نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه مهندسی معدن، واحد تهران جنوب، دانشگاه آزاد اسلامی

2 گروه زمین‌شناسی، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران.

3 دانشکده معدن، متالورژی و نفت، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایران.

4 گروه زمین‌شناسی، دانشکده علوم‌پایه، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران

5 مرکز پژوهش های زمین شناسی و معدن، دانشگاه بریسبین، استرالیا

چکیده

شناسایی زون‌های گوناگون در کانسارهای پورفیری، یکی از مهم‌ترین اهداف اکتشاف این کانسارها است زیرا این امر، بویژه شناسایی درست زون برون‌زاد، نقشی بسزا در تعیین پتانسیل اقتصادی ‌بودن کانسار ایفا میکند. روش‌های سنتی مبتنی بر مطالعه دگرسانی‌ها و کانی‌های موجود در این زون‌ها در بسیاری موارد جوابگوی نیازهای این کار نیستند، چون تنها بر پایه مطالعات سنگ‌شناسی و کانه‌نگاری هستند. روش‌های جدیدتری نیز که بر اساس مطالعه میانبارهای سیال و ایزوتوپ‌ها ارائه شدند، شواهدی غیرمستقیم هستند و بیشتر برای تفکیک دگرسانی‌ها به‌کار می‌روند. روش‌های فرکتالی به‌دلایلی چون استفاده از تمام داده‌ها، درنظر گرفتن پراکندگی فضایی آنها و نیز شکل هندسی بی‌هنجاری‌ها، با وجود عمر کوتاهشان کاربرد مؤثری در بررسی‌های سطحی زمین‌شناسی و ژئوشیمیایی دارند. در این پژوهش، برای نخستین بار روش فرکتالی عیار- حجم ارائه شده که براساس آن زون‌های برون‌زاد، درون‌زاد و اکسیدان و نیز سنگ دیواره، با تکیه بر عیار عنصر اصلی در کانسارهای پورفیری، از یکدیگر جدا می‌شوند. پس از بررسی اساس ریاضی این روش، به کمک تابع توانی شاخص و تابع تقسیم برای مدل‌سازی‌های فرکتالی و مولتی‌فرکتالی، روش عیار- حجم در کانسار مس پورفیری چاه‌فیروزه در شهربابک استان کرمان مورد بررسی قرار‌ گرفته ‌است. در این مطالعه، نخست پراکندگی عنصر مس در چاه‌فیروزه با استفاده از روش‌های زمین‌آماری برآورد ‌ و نمودار لگاریتمی عیار- حجم برای این کانسار رسم شد و نقاط شکست نمایانگر مرزهای عیاری زون‌ها و مرز کانی‌سازی با سنگ دیواره مشخص شدند. همزمان مدل‌های توزیع دگرسانی، کانی‌شناسی و زون‌بندی بر اساس مشاهدات زمین‌شناسی نیز در چاه‌فیروزه ساخته شدند‌ و با نتایج حاصل از این روش مورد مقایسه قرارگرفتند. نتایج نشانگر این است که زون‌های جداشده با کمک روش فرکتالی عیار- حجم افزون بر همپوشانی با مدل‌های زمین‌شناسی به‌علت استفاده از عامل عیار که مهم‌ترین متغیر مستقیم و کمی است، کارآمدتر از دیگر روش‌های جداسازی در شناخت این گونه کانسارها است.

کلیدواژه‌ها

کتابنگاری
اصغریان، ا.، 1386- شبیه‌سازی زمین‌آماری داده‌های سیالات درگیر برای جدایش آلتراسیون‌ها در کانسار مس سونگون اهر، پایان‌نامه دکتری، دانشگاه صنعتی امیرکبیر.
شرکت مهندسین مشاور کان ایران، 1384- گزارش اکتشافی کانسار مس چاه فیروزه شهر بابک، استان کرمان.
 
References
 
Agterberg, F. P., Cheng, Q., Brown, A. & Good, D., 1996- Multifractal modeling of fractures in the Lac du Bonnet batholith, Manitoba, Comput. Geosci. 22: 497-507.
Asghari, O. & Hezarkhani, A., 2008- Appling Discriminant Analysis to Separate the Alteration Zones within the Sungun Porphyry Copper Deposit, Journal of Applied Sciences, 24: 4472-4486.
Bodnar, R. J., 1995- Fluid-inclusion evidence for a magmatic source for metals in porphyry copper deposits. In: Thompson, J.F.H. Ed., Magmas, Fluids, and Ore Deposits, Mineral. Assoc. Can., Short Course Series, 23: 139–152.
Cheng, Q., Agterberg, F. P. & Ballantyne, S. B., 1994- The separartion of geochemical anomalies from background by fractal methods, Journal of Geochemical Exploration, 51: 109–130
Cheng, Q. & Agterberg, F. P., 1996- Multifractal modeling and spatial statistics, Math. Geo, 28: 1-16.
Cheng, Q. & Li, Q., 2002- A fractal concentration–area method for assigning a color palette for image representation, Comput. Geosci., 28: 567-575.
Cox, D. & Singer, D., 1986- Mineral deposits models, U.S. geological survey bulletin, 1693 p.
David, M., 1977- Geostatistical Ore Reserve Estimation, Amsterdam: Elsevier, 283 p.
Davis, John C., 2002- Statistics and data analysis in Geology, 3nd edition. John Wiley & Sons Inc., New York, 639 p.
Evertsz, C. J. G. & Mandelbrot, B. B., 1992- Multifractal measures (appendix B) Chaos and Fractals, Springer, New York, 921-953.
Goncalves, M. A. & Mateus, A. & Oliveira, V., 2001- Geochemical anomaly separation by multifractal modeling, Journal of Geochemical Exploration, 72: 91-114.
Goncalves, M. A., 2001- Characterization of geochemical distributions using multifractal models, Math. Geol, 33: 41-61.
Hezarkhani, A. & Williams-Jones, A. E., 1998- Controls of alteration and mineralization in the Sungun porphyry copper deposit, Iran: Evidence from fluid inclusions and stable isotopes, Economic Geology, 93: 651–670.
Hezarkhani, A., 2006- Mineralogy and fluid inclusion investigations in the Raigan Porphyry System, Iran, the Path to an uneconomic porphyry copper deposit, Journal of Asian Earth Sciences, 27: 598-612.
Hezarkhani, A., 2009- Hydrothermal fluid geochemistry at the Chah-Firuzeh porphyry copper deposit, Iran, Evidence from fluid inclusions, Journal of Geochemical Exploration, 101: 254-264.
Jones, B. K., 1992- Application of metal zoning to gold exploration in porphyry copper systems, J. Geochem. Explor., 43: 127-155.
Li, C. & Ma, T. & Shi, J., 2003- Application of a fractal method relating concentrations and distances for separation of geochemical anomalies from background, Journal of Geochemical Exploration, 77: 167–175.
Lima, A., De Vivo, B., Cicchella, D., Cortini, M. & Albanese, S., 2003- Multifractal IDW interpolation and fractal filtering method in environmental studies: an application on regional stream sediments of (Italy), Campania region, Applied Geochemistry, 18: 1853–1865.
Lowell, J. D. & Guilbert, J. M., 1970- Lateral and vertical alteration-mineralization zoning in porphyry ore deposits, ECONOMIC GEOLOGY, 65: 373-408.
Mandelbrot, B. B., 1983- The Fractal Geometry of Nature, W. H. Freeman, San Fransisco, 468 p.
Melfos, V., Vavelidis, M., Christo.des, G. & Seidel, E., 2002- Origin and evolution of the Tertiary Maronia porphyry copper-molybdenum deposit, Thrace, Greece, Mineralium Deposita, 37: 648–668.
Nash, J. T., 1976- Fluid inclusion petrology‑data from porphyry copper deposits and applications to exploration, U. S. GEOLOGICAL SURVEY PROFFESSIONAL PAPER, v. 907‑D, 16 p.
Roedder, E., 1971- Fluid inclusion studies on the porphyry-type ore deposits at Bingham, Utah, Butte, Montana, and Climax, Colorado, Econ. Geol., 66: 98–120.
Sillitoe, R. H. & Gappe, I. M., 1984- Philippine porphyry copper deposits: geologic setting and characteristics, Common coordination joint resource (CCOP) Tech Publ, 14: 1-89
Sillitoe, R. H., 1976- Andean mineralization: A model for metalogeny of convergent plate margins.  In: STRONG (ed.) Metallogeny and Plate Tectonics, Geol. Assoc. Canada, 14: 59-100
Ulrich, T., Gunther, D. & Heinrich, C. A., 2001- The evolution of a porphyry Cu–Au deposit, based on La-ICP-MS analysis of fluid inclusions, Bajo de la Alumbrera, Argentina, Economic Geology, 96: 1743–1774.
White, W. H., Bookstrom, A. A., Kamilli, R. J., Ganster, M. W., Smith, R. P., Ranta, D. E. & Steininger, R. C., 1981- Character and origin of Climax-type molybdenum deposits; in Skinner, Economic Geology Seventy-Fifth Anniversary Volume, 1905-1980: Economic Geology Publishing Co., 270-316.
Wilson Alan, J., David, R., Cooke, B., Harper, M., Benjamin, J. & Deyell, Cari L., 2007- Sulfur isotopic zonation in the Cadia district, southeastern Australia: exploration significance and implications for the genesis of alkalic porphyry gold–copper deposits, Miner Deposita, 42: 465–487.
Zuo, R., Cheng, Q. & Xia, Q., 2009- Application of fractal models to characterization of vertical distribution of geochemical element concentration, Journal of Geochemical Exploration, 102: 37-43.