استفاده از پردازش داده ماهواره‌ای در معرفی مناطق امیدبخش معدنی مرتبط با فرآیند لیستوینیت‌زایی، در ورقه ۱:۱۰۰۰۰۰ مختاران (جنوب بیرجند)
| دسته | دورسنجی و GIS |
|---|---|
| گروه | سازمان زمین شناسی و اکتشافات معدنی کشور |
| مکان برگزاری | بیست و یکمین گردهمائی علوم زمین |
| نویسنده | مهسا شهبازی |
| تاريخ برگزاری | ۲۹ آبان ۱۳۸۴ |
چکیده:
چهارگوش مختاران(۱:۱۰۰۰۰۰) در شرق ایران و جنوب استان خراسان قرار گرفته است. دربسیارى از نقاط این محدوده فرآیند لیستوینیت‌زایى در مقیاس وسیعى به چشم مى‌خورد که بعضاً واجد ارزش اقتصادى نیز مى‌باشند.هدف از این تحقیق بارزسازى، تفکیک و طبقه‌بندى واحدهاى لیستوینیتى‌شده منطقه با استفاده از پردازش تصاویرماهواره‌اى ( Landsat TM ۵) مى‌باشد. در طى این تحقیق عمدتاً تکنیک‌هاى BandRatio ، بکارگیرى فیلتر و تحلیل مؤلفه‌هاى اصلى (PCA) مورد استفاده قرار گرفته است. نتایج حاصل ازبازدیدهاى صحرایى و مطالعات آزمایشگاهى نیز بخوبى مؤید دقت و صحت نتایج بدست آمده مى‌باشد.
Abstract:
The sheet of Mokhtaran (۱:۱۰۰۰۰۰) is located in east of Iran and south of Khorasan province.
In many location of the region, listweanitization process is observed in a large scale, which some of that is also benefiting from an economic value.
This research has done in order to manifestation objectives of this research, is manifestation segregation and classification of listweanitized part of the region, by processing of satellite images (Landsat TM-۵). During this research, we have used Band Ratio, filters, as well as benefiting from Principal Component Analysis (PCA).
The results achieved by field visiting and laboratorial studies, significantly indicate the authenticity and precision of project consequences.
مقدمه:
لیستونیتها بعنوان یک مجموعه سیلیسی، کربناتی و سیلیسی - کربناتی متشکل از کانیهای کلسدوئن، اوپال،کوارتز، کلسیت، دولومیت، منیزیت شناخته شده‌اند. اهمیت این سنگها در همراهی برخی عناصر نظیر طلا،مس، نقره و جیوه و .. میباشد که در برخی نقاط عیار این عناصر در حد اقتصادی بوده و قابل بهره‌برداری‌میباشند.
مطالعات دورسنجی براساس داده‌های ماهواره‌ای در محدوده مختاران به منظور کمک به تفکیک واحدهای‌سنگی همینطور اکتشاف مواد معدنی و نیز شکستگیها و نواحی دگرسانی انجام گردید. هدف از این مقاله ارائه روشهایی از علم دورسنجی در تفکیک و تشخیص بهتر لیستونیتها و استفاده از آن در تعیین دقیقترمحدوده‌های امید بخش میباشد.
موقعیت جغرافیایی:
منطقه مورد نظر در شرق ایران و در جنوب استان خراسان (جنوب بیرجند) واقع میباشد. بلندترین نقطه این‌منطقه با ارتفاع 2790 متر و در کوه شاه و پست‌ترین نقطه آن با ارتفاع 1300 متر در جنوب غربی این منطقه واقع هستند.
- زمین شناسی:
این منطقه به کمربند آمیزه رنگین و فلیش در شرق ایران تعلق دارد و تنوع زیادی از سنگهای با سن کرتاسه پایانی و ترشیاری را شامل می‌شود. مجموعه فلیش و آمیزه رنگین در این ناحیه معمولاً براساس مشاهده فسیل فرامینیفر با سن کرتاسه پایانی در بعضی از سنگها به کرتاسه بالائی نسبت داده می‌شود. این بخش از تشکیلات منطقه، مجموعه بلوکهایی را نشان می‌دهدکه برروی سنگهای آذرین، رسوبی و دگرگونی رانده شده‌اند. مجموعه سنگهای آذرین منطقه متشکل از سنگهای اولترابازیک (عمدتاً پریدوتیت سرپانتینی شده و سرپانتینیت)، دیابازها و توفهای دیابازی است. دیابازها به مراتب فراوانتر و همچنین همگون‌تر از اولترابازیکها هستند. لیستوینیتها بصورت رگه‌ها و رگچه‌هایی درون سنگهای فوق بازیک سرپانتینیتی شده و همچنین در محل گسلهای اصلی و در مرز بین واحدهای سنگی مجموعه افیولیتی تشکیل می‌شوند که در این حالت توده‌های بزرگ و ستیغ سازی، شبیه به واحدهای آهکی را بوجود می‌آورند. برای‌لیستوینیت‌های ایران میتوان سنی بعد از کرتاسه فوقانی یعنی پس از جایگیری افیولیت‌ها و رخداد دگرگونی ناحیه‌ای در نظرگرفت.
با توجه به شرایط تشکیل لیستوینیتها روند فراگیری این سنگها در سطح زمین غالباً بر روند گسلهای موجود درمنطقه منطبق است و بصورت رگه‌ها و توده‌هایی با طول و عرض‌های مختلف در منطقه دیده می‌شوند. هیچکدام از این رگه‌ها تداوم خود را در کل روند حفظ نکرده بلکه بصورت عدسی‌هایی از هم جدا شده‌اند که این امر نیز ناشی از طبیعت تشکیل این سنگها میباشد.
- روش کار:
محدوده مورد بررسی را داده‌های TM به شماره گذر 159 و ردیف 39 می‌پوشاند. داده‌های مورد استفاده در این بررسی مربوط به سال 1989 میباشد.
به منظور رفع خطاهای هندسی ایجاد شده در داده‌ها، که باعث میگردد تا عوارض دارای مختصات واقعی‌خود نباشند، انجام تصحیح هندسی ضروری میباشد. در این ورقه با استفاده از نقشه‌های‌توپوگرافی1:50000 و انتخاب 160 نقطه کنترل زمینی بر روی هر دو مورد (هم نقشه و هم داده‌های‌ماهواره‌ای) و تعیین UTM داده‌ها تصحیحات هندسی انجام گرفت.
تصاویر رنگی که حاصل ترکیب سه باند تصویری و بکار بردن فیلترهای رنگی با رنگهای اصلی و مکمل‌می‌باشند، به صورت تصاویر رنگی مجازی و یا واقعی تهیه می‌گردند که مجازی یا واقعی بودن تصاویر حاصله به ترکیب باندهای استفاده شده بستگی دارد. در مورد منطقه مختاران کانالهای مختلف با آشکار سازی‌های خاص در محیط RGB استفاده گردیده‌اند. این تصاویر با شرح کار انجام شده ارائه میگردد. بکار گیری فیلترها جهت رسیدن به تصاویر با کیفیت بهتر بوده که با وارد عمل شدن پاره‌ای توابع بر روی‌تصویر صورت می‌گیرد. فیلتره کردن در حوزه فضایی تصویر که به منظور بدست آوردن تصویری متباین است، معمولاً با عمل پیچش و بوسیله یک ماتریس n*n انجام می‌شود. از انواع فیلترهای حوزه فضایی میتوان فیلترهای پایین‌گذر،بالا گذر، راستایی و بافتی را نام برد.
با استفاده از عملیات بین تصاویر بر روی محدوده مورد مطالعه میتوان به موارد ارزشمندی دست یافت این‌عملیات شامل روشهای نسبتی(Band Ratio) و مؤلفه اصلی ( (Principal Component Analysis میباشند. با استفاده از روش نسبتی، بازتاب طیفی یک یا چند باند بر بازتاب طیفی یک یا چند باند دیگر تقسیم میگردد و در نتیجه درجات روشنایی جدید یا اصولاً تصویری جدید حاصل میگردد. این روش با توجه به شناخت بازتاب طیفی پدیده‌های مختلف برای بارزسازی ترکیبات عوارض ویژه بکار گرفته می‌شود. در محدوده مورد مطالعه از این تصاویر برای تفکیک نواحی دگرسانی، پوشش‌گیاهی و مناطق دارای اکسید آهن استفاده شده است. در این تصاویر مناطق دگرسانی به رنگ سفید تا شیری دیده می‌شود.
روش مؤلفه اصلی به منظور کاهش اطلاعات تکراری و یا پدیده‌های مزاحم مانند سایه، اثرات توپوگرافی و زاویه‌تابش خورشید بکار برده می‌شود و براساس محاسبه انحراف از معیار، واریانس وکوواریانس طراحی گردیده‌است. به منظور کنترل صحت این روش‌ها، داده‌های مذکور با سایر اطلاعات موجود،داده های زمین‌شناسی و معدنی تلفیق گردید. در مرحله بعد براساس پارامترهای شناخت؛ مانند بافت، تن، رنگ، شکل و اندازه و ...، عملیات الگوسازی انجام گرفت و سپس با توجه به آن تفسیر چشمی صورت گرفت.
برای تشخیص شکستگیها از تصاویر تک باندی و یا رنگی فیلتره شده و همچنین از تصاویر تولیدشده از تغییر زوایای تابش‌خورشید، استفاده شده است. در این راستا نشانه‌های زمین ریخت‌شناسی که بسیار با ارزش میباشند نیزمورد توجه قرار گرفته است. لازم به یادآوری است که در تصویرمذکور تنها به شکستگیهایی اشاره شده که در نقشه زمین‌شناسی لحاظ‌نشده و یا دارای تفاوتهایی می باشد.
شناسایی نواحی دگرسانی گرمابی، یکی از مهمترین نشانه‌های اولیه تشخیص ذخایر معدنی گرمابی است. در این راستا شناسایی لیستوینیتها و مواد معدنی همراه، که در زونهای برشی حاصل از فعالیتهای تکتونیکی و شکستگیهای هیدرولیکی و بر اثر غالب شدن فشار سیال بر فشار لیتواستاتیک حاصل می‌شوند، هدف اصلی این تحقیق می باشد.
از مهمترین عوامل موفقیت روشهای دورسنجی در اکتشاف ذخایر معدنی، خصوصیات طیفی کانیهای آبدارنظیر انواع رسها، پیروفیلیت و آلونیت، بعنوان اجزای اصلی زونهای دگرسانی است که همگی در طول موج35/2 تا 80/2 میکرومتر معادل باند 7 سنجنده لندست TMدارای باند جذبی بوده و نشانگرهای کلیدی درتشخیص زونهای دگرسانی مذکور محسوب می‌شوند. بنابراین استفاده از عملیات حسابی بین باندها از نوع نسبتی، با بکارگیری باند 7 با حداقل بازتاب طیفی در برابر باند 5 که حداکثر بازتاب طیفی این کانیها در آن محدوده رخ‌می‌دهد، باعث بارزشدن کانیهای همراه دگرسانی خواهد شد.
جهت جلوگیری از ایجاد خطا، تصویری برای تفکیک پوشش گیاهی در منطقه ساخته شد تا بتوان این مناطق را بعنوان نواحی بی‌ارزش حذف و تصاویر دگرسانی با دقت هر چه تمام‌تر تهیه گردد.
- نتیجه گیری و معرفی مناطق امیدبخش:
با توجه به زمین‌شناسی و تیپ سنگهای موجود منطقه و با استفاده از بازدیدهای زمینی، براساس الگوریتم نهایی که در واقع تصاویر سیاه و سفید و یا رنگی حاصل از ترکیب باندهای آشکارسازی‌شده هستند، محدوده واحدهای سنگی مختلف، خط واره‌ها و سطوح دگرسان براساس شدت دگرسانی مشخص گردیده که نتایج آن بصورت تصاویری با شرح مختصر بر ویژگیهای آنها ارائه شده است .
براین اساس و با عنایت به روشهای نوین اکتشافی، بهره‌گیری از فن آوری دورسنجی دراین منطقه موجب تشخیص زونهای مختلف دگرسانی، شکستگیهای موجود و تاحدودی ساختار کلی منطقه و نهایتاً نواحی دارای تمرکز لیستوینیتها و به تبع آنها کانی سازی گشته است. در این ارتباط میتوان به مناطق ّمسعودیّ ، ّاولنگّ وّگلرکّ و همچنین واحدهای لیستوینیتی در جنوب ورقه مذکور اشاره نمودکه مطالعات ژئوشیمی، کانی سنگین و بررسی های زمین شناسی اقتصادی نیز آنرا تاًیید نموده است.