مدلسازی ژئوفیزیکی سه بعدی با استفاده از داده های برداشت دوبعدی و زمین آمار در کانسار مس علی آباد یزد به منظور پیشنهاد موقعیت بهینه حفاری

مقدمه مدلسازی­های ژئوفیزیکی از نظر ابعادی به انواع یک بعدی (۱D)، دوبعدی (۲D) و سه بعدی (۳D) تقسیم می­شوند. در برخی موارد بویژه مناطق دارای پیچیدگی­های ذاتی، انجام مدلسازی­های یک­بعدی و یا حتی دوبعدی برای نیل به مقاصد اکتشافی کافی نبوده و نیاز به انجام مدلسازی سه­بعدی به­ خوبی احساس می­شود. از مزایای مدلسازی سه­بعدی نسبت به دو نوع دیگر، واقع­گرایانه­تر بودن پاسخ­ها و دقت بالاتر نتایج می­باشد. به هرجهت مدلسازی سه بعدی نیاز به برداشت داده­های سه بعدی دارد حال آنکه در بسیاری از موارد، برداشت­های ژئوفیزیکی در راستای یک سری پروفیل­ها، به صورت دوبعدی صورت می­گیرد و مدلسازی های مربوطه نیز دوبعدی خواهد بود. در چنین مواردی برای دست یابی به مدل سه بعدی واقع گرایانه تر باید به یک سری ترفندهای ریاضیاتی- محاسباتی منطقی و در عین حال مبتنی بر اصول فیزیکی متوسل شد. روش­های مغناطیس سنجی و ژئوالکتریک شامل مقاومت ویژه و قطبش القایی، مناسب­ترین روش­های ژئوفیزیکی برای اکتشاف کانسارهای مس هستند. در پژوهش حاضر عملیات پردازش، مقایسه و تجزیه و تحلیل داده­های ژئوفیزیکی مغناطیس سنجی، مقاومت ویژه و قطبش القایی در راستای پروفیل­های ژئوفیزیکی برداشت شده در کانسار مس علی آباد یزد صورت گرفته و ارتباط آنها با کانی­زایی تعیین شده است. سپس مدلسازی سه بعدی داده­های ژئوفیزیکی مقاومت ویژه و قطبش القایی دوبعدی برداشت شده در کانسار به کمک پردازش­های زمین آماری و با استفاده از نرم افزار RockWorks۱۶ صورت گرفته است. کانسار مس علی آباد در شهر تفت در استان یزد در بخش میانی زون ارومیه- دختر بین طول جغرافیایی ۷۶۸۰۰۰ تا ۷۷۱۰۰۰ شرقی و عرض جغرافیایی ۳۵۰۳۰۰۰ تا ۳۵۰۷۰۰۰ شمالی قرار دارد. براساس گزارش کانسارهای مس در ایران، تنوع لیتولوژیکی در این منطقه بسیار زیاد بوده و سنگ­های قدیمی منطقه، سلسله جبال شیرکوه با سنگ­های گرانیتی و گرانودیوریتی هستند. قدیمی­ترین رخنمون­های سنگی در منطقه علی آباد از نوع کنگلومرا و ماسه سنگ (سازند سنگستان) مربوط به اواخر ژوراسیک و اوایل کرتاسه می­باشند. سازند سنگستان از سازندهای اصلی منطقه به شمار می­رود و مرز زیرین این سازند به­طور دگرشیب بر روی گرانیت­های شیرکوه قرار گرفته است. کانی­سازی مس در کانسار علی آباد به­طور عمده درون استوک نفوذی گرانیتوئیدی و به مقدار کمتر درون کنگلومراها و ماسه سنگ­های دگرگون شده اطراف آن رخ داده است. مواد و روش­ها در کانسار مس علی آباد تعداد ۱۶۶۶ ایستگاه مغناطیسی با فواصل ۲۰ متر از یکدیگر، مقاومت ویژه ظاهری و قطبش القایی توسط آرایه مستطیلی و چهار شبه­مقطع بارپذیری و مقاومت ویژه ظاهری به­نام­های DD-۱ (با آرایه دوقطبی- دوقطبی)، PD-۲، PD-۳ و PD-۴ با آرایه قطبی - دوقطبی با طول­های به ترتیب ۱۳۲۰، ۱۲۴۰، ۶۰۰ و ۶۴۰ متر برداشت شده است. در این پژوهش ابتدا مدلسازی وارون هموار دوبعدی داده­های بارپذیری و مقاومت ویژه ظاهری چهار پروفیل به روش کمترین مربعات خطا با استفاده از نرم افزار RES۲DINV صورت گرفت. بعد عملیات پردازش، مقایسه و تجزیه و تحلیل داده­های ژئوفیزیکی مغناطیس سنجی، مقاومت ویژه و قطبش القایی در راستای پروفیل­های ژئوفیزیکی برداشت شده در کانسار، صورت گرفت و ارتباط آنها با کانی­زایی تعیین شد. برای این منظور پروفیل­های برداشت مغناطیسی منطبق بر مقاطع مقاومت ویژه و بارپذیری وارون سازی شده چهار پروفیل ژئوالکتریک، ترسیم شده و مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. نتایج و بحث نتایج پژوهش نشان می­دهد که در مجموع تطابق و انطباق خوبی بین داده­های مغناطیس سنجی و ژئوالکتریک وجود دارد و این امر نشان دهنده آن است که بی هنجاری های موجود در منطقه اغلب در ارتباط با کانی­سازی های فلزی هستند. سپس تجزیه و تحلیل آماری اولیه برای داده­های وارون­سازی شده در محدوده مشترک چهار پروفیل ژئوفیزیکی و آرایه مستطیلی انجام شد. براساس این مطالعات توزیع داده­های بارپذیری از نوع نرمال و برای داده­های مقاومت ویژه از نوع لاگ نرمال است که با یک تبدیل لگاریتمی دوپارامتری به توزیع نرمال تبدیل شد. در ادامه برای تشخیص ساختار فضایی حاکم بر داده­های مقاومت ویژه و بارپذیری در منطقه، واریوگرام های امتدادی در دو راستای افقی شمالی - جنوبی و شرقی - غربی و نیز راستای قائم (عمقی) ترسیم گردید. نتایج نشان داد که تمامی مدل­های تئوری واریوگرام منطبق بر واریوگرام های تجربی، از نوع کروی بوده و منطقه دارای ناهمسانگردی از نوع هندسی است. در مرحله بعد براساس نتایج عملیات واریوگرافی، مدل سه­بعدی داده­های مقاومت ویژه و بارپذیری با استفاده از نرم افزار RockWorks و به کمک الگوریتم درونیابی عکس فاصله وزن دار پیشرفته انجام شد. در نهایت براساس مدلسازی سه بعدی صورت گرفته، موقعیت امیدبخش ترین و مناسب­ترین محدوده کانی­سازی مشخص گردید و حفر یک گمانه اکتشافی قائم با طول ۸۰ متر در این موقعیت پیشنهاد شد. نتیجه­گیری براساس یافته ها، حفاری گمانه در موقعیت پیشنهادی، ترسیم دقیق چاه نگار گمانه، مقایسه نتایج عیارسنجی مغزه های حفاری، سنگ شناسی و دگرسانی با نتایج مدل سازی ژئوفیزیکی سه بعدی در این محل، ضروری است. حفر گمانه اکتشافی پیشنهادی منجر به شناخت بیشتر کانسار، امکان ارزیابی کارآیی عملیات ژئوفیزیکی برداشت شده و مدلسازی سه بعدی انجام گرفته در کانسار مس علی آباد خواهد شد.

Keywords:

کانسار مس علی آباد یزد , مدلسازی وارون هموار , مغناطیس سنجی , نرم افزار RockeWorks , واریوگرافی