ارزیابی و تجزیه و تحلیل کارآیی اکتشافات ژئوفیزیکی انجام شده در کانسار مس علی آباد یزد
| دسته | ژئوفیزیک |
|---|---|
| گروه | سازمان زمین شناسی و اکتشافات معدنی کشور |
| مکان برگزاری | بیست و ششمین گردهمایی علوم زمین |
| تاريخ برگزاری | ۱۳ اسفند ۱۳۸۶ |
چکیده
در کانسار مس علی آبادواقع در فاصله ۵۵ کیلومترى جنوب غرب شهرستان یزد،فعالیتهاى اکتشافى به دو روش غیر مستقیم (اکتشافات ژئوفیزیکى در سال ۱۳۸۵) و مستقیم (عملیات حفاریهاى عمیق بطور تقریباً همزمان) صورت گرفته است. در مطالعه حاضر مىزان انطباق شبه مقاطع ژئوفیزیکى (فاکتور فلزى) با مقاطع ماده معدنى (عیار مس) منطبق بر پروفیلهاى ژئوفیزیکى، بطور کیفى مورد برسى قرار گرفته و میزان همبستگى داده هاى ژئوفیزیکى قبل و بعد از مدلسازى معکوس هموار با نتایج عیار سنجى عملیات حفارى بطور کمى برآوردشده است کهبراى این منظور میزان همبستـگى خطى بین داده های ژئوفیزیکی بارپذیرى و مقاومت ویژه ظاهرىقبل و بعد از مدلسازى معکوس هموار و داده های عیارسنجی عنصر مس، در یک محـدوده مشخص و یکسان بعد از یک شبکه‌بندى معین و برابر و درونیابى مقادیر آنها، تعیین گردیده است.
بر اساس نتایج به دست آمده میزان همبستگى داده هاى ژئوفیزیکى با داده هاى عیار سنجى مس، بسیار کم تا کم (ضریب همبستگى کمتر از ۴/۰ ± ) مى باشد هرچند که این همبستگى بعد از مدلسازى معکوس هموار داده هاى ژئوفیزیکى،اندکى افزایش یافته است اما بطور کلى مقایسه شبه مقاطع فاکتور فلزى و مقاطع ماده معدنى منطبق بر پروفیلهاى ژئوفیزیکى، ترسیم لاگهاى گمانه هاى اکتشافى و میزان همبستگى داده هاى ژئوفیزیکى با داده هاى عیار سنجى مس نشان مى دهد که روشهاى اکتشاف ژئوفیزیکى بکار رفته در منطقه از کارآیی نسبتاً کمی برخوردار بوده است و دلیل اصلى آن، پیچیدگى خود کانسار و بالا بودن سطح نوفه در منطقه مى باشد.
واژه های کلیدی:
پروفیل ژئوفیزیکى، پلاریزاسیون القایى (قطبش القایى)، بارپذیرى، مقاومت ویژه ظاهرى، آنومالى (بى هنجارى)، شبه مقطع ژئوفیزیکى، آرایه قطبى-دوقطبى، حفارى اکتشافى، میزان همبستگى، مقطع اکتشافى، فاکتور فلزى، مدلسازى معکوس هموار.
رضا احمدی- عضو هیئت علمی دانشگاه علم و صنعت ایران - واحد اراک R_Ahmadi@iustarak.ac.ir
اسماعیل اسدی- دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی معدن- دانشگاه شهید باهنر کرمان
محمد جلالی- دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی معدن- دانشگاه شهید باهنر کرمان
مقدمه:
کانسار مس علی آباددر جنوب مرکزی ایران، در فاصله 55 کیلومتری جنوب غرب شهرستان یزد، 35 کیلومتری جنوب غرب شهرستان تفت، در نیمه جنوبی شیت زمین شناسی 1:100000 خضرآباد و جنوب غربی برگه توپوگرافی 1:250000 علی آباد بین طول جغرافیایی768000E تا 771000E و عرض جغرافیایی 3503000N تا 3507000N قرار دارد.
کانسار در فاصله 2 کیلومتری روستای دامک علی آباد واقع شده و راه اصلی دسترسی به آن، جاده آسفالته یزد-تفت-علی آباد می باشد.
زمین شناسی منطقه ای محدوده مورد مطالعه:
تنوع لیتولوژیکی در این منطقه بسیار فراوان بوده و قدیمی ترین سنگهای منطقه سلسله جبال شیرکوه با سنگهای گرانیتی و گرانودیوریتی می باشند که در شرق منطقه، مورد مطالعه واقع شده اند. سنگهای نفوذی شیرکوه در وسعت ریادی مشاهده شده که دارای ترکیب گرانودیوریت تا گرانیت می باشند[1]. با توجه به مطالعات انجام گرفته به نظر می رسد که سنگهای نفوذی شیرکوه با گرانودیوریت های بیوتیت دار آغاز و سپس در مراحل بعدی دارای ترکیبات اسیدی شده اند[2]. سازند سنگستان از سازندهای اصلی منطقه به شمار می رود که در منطقه یزد سطح بسیار زیادی را می پوشاند. در منطقه مورد مطالعه مرز زیرین این سازند بطور دگرشیب بر روی گرانیت های شیرکوه قرار گرفته است.
کانسار مورد مطالعه بر روی کمربند آمیزه رنگین قرار دارد. این کمربند از شمال غرب کشور شروع و به سمت جنوب شرق ادامه پیدا می کند و دارای کانیهای مختلف فلزی می باشد که کانی سازی و تمرکز سولفوری در منطقه بیشتر در سنگهای گرانودیوریتی دگرگون شده یافت می شود[2].
فعالیتهای اکتشافی انجام شده در منطقه:
در سال 1371 امور اکتشافات شرکت ملی صنایع مس ایران مطالعات اکتشافی سیستماتیک محدوده را در برنامه اجرائی خود قرار داده که منجر به تهیه نقشه های توپوگرافی و زمین شناسی در مقیاس 2000 :1 گردیده است. در سال 1378 مطالعات ژئوفیزیک تفضیلی به روشهای پلاریزاسیون القایی و مغناطیس سنجی در محدوده ای به وسعت تقریبی 7/1 کیلومتر مربع توسط شرکت مهندسین مشاور صمان کاو انجام شده و جهت تایید نتایج عملیات ژئوفیزیکی، حدود 800 متر گمانه های اکتشافی نیز در محدوده بی هنجاریهای IP، حفر گردیده است.
به منظور تکمیل اکتشافات ژئوفیزیکی قبلی، بررسی وجود و یا عدم وجود ماده معدنی، تعیین شکل، محدوده و عمق آنومالی یا آنومالیها، محدوده مورد مطالعه در آبان ماه سال 1385 توسط همان شرکتبا استفاده از روش پلاریزاسیون القاییو مقاومت ویژه ظاهری مجدداً تحت پوشش عملیات ژئوفیزیکی قرار گرفته که ابتدا توسط آرایه مستطیلی با طول خط جریان ABمساوی با 1000 متر و فواصل الکترودی MN برابر با 20 متر برداشت پلاریزاسیون القایی و مقاومت ویژه ظاهری صورت گرفته و برای بررسی بیشتر بی هنجاریهای حاصله در عمق، دستیابی به اطلاعات بیشتر در مورد شکل و عمق آنومالیها و تعیین ابعاد آنها، چهار شبه مقطع بارپذیری و مقاومت ویژه ظاهری DD-1، PD-2، PD-3 و PD-4 با آرایه قطبی –دوقطبی (پروفیل DD-1 با آرایه های دوقطبی-دوقطبی و قطبی-دوقطبی) برداشت شده و تا عمق حدود 250 متری از سطح زمین مطالعه گردیده که در مجموع تعداد نقاط اندازه گیری شده برای بارپذیری و مقاومت ویژه ظاهری بالغ بر 1000 نقطه می باشد.
شکل 1 نقشه هم بارپذیری محدوده مورد مطالعه و موقعیت پروفیلهای ژئوفیزیکی پیاده شده در منطقه را نشان می دهد.
همزمان با انجام عملیات ژئوفیزیکی و به‌دنبال نتایج حاصله از ژئوفیزیک،جهت تعیین میزان ذخیره نهایی ماده معدنی در این منطقهاقدام به عملیات حفاری اکتشافی شده است. در این راستا تعداد 74 گمانه اکتشافی حفر گردیده که در مجموع در حدود 8500 متر حفاری صورت گرفته است.
بررسی کمی میزان انطباق مقاطع ماده معدنی با شبه مقاطع ژئوفیزیکی:
برای مغزه‌های حاصله از حفاری، عیارسنجی برای عناصر مس، مولیبدن و آهن انجام گرفته که البته داده های مولیبدن و آهن ناقص بوده و در مطالعه حاضر عیار عنصر مس مدنظر می‌باشد. در شکل 2 موقعیت پراکندگی گمانه های اکتشافی، پروفیلهای ژئوفیزیکی و مقاطع اکتشافی منطبق بر این پروفیلها نشان داده شده و گمانه های واقع بر هر یک از پروفیلهای ژئوفیزیکی DD-1، PD-2، PD-3 و PD-4 در جدول 1 آورده شده است. ضمناً داده های خام بارپذیری و مقاومت ویژه ظاهری شبه مقاطع DD-1، PD-2، PD-3 و PD-4 نیز در دسترس می‌باشند. به منظور مقایسه کمی مقاطع اکتشافی با شبه مقاطع ژئوفیزیکی و بررسی میزان انطباق آنها با یکدیگر، میزان همبستـگی خطی بین داده های خام ژئوفیزیکی بارپذیری و مقاومت ویژه ظاهری و داده های عیارسنجی عنصر مس در یک محـدوده مشخص و یکسان بعد از یک شبکه‌بندی معین و برابر و درونیابی مقادیر آنها، تعیین شده که نتایج میزان همبستگی متغیرهای مذکور برای پروفیلهای مختلف در جدول 2 خلاصه شده است.
جدول 1: مشخصات گمانه های اکتشافی واقع بر روی پروفیلهایژئوفیزیکی.
|
پروفیل
|
گمانه‌های واقع بر روی پروفیل
|
|
DD-1
|
C-28, D-28, E-28, F-28, G-28, H-28, JK-30
|
|
PD-2
|
D-24, DE-24, F-24, G-24, H-24, I-24
|
|
PD-3
|
D-13, E-13, F-13, G-14, H-14, I-14, IJ21
|
|
PD-4
|
D-20, E-20, FG-20, G-20, H-20, I-20(AY1)
|
جدول 2: ضرایب همبستگی بین داده‌های خام ژئوفیزیکی و داده های عیارسنجی پروفیلهای ژئوفیزیکی و مقاطع اکتشافی منطبق بر آنها.
|
پروفیل
میزان همبستگی
|
DD-1
|
PD-2
|
PD-3
|
PD-4
|
|
IP-Rs
|
05/0
|
21/0-
|
52/0-
|
58/0-
|
|
Cu-IP
|
22/0-
|
1/0-
|
36/0
|
07/0
|
|
Cu-Rs
|
27/0-
|
01/0-
|
21/0-
|
03/0-
|
داده های جدول 2 و واژه های توصیفی مربوط به میزان ضرایب همبستگی (جدول 3) نشان می دهند که میزان همبستگی بین عیار مس با داده های بارپذیری در تمام پروفیلها بسیار کم تا کم می باشد. میزان همبستگی بین داده های بارپذیری و مقاومت ویژه ظاهری نیز در پروفیل DD1 بسیار کم است. اگرچه میزان همبستگی بین عیار مس و مقاومت ویژه ظاهری در تمام پروفیلها مطابق انتظار، منفی است ولی مقدار این همبستگی نیز در پروفیلهای مختلف، بسیار کم تا کم می باشد. بنابراین از نظر کمی در مجموع، انطباق چندانی بین داده های عیارسنجی و داده های خام ژئوفیزیکی وجود ندارد.
جدول 3: واژه توصیفی مربوط به میزان ضریب همبستگی بین دو متغیر[3].
|
1-91/0
|
9/0-71/0
|
7/0-41/0
|
4/0-21/0
|
2/0-0
|
میزان همبستگی
|
|
بسیار زیاد
|
زیاد
|
متوسط
|
کم
|
بسیار کم
|
واژه توصیفی
|
بررسی کیفی میزان انطباق مقاطع ماده معدنی با شبه مقاطع ژئوفیزیکی:
به منظور مقایسه کیفی مقاطع اکتشافی با شبه مقاطع ژئوفیزیکی و بررسی میزان انطباق آنها با یکدیگر، مقطع اکتشافی منطبق بر هریک از پروفیلهای ژئوفیزیکی ترسیم شده است قابل‌ذکر است جهت دستیابی به دقت بالاتر و استفاده از اطلاعات و داده‌های اکتشافی بیشتر، گمانه‌های نزدیک به هر پروفیل ژئوفیزیکی، روی آن پروفیل تصویر شده‌اند.
همچنین به منظور مقایسه، برای هر یک از پروفیلهای ژئوفیزیکی، شبه مقطع فاکتور فلزی ترسیم گردیده است. فاکتور فلزی در واقع یک پارامتر کیفی است که پلاریزاسیون فلزی را از پلاریزاسیون غیرفلزی جدا می‌کند و بعبارت دیگر منشأ کانی‌سازی فلزی را از غیرفلزی جدا می‌سازد مثلاً کانی‌سازی سولفوری را از گرافیت جدا می‌کند.
فاکتور فلزی با علامت اختصاری MF نشان داده شده و برای یک برداشت پلاریزاسیون القایی در قلمرو زمان با رابطه 1 محاسبه می‌گردد[4].
که در این‌رابطه، M مقدار بارپذیری و raمقدار مقاومت‌ویژه ظاهری می‌باشد.
در شکل 3 شبه مقاطع فاکتورفلزی پروفیلهایDD-1، PD-2، PD-3و PD-4 ترسیم شده و مشخصات طول و عمق (ارتفاع) مرکز محدوده های با فاکتور فلزی بالا در این شبه‌مقاطع، در جدول 4 خلاصه شده است. برای نمایش میزان انطباق داده های ژئوفیزیکی با نتایج عملیات حفاری، لاگ گمانه های اکتشافی H-28، I-24، E-13 و D-20 که ضخامت ماده معدنی در آنها قابل ملاحظه می باشد نیز در شکل 4 ترسیم گردیده است (از هر مقطع اکتشافی منطبق بر پروفیلهای ژئوفیزیکی، یک گمانه انتخاب شده است). در این شکل منحنی تغییرات مقادیر مقاومت ویژه ظاهری در سمت راست و منحنی تغییرات مقادیر قطبش القایی در سمت چپ لاگ نیز نمایش داده شده است.
جدول 4: مشخصات طول و عمق مرکز محدوده های با فاکتور فلزی بالا در شبه‌مقاطع فاکتور فلزی.
|
مشخصات
شبه مقطع
|
شماره محدوده
|
طول نقطه مرکز محدوده (متر)
|
عمق (ارتفاع) برحسب متر
|
|
DD-1
|
محدوده 1
|
769560
|
230 (2163)
|
|
محدوده 2
|
769660 |