نوع مقاله : علمی - پژوهشی

نویسندگان

• سیده نرگس ساداتی ¹
• مهسا فهمی ²
• غلامرضا احمدزاده ³

¹ گروه زمین شناسی ، دانشکده علوم، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل

² دانش آموخته کارشناسی ارشد گروه زمین شناسی، دانشکده علوم، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل

³ اردبیل دانشگاه محقق اردبیلی دانشکده علوم گروه زمین شناسی

چکیده

منطقه معدن صاحب دیوان در زون ساختاری البرز-آذربایجان و در برگه 1:100000 لاهرود واقع شده است. در برخی نواحی توده‌های نفوذی با ترکیب گرانودیوریت و کوارتز دیوریت با سن الیگوسن به درون سنگ‌های آتشفشانی نفوذ کرده‌اند و در بخش‌های مرکزی و جنوب غربی منطقه در محدوده صاحب دیوان و دوست بیگلو عامل دگرسانی هیدروترمال گسترده درمنطقه شده‌اند. در این پژوهش پس از مطالعات زمین شناسی 13 نمونه از معدن مس صاحب‌دیوان برای مطالعات XRD برداشت گردید و مناطقی که نماینده دگرسانی‌های عمده منطقه بود و پیکسل‌های متناظر با آن‌ها در تصاویر ماهواره‌ای به‌عنوان نمونه‌های آموزشی برای روش‌های طیف مبنا انتخاب گردید. همچنین نتایج MNF از داده‌های استر و سنتینل استخراج شدند و در طبقه‌بندی طیف‌مبنا به‌کار گرفته شد و با استفاده از کتابخانه طیفی نرم‌افزار و نمونه‌های آموزشی از نواحی دگرسان شده سه کانی کائولینیت، مسکویت و کلریت به‌ترتیب به‌عنوان شاخص دگرسانی آرژیلیک، فیلیک و پروپیلیتیک به‌کار گرفته شد. نتیجه که از این پژوهش به دست آمد بارزسازی دگرسانی در تصاویر استر محدوده معدن صاحب دیوان بود که نشان‌دهنده حضور همزمان دگرسانی آرژیلیک و فیلیک در مرکز و محصور شدن آن با دگرسانی پروپیلیتیک بود که با الگوی مرسوم کانسارهای پورفیری همخوانی دارد. همچنین تجزیه ‌وتحلیل تصاویر سنتینل نشان داد که هماتیت، ‎ژاروسیت، گوتیت و لیمونیت، ویژگی‌های جذب قوی در قسمت ‎VNIR‏ را نشان می‌دهد. محصولات حاصل با نقشه زمین‌شناسی منتشرشده از منطقه مورد مطالعه مقایسه شد و یافته ها نشان داده است که نقشه‌های حاصل، از مدل زمین‌شناسی مفهومی موجود در کانسار مس پورفیری پشتیبانی می‌کنند. در پژوهش حاضر، مجموعه داده Aster و Sentinel-2A MSI از برگه 1:100000 لاهرود با نگرشی خاص به معدن صاحب دیوان بررسی شده است.هدف اصلی این مطالعه ایجاد یک روش جدید با در نظر گرفتن داده‌های سنجش از دور به ویژه استر و سنتینل 2 در شناسایی دگرسانی‌های همراه با کانسارهای مس پورفیری است. این شناسایی براساس دو رویکرد انجام شد: شناسایی مناطق دگرسانی گرمابی مرتبط با کانسارهای مس پورفیری (از طریق کتابخانه طیفی) و شناسایی مستقیم مناطق دگرسانی و مواد معدنی مس‌دار (از طریق نمونه‌برداری مستقیم از محل کانسار و استفاده از آن به عنوان پیکسل آموزشی). در این پژوهش با توجه به اینکه هدف اکتشاف کانسارهای مس پورفیری بود، سنگ‌های آذرین اسیدی تا حدواسط که دگرسانی گسترده آرژیلیکی، فیلیکی، پروپیلیتیکی در آن‌ها به وقوع پیوسته بود مورد توجه قرار گرفت، همچنین توجه ویژه به دگرسانی آلونیتی، سیلیسی و اکسید آهن در منطقه مورد مطالعه انجام گرفت. پیشرفت‌های تازه‌ی فن‌آوری در زمینه‌ی وضوح طیفی / مکانی داده‌های ماهواره‌ای در الگوریتم‌های طبقه‌بندی، فرصت‌ها و راه‌حل‌های جالبی را برای نقشه‌برداری زمین‌شناسی به وجود آورده است. از این رو بعد از برداشت زمین‌شناسی و انجام مطالعات XRD، از روش‌های نقشه‌برداری کانی‌شناسی طیف مبنا همچون BE, LSU, CEM استفاده شد که از میان آن‌ها روش BE بهترین نتیجه را برای جداسازی پیکسل‌های هدف به ویژه برای تشخیص انواع دگرسانی‌های مرتبط با کانسارهای مس پورفیری با استفاده از نمونه‌های آموزشی بر روی تصاویر استر نشان داد. اگرچه تصاویر سنتنیل به دلیل قدرت تفکیک طیفی پایین در محدوده مادون قرمز کوتاه برای کانی‌های رسی نتایج رضایت بخشی را حاصل نکرد، اما برای جداسازی کانی‌های حاوی آهن از قبیل هماتیت، ژاروسیت و گوتیت مطلوب بود و با استفاده از ترکیب رنگی موجب نمایش منطقه معدنی صاحب دیوان شد که نشان از حضور همزمان هماتیت و ژاروسیت دارد. نتایج حاصل از بررسی توده‌های نفوذی برگه 100000 لاهرود، رگه‌ها و رگچه‌های سیلیسی، گسترش گسل‌ها و دگرسانی‌ها نشان می‌دهد که در مجموع دگرسانی گسترده در قسمت مرکزی (صلوات و نیاز قلی- مشیران) و جنوب غربی محدوده مطالعاتی (صاحب دیوان و دوست بیگلو) چشمگیر است. محصولات حاصل از پردازش با نقشه زمین‌شناسی منتشرشده از منطقه مورد مطالعه مقایسه و نشان داده شد که نقشه‌های حاصل با مدل زمین‌شناسی مفهومی کانسار مس پورفیری مطابقت دارد و دگرسانی‌ها مرتبط با توده‌های میزبان این تیپ کانسارهاست.

کلیدواژه‌ها

• مس پورفیری
• طیف مبنا
• استر
• سنتینل
• صاحب دیوان

عنوان مقاله [English]

Mineral mapping related to porphyry copper deposits using Aster and Sentinel 2 images with field studies (A Case study of Sahib Divan copper deposit)

نویسندگان [English]

• Seyedeh Narges Sadati ¹
• Mahsa Fahmi ²
• gholamreza Ahmadzadeh ³

¹ Department of Geology, Faculty of Science, University of Mohaghegh Ardabili, Ardabil, Iran

² Graduated student of M.Sc. Department of Geology, Faculty of Science, University of Mohaghegh Ardabili, Ardabil, Iran

³ Department of Geology, Faculty of Science, University of Mohaghegh Ardabili

چکیده [English]

The studied area is located in the structural zone of Alborz-Azerbaijan and on the sheet 1:100000 of Lahrud. In some areas, intrusive bodies with a combination of granodiorite and quartzdiorite with Oligocene age have penetrated into the volcanic rocks, and in the central parts around the village of Qaragol and in the southwest of the region, in the area of Sahib Divan and Doust Biglo, they are the agent of extensive hydrothermal alteration (kaolinite), siliceous and alunite in upper Eocene latitic rocks. In order to introduce training samples after geological surveys, 13 samples from the Sahib Divan analyzed by XRD method. The areas that were representative of the major alterations and the pixels corresponding to them in satellite images were selected as training samples for the base spectrum methods. In the study area, the MNF results were extracted from Aster and sentinel 2A data and used in the classification of the base spectrum and using the software spectral library and training samples from the altered areas of the three minerals kaolinite, muscovite and chlorite respectively was used as indicators for argillic, phyllic and propylitic alteration. The interesting result obtained from this research was highlighting the alteration in the images of the Aster of Sahib Divan mine, which indicated the simultaneous presence of argillic and phyllic alteration in the center and its enclosure with propylitic alteration, which is consistent with the conventional pattern of porphyry deposits. Also, the analysis of Sentinel images showed that hematite, jarosite, goethite and limonite show strong absorption characteristics in the VNIR region and this sensor has been more successful in identifying them. The resulting products were also compared with the published geological map of the studied area and the findings have shown that the resulting maps support the conceptual geological model in the porphyry copper deposit.In the present study, the Aster and Sentinel-2A MSI datasets from the 1:100,000 sheet of Lahrud have been examined with a special attitude to Sahib Divan mine. The main goal of this study is to create a new method by considering remote sensing data, especially Aster and Sentinel 2, in identifying alterations associated with porphyry copper deposits. This identification was based on two approaches: identification of hydrothermal alteration zones associated with porphyry copper deposits (through spectral library) and direct identification of alteration zones and copper-bearing minerals (through direct sampling of the deposit site and using it as a training pixel). In this research, taking into account that the purpose of exploring porphyry copper deposits, acidic to intermediate igneous rocks in which extensive argillic, phyllic, and propylitic alteration had occurred, special attention was paid to alunitic, silicic, and iron oxide alteration. Recent technological advances in the field of spectral/spatial resolution of satellite data in classification algorithms have created interesting opportunities and solutions for geological mapping. Therefore, after taking the geology and conducting XRD studies, base spectrum mineralogical mapping methods such as BE, LSU, CEM were used, among which the BE method gave the best result for separating the target pixels, especially for detecting different types of changes related to porphyry copper deposits. It was shown using training pixels on Aster's images. Although Sentinel images did not achieve satisfactory results for clay minerals due to low spectral resolution in the short infrared range, they were favorable for separating iron-containing minerals such as hematite, jarosite, and goethite, and by using a color combination, it was concluded that it shows the presence of hematite and jarosite at the same time. The results of the investigation of the intrusive masses of the 100000 sheet of Lahrud, siliceous veins and the spread of faults and deformations show that, in general, the extensive altreation in the central part (Salavat and Niaz Qoli-Mashiran) and the southwest of the study area (Saheb Divan and Dust Biglo) is significant. The products obtained from the processing were compared with the published geological map of the studied area and it was shown that the resulting maps correspond to the conceptual geological model of the porphyry copper deposit and the alterations are related to the host rock of this type of deposit.

کلیدواژه‌ها [English]

• Porphyry copper
• base spectrum
• Aster
• Sentinel
• Sahib Divan