تلفیق داده‌های زمین‌شناسی و تصاویر ماهواره‌ای Sentinel-2A و ASTER برای اکتشاف ذخایر سرب و روی در ورقه سقز

نویسندگان

1 گروه زمین‌شناسی، دانشکده علوم زمین، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران

2 گروه زمین‌شناسی، دانشکده علوم، دانشگاه تهران، تهران، ایران

3 گروه زمین‌شناسی، دانشکده علوم زمین، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران

4 گروه فتوگرامتری و سنجش از دور، دانشکده مهندسی ژئودزی و ژئوماتیک، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، ایران

doi
10.48308/esrj.2024.104584
چکیده

مقدمهمدل‌سازی پتانسیل معدنی براساس جمع‌آوری و پردازش دقیق داده‌های زمین‌شناسی، زمین‌فیزیکی و ماهواره‌ای، این امکان را فراهم می­کند تا پتانسیل وجود ماده معدنی در یک منطقه خاص را پیش‌بینی کنیم. این فرآیند شامل ساخت مدل‌های ریاضی پیچیده است که با استفاده از الگوریتم‌های یادگیری ماشین و تجزیه و تحلیل دقیق داده‌ها، به به مسئولان و تصمیم‌گیران در زمینه استخراج معدنی کمک می‌کنند تا مناطق مستعد کانه­زایی برای بهره‌برداری بهینه را تعیین کنند و منابع زمین را به بهترین شکل مدیریت کنند. با توجه به واحدهای زمین­شناسی متنوع موجود در ورقه سقز این ورقه یکی از با پتانسیل­ترین مناطق برای تشکیل ذخایر فلزی می­باشد. سنگ میزبان اکثر کانسارهای سرب و روی موجود در ایران رسوبی می­باشد که با عنوان کانسارهای سرب و روی با سنگ میزبان رسوبی (Sedimentary-Hosted) شناخته می­شوند. طبق بررسی­های صورت گرفته نیز مشخص شد کانه­زایی سرب و روی صورت گرفته در ورقه یکصدهزار سقر نیز از این نوع ­می­باشد که عموماً کلسیت، دولومیت، شیل، ماسه­سنگ و سنگ­های آذرآواری میزبان این ذخایر می­باشند.مواد و روش­هادر این پژوهش از لایه­های اکتشافی لیتولوژی، دگرسانی دولومیتی، ژئوشیمی سرب و روی برای تهیه نقشه پیش­بینی کانه­زایی سرب و روی در ورقه سقز استفاده شد. بهره­گیری از تکنیک سینگولاریتی بر روی رسوبات آبراهه­ای سرب و روی، استفاده از لایه­های اکتشافی متنوع و انجام طیف­سنجی آزمایشگاهی و اعمال منحنی­های رفتار طیفی به دست آمده بر روی تصاویر Sentinel-2A در این پژوهش نوآوری و خلاقانه بودن آن را نسبت به سایر پژوهش­های مشابه نشان می­دهد. پس از فازی­سازی لایه­های اکتشافی در نرم­افزار GIS نقشه پیش­بینی کانه­زایی سرب و روی توسط تابع Fuzzy-Gamma و مقدار گامای 85/0 بدست آمد. نتایج حاصل از تجزیه XRF و ICP-MS بر روی نمونه­های سرب و روی کشف­شده عیار بین 3 تا 7% را نشان داد که بیانگر انتخاب درست منطقه مورد مطالعه و لایه­های اکتشافی و تلفیق صحیح آن­ها می­باشد. در ادامه با انجام طیف سنجی آزمایشگاهی در اتاق تاریک با لامپ هالوژن و دستیابی به منحنی رفتار طیفی کانی اسفالریت مربوط به نمونه­های منطقه مورد مطالعه، الگوریتم تطابق سنجی SAM روی تصاویر ماهواره­­ای Sentinel-2A، اعمال شد.نتایج و بحثطبق پی­جویی­های صورت گرفته در 6 محدوده S1، S2، P، Q-Pb-Zn، Polygon12 و Polygon13 نمونه­های حاوی کانه­زایی سرب و روی کشف شد و فقط محدوده Polygon5 فاقد کانه­زایی سرب و روی تشخیص داده شد که نشانگر قابل اعتماد بودن لایه­های اکتشافی و روش تلفیق می­باشد. نتایج آنالیز XRF وAqua Regia  نشان داد که نمونه­های حاوی سرب و روی کشف شده عیاری بین 2 تا 7 درصد داشته که مشخص کننده عیار اقتصادی برای این فلزات می­باشد.نتیجه­گیرینتایج حاصل از انجام طیف­سنجی آزمایشگاهی و اعمال منحنی­های رفتار طیفی کانی اسفالریت بر روی تصاویر ماهواره­ای Sentinel-2A به نوعی برای بررسی دقت کار و شناسایی نواحی امیدبخش معدنی جدید استفاده شد. با مقایسه طیف­های اصلاح­ شده بر روی تصاویر Sentinel-2A بدست آمده از آزمایشگاه با کتابخانه USGS مشخص شد رفتار طیفی بدست آمده مشابه کتابخانه طیفی USGS می­باشد لذا نقشه پیش­بینی کانه­زایی سرب و روی حاصل از اعمال منحنی رفتار طیفی اسفالریت بر روی تصاویر ماهواره­ای Sentinel-2A بیانگر روش درست انتخاب تصویر، طیف­سنجی مناسب و تمامی پردازش­ها می­باشد.