جستجو در تالارهای گفتگو

(مطالعه موردی: مطالعه کانیهای رسی و کربناتی با استفاده از تکنیکهای دورسنجی در قسمتی از زون زاگرس چین خورده) چکيده در سه دهه اخير ظهور و کاربري فناوري نوين سنجش از دور فضابرد و در پي آن سامانه‌هاي اطلاعات جغرافيايي(GIS)، تحول شگرفي در کسب و بهره‌برداري از اطلاعات منابع زميني و زيست‌محيطي ايجاد کرده است. از كاني‌هاي دگرساني جهت تعيين و به نقشه در آوردن سنگ‌هايي که داراي دگرساني هيدروکسيل هستند استفاده مي‌شود. آلتراسيون‌هاي پتاسيک، فيليک، پروپليتيک و سيليسي از مهمترين انواع آلتراسيون هستند که در سنگ‌هاي آتشفشاني و رسوبي ديده مي‌شوند. نقش دورسنجي در به نقشه آوردن دگرساني‌ها، براساس تفکيک كاني‌هايي که به‌عنوان راهنما در شناسايي انواع دگرساني‌ها موثرند، است. در اين مطالعه که از تصاوير ماهواره‌اي +ASTER,ETM استفاده شده است به مطالعه كاني‌ها و دگرساني‌ها با روش‌هاي آناليز متداولي از جمله تحليل مولفه‌هاي اصلي، نسبت‌گيري باندي و ترکيب رنگي مجازي پرداخته شده است. اطلاعات طيفي مربوط به كاني‌ها بر اساس اطلاعات کتابخانه طيفي اتحاديه بين‌المللي زمين‌شناسي (USGS) به‌عنوان مرجع استخراج شده است. انعکاس طيفي كاني‌هاي مورد مطالعه براساس باندهاي 1،2،3،4،5 و 7 از تصوير +ETM و 14 باند از تصاوير ASTER تهيه شده است که خروجي آن به‌صورت توزيع زوني کاني‌سازي تهيه شده است. نقشه کاني‌سازي که از روش‌هاي جداسازي كاني‌ها استخراج شده مشخص مي‌کند که کربنات‌ها (کلسيت ـ دولوميت) و كاني‌هاي رسي و سولفات‌ها از نظام طيفي مشابهي برخوردارند که خواص گسيلشي آنها به‌خصوص در باندهاي حرارتي در اکثر موارد به شناسايي و تفکيک آنها کمک كرده که در منطقه مورد مطالعه در زون زاگرس در محدوده غرب شهرستان شيراز به بررسي و مطالعه آنها پرداخته‌ايم. کليد واژگان: آلتراسيون، تحليل مولفه‌هاي اصلي، سامانه اطلاعات جغرافيايي، نسبت باندي، خواص گسيلشي مقدمه استفاده از تكنيك‌هاي دورسنجي در کاربردهاي مختلف زمين‌شناسي به‌طور قابل ملاحظه‌اي در سال‌هاي اخير رشد يافته که علت اصلي آن اطلاعات مفيد استخراجي از آناليز و تفسيرها است. عامل اصلي اين پيشرفت را مي‌توان در دو عامل دانست: 1. روش‌هاي جديد و تكنيك‌هاي تفسيري توسط محققان جهت استخراج اطلاعات قابل اعتماد از تصاوير ماهواره‌اي پيشنهاد شده است. 2. تصاوير ماهواره‌اي با قدرت تفکيک طيفي و مکاني بالا به‌راحتي قابل دسترسي و قادر است تا اطلاعات کاملي را در اختيار کاربران در منطقه مورد مطالعه قرار دهد. توسعه روزافزون نرم‌افزاري را نيز بايد يک نقطه مثبت در اين علم دانست. بيشترين کاربرد علم دورسنجي در آناليزهاي زمين‌شناسي شامل بررسي‌هاي ساختاري و به نقشه در آوردن واحدهاي سنگي است. شناسايي ويژگي‌هاي زمين‌شناسي خاص از جمله اقدامات مفيد و متداول در اين علم است. هدف از اين مطالعه هدف از اين مطالعه کاربرد تكنيك‌هاي دورسنجي جهت به نقشه درآوردن دگرساني‌ها که بر پايه اطلاعات پايه منطقه استوار است، مي‌باشد. اين محدوده در زون زاگرس چين خورده قرار دارد که ترکيبي از رسوبات مختلف آن را پوشانيده و يک منطقه مناسب جهت بررسي دگرساني‌هاي هيدروکسيل است. هدف اصلي از اين مطالعه به نقشه درآوردن كاني‌هاي دگرساني است. دوگروه آناليز در طي اين مقاله مورد بررسي قرار گرفته که دسته اول شامل محاسباتي است که بر اساس الگوريتم‌ها و ماتريس‌هايي که از محاسبات کاربردي رياضي استخراج شده است و دسته دوم آناليزهايي که براساس خواص طيفي كاني‌ها و با تکيه بر کتابخانه طيفي اتحاديه بين‌الملل زمين‌شناسي (USGS) استخراج شده، است. نگاهي به زمين‌شناسي منطقه منطقه مورد مطالعه در زون چين خورده زاگرس جاي دارد. اين پهنه شامل دشت‌هاي بين کوهستاني کوچک و بلندي‌هاي پيرامون به‌صورت کوهستاني است توپوگرافي منطقه همانند بسياري از پهنه‌هاي پيرامون نقشه، داراي الگويي ناهمگون و نايکنواخت است. بخش‌هاي باختري، شمال باختري نقشه داراي سيمايي از ريختار زمين‌هاي ناهموار است. ـ چينه‌شناسي قديمي‌ترين واحد‌هاي رخنمون يافته در گستره نقشه، مارن‌هاي گلوبوترونکادار کرتاسه بالا مربوط به سازند گورپي است که در بخش باختري نقشه رخنموني محدود دارد. رخنمون بالا و پايين اين واحد در گستره نقشه پوشيده است و نمي‌توان ستبراي دقيق براي توالي کامل اين واحد را تعيين کرد. بر روي اين واحد، آهک‌هاي زيست‌آواري پالئوسن (ميان سازند قربان) قرار گرفته است همبري اين سازند با مارن‌هاي گلوبيژيرينا دار پالئوسن ـ ائوسن تدريجي است. سازند ساچون از رسوبات آواري پالئوسن تشکيل شده است که گسترش اين واحد در توالي سنگ‌شناسي نقشه محدود به پهنه شمال و شمال خاوري نقشه است و ستبرايي در حدود 120 متر دارد. سازند پابده در گستره منطقه مورد مطالعه محدود به پهنه شمال خاوري نقشه بوده و به‌طور کلي از مارن‌هاي گلوبيژرينادار پالئوسن ـ ائوسن پيشين تشکيل شده است. سازند جهرم نيزدر بخش شمال خاوري نقشه با واحد آواري پالئوسن هم شيب است و به‌طور کلي از آهک‌هاي بيوميکرواسپارايت و همچنين آهک‌هاي بيوميکرايتي است که گاه با مارن‌هاي آهن‌دار و سولفات‌دار همراه است. همبري پاييني اين سازند در بخش‌هاي جنوب باختري نقشه با مارن‌هاي گلوبيژرينادار سازند پابده تدريجي است. بر روي سازند جهرم کنگلومراي ارتوکوارتزيت و آهک‌هاي چرتي ـ سولفاتي ائوسن قرار گرفته است. اين واحد در زير آهک‌هاي سازند آسماري قرار گرفته است که سن اليگو ميوسن را دارد و از آهک‌هاي بيوميکرواسپارايت زيست‌آواري تشکيل شده است سازند آسماري در محدوده منطقه مورد مطالعه صخره‌ساز است. بر روي سازند آسماري مارن‌هاي آهن‌دار و دولوميت‌هاي ژيپسي بخش زيرين سازند گچساران قرار دارد. از لحاظ سنگ‌شناسي اين واحد تناوبي از سولفات‌هاي تبخيري است که بيشتر در قالب لايه‌هاي ژيپس و کمتر به شکل انيدريت مشاهده مي‌شود. توالي رسوبات در اين واحد لايه‌بندي ستبر دارد اين توالي داراي تناوبي از مارن‌هاي سبز تا خاکستري داراي آهن است. اين توالي همچنين داراي تناوبي از آهک‌هاي گچ‌دار با لايه‌بندي نازک است. رخساره رازک در خاور منطقه مورد مطالعه گسترش داشته و به‌طور کلي از آهک‌هاي مارني ـ سيلتي و مارن‌هاي آهن‌دار ميوسن تشکيل شده است. ـ تکتونيک گستره نقشه در زون چين‌خورده زاگرس قرار دارد اين گستره بخشي از پيش خشکي زون چين خورده زاگرس است. بر پايه ويژگي‌هاي ساختاري و رسوبي مي‌توان اين گستره را در دو زون يا منطقه فرعي انتقالي و مياني جاي داد. اين جدايش براساس وجود تغييرات آشکار در رژيم ساختاري و رسوبي اين‌گونه پهنه‌هاست. مرز اين دو زون بر پايه آنچه در نقشه ساختاري گستره شيراز آمده است همخوان با گسل گويم ـ بزين است که به سوي بخش‌هاي جنوب خاوري شيراز ادامه مي‌يابد. از مهمترين زون‌هاي گسلي موجود در منطقه مي‌توان به زون گسلي سبز پوشان به‌طول 51 کيلومتر که يک گسل برشي است اشاره کرد. همچنين زون گسلي گويم، زون گسلي بزين ، راندگي فلات، راندگي دراک و زون گسلي دره شور از ديگر زونهاي گسلي مهم در منطقه مورد مطالعه هستند. روش مطالعه محدوده مورد مطالعه شامل قسمتي از زون زاگرس چين خورده مابين طول و عرض جغرافيايي '00 ,°52 و '00, °30 و'30 ,°52 و '30, °29 قرار گرفته که پس از اعمال تصحيحات اوليه هندسي و اتمسفري بر روي تصوير ETM به شماره گذر 39 ـ 163 اخذ شده در تاريخ 5 آوريل سال 2001 و تصاوير ASTER اخذ شده در سال 2003 ميلادي وارد مرحله تفسير و آناليز با اهداف مشخص شديم. لازم به‌ذکر است که جهت تصحيحات لازم و موزاييک داده‌ها از نرم‌افزار Geomatica PCI و جهت آناليز داده‌ها از نرم‌افزار Envi4/1 استفاده شده است و در نهايت جهت به نقشه درآوردن دگرساني‌ها و كاني‌هاي بارز در محيط‌برداري از نرم‌افزار Arc GIS 9.2 استفاده شده است. مقدمه‌اي بر آلتراسيون در سنگ‌ها آلتراسيون هيدروترمال به‌وسيله تغييراتي اعم از فيزيکي و شيميايي از كاني‌هايي صورت مي‌گيرد که هيچ شباهتي با محيط سنگ ميزبان ندارند و اين معيار شناسايي آنها به‌ويژه زماني‌که به‌وسيله سيالات گرمابي تشکيل شده باشند، است.[1] طبيعت محصولات دگرساني به عوامل زير بستگي دارد: 1. جنس سنگ ديواره 2. خواص سيال از جمله Eh,Ph ، فشار بخار حاصله، درجه هيدروليز و ترکيبات آنيوني ـ کاتيوني 3. فشار و حرارت در محل رخنمون‌ها[2] به‌طور کلي آلتراسيون مي‌تواند پاسخي از فرآيندهاي زير باشد 1. دياژنز در رسوبات 2. دگرگوني و ساير فرآيندهاي منطقه‌اي 3. فعاليت‌هاي پس از آتشفشاني و ماگماتيزم که با سرد شدن همراه باشد 4. کاني‌سازي مستقيم عواملي که در برونزدگي آلتراسيون‌ها و دگرساني‌ها تاثير به‌سزايي دارند شامل: 1. هيدروليز 2. هيدراته و دهيدراته شدن 3. دگرگوني آلکالي 4. دکربناته شدن 5. سيليسي شدن 6. اکسيداسيون ـ احيا و عوامل ديگري چون فلوئوريزاسيون و سولفيده شدن انواع دگرساني ـ پتاسيک اين دگرساني که به‌عنوان دگرساني k سيليکات شناخته مي‌شود به‌علت حضور پتاسيم فلدسپار دوباره متبلور در يک سنگ و با حضور بيوتيت و سريسيت صورت مي‌گيرد که كاني‌هاي مهم آن شامل بيوتيت، کوارتز، کلريت و انيدريت است. به‌طوري‌که در کانسارهاي مس پورفيري در زون پتاسيک رگه‌هاي زير يافت مي‌شود: 1. کوارتز 2. کالکوپيريت، کوارتز، پيريت و پتاسيم فلداسپات 3. انيدريت، پيريت و کالکوپيريت شايان ذکر است که اين دگرساني در اکثر کانسارهاي ماگمايي و گرمابي يافت مي‌شود ـ سريسيک (فيليک) كاني‌هاي مهم آن شامل پيريت، پيروفيليت، کائولينيت و سريسيت است که درصد سريسيت از بقيه بيشتر است. زون سريسيتيک در اغلب کانسارهايي که از طريق محلول‌هاي ماگمايي يا گرمابي تشکيل شده‌اند، يافت مي‌شود. لذا در مراحل پي‌جويي و اکتشاف کليد اکتشافي مناسبي است. ـ آرژيليک كاني‌هاي مهم اين زون عبارتند از کائولينيت، مونت موريلونيت، پلاژيوکلاز و بيوتيت است که در نوع پيشرفته آن بايد كاني‌هاي پيروفيليت، سريسيت، آلونيت و کوارتز را اضافه كرد. كاني‌هاي ايجاد شده در اين زون بستگي به شدت هيدروليز، درجه حرارت محلول و ترکيب کاني‌شناسي سنگ اوليه دارد به‌طوري‌که در دماي بالاتر از 300°سانتيگراد پيروفيليت و در حرارت‌هاي پايين‌تر کائولينيت و ديکيت يافت مي‌شود. پردازش داده‌ها 1. پردازش داده‌هاي ماهواره اي +ETM اطلاعات ماهواره‌اي لندست سال‌هاست که براي آشکارسازي اکسيد‌هاي آهن و كاني‌هاي رسي همراه با زون‌هاي دگرساني گرمابي استفاده مي‌شوند. باند‌هاي 5 و7 سنجنده ماهواره لندست 7 در محدوده‌هايي واقع شده‌اند که كاني‌هاي رسي و سنگ‌هاي دگرساني، ويژگي‌هاي طيفي خاصي را در آنها نشان مي‌دهند. كاني‌هاي رسي در محدوده 15/1 ميکرومتر بيشترين بازتابش در محدوده 02/2 ميکرومتر بيشترين جذب را نشان مي‌دهند. در روش تحليل مولفه‌هاي اصلي منحني محاسبه واريانس و کوواريانس و ضريب همبستگي بين باند‌هاي مختلف چندين مولفه به وجود مي‌آيد که در آنها پديده‌هاي مزاحم مانند سايه و اثرات توپوگرافي و زاويه خورشيد حذف شده است. اين محاسبات در تصاوير چند باندي ارتباط مستقيمي با رفتار‌هاي مختلف سطحي موادي مانند سنگ‌ها، خاک‌ها و گياهان دارد. در شکل‌ (1) منحني طيفي كاني‌هاي رسي آورده شده است. حال با علم به اين موضوع که در تصاوير ETM بيشترين و کمترين بازتاب در باند‌هاي 5 و 7 در كاني‌هاي رسي ايجاد مي‌شود با استفاده از تكنيك‌هاي کروستا و با استفاده از ايجاد مولفه‌هاي اصلي 7 ـ 5 ـ 4 ـ 1به بارزسازي كاني‌هاي رسي پرداخته و براي تفکيک کاني سازي به بررسي تصاوير ASTER خواهيم پرداخت. 2. پردازش داده‌هاي ماهواره‌اي ASTER پس از بررسي داده‌هاي ماهواره‌اي و شناسايي مناطق داراي دگرساني كاني‌هاي رسي، به بررسي ورقه‌ها به‌خصوص در مناطقي که در تصاوير بارزسازي شده است پرداخته مي‌شود. داده‌هاي که از ماهواره اخذ مي‌شود داراي 14 باند طيفي است که در 3 گروه VNIR,SWIR,TIRقرار مي‌گيرند. در شكل 2 مقايسه باندهاي طيفي تصاوير Aster و ETM نشان داده شده. با توجه به اين که بيشترين جذب و بازتاب كاني‌هاي رسي در محدوده طيفي SWIR از تصاوير ASTER قرار مي‌گيرد، کمک شاياني به شناسايي كاني‌هاي رسي و کربنات‌ها در اين محدوده مي‌كند که از اين ميان ‌بايد كاني‌هايي چون کائولينيت، ايليت، مونت موريلينيت و کلريت را نام برد.