ نمــایش داده شــود و ب

. گسل، و نمونه هاي ژئوشیمیایی تنظیم گردد

هدف:

بخـش اکتشـاف مـواد در را GISهدف اصلی ایـن مقالـه ایـن اسـت کـه ایـده و رونـد کـاري برنامـه هـاي فـن آوري

ـ GISمعدنی ارائـه کنـد و نحـوه کمـک کـردن تکنولـوژي ارزیـابی تـوان مـواد معـدنی در مکـان هـا و تصـمیم رايب

گیري هاي مناسب اظهار دارد.

٣

: مطالعهروش

رایند اکتشـاف مـواد معـدنی، زمـین شناسـان بـا انـواع داده هـاي حاصـل از منـابع مختلـف بـراي با توجه به ماهیت ف

اکتشــاف ذخــایر معــدنی ســرو کــار دارنــد. ایــن اطالعــات را بایــد بــه ســرعت و بــه آســانی نمــایش دهنــد و تفســیر

: کنند. بنابراین، این مطالعه به چند مرحله تقسیم شده است

فیایی با توجه به اطالعاتی که مورد نیاز است. طراحی پایگاه داده جغرا -

.جمع آوري مجموعه داده هاي مختلف از منابع گوناگون و انتخاب مجموعه داده هاي مربوط به مطالعه -

تعریـف ویژگـی هـاي زمــین شناسـی بـر اسـاس پــس زمینـه هـاي زمـین شناســی و مفـاهیمی کـه نشـان دهنــده -

مساحت معدنی است.

ــه - ــه مجموع ــا و ارائ ــود، نموداره ــی و موج ــاي قبل ــه ه ــام نقش ــا تم ــراه ب ــایی هم ــاه داده جغرافی ــا در پایگ داده ه

مطالعات.

ــزار - ــرم اف ــا اســتفاده از شــکل دادن فایــل حاصــل از ن ــاطق مــورد نظــر از نقشــه هــا و نمودارهــا کــه ب تعریــف من

ArcGIS .ایجاد خواهد شد

: GISنقشه برداري زیر سطحی با استفاده از

زمـین بـراي درك توانـایی هـا و محـدودیت هـاي مـا بـا توجـه بـه نشه بـرداري و یـا مـدل سـازي از سـطح زیـری نق

منابع نفت و گاز، اکتشاف مواد معدنی، و مدیریت زیست محیطی دشوار است.

ــوژي ــراي تکنول ــده اي ب ــین کــار پیچی ــر زم ــا، ماهیــت فضــایی GISمــدل ســازي زمــین شناســی از زی و اســت. ام

بـه بخـش مهمـی از مـدل سـازي و سیسـتم نقشـه GISزمـین شناسـی همیشـه باعـث مـی شـود کـه هدافا مکانی

برداري تبدیل شود.

حـاوي علـوم جغرافیـایی شـامل صـفحه نمـایش داده هـا، مـدیریت داده هـا، GISفعالیت هـاي معمـولی کـه در آن

ــا اســتف GISتجزیــه و تحلیــل منطقــه، و پشــتیبانی از تصــمیمات اســت. قابلیــت هــاي کــامپیوتر اجــازه مــی اده از ب

، قابلیــت هــاي زمــین ســه بعــديســتم مــدیریت پایگــاه داده رابطــه اي اسـتاندارد صــنعتی، تجســم یدهـد کــه بــا س

، و نقشـه بـرداري مبتنـی بـر وب ادغـام گـردد. همـه ایـن مزایـا باعـث سـه بعـدي آماري، قابلیت پردازش جغرافیایی

یازهــاي جــامع و ضــروري دانشــمندان جغرافیــایی بــه حســاب جــذاب بــراي ن يابــزارمفیــد تــرین و GISمــی شــود

بــراي بــه دســت آوردن راه حلــی ســه بعــدي پیشــرفته علــوم هــايمــی تــوان بــه راحتــی بــا نــرم افزاررا GISآیــد.

موضـوع را آسـان تـر کـرده، براي مشکالت پیچیده زمین شناسی ادغـام گـردد. امـا تـا همـین اواخـر، هـر چنـد ایـن

فنی پیچیده بوده است. هاي داري چالش GISدر ینن زمزیری تجسم سطوح

این چالش ها عبارتند از:

مجموعه داده ها و نقشه هاي چندگانه. -

بهره وري از ترکیب و ادغام داده ها به همراه فرمت هاي مختلف. -

بـه زمـین شناسـان اجـازه مـی دهنـد کـه بـه طـور معمـول روي نقشـه GISامروزه، ابزار مدل سـازي زیـر سـطحی

هاي جداگانه بـه صـورت یکپارچـه و همچنـین داده هـاي سـطح پـردازش قابـل تجسـم سـازي کننـد. عـالوه بـر آن،

ــر ســطحی را در ــاي زی ــر داده ه ــاه)، و دیگ ــتیک و چ ــا (روش آکوس ــاه ه ــال چ ــن احتم ــدي دوای ــديو بع ــه بع س

۴

ــادي از ــم زی ــد حج ــی توانن ــاربران م ــد. ک ــی ده ــایش م ــاي نم ــی داده ه ــین شناس ــر ســ زم ــطح و زی طحی، س

کننــد. همچنــین، مــی تواننــد داده ادغــام ســه بعــديیــک محــیط تعــاملی ژئوشــیمیایی و داده هــاي ژئــوفیزیکی در

ــد. ــرس و جــو کنن ــرداري زمــین شناســی پ ــد و در مــورد منــاطق نقشــه ب هــاي ســطح ژئوشــیمیایی را نشــان دهن

تواننـد در هـر مرحلـه از برنامـه اکتشـاف تمـام اطالعـات زمین شناسـان و دانشـمندان جغرافیـایی بـا ایـن ابـزار مـی

موجــود را بــراي بــه دســت آوردن درك بهتــري از زمــین شناســی زیــر ســطحی یکپارچــه کننــد، پــیش فــرض هــا و

ایده هاي خود را با دیگرتیم هاي اکتشافی بررسی کنند.

GIS :براي اکتشاف مواد معدنی

ــی تواننــد ــا در را در بخــش GISزمــین شناســان م ــه داده ه ــراي ارائ ــواد معــدنی ب اســتخراج معــادن و اکتشــاف م

بستر یکپارچه سازي با اسـتفاده از مقـاطع سـنتی و گرافیکـی مربـوط بـه دیـدگاه نقشـه برنامـه ریـزي اعمـال کننـد.

ــد ــراي اکتشــاف ذخــایر جدی ــواع مختلــف منــابع داده هــا ب ــا ان در بخــش اکتشــاف مــواد معــدنی، زمــین شناســان ب

به صرفه سرو کـار دارنـد. منـابع داده هـا از قسـمت نقشـه هـاي زمـین شناسـی، تصـاویر مـاهواره اي معدنی مقرون

بهتـرین برنامـه بـراي GISچند طیفی، و تصاویر هوایی و ژئوفیزیـک هـا بـا فرمـت هـاي متفـاوت تغییـر مـی کنـد.

مـی توانـد بـه زمـین شناسـان در حـال حاضـر GISجمع آوري تمام این داده ها با هـم و ارائـه نتـایج پربـار اسـت.

در بســیاري از زمینــه هــاي مربــوط بــه فعالیــت هــاي خــود ماننــد؛ اکتســاب داده هــا، مــدیریت و کنتــرل و ارزیــابی

ــا اســتفاده از ــات ب ــه جمــع آوري اطالع ــادر ب ــین شناســان ق ــد. در حــال حاضــر، زم ــت و عملیــات کمــک کن اینترن

هستند. ArcPad) و GPSسیستم تعیین موقعیت جهانی (

تمام مجموعه داده هـاي زمـین شناسـی ماننـد؛ نقشـه هـاي زمـین شناسـی، ژئوشـیمی، تصـاویر ژئـوفیزیکی، گمانـه،

تفسیر کرد. GISاندازه گیري شعاع، و تودهاي مواد معدنی را می توان نشان داد و فورا با استفاده از

دن کــاوي معمــوال عــلزامــات ماز ســوي دیگــر، جــاده هــا، خطــوط لولــه، ســطوح شــیب دار، خطــوط بــرق، و ســایر ا

بـراي کـاربرد برنامـه هـاي تولیـدي اسـتفاده کننـد. بـه GISتغییر می یابنـد. اپراتورهـا و مهنـدس هـا مـی توانـد از

عنوان مثـال، مسـیر ردیـابی زیـر زمـین را حفـظ مـی کننـد و آن را بـا طـرح اسـتخراج و مـدل سـازي ترکیـب مـی

. (Lucas Setijadji , 2003) شود انجام GISکنند که می تواند با استفاده از

ممکــن اســت در ترکیــب داده هــاي پژوهشــی بــا مــدل هــاي کامــل یــا اطالعــات برنامــه ریــزي GISخوشـبختانه،

ــد ژئوســافت، ــدن مانن ــزار مع ــرم اف ــف ن ــروه هــاي مختل ــرد کــه ناشــی از گ ــرار گی ــورد اســتفاده ق ــادن م شــده مع

Surpac ،Mine Sight ،Vulcan جسم معدن (، و سیستم تMVS .است (

بـراي نظـارت فعـال بـر اثـرات زیسـت مـی تواننـد GISاز بـا اسـتفاده شـرکت هـاي اسـتخراج معـدن نیـز در ضمن

گردد.فعالیت هاي شان و کنترل باعث اصالح محیطی استفاده می کنند که

در اکتشاف مواد معدنی: GISمزایاي

GIS ي براي عوامل زیر در نظر گرفته شود: در اکتشاف مواد معدنی می تواند فرصت موثر

ترکیب داده ها و مجموعه داده هاي حاصل از منابع مختلف به سهولت. -

۵

ــال - ــد؛ اص ــازي مانن ــدل س ــزار م ــرم اف ــک مســتقیم از ن ــود احلین ــه ازوج ــایجی ک ــا از نت ــاه داده ه ت نقشــه و پایگ

اطالعات در مورد روش اخیر آزمایش تحلیلی اطمینان حاصل می کند.

ــره ســه بعــديســرعت و راحتــی مــدل در منبــع - ــاریخی و مــدرن ذخی ــه هــاي ت ، هــر دو کــاوش اطالعــات گمان

شده در پایگاه داده هاي شما را مورد اکتشاف قرار می دهد.

این روش مدل سازي موجـب صـرفه جـویی دیجیتـالی بسـیاري از ویژگـی هـاي مختلـف مـی شـود کـه در مـدل -

در داده هـــاي گمانـــه توســــط سیســـتم الحــــاق مـــی گــــردد. ه اســــت همـــانطور کــــه دگنجانـــده شـــ

هزینــه اکتشــاف مــواد معــدنی را باعــث صــرفه جــویی اقتصــادي دربــه دالیــل زیــر مــی توانــد GISاز ســوي دیگــر،

کاهش دهد:

ــد. - ــی کن ــرف م ــاي ص ــدل ه ــا در م ــدن داده ه ــور گنجان ــه منظ ــردن ب ــالی ک ــراي دیجیت ــري را ب ــاعت کمت س

ــه - ــاي تجزی ــواع روش ه ــل ان ــی GISو تحلی ــاي کم ــه در داده ه ــر ک ــاطق غی ــال من ــه دنب ــولب ــتند. معم هس

توانــایی ثبــت داده هــاي قــدیمی از انــواع مختلــف و مشخصــات / تجزیــه و تحلیــل بــه عنــوان الیــه هــاي ســازگار. -

ــد. ــی گرفتنـ ــرار مـ ــی قـ ــورد بررسـ ــه مـ ــاي مقالـ ــت هـ ــته در فرمـ ــط در گذشـ ــا فقـ ــن داده هـ ــی از ایـ برخـ

منـابع بـا ارزشـی از اکتشـاف مـواد -ز داده هـاي تـاریخی و مـدرن رایگـان در پـروژه هـاي فعلـی قابلیت استفاده ا -

معدنی موجـود در وب بـه صـورت رایگـان وجـود دارد کـه مـی توانـد در جسـتجو مـورد اسـتفاده قـرار گیـرد: نقشـه

اده از روش نتــایج هـاي تــاریخی زمـین شناســی، تصـاویر مــاهواره اي، داده هــاي ژئـوفیزیکی و ژئوشــیمیایی بـا اســتف

داده ها براي اکتشاف منطقه مورد نظر در اینترنت منتشر شده است.

ــد تــر داده هــا را تحریــک GISاســتفاده از - ــه مــیدر اکتشــاف مــواد معــدنی اســتفاده کارآم ســازد کــه مقــرون ب

و میـزان اکتشـاف حفـاري مـی توانـد پـر هزینـه باشـد -صرفه است. هزینه هـاي اکتشـاف در حـال افـزایش اسـت

تــاریخی و -کشـف سـنگ بسـتر در سـطح جهــانی در حـال کـاهش اسـت. بـا ایــن حـال، دوبـاره داده هـاي موجـود

ســه را تجزیــه و تحلیـل مـی کنـیم. بـه عنــوان مثـال از طریـق مـدل سـازي GIS مـدرن، را از طریـق مـدل سـازي

، اجازه می دهد تا هزینه حفاري اکتشاف موثر شود. بعدي

بحث

فق و ارزشـمند منـابع معـدنی کشـور نیـاز بـه جمـع آوري و ادغـام طیـف گسـترده اي از زمـین شناسـی، مدیریت مو

ــرتبط دارد. ــات م ــر اطالع ــوگرافی و دیگ ــک، توپ ــن GISژئوفیزی ــت آوردن ای ــه دس ــراي ب ــبی را ب ــه مناس منطق

موفقیت به وجود می آورد.

عبارتند از: در اکتشاف مواد معدنی GISبا این حال، مزایاي استفاده از

نمایش طیف گسترده اي از داده ها با انواع مختلف در یک مکان. •

سهولت نسبی از وارد کردن ورودي نقشه هاي مختلف، گرافیک و ایجاد پایگاه داده پربار. •

قابلیت هاي گرافیکی متقابل، با پنجره، پوشش نقشه، و پوشش برداري. •

ه بــرداري شــرایط منحصــر بــه فــرد، تجزیــه و تحلیــل منطقــه، و مــدل یکپارچــه ســازي داده هــاي مختلــف، نقشــ •

سازي.

۶

نتیجه گیري

هسـتند. بنــابراین، و مکـانی بسـیاري از داده هـاي مربـوط بـه عملیـات اکتشـاف مــواد معـدنی داراي ماهیـت فضـایی

GIS ــردازش، د ــابی، پ ــایش، بازی ــالح، نم ــانی، اص ــه روز رس ــازي، ب ــره س ــراي ذخی ــت را ب ــن قابلی ــتکاري و ای س

ــوژي ــایی فضــایی در بــردارد. اخیــرا، تکنول ــف جغرافی ــه ســازي داده هــاي مختل ــی توانــد بــه GISیکپارچ م

دانشمندان جغرافیـایی و زمـین شناسـان در نقشـه بـرداري و مـدل سـازي زیرسـطحی بـا ابـزار مـدرن و بسـته هـاي

ا نتـایج ارزشـمند ادغـام کنـد. همـه را بـ سـه بعـدي نرم افزار کمک کند و می تواند بـا دیگـر برنامـه هـاي تخصصـی

این ها فقط به عنوان ویژگی هاي اضافی براي عملکرد سنتی خود عمل می کنند.

حـال ایـن موضـوع بـراي بـه پایـان رسـاندن پرداخـت ابــزار مهـم اسـت. بنـابراین مـی توانـد بـراي پیشـبرد فراینــد

ویی در زمـان و پـول و سـود دهـی و کـارآیی اکتشاف مواد معدنی مورد اسـتفاده قـرار گیـرد در حـالی کـه صـرفه جـ

را افزایش می دهد.

منابع

طراحــی و اجــراي یــک سیســتم اطالعــات جغرافیــایی طراحــی بــراي اکتشــاف معــادن مــس در ، 1381کریمــی ، م ،

ــرداري ، دانشــگاه صــنعتی خواجــه ــه کارشناســی ارشــد ، دانشــکده مهندســی نقشــه ب ــان نام ــه تفصــیلی ، پای مرحل

صفحه 120وسی ، نصیرالدین ط

G.F. Bonham-Carter,(1994) Geographic Information Systems for Geoscientists: Modeling with

GIS ,Pergamon Press, Ontario, Canada

Lucas Setijadji, D ,(2003) “GIS for Subsurface Modeling”, Subsurface Modeling with GIS, Subsurface geologic modeling is a complex task for Geographic Information System (GIS),

2003

1

ب عامل محیطی وگبر ديتبیی بی جبوبی تحلیل حسبسیت پبسخ

مجیذ ،بیذىذی وبی خشبخت، فربد؛ ؛*سفیب، پر کشبيرزی

sophia_keshavarz@yahoo.comمسس شئفیسیک داوشگب تران،

پصيشگب صىعت وفت، عض یئت علمی

شئفیسیک داوشگب تران، عض یئت علمیمسس

چکیذ

ال ی یژط هقبهت قدازه وى اؾژجب یژصاى فژت ه یثژسوز ضوژز اضروژب یثژسا یپژبزاهرس هوژ یيشهژ یژس ش ژبی یژ

یژژب ز غژژبشدثژژ زؼ ا وژژبى ه ژژد ( DLT) یی تژژب گژژبز یجژژبج یغژژبش هژژد اثرژژدا ثژژ هطب عژژ یژژيا ز .اغژژت

یغژبش هژد ثژسای . پژس اترین یتوشؿژر ابدژد ؾژ یژس ػژبگس وشؿژر ش و ی ؾد ثدی یال هرلژت یژب اش ثسبهژ

یطغژژبتر پبغژژ ه ژژژ یگژژژبزثس از از اثژژص یطاش ه ژژ یهصژژژ یژژب . هژژد نکژژژس یاغژژرفب کبهػژژ

ه یطژژی اهژژ . زا ثژژ غژژت وز یژژن ( یژژط )هقبهژژت ت ژژت هژژز ژژس )ی هرعژژد ی اش دجیژژ تژژیبهت الیژژ

یژط هقبهژت (س ازیگبزث یژط یژط بضیژ وشؿژر ؾژعب ژب هقبهژت وژ هقبهژت وى ژبی هاژبز ی الیژ

ژژبی ه ژژیط ز یژژط اهژژ زی هقبهژژتایژژي اتاثژژستأثیسگژژراز ػژژرد. یژژط گژژ ضفژژبزی ... زی هقبهژژت

ا ژد ؿژبى یجرژب ت لیژ ؾژد. غژبشی هژد هص ی غ الی یژط هژت ثژب ااژصایؽ هقب کژ ژبی هاژبز ی الیژ

ؾژژد تغژژط اثژژصاز ااژژصایؽ ی دسائژژت یژژط ی ت ژژت گژژبزثس ازی هقژژداز هقبهژژت ی الیژژ یژژط ػژژجت ثژژ هقبهژژت

.اغت تس ثصزگبشک بی ی ز ال یط هقبهت یگبزب یهابز ثس ز بی یاثسات ال . وچیي یبثد هی

ا وبى ه د جبجی گبزکبهػ غبشی هقبهت یط هد : :کلیداض

Sensitivity analyze of dual laterolog responses to environmental factors

Keshavarz, Sophia*; Khoshbakht, Farhad; Nabi Bidhendi, Majid

sophia_keshavarz@yahoo.com

Abstract The parameter of greatest interest in evaluating a reservoir for the possible presence of hydrocarbon and its content is electrical resistivity. In this study, first, we have modeled the DLT measurements in horizontal invaded, and uninvaded isotropic layered formations using finite element method. Modeling was done with COMSOL and MATLAB. Several synthetic models of environment were built, and the responses of environment (resistivity) were computed. The resistivity is affected by many environmental factors such as thickness of layer under consideration, the resistivity of shoulder beds, depth and resistivity of invaded zone, borehole diameter, the resistivity of drilling mud, and so on. Second, the effects of these factors were modeled and analyzed in three layers synthetic environments. The results show that with increasing shoulder beds resistivity respect to layer under consideration, the resistivity, is

2

reading by tool will increase. The increase of shoulder-bed effects is more clearly considerable across thin layers, too. Keywords: resistivity, modeling, COMSOL, finite element, laterolog

(خیمض 21)بی وبزویه مقذم

اتصب ضفسات ی ث ضان ضفسات دزکسثيیابدد زظ ضبه یب غگ یکیا کرس ی طی هقبهت

ی ه بغج یثسا یا ثطز گػرس طی هقبهت یاش گبزب ی يی از . ث و یثػرگ یوة ذات یکیا کرس ی طی هقبهت

يیهطلة اغت ک اش د طی هقبهت یگبزثس از یثسا ی(. اثصاز2001 دزغي )ا ؾ یاغرفب ه دزکسثيیاؾجب

یطگی يیثب ا یاش اثصازب یکی. س یدبئن ثبال ثس گ کیث تفک دىیزغ یهبغت ثسا عیثب تش یؾعب ی و ثسزغ

: هد س یگ یهاصا ثس ه غبش یکب ػرنیاش غ ث ا کرس بش یؾبه DLT (.1)ؾک اغت یی تب گبز یجبج

نیت یا ( ثگغبش یکب بی) کد یتث یب بىیؾدت جس ػرن ی. ز س غ(LLS و ) ( هد کنLLD) ی و

ی یط یط هقبهت اثصازبی هقبهت ات غبشد ؾ . ی ز جت ااق بیتسج یا کرس هسکص بىیتب جس ؾد یه

بی گ یطگی اثسات الی بی هابز (Rt)ی ادعی یط هقبهتثسای تعییي دی .گیسد ( زا اداش هیRaظبسی )

.ی وشؿرگی ثبید ز س گسار ؾد هػئل ب ی اداش

ز DLT یب یسیگ اداش یزا ز یاغرفب اش زؼ ا وبى ه د اثسات وشؿرگ وکبزاى ثب ی 1999غب ز

یزؼ ا وبى ه د ثسا کی وکبزاؽ بگی 2007ش د. ز يیتیو ی ثعد یهرقبزى ه ز یغبشدب

یب یسیگ اداش یغبش هد ب پسض يیا س ی. ز دکس یهعسا ؾد یغبش هد DLT ی ثعد یب یسیگ اداش

DLT زا جب دف ز ایي هقب . پس اشین هیب ایي دجی ب ثهب یص .دبئن ث یب ضب ت تبـ ب یثسا

ی کس غپع غبش هد زؼ ا وبى ه د ثزا یی تب گبز یهربة جبج بىیجس یب یسیگ اداشکین: ز اثردا هی

کین. ثسزغی هیت لی گبز تبیی یاثس اه ه یطی هیرلف زا زی پبغ جبج

(2008)پبز وکبزاى غبشد وگي یکوى ز یبىجس ی ا گب DLT. 1ؾک

کبر ي بحثريش

وگبر ديتبیی سبزی وگبربی جبوبی مذل -2 دیي هد اش ه یط غبشی کس ین. ث ایي ه ز زا هد DLTزؼ ا وبى ه د گبزبی ث ز ایي هطب ع

اووبم بی ک ثطز دبئن ایي طجقبت بی هیرلف ث یط ب هقبهت ب تیبهتث ی هاشی ) ؾبه د الی هص ی

ثدی کس ین. غپع بی هثلثی ث زؼ سی هؽ غبتر وسا ثب اغرفب اش ا وبى DLT اثصاز زا دطع کس ثبؾد(

بی کبه ا کرسیکی گسار تب ث ایي تستیت هد زا اش ؾسایط هسشی یسیکل زا ا وب کس هسشبی ز هد زا

3

ثبؾین. ثب اریبة هبغت تاثع بی ا کرسهغبطیػی زا ز هسشب ث صفس زغبد ؾدت هیداىه یط پیساهؽ جدا

ی ریا 2کین. ز ؾک بی هثلثی ض هی ی ک ا وبى ؾر وب زا ثسای هاو ؾک هعب الت ضبکن زا

این. بیت وز ز یک غبشد وگي وػبگس ثی DLTغبشی زا ثسای س هد هد

)زاغت(. LLD) پ( هد LLS ز یک غبشد وگي وػبگس ثیبیت ز هد DLT گبزبی غبشی ا وبى ه د ی هد . ریا2ؾک

د. شهی یص ثیبگس هقداز پربػی ه یط اغت.ی جسیبى تطط کن زگ پربػی ػر تطط پسزگ ؿبدد

یژط هقبهژت (ت ژت گژبزثس ازی هژز ژس ) ی اه ه یطی اش دجیژ تژیبهت الیژ وژ ژبی هاژبز ی الیژ

ی ی الیژژ یژژط یژژط گژژ ضفژژبزی ... ثژژس زی هقژژداز هقبهژژت یژژط بضیژژ وشؿژژر ؾژژعب ژژب هقبهژژت هقبهژژت

ژبی غژبشد ثژ جژ وهژد ژبی تصژ ی ی تغژط ؾژسکت ضژ ایژي هؿژک ژبزت گراز . ثژسای هز س اثس هی

این. کس ت لی غبشی ثصزت جداگب هد اایي اه زیط ث ضػبغیت هقبهتاغت. ز ثیؽ شیس

بی مجبير الی يیص مقبيمتمقذار شذ ب قرائت يیص مقبيمتتحلیل حسبسیت -1

ژژبی ژژبی الیژژ یژژط گژژراز هقبهژژت ی هژژز س اثژژس هژژی ی الیژژ یژژط کژژ زی هقبهژژت یکژژی اش اهژژ ه یطژژی

یژژط گیژسین. هقبهژژت یژژک هژد هصژژ ی غژژ الیژ ز ژژس هژژی هاژبز اغژژت. هرژژس اژژن 400ی هسکژژصی زا ی الیژ

یژط اسض کس هقداز هقبهت هرژس اژن 900ب تژ هرژس( اش پژج اژن LLD) ز هرژس اژن 1ژبی هاژبز زا اش ی الیژ

هؿژژبد وزیژژن. زا ز هژژد استژژی ثژژ غژژت هژژی LLD LLS ژژبیثژژب تژژسیت صژژد تغییژژس ا ژژس ثژژبز گبز

یژط ؾ ک ثب ااژصایؽ هقبهژت هی ی الیژ ؾژد ز ی دسائژت یژط ی هسکژصی هقبهژت ژبی هاژبز ػژجت ثژ الیژ

(.3یبثد )ؾک ی هسکصی ااصایؽ هی الی

)زاغت( LLD) پ( LLS ز ی هز س الیی ؾد ی دسائت یط هقبهتبی هابز زی ی الی یط بیؽ اثس هقداز هقبهت. و3ؾک

4

قطر چبشذ ب يیص قرائت مقبيمتتحلیل حسبسیت -3

ک هعب کبؽ دطس ااصایؽ دطس ب ثب گراز . یط اثس هی دطس ب یکی اش اهلی اغت ک زی دسائت هقبهت

ز یک هد غ یبثد. کبؽ هییط گبزب هقبهت غرگب گبزثس ازی اغت ث لت زغبب ث ى گ ضفبزی ز جبجی

ربیج ایي اثس زا ثسزغی کس هرس ثبؾد بی هابز پج ان هرس الی ان 400ی هسکصی ی الی یط ک هقبهتای الی

کبؽ ی هسکصی ؾد ز الی ی دسائت یط ب هقبهت دطسؾ ک ثب ااصایؽ این. هؿبد هی وز 4وسا ز ؾک

.سیگ هیهرس ثیؿرس ابصل ان 400اش هقداز ادعی یبار

)زاغت( LLD) پ( LLS ز ی هز س الیی ؾد ی دسائت یط هقبهتزی دطس ب. وبیؽ اثس 4ؾک

ی گل حفبری يیص مقبيمتشذ ب يیص قرائت مقبيمتحلیل حسبسیت ت -4

ی ب ثسای ازغب جسیبى اش ا کرس ب ث غبشد هابز وى گبزب اش غرى گ زغببی ثیي اثصاز یاز ز جبجی

ثب کبؽ ثیؿرسی زثس ؾد ئتدسای یط س گ ضفبزی زغببتسی ث کبز ثس ؾ هقبهت ؾ . اغرفب هی

یط بی دطز هقبهت بی ثب دطس کن ب یص اغت ی ثسای ب تاد ؾد. س د هیصاى ایي تأثیسپریسی ز ب

هرس ان 400ی هسکصی ی الی یط ای ک هقبهت ز هد غ الی5 ز ؾک ثبیػری ضروب اش ایي س تص یح ؾ .

ی یط ؾ ثب ااصایؽ هقبهت وبطز ک هؿبد هیایي اثس ؿبى ا ؾد اغت. هرس ثبؾد ج انبی هابز پ الی

یبثد. ی هز س ااصایؽ هی ؾد ز الی ی دسائت یط هرس هقبهت تب پج ان 01/0گ ضفبزی اش

)زاغت( LLD) پ( LLS ز ی هز س الیی ؾد ئتی دسا یط هقبهتزی ی گ ضفبزی یط هقبهتوبیؽ اثس 5.ؾک

)تحت وگبربرداری( ی مردوظر ضخبمت الیب شذ يیص قرائت مقبيمتتحلیل حسبسیت -5

یط بی هابز گ ضفبزی اثس ب ز صزت ج وشؿرگی هقبهت ی الی یط تأثیسات ه یطی هث هقبهت

5

ؾد ثیؿرس اش ی دسائت یط تس ثبؾد هقبهت س الی بشک ثبثسایيبی بشک ؾدیدتس اغت. زی الی و وشؿرگی

یگس هقداز وى داى ی کبای تیین( ی ث اداش )الیتب ایک اش تیبهت تبصی ث ثعد گسارهقداز ادعی ابصل

ی یط هقبهتهرس ان 400ی هسکصی ی الی یط هتک هقداز هقب ای ؾ . ز یک هد غ الی غریؼ تغییس وی

ات تغییس ا گبزبی 12ی هسکصی زا اش ات ثب تسیت تب تیبهت الیهرس ثبؾد بی هابز پج ان الی

هقداز هسکصیی ؾ ثب ااصایؽ تیبهت الی وبطز ک ید هی .(6)ؾک غبشی کس ین هز س زا هد

اتی ث 10 اش تیبهتؾد تب ایک تس هرس ص یک ان 400هقداز ادعی ااصایؽ یبار ث ؾد دسائتی یط هتهقب

کد. تغییس ویهقداز وى ثعد یگس

()زاغت LLD) پ( LLS ز ی هز س ی الی ؾد ی دسائت یط هقبهتزی ی هز س تیبهت الی. وبیؽ اثس 6ؾک

ی آغشت عمق وبحی بشذ يیص قرائت مقبيمتتحلیل حسبسیت -6پس اشین. فذ گ ضفبزی اش ات ب ث ز ایي ثیؽ ث ثسزغی اثس وشؿرگی زی گبزبی جبجی گبز تبیی هی

ؾ . ؾد هی ی ؾػر ضیی ب ز ات غبشد ث بم ب ای ز هابزت یاز بی هابز ثب ث ایاب بضی الی

ی هابز وى ک گ ضفبزی ث وى ی بضی د. هقبهت یط ؿبى هی Rxoی ؾػر ؾد زا ثب ی بضی هقبهت یط

پج ث تستیت بی یط هقبهتثب غ الیبهد. هد ی ی غت یز هی وبیؽ ا وى زا بضی Rtزا یبار زا ثب

ر ؾد زا ی ؾػ ی بضی یط هقبهت ی هسکصی وشؿر ؾد ثبؾد. کین ک الی غبشین. اسض هی هیهرس ان پج 50

کین هیزا ز وى ه بغج LLD LLSا پبغ گبزبی وشؿرگی زا اش تغییس و ان هرس اسض کس 10

(.7)ؾک

LLS LLD ز ی هز س الی ی ؾد ی دسائت یط هقبهتزی ی وشؿر و بضی. وبیؽ اثس 7ؾک

6

ثب و فذ یوشؿرگ یهرس ان 50هقبم یب ی ز ال زاغت ج داز ز ؾک غط یوشؿرگ چی پ ؾک ز

یب یک: ز ال گیسین ریا هی گسیغ ؾک ثب ود ی ػیهقباش . این زا اسض کس یچیا 30 ی چیا 10 ث تستیت

ن یس گبز ثس ز یب یه کس دسائت هقداز زا کی جبیتقس LLS LLD (یابدد وشؿرگ) بتساا نیتی

LLSگسار ثب ااصایؽ و وشؿرگی ابصل ناش LLS LLD یب ی ه (تساا)وشؿر یب ی. ز الاارد یه

یبثد. ثیؿرس ت ت تأثیس دساز گسار کبؽ هی

وتیج گیری

صزت گسار صیوه تیثطز هاقث زؼ ا وبى ه د یی تب گبز یجبج یب گبزی ثعد یغبش هد هطب ع يی ز ا

ی ت ت اه ه یطی اش دجی تیبهت الی. ساتگیط ث اه ه یطی هیرلف اابم ت لی ضػبغیت هقبهت

یط گ ضفبزی یط بضی وشؿر ؾعب ب هقبهت و هقبهت بی هابز وى ی الی یط گبزثس ازی هقبهت

ی یط ثب ااصایؽ هقبهت: هطب ع ضبتس ؿبى ا گراز . ی هز س اثس هی ی الی یط ... ثس زی هقداز هقبهت

یبثد. ز صایؽ هیی هز س اا ؾد ز الی ی دسائت یط ی هز س هقبهت بی هابز ػجت ث الی الی

س .دیبث هیکبؽ یط گبزب ثب ااصایؽ دطس ب ک هعب کبؽ دطس غرگب گبزثس ازی اغت هقبهت جبجی

ی ثب ااصایؽ تیبهت الی ی ثب کبؽ ثیؿرسی زثس تاد ؾد. یط گ ضفبزی زغببتسی ث کبز ثس ؾ هقبهت

بی س هد وشؿرگی ث هیصاى شیب ی زی دسائتؾ . تس هی هقداز ادعی ص یک ث یط هز س هقداز هقبهت

LLS LLD ی دسائت ؾد ز هد گراز . ثب ااصایؽ و وشؿرگی هیصاى هقبهت یط اثس هیLLS ث هقداز ثیؿرسی اش

Rt ابصل گسار ثRxo بی یبی تیین ثب س و اش وشؿرگی ه ؾ . ز الی ص یک هیLLS LLD

ؾػر ؾد دساز ی یبض ی طیهقبهت سیت ت تأث LLDاش ؿرسیث LLS کد. جدایؽ شیب ی اش ن پیدا هی

ن یب ثس ز وى یب ی ه کس هقداز زادسائت کی جبیتقس LLS LLD یابدد وشؿرگ یب یال ز .س یگ یه

. اارد یه

مىببع 1- Anderson. B. I., 2001, Modeling and Inversion Methods for the Interpretation of Resistivity Logging Tool Response: Ph.D. Thesis, Delft University of Technology. 2- Liu. Z., Oyang. J., Zhang. J., 1999, Dynamic Dual-Laterolog Responses: Model and Field Applications in the Bohai Gulf of China, Journal of Petroleum Science and Engineering, Vol. 23, p:1-11. 3- Yang. W., Torres-Verdin. C., Akkurt. R., Al-Dossari. S., Al-Towijri. A., and Ersoz. H., 2007, Interpretation of Frequency-Dependent Dual Laterolog Measurements Acquaired in Middle-East Carbonate Reservoirs Using a Second-Order Finite Element Method, 48th Annual Symposium, SPWLA, Expanded Abstracts. 4- Pardo. D., J.Nam. M., Calo. V., Paszynski. M., E.Garcia-Castillo. L., Matuszyk. P., Michler. C., Demkowicz. L., and Torrec-Verdin. C., 2008, Multiphysics, Inversion, and Petroleum, Basque Center for Applied Mathematics.

1

همدوس با استفاده از تبدیل فوریه کسریلرزه ای حذف نوفه های

حمیدرضا، سیاهکوهی ؛*سارویه،خوش خلق

فیزیک دانشگاه تهران ژئو لرزه شناسی،موسسه کارشناسی ارشددانشجوی * khoshkholgh@ut.ac.ir

گروه فیزیک زمین، موسسه ژئوفیزیک دانشگاه تهران استاد hamid@ut.ac.ir

چکیده

به ، از کیفیت داده ها به طور چشمگیری می کاهداع نوفه های همدوس و ناهمدوس در لرزه شناسی اکتشافی وجود انو

تبدل . پردازش داده های لرزه ای تضعیف نوفه های همدوس و ناهمدوس می باشدمهم یکی از مراحل همین خاطر،

چون دارای درجه تبدیل فوریه کسری اما کند پیش بینی F-Xی را در حوزه های خطرویدادقادر است فقط فوریه

با استفاده از حوزه های دوگانه زمان و فرکانسقادر است سیگنال را در آزادی بیشتر نسبت به فوریه مرسوم است،

برای تواند می از اینرو. این تبدیل سیگنال را به چیرپ های خطی تجزیه می کند مرتبه کسری به کار رفته نشان دهد

برای جداسازی یه کسریباشد. در این مطالعه از تبدیل فور مفیدگون با مشخصات چیرپ ییگنال هایتحلیل س

توانمندی روش روی داده های لرزه ای مصنوعی و واقعی .شده استاستفاده هذلولی و خطی لرزه ای رویدادهای

ارزیابی و نتایج ارایه می شود.

نوفه همدوس، چیرپ خطیحذف ریه کسری، تبدیل فو لرزه نگاری، پردازش، : :کلیدواژه

Seismic coherent noise attenuation using fractional Fourier transform

Khoshkholgh, Sarouyeh* and Siahkoohi, Hamid Reza * MSc student, Institute of Geophysics, University of Tehran; khoshkholgh@ut.ac.ir

Professor, Institute of Geophysics, University of Tehran; hamid@ut.ac.ir

Abstract In exploration seismology presence of various types of coherent and random noise in seismic data considerably decreases the quality of data. Consequently, one of the important stages in seismic data processing is removing of random and coherent noises.The ordinary fourier transform can just predict the linear events in F-X domain but the Fractional Fourier transform can represent the signal in multiple domains including time and frequency according to fractional order and has an extra degree of freedom compare to ordinary Fourier transform. The fractional Fourier transform decomposes a signal into linear chirps and it is inherently suited for analysis of signals with chirp like property. In this study fractional Fourier transform is used for separating hyperbolic and linear seismic events.This method is applied on synthetic and real data.

2

Keywords: Seismic, processing, Fractional Fourier transform, coherent noise attenuation, linear chirp

مقدمه

نوفه های همدوس حاصل از چشمه لرزه ای معموال همپوشانی قابل توجهی با باند فرکانسی برخی از محتوای فرکانسی

ی توانند این دو (. فیلترهای فرکانسی برپایه تبدیل فوریه معمولی نمها تکراریو ها موج رویدادهای بازتابی دارد )مثل هوا

دسته اطالعات را از هم تفکیک کنند. فیلترهای سرعتی در حوزه تبدیل فوریه دوبعدی یا تبدیل های دیگر مانند رادون

ن ه شدفرکانس برای این منظور استفاده می شود. عدم تضعیف این نوفه ها باعث پوشاند -و انواع نمایش های زمان

ادهای غیر واقعی در مقاطع لرزه ای می شوند.پدیده های بازتابی شده و حضور روید

که سیگنال و نویز در یک باند فرکانسی هم پوشانی می کنند، تبدیل فوریه مرسومبا توجه به محدودیت تبدیل فوریه

در جداسازی سیگنال و تضعیف نوفه مفید باشد، زیرا می تواند Fractional Fourier transform (FrFT) کسری

بکاررفته، نشان دهد. تبدیل کسریفرکانس با توجه به مرتبه –یگنال را در هر حوزه در صفحه زمان قادر است تا س

برای ،نام دارد کسریکه مرتبه aلت عمومی و کلی تر تبدیل فوریه متعارف می باشد و پارامترادر واقع ح کسریفوریه

این س به اندازه مرتبه جزئی تفسیر می کنند. را چرخش صفحه زمان فرکان کسریآن تعریف می شود . تبدیل فوریه

تبدیل سیگنال را بجای توابع پایه سینوسی به چیرپ های خطی تجزیه می کند.

مبانی نظری روش

:تعریف می شود زیر خطی است که با انتگرال گریک عمل FrFTام تبدیل فوریه کسری aمرتبه

, (1)

به ترتیب نشان دهنده عملگر F4j±2 و F4jیک عدد صحیح اختیاری باشد، در میابیم که jاگر در حالت های خاص،

رسومبرابر با تبدیل فوریه مو معادله شده α=π/2 Aα ,1= م کهمیبینی a=1برای خنثی و عملگر تساوی می باشند.

به حوزه تبدیل فوریه کسری a= -1معکوس کافیست تابع را با مرتبه کسری کسری تبدیل فوریه انجام برای .می شود

π2یا ( 4اوب با تن )αیا a (ظاهر می شود ، تعریف نسبت به تبدیل توابع مثلثاتیبخش فقط در α=aπ/2چون .ببریم aє(0,4] (α єو گاهی به فاصله aє(-2,2] (α є (-π,π]) به فاصلهدر عمل متناوب می باشد. بنابراین ما خود را )

[0,2π) ) 0اگر در فاصله .محدود می کنیم≤a≤1 .تمرکز کنیم می توانیم تفسیری از تبدیل فوریه کسری ارائه دهیم

برابر با حاصل a=1و وقتی می شود ورودی همان خود تابعتبدیل فوریه کسری حاصلشود a=0 می دانیم که وقتی

تغییر می کند، تبدیل نیز به آرامی از تابع اصلی به 1 تا 0 از aبنابراین همچنان که می شود. مرسومتبدیل فوریه

ریه آن را با پارامتر پیوسته تبدیل فوریه تحول می یابد. این حقیقت که تبدیل فوریه کسری بین تابع اصلی و تبدیل فو

3

a را میتوانیم به ضرب تابع با یک چیرپ و سپس (1)معادله .درون یابی می کند می تواند توجیهی برای نام آن باشد

.با چیرپ و نهایتا ضرب با چیرپی دیگر تجزیه کنیم همامیخت

یرا به چیرپ های خطی تجزیه می کند، و به طور ذاتی برای تحلیل سیگنال های ورودی تبدیل فوریه کسری سیگنال

می تواند روی هر FrFTمی باشند و FrFTمناسب می باشد. زمان و فرکانس دو حوزه خاص از یبا مشخصات چیرپ

اشته باشند، دو نمایش زمان یا فرکانس اعمال شود. وقتی نویز و سیگنال در یک باند فرکانسی خاص همپوشانی د

FrFT و حذف نویز مفید خواهد بود. برای حذف نوفه های همدوس در حوزه تبدیل فوریه از هم برای جداسازی این دو

برای هر فرکانس اعمال دورافترا در امتداد FrFTمنتقل می کنیم و سپس f-xکسری ابتدا داده لرزه ای را به حوزه

رسوماین تبدیل با تبدیل فوریه م 2π/برابر αرکانس یک باشد یا به عبارتی برای هر ف aمی کنیم. اگر مرتبه تبدیل

برای فرکانس aتبدیل فوریه کسری عمل فیلتر کردن در را خواهیم داشت و اما برای f-k یکسان می شود و فیلترینگ

می کند.های کم تا زیاد به صورت خطی افزایش پیدا

رویدادهای هذلولی نشان دهنده بازتاب های وعی نشان داده شده است،مصن رکورد چشمه مشتركیک (1)در شکل

برای جداسازی رویدادهای خطی و هذلولی از هر نوفه های همدوس می باشند، یا زمین غلتاصلی و رویدادهای خطی

خروجی با (3)و شکل رسومبا استفاده از تبدیل فوریه مخروجی (2)باال استفاده کردیم. شکل ذکر شده در دو روش

.است ..09تا 09.1از مرتبه کسری بین اعمال تبدیل فوریه کسری،

ورودی . مقطع مصنوعی1شکل

4

مرسوم دوبعدی دیل فوریه جداسازی با استفاده از تب. 2 شکل

0.99 تا 0.91. استفاده از تبدیل فوریه کسری با استفاده از مرتبه کسری 3شکل

5

برای حذف نوفه های را روش مورد نظرواقعی رکورد چشمه مشترك مشاهده می شود و یک داده (4)در شکل

0.94را با مرتبه کسری FrFTنتیجه حاصل بعد از فیلتر با استفاده از (5). شکل می کنیمهمدوس از روی داده اعمال نشان می دهد. 0.99تا

. مقطع واقعی از یک رکورد چشمه مشترك4شکل

.09با استفاده از مرتبه کسری سه های همدوفاز حذف نو سمقطع واقعی از رکورد چشمه مشترك پ .4شکل .09تا 4 .

همانطور که مشاهده می شود امواج سطحی بخوبی از رکورد چشمه مشترك تضعیف شده است.

6

نتیجه گیری

ن فرکانس سیگنال ها می باشد.بسیاری از تکنیک های پردازش داده های لرزه ای بر پایه نمایش های مختلف زما

و در تئوری کامل تر و در کاربرد قابل انعطاف تبدیل فوریه کسری حالت عمومی یافته تبدیل فوریه معمولی می باشد

. طبیعت چند حوزه ای تبدیل فوریه کسری داردتر از آن نبیشتر در عین حال در به کارگیری نیز هزینه تر می باشد و

تبدیل فوریه کسری می نشان داده شد که بدیل فوریه متعارف در پردازش سیگنال می باشد.برتری آن نسبت به ت

کمک ه بمفید باشد، زیرا قادر است تا سیگنال را های همدوس غیرخطی تواند در جداسازی سیگنال و تضعیف نوفه

.پایه های چیرپ تفکیک نماید

منابع

1- Khalid H. Miah, and David K. Potter, 2012, Seismic event parameterization in the Fractional Fourier transform domain: SEG Technical Program Expanded Abstracts,1-5.

2- Pei, S., and M. Yeh, 1998, Two dimensional discrete fractional Fourier transform: Signal Processing, 67,99–108. 3- Haldum M. Ozaktas, Orthan Arikan, M. Alper Kutay, Gözde Bozdagi, 1996, Digital computation of the fractional fourier transform: IEEE transactions on signal processing, vol 44, No 9, 1-10. 4- Haldun M. Ozaktas, Zeev Zalvesky, M. Alper Kutay,2001, The fractional fourier transform with applications in optics and signal processing,Wiley,1-183,201-220,387-441. 5- Alieva, T., and M. J. Bastiaans, 2000, On fractional Fourier transform moments: IEEE Signal Processing Letters, 7, 320–323. 6- Almeida, L. M., 1994, The fractional Fourier transform and time-frequency representations: IEEE Transactions on Signal Processing, 42, 3084–3091. 7- Bailey, D. H., and P. N. Swarztrauber, 1991, The fractional Fourier transform and applications: SIAM Review, 33, 389–404.

1

ForWardبا استفاده از روش FX در حوزهتضعیف نوفه تصادفی بهبود

حمیدرضا، سیاه کوهی و *فریده، رحیمی سریزدی

ژئوفیزیک دانشگاه تهران موسسه کارشناسی ارشد لرزه شناسی،دانشجوی * faridehrahimi@ut.ac.ir

گروه فیزیک زمین، موسسه ژئوفیزیک دانشگاه تهران استاد hamid@ut.ac.ir

چکیده

کااربرد زیاادی دارد اسادهادز از فی دار از سیگنال های خطی یی که برای تضعیف نوفه های تصادفی از انواع روشهایکی

جزیئات اطالعاات دفی را کاهش می دهد مقداری از مرسوم، در حالی که نوفه تصا FX. فی در است FXپیشگو در حوزز

از بین می برد.با هموار کردن آن را ForWardروش کما ه را ب FXادز های فی در شدز با فی در همامیخت در حوزز د ،در این مقاله برای حل این مشکل

از طراحی شدز سپس عم گر واهمامیختتهکی کردز سیگنالهای با دامنه باال و سیگنالهای با دامنه پایین بخشه دو ب

مای شاود . در ایان حالات اسات، اعماال با دامنه بااال که ل روی بخشی از سیگنا ،بکار رفده FX همامیخت روی فی در

تقویت نمی شود.نیز و نوفه شدز تاحدی بهبود می یابند هموارسیگنالهای

بررسای مصانوعی لرزز ای واقعای و یی روش بر روی دادز های آتدوین و کار MATLABتمامی نرم افزارها دردر این مقاله

گردید.

. ForWardروش ، FX همامیخت پیشگو فی دری، نوفه تصادف : :ک یدواژز

Improving random noise reduction in FX domain using ForWard

method Rahimi Saryazdi, Farideh* and Siahkoohi, Hamid Reza

* MSc student, Institute of Geophysics, University of Tehran, faridehrahimi@ut.ac.ir Professor of Geophysics, Institute of Geophysics, University of Tehran, hamid@ut.ac.ir

Abstract One of the most applicable methods for reducing random noise in linear signals is prediction filter in FX domain. This FX filter, while reducing noise, can also smooth out some of the detailed information. For solving this problem in this paper, the FX filtered data is first decomposed into two parts with ForWard method – one where high signal dominates and the other where low signal dominates and then, the deconvolution is only applied to the portion where high signal dominates. Therefore, while the smoothed signal is being recovered, the noise is not amplified. In this paper computer code has been written in MATLAB environment and applied to both synthetic and real seismic data. .

2

Keywords: random noise, FX prediction filter, ForWard method.

مقدمه

دادز های لرزز ای خام هموارز شامل انرزی های ناخواسده و نامط وب هسدند که در لرزز شناسی به عنوان نوفه یاد مای

شود. جدا کردن نوفه از سیگنال یکی از مراحل مهم پردازش دادز های لرزز ای به شمار می رود. به طور ک ی، نوفاه هاا

)ناهمدوس( . در مقااط فه های همدوس و نوفه های تصادفی قسیم میشوند: نودر دادز های لرزز ای به دو گروز عمدز ت

از ی تریس به تریس بعدی )در امدداد محور مکان( قابل پیشاگویی نیسادند. در راورتیکه ه های تصادفی، نوفلرزز ای

ی فی دار بیشاگو کننادز رویداد بازتابی را می توان در این امدداد از ی تریس به تریس بعدی پیشگویی کرد. بنابراین

.دنا سایگنال را از نوفاه تهکیا ک دتوانا و مای اسات قادر به پیش بینی انرژی همدوس از ی تریس به تریس دیگار

بکاار تهکی سیگنال از نوفه بعنوان یکی از روشهای مرسوم برای مکان -برهمین اساس فی در پیشگو در حوزز فرکانس

بر روی دادز های دو بعادی کاربرد آن برای اولین بار معروف است ، FXواهمامیخت . این فی در که به نام فی در می رود

اساس کار هردو .( بهبود یافت,Gulunay 1986) ی( معرفی شد و سپس به وسی ه گ ونCanales, 1984توسط کانالز )

هاای تصاادفی از دادز هاای بود. کانالز فی در پیشگو را برای کاهش نوفاه (Treitel, 1974) نهر سریهای مخد ط تریدل

برانبارش شدز لرزز ای اسدهادز کرد. کار گ ونی ترکیبی از ایدز کانالز و تئوری تریدل بود که توریهی از فی در وینار مای

معرفی و کارآیی آن با روش مرسوم مقایسه می شود. FXواهمامیخت در این مقاله روشی برای رف کاسدی روش باشد.

مبانی نظری روش

در حالی که نوفه تصادفی را کاهش می دهد مقداری از جزئیات اطالعات را در دادز هاای لارزز ای از مرسوم، FX فی در

است اما ایان کاار باعای مای FXاسدهادز از معکوس اپراتور سادز ترین راز برای از بین بردن این مشکل، .بین می برد

یا مرح اه ی حال ایان مشاکل، در ایان مقالاه فه برگردناد. بارا شود تا دادز های لرزز ای به حالت اولیه و با همان نو

شدز اند را بهبود هموارتا حدی پیشگو شود تا سیگنالهایی که در اثر همامیخت اضافه می FXبه الگوریدم واهمامیخت

بخشد.

کااهش FX دار دادز لرزز ای توساط فی های گردد. بطوری که ابددا نوفه واهمامیخت موردنظر به تمام دادز اعمال نمی

بخاش اول شود : ( به دوقسمت تقسیم می (ForWaRD Neelamani, et al, 2004 د. سپس این دادز توسط روش نمی یاب

ست نوفه بسیار ا سیگنال غ به باپایین. در حقیقت قسمدی که به نوفهسیگنال بخش دوم با نسبت باال و یلسیگنادارای محدوای

، ابددا دادز فی دار شادز در ForWaRD در روش برای ایجاد بخش اول .داردبا دامنه پایین کمدری نسبت به بخش سیگنالها

گردد: آسدانه گذاری شدز و بخش نوفه تا حدی تضعیف می ضریب حوزز فوریه، به کم

تعاداد نموناه، N ،انرژی سیگنال ریه، ضرایب فی در به کار بردز شدز در حوزز فو که در این فرمول

شود: نوفه تضعیف می ضریب کم ه پارامدر تنظیم کنندز است. ب واریانس نوفه و

3

و گاذاری توساط مرح اه، آسادانه و طای دو حارل از محاسبات فاو،، تبادیل موجا گرفداه دادز از سپس

یابد. کاهش مینوفه تا حد امکان ،

واریاانس نوفاه در ، شادز باا موج حارل از تبدیل موجا دادز تضاعیف نوفاه ، ضرایب در فرمول فو،

موج در ضرایب باشد. با ضرب مقیاس می تعداد نمونه در هر Nکه در آن و ام مقیاس

یابد. حدی کاهش میتانوفه

شود: گذاری می ندیجه حارل، توسط فرمول زیر آسدانه

در واریانس نوفاه گذاری مرح ه قبل و ضرایب موج حارل از تبدیل موج بعد از آسدانه و، در فرمول ف

باشد و در آخر: می هر مقیاس

FXدر حاوزز فی در شادز سیگنال اول از بخشیابد تا مینوفه انجام کاهش عمل در ضرایب موج با ضرب

اعماال آند، روی خده می شوسابکار رفده FX پیشگوی از فی دربا اسدهادز سپس عم گر واهمامیخت، که . شود حارل

. تقویت نخواهد شدنیز شدز تاحدی بهبود می یابند و نوفه باقی ماندز هموارنالهای می شود . در این حالت سیگ

بررسی کارآیی روش

را نشان می دهد. قسمت الف پاس از 1با نسبت سیگنال به نوفه دادز لرزز ای مصنوعی همراز با نوفه تصادفی 1شکل

د.نبر روی دادز فی در شدز را نشان می دهفی در کردن دادز لرزز ای و قسمت ب پس از اعمال واهمامیخت

ز اعماال واهمامیخات تقویات همانطور که در شکل نیز دیدز میشود، سیگنال بخصوص در قسمت اندهایی شکل، پاس ا

شدز است.

4

(SNR=1) همراز با نوفه تصادفی مصنوعی : دادز لرزز ای1شکل

ب( دادز لرزز ای مصنوعی پس از اعمال فی در و واهمامیخت FX ی درپس از اعمال ف یمصنوع یالف( دادز لرزز ا

را نشاان مای دهاد. قسامت الاف دادز را پاس از اعماال 5/1دادز لرزز ای مصنوعی با نسبت سیگنال به نوفه 2شکل

سیگنال همانطور که درشکل نیز مشخص است و قسمت ب دادز را پس از فی در کردن و واهمامیخت نشان می دهد. FXفی در

پس از اعمال واهمامیخت تقویت شدز است.

(SNR=1.5)نوفه تصادفی دادز لرزز ای مصنوعی همراز با: 2شکل

5

پس از اعمال فی در و واهمامیخت مصنوعی ب( دادز لرزز ای الف( دادز لرزز ای مصنوعی پس از اعمال فی در

و قسمت ب دادز را پس از فی در FXلف دادز را پس از اعمال فی دردادز لرزز ای واقعی را نشان می دهد. قسمت ا 3شکل

کردن و واهمامیخت نشان می دهد.

سیگنال پس از اعمال واهمامیخت تقویت شدز است. دیدز می شودکل نیز همانطور که درش

: دادز لرزز ای واقعی 3شکل

6

پس از اعمال فی در و واهمامیخت واقعی ب( دادز لرزز ای الف( دادز لرزز ای واقعی پس از اعمال فی در

نتیجه گیری

FX واهمامیخت پیشگوی فی در برای جبران هموار شدگی رویدادهای لرزز ای بخاطر بکارگیری در این مقاله روشی

پس از در دادز های لرزز ای نوفه های تصادفی ز برای کاهشرفده شددر روش مرسوم بکار معرفی و توانمندی آن نشان دادز شد.

می توان از عکس اپراتور ،سادز ترین حالت . برای جبران، درقسمدهایی از سیگنال را از دست می دهیم FXپیشگوی اعمال فی در

FX د. در اینجا با اسدهادز از روش گرداین باعی می شود که نوفه حذف شدز به سیگنال اضافه ولیاسدهادز کرد. بکاررفده

ForWard اعمال کردیم . هسدندعم گر واهمامیخت را بر قسمدهایی از دادز که دارای سیگنال با دامنه باال همانگونه که در مثالها دیدز شد، بعد از اعمال واهمامیخت قسمدهایی از سیگنال که در اثر فی در کردن تضعیف شدز بودند،

اضافه نشد. تقویت شدز و نوفه حذف شدز نیز به دادز لرزز ای

منابع

1. Treitel,S., 1974,The complex Wiener filter: Geophysics, 39, 169-173. 2. Canales, L., 1984, Random noise reduction: 54th Annual SEG Mtg, 525 -527. 3. Gulunay, N., 1986, Fx deconvolution and complex wiener prediction filter:56th Annual International Mtg., Soc. Expl. Geophys., Expanded Abstracts, Session:POS2,10. 4. Neelamani, R., H. Choi, and R. Baraniuk, 2004, ForWaRD: Fourier –wavelet regularized deconvolution for ill-conditioned systems: IEEE Transactions on signal Processing, 52, No. 2, 418-433. 5. M. Galbraith, and Z. Yao, 2012, FX plus deconvolution for seismic data noise reduction: SEG Technical Program Expanded Abstracts , 1-4.

1

هایدر شناسایی محدوده یالکتریکمروری بر کاربرد روش توموگرافی مقاومت ویژه

شده بوسیله زهاب اسیدی معدنآلوده

احمد ،2قربانی؛ 1 *زهره ،قانعی اردکان

(zohreghanei@yahoo.com)دانشگاه یزد ،دانش آموخته کارشناسی ارشد اکتشاف معدن -1

عضو هیئت علمی دانشکده معدن و متالورژی، دانشگاه یزد -2

چکیده

و اند و یا آزاد شدهخارج شده ای وجود دارند که از مسیر استخراج های باقیماندهای از موارد در مواد باطله، کانیدر پاره

د. نمانهای سمی در باقیمانده مواد باطله میگاهی اوقات استخراج مواد کانی به نحوی است که مقداری از کانییا

. تولید کننداکسیده شده و اسید تولید می ،های سولفیدی بخصوص پیریت پس از سپری شدن زمانموادی چون کانی

تواند آلودگی گسترده زیست میبه محیط اطراف تخلیه آنها به همراه فلزات سنگین و (AMD) زهاب اسیدی معدن

به این نکته رسیدند که این AMDهای آلوده شده بوسیله امروزه با بررسی مکان .محیطی را در محیط فراهم کند

های توان با کمک روشو میشوند یا سنگ دربرگیرنده خود می دارای خصوصیات الکتریکی متفاوت از محیطنواحی

سرعت باال، کاهش از قبیل مزیت مهم ارهدارای چ ERTاستفاده از روش. کرد بررسیرا آنها ERTبویژه الکتریکژئو

های بررسیاین روش، از آن برای باشد و بدلیل سادگی میاین روش بودنو مکمل مخربغیر ها وقابل توجه هزینه

در بررسی و حل ERT توانایی و کاربرد روشاز در این مقاله، .شودمی استفادههای زیرزمینی زیست محیطی و آلودگی

شده آوردهبه همراه یک مثال موردی ،های معدنیهای حاصل از باطلهمسائل زیست محیطی ناشی از آلودگی ازبخشی

.است

معدنیهای مقاومت ویژه الکتریکی، باطله کلمات کلیدی: زهاب اسیدی معدن، توموگرافی

Rview on use of electrical resistivity tomography (ERT) method to detect ¬ contaminated area by acid mine drainage (AMD)

Ghanei ardakan, Z.*; Ghorbani, A. 1-MSc graduate, Mining and metallurgical Engineering Faculty, Yazd University

(zohreghanei@yahoo.com) 2- Assistant professor, Mining and metallurgical Engineering Faculty, Yazd University

Normally, there are Toxic minerals have in wastes and taillings mine are not extracted in the mine and mineral processing. Ore mineral such as sulfides minerals (especially pyrite) are oxide by over time and acid produce. Production of acid mine drainage (AMD) and discharged heavy metals into the environment can make environmental extensive pollution.Recent studies show that the geophysical methods (especially ERT method) are capable to detect AMD plume Contaminations by changing in electrical properties of contaminated area. Our studies show that ERT method have be a four major advantages high speed, significantly reduce the cost, and complementarily and noninvasive . In this article, we review on the capabilities and the application of ERT method in order to detect the environmental problems caused by pollution from tailings or waste mine and a case study.

2

Keywords: Acid mine drainage, Electrical Resistivity Tomography, tailing & waste mine

مقدمه

و تخلیه AMDتوان تشکیل مسائل و مشکالت زیست محیطی مختلفی همراه معدنکاری وجود دارد که از آن جمله می

های سولفیدی باعث تولید مقادیر استخراج کانیهای سطحی و زیرزمینی را نام برد. آنها به همراه فلزات سنگین به آب

ها تحت شرایط شود. اگر این باطلهتر میهای درشتهای بسیار ریزدانه کارخانه فرآوری و یا سنگ باطلهزیادی از باطله

تواند پروتون آزاد کند و و اکسایش حاصل از سولفیدها مثل پیریت و پیروتیت می اکسیداسیون قرار گیرند، هوازدگی

،و همکاران مزینانی) تواند تحرک فلزات سنگین را افزایش دهدها میهای منفذی در باطلهشرایط هوازدگی در آب

اثرات مخرب اتفاق بیفتد.های زمانی طوالنی و با تواند برای دورهو تخلیه به محیط اطراف می AMDتولید (. 1931

که های الکتریکیهای ژئوفیزیکی به خصوص روشهای عظیم مواد باطله نیز برعهده روشوظیفه کنترل انباشته اخیرا

توان گسترش یا می ERTبا استفاده از روش بر این عالوهقرار گرفته است. ،های ارزان و مناسبی هستندنیز از روش

به همین ترتیب، می توان جهت و سرعت حرکت گسترش یا محدوده عمقی آن را ومحدوده جانبی آلودگی زیرزمینی

) نمایدنوع و پارامترها یا خصوصیات آالینده ها را تعیین نیز ایتا اندازه تعیین کردآلودگی در زیر سطح زمین نیز

از غیر آلوده، تعیین مرز میان آنها، منشأ و تواند به منظور تشخیص مناطق آلودههمچنین، مي .(3131، امكار روحانيک

یرد.گقرار مورد استفادهبررسي پایداری سدهای باطله ها و فروریزش سنگ کف و یا محل شكستگيمحل نفوذ آلودگي

(Acid Mine Drainage) زهاب اسیدی معدن

AMD تواند از اکسایش شود که میها اطالق میحاوی فلزات و سولفاتای است که به مواد شسته شده اسیدی واژه

ها و دمپ باطله کم عیار معادن سولفیدی و های کارخانه فرآوری این کانیهای سولفیدی به ویژه پیریت در باطلهکانی

دیگر اه هنگامیکه به همرسولفیدی از نظر تشکیل زهاب اسیدی است و پیریت مهمترین کانی زغالسنگ حاصل شود.

قرار گیرند. شده های معدنی در معرض آب و اکسیژن هوا و یا آهن سه ظرفیتی اکسیدهای سولفیدی در باطلهکانی

.(1931 ،و همکاران مزینانی) دننمایها و فلزات سمی میسولفات همراه آهن،به تولید اسید

(1) فرمول

energy16H2SO12Fe OH14FeFeS

3HFe(OH) O3HFe

OH21Fe HO

41Fe

energyH22SO FeOH O 27 FeS

2222

223

23

22

-24

+2222

4

3

با تولید زهابفرآیند و عوامل مرتبط 1شکل

های سنگ حاوی پیریت، درجه حررات، نوع کانی سولفوری، اندازه دانه ی از قبیل :دهد که عواملها نشان میبررسی

بر نرخ اکسید ،مقدار آب ،Eh و PHها، شرایط غلظت و درصد اکسیژن، درصد سولفور، اثرات کاتالیزوری حضور باکتری

با سولفیدی هایکانی تماس سطح افزایش بدلیلبا کاهش اندازه ذرات باطله . شدن پیریت و تولید آلودگی موثر هستندمحلول PH افزایش یافته و SO4 -2و +Fe2یا بطور دیگر غلظت یابد نرخ اکسیدشدن پیریت افزایش می آب و هوا

.(1931 ،و همکاران مزینانی) ،( 3133 ،اردجاني دولتی) یابدکاهش می

9

(ERT)توموگرافی مقاومت ویژه الکتریکی

های بعدی از آلودگی دواز روی سطح زمین می تواند کمک موثری در ارائه یک تصویر توموگرافیهای گیریاندازه

زیرزمینی بنماید. معموال یک توده خاک یا آب زیرزمینی آلوده دارای خصوصیات الکتریکی متفاوت از محیط یا

خصوصیات الکتریکی هدف از مطالعات ژئوالکتریک بررسی همانطور که گفته شده باشد. خود می سنگهای در برگیرنده

. است (طبق رابطه آرچی) و محیط اطراف آنمقاومت ویژه باطله یا

(2)فرمول

،مقاومت ویژه سنگ w ،)مقاومت ویژه سیال )آبϕ ،تخلخلS ،اشباع شدگی از آبa ،فاکتور وابسته به لیتولوژی

m ،فاکتور سیمان شدگیn و پارامترهای فیزیکی که مورد بحث قرار می گیرند:باشد ضریب سازندگی می ( تخلخلϕ) ،

های ژئوالکتریک هدایت در روش .(Sکسری از منافذ که با سیال پرشده)، (wمقاومت ویژه سیال پرکننده سنگ)

های اشباع شده از های موجود در الکترولیت منجر به عبور جریان الکتریکی از سنگها و آنیونالکتریکی کاتیون

الکترولیت بیشتر باشد عبور جریان الکتریکی بهتر انجام شوند. هرچه غلظت امالح حل شده در الکترولیت )سیال( می

مواد مجموع (،ECالکتریکی ) هدایتکنند از قبیل های شیمیایی که به رسانندگی این سیال کمک میشود. پارامترمی هاباطله از شده تراوش و آبهای زهکشی در اسیدیPH اصلی و هایآنیون و هاکاتیون غلظت (،TDSجامد محلول )

Martnez, ea) شودی این عوامل منجر به پایین آمدن مقاومت ویژه سیال پر کننده منافذ سنگ میکه همه باشندمیal., 2011).

در برداشت از باطله ها ERTاساس کار -1

گیری بر حسب عمق هدف از این روش ترسیم تغییرات جانبی و قائم مقاومت ویژه ظاهری با تراکم زیاد نقاط اندازه

این استوار است که جریان الکتریکی بطور پیوسته با افزایش فاصله الکترودهای برERT کاوش است. اساس روش

تغییرات مقاومت ویژه ظاهری بر حسب بدین ترتیب) طول پرفیل( به اعماق بیشتر نفوذ می کند جریان و پتانسیل

جابه جا کردن آرایه چهار الکترودی در امتداد مسیر پیمایش براحتی می فاصله الکترودی بدست می آید. با تابعی از

توان عالوه بر بررسی تغییرات مقاومت ویژه نسبت به عمق، تغییرات مقاومت ویژه را بطور جانبی و در راستای مسیر

Lghoul, et al., 2011، ((Poisson, et al., 2011، ((Grangeia, et al., 2011)) پیمایش نیز مورد بررسی قرار داد.

ERTتفسیر بدست آمده از مدلسازی های -2

برای شناسائی محدوده آلودگی اشاره می شود: ERTبه چند مورد از توانایی

.Lghoul, et al., 2011)) ( 1: 2شود)شکل آشکار می زون باطله با مقاومت ویژه کمتر نسبت به سنگ کف-1

به عمق( AMDشود )مجرایی برای نفوذمنطقه منجر به کاهش مقاومت ویژه میوجود شکستگی و شکاف در -2

.Poisson, et al., 2011)) (2:2)شکل

(. در نواحی 1: 2)شکل شودتفکیک می غیره آلتره شدهمناطق به نسبت مناطق آلتره شده با مقاومت ویژه کمتر -9

کند منجر به گسترش آلودگی در که پساب اسیدی معدن به دلیل وجود مجرای یا شکستگی به محیط اطراف نشت

کند. از نظر خصوصیات شیمیایی و آورده و به شدت آلتره میاین محدوده شده و محیط اطراف را تحت تأثیر خود در

nSmaW

4

های ی آلتره نشده پیدا کرده و این امر مبنای استفاده از روشهانهایتا الکتریکی رسانایی بیشتری نسبت به بخش

. Lghoul, et al., 2011)) قرار گرفته است ERTالکتریکی و

توان مشاهده کرد که در ( می4: 2های باطله در شکل )بندی دانهتاثیر سایز ذرات در آلتره شدن، با توجه به طبقه -4

یابد و نرخ اکسیدشدن افزایش می آب و هوا با سولفیدی هایکانی تماس سطح افزایش بدلیل ریز باطلههای دانهبخش

.Grangeia, et al., 2011))اندها پیدا کردهدرشتمقاومت ویژه کمتری را نسبت به دانه

بررسی علت نفوذ زون با مقاومت ویژه کم به داخل -Lghoul, et al., 2011 ،2)) کمهایی با مقاومت ویژه زیاد و بررسی زون -1: 2شکل

-Lghoul, et al., 2011 ،4)) [بررسی سنگ کف که تحت تاثیر زهاب قرار گرفته شده -Poisson, et al., 2011 ،9))مقاومت ویژه زیاد Grangeia, et al., 2011)) تراسیونبررسی سایز ذرات باطله در مواجه با عوامل آل

مطالعه موردی

های معدنی هنوز جای خود را به درستی در کشور ما پیدا نکرده سفانه مسائل زیست محیطی مربوط به فعالیتأمت

و Zn ،Pb ،Cuحاوی فلزات ) تر هایباطله محل انباشت مطالعه موردی در این خصوص ازیک به همین علت .است

Cd) انتخاب و مورد بررسی قرار گرفته منطقه مورسیا در جنوب شرقی کشور اسپانیا روی سرب ویک کارخانه فرآوری

.(Martnez, ea al., 2011) (9)شکل است

Martnez, ea) موقیعت خطوط برداشت به روی سدهای باطله 4شکل ( al., 2011 (Martnez, ea al., 2011) موقیت جغرافیای منطقه مورد مطالعه 9 شکل

روش انجام کار در این منطقه

5

54یا 93ونر با –ی شلومبرژر از آرایه .است زده شده های باطلهپروفیل مقاومت به روی حوضچه 8مذکور در منطقه

هایدادهدر نهایت اند.کردهاستفاده متری با توجه به عمق نفوذی مورد بررسی، 5و 5/2و به فواصل الکترودی الکترود

به تصویر معکوس سازی مدل به روش بعدی دو صورت به Res2inveافزار نرم توسط شده گیریاندازه

.(Martnez, ea al., 2011) (4شکل ) اندکردهشبه مقاطع بدست آمده را تفسیر اند ودرآورده

نتایج مدلسازی و تفسیر

در برداشت انجام شده 5با توجه به است.، احداث شده آهکی یمنطقهاین حوضچه در :( Brunita) حوضچه برونیتا

مقاومت ویژه زیر بارنگ آبی هب 1مقطع شبه الیه رویین .نداگرفتهمورد تحلیل و تفسیر قرار 2و 1شبه مقاطع اینجا

-اهم 91-151مقاومت ویژه دارای تناوبی از هش دادماین bedrock برچسبالیه زیرین که با و مکان باطله متراهم 8-منطقهتر طیف رنگی تیره و بوسیله زهاب اسیدی ی آلتره شدهزرد محدوده-تناوب رنگ سبز .را نشان داده استی متربرداشت 1مقطع شبه تقریبا به موازات 2مقطع به ش. .را ظاهر ساخته استنزدیک شدن به سنگ کف غیر آلتره ی

نشان دهنده کاهش مقاومت ویژه است و احتمال 2و 1مقاطع در شبه رنگ رسم شده چین سیاهخط ..استشده

(5)شکل شکاف یا گسیختگی را در آن محل داده و راهی برای عبور و گسترش آلودگی محسوب شده است(Martnez, ea al., 2011).

(Martnez, ea al., 2011) توموگرافی مقاومت ویژه سد باطله برونیتا 2و 1مقاطع شبه 5شکل

-ولکانیکی به همراه تپهکه دارای سنگ کف یایاین حوضچه در محدوده : (San Cristobal) حوضچه سن کریستبلدر شده است. تفسیرشبه مقاطع هرکدام برداشت انجام شده 9با توجه به است. قرار گرفته باشدمی های ولکانیکی

ویژه با مقاومت یباال به روی زونویژه زونی با مقاومت 2مقطع شبه و شمال شرقی 1 مقطعشبه ناحیه جنوب شرقی

و های آبی از آن قسمت حوضچه و حل شدن زهاببه علت عبور رواناب و جریان این امر .استکم )باطله( قرار گرفته

دو محدوده با متری 45-1 به فاصله 9مقطع شبه قسمت جنوبی . صورت گرفته استفلزات سنگین و حملشان با آب

گذاری شده های ولکانیکی و محدوده سبز رنگ که با خط چین نشانهوجود رخنمونرا نشان داده که باال ویژه مقاومت

,Martnez) (3)شکل را ظاهر ساخته استزهکشی باطله را به همراه رواناب به مابین دو رخنمون)گودی ایجاد شده( ea al., 2011).

عاقبت امر به این نکته رسیدن که پایداری حوضچه باطله سن کریستبل ERTهای باطله به روش حوضچهبا بررسی

خیلی بیشتر از حوضچه باطله منطقه آهکی برونیتا بوده و احتمال گسترش و نشت آلودگی در نواحی اطراف این سد

باطله خیلی کمتر ازسد باطله برونیتا وجود داشته است.

3

(.Martnez, ea al., 2011) توموگرافی مقاومت ویژه سد باطله سن کریستبل 9و 2، 1مقاطع شبه a,b,c بترتیب 3شکل

گیرینتیجه

مزیت مهم ارهچص ابه طور خ ERTهای الکتریکی و به ویژه روشهای ژئوفیزیکی به طور اعم و روشاستفاده از روش

. شودمی هاکاهش قابل توجه هزینهمنجر به این روش -1های زیرزمینی دارد. های زیست محیطی و آلودگیدر بررسی

اطالعات بیشتر و بهتری را در قادر به برداشت آلودگی با هزینه بسیار کمتری و ERT ها روشدر بسیاری حالت

ژئوفیزیکی در سطح زمین های گیری. اندازهباشدمی مخربغیرروشی -2آورد. مقایسه با عملیات حفاری فراهم می

ترین مناطق از نظر زیست محیطی نیز قابل استفاده های مذکور حتی در حساسانجام می شوند به همین دلیل روش

توجهی در انجام عملیات و رسیدن به نتایج مناسب تواند به طور قابل می ERTروش ،سرعت باالیتوانایی -9هستند.

های ژئوفیزیکی یا بهتر از آن روش ERTاطالعات بدست آمده ازروش -4.موثر باشدزیست محیطی و الزم در هر پروژه

ژئوشیمیایی باشند.دیگر مثل های روش توانند مکملی برایمی

منابع و ماخذ

، مرکز نشر "مدلسازی زمین زیست محیطی"(، 1988شفائی تنکابنی، سید ضیاالدین، ) ،اردجانی، فرامرز دولتی-1

دانشگاه صنعتی شاهرود.

آنها با بررسی آلودگیهای زیست محیطی ناشی از باطله های معدنی و ارزیابی "(،1989، )ابوالقاسم، کامکار روحانی -2

.ش انجمن زمین شناسی ایرانهشتمین همای، "استفاده از روشهای ژئوفیزیکی طی یک مطالعه موردی

، دومین "محیطی زیست آثار و اسیدی زهاب مس پورفیری، معادن "(، 1931گیتی، ) فرقانی، وحید، مزینانی،-9

همایش ملی انجمن زمین شناسی اقتصادی ایران. 4 - Grangeia, C., Ávila, P., Matias, M., Ferreira da Silva, E., (2011), "Mine tailings integrated investigations: The case of Rio tailings (Panasqueira Mine, Central Portugal)", Engineering Geology 123, 359–372 5- Lghoul, M., Kchikach, A., Jaffa, M., Hakkou, R., Gue rin, R.,Teixido´, T. Pen˜a, J. A., Zouhri, L., ) 2012), "Electrical and Seismic Tomography Used to Image the Structure of a Tailings Pond at the Abandoned Kettara Mine, Morocco", Mine Water Environ 31, 53–61. 6 - Martnez-Pagn, P., Faz, A., Acosta, J.A., Carmona, D.M., Martnez-Martnez, S., (2011) ، "A multidisciplinary study for mining landscape reclamation: A study case on two tailing ponds in the Region of Murcia (SE Spain)", Physics and Chemistry of the Earth 36, 1331–1344. 7 - Poisson, J., Chouteau, M., Aubertin, M., Campos, D., (2009), "Geophysical experiments to image the shallow internal structure and the moisture distribution of a mine waste rock pile", Journal of Applied Geophysics 67, 179–192.

1

های ارتقاء یافته برمبنای زاویه تیلت در تعیین لبه بررسی عملکرد روش

هنجاریهای بیچشمه

2منتهایی، منصوره ی؛نمک ،لقمان ؛همحبوب، شاهوردی، دانشجوی کارشناسی ارشد، موسسه ژئوفیزیک، دانشگاه تهران1

mahboobeh.shahverdi@gmail.com amaki@gmail.commanloqه آزاد اسالمی واحد سنندج، هیئت علمی دانشگاعضو 2

mmontaha@ut.ac.irعضو هیئت علمی دانشگاه تهران، 3

چکیده

منیاا مغناطیسی تعیییی ملی نی و هیا م ههیای اییی یههای مغناطیسی موممیا ای نی نشیاد ن د سی نقشه

اییه یی م ازییم نه صوزییه فیمییییا ی یی و هییا ترسییی ن ی ی نیی ه یی همیییی مییمف ن ییارا ی یی نف میی

هیا ن یارا ی نه هنجیافیای ص لبیههیای فن یب ای نی تشی ی ی نه فو پیچیی ی ن ی مغناطیس ماراو منیاا

هییای د نه فو هنو ییه تیزیی و هوچنیییی هییا و لبییههنجییافی ف ن ییی مقالییه ایی نی تشیی یص ایی هنو ییه تیزیی ن یی

هنو ییه تیزی هیییلملمی هنو یه تیزیی مشیا ن قیی و شیام ننیی هیای ری ی ییه ای مبنییای د تم یعه ا اهفو

افن ن یی فو ای فوی ید می ن مغناطیسی میینمم م ی ی ن یارا ی شی ی ن ی مشا ن ق هنو یه تیزی

هییای م اییم اییه ا نامییه نم سیی .هییای م ازییم همییم ی شیی ی ن یی نه چنیی ییافااف منشییمفی ون یی ف مویی

نایا ب ا ی می ی ی ایا ی یزا هیای اهی مساقیم و ط نح یزای ف ملییم مازی ننجیاه شی ی ننی م ن

ن هها نشاد م هنجافیا ا ف ش ی فن ف تعییی لبه

هنو ه تیز هیلملمی -مشا ائم -مشا ن ق -هنو ه تیز -هنجافی مغناطیس ا - تش یص م ه :کلیدواژه

An evaluation of enhanced methods based on the Tilt Angle to detect the

edges of magnetic anomalies

Shahverdi, Mahboobeh*; Namaki, Loqman; Montahaei, Mansoore Mahboobeh.shahverdi@gmail.com

Abstract Magnetic anomaly maps generally has been used to determine faults, geologic contacts and under surface magnetic sources. Interpretation of these maps is a major concern in magnetic exploration methods, and among them edge detection methods, like Tilt Angle, have leading roles. In this paper we have used Tilt Angle method and some of its improved version like Hyperbolic Tilt Angle, Total Horizontal Derivative Tilt Angle and Tilt Angle of Horizontal Derivative to detect magnetic anomalies and their edges. These methods have been used on different synthetic examples, whose responses have been calculated in MATLAB. The results revealed the high accuracy and resolution in anomaly edges detected by these methods.

2

Keywords: Edge Detection , Magnetic Anomaly, Tilt Angle, Horizontal Derivative, Vertical Derivative

مقدمه

ییاا منییاا مغناطیسیی ه یی ل هییای مغناطیسیی شنا ییا نییم و م ییاد یی نه نهیی نم مرییم ف ترسییی ن ی

نی ی هیای میی ند پاانسیی ایه طیمف سیا ی میمف ن یارا ی ی نف می ن یزا های اه ملز ا نی ترسیی ن ی

و سیا هیا ای نی ت وییی می هی فو ههیای میی ند پاانسیی هسیان ف هوی ه ف ون ی ت یبی نه ن یاد

هنجییافی موقیی ییافاافهای همیییی شنا یی تغیییی ن یید وییی ف تا یی نقشییه و فیمیییا ف ملیی و ی ایی

تبی شیبه تیمند ایه یزا هیای نناقیان ایه ی های پ یافا ف ن یی حی یه می نه صوزه فو شم ا ف م

هیا صیمند یی و یامز نشیافی ی نمیا هویمنفی ن یی فو زیزی و نمنیه ییرنان تل ی نن ن اد ن قی

هیا و ایا نمویان تغییی ن ص ئی ف معیا م ایم ایه ن یی فو ننی ی مسیائ ن اشیا نفنئیه نوی ا نی هویه

تیمند یزا هیای ص ی ی ایا یافن ایشیا ن جیا ی نه مییاد ننیمن مای نون ن یی ها می ی دن مان اهی نمنه

.Fairhead et al مشییا ن قیی هنو ییه تیزیی (Miller & Singh, 1994)تییمند اییه هنو ییه تیزیی هییا میی فو Ferreiraو فو هنو ییه تیزیی مشییا ن قیی ( Cooper and Cowan, 2006( هنو ییه تیزیی هیییلملمی 2004

et al. 2013 و م ههییا فاافهای مغناطیسیی ایی نی تشیی یص ییاهییای مییی مف فو ( نشییافی یی ف ن ییی پیی وه

ها اا هم مقا سه ش ی ن و ناا ب د نن اف اه ش یاه

بحث

الف( تئوری روش

های ا ف ش ی ف ن ی پ وه اا نت ا اه مراهیم مشا ن ق و مشا ائم می ند مغناطیس تع م تواه فو

افت ی نه فنا ه ه ایا م و ف zمشا ائم می ند ناش نه د تم ی ا هنجاف مغناطیس ف مو نن ش ی

( Blakely, 1995 شم ملا به م

های مغناطیس و هنجافیهای مغناطیس و پی ن د لبه ا ن ی وی نق اسیاف مرم و زی ی ف ترسی ن ی

س می ند مغناطی مشا ن ق ملا به هاا نی مش ص د م ه نممال فو ر ( Blakely, 1995 نن نف

ی های مغناطیس ا نن نف م هنجافیم ه ا ن ی تاا ا ایشینه نمنه (Blakely, 1995 ن

شم ا ی یمف ه مق نف های مغناطیس ن ارا ی م هنجافیا نی م اد اا م ا TDRنه مررمه هنو ه تیز

ی ن ی وی ا حس هنجافی نف م نمنه ا فوی م ه ا ایشینه نمنه هنو ه تیز ا فوی افااف و مق نف یر

:(Miller & Singh, 1994شم نسب مشا ائم می ند اه مشا ن ق می ند اه یمف ه ملا به م

ش ه مع ن فن اهنه هنو ه تیز مشا ن ق هنو ه تیز ی ی اا مشا ( 4002د ی ه و هو افن

یمییا ن ی فو م ه وناسار د اه هنو ه می ن نه ف

3

د ن ق ن ادنه صای نممال ش ز می ند اههنو ه تیز ملا به منظمف اه ف فو هنو ه تیز مشا ن ق

(4002 ن و هو افند شم م ی ی مشا

نمنف و ماعا ن د م نیز ن ی فو ی ن نف م ا ت ی اا تمصه اه ن ی تع م ناا ب نرا ف ااهی

ایشینه م ادن ی فو ف ف ون نن حای ش یهای م ازمو مجاوف ون ف منه مناا ن هها یرنان

ن هنجافی فن مش ص م م ههای تم ی ا TAHG تاا

ن ن ارا ی نه فو هنو ه تیز هیلملمی لبه افاافهاناا ب و ونضح افای منظمف اربم اه( 4002 مپ و مند

ف ن ی فو نه سو حقیق تاا تان نن هیلملمی ف هنو ه تیز ن ارا ی ش ی ن

شم تاا تان نن هیلملمی اا فنا ه ه تع م م ه

فن ارا نشاد ن ی و هوچنیی حسا ی وا ی اه نم ه نف های افاافهنو ه تیز هیلملمی مم عی لبه ایشینه

ب( اعمال روش بر روی مدل مصنوعی:

های هنو ه تیز ن اد ن ق هنو ه تیز هنو ه تیز ن اد ن ق و هنو ه ف ن ی سو ا نی همم د افن فو

ش E های م ازم د م ن مینمم مو هنجاف مغناطیس ااهای ا تیز هیلملمی صر تش یص م ههای تم ی

نلم و د( مش یا ی و -0شم ش اف ا ی م های ماراو ن اهمنشمف اا مو 2 ه ماش نه

م ن ملا به نممال مغناطیس ناش نه ن ینن نشاد ن ی ش ی (4( و 0ژئممغناطیس ن ی منشمفها ف ص ون

نن ش ی ضای ا نامه نم س ماز نص ن می مف ف های مینمم و ن نموان فو

ی مغناطیس منشمفی ش م ن مینمم تملی ش ی ا نی همم د افن فو هنو ه تیز مشا ن ق ن ی م ن شام صراف تم ی0ش

ااشن م ااش نلم( و د( نوا انر ن ی م ن نه و هنو ه ماراو های ماراو م اا مو

(m)مو (m)ض ام (m)م ض (m)طمن

20 20 0000 0000 0منشمف

20 20 0000 2000 4منشمف

00 20 0000 2000 2منشمف

20 20 0000 2000 2منشمف مش یا ی م ن مینمم 0ص ون

4

هنو ه ننل نم فصه( هنو ه می فصه( (SI)فم پی ی مغناطیس (nT)می ند مغناطیس

20000 04/0 20 0 مش یا می ند ژئممغناطیس ف م ن ند4 ون ص

د( نناقان -4( و ش 0نلم( می ند مغناطیس نن نهی ی ی ش ی ف ح همیی حای نه م ن ش -4ش

( نموان فو هنو ه تیز ا فوی می ند مغناطیس و ( و جهای ش ی ن ی می ند ن اه ن ی ش ی

ها و مقا یر د هنجافیا م مقا ایشینه نمنه هنو ه تیز ا ن همی ند مناق ش ی اه فن نشاد م

( اه -4های مناق ش ی اه ش شم اا نموان فو هنو ه تیز ا فوی ن یا فوی م ههای تم ی ن جا م

هنو ه می هنجافی فن م تمند ا وف و ن ی حای وناسار ه ا هنو ه تیز اه طمف ی م و م ههای ا

شم م م هاپی ی د هوچنیی اا ن ن مو م هها اا تش یص هسان نما تر یدمی ند ژئممغناطیس ن

ج و ( -2های د( ف ش -نلم2های نم ه م ش ℅0ه های لم ی اناا ب حای نه نموان ن ی فو ا ن ی

تمند نایجه ه فو هنو ه تیز حا اا وصم نم ه م تمننا تش یص ها م نن ا ن اس ن ی ش م ی

های موی فن نف م ه تم ی

ف د مق نف ایشینه نمنه ا فوی ااش ه حای نه نموان فو هنو ه تیز مشا ن ق م نایجه( و هی -4ش

اه لی مناب ش د ن ی فو نه هنو ه تیز تاثی پی ی د نه هنو ه می همیی نف اه ن هنجافیم ههای ا

شم نموان ن ی فو ا فوی ن ی های مناق اه ناا ب یق ( ی م و-4ه ا ن هوان مف ه ف ش

هوچنیی اا ن ن مو تم ی اه طمف ونضح م هها مش ص نن افن ا اا تش یص هسان ف و م هها اه ف ن

نلم و د( همم ی ش ی ن و ناا ب حا نه اا ی ن ی فو -2های هو نی اا نم ه ش ن ی فو نی ا نی ن ی

هی و( -2های ر ن ش ف وصم نم ه نسب اه فو مق نف ایشینه ن ی فو ا فوی م ههای ن نموان فو مشا ن ق هنو ه تیز حای نه ناا ب( حه -4 هایش

تمند م هها فن تش یص ن اا ول هوچناد م شم اا ن ن مو تر ید پی ی اه م هنجافی تش ی م ا

ن ن نیز هن ه می ژئممغناطیس نشاد م ها م ه وناسار ناا ب حای نه ن ی فو فن اه هنومالوی ن ی ش اه

اا شم تعییی م ه افاافها ا ن نشاه ااش ن ی فو پری ش مل و ی م ه افاافها ن ه ممص م

شم ه اه مز وناسار ناا ب ن ی ( مش ص م نلم و د-2های های لم ی اه نم ه ش نموان ن ی فو ا ن ی

فما تعییی نش ی ن وه می ند ژئممغناطیس نم ه ملی اسیاف تأثی ینف ام ی و م ه افاافها اه فو اه مشا

ه ح( -2 ش های مناق ش ی اه نموان م ش های می ند مغناطیس و ن یفو هنو ه تیز هیلملمی فن ا فوی ن ی

شم هوچنیی اا هنجافی تش ی م های ا تیز ا فوی م ه ( ایشینه نمنه ن ی فو ا فالم فو هنو ه ی-4

ن ی فو شم و م هها اه فما تش یص ن ی م م ن ن مو تم ی ناا ب فما نه نموان ن ی فو اه

ش های غشاه اه نم ه تمنن فوی ن ینسب اه فو مشا ن ق هنو ه تیز نه اا ت ی ا فمف نف ن و م

ه ن ی اازی حای وناسار ن ی فو اه مشاقا م تبه نون می ند و ف نایجه نفنئه نلم و د( ناا ب ارا ی -2

ی( -2 ش حسا ی وا اه نم ه ملی ن

نتیجه گیری

های مینمم یا ف و ا ن نن فو های ر ی ه ا مبنای د تم عه ا اههنو ه تیز و ف ن ی مقاله فو

تل ن ی نما شم هنو ه تیز و هنو ه تیز هیلملمی ا اه م اا ن ن مو تم ی نه یزا ن چه نموان

5

هوچنیی ن ف هن ناا ب اا بمل نفنئه م و مشا ن ق هنو ه تیز هنو ه تیز مشا ن ق های یزا ش ن م

ت ویی لبه ن ارا ی شم هیلملمی را ی نه تاا تان نن نه سو حقیق تاا تان نن اه صای ن املا با هنو ه تیز

ایشا نه یزا های هنو ه ه فو مشا ن ق هنو ه تیز اه لی ن ارا ی نه مشا و شم ننجاه م اا ایشا ی

مشا ن ق هنو ه تیز م ه نه فیمییا مرم اه نم ه حساس ن تیز هیلملمی و هنو ه تیز مشا ن ق

مغناطیس ن وناسار د اه هنو ه می

های پی ن د م ههای ناا ب حای نه فو 4ش

نلم( نقشه می ند مغناطیس هنجافی مغناطیس ا فوی ا

نی اا ف من قه04/0 (SI)ناش نه تم ی اا مغناطی

د( نقشه و =20000 B= °20I= °20D(nT)مش یا

هسان مناق ش ی اه می ند مغناطیس سو نلم(

های حای نه پ و ( نموان فو هنو ه تیز ا فوی ن ی

ج و ( نموان فو هنو ه تیز مشا ن ق سو نلم و د(

ف و ه( ناا ب حای نه های سو نلم و د( ا فوی نقشه

های سو ی ن ینموان فو هنو ه تیز مشا ن ق ا فو

های و( نموان فو هنو ه تیز ا فوی نقشه ی نلم و د(

سو نلم و د(

6

هنجافی های پی ن د م ههای ا ناا ب حای نه فو 2ش

نلم( نقشه می ند مغناطیس اا مش یا مغناطیس ا فوی

nT)20000 B= °20I= °20D= ناش نه تم ی اا

د( نقشه نم ه او %0 ف حضمف SI )04/0غناطی م

مناق ش ی اه می ند مغناطیس سو نلم( پ و (

های حای نه سو نلم و نموان فو هنو ه تیز ا فوی ن ی

های د( ج و ( نموان فو هنو ه تیز مشا ن ق ا فوی نقشه

ان فو هنو ه تیز سو نلم و د( ف و ه( ناا ب حای نه نمو

های سو نلم و د( هی و و( نموان مشا ن ق ا فوی ن ی

های سو نلم و د( فو هنو ه تیز ا فوی نقشه

مراجع

1-Blakely, R. J., 1995, Potential theory in gravity and magnetic applications: Cambridge University Press.

2-Cooper, G. R. J., and D. R. Cowan, 2008, Edge enhancement of potentialfield data using normalized statistics: Geophysics, 73, no. 3, H1–H4, doi: 10.1190/1.2837309.

3-Cooper, G. R. J., and D. R. Cowan, 2006, Enhancing potential field data using filters based on the local phase: Computers and Geosciences, 32, 1585–1591.

4-Ferreira, F. J. F., Jeferson de Souza, Alessandra de B. e S. Bongiolo, and Luís G. de Castro.2013.Enhancement of the total horizontal gradient of magnetic anomalies using the tilt angle. GEOPHYSICS, VOL. 78, NO. 5-Miller, H. G., and V. Singh, 1994, Potential field tilt —A new concept for location of

potential field sources: Journal of Applied Geophysics, 32, 213–217. 7-Salem, A., S. Williams, J. D. Fairhead, R. Smith and D. Ravat, 200, Interpretation of magnetic data using tilt-angle derivatives, : Geophysics, 73, no. 1. 8-Wijns, C., C. Perez, and P. Kowalczyk, 2005, Theta map: Edge detection in magnetic data:

Geophysics, 70, no. 4, L39–L43, doi: 10.1190/1.1988184.

1

با استفاده از ضریب دوبعدی های مغناطیسیچشمه یو اندیس ساختار عمقتخمین

همبستگی سیگنال تحلیلی

2 بنفشه، حبیبیان دهکردی؛ 2اسکویی، بهروز ؛ 1آرش، کاوسی

kavosi.arash@ut.ac.ir دانشجوی کارشناسی ارشد موسسه ژئوفیزیک دانشگاه تهران1 سسه ژئوفیزیک دانشگاه تهراناستادیار گروه فیزیک زمین ، مو2

b.habibian@ut.ac.ir , boskooi@ut.ac.ir

چکیده

-سههیگنال تحلیلههی بههیو واقعههی هنجههاری چشههمهبههیدر روش ارائههه شههده، از ضههریب همبسههتگی سههیگنال تحلیلههی فهاو مت یسهاختارههای انهدیس دارای ههای مکهانی مختله و ههای فرضهی در موقعیه حاصه از چشهمه هنجاری

اسههتفاده شههده مههورد ن ههر، جههه تخمههین موقعیهه مکههانی و انههدیس سههاختار چشههمه پروفیهه در زیههر 2و 0ن بههی

اس . ضریب همبسهتگی، هنگهامی کهه موقعیه مکهانی و انهدیس سهاختاری چشهمه فرضهی منقبهق بهر موقعیه و

اندیس ساختار چشمه واقعی باشد، بیشترین مقدار را خواهد داش .

سیگنال تحلیلی، اندیس ساختار، تخمین عمق ضریب همبستگی، :کلیدواژه

Estimation of depth and structural index of 2D magnetic sources using correlation coefficient of analytic signal

Kavosi, Arash1 ; Oskooi , Behrooz 2; Habibian Dehkordi , Banafsheh 2

Institute of Geophysics, University of Tehran, IranM. Sc student in Geophysics, 1 Assistant Professor,Earth Physics Department, Institute of Geophysics, University of 2

Tehran, Iran

Abstract we used correlation coefficient of the analytic signal of real data and analytic signal of the synthetic data generated by assumed sources at different locations with different structural index, to estimate the location and structural index of synthetic and assumed sources are in agreement with each other, the correlation coefficient will get it’s maximum value.

Keywords: correlation coefficient, analytic signal, stractural index,location estimating

مقدمه

هههای معههدنی همههواره در مقائعهها ژئههوفیزیکی از اهمیهه مسهههله تخمههین موقعیهه مکههانی و شههک سههاختار تههوده

دئیهه عههدا حساسههی آن بههه جههه روش سههیگنال تحلیلههی دوبعههدی، بهههبسههزایی برخههوردار بههوده اسهه .

بهه کهار رفتهه ، بخصهو در مغنهاطیس پسهماند،هنجهاری مغناطیسهیمغناطیدگی، به طهور گسهترده در تفسهیر بهی

( . 2002؛ سهههائ و همکهههاران، 2002؛ سهههائ و راوا ،2012؛ مههها و دو،2001؛ پدرسهههن،1792اسههه ب نبیقیهههان،

2

هههای هنجههاریر بههرای بیههان همبسههتگی بههین بههیژئوفیزیههک، بههرای اوئههین بهها ضههریب همبسههتگی در مقائعهها

در ایههن مقائههه، از ضههریب همبسههتگی سههیگنال (. 1791مغناطیسههی و گرانههی بکههار گرفتههه شههد بچانههدئر و همکههاران،

-بههیو سههیگنال تحلیلههی حاصهه از دو بعههدی مصههنوعیچشههمه هنجههاری مغناطیسههی بههیتحلیلههی حاصهه از مصههنوعی اسههتفاده مکههانی و انههدیس سههاختار چشههمه در جههه تخمههین موقعیهه چشههمه هههای فرضههی هنجاریههای

و ورقههه نههازو عمههودی ،کنتاکهه مغناطیسههی بههر روی داده مصههنوعی چشههمه هههای دو بعههدی کههرده ایهه . روش

.استوانه افقی اعمال شده اس

بحث

شود : ( به صور زیر تعری میMهنجاری مغناطیسی ببی میدان دامنه سیگنال تحلیلی دوبعدی

2 2(x,z) ( ) ( )M MAS

x z

ب1(

کههه در آن M

x

و

M

z

هنجههاری مغناطیسههی هسههتند. دامنههه مشههتقا مرتبههه اول افقههی و قههائ بههی بههه ترتیههب

شهود بهه صهور زیهر بیهان مهی jzو عمهق jxبهرای چشهمه واقهر در موقعیه افقهی سیگنال تحلیلی دو بعهدی

(:1792ب نبیقیان،

2( 2ب 2 (m 1)/2(x,z)[(x x ) (z z ) ]j j

kAS

بیانگراندیس mچشمه و میدان مغناطیسی زمین اس . پارامترهای ساختار وابسته به مقداری ثاب ، و kکه در آن

، و برای ساختار 1ساختاری اس که برای ساختار کنتاک برابر مقدار صفر ، برای ساختار دایک عمودی برابر با مقدار

AS)چشمه حقیقی هنجاریبییب همبستگی سیگنال تحلیلی ضر اس . 2استوانه افقی، برابر با مقدار )r و سیگنال

AS)اا jچشمه فرضی هنجاریبیتحلیلی )j 2012بئی و ما، شوداز رابقه زیر محاسبه می):

1 ( 2ب

2 2

1 1

1 [(AS ) (AS ) ]

1 1[(AS ) ] . [(AS ) ]

M

r i j i

ij

M M

r i j i

i i

MR

M M

( و 1چشمه حقیقی با استفاده از رابقه ب هنجاریبیباشد. سیگنال تحلیلی می برداش طول پروفی Mبه طوری که

k ( مستق از ضریب2رابقه ب شود.( محاسبه می2با استفاده از رابقه ب های فرضیچشمه هنجاریبیسیگنال تحلیلی x)با مختصا ،در یک شبکه در زیر پروفی های فرضی چشمه اس . ,z )j j شوند.میمشخص با فواص یکسان از ه

ضریب همبستگی، بیشترین مقدار را هنگامی خواهد داش که بیشترین تقابق از ن ر مکانی و اندیس ساختاری، بین

موقعی ازای بیشترین مقدار برای ضریب همبستگی،بنابراین، به اا و چشمه واقعی وجود داشته باشد. jچشمه فرضی

اندیس ساختاری چشمه واقعی خواهد بود.اا بیانگر موقعی مکانی و jمکانی و اندیس ساختاری چشمه

بر روی داده مصنوعی روش اعمال

3

و در مرکز از سقح زمین متری 5، در عمق ابتدا روش بر روی داده های حاص از یک دایک عمودی مصنوعی در

شده اعمال درجه 50نانوتسال با زاویه می 50000، در میدان متر1پهنایو 0001پروفی ، با خودپذیری مغناطیسی

و بدون نوفه هنجاری مغناطیسی دایکبیانگر بی ائ -1شک . اس در ن ر گرفته شده متر1برداری بازه نمونه. اس

متر 100×10های فرضی در یک شبکه چشمه .(1792 ،بنبیقیان شدبامی ائ -1سیگنال تحلیلی نمودار ب-1شک

ج بیانگر ضریب همبستگی سیگنال تحلیلی -2شک . متری در ن ر گرفته شده اند100متر در زیر پروفی 1با فواص

سفید رنگ عالم با اس که بیشترین مقدار آن 1های فرضی با اندیس ساختار و سیگنال تحلیلی چشمه ب-1شک

.(2012 ،بئی و ما کندمتر مشخص می 5متر و عمق 50، موقعی مکانی چشمه حقیقی را در عرض شخص شده م

بیانگر بیشترین مقدار ضریب همبستگی، به ازای اندیس ساختارهای متفاو در محاسبه سیگنال تحلیلی 1جدول

1 تگی، به ازای اندیس ساختارضریب همبسشود که بیشترین مقدار باشد. مشاهده میهای فرضی میشبکه چشمه

.مقابق دارد که با اندیس ساختار دایک عمودی حاص شده

ازای مقادیر مختل اندیس ساختار به C-1. ضریب همبستگی1جدول

سیگنال تحلیلی ) ب (متر. 50متری و موقعی افقی 5 عمقبا عمق ئبه باالیی در بدون نوفه مصنوعی نازو عمودی دایک سیآنومائی مغناطی)ائ (. 1شک

.(2012بئی و ما 1و شبکه سیگنال تحلیلی محاسبه شده با اندیس ساختاری ب-1 هنجاریبیضریب همبستگی سیگنال تحلیلی )ج (.ائ -1مربوط به شک

اس که به نوفه تصادفی با مقدار متوسط صفر و انحراف ائ -1هنجاری مغناطیسی در شک بی بیانگر ائ -2شک

ضریب همبستگی ج-1اس . ائ -1 هنجاریبیبیانگر سیگنال تحلیلی مربوط به ب-2و آئوده شده اس 2معیار

ی افقی و عمودی اس که موقع 1002و سیگنال تحلیلی شبکه فرضی با اندیس ساختاری ب-1سیگنال تحلیلی

باشد. ک روش نسب به نوفه مینسبتا دهد که گواه بر حساسی متر نشان می 5متر و 50چشمه را به ترتیب در

Rjبیشترین مقدار (SI) اریساخت اندیس 0.7 0.8 0.9 1.0 1.2 1.3

0.9953 0.9984 0.9996

1.0000 0.9985 0.9973

الف ب

ج

ب الف

4

آئوده به نوفه تصادفی با ائ -1هنجاری مغناطیسی بی) ائ ( .2شک

ضریب ) ج(. ائ سیگنال تحلیلی مربوط به )ب (.2انحراف معیار

و سیگنال تحلیلی شبکه فرضی با اندیس بهمبستگی سیگنال تحلیلی

عالم سفید بیانگر موقعی بیشترین مقدار ضریب . 1002ساختار

50و 5همبستگی اس که مشخص کننده عمق و موقعی افقی به ترتیب

باشد.متر می

افقی با ه تفاو دارند و در بقیه پارامترها مشابه موقعی از ن رهمچنین روش را بر روی چند دایک مجاور که تنها

دهد که موقعی افقی آنها با را نشان می مجاورهای آنومائی مغناطیسی دایک ائ -2شک باشند، امتحان کردی . می

دهد. و را نشان می ائ -2سیگنال تحلیلی مربوط به ب-2متری مشخص شده اس . 90و 50، 20عالم بعالوه در

باشد. می 102با اندیس ساختار و سیگنال تحلیلی شبکه فرضی ب-2نمودار ضریب همبستگی سیگنال تحلیلی ج-2

متر و دایک 2اما عمق دو دایک اول اس ها مقابق با موقعی افقی حقیقی آنها تخمین موقعی افقی دایک

های مجاور هنجاریه پدیده تداخ بیبتا حدودی روش س کها این گواه برمتر تخمین زده شده که 5سواب دورتر(

دهد. حساسی نشان می

( سیگنال بهنجاری مربوط به سه دایک مجاور. ببی (ائ ب .2شک

( ضریب همبستگی سیگنال جو ب ائ -1تحلیلی مربوط به داده

با .102و سیگنال تحلیلی شبکه فرضی با اندیس ساختار ب-1تحلیلی

هنجاری ها های مجاور ، روش نسب به تداخ بییکنزدیک شدن دا

دهد.میحساسی نشان در تخمین عمق و اندیس ساختار ،

ج

ب الف

ج

5

آورده شده 2روش برای ساختارهای کنتاک و استوانه افقی نیز امتحان شد و نتایج آن در شک قور مشابه، بهمچنین،

در میدان 0001تباین خودپذیری بامتری 5در عمق مصنوعی نمودار سیگنال تحلیلی یک کنتاک ائ -2شک اس .

هنجاری مربوط به بیضریب همبستگی سیگنال تحلیلی ب-2باشد. شک درجه می 50نانوتسال با زاویه می 5000

اس که موقعی مکانی و اندیس ساختاری تخمین با اندیس ساختاری صفر کنتاک و سیگنال تحلیلی شبکه فرضی

با مصنوعی هنجاری یک استوانه افقیبیسیگنال تحلیلی ج-2شک . منقبق اس صنوعی کامال زده شده با مدل م

درجه قرار گرفته اس 50نانوتسال با زاویه می 50000که در میدان 0001تباین خودپذیری با مترمربر 5سقح مققر

های فرضی با شبکه چشمهو سیگنال تحلیلی ج-2ضریب همبستگی سیگنال تحلیلی د-2دهد. شک نشان می را

ای، به خوبی در این مورد نیز، موقعی مکانی و اندیس ساختاری چشمه استوانه دهد.را نشان می 2اندیس ساختاری

تخمین زده شده اس .

( ضریب باز سقح زمین. بی متر5در عمق 0001درجه و تباین خودپذیری 00هنجاری یک کنتاک مصنوعی با شیب ( سیگنال تحلیلی بیائ ب .2شک

هنجاری یک ( سیگنال تحلیلی بیجهای فرضی با اندیس ساختاری صفر. بو سیگنال تحلیلی شبکه چشمه ائ -1همبستگی سیگنال تحلیلی کنتاک در

( ضریب همبستگی سیگنال تحلیلی استوانه دمین. بمتری از سقح ز 5واقر در عمق 0001متر مربر و تباین خودپذیری 5استوانه افقی مصنوعی با سقح مققر

موقعی مکانی و اندیس ساختاری چشمه های تخمین ، د-1و ب-1. در هر دو نمودار 2های فرضی با اندیس ساختاری و سیگنال تحلیلی شبکه چشمه جدر

. ردای را به همراه دانتایج قاب مالح ه ،مصنوعی

نتیجه گیری

های ای از چشمه، و سیگنال تحلیلی شبکهدوبعدی همبستگی سیگنال تحلیلی چشمه مصنوعیضریب در این مقائعه،

با ساختارهای کنتاک ، های مصنوعی را برای چشمه 2تا 0فرضی واقر در زیر پروفی با اندیس ساختار متغیر بین

و عمقی و همچنین اندیس افقیکه موقعی جاییمورد بررسی قرار دادی . در این روش، دایک عمودی و استوانه افقی

باشد، ضریب مورد ن ر منقبق بر موقعی مکانی و اندیس ساختاری چشمه مصنوعی فرضیساختاری چشمه

های مصنوعی بدون و با نوفه تصادفی امتحان شد و روش بر روی دادههمبستگی بیشترین مقدار خود را خواهد داش .

تخمین با دق قاب مالح ه ایقعی مکانی و اندیس ساختاری چشمه را تواند موروش مینتایج حاص ، نشان داد که

های مجاور با فواص کمی به نوفه تصادفی دارد. از طرفی، با اعمال روش بر روی چشمه نسبتا زده و همچنین حساسی

ج

ب الف

د

6

های مجاور جاریهننسب به پدیده تداخ بیها به یکدیگر، چشمه افقی مختل ، نتیجه شد که با ک شدن فاصله افقی

دهد.حساسی نشان می

منابر و مآخذ

Bastani, M., Pedersen, L.B., 2001. Automatic interpretation of magnetic dike parameters using the analytic signal technique. Geophysics 66, 551–561. Chandler, V.W., Koski, J.S., Hinze, W.J., Braile, L.W., 1981. Analysis of multisource gravity and magnetic anomaly data sets by moving-window application of Poisson's theorem. Geophysics 46, 30–39. Düzgit, Z., Hisarli, Z.M., Sayin, N., Orbay, N., 2006. Correlation between gravity and magnetic anomalies of Western Anatolia and its relation to tectonic structures. Earth Planets Space 58, 943–949. Frese, R.R.B., Hinze, W.J., Braile, L.W., 1982. Regional North American gravity and mag- netic anomaly correlations. Geophysical Journal of the Royal Astronomical Society 69 ,745–761. Hsu, S.K., Coppens, D., Shyu, C.T., 1998. Depth to magnetic source using the generalized analytic signal. Geophysics 63, 1947–1957. Keating, P., Sailhac, P., 2004. Use of the analytic signal to identify magnetic anomalies due to kimberlite pipes. Geophysics 69, 180–190. Ma, G., Du, X., 2012. An improved analytic signal technique for the depth and structural index from 2D magnetic anomaly data. Pure and Applied Geophysics 169, 2193–2200. Ma, G., Li, L., 2013. Direct analytic signal (DAS) method in the interpretation of magnetic data. Journal of Applied Geophysics 88, 101–104. Ma, G., Li, L., 2013. Depth and structural index estimation of 2D magnetic source using correlation coefficient of analytic signal. Applied Geophysics 91 (2013) 9–13 Nabighian, M.N., 1972. The analytic signal of two-dimensional magnetic bodies with polygonal cross-section: its properties and use for automated anomaly interpretation. Geophysics 37, 507–517. Salem, A., Ravat, D., 2003. A combined analytic signal and Euler method (AN–EUL) for automatic interpretation of magnetic data. Geophysics 68, 1952–1961. Salem, A., Ravat, D., Mushayandebvu, M.F., Ushijima, K., 2004. Linearized least-squares method for interpretation of potential-field data from sources of simple geometry. Geophysics 69, 783–788. Turgut, S., Eseller, G., 2000. Sequence stratigraphy, tectonics and depositional history in eastern Thrace Basin, NW Turkey. Marine and Petroleum Geology 7, 61–100.

1

با استفاده شمال شرقی استان گلستانارزیابی کیفیت آب زیرزمینی در حوزه

Durovو Piperاز شاخص های کیفیت آب و نمودارهای

1نسب، سید بهنامنقی ؛2آریافر، احمد ؛1بیگلری اردبیلی، بابک؛ 1*علی نژاد، سینا

sins.alinejad67@Gmail.com دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی اکتشاف معدن، دانشگاه بیرجند

aaryafar@birjand.ac.ir استادیار گروه مهندسی معدن، دانشگاه بیرجند

چکیده

ی استاا شتاا شترق واقت در مینودشتت و گنبد، آزادشهر هایشهر در حوزه آب زیرزمینی تیفیک یبررس جهت

یهتا و یکتات شتام ییایایدروژئوشت یه یپارامارهتا شده و یآورجا ی منطقههااز چاه ناونه آب 44 ، تعداد گلساا

، ، ، ، (،، ، ، )ی اصل یهاو یآن ،(، ، ، ) یاصل

کت (، جامتدا مللتو TH) ک ی(، سخاEC) یکیالکارتیهدا پارامارهای فیزیکی نظیر هاچنینو و

(TDS و )pH آب تیفیکاخصش ،ینیرزمیزآب تیفیک نییجهت تع .نداشده زیآنال (WQI) ماوست تیت فیکو شاخص

هاچنین ناودارهتای .ارزیابی گردیدمناسب اهچاه تاام آب تیفیک ،جیناا نیو با توجه به اشد ملاسبه (AWQI)آب

Piper وDurov که نتوع آب در منطقته متورد مطالعته ااتدتا بندی نوع آب اسافاده شد و مشخص گردیدبرای طبقه

تواند جهت مدیریت مناب آب زیرزمینی مفید واق گردد.باشد. چنین مطالعاتی میمی کلریک -کلسیک

گلساا ،Durovو Piperناودار کیفی آب، شاخص ،آب زیرزمینی: :کلیدواژه

Evaluation of Ground Water Quality in Northeast of Golestan Using

of Water Quality Index (WQI) and Piper, Durov Diagram

Ali nezhad1, S., Biglari Ardabili1, B., Aryafar2, A., Naqinasab1, S.B

MSc Student, Department of Mining, Faculty of Engineering, University of Birjand

Assistant professor in Mining Engineering, Department of Mining, Faculty of

Engineering, University of Birjand, E-mail: aaryafar@birjand.ac.ir

Abstract

In order to investigate the groundwater quality in basin of Gonbad, Azadshahr and

MinooDasht cities at the northeast of Golestan, the 44 samples have been collected from Wells

and also analyzed for main cations ( ، ، ، ), main anions

( ، ، ، ), minor cations and anions such as ، ، ، ، and

and physical parameters such as electrical conductivity (EC), Total Hardness (TH), total

dissolved solids (TDS) and pH. The water quality index (WQI) and average water quality index

(AWQI) have been used for identification the contaminated samples. Furthermore, the Piper and

Durov diagrams have been applied to determine the groundwater type. In study area, the water

type is dominantly Ca-Cl. Such research can be useful for water resource management.

2

Keywords: Groundwater, WQI, AWQI, Piper, Durov, Golestan

مقدمه -1

یکتی از جامعته در ارتبتاا استت. یو ااتوم یبهداشتت فترد ،یکه با ستمما باشدمی یآب از جاله مسائل تیفیک

هتا، پهنته هتا و یت کته بعتد از یخچتا باشد آب زیرزمینی می ،ترین مناب جهت تأمین آب شیرین مورد نیاز انسا مهم

هتای آب یتت کاآگاهی از و یفیتشناخت ک لذا .(Todd, 2005)دهدترین ذخیره آب شیرین زمین را تشکی میبزرگ

یهیامتر کتامم بتد یتک یتر، هتای اخ آب در دهته ینمأمنتاب تت یرترینپتذ یبو آس ینتراز مهم یکیانوا به یرزمینیز

و تیفیبا اسافاده از شاخص ک ینیرزمیآب ز تیفیمطالعه ک ،قیتلق نیاز ا هدف (Rizzo and Mouser, 2000).است

منظتور از نیباشتد. بتد یمت ا شاا شرقی استاا گلستا نوع آب در منطقه نییتع نیماوس و هاچن تیفیشاخص ک

است.حلقه چاه اسافاده شده 44شده از هیته یهاناونه

یشناس نیزم -1-1 یهای البرز شرقزو یعنی یشناسینمهم زم دو زو یمل تمق نظرمورد منطقه ی،شناسینبر اساس مطالعا زم

یتر ستاخااری نظ ی و شترا هتا یژگتی و رو یتن از ا .(1631ی، تهرانت )خسترو باشدیداغ در شتاا شترک کشتور مت کپهو

وجود بیانگریه، در ناح خوردهینهای چود. وجود نهشاهشمیدر منطقه مشاهده ه وفورب ،یو راندگ ، گس خوردگیینچ

تقریبا هاه (.1631اارا ، کنکاش مشاور باشد)مهندسینیم یشناسینزم های مخالفزما در های تکاونیکییتفعال

اند و سازندهای سخت اکثرا در ارتفااتا ها و رسوبا ناپیوساه آبرفای پوشیده شدهنواحی دشت مورد مطالعه از نهشاه

ی از اشتام مماواته دشتت هتای ناپیوستاه نهشتاه شتوند. حوزه آبریز ظاهر شده و نواحی خارج از دشت را شام می

باشند که در تناوب با هم قترار دارنتد و در و رسوبا دریایی می هاهای حاص از شساشوی لسرسوبا آبرفای، ریزدانه

مازندرا است. چهمناطق این تناوب چندین بار تکرار شده که معرف دفعا پسروی و پیشروی دریا بعضی از

روش تحقیق -1-2

شتود. در قنا ، چاه، چشاه و ... انمام متی ها ازسازی ناونهوری و آمادهآ، جا بررسی کیفیت آب یک منطقه جهت

، ) های اصتلی و میزا کاتیو شده یآورجا های منطقهاز چاه ناونه آب 44 شاا شرقی اساا گلساا حوزه

هتای دیگتر نیتز هتا و آنیتو برخی کاتیو و (، ، ، )ی اصل یهاو یآن ،(، ،

TH و pH، TDS ،ECی از خصوصتیا فیزیکتی نظیتر منظتور انمتام مطالعتا تکایلتی برخت هبت استت. تعیین شتده

است.و زیر ارائه شدهجدمورد مطالعه در هایهای آماری ناونهاند. پارامارگیری شدهاندازه

مطالعه مورد های چاه از شده گرفاه آب های ناونه آماری توصیف -1جدو

مطالعه مورد های چاه از شده گرفاه آب های خواص فیزیکی ناونه آماری توصیف -2جدو

6

بحث -2

کیفیت آب زیرزمینی-2-1

هتا برختی ناونته وبتوده 5/1تتا 3/3 بینpH ه، شدی آب برداشتهاناونه دربرد که یتوا پیم 2بر اساس جدو

زا یاز م و باالتر ماریبر سانا انسیکروزیم 1132تا 533 در ملدوده یکیالکار تیهدا رید. مقادنباشیم اسیدی با یتقر

و در حد مطلتوب گرم بر لیار ومیلی 335و 645 نیبنیز TDS مقدار و باشدیم (555 مناسب جهت شرب )

شود.یها اسافاده مناونه تیفیک یابیآب جهت ارز یفی. در ادامه از شاخص کباشدمی( ppm 1555کاار از ) اسااندارد

شاخص کیفیت آب-2-2

هتا، ااتم از پارامارهتای در حقیقت اددی ساده است که از کوچک ناتود مقتادیر بتزرگ داده آب یفیتشاخص ک

ویتژه دهنده کیفیت کلتی آب بترای مصتارف گونتاگو بته آید و ااوما نشا دست میفیزیکی، شیایایی و بیولوژیکی به

، از جالته هتا ناونته زیحاصت از آنتال ییایایو شت یکت یزیپتارامار ف 5 مطالعه نی(. در ا1633 افر،ی)آرباشدآشامید می

TDS، ، ، 1 رابطته طبتق آب تیت فی. شاخص کستاشده افادهسآب ا تیفیک نییجهت تع و

گردد:یملاسبه م

(1)

شود:تعیین می 2امین پارامار است که از رابطه iنرخ کیفی iq و هاتعداد پارامار nکه در این رابطه

(2)

شده در منطقه،امین پارامار در ناونه گرفاه iشده مقدار مشاهده :

امین پارامار i: اسااندارد کیفی آب برای

شود که مقدار این شتاخص اسافاده می کیفیت آب ( جهت ارزیابیAWQIمقدار شاخص کیفی ماوس ) از معاوال

(: Baghvand et al, 2010)آیددست میهب 6پارامار از رابطه nبرای

(6)

. در متواردی کته آمده است 6ها در جدو ناونه برای شدهشاخص کیفیت و شاخص کیفی ماوس ملاسبه مقادیر

برستد 155ر بته ای در آب وجود ندارد و اگر این مقدابرابر صفر باشد به این معنی است که هیچ آالینده AWQIمقدار

مقتدار ابور این باشد وگر باال بود آلودگی میاند. باال بود این مقدار بیا ها به حد ممازشا رسیدههاه آالینده یعنی

باشند.ها در حد مطلوب میباشد. بر این اساس تاام ناونهدهنده آلودگی جدی می، نشا 155از

4

No. WQI AWQI No. WQI AWQI

1 130.2 26.04 23 221 44.2

2 122.1 24.42 24 194.5 38.9

3 126.8 25.36 25 118.5 23.7

4 134 26.8 26 126.6 25.32

5 137.3 27.46 27 132.4 26.48

6 135.3 27.06 28 114.2 22.84

7 120.9 24.18 29 111.4 22.28

8 134.6 26.92 30 114.3 22.86

9 139.8 27.96 31 123.7 24.74

10 133.6 26.72 32 120.2 24.04

11 130.6 26.12 33 118.7 23.74

12 140.1 28.02 34 115.6 23.12

13 133.4 26.68 35 116.7 23.34

14 138.6 27.72 36 95.4 19.08

15 134.2 26.84 37 98.1 19.62

16 133.5 26.7 38 85.4 17.08

17 136.3 27.26 39 76.2 15.24

18 146.5 29.3 40 79.5 15.9

19 139.6 27.92 41 70.9 14.18

20 140.1 28.02 42 75.9 15.18

21 156.2 31.24 43 73.9 14.78

22 212.1 42.42 44 61.7 12.34 مطالعه مورد هایچاه در ماوس کیفی شاخص و تکیفی شاخص مقادیر -6 جدو

بندی نوع آبطبقه -2-3

پردازیم.ها میدر زیر به شرح آ است کهدهش اسافاده Duroveو Piperهایدیاگراماز بندی نوع آب طبقهجهت

:Piper نمودار -2-3-1

و هتا کتاتیو درصتد .شتود متی استافاده آب شتیایایی خاصیت ناایش برای که است گرافیکی ناودار پایپر ناودار

شتود. رئتوس متی پیاده شک لوزی میدا در آنها ترکیبی موقعیت و شوندمیداده ناایش مثلثی هایمیدا در هاآنیو

هتای آنیتو شام آنیو مثلث رئوس .باشدمی پااسیم اموههب سدیم و منیزیم کلسیم، هایکاتیو شام کاتیو مثلث

شود.دیده می هامربوا به چاهناودار پایپر 1باشد. در شک می هیدروکربنا اموههب کربنا و کلرید سولفا ،

های منطقهشده از چاهتهای برداشناونهمربوا به Piper ناودار -1شک

5

Durovنمودار -2-3-2

تشتکی شده در وست بندیثی در کنار و باال ویک مرب شبکهدو دیاگرام مثل شام اودار از سه قسات اصلین نیا

بنتدی شتده دهند و مربت شتبکه ها نشا میها را در ناونهها و آنیو های مثلثی میزا نسبی کاتیو . دیاگراماستشده

شود ای که در اطراف هر نقطه رسم میقطر دایره نیناست. هاچناایش هر دو گروه کاتیو و آنیو طراحی شدهجهت

هتا چتاه مربوا بته دارو ناودار 2باشد. در شک ا به آ نقطه میگر میزا ذرا جامد معلق موجود در ناونه مربوبیا

شود.یم دهید

های منطقهشده از چاههای برداشتمربوا به ناونه Durov ناودار -2شک

Durovو Piperتحلیل نمودار های -2-3-4

ختاکی، ییقلیتا ترتیب شااره ابتار استت از نه گانه موجود در لوزی میانی به تیپ یا نوع آب در هر یک از نواحی

یتت ی، قلیاه)شور(غیر کربنات یتی، قلیاه)دائم(، سخای غیر کربناته)موقت(، اسید ضعیف، اسید قوی، سخای کربناتییقلیا

.(Piper, 1944ها)اخاما ماعاد یو ه وکربنات

(Piper, 1944)جهت تعیین نوع آب Piperناودار گانه 9تقسیاا -6شک

3

هتا بیشتار بتوده و آب دارای هتای ختاکی از قلیتایی قلیایی ،هاتوا گفت که در اکثر چاهبا توجه به ناودار پایپر می

باشتند. و نتوع آب منطقته اکثترا از نتوع های قوی بیشار میهای ضعیف از اسیدباشد هاچنین اسیدته میسخای کربنا

3HCO-Mg-Ca باشد.می

گیری و پیشنهاداتنتیجه -3

هتای چتاه ناونته از 44 ،ا شاا شترقی استاا گلستا بررسی کیفیت آب زیرزمینی در حوزه برایمطالعه ایندر

شده با آوریجا یمنظور ناونه ها نیا یاست. براشده زیآنال ییایایژئوشدرویه مطالعه جهتشده و یآورجا منطقه

ایتن شتاخص توجه به اساانداردهای کیفی بین الاللی و با اسافاده از شاخص کیفی ماوس مورد ارزیابی قترار گرفتت.

ها در حتد در تاام ناونه TDSمیزا .باشدطالعه دارای کیفیت مطلوب میم مورد نقاا دهد که آب موجود درمی نشا

باشد. با توجه به مطالعه انمام شده کیفیتت آب منطقته می 3HCO-Mg-Caع آب نیز از نوع و. بیشارین نمطلوب است

شود.کار گرفاهاند جهت مدیریت صلیح مناب آب بهتواایج چنین مطالعاتی مینباشد. در حد مطلوب می

منابع -5

اسافاده از شاخص کیفی آب و شاخص اشتباع بترای ارزیتابی کیفیتت آب زیرزمینتی در ، 1633 ،.احاد .آریافر[ 1]

مماواه مقاال سومین هاایش و ناایشگاه تخصصی مهندسی ملی زیست دانشگاه تهرا .، سنگا – دشت خواف

آبریتز هنگتام ستازی تلفیتق مطالعتا منتاب آب حتوزه گتزارش بته ،1631، ااترا کنکاش مشاور مهندسین [2]

ای استاا گلستاا ، شترکت رود، دفار مطالعا پایه مناب آب، شرکت سهامی آب منطقته گرگا -سو های قرهرودخانه

و.مدیریت مناب آب ایرا ، وزار نیر

[3] Baghvand. A., Nasrabadi. T., Nabi Bidhendi. GH., Vosoogh. A., Karbassi. A., Mehrdadi.

N., 2010, Ground water degradation of an aquifer in Iran central desert, Journal of Desalination,

Vol:260, pp:264-275. [4] Piper. A. M., 1944, A graphic procedure in the geochemical interpretation of water

analyses, Am Geoph, Union Trans, Vol:24, pp:914-923. [5] Rizzo. D. M., Mouser. J. M., 2000, Evaluation of geostatistics for combined

hydrochemistry and microbial community fingerprinting at a waste disposal site, pp:1-11

[6] Stamatis, G., Lambrakis, N., Alexakis, D., and Zagana, E., (2006). Groundwater quality

in Mesogea basin in eastern Attica (Greece), Hydro Processes Vol:20, pp:2803-2818.

[7] Tatawat, R. K., Chandel, C. P.S., 2007, Quality of groundwater of Japur City, Rajasthan

(INDIA) and its suitability for domestic and irrigation purpose, App Geology and Envi

Research Vol:6, pp:79-88

[8] Todd. D. K., W.Mays L., 2005, Ground water hydrology, Third Ed, Inc, John Willey and

Sons, Hoboken.

١

به کمک جذب اتمیآشامیدنی آب در عناصر سمیکنترل میزان

محمد غلباش قره بالغی ؛*مرضیه حسینی نسب

marzieh_hn2000@yahoo.comعضو هیات علمی گروه مهندسی معدن، دانشگاه سیستان و بلوچستان، *

چکیده

میلیترمیکروگرم بر5و10ترتیببهاشامیدنیدر آبکادمیوموآرسنیکسمیعناصرمجازغلظتحداکثر

همچنینوشودپوست میوکلیهمثانه،هايسرطانبروزعاملآشامیدنیآبعناصر دراینافزایشاندك .باشد

آب، جذب اتمی عناصر دراینگیرياندازهبرايیکی از مهمترین روشها .داردهمراهبهراروقیع- قلبیبیماریهاي

. شداي تعیینکورهاتمیجذبشدهبهینهروشبیرجند بهشهرمصرفیدرآبوکادمیومآرسنیکغلظت. است

مقدارمیانگین .شدآوريشهر بیرجند جمعصنعتیمصرفیو آبآشامیدنیآبشبکهازآبنمونه20تعداد

و در دیگر آبهاي 35/3±79/0و 88/2±91/0ترتیببهتوزیعشبکهآشامیدنیآببرايکادمیوموآرسنیک

مقدارپژوهش،اینازحاصلنتایجبهتوجهبا.آمددستبهلیتربرمیکروگرم 21/7±02/1و 67/6±32/1مصرفی

مصرفیهايآبدرآنهامقدارواستاز حد مجازمترکبیرجندشهرشربآبدرموجودکادمیوموآرسنیک

گیريبراي اندازهگرافیتیکورةشدهبهینهدماییپارامترهاي .باشدمیلیتربرمیکروگرم5ازبیشترکمیصنعتی

اینو فاضالبآبآزمایشگاههاي شیمیمتخصصانشودمیتوصیهکهداردباالییکاراییو کادمیومعناصر آرسنیک

.مورد استفاده قرار دهندآبعناصر دراینپایشبرايراآنشدهبهینهپارامترهايوروش

.جذب اتمی، کوره گرافیتی، عناصر سنگین:کلیدواژه

Control the amount of toxic elements in drinking water using atomic absorption

Marzieh Hosseini Nasab; Mohammad Ghelbash

AbstractThe maximum allowable concentration of toxic elements for Arsenic and Cadmium in drinking water is 10 and 5 micrograms per liter. A slight increase of these elements in drinking water causes cancer of the bladder, kidney, skin and heart diseases. One important way to measure these elements in the water is atomic absorption. Arsenic and Cadmium concentrations for drinking water in Birjand was determined by furnace atomic absorption optimized method. A total of 20 samples of drinking water and water for industrial use in Birjand were collected. The average amount of arsenic and cadmium in the drinking water distribution network were 2.88 ± 0.91 and 3.35 ± 0.79 and the other consumed water 6.67 ± 1.32 and 7.21 ± 1.02 micrograms per liter. According to the results of this study, the amount of Arsenic and Cadmium for drinking water in Birjand is less than the limit and this amount for water used in industry is slightly greater than 5 micrograms per liter. Optimized thermal parameters for graphite furnace havehigh performance for Arsenic and Cadmium elements. Water and sanitation specialist in

٢

chemistry laboratories, it is recommended that this method and its optimized parameters use to monitor these elements in the water.

Keywords: atomic absorption, graphite furnace, heavy elements.

مقدمه- 1

باولی .می شودگیرياندازهنوترونیسازيفعالروشبهزیستیهايدر نمونهاندكمقادیربهمعموالمولیبدن

وروشاینبودنگرانهمچنینمقدار،کمتعیین عناصربرايدانشگاهی،ودرمانیمراکزافزونروزتقاضايبهتوجه

.]1 [گرفته استقراربیشتريتوجهمورداتمیذبجسنجیطیفروشکاربردآن،بهآساندسترسیعدم

آشنایی با دستگاه طیف سنجی جذب اتمی-1-1 [2،3،4،5،6]

از . پرتو تک رنگ تولید می شود ،در یک طیف سنج جذب اتمی ابتدا توسط المپهاي کاتدي توخالی یا تخلیه الکتریکی

ده و توسط وسیله اي به داخل شعله پاشیده می شود و طرفی نمونه مورد نظر نیز در حالل خاصی بصورت محلول درآم

در آنجا بصورت اتم آزاد در می آید، پس از عبور پرتوي تک رنگ، مقداري از این پرتو توسط این اتم هاي آزاد جذب

سپس با محاسبه مقدار پرتوي جذب شده توسط آشکارساز و به وسیله منحنی . می شود و از شدت آن کاسته می گردد

.الیبراسیون می توان غلظت عنصر مجهول را در محلول محاسبه کردهاي ک

:روش هاي شیمیایی- 2- 1

رسنیک، سلنیم، جیوه و بعضی از عناصر خاص دیگر، اغلب روش هاي اتم سازي مختلفی که حساسیت آ در تجزیه ي

این روش ها، بعضی از واکنش در . اي یا بدون شعله دارند، به کار برده می شودبیشتري از روش هاي اتم سازي شعله

مثال در . به طوري که نمونه در حالت مولکولی ساده بتواند تبخیرگردد .سازي به کار می برندهاي شیمیایی ر ا براي اتم

سپس . رسنیک یا پتاسیم یدید و استانوکلرید به یون هاي سه ظرفیتی کاهیده می شوندآرسنیک، یون هاي آمورد

رسنیک با آ. اسید و روي واکنش داده و هیدروژن آزاد می شود. حالت اسیدي اضافه می گرددپودر روي به یونهاي در

این گاز به داخل شعله . تولید می شود که کامال فرار است و بالفاصله تبخیر می گردد AsHهیدروژن ترکیب و

در مورد . تولید می گردندرسنیک به صورت آزاد آهیدروژن فرستاده و به سادگی شکسته می شود و اتم هاي -آرگون

جیوه که در یک محلول به صورت یونهاي مثبت وجود دارد، وقتی که یونها در حالت طبیعی کاهیده می شوند به

استانوکلرید به عنوان عامل کاهنده به کار برده . صورت اتم هاي آزاد تحت شرایط دماي طبیعی تبخیر خواهند شد

سانتی متر 30تا 10از میان یک سلول گازي شکل که طول مسیر نوري آن شود و اتم هاي جیوه به صورت آزادمی

.است، جریان می یابند

آشکارسازها و شناساگرها- 3- 1

: شوند هایی هستند که یک نوع از انرژي را به نوع دیگري تبدیل می کنند و معموال به سه گروه اصلی تقسیم می دستگاه

فوتوتکثیرکننده است که انرژي تابشی را با بهره رایج ترین آنها، دستگاه. رارتیح -3فتوشیمیایی و -2فتوالکتریک -1

گیري از پدیده فوتوالکتریک به عالمت الکتریکی تبدیل می کند و توانایی آشکارسازي نور مرئی، ماوراءبنفش و فرکانس

برابر تقویت کرده و حتی در شرایطی این آشکارسازها می توانند نور تابشی را تا صد. هاي نزدیک مادون قرمز را دارد

٣

یک فوتوتکثیرکننده، شامل یک فوتوکاتد و چندین کاتد ثانویه و . که شار فرودي خیلی کم است آن را آشکارسازي کند

چنانچه . شود گردد، پوشیده می آنتیموان که به سهولت یونیده می-اي نظیر آلیاژ سزیم فوتوکاتد با ماده. یک آند است

فوتون فرودي براي یونش ماده، به قدر کافی پرانرژي باشد موجب کنده شدن الکترون می شود و بدین ترتیب پرتو نور

لید شده توسط هاي فوتو تکثیرکننده بسیار کارآمد هم باشند، جریان تو اگر لوله. به سیگنال الکتریکی تبدیل می شود

:شود یند کوچک است و سیگنال با استفاده از فرآیند نشر ثانوي که در زیر توضیح داده می شود، تقویت میآاین فر

نمایی از یک فوتو تکثیرکننده -1شکل

اســت کــه کاتــد دیــده مــی شــود تکثیرکننــده الکتـرون از تعــدادي الکتــرود تشــکیل شــده 1همـانطور کــه در شــکل

تمـامی ایـن کاتـدهاي ثانویـه در ولتـاژي مثبـت تـر از کاتـد ثانویـه قبـل از خـود قـرار داده . شـوند میـده مـی ثانویه نا

ــی ــوند م ــون . ش ــرژي از فوت ــداري ان ــد، مق ــده از فوتوکات ــده ش ــرون کن ــتین الکت ــی وارد نخس ــاي وارده دارد و وقت ه

ســپس . رســد نــرژي بــاالتر مــیگیــرد و بــه ا وســیله میــدان الکتریکــی شــتاب مــی شــود بــه اولــین کاتــد ثانویــه مــی

هـا بـه صـورت سـري بـه یکـدیگر متصـل کاتـد ثانویـه . گیرنـد ها بـه سـمت دومـین کاتـد ثانویـه شـتاب مـی الکترون

ــد و در هــر صــورت در هــر مرحلــه تعــداد الکتــرون شــده ــد هــاي تولیــد شــده افــزایش مــی ان ــه آن یابــد و در آخــر ب

هـاي تکثیرکننـده نـور بـراي کـارکرد المـپ . دهـد نتیجـه مـی رسند جایی که انباشتگی بارها یـک جریـان زیـاد را می

.ولت اختالف پتانسیل اعمالی احتیاج دارند 2000تا 1000درست به

روش تحقیق-2

مجازغلظتحداکثر.استبودهپژوهشگرانوبهداشتیهايسازمانتوجهموردهمیشهآبدرعناصرازغلظتآگاهی

اینافزایشاندك .باشدمیلیترمیکروگرم بر5و10ترتیببهاشامیدنیدر آبکادمیوموآرسنیکسمیعناصر

راعروقی- قلبیبیماریهايهمچنینوشودپوست میوکلیهمثانه،هايسرطانبروزعاملآشامیدنیآبعناصر در

. وشها، جذب اتمی استیکی از این ر .داردوجودآبعناصر دراینگیرياندازهبرايمتعددروشهاي .داردهمراهبه

.شداي تعیینکورهاتمیجذبشدهبهینهروشبهبیرجندشهرمصرفیدرآبوکادمیومآرسنیکغلظت

ازنمونه8تعداد .شدآوريشهر بیرجند جمعصنعتیمصرفیو آبآشامیدنیآبشبکهازآبنمونه20تعداد

بهفوراهانمونه. مصارف صنعتی انتخاب شدندازمورد 8وتوزیعشبکهانتهايازنمونه4،توزیعشبکهابتداي

۴

استاندارد تهیهمحلولهاي. تثبیت گردید تا مرحله اندازه گیري انجام شود 3آنها به کمتر از pHو منتقلآزمایشگاه

هربرايکنندهاصالحیکافزودنباآنازپس.شداستانداردآنهاباگرافیتیکورةبهمجهزاتمیجذبودستگاه

هرغلظتتعیین.گردیدبهینهعنصرگیريکردن واندازهاتمیکردن،خاکسترکردن،خشکمرحلهعنصر، دماي

.شدانجامشدهبهینهپارامترهايباعنصر

بحث- 3

گراد بدست سانتیدرجه2600و1400ترتیببهکادمیوموآرسنیککردناتمیشدهبهینهدماي:هایافته

و در 35/3±79/0و 88/2±91/0ترتیببهتوزیعشبکهآشامیدنیآببرايکادمیوموآرسنیکرمقدامیانگین.آمد

.آمددستبهلیتربرمیکروگرم 21/7±02/1و 67/6±32/1دیگر آبهاي مصرفی

از کمتربیرجندشهرشربآبدرموجودکادمیوموآرسنیکمقدارپژوهشاینازحاصلنتایجبهتوجهبا :بحث

مقدار عناصر .باشدمیلیتربرمیکروگرم5ازبیشترکمیصنعتیمصرفیهايآبدرآنهامقدارواستجازمحد

نمونهبادر مقایسهواستلیتردرمیکروگرم10ازکمترعناصراینغلظتولیدارندافزایشکمیانتقالحیندر

عناصرگیريبراي اندازهگرافیتیکورةشدهبهینهدماییپارامترهايهمچنین .استتازهآبهايحددردیگرهاي

روشاینو فاضالبآبآزمایشگاههاي شیمیمتخصصانشودمیتوصیهکهداردباالییکاراییکادمیوموآرسنیک

.مورداستفاده قراردهندآبعناصر دراینپایشبرايراآنشدهبهینهپارامترهايو

نتیجه گیري- 4

:سنجی نسبت به سایر روشهاي موجود براي آنالیز عناصر به شرح زیر می باشند برخی از مزایاي روش طیف

.حساسیت و شناسایی محدودیت ها بیشتر از روش هاي دیگر است -

.تجزیه و تحلیل مستقیم از برخی از انواع نمونه هاي مایع صورت می گیرد -

.تداخل طیفی پایین -

.اندازه نمونه بسیار کوچک -

و در دیگر 35/3±79/0و 88/2±91/0ترتیببهتوزیعشبکهآشامیدنیآببرايکادمیوموآرسنیکدارمقمیانگین

.آمددستبهلیتربرمیکروگرم 21/7±02/1و 67/6±32/1آبهاي مصرفی

مصرفیهايآبدرآنهامقدارواستاز حد مجازکمتربیرجندشهرشربآبدرموجودکادمیوموآرسنیکمقدار

.باشدمیلیتربرمیکروگرم5ازبیشترکمیعتیصن

منابع

مقدارکمعنصراندازه گیريروشسازياحمدي فقیه محمدامین، فرزین لیال، موسسی محمد اسماعیل، بهینه ]1[

اي، هستهفنونوعلوممجله. گرافیتیکورهبهمجهزاتمیجذبسنجیبوسیله طیفانسانناخندرمولیبدن

.53- 58صفحات،40مارهش،1386

۵

.دکتر رضا اسالمپور، دکتر مسعود حسن پور: مبانی طیف سنجی مولکولی، سی ان نبول، ترجمه]2[

.هالر، نیمس جلد اول، اسکوگ ،اصول تجزیه دستگاهی،]3[

[4] L. Ebdon, An Introduction to Atomic Adsorption Spectroscopy, Heyden, 1982.[5] Laser Spectroscopy: Basic Concepts and Instrumentation, W. Demtrö der, springer, 1996.[6] Fundamentals of Photonics, Bahaa E. A. Saleh, M. C. Taich, Wiley, 2007.

١

��������� �� � �� �������� ����� ����� ��� �� ����� �� �!�"

�#�� �$#�#%

���&��' �����( ) �% * �(� !���( +��,!( ������( ) �% +�-,!( �.�% /0� a.bazzi@cmu.ac.ir

+��-'

��� ��� �� �� � ����� ��� � ����� ����� ������� �� �� ���� � ���� �! "� . $�% �&�' �����"� ()*!+, -��

���. �� �/&0 1�2"� -**�, ��".�34 ����� �.��� ��% ��2/& �� ��5�� -*6"� ��% . �7��8, 9��: �. ��;"� -�� ���.

����,10 �&� & �>��� ���& ��-*6"� ��% �&�' ?��7���. @�>+� A ' �. �����. �/&0 �� ���B��� �. A*�B,

�C�'�"*. D�����*��"�7�E ��� ���� � ���� ���"� F"�. G*3!, H���5 I��� �. -*6"� ��% �&�' J��&� ��".

K*L�"M� �*:��9��: �7�E .�� �",��N� ��� �����"� -*6"� ��% �&�' -���&���7 : (�*�"6� (�*,� % (�*��' (�*,�40

-'��� �*,� . �% �&�' �>:� 1�2"� (��� ��2& P���&4 ����� �� -*6"� ��".�3 ����� �! "� �� ��5�� ��*��*7� ��% F"�

���. �� .

���"+1*: ��".�34 (����0 �5�� (�>��� 9�.��� (-*6"� �&�'

Heavy minerals of the coastal sediments in Pasabandar, Southeast of Iran Aziz Ollah Bazzi

Faculty of Marine Science, Chabahar Maritime University, Chabahar, Iran, Email: a.bazzi@cmu.ac.ir

Abstract The study area is located in Makoran structural zone and northern part of the Oman Sea. The aim of this research is identification of heavy minerals in coastal sediments in Pasabandar and origin of them. For this poropose, 10 samples are taken as random and separated by bromoform soluble, and studied by binocular and petrographic microscopes.These minerals separated and classified on base of magnetic character. The most important identified heavy minerals are: Chromite, hematite, magnetite, apatite, zircon and rutile. The result show that ophilitic rocks of makoran zone are origin minerals of studied sediments. Key words: Heavy minerals, Coastal sediments, Librarian degree, Pasabandar

1 - �����

& ��*& ����3E ���+� -�� �� �"' �� ��*4 ������ �� � ����� �, J�� I��7 P*>� �� �&��' �� ��2' Q�"5�� �>��� ���

�B*' � ' ��% �ER� ���� � �. ���, �� ����� -�� �� �' (���E �� I�3�� �.�� �. S*+� �. �T�� ����� ���"� �.

���"� -*�� ��E��� �� ����������8 �7�� ��� )L�"� -�� �� ���� ���:� ���"� �. . ����� ����. �� ���� ��3.

���"� -*�� 9���� � U�����8�� �V'� ��� ��� ?�W&� G' �>*� ����� �� . �� 9�!*!+, � �*/, �/5 9���� � 9��:

� ��/��L U�� �� ���% �X�4 �� ��E�&�E ��% I�*!� �� ���"� -*�� ��% ����� ���. �&�� . �;& -�� �� �Y�

���"� -*�� J�Z�� �. �N3& �*E��7 ���5 ��/2%R4���8�� ���E �� I�3�� G;"� 9���� � 9��: �.. ��3. 9�.���

S��, ��� � � �&��� ���� ['� , ���YE Q��� ���. �N��"� ��6��5 ��� 9\7 �>��� S� S�� �� ����

�&���� �!& ���� �. �%���% �&���� U8� �� �,�� ]�!& �. �>��� ^���� 9�&���5 S��, @�!�&� .�� @��"' ��%

��7 I��� ��� � � ���� ['� , _��3E�*3&��4 �*� �� �*�2, �� �.�� %��. ����4 �*T`, �+, �&��� ���� �� ���*3. ��%

Q0 �'�� ^���� �'�� (�� �[5 �>:�7 �� �>��� ��% ���"a �& �� �R� ��6��5 ���%���& 9��8. ���� S� �� ��

���*, (��� ?�' ��% ���� ['� , �� �' �"�3% ��*b ����*��' (\L (G*&�'��� (�*,� �*" >�� 9��8. ��� ���� ���.

٢

����. �&�*E ��� ���* *��cX ��%. -*6"� ��% �&�' ���"� �+, �' �.�"� -��(Heavy minerals) �&�� �� �����"� ��

?�*&��*, @��7 ����� -��� /� �Z�� @�� �� �' �"�3% ?����&� ?�*&��*, ��""' -*�`, �.�"� -��, �� � �>��� 9�.���

�� Q�3+� ��E -�� 1[5 �*&��&�� . _��� ��7 ���� F"� �� �/&0 �&���7 �:�� ���. -*��4 �*�� �. �% �&�' -�� �� ���.

�"�3% ���8������% �� K4 �� ( �. (U��"� �7��E�4�, Q�L�� ?�E ���% Q0 �"&�� U��"� S���� �� F"� �E

����&� ��� (d�8e� �� (S*+� S���� �. �5�, �. �!& � � �� K4 ��� ��5 ���� F"� �� �2����7 ����� �>*�

�"%� �� �*�2, �� ���\4 ����f ��7�� ['� , g>�e� ��% S*+� ��) (��4 Q�!��1383 (��4 G��'1381 .( ��% �&�'

���. � "%�� ���"� �. ���8�� ��% �ER� �\� �' �"�3% �% �&�' ���� �. �N3& ��C�. ���6a �. [�� �&�� 9��f -*6"�

��� �� ���B��� �/&0 �� [*& 9�.��� 1�2"� -**�,.

2- �&�*� * ( �

2-1 - �6$��� (� � �����

H%R4 -�� �� ���� � ���� �! "� �c�*7��M5 l�� -*. �>��� ���& 9��: �.�20 /˚21 -�00/˚21 @�L ��� �

�24/61-�25/˚61 ��� ��� �� �� � ����� 9��W� �� ����� ��� Q�"5 �*�� �/�"� �� ��� . �! "� 9�.��� �V'�

��� P*>� $��L� ���"� -*�� 9\*�2, H����7 �:�� �' ���. ���0 J�& �� .�! "� -�� ����� ��2� �. G�\� U*� �.

��� �� �%�s �� ��e: ����� ��� �. ���� �E��0 C�. �*�� �. ]�!& �� ���. �� ���� �&�*4 . -�� ����� �� Q0 ) �

��� �� G' �! "�2 �,3 ��� ��� . G�X� �� �E�&��.�! "� t\��' ��� ����� ]�!& ���� �� �!�3�. � ��� ��% ��. f�B&

�"% I�&�*� �. ��� & �� �*��, ���% �E�&��. �! "� -�� �� �� � ����� ����� �� ���3.�, �� ���� ��� ^��� U5��

���E. ��� �>��� ����� ���+� �� �2e. ���� � ���� �! "� ���"� -*�� �;& �� . A� �0 @� � �*��& �>��� �����

�"� ����� �' ��� ��7�� ��� �**M, 9�.��� �� �2��[7��. �N� ���"��. �� -����% �, ���,�' ���� �*��� A� ��

�&� ��� ��&�� C�. � � �. ���&�*� H&���7(Farhoudi and Kraig, 1977) . �� �&�"' H&���7 ��[*� ��!!+�4 �,5

�� @�� �� �� *�&�� �"&��(Jacob and Quittmeyer, 1979). ��".�34 ����� ��% �&�E��4 F"� ���� ���� �,��E P*>� �,

���. �� $�: ��% ����4 ����� ����!� ��� ����>6"' �, .�%� �� �*�2, �! "� �� �� �%�,�' 9���B,�� �&��� ��� . J�&

���� ) � G' �! "� �� �% ���� -�� ���Y6.��� S*+� (u�[. �7�: ��% ����4 9�.���)���� A��[& ( -��*� -� �.

�&�*�– � -*34 �"' �� �7��)�,�N&�0( 1385 .( ��%��� H����7 �� �:�� �>*� ���� 9�.��� �� �! "� G;�� He.

��� ��� �*�2, �&��� ������>6"' (�6"� ����. �, ���� �'��� �� �;". �6"� ��� �% ���� ���eZ �. �5�, �.

��� ���. ���� �L�.�� �.��� ��� �L �� 9�.��� �32& .���3�� 9��**M, ���E �� ��%�2� [*& �N&�5 �/5 �� �� . -��

��� �&�/E�& ���� ��*3. �%�E 9��**M,.

2-2- ��" 8*�

��".�34 �! "� �>��� ���& �� -*6"� ��% �&�' ���� � ���.10 ����E �����. �>��� 9�.��� �� �&� &. ��� ��1

��� ��� ���� ��2& ��� ���0 � 5 ��% �&� & �*���. ��. �&� & �N��!, ) � ��*��\4 �v>*. �>*� �. ���50

�7�E ?�W&� �6���� �� �% �&� & U��"� �>:�7 ����� �. �� �7��8, 9��: �. ��� *�&�� . ��". �&�� ����0) ���� @�.�b

������*% ( �% �&� &�7�E 9��: �/&0 ����, ���.� ���� �� �,��\L� ���0 ���. ���. . �� ��;"� -�� ���. ��>*, ��%�&��

٣

���30 (40 (60 (80 (120 (140 200 �� ���B��� H� . �:�� P���&�' ��� ��2& �N��!,70 �:�� 9�.��� ���� � ����

��". �&�� �;& �� ���+� ��150 – 450 �&�*E �� ��� ���*�d80 ��� �� [*& �% �&� &390 ���. �� ���*� . ����.

� �� ��2& ��7�E 9��: ��% ��� ���.� �� �% �&� & �� ��5�� -*6"� ��% �&�' �� ��C�. �:�� �' �%60 H�)250

���*� (�&��� ��� . �"a�% ��� �' ���[5� �� ��C�. �:��60 ������ ����&�5 ��>��� ��% ���� ��� �&�*E �� ��� H�

% �&�' ��� W� �� ��� Q�3+� �>L�. ��% �&�' 1[5 �' ���. �� �% $�:�&�� �� $Y� -*6"� �� . . $Y� ��;"� �.

�� ���� 9���� �% �&� & ��0 ���� $Y� ���. �� ��3� � !� Q0 �>*� �. �% �&� & ���.� (��� ��% �&�' . �. ����� ��

?�7���. @�>+� A '(CHBR3) �&�� A*�B, �% �&�' ���� �� -*6"� ��% �&�' . ��� ��5 -*6"� ��% �&�' Ky�

� ����� S��, F&� (��e� (�*7�B� (F&� (�3*L�"M� �*:�� �"&�� ���% �ER� I��� �. ��� A2� �� K4 ��� ��3

����E A*�B, �6�� % �� ��e� \5 (�'�� . �' �,��*>*� ��% �&�' �����"� ���� �� �R� �. (���� � �� H��[7� ���.

D�����*� �>*� �. �/&0 z*e2, �C�'�"*. (��� ����� ���. �� �. �/&0 ���"� �&�' U*'�, �*/, {��& � !� �% �&� &

���& D�����*� �>*��7�E ��� ���� � ����.

���1 :���� � ���� ��% �&� & �*���� ��".�34 �! "���2' Q�"5 �>��� ���& ��

3 - ���� * :;�

��� ���& �� ��� ��0 � 5 ��% �&� & �� ��5�� -*6"� ��% �&�' �3��!� -*6"� ��% �&�' �' �%� �� ��2& ��".�34 �>

�&�6���� �.�2� ���N& ����� ���"� �&�' J�", ����� . ����� ���� � ���� -*6"� ��% �&�' �' �%� �� ��2& ��� -��

��� ��7�6& 9��: �/&0 �� �. ����� �!& � � ���. {��2� 1�2"� . -*6"� ��% �&�' J��&� ����. ���. ��5�� ��

&���� � ���� ��% �&� �&� ��� ����. ����. ��E �� U�� �� ( :g�� ( �3*L�"M� �*:�� ����� -*6"� ��% �&�'

�

��(AA)Q ( (S���� �3*L�"M� �*:�� ����� -*6"� ��% �&�'(AV)، ^( �3*L�"M� �*:�� ��7 -*6"� ��% �&�'

(NM).

/�<���

���* *� @���7 �. -%0 �*3'� (�*�"6�Fe3O4 �� �� �� � �. -%0 ��% �&�' -��� /� �� ��� �' ���. �� . �*�"6� ��

��� �� ���B��� �.��� ��%��3&�' �� �a -��f0 ��%��3&�' �� �a 1�2"� -**�, ���.(Asiedu et al, 2000 a,b) .

�"M� �*:�� ����� ��% �&�' ��� �� ���. �3*L�"M� �*:�� ����� ����*4 �0 ?�& �� �' �� &� % ��". �!NL �� �3*L

��� �� .�% �&�' -���&���7 �� ��� �*�"6� ��".�34 ����� ��% �&� & �� ��� �� �� � �. -*6" �% �&� & ��� , �� �'

����E ��%�2� . ��� ���.� �� ��*� �0 F&�60 H�)250 ���*� (������ �� �:�� -���2*. ���.

/�=�.

'� 1[5 �*�"6� �"&� % [*& �*,� % �0 ���* *� @���7 ���. -%0 ��%�*3Fe2O3 ���. �� . �*�"6� $\��. �&�' -��

��� �� ��". �!NL S���� �3*L�"M� �*:�� �. -*6"� ��% �&�' ��� �� ��� ��� ' �3*L�"M� �*:�� ����� . ��

��� , �� ����� �*�"6� �. �.�� ��*3. �%�� % �&�' -�� ��%��>. ���� � ���� ��% �&� & ����E ��%�2� �% �&� & .

��' 9�N5�� @\+&� �E����% �*�� �. �� ��%�2� [�� [�� �. ��� �� �� ��/ (�� ��/ (��*� ��% F&� �. �*,� %

��� ���' G%��7 [*& �� �% $�: ��>��� ��% ���� �� ���*3. ���.

/��*"

�*��'( -%0 G�[*"� ?�' �*3'� (Fe,Mg)Cr2O4 F"� �/",?�' ���� ���. ��. �*�"6� �*,� % ��� % �. �*��'

��� � ���� ��% �&� & ��� , ��� ����� ���� ��|� ��".�34 . ��� ��E � *& ��� ��E 9��: �. �*��' ��% �&�� �.

�&�� �� ��%�2� ��*� �. ��� �� [N� ��*� ��% F&�.

/�=��>

�*,�40Ca5(PO4)3(OH,F,Cl) -��� /� �� ��� �� �� �� � �. �.��� -��f0 ��% F"� �&�' . �&�' 1[5 �&�' -��

��� �� ��". �!NL �3*L�"M� �*:�� ��7 -*6"� ��% . @�L �� H����7 �T� �� C� �� �% F"� ���� �� �*,�40 ����,

��� �� @��"' �.��� ���a .� �� ��� F&� �. D�����*� ��� �� �*,�40 (���� � ���� ��% �&� & �� �� ��/ [N� �. ��

����E ��%�2�.

�"�?

���* *� @���7 �. -'���ZrSiO4 �&�E�E� -��f0 ��% F"� �� �% �*"*� (��*�� -��f0 ��% F"� �� �R� �.

��� �� �*�2, �% ������(Maria, 2007) . ��% F&� �. �&�' -�� ���� � ���� ��% �&� & ����� ��%�2� �.� g>�e� .

>' ��L �.��' �����"� ��".�34 �>��� 9�.��� �� ���, �� �� -'��� J�& �� � :g�� (��� ���>. \��' ��% -'��� ���

Q ($�B� �,��: F&� �. (��� � *& ��%��>.^ �� ��/ ��� ��% F&� �. -'��� ��� ( �' 9�� ��� �. -'��� ��%��>.

�"�3% ��*, F&� �����.

@�=*�

�>4 �� ��� �*,� $��� ��%TiO2 ���( ��,�&0 ���'�. �>4 $��� ��% �"�3% �0 �6��. -��3'� �� �� �' �&�'* ?�*&��*, �

����� -*"a G% ��� �*�2, ���!� �*3'� � '0��� -%. �� �����"� �&�' -�� 9��& �. ���� � ���� ��% �&� & �� .

�� ���"�3% �����"� �.� �*,� ��% �&�� }�Z �. �% �&� & ���. �� ��� �*/, �>!*: �L�!�.

�

���2 :&�'��".�34 ����� �� ��� �����"� -*6"� ��% �)a : (D�����*� ��� �>'���8,b :(�*,� % c : (�*,�40d :�*�"6� (e,f :

-'��� (g,h: �*�"6� -'��� (�*,�(

a

d c

b

h g

f e

�

3 -1 - � �!�" �(?> ���( ����

����0 �5�� (Librarian degree) ��� ���0 ��% �&�� GW� �� ��� �7�� ���0 ��% �&�� 9��: �. �' _��� �. �&�' �� �2e.

_��� �. �&�' _��� �. �&�' �' GW� �. �"��E ��. 9���� � �. ]�.��F"3&�' ����0 ~5�� -**�, �&�' ����� -*�� �% �c��0

�� �"��. ._� -**�, �*�� H���5 ��%�"���7 Q�e�&� (H����� ~"*/. S���� -**�, �/5 9���� � -�� �� ������*��4 ��%

�&�������. ����� �* %� . �� ���' ����0 �5�� �. �.�*���100 % �. ��*& A� �/", � � �� �' ���� ����� �� �, H�����

��� @� ���� ��8,. �.�*��� ���. (���. ��� ��� �.� �� ' �X� % ��2*. �a �% �&�' A� �>' ��L �. ����0 �5�� �.

���� ���2*. ���' ��� �. ��*& -*��. � �>' ��L �. _����. ����0 �5�� -**�, ���� ��5 �% �&�' :g��(��5 _� H�

���[*7 I��� �. �' F&�E �;& ���� �&�' -*. �' ��*:�� ��"N� �. ��� ��". �&�� ��% He. �� A� �% ���� H���0

?��' �% �� @�8+� �.����. ��*� -**�, ���� ��5 �;�\� �.� $\��� � �"&�� (���. �� �3*L�"M� H���5 ��% _

6"� 9����� �� ���B��� �R� �. �>!T H���5-* .Q (�&� & ���� � �% D�����*� S��, �� �� �' ���0 ��% �&�� _�� �

_��� �. �&�' ��� ��% �&�� �� �����, �� �*E�� )��L -�� �� ����0 �5�� �N��+� ���. ����. ���. )*!+, -�� ��

��� ���B��� -*6"� 9����� �� ���B��� �"�� @� _� �� -*6"� ��% �&�' ����0 �5����� . ��� ���B��� -*6"� @�>+�

d�8e� �� �. ������ ��3/3 ���. �� U��� �� *�&�� �. ?�E . ��% �&�' ���.� ��� [�� �. ���0 ��� �. P���& I��� �.

�.�� �� H��[7� -*6"� @�>+� �� ��"� 9��f �:�� (-*6"� .��"%� ��2& ��� -�� ��% �&�' �� ���N� ��% �&�' H���5 �

� -*6"���� @�>+� �� ��� ��b He. �. @�>+� �� ��"� � 3 �� AN� ��% �&�' @�!�&� �W*�& �. �� ��2& P���&

�� �� ' d�8e� �� �. AN� ��% �&�' �' �%�7/2 ��� ��70 �,75 H*. d�8e� �� �. -*6"� ��% �&�' �:��

��8/2 -*.20 �,25 �&�� �� ���� �� �&� & �:�� .7�E �;& �� �. �' �*�� �W*�& -�� �. ���, �� -*6"� ��% �&�' ���.� -�

�N��!, ���.� ����� -*6"� ��% �&�'300 ��� �� ���*�75 �&� ���� d�8��� ��� �. �� ��� ��"� AN� 9��f �:��

�N��!, ���.� ����� -*6"� ��% �&�'180 ��� �� ���*�20 �8��� ��� �. �� ��� ��b -*6"� 9��f �:���&� ���� d .

�� ����&� ���+� �� -*6"� ��% �&�' ����0 �5�� �6�� 9��N� �.180 �,300 ���. ��.

4 - ��B �C�<!

�"�3% �/5�, �.� ���8�� _��� ����� -*6"� �&�' ���\4 ����f ��7�E 9��: 9���� � I��� �. . �*�� �. ����f -��

� �E�[. A ' (�% �&�' ��*NL H����� ['� , ���� H���5 H����� �� ���& ��% �"�[% H%�' ���5 �7�: �"*�� �

�"' �&��, �� �&��� . 9��: ��".�34 �! "� �>��� 9�.��� �� ��5�� -*6"� ��% �&�' �����"� ������ �� H%R4 -��

�7�E . -�� ���. �N��"� ��N3& �*3&��4 ����� �! "� -�� �%� �� ��2& )*!+, -�� �� �:�� P���& �� ���8�� G/� ��/*&�'

���.. ���Y4 ?�W&� �� ��2' �.�"5 ����� �� �% �&�' -�� $�2�'� �"*�� �� ����5 9���� � �, ��� ?�C -���.�".. ���� ��

-*6"� ��% �&�' ��".�34 �>��� ��%�*,� -'��� (�*,�40 (�*�"6� (�*,� % (�*��' �&�� �����"� . �% �&�' ����

([,���' �"&�� (��*� (�*3>' �>��� ��% ���� 9�y��>7 (-3'�*4 (��� ��% �&�' ���� �� �% $�: ������ ����&�5

�&� �� �� � �. �! "� 9�.��� ��% ��"%� �*�2, . �! "� ���"� -*�� ��% �ER� ��7 ���"� �&�' U*'�, �. �5�, �.

� �� �;& �. (��*��*7� ��% F"� ��� W� ��5 �*�� �. ����� �!& � � H����7 (�>��� ��% ���� �>:� 1�2"� ��

٧

��� �>��� )L�"� �. �/&0 @�!�&� ��� W� -�� . U>b� �' ��� ��2& �% �&�' ����0 �5�� -**�, ���. ��7�E 9��: 9���� �

&��, �� �/5�, �.� A ' �/&0 ������5 ��% �"�[% H%�' �� �' �"�3% �.�� ����0 �5�� ����� �% �&�' -�����. �.

5- E����

1 .J (�,�N&�0.( 1385( ��2' �&��� 9�7�2�'� ���"� -*�� ������ 9���2�&� (����� ���"� -*��.

2 .? (��4 G��'.}. (1381( ���.��' ���8�� ���"� -*�� .�/2� �2& 9���2�&�.

3. J (��4 Q�!��.( 1383( �&��� ����f ���"� -*�� @�:� .�� �*.�, ��62&�� 9���2�&�G>. 4. Asiedu D.K., Suzuki S., Shibata T., 2000a, Provenance of sandstones from the Wakino Subgroup of the Lower Cretaceous Kanmon Group, northern Kyushu, Japan, The Island Arc, Vol: 9, p: 128 144. 5. Asiedu D.K., Suzuki S., Shibata T, 2000b, Provenance of sandstones from the Lower Cretaceous

Sasayama Group, Inner Zone of Southwest Japan, Sedimentary Geology, Vol:131, p: 9-24. 6. Farhoudi, G., and Craig, D. E.,1977, Makran of Iran and Pakistan as an active arc system. Geology, Vol:5, No. 11, p: 664-668. 7. Jacob, K. H., Quittmeyer, R.C., 1979, The makran region of Pakistan and Iran trench-arc system with active plate subduction. Geodynamics of Pakistan, p: 305-318. 8. Maria A. Mange, David T, 2007, Wright, Heavy minerals in use, Universityn of California, Davis, CAUSA, University of Leicester UK.

1

های دگرسانی در برگه در شناسایی زون +ETMهای استر و استفاده از داده

هشترود 00011111شناسی زمین ، محمد؛2رضایی اهلل؛، حبیب0حمید ؛ قاسمی، 0آقاجانی ؛*زهرا ،حمید

شناسی اقتصادی دانشگاه شاهروددانشجوی کارشناسی ارشد زمین گاه شاهروداعضای هیئت علمی دانش -0

دانشگاه شاهرود ،دانشجوی دکتری اکتشاف معدن -2Zahrahamid36@yahoo.com

چکیده

های ها وجود زوناز این نشانهشناختی مختلفی قابل شناسایی است. یکی های زمینبا نشانه ناحیهدر یک سازی کانه

. به منظور شناسایی شودای محسوب میی اکتشافی ناحیههاکه از نشانه است های گرمابیناشی از فعالیت دگرسانی

ETMهای ای )سنجندههای ماهوارهاز داده هشترود 00011111مناطق امیدبخش معدنی در برگه ( ASTERو +

اندارد(، )تحلیل مولفه اصلی است PCAگیری باندی، نسبت هایمناطق از روش ینآشکارسازی بهتربرای استفاده شد.

-ها نشان مینتایج بررسی .استفاده شد( LS-Fitکمترین مربعات )رگرسیون کروستا )تحلیل مولفه اصلی انتخابی( و

استفاده از این روش ها بخش شمال شرقی با و کمترین مربعات است. PCAها مربوط به روش بهترین جوابدهد که

شنهاد می گردد.برگه زمین شناسی هشترود برای کارهای اکتشافی پی

گیری باندی، تحلیل مولفه اصلی، روش کمترین مربعات، هشترود، مناطق دگرسانی.سنجش از دور، نسبت 0 0کلیدواژه

Application of Aster and ETM+ Data for identifying alteration zones in

Hashtrood 1:100000 geological sheet Hamid, Zahra*; Aghajani1, Hamid; Ghasemi1, Habibollah; Rezaie, Mohammad;

*M.Sc. Student in Economic geology, shahrood university. 1- Associated of professor, Shahrood university

Zahrahamid36@yahoo.com Abstract Mineralization in a region can be identify by different geological signetures. One of

these signetures is alteration zones resulted from hydrothermal activities that is a

regional exploration indicator. The satelite data (ASTER and ETM+ scaners) were used

to detecting probable mineral areas in Hashtrood 1:100,000 geological sheet. Band ratio,

PCA (principal component analysis standard) methods and Crosta technique (selectiv

principal component analysis) and LS-Fit (least squares regression) were used for

detecting the best areas. The results show the best answer is related to the PCA and least

squares methods. By using these methods, northeastern parts of the Hashtrood

geological sheet proposed for exploration works.

Keywords: Remote sensing, Band ratio, PCA, LS-Fit, Hashtrood, Altration zones

2

مقدمه

کنش هاست که برهمماهواره های به دست آمده ازت، پردازش و تفسیر تصاویر و دادهعلم کسب اطالعا ،سنجش از دور

بازتاب ،هر جسمی که روی زمین وجود دارد (.Sabins, 1999د )نکنبت میماده و انرژی الکترومغناطیس را ث بین

با کنند.ها را ثبت میافت کرده و آنها را دریاین بازتاب ،هاسنجنده دهد.نشان می نور خورشید از خود متفاوتی در برابر

ه دور از دسترس ما بوده و یا صعبتوان به راحتی روی مناطقی کمی ،ایها و تولید تصاویر ماهوارهپردازش این بارتاب

ست که با کاهش قابل توجه د. هنر سنجش از دور این اای زمین شناختی الزم را انجام داهبررسی ،باشندالعبور می

در این پژوهش از تصاویر کند.در رسیدن به اهداف مورد نظر، کمک میما را ،ها و صرفه جویی در زمانهزینه

ETMو ASTERهای سنجنده 00011111شناسی زایی در برگه زمینهای دگرسانی و کانهبرای شناسایی زون +

هشترود استفاده شده است.

بحث

01'طول شرقی و 74◦ 11' -74◦ 01'هشترود )سراسکند( با مختصات جغرافیایی 00011111 شناسیزمین برگه

ساختاری در زون این برگه عرض شمالی در شمال غربی کشور در استان آذربایجان شرقی قرار دارد. 04◦ 11' - 04◦

-بیروناین برگه شمالی بخشدر .قرار دارد( 0019 ،افتخارنژادمیشو ) -و سلطانیه( 0011، نبوی) آذربایجان -البرز

-های ائوسن مشاهده میآندزیتی و آذرآواریعمدتا های داخل سنگبعد از ائوسن در یهای گرانیتهایی از تودهزدگی

مس پورفیری هایهای مرتبط با کانساردگرسانیهای آتشفشانی و آذرآواری، ها با سنگدر محل تماس این تودهشود.

است.های کواترنری و آبرفتهای رسوبی . قسمت جنوبی نقشه بیشتر شامل سنگشوندیدیده م

)تحلیل مولفه اصلی استاندارد(، کروستا )تحلیل PCAگیری باندی، های متفاوتی نظیر نسبتدر این پژوهش از روش

ETMو ASTERی ها( جهت تفسیر تصاویر سنجندهLS-Fitمولفه اصلی انتخابی( و رگرسیون کمترین مربعات )+

استفاده شده است.

گیری باندینسبت -الف

باند مقادیر یک باند بر مقادیر ارزش رقومی یک روش پردازش تصویر چندطیفی است که شامل تقسیم ،نسبت باندی

به دلیل جهت و شیب توپوگرافی، سایه یا تغییرات فصلی در شدت و زاویه ،سانهمکانی های سطحی دیگر است.

خطا در تفسیر بروز . این اثرات انحرافی باعث دهنددیر درخشندگی متفاوتی از خود نشان میمقا ،ی نور خورشیدروشنای

ده و این اثرات محیطی را ها شناظر شده و نتایج گمراه کننده ای به همراه دارد. عملیات نسبت باندی باعث تغییر داده

از سطح زمین در اختیار است اطالعات منحصر به فردی ممکن گیری باندینسبت ،دهد. عالوه براینکاهش می

توان باندی میبا استفاده از روش نسبت (.Jensen, 1996قرار دهد که در هیچ تک باندی وجود ندارد )پژوهشگر

ETMدر تصاویر ن را مشخص نمود.های رسی و اکسید آهه کانیهای مختلفی از جملکانی-این نسبت برای آشکار +

انعکاس( دارای بیشترین جذب )کمترین 4 دارای بیشترین انعکاس و باند 1باند است. 4به 1های رسی سازی کانی

-استفاده می 2به 7گیاهی از نسبت و برای آشکارسازی پوشش 0به 0نسبت باشد. برای آشکارسازی اکسیدآهن از می

در صورت کسر و بیشترین میزان جذب در بیشترین میزان انعکاس ،. در همه این موارد، برای هر کانی مشخصگردد

گیرد.قرار میکسر مخرج

3

ها مطابق این شکل ارائه شده است. 0و 2، 0های نسبت باندی روی تصاویر منطقه در شکل نتایج حاصل از بررسی

است.های دگرسانی مشخص شدهمحدوده

(PCA)تحلیل مولفه اصلی استاندارد -ب

اطالعات مشابهی رسند و اساساهای رقومی ناشی از طول موج باندهای گوناگون، اغلب شبیه به یکدیگر به نظر میداده

شود.اطالعات اضافی و زائد می به وجود آمدن کنند. در حقیقت این تشابه و ارتباط بین باندها، باعثرا منتقل می

است، به صورت موردنیازهایی که برای توصیف تصاویر چند طیفی های اضافی کاهش یابند، مقدار دادهاگر این داده

های اصلی، روشی برای کاهش دادن چنین اطالعات زائدی است که با فشرده کردن انتقال مولفه آیند.فشرده درمی

گیرد.های چندطیفی در یک دستگاه مختصات جدید صورت میهمجموعه داد

( شامل بیشترین درصد واریانس کلی تصویر است و PC1های چندطیفی )مانند لندست(، اولین مولفه اصلی )برای داده

باشند کمتری از واریانس تصویر می هر یک دربرگیرنده درصد( PC2 ،PC3 ،.... ،PCnمولفه های بعدی )(Sabins, 1997.)

ارائه گردیده است. 0های اصلی روی تصاویر منطقه مورد مطالعه انجام و نتایج حاصل در جدول تحلیل مولفه

Band7 Band5 Band4 Band3 Band2 Band1 Eigenvector

-0.543790 -0. 566563 -0.286213 -0.378880 -0.307994 -0.250939 PC1

-0.247633 0.08943 0.905985 -0.201255 -0.139765 -0.223230 PC2

-0.412279 -0.420506 0.208020 0.346746 0.434937 0.548203 PC3

0.194916 -0.398235 0.096552 0.691663 -0.099456 0.553342- PC4

0.659507 0.578966- 0.205698 -0.378660 0.004095 0.120087 PC5

-0.007355 -0.019721 -0.052429 -0.271906 0.828570 -0.486156 PC6

تصویری با ترکیب نسبت های -0شکل

از RGB: 5/7, 3/1, 4/5باندی

ETMسنجنده +

تصویر با نسبت باندی -2ل شک

RGB:3/1, 4/5,5/7 از سنجندهETM

+

حاصل از ASTERتصویر -0کلش

RGB: 7/6, 4/3, 6/3ترکیب رنگی

ETMباند 6تحلیل مولفه اصلی بر روی -0جدول .منطقه هشترود +

4

متمرکز است. در واقع بیشترین اختالف PC4و PC5ها و اکسیدآهن به طور عمده در اطالعات طیفی هیدروکسیل

دارای بازتاب باالیی برای کانی های رسی است، 1 شود، اما از آنجایی که باندمشاهده می PC5در 4و 1های میان باند

ابراین به منظور بنباشند. های رسی مینمایانگر کانی های تیرهپیکسل PC5در تصویر حاصل از و عددی منفی است

بیشترین ،از طرف دیگر د.وشمیمعکوس ساخته PC5یا PC5-های روشن، ها به صورت پیکسلنمایش هیدروکسیل

های روشن نشان دهنده پیکسل PC4و در تصویر حاصل از گرددمیمشاهده PC4در 0و 0اختالف بین باندهای

- از به ترتیب، RGBباشند. در نهایت برای ساخت یک ترکیب رنگی مناسب در محیط آهن می دهای اکسیکانی

PC5 ،PC4 + -PC5 ،PC4 (7شود )شکل دیده میدگرسان با رنگ زرد مناطق استفاده شد که.

انتخابی اصلی تحلیل مولفه -ج

ETMتصاویر 1و 7، 0، 0روی باندهای بردای اکسیدآهن برهای اصلی برای نقشهتبدیل مولفهانجام شده است. +

که برای 0به 0با توجه به نسبت برداری هیدروکسیل صورت گرفته است.به منظور جلوگیری از نقشه 4باند حذف

اما ،شود( مشاهده می2)جدول PC4در 0و 0رود، بیشترین اختالف بین باندهای میآشکارسازی اکسیدآهن به کار

های روشن نمایانگر اکسیدآهن باشند. را منفی )معکوس( نمود تا پیکسل PCباید این 0منفی باندبا توجه به عالمت

های رسی برداری کانیهای اصلی برای نقشهتبدیل مولفه نامید. Fتوان تصویر اکسیدآهن یا تصویر تصویر حاصل را می

ر جلوگیری از نقشه برداری اکسیدآهن به منظو 0انجام شده است. حذف باند ETM+ 4و 1، 7، 0باند 7بر روی

رود، بیشترین اختالف بین های رسی به کار میکه برای آشکارسازی کانی 4به 1صورت گرفته است. با توجه به نسبت

نفی نمود تا را نیز م PCباید این 1شود. با توجه به عالمت منفی باند ( مشاهده می0)جدول PC4در 4و 1باندهای

نتیجه این نامید. Hتوان تصویر هیدروکسیل یا یر را میهای رسی باشند. این تصودهنده کانیشن نشانهای روپیکسل

است.است. مطابق این شکل مناطق دگرسانی مشخص شده( ارائه گردیده1ها در شکل )بررسی

ج

ETMباند 6تصویر نهایی حاصل از تحلیل مولفه اصلی روی -7شکل +

RGB: -PC5, PC4 + -PC5, PC4

5

ETMباند انتخابی 7 تحلیل مولفه اصلی برای نقشه برداری اکسیدآهن بر روی -2دولج+

Band5 Band4 Band3 Band1 Eigenvector

0.717205 0.404472 0.473486 0.312778 PC1

0.77441 -0.851536 0.370374 0.362922 PC2

0.662187 -0.333143 -0.333763 -0.582346 PC3

0.202801 -0.017469 0.726110- 0.656758 PC4

ETMباند انتخابی 7های رسی بر روی برداری کانینقشه تحلیل مولفه اصلی برای –0جدول +

Band7 Band5 Band4 Band1 Eigenvector

-0.620738 -0.654219 -0.338451 -0.268574 PC1

-0.374718 -0.041421 0.908873 -0.178384 PC2

-0.178495 -0.268329 0.098960 0.941459 PC3

0.665140 0.705890- 0.222728 -0.098494 PC4

ASTERباند انتخابی 7های رسی بر روی تحلیل مولفه اصلی برای نقشه برداری کانی - 7جدول

Band 7 Band 6 Band 4 Band 1 Eigenvector

-0.466627 -0.484118 -0.498882 -0.546814 PC1

0.303381 0.321636 0.321791 -0.837234 PC2

0.457453 0.382080 0.802955- 0.003929 PC3

0.693510 -0.718467 0.053203 -0.004260 PC4

باندی 7تصویر نهایی روش کروستا -1شکل

ETMدر H, H+F , Fحاصل از ترکیب +

RGB.

تحلیل مولفه اصلی برای نقشه برداری اکسید آهن بر روی

انجام شد. بیشترین اختالف ASTER 4و 0،0،7باندهای

علت منفی بودن مشاهده شد، به PC3در 0و 0بین دو باند

های اکسیدآهن های تیره نشان دهنده کانیپیکسل 0عدد باند

.(1)جدول باشندمی

ای نقشه برداری اکسیدآهن بر روی تحلیل مولفه اصلی بر

د. با توجه به نیز انجام گردی ASTER 4و 0،7،6باندهای

های رسی، برای آشکارسازی کانی 6به 7نسبت باندی

-مشاهده می PC3بیشترین اختالف بین دو باند مذکور در

برداری تحلیل مولفه اصلی برای نقشه. (7)جدول شود

ASTER 8و 0،7،1ندهای دگرسانی پروپلیتیک بر روی با

PCدر 8و 1. بیشترین اختالف بین دو باند صورت گرفت

( ارائه 6نتیجه این موارد در شکل ) شود.سوم مشاهده می

است.شده

6

تووان جهوت بارزسوازی و اسوتخراج عووارض مشوخص اسوتفاده کورد. در ایون تصوویر منواطقی کوه از این تصوویر موی

-باشوند. امتیواز ایون روش بوه سوایر روش باشوند )پیکسول هوای تیوره(، منواطق هودف موی دارای خطای کمتری موی

باشد.نویزها در تصویر میمیزان کاهش درو ... PCA، نسبت باندیهای رقومی مانند

Band 8 Band 5 Band 4 Band 1 Eigenvector

-0.478725 -0.467323 -0.500572 -0.549418 PC1

0.314493 0.323890 0.313701 -0.835332 PC2

0.627230 0.159855 -0.762159 0.011905 PC3

0.527730 -0.806939 0.264825 -0.014744 PC4

Band 7

Band 4 Band 3 Band 1 Eigenvector

0.465301 0.503660 0.467272 0.558103 PC1

-0.351451 -0.448716 -0.134517 0.810581 PC2

0.466621 0.180105 0.850861- 0.160817 PC3

-0.665012 0.715921 -0.198991 0.074956 PC4

باندی 7تصویر نهایی روش کروستا -6شکل ASTER.

RGB: -PC3(1467), -PC3(1458), -

PC3(1347)

رگرسیون کمترین مربعاتروش -د

روش پیش بینی خطی باند با استفاده از LS-Fitالگوریتم

بینی یک باند بر روش آماری حداقل مربعات است که به پیش

پردازد. در این روش چنان چه در یک اساس سایر باندها می

های پایین رگرسیون خطی فرکانس باال )جذب( و فرکانس

برازش ای به آن؛ اگر یک چندجملهباندها را وجود داشته باشد

های ، در این صورت فقط فرکانسشود و نتیجه از کل کم شود

شود که فقط جذب دارد. در می مانند و تصویری تولیدباال می

برای پیش محدوده جذب و دو شاخه اطراف آن این روش باید

.وجود داشته باشد بینی باند جذب

ASTERباند انتخابی 7دگرسانی پروپلیتیک بر روی تحلیل مولفه اصلی برای نقشه برداری -1جدول

ASTER باند انتخابی7تحلیل مولفه اصلی برای نقشه برداری کانی های اکسیدآهن بر روی -6جدول

-باقیمانده و پیشخروجی این الگوریتم دو تصویر سیاه و سفید

بینی چون بر اساس پیش بینیپیشتصویر شده است.بینی

ت را با سایر باندها رین شباهسایر باندها بوده بنابراین بیشت

شده بینی مانده چون خطای پیشباقیاما در مقابل تصویر دارد،

با سایر باندها باند مورد استفاده نشان دهنده اختالف ،باشدمی

است.

7

باشود، بوه عنووان بانود مودل و که دارای شاخص جوذب بواالیی در کوانی هوای دارای بنیوان هیدروکسویل موی 4باند

باندها بوه عنووان بانودهای پویش بینوی کننوده انتخواب شودند. تصوویر موورد اسوتفاده حاصول از ایون پوردازش سایر

ی باشود کوه بورای بارزسوازی بهتور معکووس مانده تیره، معورف حووور کوانی هوای رسوی مو تصویر پیکسل های باقی

هوای دارای اکسویدآهن دارد، بوه عنووان بانود مودل و بقیوه نیز کوه میوزان انعکواس بواالیی در کوانی 0. باند گردندمی

شوان روشون ن هوای حاصول پیکسول مانوده بواقی . در تصوویر انود ای پویش بینوی کننوده انتخواب شوده به عنوان بانوده

را کوه میوزان 7. بوه هموین ترتیوب بورای بارزسوازی پوشوش گیواهی نیوز بانود باشوند دهنده حوور اکسویدآهن موی

انعکوواس بوواالیی در پوشووش گیوواهی دارد را بووه عنوووان بانوود موودل و بقیووه را بووه عنوووان بانوود پوویش بینووی کننووده

.(4)شکلدهندمی های روشن در این تصویر پوشش گیاهی را نمایش. پیکسلگردیدانتخاب

ETM 7و 0، 4مانده باند صویر رنگی باقیت -4شکل +

به ترتیب در محیط قرمز، زرد و سبز.

گیریتیجهنETMتصاویر دو سنجنده رویبر تحقیقاین

ASTERو +

ها و های به کار رفته برای بارزسازی کانی. روشه استانجام شد

نسبت گیری باندی، آنالیز مولفه اصلی ها شامل روش دگرسانی

در روش کمترین مربعات رگرسیون بود. واستاندارد و انتخابی

که اطالعاتی هتصویری حاصل شد مذکور،های هرکدام از روش

های موجود در آن در دسترس ما دگرسانیها و ز منطقه و کانیا

و Astarروش کروستا در هر دو نوع تصویر .اندهقرار داد

ETM .درپی داشته استبهترین نتیجه را +

انجام شده بر روی های پردازش متفاوت روشاستفاده از با

شرقی نقشه برای کارهای قسمت شمال ایماهواره تصاویر

اکتشافی پیشنهاد شد.

های موجود در منطقه شمایی از دگرسانی –8شکل

8

عمنابشناسی و اکتشافات سازمان زمین ،00011111شناسی هشترود، مقیاس زمیننقشه آ. قدیرزاده. . ر.آذرنی می -0

معدنی کشور.

های دگسانی محدوده اکتشافی ، مطالعات دورسنجی پهنه0089نیا. م.، روحبخش. پ. ابراهیمی. خ. همام. م. عباس -2

.216 -099، ص 87قلعه، شمال باختری بردسکن، مجله علوم زمین، شماره دهن

ETMهای های رسی و اکسیدآهن در دادهتشخیص آلتراسیون .، م .مدی اسکوئیمح .ا .عبدشرافت -0جنوب شرق +

شناسی ایران. پانزدهمین همایش انجمن زمین، میانه با استفاده از روش کروستا

صفحه. 288انتشارات آزاده، چاپ سوم، ، بانی سنجش از دورم ،0090 .،ی .رضایی .ب .فاطمی -7

کاربرد سنجش از دور جهت تعیین ، 0091 .،م .وثوقی عابدینی . ع .درویش زاده .ح .نیاسدی هارو . ن .قاسمی -1

امین گردهمایی علوم زمین.، سیسرچاهان -دارهای التریت نیکلپتانسیل

های استر و برداری مناطق دگرسان شده با استفاده از تصاویر سنجنده، نقشه0091معصومی. ف. رنجبر. ح.، -6

ETM .028 -020، ص 49بافت، مجله علوم زمین، شماره 00011111شناسی شمالی نقشه زمیندر نیمه +

ETMهای های مختلف پردازش تصویر روی دادهکاربرد روشهنرمند. م. رنجبر. ه.، -4به منظور اکتشاف کانسارهای +

-001، ص 14لوم زمین، شماره پنج کوه در استان کرمان، مجله ع -ای در منطقه کوه ممزارمس نوع پورفیری و رگه

024 .

از استفاده با پرفیرى مس دگرسانى هاىزون تفکیک و ، بارزسازى0080 ن.، م. مظهری. تنگستانی. هاشمی -8 هشتمین ،کرمان بابک، شهر شمال میدوك، منطقه موردى مطالعه آستر، فروسرخ موج کوتاه سنجنده باندهاى .ایران شناسىزمین انجمن همایش

9-Asadi Haroni. H., Lavafan. A.

Exploration Target in the Muteh Gold- Mining Area, Iran.

10- Gabr. S., Ghulam. A., Kusky. T., 2010, Detecting areas of high- potential gold

mineralization using ASTER data, Ore Geology Reviews, Vol: 38, p: 59- 69.

11-Jensen. R., John., 1996, Introductory Digital Image Processing A Remote Sensing

Perspective, 2nd

edition, Upper Saddle River, Prentice Hall, New Jersey

12-Kujjo. C.P., 2010, MSc Thesis, Application Of Remote Sensing For Gold Exploration In The

Nuba Mountains, Sudan, Graduate College of BowlingnGreen State University, USA.

13-Sabins, F.F., 1999, Remote sensing for mineral exploration, Ore Geology Reviews,Vol:14,

p 157-183.

14-Sabins. F.F., 1997, Remote Sensing Principles and interpretation, Third edition, Freeman

and company, New york,494pp.

15-Srivastav. S.K., Bhattacharya. A., Kamaraju. M.V.V., Sreenivasa Reddy. G., Shrimal. A.K.,

Mehta. D.S., List. F.K. and Burger. H., 2000, Remote sensing and GIS for locating favourable

zones of lead-zinc-copp -

Journal of Remote Sensing, v. 21, N. 17, p. 3253-3267.

16-Thomas. M., Lillesand and Ralph W., Kiefer., 1994, Remote Sensing and Image

Interpretation, third edition,John Wiley & Sons, New York, NY 1994.

17-Yetkin. E., 2003, M.SC thesis, Alteration Mapping By Remote Sensing: Application To

H ğ – Melendiz Volcanic Complex, The Department Of Geological Engineering, The

Middle East Technical University, Turkey.

1

ی های گسل و درزه( و محاسبههای تکتونیکی )سیستمشناسایی شکستگی

ای به منظور تعیین نواحی وارگی با استفاده از پردازش تصاویر ماهوارهضریب خط

بصیران، خراسان جنوبی 00011111ی برگه پرپتانسیل معدنی در محدوده

*کیخای حسین پور، مجیدفرشادمهر، محمد امین؛ آریافر، احمد؛

m_a_farshadmehr@yahoo.comکارشناسی ارشد مهندسی اکتشاف معدن، دانشگاه بیرجند،

m.keikha@birjand.ac.irدانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی اکتشاف معدن، دانشگاه بیرجند،

aaryafar@birjand.ac.irاستادیار گروه مهندسی معدن، دانشگاه بیرجند،

چکیده

های منیسا رر اتشاایم ما ار میابه ساه درا ر رر مقامات ماابمیف اتشاایم روش های سیاریراز جمله روش

هرااش شنیساایه شنیساایه مناایگر رنقساایه و ا ساای رو هاابم مااب رورساان و دااقرازش فراایوهق ماایه ار

سیشاابد رر فیاراار میاااق ساای هاای فوشاا هرو سااه دراا ر نیاات و ررز ماا ساایدشیرهی د اا هیشاا از یی راا

نبساا و ساای سااه تاایرنرق رلشقهاای ج شاا فقتراا ماایه ار +ETM دااقرازش فراایوهق ساان نب اسااشدیر از

-وارناا سااه شنیساایه و سیرزساایز سریااشا اااقه داا رهگاا هیااس سریااشا اگغ اایا ج قا راایه و مییسااسه

ت نیااسراارقاپ دقرادشااه شااب اساا د هااااه 0011111 زماارش شنیساا سقنااههاای نیاات و ررز رر میاابور

وارن فقسرا شاب ساه ر رات اهنواه ساه نا اپ م قاها ساقا سا ر ساریعا نقمایس مات و ررز و هرش اقه د

ف اهناب ساه فن ایه و های رر تنایر رهگاق اگغ ایا من ااه از جملاه زاها رر ارفسایه هیاشنب ما تننب و سای تایه م

رنقسیه م رر اسشدیر ققار نرقهبدعهه

ا ؛ فقتر رهگ هیس ؛ سررقاپ؛ دقاسیپ وارن ؛ سریشا نیت و ررز ؛ دقرازش فریوهق میه ار اقه د 0تلربواژ

دجن س

Identification of tectonic fractures (faults and joints systems) and calculates the coefficient of refugees using satellite imagery to identify promising areas of mineralization in the range of Basiran 1:100,000

Sheet, South Khorasan

Farshadmehr, Mohammad amin; Aryafar, Ahmad; Keikha hossein pour, Majid* MSc student in Mining Exploration, University of Birjand, m.keikha@birjand.ac.ir

Abstract One of the very suitable methods for mineral exploration, particularly in the initial stages of

exploration is remote sensing techniques and satellite image processing, two major goals of

2

identifying areas of tectonic alteration and the identification of linear structures due to the

activities of the fault joints . In the present study, using image processing sensor for the ETM +

satellite images and applying filters, directional color ratio, GIS and calculate the coefficient of

the refugees to the identification and detection of system faults and joints within the sheet

Geological Basiran 1:00000 sheet. Map of faults and joints as well as the coefficients of the

map drawn by the refugees could pass as a conduit for hydrothermal fluids act and

mineralization are associated, Can stand alone or along with other information such as the

alteration layer is used.

Keywords: The coefficient of refugees; fault and fracture systems, satellite image processing,

color ratio, Basiran, South Khorasan. مقدمه -0

-ا و میل م هی رر ماریس هیمرهوار ش از رور رر اتشایم م ار میبه شنیسیه د هو از تیرسقرهی اصل سن

سه ر رت اهنوه هی هی فوش هرو سه وهژ نیتسیدشیرهی د سه وج ر آمب از یی ر (د Sabins, 1999سیشب )

هی ی اسشدیر از روشسنیسق اهش سهاش م م رر فاورت ذدیهق میبه رارهبد سیشنب م قا سریعا نقمیس م

م ا رر قاهنب اتشای یا میبه م ری و اه یر هم ر )اتسق و ف اپ هک عهههی م وار رورسن و شنیسیه د

(د0831؛ هنقمنب و ره سق 0831همویراپ

ضی دقفیب م ی ییف منیسع گسری و زمرش شنیس را سی هیم نبس سه او رش میه ار 0191سیزمیپ هیسی رر سیل

مشق س ر ته 31ا چنبگرد سی چ یر سیهب اگغ یف و قبرا فدورک مویه هم رد اهش میه ار م ش سه سن نب

هی سیب نبس از فیبار سیهبهی و قبرا فدورک مویه سراشق سقد ررار شبهب شبد هیتهیمرب م MSS سن نب

رر مبار زمرش ققار رارد اهش میه ار +ETM را سی سن نب 9 نبس امقهوی میه ار 0111فی جیهروه رر سیل

( را SWIR( و ام اج ت فی میروپ ققمش )VNIRهی هشرهک میروپ ققمش )قیسلر سقراش اگغ یا رر گ ل م ج

و سقا مشق 01ش مقارف مشق رر سیهب میروپ ققم 81مقئ و میروپ ققمش راراس د قبرا فدورو اهش میه ار رر سیهبهی

میاق از فریوهق رر م ی یه د(0811؛ قسشیه و ش قهیر 0831سیشب )تقها د ر و همویراپ م مشق 01 سیهب دیپ

سقراش شب 09/1/1111رر فیرهخ 9ته ف س میه ار نبس 83و ررهف 011سه شمیر نذر +ETMا میه ار

هی فوش هرو و رر هشر ه شنیسیه ه ام رارا دشیهیرت میبه سیدشیرهی د هیش از یی ر سه منظ ر شنیسیه

اهش سقنه رر شقق اهقاپ و رر اسشیپ دقاسیپ جن س سه سررقاپ اسشدیر شب اس د 00011111 سقنهرر میبور

81ررجه و 11ررجه فی 11 ج قا ریه ترل مشق جن ب ش قسشیپ سرقجنب و رر میبور 011 فاقهس یصله

(د0 شوت قض شمی ققار رارر )ررجه 81رقراه فی 81ررجه و 80 گ ل شقق و قراهر

3

سررقاپ 000011111 م قیر هااه 0شوت

بصیران 00011111زمین شناسی برگه -0-0

و تمقسنب ا ر رش شقق اهقاپ ققارنق شه- لرش سل ک ا و من اه سررقاپ از هظق سیدشمیه رر میبور سقنه

رر هشر ه از هظق سیدشیر زمرش شنیس وهژن و ادشریصیا اهش رو سخش را راراس د رس سیا مشوزوئرک و فقشریر رر

سررقاپ سه وسری از سخش مقتش شقق و غقب هیمره ردنم پ رارهبد وامبهی آفادایه ائ سش رر سقنهد نه

اهبد رر فمیس اهش هی ت چک راسرش سقهب شب هی و ف ر هی نقاهرش نقاه ره رهش ره رهش راهک ف ر وسرله

هیه از قسرت سقب مس آهش و هی آذرآوار و آفادایه ائ سش تیه هی راسرش سی سنگهی سه در ر زائب ف ر

سررقاپ 00011111 سقنه ( هااه زمرش شنیس سیر شب 1(د شوت )0890اس )س قوز و هیظق گغ فاورت نقرهب

دا همیهش رار اس ر

(د0890 سررقاپ )س قوز و هیظق سقنه زمرش شنیس دغصه شب هااه 10شوت

4

روش، بحث و بررسی -2

هی ته سه ر رت ا میم ع سه آسیه قیست شنیسیه هریشنب و جش آپ رسشه از د وار هی سق رو فریوهق میه ار وار د

هی و هرش ه ع د شش نریه قیست فاخرص هیشنب سقا شنیسیه میسا سی آسقاههشقاه ه رره منیس ها امشبار

(د رر اهش فیارر از رلشقهی ج ش فقتر 0831هی دقرازش فر هق اسشدیر هم ر )هنقمنب و ره سق سیهیش از روش

هی فوش هرو ر هی هیش از ییوار وارن فر هق ج شنیسیه و فیلرت د رهگ هیس و هرش اقه د

اسشدیر شب اس د

هااستفاده از فیلترهای جهتی به منظور بارزسازی خط واره -2-0

ش هبد رلشقهی رار فایرا سنب م سبوپ ج و ج هی سه رو رسشهوار رلشقهی رق م سقا سیرزسیز د

ش ر و تیرسقر آه ی سراشق رر سیرزسیز شدیر م هیه ته رارا روهب دیص هیشنب اسوار رار سقا سیرزسیز د ج

ا اس ته ف ررقاا رر امشبار دیر را رار سه ن ههسیشبد میفقهس هی تقهت رلشقهی ج شنیس م هی زمرشوار د

رار ( رلشقهی ج 0(د جبول )0831همیهنب )هنقمنب و ره سق هی را رر ج دیر سیرزفق م وار سقرس و د

ررجه همیهش رار اس د 081و 11 11 1هی رر چ یر راسشی وار دیر شب رر اهش فیارر را ج سیرزسیز د اسش

0 رلشقهی ج ش ا میل شب رر چ یر امشبار اصل د0جبول

جن ب -ررجه سیرزسیز رر امشبار شمیل شقق 11 رلشق ج ش جن س -ررجه سیرزسیز رر امشبار شمی 1 رلشق ج ش

غقس

0- 1 0

0- 1 0

0- 1 0

10/0- 9/1- 1

9/1- 1 9/1

1 9/1 10/0 جن ب -ررجه سیرزسیز رر امشبار شمیل غقس 081 رلشق ج ش جن س -ررجه سیرزسیز رر امشبار شمی 11 رلشق ج ش

شقق

0- 0- 0-

1 1 1

0 0 0

1 9/1- 10/0- 9/1 1 9/1- 10/0 9/1 1

( سق رو سیهب دیپ سن نب 0هی رر من اه چ یر رلشق ج ش هایپ رار شب رر جبول )وار سقا سیرزسیز د

هی ا میل شب و رر هشر ه چ یر فر هق میصت شبد سه منظ ر سیرزسیز س شق فریوهق دس از اه یم تاش فمیهش فقتر

11ررجه )ققمش( 1 مخشلد از چ یر فر هق سه رس آمب ف رب شب و سی ف جه سه هشیهج آه ی فقتر رهگ رلشق رهگ

هی اهشخیب شبد سپس سه منظ ر فقسرا وار ررجه )آس ( سه ن اپ س شقهش فقتر رر سیرزسیز د 081ررجه )سسش( و

هی رهگق از جمله ی فقتر رهگ سه رس آمب سه همقا عهههی فوش هرو و هرش جل نرق از سقوز د وار رقرر د

-)آس ( ته وامبهی رش ژهو را سه س شقهش هی فدورک م 1)سسش( و 1)ققمش( 9هی و فقتر رهگ سیهبهی آسقاهه

فقتر رهگ (8هی فقسرا نقرهبهبد شوت )وار همیهب وارر میر سریشا اگغ یا ج قا ریه شبهب و سبهش فقفر د

رهبدهی فقسرا شب را همیهش م وار ه یه رلشقهی و د

ضریب خط وارگی تصویری -2-2

هی زهقزمرن و ذدیهق هی اس و اغل سقا اتشایم آبوار وارن فر هق روش سقا فیلرت د اقه د

هی زهیر از سیز و اهشایل م ا هی ف اهیه ذدرقش رد اهش شویشگ هی دقر شب اسشدیر م میبه رر سنگ

ف اهب سه ن اپ میریر سقا اتشایم تیهییرهی و فیررش منیگر هی م وار هی نقمیس را رارهبد سقرس چگی د سریل

5

ا وارن رر فر هق میه ار اقه د (د سقا مییسسه0831سیز اسشدیر ش ر )هنقمنب و ره سق سی دشیهیرت تیه

ش ر0( اسشدیر م 0 )اهباز از راس ههی هاسنب فر هق سی سل لوهدس از شس

(0) PF (Photo lineament Factor value)= a/A + b/B + c/C

Bهی رر هق سل ل و وار گ ل د bمریهگرش آه ی رر تت هااه Aهی رر هق سل ل و وار فیبار د aرر اهش راس ه

)تقها د ر و سیشبمریهگرش آه ی رر تت هااه م Cهی رر هق سل ل و وار بار فایگع د فی cمریهگرش آه ی رر تت هااه و

د(0831همویراپ

1 سل سی اسییر م رر م ی یه هک شسوههی رر من اهوار وارن فر هق و فیلرت د اقه د سقا مییسسه

رر قیم قسل سه رس آمب س ر دریر نقرهبد سپس هی تهوار د ترل مشق رر هظق نق شه شب و رو هااه 1رر

هی دقرادشه شب و ه یهشی سی اسشدیر از مایرهق سه وارن رر هقهک از سل ل اقه د ( سه مییسسه0 )گسر راس ه

وارن سه رس آمب را اقه د ( هااه1وارن رروهریس و فقسرا شبد شوت )رس آمب هااه اقه د

سیشنبد از مشاهی اسشدیر وارن سیع رر اهش هااه منیگر میشیب میبه م اس ؛ منیگر رارا اقه د همیهش رار

هی وارن اهش اس ته سی اسشدیر از اهش روش امویپ شنیسیه تیهییرهیه ته سی اسشدیر از روشاز فیلرت اقه د

اهب هرش وج ر راررد سیرزسیز رنقسیه فاخرص رار هاب

د مایرهق د وارن من اه م رر م ی یه0 هااه1شوت 0 د وار هی هیش از یی ر هی فوش هرو فقسرا شب د8شوت

6

نتیجه گیری -3

هی نیت و ررز سه ر رت ارفسیه سی هی فوش هرو سه در ر سریشاشنیسیه سیدشیرهی د هیش از یی ر

ا هی میه ار سیشنبد اسشدیر از رورسن و دقرازش رار تشای یا میبه میئش اهمر م هی نقمیس از هظق اسریل

ا هیس د رر اهش فیارر سی اسشدیر از فریوهق میه ار وار هی سقرس و شنیسیه د فقهش را فقهش و ارزاپهو از سیر

سررقاپ دقرادشه شبد سه 00011111نه سقهی نیت و ررز رر میبور سه شنیسیه سریشا +ETM سن نب

هی رهگ مخشلف سه د س ف اهی سیدشیرهی د را شنیسیه همیهبد دس از تیرنرق رلشقهی ج ش و فقتر

هی هی و هرش جل نرق از سقوز د ی سی اسشدیر از عههوار هی رهگ سه منظ ر سیرزسیز س شق د ا میل رلشق و فقتر

هی رر میر وار )آس ( سه فقسرا د 1)سسش( و 1)ققمش( 9هی و هرش فقتر رهگ سیهبهی ه آسقاههرهگق از جمل

وارن اقه د هی مییسسهوار هی فیلرت د سریشا اگغ یا ج قا ریه دقرادشه شبد هو رهگق از روش

ییسسه و فقسرا نقرهبد منیگا ته رر م رر م ی یه م مقس ه سه آپ اس ته رر میبور فر هق و فقسرا هااه

سیشنبد مشه اسشدیر از اهش وارن سیعه رارهب از دشیهیرت میبه سیعه سقد ررار م سه رس آمب اقه د هااه

ش ر سی هی رهگق جشو منیگر رنقسیه شنیسیه هم روش اهش اس ته سقد منیگر رنقسیه ته سی اسشدیر از روش

ف اهنب وارن فر هق سه رس آمب م اقه د هی و هرش هااهوار هی د سیشبد هااهست شنیسیه م اهش روش قی

ا م ا رر فلدرر سی سیهق اگغ یا اتشای م رر اسشدیر ققار نرقهبدسه فن یه و هی سه ن اپ عهه

منابع -4

زاه هیمره مییش اسش ل سقوجقر سی میشیب تیهه(د شنیسیه ه ام 0831اتسق زد رسی اد هیرمیمب عد ) -0

د0 -03 صدییا 1هی راهش زمرش سیل اول شمیر هی سن ش از رورد هاقهه دژوهشاسشدیر از رار

د اهشایراا سیزمیپ زمرش 00011111 زمرش شنیس سررقاپ سه ماریس (د هااه0890 اد هیظق پدخد )س قو -1

شنیس تا رد

هی زمرش شنیس ژئ شرم (د اتشایم ذدیهق میبه مبل0831د ملک زار آد مربرهیپ مدرد )حد م تقها د ر -8

رد 081ا و ژئ رشهو د اهشایراا راهاگی قروس ما ب میه ار

ا (د رر سن ش از رور )فیلرت و فدیرق فریوهق میه ار ENVI(د تیرسقر 0811 قد ش قهیر عد ) قسشیه -1

رد 180اهشخیب ف قاپ اهشایراا

سه منظ ر اتشایم ETM+هی هی مخشلف دقرازش فر هق رو رار (د تیرسقر روش0831هنقمنب مد ره سق حد ) -1

19ت دنج رر اسشیپ تقمیپد هاقهه ل م زمرش شمیر -ا رر من اه ت ممشارتیهییرهی مس د ر رق و رنه

د001 -019صدییا 6- Sabins, F.F. (1999). Remote sensing for mineral exploration. Ore Geology Reviews, 14:

157-183.

) - - ( RS GIS

* -

)h.tamassoki@gmail.com(-

-

- -- . .

. - -

. )( .

:

Analyses and investigation of relationship between lineaments with Iron mineralization in the Eastern anomaly of Sangan Khaf iron mine

(east of Khaf- Kashmar- Bardaskan belt) by using RS & GIS

Tamassoki, Hassan1*; Mustafa, Ansari2; Honarmand, Mahdi3; Shahpasan dzadeh, Majid3

1- M.Sc student in Geological Remote Sensing, Graduate university of Advanced Technology of Kerman (h.tamassoki@gmail.com)

2- M.Sc student in Economic Geology, Ferdowsi University of Mashhad3- Assistant Professor in Graduate university of Advanced Technology of Kerman

AbstractThe Sangan iron mine is located ~300 km of southeast of Mashhad, NE of Iran, in the Khaf-Kashmar- Bardaskan volcano- plutonic belt. Iron mineralization is Skarn type. Geologic structures especially Fracture play an important role in Iron mineralization. In this research, satellite image processing and Photo lineament factor and Line Density methods have been usedfor identification and analyses of the lineaments and their correlation with Iron mineralization in Eastern Sangan Khaf mine anomaly. The results of this research show a consistent relationship between Iron mineralization with the fracture systems (Faults).

Keywords: Photo lineament factor, Line Density, Lineaments, Satellite Image processing,Eastern anomaly of Sangan Khaf.

'˚'˚ '˚'˚ ) (

1:250,000 ) (. - - - . -

) (.

: 1:250,000 )Guilloa at all 1982 ( : A' A B

C- C - ) .( ) .(

)

.( . - .

- ) .(

. ) .(

.

:- .

- )Directional(.- )Line Density ( )Photo Lineament Factor(.- .- .

Directional

.

. ) ( ENVI 4.4 Directional N-S N-E E-W

SE )Sabins, 1997(. ) .(

:

: . . . .

Arc GIS 10 1:20,000 ) ( ) .(

۴

)Line Density(

.

. Arc GIS 10 -

. )( )(.

: . .

)Photo Lineament Factor( )PF (

.

) .( .Hardcastle (1995)

:

:L :L total :N :N

total :C :C total . 2Km× . Hardcastle (1995)) ( . 10

Arc GIS . ) I II ( )m± .(

. )

( )(.

۵

: . .

) ( )

( . –

. - – .

Robson (1994) ) ( ). (.

.: 1:20,000 . . : .

.

IV ) ( III I II .

۶

.

-

. III

)- ( .

) .( .

- .. -

.- .. .. .. ..

.- .. .. .. ..

.- 1:250,000 )Guilloa at all( .- .. . .. . .. C

-.

- . .. . .. Fe- Oxides Cu-

Au - - - .

- . 1:20,000 .

- .. .. ETM+ - -

-.

9- Hardcastle. K. C., 1995, Photolineament Factor: A new computer-aided method for remotely sensing the degree to which bedrock is fractured, Photogrammetric Engineering and Remote Sensing, v. 61, p. 739-747.

10- Robson. R. M., 1994, a multi-Component rose diagram, Journal of structural Geology, v. 16, p. 1039-1040.

11- Sabins. F. F., 1997. Remote Sensing Principles and interpretation, 3rd edition, Freeman andcompany, New York, 494pp.

1

،‌جىة‌استبن‌ياحذبی‌سىگی‌کبوسبر‌مبسی‌سلفیذ‌رمطکبرداری‌‌وقط

‌سىجىذ‌استر‌ییفريسرخ‌گرمب‌بی‌‌بب‌استفبد‌از‌داد‌کرمبن،

2مذی،‌حسیىجبوی‌زاد‌؛1دقبن،‌بوی‌السبدات‌؛*1،‌حسهتمسکی

تی‌داوطجی‌کبرضىبسی‌ارضذ‌سىجص‌از‌دير‌زمیه‌ضىبختی،‌داوطگب‌تحصیالت‌تکمیلی‌صىع‌-1

(h.tamassoki@gmail.com)‌ي‌فىبيری‌پیطرفت،‌کرمبن‌.استبدیبر‌داوطگب‌تحصیالت‌تکمیلی‌صىعتی‌ي‌فىبيری‌پیطرفت،‌کرمبن‌-2

‌

‌:‌چکیذ

فشػشخ گشهایی یا هااس یشتلااذ ؿذاى هافيک تـکيل لکايککاؼاساى هاػي ػلفيذ هغ اغلة وشا تا

تاذ دس هحذد 5ػجذ اػتش تا داسا تدى .تاؿذهاػة ياستؼتاذ هی یگػ یاحذاایي ییؿاػا یتشا

ذف اص اػت. احذای ػگ ؿاختی تشخسداس تشخی اص ؿاػایی دس تاالییؼثتا اص لاتليت (TIR) گشهاییفشػشخ

ص تلایش فشػشخ گشهایی تا اػتفاد اوشا تا رخایش هاػيػلفایذ هغ ػگی ایاحذ تشداسی مـ ایي تحميك

تذی سد (PCA)آاليض هلف اكلی ،ؼثت تاذی سؽ ؿاخت ؿذ ػشای ایي هظس اص تػجذ اػتش اػت.

تذی احذای ػگی احی سد (SAM) تشای اجشای الگسیتن اػتفاد ؿذ اػت. (SAM)مـ تشداس صای عيفی

ػپغ ایي هاعك اتخاتی تؼاى هشجغ تشای ؿاػی ؼثت گيشی تاذی اتخاب هسد ظش تا اػتفاد اص مـ صهيي

مؾ هوی ایي اهش ک ذاغثاق هاػثی تا مـ صهيي ؿاػی هغم داس تایج حاكل.اػتفاد ؿذذ اجام پشداصؽ

. تاؿذتاذ داؿت هی ایي کاؼاس تا اػتفاد اص ػجؾ اص دسی ؿاخت ػگاحذای دس ؿاػایی

هاػي ػلفایذ (،SAM)مـ تشداسی صای عيفی ، (TIR)فشػشخ گشهایی اػتش، :کليذاط

Lithological mapping of the Rameshk massive sulphide, south of Kerman, using thermal infrared bands of the ASTER.

tamassoki, hassan1*; dehghan, haniyeh sadat1; hosseinjani zadeh, mahdiyeh2 1- M.Sc student in Geological Remote Sensing, Graduate university of Advanced

Technology of Kerman (*h.tamassoki@gmail.com) 2- Assistant Professor in Graduate university of Advanced Technology of Kerman

Abstract Copper massive sulphide deposits are commonly associated with mafic volcanic rocks. Thermal

remote sensing images could be suitable for discrimination of these units. ASTER sensor, with

five thermal infrared channels (TIR), has great potential in mapping lithological units. The main

purpose of this research is to map lithological units of Rameshk massive sulphide. In order to

reach this purpose three methods knowing as band ratio, Principal component analysis (PCA)

2

and spectral angel mapper (SAM) were used. To apply SAM algorithm the region of interest

were determined from band ratio results and geological map of the study area. The results of

mapped areas show good correlation with geological map which could play important role in

the identification of lithological units.

Keywords: ASTER, Thermal infra-red (TIR), Spectral angel mapper (SAM), Massive sulphide

‌

‌:‌مقذم

مؾ کليذ اکتـافی هوی دس اکتـاف تؼياسی اص رخایش هحؼب هی ؿذ تشداسی احذای ػگی مـؿاخت

ػيوای جزتی ؿاخلی خاف داسایكيات ؿيويایی خل تذليلػگا داسد. تؼياسی اص دس فؼاليتای اکتـافی هوی

اهکاى ایي اهش ک تاؿذ هیضدیک گشهایی تیظ هشئی، فشػشخ ای هختلف عيف الکتشهغاعيغ هحذددس

دس هحذد هاذ اػتش یا هااس یشپشداصؽ تلا. آسد اػت فشان ساؿاػایی آا تػظ سؿای ػجؾ اص دس

هسد هغالؼ یػگدگشػای یاحذا ییؿاػا ی اسصاى تشا یغسؽ ػش یکت ػاى خ هج کتاهشئی فشػش

,Ellis and Scott 2004; Galvao et al. 2005, Rown et al. 2006) لشاس گشفت اػت يياص هحمم تؼياسی

Ranjbar et al., 2011; Honarmand et al., 2012; Hosseinjani and Tangestani 2011, 2014,) )کشتاتا، احذای فلؼيک، تشداسی تشخی اص احذای ػگی دس مـای فشػشخ گشهایی داد . تا جد لاتليت تاالی

اص ایي س ا ؿذ هغالؼات کوتشی دس ایي صهي كست گشفت اػت. ت ایي داد کوتشیتج احذای هافيک ...(

تلایش فشػشخ ت کوک ک دس استثاط تا کای صایی تاؿذ، احذای ػگی لضم هغالؼات تيـتش تشای ؿاػایی

تاذ دس ایي هحذد داسای پتاؼيل 5داسا تدى ػحذ اػتش تا تج ت تلایشدس ایي تيي .اػتضشسی گشهایی

ای فشػشخ اص دادتا اػتفادتاتشایي دس ایي تحميك اػت.ایي احذای ػگيمـ تشداسی ؿاػایی تاالیی دس

هاػيػلفيذ سهـک پشداخت ؿذ کاؼاساحذای ػگ ؿاختی تشداسی مـ ت تاسصػاصی گشهایی ػجذ اػتش

اػت

44صى دس E 2081086-2933746 N 697019-645779هغم هسد هغالؼ تيي عل ػشم ای جغشافيایی

دس ضدیکی سػتای سهـک الغ ؿذ ،کشهاىکيلهتشی جب 234 فاكل دس سهـک 1:100,000دس تمـ ؿوالی

(1)ؿکل اػت.

.(1359(:مـ صهيي ؿاػی هغم هسد هغالؼ )ػاصهاى تحميمات صهيي ؿاػی هؼذی کـس، 1ؿکل )

3

شخی ذ ک تد هیای ػگی لؼوت جتی فش افتادگی جاصهسیاى لؼوت ؿوالی مـ سهـک سا تـکيل سخوى

اص ایي سخوى ا ؿاهل:

جب ؿشلی - غشتیتلست کوشتذی دس لؼوت هشکضی مـ تا ساػتای ؿوال ایي کوپلکغ :کمپلکس‌ديرکبن

تاؿذ. هی دا سیض ش ػگ آکای دگشگى ؿذ تيؿاهل لشاس گشفت اػت

ای پسفيشی کائلييض ؿذ تد ای گذاصؿاهل ایي کوپلکغ دس ؿوال غشب مـ سخوى داسد کمپلکس‌گىج:

ای تالـی تا تشکية آذصیتی تاصالتی اػت. گذاصای حذاػظ غيش پسفيشی گذاص

ای تالـی غيش تالـی، گذاصؿاهل ليتی تد یک ػکاغ افي یایي هجوػ تخؾ تاالی کمپلکس‌مختبرآببد:

اؿذ. ت هی ... اتاصی، هاػ ػگ، ؿيل، چشت ػگ آکدایکا ػيلای دی اليیي تاصالت، هال گاتش،

‌‌-مبس‌سىگبی‌کرتبس ؿاهل داسدغشب مـ لشاس ایي احذ دس هجاست فشافتادگی جاصهسیاى دسپبلئسه:

(1359)ػاصهاى تحميمات صهيي ؿاػی هؼذی کـس، ای هاػ ػگی وشا تا ؿيل ػگ آک اػت الی

‌بحث

یکتاؿذ. تا تج ت ایک ی ( ػجذ اػتش هی1Bای ػغح ) داددادای هسد اػتفاد دس ایي هغالؼ ؿاهل هجوػ

اتتذا اػت ای هختلف دس هحذد تشهال تاذیؼثت اػتفاد اص ع ليتلطیاص ی کلیآگا یا تشا سؽ يیتش ػاد اص

تلیشد سؽ ؿاخت ؿذ اص آا یی ؿاػا یگ ؿاختػ یاحذا کيتفک یتشااجشا ؿذ. ا تاذیؼثت ایي

اػتفاد ؿذ.، اػت (SAM)صای عيفی یمـ تشداس (PCA)آاليض هلف اكلی ک ؿاهلپای عيف پای

1تجاسػاصی گؼيلذگیپيؾ پشداصؽ ا داد یتش س دهای اص گؼيلؾ،هحاػث گؼيلذگی جذا کشدى ت هظس

ا اجشا ؿذ. دس تذی مـ تشداس صای عيفی سی داد دس تلیش سد (ROI) پغ تا اتخاب احی هسدظش. ػؿذ جشاا

اص مـ صهيي ؿاػی هغم تایج حاكل اص ؼثت تاذی اػتفاد ؿذ اػت. ROIاتخاب

(:Band Ratio.‌ريش‌وسبت‌ببوذی‌)1

گيشد. تاذ تاصتاتی دس كست تاذ جزتی دس هخشج لشاس هی تاؿذ اكل کلی ایي سؽ تشاػاع تمؼين د تاذ هی

تشای تفکيک تشخی اص احذای گشهاییای هختلف دس هحذد ی تاذک ؼثت دادتجضی تحليل تجشتی ـاى

ذيهفداسای کشتات، احذای ػگی فلؼيک هافيک هـخق کشدى هاعك یتشا ؼثتا يیا ػگی هاػة اػت.

ت تشتية تا ذف ؿاػایی احذای کشتاتی، ( 12×11/10×11)×(-1 ) 12/13 13/14ؼثت تاذی .ؿذتا یه

دس (. Freek D. van der Meer2012، Taro Yajima 2013) هاػ ػگی ت کاس سفت اػت-کاستض هافيک

ه اص ایي ؼثتای تاذی دس ادا (.2 ؿکل) اػت یش حاكل هاعك سؿي ـاى دذ احذای ػگی هذ ظشاتل

(. دس تلیش حاكل د-2)ؿکل ؿذذهاعك تاسص ؿذ دس سگای هختلف وایاى ( ایجاد RGBتلیش سگی )

احذای هاػ ػگی ت سگ تفؾ کن سگ ،احذای کشتات ت سگ ػفيذ، ػگای هافيک ت سگ ػثض

.ؿاػایی اػتاحذای هاػ ػگ ؿيل ت سگ تفؾ تيش لاتل

1Emissivity Normalization

4

، ج( ؼثت تاذی 12/13. ب( ؼثت تاذی 41/41هاعك تاسص ؿذ تا اػتفاد اص ؼثت تاذی الف( ؼثت تاذی -(2ؿکل

ا . د( تشکية سگی حاكل اص ؼثت تاذی( 12×11/10×11)×(-1)

‌(:PCA).‌ريش‌آوبلیس‌ملف‌بی‌اصلی‌2

ؿد هی رخيش( PC)ال هلف دس ػ تاذا % اعالػات94یک سؽ آهاسی اػت ک تيؾ اص یاكل یا هلف ضيآال

تشای تفکيک ال ت دليل داسا تدى تيـتشیي اعالػات PCػ (. تشکية سگی حاكل اص1989)چاص یا کاستگ،

تایج حاكل اص ایي تشکية سگی تا مـ صهيي ؿاػی هغم هسد . اػی تؼياس هاػة اػتای صهيي ؿ احذ

(.3)ؿکل ذای ليتلطیکی هغم سهـک داسدهغالؼ تغثيك داد ؿذ اػت ک اغثاق ختی تا اح

ت سگ ػثض، احذ هافيک کشتات احذ .( الPC(: تلیش سگی حاكل اص ػ )3ؿکل )

.لاتل تـخيق اػت تا سؿيهاػ ػگ ت سگ لشهض تيش ت سگ آتی احذ

ب الف

د ج

5

احذای ػگی هافيک اتخاتی اص تاذای جزتی تاصتاتی ػ گش کشتاتا، هاػ ػگا PCوچيي تا گشفتي

1ؿکل ) ؿذتشای ؿاػایی ایي احذا اتخاب ( PCتشسػی جذل همادیش یظ ش یک هاػثتشیي ) ؿاػایی تا

(.د 4)ؿکل کشدهختلف سا تختی تفکيک ػگ ؿاػی تشکية سگی حاكل اص ایي سؽ هاعك (.الف،ب ج

)هاعك سؿي 41 42)هاعك سؿي احذای کشتات(، ب( تاذای 41 41( تحليل هلف اكلی اتخاتی الف( تاذای 1ؿکل

هلف اتخاتی هاعك آتی )هاعك سؿي احذ هاػ ػگ(، د( تلیش سگی حاكل اص ػ 12 14،11احذای هافيک(، ج( تاذای

دذ.احذای کشتات، كستی احذای هافيک ػثض احذای هاػ ػگی سا ـاى هی ‌

‌(:SAMريش‌وقط‌برداری‌زايی‌طیفی‌)‌.3

تا اػتفاد اص هحاػث صای تيي د عيف ت ػاى اػت اػتاس تشاػاع ؿثات صای عيفی ( SAM) الگسیتن

صای عيف تشسػی اكل ایي الگسیتن تش پای .(Amer et al., 2012 ) آیذ هیتؼذی ت دػت nای تشداسایی دس فضا

ی تا ا هااسهاػة تش سی تلیش (ROI)تا اتخاب .تؼذی اػتاس اػت nؿاخت ؿذ تا عيف تلیش دس فضای

الف

ج د

ب

6

سا ؿاػایی کشد ک ػگ ؿاختی ی تاى تشخی اص احذا ( هیSAM)اػتفاد اص مـ صهيي ؿاػی اجشای سؽ

تاؿذ. ( لاتل هـاذ هی5تایج حاكل اص ایي سؽ دس ؿکل )

‌ ‌

‌‌وتیج‌گیری

مـ تشداسی صای عيفی ای اتخاتی هلف، آاليض ای اكلی هلفآاليض ی،ؼثت تاذدس ایي هغالؼ اص سؿای

(SAM) يش هاػيػلفایذ هغم سهـک اػتفاد ؿذ اػت. ت عس رخ ػگیکشدى احذای تشای ؿاػایی تاسص

ذ. لی تا اجام سؽ آهاسی تاؿ هیای داسای خشجی تمشیثا یکؼاتخاتی (PCA) ؼثت تاذی ای سؽکلی تایج

(PCA تش سی )اتذ کی لذست تفکيک تلیش تشای هتوایض کشدى احذای ػگی افضایؾ هیفشػشخ گشهایی تاذ 5

9ک تا اػتفاد اص SAMخشجی الگسیتن ـاى دذ ایي هضع اػت. ال PCتيج حاكل اص تشکية سگی ػ

تذػت آهذ يض تا حذد صیادی تا مـ صهيي ؿاػی هغم اغثاق داسد. تایج حاكل اص ایي (ROIػض اتایی )

( هاػة ROIذ ک یکی اص ػلل آى اتخاب )تاؿ داسای تيـتشیي اغثاق تا مـ صهيي ؿاػی هغم هی سؽ

وچيي دلت تاالی ایي سؽ اػت.

‌مىببع اکتـافات یؿاػ ييػاصهاى صه سهـک، 40411111، ؿشح مـ صهيي ؿاػی 4151كويوی. م، -1

کـس یهؼذ

2- Freek D. van der Meer∗, Harald M.A. van der Werff, Frank J.A. van Ruitenbeek, Chris

A. Hecker,Wim H. Bakker, Marleen F. Noomen, Mark van der Meijde, E. John M.

Carranza,J. Boudewijn de Smeth, Tsehaie Woldai,2012- Multi- and hyperspectral

geologic remote sensing: A review, International Journal of Applied Earth Observation

and Geoinformation 14 (2012) 112–128

3- Ellis, R.J., Scott, P.W., 2004. Evaluation of hyperspectral remote sensing as a means of

environmental monitoring in the St. Austell China clay (kaolin) region, Cornwall, UK.

Richard J. Remote Sensing of Environment, V. 93, 118–130.

4- Galvao, L.S., Filho, R.A., VITORELLO, C., 2005. Spectral discrimination of

hydrothermal altered materials using ASTER Short–wave infrared bands, Evaluation in

(،SAM(: تلیش حاكل اص عثم تذی ت سؽ )5ؿکل )

7

a tropical Savannah Environment. International Journal of Applied Earth Observation

and Geoinformation, 7, 107-114.

5- Honarmand, M., Ranjbar, H., Shahabpour, J., 2012. Application of principal component

analysis and spectral angle mapper in the mapping of hydrothermal alteration in the

Jebal–Barez Area, Southeastern Iran. Resour. Geol. 62, 119–139.

6- Hosseinjani, M., Tangestani, M.H., 2011. Mapping alteration minerals using sub-pixel

unmixing of ASTER data in the Sarduiyeh area, southeastern Kerman, Iran.

International Journal of Digital Earth, Volume 4, Issue 6, November 2011, pages 487-

504.

7- Hosseinjani, M., Tangestani, M.H., Velasco Roldan, F., Yusta, I. Mineral exploration

and alteration zone mapping using mixture tuned matched filtering approach on ASTER

data at the central part of Dehaj-Sarduiyeh copper belt, SE Iran. IEEE selected topics in

applied earth observations and remote sensing. Volume 7, Issue 1, 284- 289, 2014 .

8- Ranjbar. H., Masoumi. F., Carranza. E. J. M., 2011. Evaluation of geophysics and

spaceborne multispectral data for alteration mapping in the Sarcheshmeh mining area,

Iran. International Journal of Remote Sensing Vol. 32, No. 12, 3309–3327.

9- Reda Amer, Timothy Kusky, Ahmed El Mezayen,2012- Remote sensing detection of

gold related alteration zones in Um Rus area, Central Eastern Desert of Egypt,

Advances in Space Research 49 (2012) 121–13.

10- Rown, L.C., Schmidt, R.G., and Mars, J.C. Distribution of hydrothermally altered rocks

in Reko Diq, Pakistan mineralized area based on spectra analysis of ASTER data.

Remote Sensing of Environment, 104, 74_87, 2006.

11- Taro Yajima , Yasushi Yamaguchi,2013- Geological mapping of the Francistown area

in northeastern Botswana by surface temperature and spectral emissivity information

derived from Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer

(ASTER) thermal infrared data, Ore Geology Reviews 53 (2013) 134–144.

1

سنگ صیاد با استفاده از داده های آتشفشان بررسی پتانسیل کانی زایی

و نمونه برداری میدانی سنجش از دور

مهدی هنرمند-3محمد صیادی-2رضا خلیلی* -1

دانشجوی کارشناسی ارشد سنجش از دور زمین شناختی، دانشگاه تحصیالت تکمیلی صنعتی -1

اوری پیشرفته، کرمانو فن

Rezakhalili6565@gmail.com

دانشجوی کارشناسی ارشد رسوب شناسی .دانشگاه هرمزگان-2

Mhsayadinejad1231@gmail.com

، دانشگاه تحصیالت تکمیلی صنعتی و فناوری زمین شناختی استادیار گروه سنجش از دور-3

رفته، کرمانپیش

Mehonarmand167@yahoo.com

چکیده

شناخت این مواد در , با توجه به اینکه دگرسانی ها به عنوان یکی از شاخص های مهم در اکتشاف مواد معدنی هستند

در این تحقیق اتشفشان سنگ صیاد در استان . منطقه مورد مطالعهمقیاس های منطقه ای می تواند بسیار مفید باشد

و +ETM ماهواره لندستساردوئیه واقع شده است. در این تحقیق با استفاده داده های –کرمان که در کمربند دهج

با استفاده از واکسید اهن مشخص گردیدند استفاده از روش نسبت باندی و ترکیب رنگی کاذب کانی های رسی و

نتایج بدست امده ازمایشگاهی انتخاب شد.مطالعات برای مقطع نازک 42که برداشت نمونه97 ،دانینمونه برداری می

نمونه برداری زمینی انطباق باالیی را نشان می دهند.در که با نتایج شناسایی دگرسانی ها در تصاویر ماهواره ای شامل

ای مختلفی از جمله سریسیتیک آرژیلیک،کلریتی، دگرسانی هو نمونه برداری میدانی کانی های ماالکیت و ازوریت

منطقه شناسایی شدند.کلسیتی،اپیدوتی در

سنگ صیاد .سنجش از دور .نمونه برداری میدانی : :کلیدواژه

Evaluate the potential of volcanic Sang Sayad minerals using remote sensing data and field sampling

2

*1-Khalili, Reza 2-Syadi ,Mhamad 3-Honarmand , Mehdi Remote sensing geology graduate student

1-Rezakhalili6565@gmail.com

Abstract Since the alteration is as one of the most important indicators in mineral exploration, the identification of these substances at regional scales can be very useful, The study area for this

research geyser rock fishers in the province which is located in the Dehaj-Sarduyeh belt, in this

study using data from Landsat ETM + and using band ratio and False color composition

of clay minerals and iron oxide were determined, Using field samples, 79 samples of the

24 studies were selected for thin sections. . The results include the identification of

alterations in satellite imagery with a ground sampling results show a high compliance.

Field sampling of various minerals malachite and azurite and sericitic argillic alteration,

chlorite, calcite, epidote in the region were identified.

Keywords: Sang Sayad.remote sensing. field sampling

مقدمه

سنجش از دور امروزه در مطالعات زمین شناسی از اهمیت ویژه ای برخوردار است، به طوری که این فناوری می تواند

اطالعات ارزشمندی در خصوص مطالعات ساختارهای زمین شناسی از جمله استخراج خط واره ها، شناسایی زونهای

Yetkin)،4002اختیار ما قرار دهد)آلتراسیون، پدیده های ژئومورفولوژیکی و غیره را در

ابرطیفی و چند طیفی یکی از سنجی دور های داده از استفاده با ها سنگ مختلف انواع پیشرفته برداری نقشه

مهمترین هدف های پژوهش وتحقیق در زمین شناسی است.سنگ های دگرسان شده گرمابی از یک سو به دلیل

یگر به دلیل خصوصیات مناسب برای انجام تحقیقات سنجش از دور هدف نمایان ساختن پتانسیل معدنی واز سوی د

مناطق برونزاد در کانسارهای مس معموال با دگرسانی (3232بسیاری از مطالعات قرار گرفته اند.)تنگستانی و مظهری

تباط با ای همراه هستند. کانیهای شاخصی در هر یک از این مناطق دگرسانی در ارگرمابی و هوازدگی گسترده

کانسارسازی مس خصوصا نوع پورفیری وجود دارد، ویژگیهای طیفی خاصی دارند که بر اساس آن با استفاده از تصاویر

(. Honarmand et al. 2011) ای چند طیفی قابل شناسایی هستندماهواره

زمین شناسی

تان بردسیر در جنوب غربی کرمان قررار منطقه مورد مطالعه از توابع شهر نگار در محدوده ی جغرافیایی سیاسی شهرس

دارد. ازنظر تقسیمات زمین شناسی، منطقه ی سنگ صیاد در زون ساختاری ایران مرکزی، در جنروب شررقی کمربنرد

دختر قرار دارد باتوجه به تقسیمات زمین شناسی استان کرمان این ناحیه برر روی نروار آتشفشرانی -آتشفشانی ارومیه

متداد آتشفشانهایی همچون مزاحم و بیدخان در استان کرمان و سهند در آذربایجان قرار دارد. ساردوئیه و در ا -دهج

این نوار ادامه کمربند آتشفشانی ترشیری ایران مرکزی می باشد. از بررسی نقشه زمین شناسری )حقری پوروآقرا نبراتی

ساردوئیه بخش جنوبشرقی و بیشترین -ج( و نقشه پراکندگی سنگهای ایران می توان چنان بیان کرد که نوار ده3731

دو دخترر –داده است. دررابطه با تشکیل کمربند ارومیره اختصاص خود به را دختر –ماگماتیسم کمربند ارومیه حجم

که یکی تشکیل این کمان ماگمایی را فرورانش سنگ کره اقیانوسری است. شده پیشنهاد متفاوت تکتونوماگمایی الگوی

، مرادیران 3772گ کره قاره ای ایران مرکزی و ذوب آن از کرتاسه تا ترشیری مری داند)حسرن زاده نئوتتیس به زیرسن

3

( و نظریه دیگر علت ایجاد این کمربند ولکانیکی را باز و بسته شدن متناوب کافرت هرای درون قراره ای در ایرن 3779

.(3297زمان می دانند)امامی,

بحث

کان میزبانی ذخایر مولیبدن و مس پورفیری به شکل استوک ورک و رگه بطور کلی استراتوولکان های قاره ای ام

ای را دارد.همچنین ممکن است ذخایر اپی ترمال سرب و روی و یا ذخایر اپی ترمال کم عمق طال و نقره یافت می

شود.این تصور وجود دارد که بسیاری از ذخایر پورفیری مس،مولیبدن و طال در حین سرد شدن انتهایی مخزن

ماگمایی در عمق کم و در زیر استراتوولکان های اندزیتی تشکیل می شوند. با توجه به اینکه استراتوولکان سنگ

صیاد از نوع آندزیتی می باشد،احتمال وجود این ذخایر دور از ذهن نیست.با توجه به مطالعات صحرایی احتمال

ی از جمله منطقه بندی در پالژیوکالزها،بافت شواهدی از اختالط ماگمای .وجود ذخایر مس در منطقه می باشد

.غربالی در بلورهای درشت پالژیوکالز و حاشیه های واکنشی در فرومنیزین می توان نام برد

نگ های منطقه اعم از گدازه ها،پیروکالستیک ها،توده های نفوذی و مقطع نازک که شامل تمام س 42استفادده از

دایک های می باشند.

FCC)ترکیب رنگی مجازی)

جهت بارز سازی وجدا سازی واحدهای سنگی متفاوت از یک دیگر،باید ترکیرب رنگری مجرازی مناسرب سراخته شرود.

بهینه را داشته باشد ،میتوان برای ایجاد ترکیب رنگی مجازی انتخراب کررد، باندی که باالترین شاخص فاکتور2ترکیب

(3234زیرا بیشترین اطالعات را در خود جای داده است.)علوی پناه،

تقسیم باندی

نتیجه تقسیم مقادیر درجه روشنایی یک باند طیفی به باند طیفی قابل انطباق دیگر را، تصراویر نسربت گیرری طیفری

سبت گیری طیفی برای متمایز ساختن تغییراتی که توسط تغییرات روشنایی در تک باند ممکن نیست ،به کار گویند . ن

داده های

بررسی مقاطع نازک

نمونه(22)میکروسکوپی

نمونه برداری صحرایی

نمونه (97)

از تصاویر ماهواره استفاده

+ETMلندست

موزاییک کردن تصاویر تصحیحات اتمسفری پیش پردازش تصاویر

گی کاذبترکیب رن

FCC نتایج نسبت باندی

4

بررای بارزسرازی رادیکرال هرای کرربن دار و 4/2و برای شناسایی اهن فرو9/2نسبت باندی (3234میرود.)علوی پناه،

برای شناسایی کانی های رسی به کار می رود. 9/1نسبت

است(ر) سمت +ETMسنجنده3-2-9ندی نسبت با

(+ETMسنجنده)تصویر اهن به رنگ قرمز و کانی رسی به رنگ ابی دیده می شود. 9/1و 4/2و 9/2ترکیب رنگی

دگرسانی سیلیسی و ..., دگرسانی های منطقه شامل دگرسانی کلسیتی و دگرسانی کلریتی

،کلسیم آزاد شده و بصورت کلسیت ثانویه ته نشین میگردد.به علت تبدیل پالژیوکالزهای کلسیم دار به سریسیت

.در این منطقه به فراوانی رگه های کلسیت دیده می شود

است.نحوه تشکیل PPLدگرسانی کلریتی نیز در مقاطع نازک تشخیص داده شد.از مشخصات آن رنگ سبز در حالت

سنگهای آذرین در دمای مناسب موجب تشکیل کلریت به این صورت است که محلولهای ماگمایی و یا گرمابی در

.کلریت می شوند

دگرسانی کلریتی شدن رگه کلسیتی موجود در منطقه

5

شواهد صحرایی منطقه

طع عدد از انها برای تهیه مقا42نمونه از منطقه گرفته شده که 97که منطقه مورد نظر طی چهار سکشن برداشت شد

نازک انتخاب شده است.

4-1-zk

توضیحات:رگه های سیلیسی که به دگرسانی:اکسید آهن. کانیهای ثانویه:کلسیت. کانیهای اصلی:سیلیس،کلسیت.

نامگذاری در وسیله ی بخارات هیدروترمال تشکیل شده وجاسپر بصورت رگه های ثانویه ایجاد شده است.

نامگذاری در آزمایشگاه:جاسپر.

مقطع میکروسکوپی نمونه دستی

2-zk-11

دگرسانی:پالژیوکالزها به کانیهای ثانویه:کائولینیت،کلسیت،سرپانتین., پالژیوکالز%30اصلی:بیش از کانیهای

توضیحات:کلسیت با رخ دو جهت عمود بر هم بافت:هیالوپلیتیک. اند. کلسیت،کائولینیت وسرپانتین دگرسان شده

نامگذاری در آزمایشگاه:آندزیت. نمایانگر است.

نمونه نمونه دستی

میکروسکپی

6

نتیجه گیری

دختر -ارومیهه و روی کمربند آتشفشانی ساردوئیه واقع شد-آتشفشان سنگ صیاد در استان کرمان روی نوار دهچ

و +ETMبا استفاده از داده های لندستمی گیرد. رارماگمای سازنده این استراتوولکان در سری کالکوآلکالن ق

در نمونه برداری میدانی . پرداخته شده است همنطقواکسید اهن نسبت باندی به شناسایی دگرسانیاستفاده از روش

شواهدی از اختالط ماگمایی دیده می شود از جمله منطقه بندی در -دازه ها پورفیری است بافت غالب و اصلی گ

پالژیوکالزها،بافت غربالی در بلورهای درشت پالژیوکالز و حاشیه های واکنشی در فرومنیزین می توان نام برد.

با توجه به .مشاهده می شود دگرسانی های مختلفی از جمله سریسیتیک آرژیلیک،کلریتی، کلسیتی،اپیدوتی در منطقه

ارتباط نزدیک منابع معدنی مانند ذخایر مس و اسکارنها و غیره با آتشفشانها و اینکه معدن مس سرچشمه در این

ساردوئیه( قرار گرفته و پیدا شدن آثار و نشانه های قدیمی استخراج مس درمنطقه و اینکه در عملیات -نوار)دهچ

ماالکیت و آزوریت مشاهده شد پیشنهاد می شود منطقه از نظر ذخایر مس مورد صحرایی کانیهای مس دار مانند

.مطالعه و بررسی قرار گیرد

منابع

صفحه437انتشارات دانشگاهتهران،، ،چاپ اول3234،کاربرد سنجش از دور در علوم زمین،3234علوی پناه،ک.، .4

انی گرمابی در بخش مرکزی کمربند ماگمایی سنوزوئیک برداری مناطق دگرس، نقشه.هنرمند مهدی، رنجبر حجت اله2 2تا 2، از صفحه3273سی و یکمین گردهمایی علوم زمین، آذر ، MTMFو SAMکرمان با استفاده از روشهای

2.Crosta, A. P. and Moore, J. McM.,1989- Enhancement of Landsat Thematic Mapper

imagery for residual soil mapping in SW Minas Gerais State Brazil: a prospecting case

history in greenstone belt terrain. Proceedings of the 9th Thematic Conference on

Remote Sensing for Exploration Geology, pp.1173-1187.

1.Davis, J. C., 1986- Statistics and data analysis in geology, JohnWiley and Sons, 646p.

6-Scheidt, S., Lancaster, N., Ramsey, M., 2011. Eolian dynamics and sediment

mixingin the Gran Desierto, Mexico, determined from thermal infrared spectroscopy

and remote-sensing data. Geological Society of America Bulletin 123, 1628–1644

هبعك احذبی ػگی، ػبختبسی بیی تفىیهؿبػاص دس دس وبسثشد ػجؾ

ثئیي صشاغشثی دس جة دگشػبی

4ػوب ،عوتی ؛3حویذسضب ،پیشاى ؛2ػیذ جاد ،همذػی ؛ 1صشا ،جعفشصاد*

1داـگب پیبم س اسؿذ، صهیي ؿبػی التلبدی ، داـجی وبسؿبػی

2یئت علوی داـگب پیبم س عض یبسگش صهیي ؿبػی، دوتشی صهیي ؿبػی التلبدی،اػتبد

3یپظـىذ حفبظت خبن آثخیضداس یئت علوی، عض دوتشی پتشلطی، یبسگش صهیي ؿبػیاػتبد

4وـس اوتـبفبت هعذی پتشلطی، پظـىذ ػبصهبى صهیي ؿبػی وبسؿبع اسؿذ

*Zahra_jafarzade@yahoo.com

چىیذ :

ایزشاى صى سی ثزش هزی ثبؿزذ. ایزي هغمز ثئیي صشا ثخـی اص اػتبى لزضیي یهغبلع دس جة غشث هسد هغم

جة دس ثضهبى – اسهی ووشثذ دس هشوضی الز ؿزذ اػزت اص ل زبػ هلعیزت داؼزفبى 1: 100000 ثشگز

پزغ اص ت میزك دس ایزي .داسد لزشاس 35ᵒ 46تب 35ᵒ 30عشم ؿوبلی ᵒ 50تب 49ᵒ 36 دس عل ؿشلی جغشافیبیی

(Ilwis,ثب اػتفبد اص تىیه بی دسػجی ث وبسگیشی شم افضاسبی ثش سی تلبیش هباس ای پشداصؽ داد ب

(Gis & Geomatica, Envi ثزشای ؿبػزبیی تفىیزه ؿزذذ. هزبعك دگشػزبی گؼل ب، تد زبی فزری

اص تفىیزه گؼزل زب ثشای ،RGB(5،3،1)اص تشویت احذبی فری ث یظ هختلف ػگی بی احذآؿىبسػبصی

ثزشای ، RGB(5/7),PC2(5,7),PC4(1,4,5,7)وشػتب سؽسػی دگشػبیتفىیه ثشای RGB( 7،4،2)تشویت

اص سػزی اوؼزیذآي زبی ثشای تفىیه وبی pc4 ,(3),(1/3) RGB( 1،3،4،5) اص تشویت تفىیه اوؼیذبی آي

وبس گشفتز ؿزذ دس بی دسػجی ثسؽ ثشای ثشسػی هیضاى ك تؿذ اػتفبد RGB (5-7، 4-2، 3-1) تشویت

اص پ بی دگشػبی احی وبی ػبصی ؿذ هغم هسد هغبلعز ثبصدیزذ جزد دگشػزبی سػزی ایي ت میك

، بی ثشداؿزت ؿزذ بی پشاؽ پشت ایىغ و. وچیي ثشسػی عیفؿذاوؼیذ آي دس هغم هسد هغبلع تأییذ

ییذ ودذ.جد وبئلییت آلیت سا تأ

Abstract : The study area in the South West Buin Zahra is part of Qazvin province. The area is located on

the Central Iran zone in belt Orumieh - Bazman and south of sheet 00011111 Danesfahan and

the geographical location of the East longitude 94 ᵒ 63 to 01ᵒ and north latitude 60 ᵒ 61 to

60ᵒ 93 . In this research, after data processing using remote sensing techniques and application

softwares (Ilwis, Geomatica, Envi & Gis), Faults, intrusive and alteration zones were identified

and segregated. To detect the different rock units, , particularly intrusive units combined RGB

(0,6,0), for the fault breakdown of the composition RGB (2,9,7) and for the separation of clay

alteration Crosta Technique RGB (0/2), PC7 (0,2), PC9 (0,9,0,2), the separation of the iron

oxide RGB (6/0),(6), pc9(0,6,9,0) and for the separation of clay minerals and iron oxide of the

compound RGB (0-6 ،7-9 ،2-0) was used And to check the accuracy of remote sensing methods

employed in this study was Visited of alteration and mineralization zones in the study area and

the presence of Alteration of clay and iron oxide was confirmed in the study area. also, X-ray

diffraction spectra of the investigated samples, affirmed the presence of kaolinite and alunite.

دگشػبیگؼل، احذبی فری، ، ثئیي صشا دس، ولیذ اط : ػجؾ اص

همذه:

یبص سص افضى ثـش ث هاد هعذی هلشف ایي هاد دس توبم جاه ثـزشی س ثز افزضایؾ پیـشفت تػع كعت ثب

ثبثش ایي لضم پی جئی اوتـبف رخبیش جذیذ هعذی اهشی ضشسی ث ظش هی سػذ. . اػت

وشا ثدى فعبلیت بی هبگوبیی ثب جشیببت گشهبثی حذث دگشػبی هتأحش اص ایي ه للب مزؾ اسصزذ ثب تج ث

مـز اص هزبعك گؼزلی، تزد زبی تیز ، ؿىؼتگیب گؼل ب ث عاى وببل بی تؼیل وذ گشدؽ جشیببت

مـ زبی دس گزؿت، .ذهی وثتش هبعك وب صایی ؿبػبیی ثووه ثؼیبس اسصذ ای فری پ بی دگشػبی

شص اص آجب وز دس ایزي سؿزب ثز هی ؿذ، آهبد هـبذات هیذای ثش اػبع هعولی صهیي ثشسػی بی اص صهیي ؿبػی

ػز اص هزبعك وچزیي مـز ثزشداسی (Buckingham, Sommer, 0496) اػزت اجتبةاؿتجببت غیش لبثل

(Prost,0891) اػزت ثد هغشح یه چبلؾث عاى ویـ هبعك غیش لبثل دػتشع دسدگشػبی ؿبػی اص ایزش

سؽ زبی اػت تغییشات هذام دػتخؽ مـ ثشداسی سؽ بی ،دسػجؾ اص في آسی تػع ثب دس حبل حبضش

.(Farina et al,7110)هی وذ ایفبمـ ثشداسی ثشبه بی مؾ هوی دسثب سف ایي ها ػجؾ اص دس

–لشاسگیشی هغم هسد هغبلع دس جة غشة ثئیي صشا ثش سی زاس هبگوزبیی اسهیز ثب تج ثدس ایي ت میك

دگشػبی بی سػی اوؼیذآي و ولیذ پی جیی تد بی فری، گؼل ب وچیي ػعی ؿذ تب (1)ؿىل ثضهبى

اوتـبف ثؼیبسی اص وبؼبسبی فلضی گشاجب هی ثبؿزذ ثزب اػزتفبد اص تلزبیش هزباس ای تىیزه ػزجؾ اص دس

گشدد.هی ی بی اوتـبفو ایي اهش ػجت تؼشی دس اهش اوتـبف پبییي آهذى ض ث مـ دسآیذؿبػبیی ؿذ

: سؽ ت میك

2001، هشثط ثز ػزبل 35، سدیف 165هباس لذػت ث ؿوبس گزس دس ایي ت میك اص داد بی ػجذ

ثزشای هتش ثزش گشفتز ؿزذ اػزت. 30( ثب لذست تفىیه 7 5، 4، 3، 2، 1ثبذ عل هجی )ثبذبی 6هیالدی دس

تػززظ ززشم افضاسززبی گززبگی چززى +ETMثعززذ اص پززشداصؽ تلززبیش هززباس ای ت میززكاجززبم ایززي

(Ilwis,Geomatica, Envi) ضزوي لفز زبی اكزلی ایجزبد گشدیزذ گی وبرة، ؼجت ثبذی آبلیض هؤتلبیش س

، احذبی (2)ؿىلتغجیك ثب مـ صهیي ؿبػی صى زبی دگشػزبی گؼزل زب ، )دایىزب( ی یوز عویزك رفز

ثزشای ثشسػزی هیزضاى كز ت دس اداهز ث كست مـ اسائ گشدیذ. GIS تػظ شم افضاسؿبػبیی تفىیه ػپغ

اص پ بی دگشػبی احی وبی ػبصی ؿذ هغمز هزسد ،وبس گشفت ؿذ دس ایي ت میكبی دسػجی ثسؽ

.كست گشفت و ثشداسی هغبلع ثبصدیذ

تلیش هباس ای هغم هغبلعبتی غم هسد هغبلع ثش سی مـ احذبی ػبختبسی اؿتولیيهلعیت لشاسگیشی ه -1ؿىل

ث ج:

: احذبی ػگی هغم هسد هغبلع

اص آجبئیىزز تززد ززبی فززری ضززوي تززأهیي حززشاست تـززىیل ه لززل ززبی گشهززبثی، دس ػزز ززبی اعززشاف

ززذ؛ ثززبثش هبیززت جززغ ػزز هززی تاززذ هججززبت تـززىیل زز خبكززی اص ایجززبد هززی وخززد دگشػززبی

دس یوبؼبس سا دس اعشاف ه زل سخوزى فزشان آسد. ثز وزیي دلیزل تزد زبی فزری ثز عزاى عبهزل هوز

ثززشای تـززخیق تفىیززه احززذبی ػززگی دس اویززت هززی ثبؿززذ. وبزز صایززی حززبئضؿبػززبیی ززاحی هؼززتعذ

(. دس 1382هززی ثبؿززذ )پیززشاى دیگززشاى، RGB (5،3،1) ( 7،4،1+ ثتززشیي تشویززت ثبززذی) ETMتلززبیش

ثززش سی تلززیش وچززیي ثززب اجززبم وتشاػززت ززبی هختلززف RGB (5،3،1)ایززي ت میززك ثززب اعوززبل تشویززت

الف ة(. 3اػتفبد اص ثبسصػبصی خغی احذبی فری تب یو فری ؿبػبیی تفىیه ؿذذ. )ؿىل

(.هعذى ثذػش3.هعذى آلبجشی2.هعذى چؼىیي1دى و ثشداسی ؿذ: بهع)هغم هسد هغبلع 1/ 100000 صهیي ؿبػی مـ -2ؿىل

هغم هسد هغبلع،ة( مـ پشاوذگی تد بی فری دایىب دس RGB (1،3،5)سی ثش وبیؾ احذبی ػگی الف( -3ؿىل

: ای هباس تلبیش اص ب گؼل اػتخشاج ثبسصػبصی

ؿبػزبیی عبكزش ػزبختبسی زش . ثبؿذ ؿىؼتگی ب ثیظ گؼل ب عبهل هن اػبػی دس تـىیل رخبیش هعذی هی

ثبؿذ، صیشا ؿزبخت عبكزش ػزبختبسی هبزذ اوتـبف هاد هعذی هی ؿبػبیی هغم ووه ثؼیبس اسصذ ای جت

وچیي اص آجبئیىز .(1390، دیگشاى عـمی)ثبؿذ هی تاذ ه ل هبػجی ثشای فر هبگوب ػپغ وب صاییگؼل

اص ت میزك دس ایزي ثخزؾ (Sadeghi et al,2013) هی ثبؿذهفیذ ثؼیبس ثشای ؿبػبیی خغاس ب +ETMتلبیش

ػبصیػعی ؿذ تب ثب ووه شم افضاس طئهتیىب تىیه بی آؿىبسػبصی ػجؾ اص دس ث سػن ثبسص ؿىؼتگی زب

تفؼزیش سؽاص خغی بی آسدى ػبختبس دس مـ ث ؿبػبیی ثشای پشداخت ؿد.گؼل خغاس بی هـىن ث

ززب لجزز ػززبص آؿززىبس ) (Edge sharpening filter فیلتشززبی اعوززبل ( Visual Interpretation) چـززوی

(Lapacian Edge detector filter ) اعوزبل ثزب linear enhancement اص حبكزل ای هزباس تلزبیش سی ثزش

دس زب خغزاس ایزي اص ثؼزیبسی . ثش گشفت ؿذ ( 7,4,2) ( 5,3,1) ثبذی تشویجبت جول اص هختلف ثبذی تشویجبت

.(الف ة 4)ؿىل ؿذذ ؿبػبیی دس اص ػجؾ تىیه تػظ و ثد ـذ هـخق ؿبػی صهیي مـ

هسد هغبلعهغم مـ پشاوذگی گؼل ب دس ، ة(RGB (7,4,2) تفىیه گؼل ب ثش سیالف( -4ؿىل

: هبعك دگشػبیآؿىبسػبصی تفىیه

پغ ػجؾ اص دس هزی تازذ دس تـزخیق .ب هی ثبؿذیىی اص اهتیبصات تلبیش هباس ای اهىبى تفىیه دگشػبی

ػ بی دگشػبى ؿذ اص ػ بی غیش دگشػبى اػزتفبد ؿزد صیزشا عیزف ثبصتزبثی ػزگبی دگشػزبى ؿزذ اص

گؼتش بی دگشػبی ثش سی تلبیش هباس ای ث س بی (Sabins,1999)ػگبی غیش دگشػبى هتفبت اػت

ثبثشایي تغییشات عیفی وشا ػ بی دگشػبى ؿذ هعوال تػزظ تلزبیش هزباس ،سؿي لبثل تـخیق ؼتذ

دگشػبى ؿذ اغلت ثب وبی بی یذستشهبلی وشا هی هبعك. (1382، دیگشاى )پیشاى ای لذػت لبثل حجت اػت.

وبی بیی اص لجیل عال، هزغ، ثب. ایي لجیل وبی ب و عوذتب وبی بی سػی ؼتذ (Abrams et al,1977) ثبؿذ

پیشیت، وبلىپیشیت، هبالویت، آصسیت، گبلي، ثبسیت ... هی ثبؿذ و اص اسصؽ التلبدی ثبالیی ثشخسداسزذ. دگشػزبی

اوؼیذآي اغلت البت وشا ثب دگشػبی بی سػی دیذ هی ؿد و وبی بی وبتیت، گتیت لیویت سا ؿبهل

ثب وبی بی سػی وپؿبی ثبالیی ـبى هی دذ. ال ثش سی تلبیش دس ثعضی ه ؿد هی

سؽ ت لیزل هؤلفز زبی اكزلی ARI) سؿبی(وشػتب اعالعبتی ث سؽ سلهی اص د سؽ اػتخشاج الی ثشای

(PCA) ثبثشایي حزف احزش ؿذ. یىی اص هوتشیي هضایبی سؽ سلهی اجبم عولیبت سیبضی ثش سی ثبذب اػتفبد

ت میزك وز دس لبثزل تفىیزه اػزت دگشػبیاحذبی ػگی حزف ؿذ فمظ ثبذ هضاحن هی ثبؿذ. دس ایي سؽ

سػی اوؼیذآي دس هغمز هزسد هغبلعز هبعك دگشػبیحبضش اعوبل ایي سؿب هجش ث تفىیه آؿىبسػبصی

(د ج، الف، ة، 5گشدیذ )ؿىل

: دگشػبیهبعك وبی ؿبػی

وزز 22حززبل ثزش ثزشداسی تعزذاد ثزز مـز دسآهزذ، اص ػز هعزذى دس دگشػزبی هزبعك دس ثشسػزی صهیزی اص

صى ثززذی صیزش دس هغمزز هزسد هغبلعزز (XRD)پززشاؽ پشتز ایىزغ بیج حبكزل اص ثشداؿزت گشدیزذ وزز ثزبثش تزز

ایلیت،واستض،ولؼززیت؛ وبئلییت، ؿززبهل: وززبئلییتی: صى هشوززض ثزز ثیززشى تـززخیق داد ؿززذ: ثزز تشتیززت اص

ػیلیؼززی عوززذتب ؿززبهل صى ؛ؿززبهل:وبی ززبی آلیززت، وززاستض، فلذػززپبس، ولؼززیت، وبتیززت یآلززیتصى

:ؿززبهل وززبی ززبی )ثیشززی تززشیي صى( صى پشپیلیتیززه ؛وززاستض وززشا ولؼززیت، استززوالص، وبتیززت آلیززت

وبتیززتتوالص(،وززاستض، ولؼززیت، دیپؼززیذ وبئلییززت، ولیززولش، فلذػززپبس ػززذین پتبػززین )استیززت اس

. (6)ؿىلهی ثبؿذ

اذ یش ث س كستی ثبسصػبصی ؿذ اوؼیذآي وشا ثب ن دس تل سػی دگشػبی بی RGB( 5-7()4-2()3-1) الف( -5ؿىل

(Navaii,Mehdizadeh,2002) .)(1،3،4،5) دس تلیش حبكل اص ة pc4 ,(3),(1/3) RGB دگشػبی بی اوؼیذآي ثش سی تلیش ث اا

هبسب یض دس ایي سؽ ث س ػجض هـخق هی ؿذ و ثبیذ سػثبت آثشفتیالجت لؼوتی اص ) ثبسص ؿذ اػت ػجض تب ػجض هبیل ث صسدس

دگشػبی بی سػی -RGB PC4 (1,4,5,7), PC2 (5,7), (5 7دس تلیش حبكل اص تشویت ثبذبی) (ج. (آب سا اص اوؼیذبی آي جذا وشد

ثش سی تلیش ث سػیدگشػبی هبعكRGB(5/7),PC2(5,7),PC4(1,4,5,7) د( (.1390ث س آثی هـخق ؿذ اػت)عـمی دیگشاى،

.(Yazdi.et al,2011)ثؼیبس اضح لبثل تـخیق هی ثبؿذس صسد

پززشاؽ اؿززع عیززف -6ؿززىل

ایىغ اص و ثشداؿت ؿزذ اص

دس هغمزز هززبعك دگشػززبی

: Ab: واستض، Qz؛ )سد هغبلعه

: Kln: ایلیززززت، Iltآلجیززززت،

: آلیززت، Aluوبئلییززت،

Gth ،گتیزت :Cal )ولؼزیت :

(Whitney,Evans,201)

تیج گیشی :

اػتفبد اص تىیه بی دسػجی ثشای ،پؿؾ گیبی گؼتشد عذم ػگی ت احذ ه ذد بی داسایدس

ایي ت میك پغ اص پشداصؽ دس .ثؼیبس هؤحش هی ثبؿذ هبعك دگشػبی احذبی ػگی ػبختبسی ثیظ ؿبػبیی

ی سػن ب خغاس اص ثؼیبسی هالحظ ؿذتلبیش ایجبد تشویجبت ثبذی هختلف هغبثمت ثب مـ صهیي ؿبػی

سػن ؿبػبیی دس اص ػجؾ تىیه تػظ و اػت ـذ هـخق ؿبػی صهیي مـ دس ػظ دسػجیؿذ ت

ثضسگتشیي گؼل بی هغم گؼل ػبسی دس، حبجی عشة، حؼي آثبد وسچـو عی ثشسػی ث اجبم سػیذ ؿذذ.

-غشثی ، ؿوبل –جة ؿشق داسذ گؼل بی فشعی ثب ساػتبی ؿشلی -هی ثبؿذ و تمشیجب سذ ؿوبل غشة

وچیي و هی تاذ ثش سذ تىتیىی هغم تأحیش ثگزاسذ. جة غشة یض دیذ هی ؿد -جة ؿوبل ؿشق

هفیذتشیي تلیش ثشای RGB(5/7),PC2(5,7),PC4(1,4,5,7) دگشػبی سػیثتشیي تلیش ثشای ثبسصػبصی

ثبثش ایي ت میك دس اداهؿذ. ؿبخت pc4 ,(3),(1/3) RGB( 1،3،4،5)، تشویت ایجبد ؿذ دس اوؼیذآيتفىیه

صى ثذی صیش دس هغم هسد هغبلع و بی ثشداؿت ؿذ اص هبعك دگشػبی (XRD)پشاؽ پشت ایىغ عیفبی

دس هشوض هغم وبئلییتی حضس داسد ػپغ آلیت، ووی ثیشى تش هغم ػیلیؼی تـخیق داد ؿذ: ث تشتیت

. هی ثبؿذتشیي هغم دگشػبی، هغم پشپلیتیه ػشاجبم ثیشی

هبث فبسػی :

، ؿبػبیی تفىیه صى بی آلتشاػیى یذستشهبل 1382 م، ح؛لغفی، ؛ اهیی، ف ؛ غیهیبى، ج ؛ پیشاى، ح .1

60 ػگبی هبگوبیی ثب اػتفبد اص في داؾ ػجؾ اص دس، هجل پظؾ ػبصذگی، ؿوبس

ثشسػی ػبختبسی گؼتش هعذی له )ثئیي صشا( ثش اػبع دسػجی ،1390؛م ،پسوشهبی ؛م ،آسیي ؛ص ،عـمی .2

ث هظس هغبلع وب صایی آى

Latin References:

0. Buckingham,W.F., Sommer.S.E.,0496, Mineralogical characterization of rock surfaces

formed by hydrothermal alteration and weathering application to remote sensing. Economic

Geol.,29(0): pp339-329.

7. Prost, G, 0491, Alteration Mapping with Airborne multi-spectral scanners. Economic Geol.,

20(0): pp 949-413.

6. Farina, P., Catani, F., Colombo, D., Fumagalli, A., Kukavicic, M., Marks, F., and Moretti,

S., (7110). Remote sensing: a tool for landslide investigations at a basin scale. Geophysical

Research Abstracts, vol. 2, pp 01002-01039

9. Sadeghi,B., Khalajmasoumi,M., Afzal,P., Moarefvand.P., Yasrebi.A.B.,Wetherelt.A

Foster.P., Ziazarifi.A.,7106,Using ETM+ and ASTER sensors to identify iron occurrences

in the Esfordi.,00011,111 mapping sheet of Central Iran, Journal of African Earth Sciences

90 .,pp016–009 0. Sabins, FF, 0444, Remote sensing for mineral exploration, Ore Geology Reviews, Vol 09,

pp 002-096. 3. Abrams, M.J., R.P. Ashley, L.C.Brown, A.F.H. Goetz ., A.B.Kahle,0422, Mapping of

hydrothermal alteration in the cuprite mining district, Nevada using aircraft scanning

irnages for the spectral region 1.93 to 7.63 mm. Geology,0:pp 206-209

2. Navai,I.,. Mehdizadeh-Tehrani., S., 7117, Alteration mapping by remote sensing

techniques in south Iran-A case study

9. Yazdi, M., Sadati, N., Matkan, A.A. and Ashoorloo, D.,7100, Application of Remote

Sensing in Monitoring of Faults, Int. J. Environ. Res., 0(7):pp902-939

4. L. Whitney., Donna., Evans, W. Bernard,7101, Abbreviations for names of rock-forming

minerals, American Mineralogist, Volume 40, pp 090–092

١

و روش هاي معمول سنگ شكني بر روي HPGRمقايسه استفاده از

سينتيك خردايش آسياي گلوله اي سنگ آهن

**بلوچي، حسين ;*باراني، كيانوش barani.k@lu.ac.irو نشاني پست الكترونيك 09166670209 تلفن تماسگروه معدن -دانشگاه لرستان -استاديار فرآوري مواد معدني ∗∗∗∗

ات)(مسئول مكاتب دانشگاه لرستان –دانشجوي كارشناسي ارشد فرآوري مواد معدني ∗∗∗∗∗∗∗∗

چكيده

بر روي سينتيك خردايش آسياكني گلولـه اي HPGRدر اين تحقيق تاثير پيش خردايش با سنگ شكنهاي معمولي و

)، -mm15/3+4فراكسـيون تـك سـايز ( 5نمونه سنگ آهن جالل آباد، مورد بررسي قرار گرفته است. مطالعات بر روي

)mm7/1+5/2-) ،(mm850/0+2/1-) ،(mm420/0+600/0-) و (mm180/0+250/0- انجام شده است. نتايج نشـان (

بزرگتر از نمونه خرد شده بـا HPGR) نمونه خرد شده با Bi,1داد براي تمام فراكسيون ها مقادير توابع شكست تجمعي(

در مقايسه با محصول سنگ شكني معمـولي HPGRل سنگ شكنهاي معمولي است و اين بدين معني است كه محصو

در اثر خردايش در آسياي گلوله اي محصول دانه ريز تري توليد مي كند. البته اين اختالف براي فراكسـيونهاي درشـت

HPGRبيشتر است و براي فراكسيونهاي دانه ريز اختالف كمتر است. همچنين نتايج نشـان دارد در زمـان اسـتفاده از

) و -mm850/0+1) در فراكسيونهاي درشت افزايش مـي يابـد امـا در فراكسـونهاي دانـه ريـز ( S1ت بويژه (نرخ شكس

)mm420/0+500/0- نرخ هاي شكست مشابه است. بنظـر مـي رسـد ذارت درشـت داراي سـطوح جـانبي بزرگتـري (

هستند و بشتر تحت تاثير فشاري جانبي ناشي از فشار ذرات اطراف قرار مي گيرند.

سنگ آهن ،يگلوله ا ياي، آسHPGR: كليدي اژه هايو

Comparative study of using conventional crushing and HPGR on the ball mill grinding kinetic of an iron ore

Barani,kianosh*; baloochi,hossein* *Department of mining engineering, Lorestan University, barani.k@lu.ac.ir

Abstract The effect of using conventional crushing and HPGR on the ball mill grinding of an iron ore was assessed to determine how these different processes affect the ball mill grinding kinetic. For this purpose the sample was obtained from Jalalabad iron ore mine crushed by conventional crusher and HPGR then the crushing products was ground in a laboratory ball mill. Five single-sized fractions (-4+3.15mm), (-2+1.7mm), (-1+0.850mm), (-0.500+0.420mm) and (-0.212+0.180mm) were selected as ball mill feed. The specific rates of breakage (Si) and cumulative breakage distribution function (Bi,j) values were determined for those size fractions. It was found that for all fraction Bi,1 values for HPGR product is higher than crusher product. It

٢

means progeny particles were produced from dry ball milling of HPGR product are more fines compare to crusher. Also, the results showed, the specific breakage rate of the material crushed by HPGR at coarse fractions (-4+3.15mm, -2+1.7mm, -1+0.850mm) is higher than the material crushed by conventional crushers. Whereas at fine fractions (-0.500+0.420mm and -0.212+0.180mm) there is no difference and the specific breakage rates are the same. This can be explained by the fact that at coarse fractions, particles have longer side surfaces and thus more affected by lateral pressure. Keyword: HPGR, Grinding, Iron ore

مقدمه

بر روي فيزيك شكست تك ذره ها و نيز اليـه هـاي ).Kellerwessel, 1990(نتيجه تحقيقات بنيادي HPGRساخت

-80در طـي سـال هـاي Klaus Schönertچندگانه ذرات در بستر فشرده شده اي از مواد است كه توسـط پروفسـور

است كه ذرات نيذرات ا يبرا شيروش خردا نيكارآمدتربه انجام رسيده است. اين تحقيقات نشان مي دهد كه 1979

Knoblocو Schönertبر اين اساس ).Kellerwessel, 1990(دو صفحه فشرده شوند ني(بستر) ب هيال كيبه صورت

دو نياز مـواد بـ يدستگاه ذرات به صورت بستر ني) را اختراع كردند كه دراHPGRفشار باال ( يغلتك ياي) آس1984(

گـردد يبر مـ 1985به سال HPGR يكاربرد تجار نيشوند. اول يچرخند فشرده م يف جهت هم ماستوانه كه در خال

,Kellerwessel(سنگ آهن و الماس شـد مان،يآن در صنعت س يكاربردها شيآن منجر به افزا زيآم تيموفق جيو نتا

در يزم شكسـت در با مكـان HPGRاست. مكانيزم شكست در HPGR در شكست مكانيسم اصلي شدن فشرده .)1990

در .هسـتند متفـاوت اسـت غالب مكانيزم هاي سايش و ضربه چرخان است كه آسياهاي يا و معمولي هاي شكن سنگ

HPGR، در بستري از ذرات خرد مي شوند نـه فشرده شدن وسيله به ذرات معمولي سنگ شكن هاي غلطكي برخالف

درصـد دانسـيته 85 بين استوانه ها دانسيته بسـتر تقريبـا بـه با فشرده شدن اليه ذرات با تماس مستقيم با استوانه ها.

ـ ا ).(Schönert, 1988A; Schneider et al., 2009; Aydog˘an et al., 2006(واقعـي ذرات افـزايش مـي يابـد ني

يكـان يدرجـه آزاد شيامـر باعـث افـزا نيو همشده در امتداد مرز دانه ها ييها ترك زير جاديشكست باعث ا زميمكان

;Bearman, 2006; Daniel, 2007; Dunne et al., 1996; Klymowsky et al., 2006(ودشـ يبا ارزش مـ يها

Morley, 2006.( يايمحصول آس جه،يدر نت HPGR نيمتفـاوت اسـت، بنـابرا يعمـول م يبا محصول سنگ شكن هـا

Aydog˘an et(اشـته باشـند د يمتفـاوت يشيرفتار خردا زين يكن ايدست آس نييپا يندهايشود در فرآ يم ينيب شيپ

al., 2006(. هـا در محصـول ترك زيدهند كه وجود ر ينشان م قاتيتحقHPGR شيجـدا ينـدها يباعـث بهبـود فرا

Baum et al., 1997; Esna-Ashari and Kellerwessel(شود يم يثقل شيو جدا ونيفلوتاس نگ،يچيل پيمانند، ه

,1988;Palm et al., 2010; Solomon et al., 2010;Chapman et al., 2013; Y. Ghorbani et., 2013.( بـا نكـر يكل شيخردا شيدهند كه پ ي) نشان م2008( و همكاران Gens انجام شده توسط يها قيتحق جينتا نيهمچن

HPGR ژهيـ و يو انـرژ شافـزاي ٪10را تـا نكـر يكل شيمـدار خـردا تيـ شـود و ظرف يم يگلوله ا يايباعث بهبود آس

ونيبـر فلوتاسـ را شيمختلـف خـردا يروش هـا ري) تاث2010و همكارانش ( Palm .دهد مي كاهش ٪1/9را شيخردا

شيدهد و باعث افزا يم شيافزا يرا به طور قابل توجه يدرجه آزاد HPGRكردند. و نشان دادند كه يبررس تياسفالر

را PGM يهـا يكـان ونيوتاسـ رفتـار فل يبررو HPGR ري) تاث2011و همكارانش ( Solomon. شود يم يابيباز و اريع

نسـبت بـه يذرات درشـت كمتـر يتـر و دارا زيـ دانـه ر HPGRنشان داد كه محصـول جيقرار دادند. نتا يمورد بررس

.بـه دسـت آمـده اسـت يگلولـه ا يايبـا محصـول آسـ ونيعملكرد فلوتاس نيبهتر ياست ول يگلوله ا يايمحصول آس

٣

Chapman ) از يا سهي) مقا2013و همكارانشHPGR ونيفلوتاسـ يتر و خشك بر رو شيمرسوم خردا يو روش ها

شـتر يب يساز آزاد ليرا به دل تياسفالر يابيو باز اريع HPGRها انجام دادند. استفاده از PGMو يديسولف هيفلزات پا

د.ابي يكاهش م يخاك يآلكال يونهاي يآزادساز ليها به دل PGM يابيوبازاريع يبخشد ول يبهبود م

يبر رو يمعمول يو سنگ شكن ها HPGRهن با آسنگ شيخردا شيپ ريتاث سهيو مقا يحاضر بررس قيحقاز ت هدف

باشد. يدست م نييپا يگلوله ا يايدر مرحله آس شيخردا كينتيس

آزمايشها

مواد

سنگ . در كارخانهه است شد هياز معدن سنگ آهن جالل آباد در استان كرمان ته تحقيق نينمونه مورد استفاده در ا

دو سنگ شكن ودر ادامه توسط هياول يراتوريدر سنگ شكن ژابتدا آهن جالل آباد ، سنگ معدن استخراج شده

محصول شود. يم HPGRشود و پس از آن محصول خرد شده، خوراك ي(استاندارد و سر كوتاه) خرد م يمخروط

HPGR .محصول انيخوراك و جر انيجر دو نمونه از براي خردايش بيشتر وارد آسياي گلوله اي مي گرددHPGR

شده است.خرد يو سنگ شكن مخروط يتوسط سنگ شكن فكدر آزمايشگاه HPGRگرفته شد. نمونه خوراك

يدارا HPGRو يمعمول يشده اند كه محصول سنگ شكن ها ميتنظ يبه گونه ا يو مخروط يفك يسنگ شكن ها

پنج براي انجام آزمونهاي خردايش دهد. يمحصوالت را نشان م يابعاد عيتوز) 1(شكل .باشند يمشابه يابعاد عيتوز

mm) و mm 15/3+4-) ،(mm 7/1+5/2-) ،(mm 850/0+2/1 -) ،(mm 420/0+600/0-)( زيتك سا ونيفراكس

از هر يك از نمونه ها انتخاب شد. )-180/0+250/0

HPGR محصول و يمعمول يسنگ شكنآناليز دانه بندي محصول :) 1(شكل

آزمايش هاي خردايش و تعيين توابع شكست و انتخاب

از كيهرگرم نمونه برداشته شد. 300از هر يك از فراكسيونهاي تك سايز تابع شكست نييتع يانجام آزمايش ها يبرا

دور بردقيقه، گلوله هاي با 85سانتيمتر، سرعت 20و قطر 20 بطول يشگاهيآزما يايدر آس يگرم 300 ينمونه ها

يدر زمانها 25كيلوگرم، و درصد پرشدگي ظاهري گلوله هاي 79/8ميليمتر و وزن كلي گلوله هاي 6/1تا 42ابعاد

انده شده و برگرد اينمونه مجددا به آس يشده است. پس از دانه بند يو دانه بند هيتخل ايكوتاه خرد، سپس نمونه از آس

طبقه نيشكسته شده و ا هيسرند اول يدرصد مواد رو 40- 50به كيكرده است تا نزد دايادامه پ يتا زمان شيخردا

۴

تفاوت كه نيباشند با ا يتابع شكست م نييتع يشهايتابع انتخاب در واقع همان آزما يشهايرا ترك كنند. آزما يسرند

طبقه را ترك نيا هيدرصد مواد موجود در سرند اول 80-90تا حدود فتهايبزرگتر ادامه يزمان يودهايدر پر شيخردا

شينرخ خردا قيدق نييبه منظور تع ياز حالت خط فو كاهش انحرا شتريكار بدست آوردن نقاط ب نيكنند. هدف از ا

بوده است.

تابع نييس از تعپ ).Herbest and Furestenau,1968(استفاده شده است وئرستنافي -از روش اصالح شده هربست

داده ها نيكه برازنده ا ياضيمحاسبه مدل ر يبرا يعدد يجستجو كي، يشگاهيآزما يشكست با استفاده از روشها

صفحه و )Austin, Klimpel, and Lucki,1984( از معادله برادبنت و كالكات نهيبرازش به ي. براگرفتباشد صورت

شده است. فادهاست Excelگسترده

)1(

يدر واقع نسبت اندازه سرندها ايو )xi/x1(ذرات ياندازه نسب Rباشند و يمدل م يپارامترها βو φ ،γدر آن كه

)R( يقابل اندازه نسبدر م Bi,1 ريبا رسم مقاد يتوان به صورت تجرب يپارامترها را م نياست. ا ييبه سرند باال ينييپا

يرا به دست م βخط مقدار يقسمت باال بيخط است و ش نييپا قسمت بيش γبدست آورد. log–log اسيدر مق

).Austin, Klimpel, and Lucki,1984(ها است yبا محور γ بيش يمحل برخورد خط در راستا زين φدهد و

به كياست كه ذرات درشت نزد نيا انگريب φو βكه ير حالاست د يديتول زيذرات ر يمربوط به مقدار نسب γمقدار

شوند. يتر منتقل م نييپا يها ونيخرد شده و به فراكس يبا چه سرعت هياول راكخو

نتايج و بحث

نتايج و تحليل آزمايش هاي تابع شكست

شود كه ي. مشاهده مدهندي مختلف نشان م يها ونيفراكس يرا برا تجمعي نمودار تابع شكست )6(شكلتا ) 2(شكل

است كه يبدان معن نياز محصول سنگ شكن است. ا بزرگتر HPGRمحصول Bi,1 ريها مقاد ونيهمه فراكس يبرا

توليد مي سنگ شكن بهنسبت يشتريب زتريذرات دانه ر HPGRاز محصول يگلوله ا يايآس يشده ديذرات تول

برازش معادله با )β, γ, φ( ي. پارامترهاكنند

يثابت در نظر گرفته شده است. برا βبرازش بهتر مقدار ي. براتعيين شده اند ،يشگاهيآزما يداده ها يبررو )1(

فرض شده 5/3تمام برازش ها برابر يبرا βسنگ آهن كار شده است مقدار يوكه بر ر يمنظور با مراجعه به منابع نيا

مورد، فقط نيدر ا ن،يبنابرا ). Austin, Julianelli, and Schneider,2007 ; Koleini and Barani,2012(است

. ))1(جدول(شده است ني) تعφو γمقدار دو پارامتر (

در مقايسه با نمونه HPGRبراي نمونه γ) نشان ميدهد كه در تمامي فراكسيونها مقدار پارامتر 1(جدولطالعات ا

است كه نيا انگريب γ باال ريمقاد سنگ شكني كمتر است و اين اختالف در فراكسيونهاي درشت قابل مالحظه است.

شيافتد كه نرخ خردا ياتفاق م يزمان نياست و ا يه)سرند اولاوليه ( به اندازه ذرات كياز شكست نزد ياندازه ذرات ناش

ذرات ديموثرتر با تول شيكننده خردا انيب γنييپا ريمقابل، مقاد در). Makokha and Moys 2006(آهسته باشد

.دارند يتر نييپا γ ريبا مواد سخت تر مقاد سهيمواد نرم تر در مقا ،ياست. به طور كل زترير

۵

)- mm 15/3+4( ي فراكسيونشكست تجمع عي: تابع توز) 2(شكل

)-mm 7/1+5/2( فراكسيون يشكست تجمع عي: تابع توز) 3(شكل

)- mm850/0+2/1( فراكسيون يشكست تجمع عي: تابع توز) 4(شكل

)-mm420/0+600/0( فراكسيون يشكست تجمع عي: تابع توز) 5(شكل

)- mm 180/0+250/0( فراكسيون يشكست تجمع عي: تابع توز) 6(شكل

۶

مختلف يونهايفراكس يتابع شكست برا عيتوز ي: پارامترها) 1(جدول

γ φ يونفراكس

mm 15/3+4- HPGR 486606/0 56243/0

Crusher 669189/0 469562/0

mm 7/1+5/2- HPGR 807617/0 792702/0

Crusher 072457/1 8981/0

mm 850/0+2/1- HPGR 004049/1 501911/0

Crusher 036732/1 565828/0

mm 420/0+600/0- HPGR 7877/0 43607/0

Crusher 841119/0 36033/0

mm 180/0+250/0- HPGR 968016/0 625964/0

Crusher 295894/1 726718/0

نتايج و تحليل آزمايش هاي تابع انتخاب

تابع انتخاب را براي فراكسيونهاي مختلف نشان مي دهد. مشاهده مي شود كه براي نمودار )14) تا (10ي (شكل ها

از وجود يناشمي تواند امر نيا وجود دارد. در فراكسيونهاي درشتهمه فراكسيونهاي انحراف از سينتيك درجه يك

باشد يمحدوده ذرات م ني) در ايشگاهيآزما ياياستفاده شده در آس يگلوله ها زهبا اندا اسيبزرگ (در ق يليذرات خ

سرند يوو با گذشت زمان تجمع ذرات سخت و درشت در ر ستنديذرات ن نيكه گلوله ها قادر به خرد كردن مناسب ا

اما در فراكسيونهاي ريز اين امر مي تواند ناشي از شود. يدرجه اول م كينتيافتد و موجب انحراف از س ياول اتفاق م

دهند ينشان م جينتا .)Austin,Julianelli, and Schneider, 2007(خطاي سرند كردن و آماده سازي نمونه باشد

-mm 15/3+4 -،mm7/1+5/2درشت ( يها ونيسدر فراك HPGRكه نرخ شكست مواد خرد شده توسط

،mm850/0+2/1 - ( زير يها ونيكه در فراكس ياست. در حال يمعمول يمواد خرد شده توسط سنگ شكن هاسريعتر

)mm 420/0+600/0- وmm 180/0+250/0-است. كساني ژهيوجود ندارد و نرخ شكست و ي) تفاوت

سنگ شكن محصول ريشود كه مقاد يم دهيدهد. د يبرابر اندازه ذرات خوراك را نشان م Si ريمقاد راتييتغ )12(شكل

افتد. يكه به علت بزرگ بودن دانه ها نسبت به گلوله ها اتفاق م ابدي يو سپس كاهش م افتهي شيمتر افزا يليم 7/1تا

نرخ شكست نيشتريكه ب يدهد. در حال يشكست رخ م نيكه درآن بزرگتراست يمتر اندازه ا يليم 7/1 يعني نيا

يها ونينرخ شكست سنگ آهن را به خصوص در فراكس HPGRرخ داده است. متريليم 15/3در HPGRمحصول

شود يامر باعث م نيبزرگتر هستند و هم يسطح جانب يدرشت، ذرات دارا يها ونيدهد. در فراكس يم شيافزا تدرش

.رنديقرار بگ يجانب يهافشار ريتحت تاث شتريكه ب

)-mm 15/3+4( وني(تابع انتخاب) فراكس شينرخ خردا ي: نمودار خط) 7(شكل

٧

)-mm 7/1+5/2( وني(تابع انتخاب) فراكس شينرخ خردا ي: نمودار خط) 8(شكل

)-mm850/0+2/1(وني(تابع انتخاب) فراكس شيدانرخ خر ي: نمودار خط) 9(شكل

)- mm420/0+600/0( وني(تابع انتخاب) فراكس شينرخ خردا ي: نمودار خط) 10(شكل

)- mm 180/0+250/0( وني(تابع انتخاب) فراكس شينرخ خردا ي: نمودار خط) 11(شكل

٨

در برابر اندازه ذرات ژهي: نمودار نرخ شكست و) 12(شكل

نتيجه گيري و پيشنهادات

يم در مرحله آسيا كني كانه آهن شينرخ خردا شيموجب افزا HPGRخردايش با شيپنتايج تحقيق نشان مي دهد

سطح يت ذرات، ذرات دارادر محدوده درش باشد. يدر محدوده ابعاد درشت ذرات قابل توجه م ژهيبو شيافزا نيشود. ا

پارامتر شي. افزارنديقرار بگ يجانب يفشار ها ريتحت تاث شتريشود كه ب يامر باعث م نيبزرگتر هستند و هم يجانب

دييرا تاخرد شده با سنگ شكنهاي معمولي اين موضوع با اسيدر ق HPGRخرد شده با مواد يبرا ثابت نرخ شكست

كه شود يموجب م HPGRخردايش با شيدهد كه پ ينشان م يشكست تجمع عيتوابع توز يبررس همچنين كند. يم

محصول مرحله آسياي گلوله اي نرم تر شود و درصد ذرات در فراكسيونهاي دانه ريز افزايش يابد.

تقدير و تشكر

اهم آوردن و دانشگاه لرستان براي فرنويسندگان مقاله از مديران و مهندسان كارخانه فرآوري سنگ آهن جالل آباد

امكانات مورد نياز براي اين تحقيق كمال تشكر را دارند.

مراجع

1- Schönert, K., Knobloch, O., 1984. Energetische Aspekte des Zerkleinerns Spro¨der Stoffe Zement-Kalk-Gips 37 (11), 563–568.

2- Kellerwessel, H., 1990. High-pressure material-bed comminution in practice. Translation ZKG 2 (90), 57–64.

3- BEARMAN, R. 2006. High-pressure grinding rolls: characterizing and defining process performance for engineers. Advances in Comminution Komar Kawatra, S. (ed.). Society for Mining, Metallurgy and Exploration, Denver,Colorado. pp. 3–14.

4- DANIEL, M.J. 2007. Energy efficient mineral liberation using HPGR technology, PhD thesis, University of Queensland, Brisbane, Australia.

5- DUNNE, R., GOULSBRA, A., and DUNLOP, I. 1996. High pressure grinding rolls and the effect on liberation: comparative test results. Proceedings of Randol Gold Forum. Randol International, Golden, Colorado. pp. 49-54.

6- KLYMOWSKY, R., PATZELT, N., KNECHT, J., and BURCHARDT, E. 2006. An overview of HPGR technology. International autogenous and semiautogenous grinding technology. Proceedings of the SAG conference. Allan, M.J. (ed.). Department of Mining Engineering, University of British Columbia.Vancouver, BC, Canada. pp.11-26.

7- MORLEY, C. 2006. High pressure grinding rolls: a technology review. Advances in Comminution. Komar Kawatra, S. (ed.). Society for Mining, Metallurgy and Exploration, Denver, Colorado. pp. 15–39.

8- Esna-Ashari, M. and Kellerwessel, H. (1988) Roller press comminution improves heap leach recovery. Randol Perth International Gold Conference, Perth 28 October – 1

٩

November 1988. pp50-53. 9- N.A. Palm a, N.J. Shackleton, V. Malysiak, C.T. O’Connor, 2010, The effect of using

different comminution procedures on the flotation of sphalerite , Minerals Engineering 23 ,pp. 053–1057.

10- N. Solomon, M. Becker, A. Mainza, J. Petersen, J.-P. Franzidis, 2010, Understanding the influence of HPGR on PGM flotation behavior using mineralogy, Minerals Engineering 24, pp.1370–1377.

11- Baum, Wolfgang; Patzelt, N. & Knecht, Johann (1997) Metallurgical benefits of high pressure roll grinding for gold and copper recovery.” SME, Denver, Feb. 1977. Conference print, pp.111-116.

12- N.A. Chapman, N.J. Shackleton, V. Malysiak, and C.T. O’Connor, 2013, Comparative study of the use of HPGR and conventional wet and dry grinding methods on the flotation of base metal sulphides and PGMs, The Journal of The Southern African Institute of Mining and Metallurgy, Vol 113, pp.407-413.

13- Gens, A.H., Benzer, S.L., Ergun, S.L., 2008. Effect of High Pressure Grinding Rolls (HPGR)on performance of two-compartment cement ball mill. 11th International Mineral Processing Symposium, Belek-Antalya, Turkey, p. 69.

14- Schönert, K., 1988A. First survey of grinding with high-compression roller mills. International Journal of Mineral Processing 22, 401–412.

15- Schneider, L.C., Alves, K.V., Austin, G.L., 2009. Modelling the contribution of specific grinding pressure for the calculation of HPGR product size distribution. Minerals Engineering 22, 642–649.

16- Aydog˘an, N.A., Ergün, L., Benzer, H., 2006. High pressure grinding rolls (HPGR) applications in the cement industry. Minerals Engineering 19 (2), 130–142.

17- Y. Ghorbani a, A.N. Mainza, J. Petersen, M. Becker, J-P. Franzidis, J.T. Kalala, Investigation of particles with high crack density produced by HPGR and its effect on the redistribution of the particle size fraction in heaps, Minerals Engineering 43–44 (2013) 44–51.

18- Herbest, J.A. and Fuerstenau, D.W., 1968, the zero order production of fine size in comminution and its implication in simulation, Trans. SME, AIME, Vol. 241, pp: 538-548.

19- Austin, L. G., Klimpel, R. R., and Lucki, P. T., 1984, ‘‘Process Engineering of Size Reductions, Chapter 9.’’ In Methods for Direct Experimental Determination of the Breakage Functions, New York: SME-AIME.

20- Austin, L. G., Julianelli, K., and Schneider, C. L., 2007, ‘‘Simulation of wet ball milling of iron ore at Carajas, Brazil.’’ International Journal of Mineral Processing, 84, pp. 157–171.

21- Koleini, S.M.J., Barani, K., Rezaei, B., 2012, The effect of microwave treatment upon dry grinding kinetics of an iron ore, Mineral Processing and Extractive Metallurgy Review Journal, vol. 33 (2), pp.159-169.

22- Makokha, A. and Moys, M. H., 2006, ‘‘Towards optimizing ball-milling capacity: Effect of lifter design.’’ Minerals Engineering, 19, pp. 1439–1445.

23- Austin, L. G., 1972, ‘‘A review introduction to the mathematical description of grinding as rate process.’’ Powder Technology, 5, pp. 1–17.

24- Austin, L. G., Julianelli, K., and Schneider, C. L., 2007, ‘‘Simulation of wet ball milling of iron ore at Carajas, Brazil.’’ International Journal of Mineral Processing, 84, pp. 157–171.

ارزیابی توان هیدروکربن زایی شیل های سازند شمشک منطقه دهمال شاهرود،

Rock-Evalبا استفاده از دستگاه *ملیحه حمیدی ژاله، دانشجوی کارشناسی ارشد، زمین شناسی اقتصادی دانشگاه شاهرود

فرج اهلل فردوست، استادیار گروه زمین شناسی دانشگاه شاهرود

دانشکده مهندسی نفت، دانشگاه پلی تکنیک تهراناحمدرضا ربانی، دانشیار

چکیده

دار ژوراسیک در ایران از گسترش و اهمیت باالیی برخوردار است. مقاطع مختلفی از این رسوبات در سازند رسوبات زغال

دی نمو تعیین سنگ منشاء احتمالی مورد توجه و عالقه ژئوشیمی آلیهای شمشک بویژه حوضه البرز به منظور بررسی

حال اول که در-دستگاه پیرولیز راک با استفاده از بسیاری از محققین قرار گرفته است. در این مقاله، سعی شده است

یل آید به تحلهای نفتی جهان بشمار میزایی رسوبات، توسط شرکتحاضر متداولترین روش ارزیابی توان هیدروکربن

نتایج آنالیز شود. هشاهرود پرداخت ،منطقه دهمال زند شمشکسا های االرضی شیلهای سطحنتایج حاصل از نمونه

های سنگی این سازند در منطقه مورد مطالعه نشان از پتانسیل مناسب جهت مطالعات سنگ منشاء هیدروکربوری نمونه

بیانگر میزان درصد وزنی متغیر بوده که 42/42تا 80/8ها بین ( در نمونهTOCدارد، بطوریکه میزان کل کربن آلی )

ای تعلق داشته که حدود رخساره IVو IIIها به نوع خوب است. کروژن موجود در اکثر نمونهمواد آلی در حد کم تا خیلی

وجود درصد قابل توجهی مواد ،هادهند. ضمن آنکه اکثریت نمونه( را نشان میDای تحت شرایط اکسیدان شدید )قاره

از بالغ تا طیفی نیز، گذارند. بلوغ حرارتیای یا دریایی تجزیه شده را نیز به نمایش میقارهآلی فقیر از هیدروژن با منشاء

تر از بلوغ حرارتی باالتری های تیرهدهد که نمونهنشان می 212-284 با برابر MaxT ،بالغ را با حدود گرادیان حرارتیفوق

هایی به طور ی متاژنز قرار دارند، اگرچه نمونهرود به مرحلهی گاززایی، گاز خشک و وبرخوردار بوده و اکثرا در مرحله

را دارا می باشند. ز توانای زایش هیدروکربورهای سیالجزئی نی

اول، رخساره آلی، میزان کل کربن آلی-: ژئوشیمی آلی، پیرولیز راکها کلیدواژه

Evaluating the hydrocarbon creating potential of Shemshak's formation Shale in

Shahrud's Dehmolla area, using Rock-Eval Device

Abstract

Jurassic coal-bearing sediments in Iran are high importance and development. Various sections

of these sediments in Shemshak's formation, especially Alborz area are preferred and interested

by many scholars and researchers due to organic geochemistry examinations and determination

of possible Source Rock. In this article, we have tried to analyze the obtained results of

subterraneous surface of Shemshak's formation Shale samples in Shahrud's Dehmolla area using

pyrolysis Rock-Eval Device, that is currently the most common evaluation method of sediments'

hydrocarbon creating potential by worldwide Oil companies. The results of this formation's rocky

samples in the study area indicate the proper potential for hydrocarbon source rock studies, so

that the total organic carbon (TOC) in the samples is variable between 0/08% to 23/24% weights

that suggests the amount of organic materials between low to very good range. The present

Kerogen in all of the samples is belong to III and IV type, which shows ranges of continental

figures under hard oxidation circumstances (D). While the majority of the samples show the

existence of considerable amount of hydrogen–poor organic materials with decomposed

continental or marine origins. Also, Thermal maturity indicates ranges of mature to super mature

with a thermal gradient range, TMax equal to 416-602 that the darker samples have the higher

thermal maturity and mainly are in the level of gas generation, dry gas and entrance to

Metagenesis stage. Although, some of the samples can also create fluid hydrocarbons partially.

Key Words: Organic Geochemistry, Pyrolysis Rock-Eval, Organic figures, Total Amount of

Organic Carbon.

مقدمه

شناسی ایران یعنی البرز و ایران مرکزی با سن تریاس فوقانی تا های زغالی در ایران در دو بخش بزرگ زمینحوضه

حیدری، اند )ساختاری فعال و عموما ناودیس شکل تشکیل شدههای زمینش یافته و اغلب در محیطژوراسیک میانی گستر

های نسبتا یکسان و بخش غربی، مرکزی و شرقی تقسیم شده که با وجود ویژگی 2(. مناطق زغالخیز البرز نیز به 1231

(. منطقه مورد مطالعه با مختصات جغرافیایی Yazdi, et. al., 2004باشند )مشابه دارای تفاوت های اندک و جزیی نیز می

ی عظیم زغالدار البرز شرقی، ناودیس دهمال طول شرقی به بخشی از حوضه 22° 28' 28''و عرض شمالی °22 48' 42''

ی تیپیکی از رسوبات پرکامبرین )سازند (. مجموعه1)شکل متعلق استکیلومتری جنوب غرب شاهرود 48واقع در

شناسی منطقه دهمال مشاهده کرد ولی سازند شمشک توان در ستون چینهتا ژوراسیک باالیی )سازند الر( را میسلطانیه(

های زغال از گسترش بسیار باالیی در این ناحیه برخوردار سنگ، شیل )سبز، سیاه و زغالی( و الیهبا لیتولوژی غالب ماسه

های زغالسنگی که عمدتا حاوی کروژن نوع ی شیلاوانی در زمینه(. مطالعات ژئوشیمی و پتروگرافی آلی فر4است )شکل

III ،هستند در سرتاسر دنیا صورت گرفته است. در ایران نیز، مطالعات مشابهی در حوضه البرز به منظور تعیین نوع

. (Shekarifard, et. at., 2011کیفیت و میزان بلوغ حرارتی مواد آلی رسوبات شیلی سازند شمشک انجام گرفته است )

ها و بویژه نوع سیاه و زغالی آن به عنوان یکی از منابع غیرمتعارف و آینده انرژی و بر همین اساس، به علت اهمیت شیل

های لزایی شیهمچنین گستردگی این دسته از رسوبات در منطقه مورد مطالعه در این مقاله به بررسی توان هیدروکربن

پردازیم.می 2اول -یک زیرین( با تکیه بر آنالیزهای دستگاهی پیرولیز راکژوراس-سازند شمشک )تریاس باالیی

(4881فرد، شاهرود )وزیری و مجیدی 1:188888شناسی منطقه مورد مطالعه، نقشه زمین -1شکل

شاهرود( 1:188888)با استفاده از نقشه منطقه دهمال شناسیستون چینه -4شکل

بحث و بررسی

نمونه 48انجام رسانی این پژوهش، طی چندین مرحله بازدید مقدماتی از منطقه مورد مطالعه، تعداد به منظور

سنگ، با توجه به جنس و لیتولوژی غالب و قابل انتظار االرضی شیل سیاه، شیل زغالی، زغال، شیل سبز و ماسهسطح

بندی و کامال رندوم، برداشت ود بر الیهشناسی مناسب، به صورت عمواحدهای سنگی سازند شمشک، از یک برش چینه

عدد بعد از انجام مراحل شستشو با آب معمولی، خردایش و پودر کردن در دانشگاه 18ها، تعداد شدند. از بین نمونه

اک اول( به دانشگاه صنعتی امیرکبیر، واحد آزمایشگاه رصنعتی شاهرود، با هدف انجام آنالیز ژئوشیمی آلی )پیرولیز

آورده شده است. 1آلی ارسال گردید. نتایج حاصل در جدول ژئوشیمی

ی مورد مطالعههانمونهدر 2نتایج حاصل از پیرولیز راک اول -1جدول

Sample S1

(mg/g)

S2

(mg/g) PI

Tmax

(°C)

S3

(mg/g)

PC

(%)

RC

(%)

TOC

(%) HI OI

pyroMINC

(%)

oxiMINC

(%)

MINC

(%)

Sh1 0.01 0.04 0.12 540 0.63 0.02 0.47 0.49 8 129 0.11 0.18 0.29

Sh2 0 0.01 0.1 444 0.14 0.01 0.07 0.08 12 175 0.01 0.07 0.08

Sh3 0.02 0.04 0.29 533 0.61 0.02 0.69 0.71 6 86 0.1 0.03 0.14

Sh4 0 0 0.7 540 0.18 0.01 0.07 0.08 0 225 0.05 0.1 0.15

Sh5 0.01 0.06 0.1 602 0.28 0.02 1.66 1.68 4 17 0.06 0.03 0.09

Sh6 0.03 1.12 0.02 416 0.85 0.12 1.04 1.16 97 73 0.13 0.47 0.6

Sh7 0 0.42 0.01 497 0.18 0.05 1.59 1.64 26 11 0.05 0.05 0.1

Sh8 0.72 62.6 0.01 425 3.76 5.65 17.59 23.24 269 16 0.24 7.46 7.71

Sh9 0.04 9.43 0 529 13.89 1.44 17.2 18.64 51 75 1.26 12.99 14.25

Sh10 0.05 5.42 0.01 593 21.79 1.71 19.27 20.98 26 104 1.6 25 26.6

اول:-دستگاه پیرولیز راک

1311اول یا همان دستگاه ارزیاب سنگ منشاء در سال -از زمان ارائه اولین مقاله مرتبط با توسعه و کاربرد پیرولیز راک

و همکاران، تا کنون این روش یکی از بهترین و پرکاربردترین متدهای دستگاهی آنالیز ژئوشیمی آلی 1توسط اسپیتالی

ای هدر این روش، پارامترها و شاخصه آید.بشمار می طالعات اکتشافی نفت و گازدر ارزیابی سازندهای هیدروکربوری و م

گردد.اشاره میشوند که در زیر به آنها گیری میمهم و قابل تفسیری اندازه

گ اکینورهای آزاد موجود در سنگ، بدون کر: این پیک، بر اولین مرحله دمایی پیرولیز که تحت آن، هیدروکرب1Sپیک

شود، منطبق است و بر حسب گیری میاندازه FIDدقیقه توسط آشکارساز 2در عرض C288کروژن تحت دمای

)سنگ گرم هیدروکربن بر گرممیلی𝑚𝑔𝐻𝐶

𝑔𝑅𝑜𝑐𝑘)

(. ,al 2012 tePeter) شودبیان می

درجه 42با نرخ ،درجه 288-288): این پیک بر هیدروکربورهای آزاد شده در طی دومین مرحله دمایی پیرولیز 2Sپیک

Peters, et) شودنشان داده می FIDو توسط آشکارساز اطالق (هلیوم اتمسفری گراد در هر دقیقه تحت شرایطسانتی

al, 2012.)

238تا 288تحت دمای کروژن دارهای کربوکسیل و سایر ترکیبات اکسیژنرها شده از گروه 2COبر 3S: پیک 3Sپیک

تا در نهایت بعد از سرد شدن دستگاه، و اتمام ،شودکند که در بخشی از دستگاه به تله افتاده و جمع میدرجه اشاره می

(TCD Thermal Conductivityر از کروژن، رها شده و توسط آشکارساز هدایت حرارتی تولید و ثبت هیدروکربو

Detector( 2گرم بر حسب میلیCO سنگ یا بر گرم𝑚𝑔𝐶𝑂2

𝑔𝑅𝑜𝑐𝑘 (.Hunt, 1996)گیری شود اندازه

درجه و تحت 838تا 288، در دمای اکسیداسیون، در آون 2Sمانده پس از ثبت پیک : کربن ارگانیکی باقی4Sپیک

گیری این را بدهد. واحد اندازه 4Sبه دست آمده، تشکیل پیک 2COشود تا در نهایت شرایط اتمسفر اکسیژن، اکسید می

(.Hunt, 1996)باشد سنگ مییا کربن بر گرم 2COگرم میلی ،پیک

𝐻، منطبق با نسبت اتمی (Hydrogen Index): شاخص هیدروژن HIاندیس

𝐶آنالیز عنصری کروژن در نمودار ، حاصل از

ری نوع و بلوغ حرارتی کروژن به کار تواند در پیگدر کروژن است که می روژن موجوددن و متناسب با مقدار هیلکرو-ون

𝑆2از طریق رود.

𝑇𝑂𝐶 (.Peters, 1988) شودهم محاسبه می

𝑂، منطبق بر مقادیر (Oxygen Index): شاخص اکسیژن OIاندیس

𝐶اصل از آنالیز عنصری کروژن در نمودار اتمی ح

𝑆3و متناسب با مقادیر اکسیژن موجود در کروژن است که از طریق نسبت لنکرو-ون

𝑇𝑂𝐶 (.Peters, 1988)آید به دست می

𝑆1، از نسبت (Production Index): شاخص تولید PIاندیس

𝑆1+𝑆2آید و جهت تفسیر تکامل مواد آلی با عمق حاصل می

در ،ارد تدریجا با افزایش عمق تدفین و بلوغ سنگ منشاء پیش از خروج هیدروکربوردیار مفید است، زیرا تمایل بس

(.McCarthy, k, et al, 2012) .یابدریز، افزایش رسوبات دانه

TOCکل کربن آلی : (Total Organic Carbon)سازی ارگانیکی در یک نمونه ، اولین گام جهت تعیین کمیت غنی

4Sو S2,S1S,3( نمایش داده شده و به صورت خودکار بر اساس پیک های %WTبرحسب وزنی) آید.میسنگی به حساب

توسط دستگاه محاسبه میشود.

axMT وکربن در محدوده حرارتی درجه حرارتی است که در آن درجه حرارت، بیشترین هیدر: شاخص پختگی، نشانگر

.شودتولید میدرجه 288-288

1Espitalie,et al.,1977

مقدار و نوع ماده آلی )کروژن(

ای و کلیدی همانند نوع ماده آلی و کیفیت آن، بلوغ حرارتی ماده آلی و... در ارزیابی پتانسیل اندازه گیری پارامترهای پایه

و گذاری و همچنین توالیمحیط و شرایط رسوب ها، نقش اساسی دارد. بسته بهتولید و اکتشاف هیدروکربورزایی شیل

شناسایی جهت را داشته باشند. 2 تا 1توانند مقادیر متفاوتی از انواع کروژن ها میشناسی / تکتونیک، شیلساختار زمین

و همچنین جهت ( 2)شکل HI (Peters,1986)در مقابل max T راز نمودا در نمونه های مورد مطالعه نوع ماده آلی

در مقابل HIو (2)شکل T max (Peters,1986)در مقابل HIاز طریق استفاده از نمودارهای هیدروکربورنوع تعیین

TOC ((Jackson, et al.1985 ها از نوعاستفاده گردید. بر همین اساس، نوع کروژن موجود در نمونه( 2)شکل III یا

را OIکه مقادیر باالی ییهانمونه OIدر مقابل HIدر نمودار .مرحله گاززایی قرار دارند دراکثرا می باشد که ذغالی

نمونه های ( 2)شکل TOC (Moldowan,2006 )در برابر 1S نمودار بر اساس .هوازده هستند احتماال ،دهندمینشان

مورد بررسی، نشان از عدم آلودگی و برجا بودن هیدروکربورهای احتمالی دارند.

HI (Peters,1986 )در مقابل Tmaxنمایش تغییرات -2شکل

ایی نوع ماده آلی. های مورد مطالعه به منظور شناسدر نمونه

III به تیپ در مرحله بالغ تا فوق بالغ قرار گرفته وها عمدتا نمونه

تعلق دارند.

TOC(،Moldowan,2006)در مقابل S1نمودار -2شکل

های مورد مطالعه در محدوده هیدروکربورهای برجا نمونه

-دهنده قابل تفسیر بودن آنها، نیز میگرفته و همچنین نشانقرار

باشد

جهت HI/Tmax (Peters,1986 )نمایش تغییرات -2شکل

های مورد مطالعه. اکثریت تشخیص نوع هیدروکربور در نمونه

ها در محدوده زون گاز) گاز خشک( قرار دارند. نمونه

TOC، (Jackson, et. al., 1985)در برابر HIپالت -2 شکل

.های مورد مطالعه جهت ارزیابی نوع هیدروکربور تولید شدهنمونه

ها در محدوده زون نفت / گاززایی قرار داشته د اندکی از نمونهتعدا

را نشان میدهند گاززایی و اکثریت حدود

( بعنوان شاخص جهت تعیین پتانسیل تولید و غنی سازی ماده آلی به TOCمقادیر و درصد کل کربن آلی )

قرار داشته درصد وزنی 8تا 8.2در سنگ بین TOCاگر درصد TOC(Peters,1986)بر اساس مقادیر حساب می آید.

درصد وزنی باشد، سنگ دارای 1 - 8.2بین TOCباشد، سنگ از نظر پتانسیل تولید فقیر به حساب آمده و اگر درصد

درصد وزنی باشد، سنگ دارای پتانسیل تولید خوب و اگر مقادیر 4-1بین TOC پتانسیل تولید ضعیف، اگر درصد

TOC این 1، پترز و کاسا1332درصد وزنی باشد، سنگ دارای پتانسیل تولید خیلی خوب است. در سال 4 باالتر از

باشند، به عنوان سنگهایی با 2بیشتر از TOCهایی که دارای مقادیر درصد وزنی جدول را کاملتر کرده و به سنگ

.(2و 4)جداول نام بردند (excellent)پتانسیل تولید عالی

بندی سنگ منشا هیدروکربوری بر اساس تقسیم -4جدول

TOC (Peters,1986)مقادیر

کننده پتانسیل تولیدپارامترهای ژئوشیمیایی تعیین -2جدول

(Peters,1986)

های نشان از پتانسیل تولید ضعیف )نمونه ، وقرار گرفته 42/42تا 80/8بین TOCهای مورد مطالعه مقادیر در نمونه

سنگی( تا عالی )شیل زغالی( دارند. شیل سبز و ماسه

گروه ماسرالی

ها از بقایای انواع مختلف گیاهان و مواد جانوری ها و مواد آلی متفاوت، تشکیل شده است. ماسرالترکیب ماسرالکروژن از

کند نقش مهمی در توصیف پتانسیل زایش و همچنین تفاوتهای افقی یا جانبی یک سنگ منشأ ایفا می و تشکیل شده

(peters&cassa,1994لیپتینیت .) گسه گروه ماسرالی اصلی در زغالسنگ و سن اینرتینایت و ویترینایت ،یا اگزینایت-

پالینومورفها اگزینایت و قطعات آمورف هستند. %22زا، معموال حاوی بیش از کروژنهای نفت آیند.های رسوبی بشمار می

منشأهای گهای غنی از لیپید، سنو جلبکها نسبت به فیتوکالستها از لیپید بیشتری برخوردار بوده و به همراه ماسرال

(.Ibrahim, et. al., 2000مستعد هیدروکربور مایع و گاز را تشکیل میدهند )

در منطقه دهمال 1223های سال بر اساس اطالعات شرکت زغالسنگ البرز شرقی واقع در شاهرود که بر اساس داده

درصد فیوزینیت 2تا 8ایت و درصد لیپتین 18تا 8درصد ویترینایت، 38 – 08صورت گرفته، ترکیب زغالسنگی دارای

میباشد.

دگرسانی و بلوغ ماده آلیجهت بررسی MaxTو HI ،PIبکارگیری پارامترهای

کیفیت سنگ منشأ، چه بصورت شیل و چه کربنات، به تعداد زیادی شاخصه معمول وابسته است، منتهی محیط و شرایط

(.Mccarthy, k., et. al, 2012) هستند رسوبگذاری و بلوغ حرارتی کروژن از اهمیت خاصی برخوردار

درجه سانتی گراد و برای کروژن نوع 228-248بین محدوده حرارتی IIدر طی پیرولیز، تولید هیدروکربن از کروژن نوع

III درجه و محدوده حرارتی 228-218)محدوده حرارتی گاز تر و نفت میعانی بین 288-218، بین محدودة حرارتی

ی مورد هانمونهگرادیان بلوغ حرارتی در جهت تعیین پارامترهای .باشد( قرار داردمیدرجه 228گاز خشک بیش از

Tmax (Tissot & Welte, 1984)در مقابل HI، (0)شکل Tmax (Peters,1986)بر حسب PIمطالعه از نمودارهای

1 Peters & cassa

توان تولید

هیدروکربور

TOC در شیل

)درصد وزنی(

TOC در کربنات

)درصد وزنی(

0-2/0 0 – 5/0 ضعیف

2/0 – 5/0 5/0 – 1 مناسب

5/0 – 1 1 – 2 خوب

1 – 2 2 – 5 خیلی خوب

2بیش از 5بیش از عالی

2+S1S (Mg HC/g

ROCK)

2S (mg HC / g

ROCK) 1S

(mg HC / g

ROCK) TOC

(wt %) Quantity

0-3 0-2.5 0-0.5 0-0.5 Poor 3-6 2.5-5 0.5-1 0.5-1 Fair

6-12 5-10 1-2 1-2 Good +12 +10 2+ +2 Very

Good

لوغ های تیره بنمونهمطالعه از نابالغ تا فوق بالغ بوده که های موردمحدوده بلوغ حرارتی در نمونه استفاده شد.( 1)شکل

ها میزان تبدیل مواد آلی در محدوده پایینی قرار گرفته است اما باالتری را نشان میدهند. ضمن آنکه، در برخی از نمونه

اند )بجز یک مورد که تلفیقی از زون های شیلی منطقه مورد مطالعه وارد مرحله متاژنز و تولید گاز خشک شدهاکثر نمونه

مرحله کاتاژنز نشان میدهد(.نفت/ گاز را با

جهت HI – Tmax،(Tissot&Welte,1984)نمودار -1شکل

ها در مراحل انتهایی تعیین پنجره هیدروکربوری، اکثریت نمونه

اند، کاتاژنز و ورود به مرحله متاژنز و تولید گاز خشک قرار گرفته

میباشد. IV و IIIها از نوع کروژن ضمن آنکه تیپ اکثر نمونه

ی در محدوده PI – maxTها در نمودار هموقعیت نمون -0 شکل

(Peters,1986) دارند.زون زایش گاز قرار

گذاری(خساره آلی )محیط رسوبر

شود که دارای گسترش عرضی و قائم معینی میبه حجمی از سنگهای رسوبی گفته دار، یا رخساره کروژنرخساره آلی

ای رد گستردهامروزه این اصطالح کارب (.Jones,1987بوده و همچنین دارای خصوصیات آلی یکسان و مشخص باشند )

د گامی موثر توانمینگاری رخساره آلی با مفاهیم ستون چینه استفاده و تلفیق مطالعات در ژئوشیمی آلی داشته بطوریکه،

کند.هیدروکربوزایی یک سنگ منشأ ایفا گویی تواناییپیش در بهبود

در HIو (18)شکل OIدر مقابل HIی رخساره رسوبی از نمودارهای هاشاخصهتعیین جهت ی مورد مطالعه هانمونهدر

پتانسیل تولید هفت رخساره آلی را بر اساس ظرفیت و 1301در سال 1جونزاستفاده شد. ، (3)شکل TOCبرابر

(، بر همین 2 )جدول و همچنین خصوصیات پتروگرافی آلی تعریف کرد HI,TOC,H/Cبا استفاده از مقادیر هیدروکربور

TOCو HI˃850با ییاحیانهشته شده در محیط شدیدا ی مواد آلی هانمونهمتعلق به رخساره آلی Aاساس: محدوده

TOC = 3-10و HI = 650-850ی احیایی دریایی پیشرونده با هامحیط نشان دهنده ABمیباشد. محدوده 20 -5 =

-را به نمایش می TOC = 3-10و HI = 400-650احیایی با مقادیر ای نسبتای دریایی یا دریاچههامحیط ،B است.

ن اکسیدان، همچنیسریع در شرایط نسبتا گذاریرسوبای با ی دارای مواد آلی دریایی و قارههامحیطنمایشگر BCگذارد.

HIمتوسط تحت شرایط احیایی و گذاریرسوبی با سرعت هامحیط C است. TOC = 1-3و HI = 250 -400مقادیر

ی عمیق در مجاورت نقاط کوهزایی با هامحیطمنعکس کننده CD را نشان میدهد. TOC = 0.5 -2و 125-250 =

HI = 50-125 وTOC = 0.5-2 و باالخره D اکسیدان با ای قاره ای شدیدهامحیطنمایشگرHI ˂50 وTOC =

خشکی، اده آلی از منشأکاهش وبه مقدار م محتوای جلبکی رسوبات D بسمت Aرخساره آلی باشد. ازمی 2- 0.5

قرار CDو تعداد اندکی در محدوده D ی مورد مطالعه، اکثر نقاط در محدوده هانمونهگردد. در اکسید شده اضافه می

1 Jones

های مورد مطالعهاحتماال در نمونه اکسیدان است که ای قاره ای با شرایط شدیدهامحیطحاکی از Dگیرند. محدوده می

همراه با فراوانی مواد HIو پایین OIوجود مقادیر باالی رو شده است. روبههای مقطعی آب دریا با پسروی و پیشروی

.یایی تجزیه شده نیز حکایت از محیط غالب خشکی تحت اکسایش باال داردخشکی یا در ٴآلی با منشا

های اولیه، محیط رسوبی و محصوالت اولیه ، ارگانیسمیمیایی، مواد آلی غالبمراه پارامترهای ژئوشههای آلی تعیین شده بهرخساره -2جدول

(Jones,1987)

Examples

Comment

and Note

Primary

Products Depositional Enviroments Primary Organisms Dominate

Organic

Matter

TOC

wt% OI HI H/C Organic

Facies

Green River Oil

Shale

Oil Lacustrine, Persistent

O, 2anoxia, stratified H

Warm humid climate

Botrycoccus, Tasmanites Algal Amorph 5-20 10-30 >850 >1.45 A

Upper J

Carbonate

Saudia Arabia

Oil Persistent anoxic,

transgressive, warm –

equable climate, Well

Laminated

Conspicus Trasmanites Amorphous,

highly fluor,

Minor

terreserial input

3-10 20-50 650-

850

1.35-

1.45

AB

Kimmerigian,

North Sea

Oil Less persistent anoxia

marine or lacustrine,

Transgressive aeas shallow

medium depths. Laminated

Conspicuos Tasmanites

during Creaceous, Marline/

non - marine algae &

associated bacteria

Amorphous,

common,

Terrestrial input

3-10 30-80 400-

650

1.15-

1.35

B

Pro-delta muds Liquids

and Gas

Terreteial & marine organic

matter, Pro-delta mudsouter

shelf, upper continental

slopes, Rapid deposition in

O, Rapid vertical 2Oxic H

variations

Variable algal input, Diverse Mixed; some

oxidation.

Partially

oxidized during

Cretaceous,

Algal

1-3 40-80 250-

400

0.95-

1.15

BC

Lower, T

offshore

Labrador

Gas prone moderate rapid –O 2Oxic H

deposition in anoxic

condition

Telinite & Colinite, Low

amounts of spores cuticules

& reslinite

Terresterial;

some oxidation

0.5-5 50-

150

125-

250

0.75-

0.95

C

K offshore

eastern USA,

Lower K Torok,

Brooks Tanges

Moderate

Dry Gas

capacity

Marine fore – deeps in front

of rising mountain ranges

Varying amounts terrestrial

& reworked OM some fine

grain amorphous OM of

unknown origin

Oxidized;

Reworked

Organic Matter

0.5-2 40-

150

50-

125

0.6-

0.75

CD

Carbonate

Shelves Dry Gas

only at

high

maturity

Deep ocean to terrestrial Domin ant intertinite,

Highly oxidized ir

redepostied residual OM

Highly oxidized <0.5-

2

20-

200

<50 >0.06 D

های مورد مطالعه سازند شمشک در روی موقعیت نمونه -3شکل

جهت تعیین رخساره آلی TOCدر مقابل HIنمودار

(Jones,1987)

HI/OIهای آلی با استفاده از تغییرات نمایش رخساره -18شکل

(Jones,1987)

زاییهیدروکربنبررسی توان

پترز تعیین نمود. همچنین، OCTو مقادیر S2, S 2+S1S ,1توان با استفاده از پارامترهای میرا زاییهیدروکربنتوان

بر Toc2+S1S /پتانسیل زایش هیدروکربور را بر مبنای چگونگی توزیع مقادیر 1312و بارکر در سال 1302در سال

در S1+ S2ی مورد بررسی، جهت تعیین پتانسیل هیدروکربورزایی از نمودار هانمونهروی نمودار مشخص کردند. در

ردید.استفاده گ( 11)شکل TOCدر برابر PCIو ( 14)شکل TOCمقابل

برای تعیین کیفیت PCI/TOCاز اندیساستفاده -11شکل

های نمونهزایی تیپ کروژن و پتانسیل هیدورکربن ،سنگ منشاء

و 8802/8ها دارای مقدار نمونه PCIحداقل مقادیر .مورد مطالعه

تعلق IIIها به نوع است.تیپ اکثر نمونه 12/21حداکثر مقدار

ها از ضعیف تا خیلیداشته و محدوده پتانسیل هیدروکربورزایی آن

,.adapted from Shaaban et al) شود خوب نشان داده می

2006).

به منظور تعیین TOCدر برابر S1 S2 +نمودار -14شکل

در ها عمدتا( نمونهBarker,1996ها )پتانسیل ژنتیکی نمونه

.اندمحدوده ضعیف تا خوب قرار گرفته

های های مورد مطالعه از ضعیف تا خیلی خوب قرار گرفته که نمونههمین اساس، پتانسیل تولید هیدروکربور در نمونهبر

های شیلی سیاه و زغالی از پتانسیل تولید قابل شیلی سبز دارای توان هیدروکربوری ضعیف )غیر قابل قبول( و نمونه

توجه و قابل قبولی برخوردار هستند.

گیرینتیجه

های مورد نهاول برروی نمو-های انجام گرفته و تفاسیری که از نتایج تجزیه دستگاهی آنالیز پیرولیز راکا توجه به بررسیب

توان نتایج زیر را استنتاج کرد:بررسی صورت گرفت، می

رفته ر گبالغ را دربهای سازند شمشک در منطقه مورد مطالعه از لحاظ بلوغ ماده آلی طیفی از بالغ تا فوقشیل

تر )شیل سیاه و زغالی( از بلوغ حرارتی باالتری برخوردار هستند. های تیرهکه نمونه

کرولن بیشتر به کروژن تیپ ها در نمودار ونموقعیت نمونهIII وIV های شیلی از لحاظ اشاره دارد و اکثر نمونه

اند. موارد اندکی نیز، شامل ورود به رفتهپتانسیل تولید در زون گازی، گاز خشک و ورود به مرحله متاژنز قرار گ

طلبد. شود که نیاز به مطالعات اختصاصی بیشتر را میگاز می-مرحله نفت

های مورد مطالعه در نمودار پالت و توزیع نمونهHI در برابرOI و همچنین استفاده از مقادیرTOCی ، محدوده

ها و دهد، که احتماال با پیشروی( نشان میDسیدان شدید )ای با شرایط اکها را قارهای اکثریت نمونهرخساره

های مقطعی آب دریا همراه بوده است.رویپس

مقادیرOI ،باالHI ها عالوه بر اشاره به غالب بودن شرایط اکسایش قوی و مواد آلی فقیر پایین اکثریت نمونه

ی های زغالدرصد باالی ماسرال ویترینایت در شیل همراه باای یا دریایی تجزیه شده، از هیدروژن با منشاء قاره

کند.به گاززا بودن آنها نیز اشاره میو زغالسنگ

های شیلی سبز دارایو نمونه روکربنی را داشتهاین سازند پتانسیل مناسب جهت مطالعات سنگ منشاء هید

قابل پتانسیل تولید قابل توجه و های شیلی سیاه و زغالی ازتوان هیدروکربوری ضعیف )غیر قابل قبول( و نمونه

قبولی برخوردار هستند.

منابع

اولین کنگره ملی زغالسنگ." تکتونیک زغالسنگ ایران "(،1231حیدری ح،) -1

شاهرود. سازمان زمین شناسی و اکتشافات معدنی 011111/0نقشه "( 1204)وزیری ح.، مجیدی فرد. م. -4

"کشور

، آرشیو بخش اکتشاف"زغالسنگ منطقه دهمال اکتشاف نیمه تفضیلی"(،1228شرکت زغالسنگ البرز شرقی) -2

4- Barker C. ,(1974) “pyrolysis techniques for source rock evaluation” the AAPG

Bulletin.58: 2349-2361

5- Cassa M.R, Peters K.E, (1994) “Applied source rock Geochemistry” Magoon, L.B and

W.G Dow, eds, The petroleum System From Source to trap: AAPG Memoir 60

6- Espitalie J., Laporte J. L., Madec M., Marquis F., Le Plat P., Paulet J. and Boutefeu A.

(1997) “ Meihode Rapid de characterization des rochs meres de leur potential petrolier et

de leur degree devaolution ” Francais petrol 32 (1), 23-42

7- Hunt J.M. (1996) “petroleum geochemistry and geology” (2nd Ed) Pages 291-370

8- Ibrahim M.I.A., Hind H.A. and Al-Hitimi (2000) “ Albian- cenomanian Palynology,

palaeoecology and organic thermal maturity of well DK- B in the Dukhan oil field of

Western Qatar ”GeoArabian.5: 483-508

9- Jones J.H. (1994), “experimental Trace element Partitioning. In AGU Handbook of

Geophysical Constants”, J, in press.

10- Moldowan, j. M., 2006. The Biomarker Guid, Cambrige university press.Vol. 1 & 2.

11- Mccarthy, K., Niemann, M., Peters, K., Plamowski, D., 2011, Basic Petroleum

Geochemistry for source rock evaluation

12- Shekarifard A., Baudin F., Seyed- Emami K., Schnyder J., Shahidi A., Brunet M. F. and

Riboulleau A. (2011) “thermal maturity of the upper triassic- middle Jurassic Shemshak

group (Alborz range, Northern Iran) based on organic petrogeraphy, geochemistry and

basin modeling: implication for source rock evaluation and petroleum exploration”

13- Tissot, B. P., and D. H. Welte, 1984, Petroleum formation and occurrence: New York,

Springer-Verlag, 699 p.

14- Ibrahim M.I.A., Hind H.A., Al-Hitmi. 2000: Albian-Cenomanian

palynology,Palaeoecology and organic Thermal maturity of well DK-B in the Dukhan oil

Field of Western Qatar. Geo Arabia. 5: 483-508

15- Shaaban, F., R. Lutz, R. Littke, C. Bueker, and K. Odisho, 2006, Source-rock evaluation

and basin modelling in NE Egypt (NE Nile Delta and northern Sinai): Journal of

Petroleum Geology, v. 29, issue 2, p. 103-124.