نقشهبرداری کانیشناسی مرتبط با کانسار مس پورفیری با استفاده از تصاویر استر و سنتینلـ 2 و شواهد صحرایی (مطالعۀ موردی: کانسار مس صاحبدیوان) | ||
| نشریه سنجش از دور و GIS ایران | ||
| مقاله 5، دوره 17، شماره 2 - شماره پیاپی 66، 1404، صفحه 79-98 اصل مقاله (3.88 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.48308/gisj.2024.234278.1195 | ||
| نویسندگان | ||
| سیده نرگس ساداتی* ؛ مهسا فهمی؛ غلامرضا احمدزاده | ||
| گروه زمینشناسی، دانشکدۀ علوم، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران | ||
| چکیده | ||
| سابقه و هدف: منطقۀ مورد مطالعه در پهنۀ ساختاری البرزـ آذربایجان و در برگۀ 1:100000 لاهرود واقع شده است. در برخی مناطق، تودههای نفوذی با ترکیبی از گرانودیوریت و کوارتز دیوریت با سن الیگوسن به درون سنگهای آتشفشانی نفوذ کردهاند و در بخشهای مرکزی اطراف روستای قرهگل و جنوبغرب منطقه، در محدودۀ صاحبدیوان و دوستبیگلو، عامل دگرسانی گستردۀ گرمابی (کائولینیت)، سیلیسی و آلونیتی در سنگهای لاتیتی ائوسن بالایی محسوب میشوند. پیشرفتهای اخیر فنّاوری، درزَمینۀ تفکیک طیفی/ مکانی دادههای ماهوارهای در الگوریتمهای طبقهبندی، فرصتها و راهحلهای جالبتوجهی را برای نقشهبرداری زمینشناسی ایجاد کرده است. در این تحقیق، بر این مبنا که هدف از کاوش ذخایر مس پورفیریْ سنگهای آذرین اسیدی تا حدواسط است که دگرسانی آرژیلیک، فیلیک و پروپیلیتیک گستردهای در آنها رخ داده، توجه ویژهای به دگرسانی آلونیتی، سیلیسی و اکسید آهن شده است. مواد و روشها: بهمنظور معرفی نمونههای آموزشی، پساز بررسیهای زمینشناختی، سیزده نمونه از صاحبدیوان با روش XRD آنالیز شد. مناطقی که نمایندۀ دگرسانیهای اصلی بودند و پیکسلهای مربوط به آنها در تصاویر ماهوارهای، با عنوان نمونههای آموزشی، برای روشهای طیف پایه انتخاب شد. در مطالعۀ حاضر، مجموعه دادههای MSI ماهوارههای استر و سنتینلـ A2 از برگۀ 1:100000 لاهرود، با نگرش ویژه به معدن صاحبدیوان بررسی شدهاند. هدف اصلی این مطالعه ایجاد روشی جدید با در نظر گرفتن دادههای سنجش از دور، بهویژه استر و سنتینلـ 2، در شناسایی دگرسانیهای مرتبط با ذخایر مس پورفیری است. این شناسایی براساس دو رویکرد انجام شد: شناسایی زونهای دگرسانی گرمابی مرتبط با ذخایر مس پورفیری (ازطریق کتابخانۀ طیفی) و شناسایی مستقیم زونهای دگرسانی و کانیهای مسدار (ازطریق نمونهبرداری مستقیم از محل کانسار و استفاده از آن بهمنزلۀ پیکسل آموزشی). در منطقۀ مورد مطالعه، نتایج MNF از دادههای استر و سنتینلـ A2 استخراج و در طبقهبندی طیف پایه و با استفاده از کتابخانۀ طیفی نرمافزار و نمونههای آموزشی از مناطق دگرسانشده، بهترتیب از سه کانی کائولینیت، موسکویت و کلریت بهصورت شاخصهایی برای دگرسانی آرژیلیک، فیلیک و پروپیلیتیک استفاده شد. نتایج و بحث: نتیجۀ جالبتوجه بهدستآمده، از این تحقیق، برجستهسازی دگرسانی در تصاویر استر معدن صاحبدیوان بود؛ این نکته گویای حضور همزمان دگرسانی آرژیلیک و فیلیک در مرکز و محصور شدن آن با دگرسانی پروپیلیتیک بود که با الگوی مرسوم ذخایر پورفیری مطابقت دارد. همچنین تحلیل تصاویر سنتینل نشان داد هماتیت، ژاروسیت، گوتیت و لیمونیت ویژگیهای جذبی قدرتمندی در ناحیۀ VNIR نشان میدهند و این حسگر در شناسایی آنها موفقتر بوده است. پساز دریافت اطلاعات زمینشناختی و انجام دادن مطالعات XRD، از روشهای نقشهبرداری کانیشناسی طیف پایه مانند BE، LSU، CEM استفاده شد؛ ازبین آنها، روش BE بهترین نتیجه را برای جداسازی پیکسلهای هدف، بهویژه در تشخیص انواع گوناگون تغییرات ذخایر مس پورفیری، دربرداشت. این مسئله، با استفاده از پیکسلهای آموزشی، روی تصاویر استر نشان داده شد. اگرچه تصاویر سنتینل، بهدلیل وضوح طیفی پایین در محدودۀ فروسرخ کوتاه، نتایج رضایتبخشی برای کانیهای رسی به دست ندادند، برای جداسازی کانیهای حاوی آهن مانند هماتیت، ژاروسیت و گوتیت مطلوب بودند و با استفاده از ترکیب رنگی، نتیجه گرفته شد که وجود هماتیت و ژاروسیت را بهطور همزمان نشان میدهند. نتیجهگیری: نتایج بررسی تودههای نفوذی ورقۀ 100000 لاهرود رگههای سیلیسی و گسترش گسلها و دگرشکلیها نشان میدهد که بهطور کلی، دگرسانی گسترده در بخش مرکزی (صلوات و نیازقلیـ مشیران) و جنوبغرب منطقۀ مورد مطالعه (صاحبدیوان و دوستبیگلو) شایان توجه است. محصولات حاصل از فراوری با نقشۀ زمینشناسی منتشرشده از منطقۀ مورد مطالعه مقایسه و نشان داده شد که نقشههای حاصل با مدل زمینشناسی مفهومی کانسار مس پورفیری مطابقت دارند و دگرسانیها به سنگ میزبان این نوع کانسار بازمیگردد. | ||
| کلیدواژهها | ||
| مس پورفیری؛ طیفمبنا؛ استر؛ سنتینل؛ صاحبدیوان | ||
| 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؛ Mahsa Fahmi؛ Gholamreza Ahmadzadeh | ||
| Department of Geology, Faculty of Science, University of Mohaghegh Ardabili, Ardabil, Iran | ||
| چکیده [English] | ||
| Introduction: The study area is located in the Alborz-Azerbaijan structural zone and on the 1:100,000 Lahrud sheet. In some areas, intrusive masses with a mixture of granodiorite and quartzdiorite of Oligocene age have penetrated into volcanic rocks and in the central parts around the village of Qarahgol and in the southwest of the region, in the Sahib Divan and Dust Biglo area, they are the cause of extensive hydrothermal (kaolinite), silicic and alunite alteration in Upper Eocene latite rocks. 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. In this study, given that the aim of exploring porphyry copper deposits is acidic to intermediate igneous rocks in which extensive argillic, phyllic and propylitic alteration has occurred, special attention has been paid to alunite, siliceous and iron oxide alteration. Materials and Methods: In order to introduce training samples after geological investigations, 13 samples from Sahib Divan were analyzed by XRD method. Areas that represented the main alterations and their corresponding pixels in satellite images were selected as training samples for the basic spectrum methods. In the present study, MSI data sets of Aster and Sentinel-2A satellites from the 1:100,000 scale of Lahrud have been reviewed with a special focus on the Sahib Divan mine. The main objective of this study is to develop a new method, 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 from the deposit site and using it as training pixels). In the study area, MNF results were extracted from Aster and Sentinel 2A data and in the classification of the base spectrum and using the software spectral library and training samples from the altered areas, three minerals, kaolinite, muscovite and chlorite, were used as indicators for argillic, phyllic and propylitic alteration, respectively. Results and Discussion: An interesting result obtained from this study was the highlighting of alteration in Aster images of the Sahib Divan mine, which indicated the simultaneous presence of argillic and phyllic alteration in the center and its enclosure by 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 features in the VNIR region and this sensor was more successful in identifying them. After obtaining geological information and conducting XRD studies, basic spectrum mineralogical mapping methods such as BE, LSU, CEM were used, among which, BE method provided the best result for isolating target pixels, especially for detecting different types of changes related to porphyry copper deposits. This was demonstrated using training pixels on Aster 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 isolating iron-bearing minerals such as hematite, jarosite and goethite, and using color combination, it was concluded that it showed the presence of hematite and jarosite simultaneously. Conclusion: The results of the study of the intrusive masses of the 100,000 Lahrud sheet, silicic veins, and the spread of faults and deformations indicate that, in general, extensive alteration is significant in the central part (Salvat and Niaz Gholi-Moshiran) and southwestern part of the study area (Sahib Divan and Dust Biglo). The products obtained from the processing were compared with the published geological map of the study area, and it was shown that the resulting maps are consistent with 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 | ||
| مراجع | ||
|
Adiri, Z., Lhissou, R., Harti, A.E., Jellouli, A. & Chakouri, M., 2020, Recent Advances in the Use of Public Domain Satellite Imagery for Mineral Exploration: A Review of Landsat-8 and Sentinel-2 Applications, Ore Geology Reviews, 1368, PP. 3-15, https://doi.org/ 10.1016/j.oregeorev.2020.103332. Aghanabati, A., 2004, The Geology of Iran, Geological Survey of Iran, Tehran, 586 P. (In Farsi).Atillah, E.I., Morjani, A. & Souhassou, M., 2019, Use of the Sentinel-2A Multispectral Image for Litho-Structural and Alteration Mapping in Al Glo’a Map Sheet (1/50,000) (Bou Azzer–El Graara Inlier, Central Anti-Atlas, Morocco), Artificial Satellites, 54(3), PP. 73-96, https://doi.org/10.1016/j.asr.2020.10.037. Babakhani, A. & Hossein Khan Nazer, N., 1991, Geological Map of 1:100,000 Lahroud, Geological Survey and Mineral Explorations of Iran. Badakhshan Noghadeh, Z., 2010, Economic Geology Study of the Saheb Divan-Dust Biglu Area with a Special Focus on Hydrothermal Alterations in the Region, Master’s Thesis, Payame Noor University of Tabriz. Bentahar, I. & Raji, M., 2020, Comparison of Landsat OLI, ASTER, and Sentinel 2A Data in Lithological Mapping: A Case Study of Rich Area (Central High Atlas, Morocco), Advances in Space Research, 67(3), PP. 945-963, https://doi.org/10.1016/ j.asr.2020.10.037. Fahim Guilany, R., SheIhk Zakariaee, S.J., Darvishzadeh, A. & Vosoughi Abedini, M., 2019, Volcanological and Geochemical Features of the Products of Sabalan’s Last Eruption, NW Iran, Petrological Journal, 10(1), PP. 125-146, https://doi.org/10.22108/ IJP.2019.115533.1119. Javi Zadeh, S. & Ebrahimi, M., 2018, Satellite Image Processing in Geology and Mining: With Practical Projects and Exercise Data, Academic Publishing. Khaleghi, M., Ranjbar, H., Abedini, A., Calagari, AA., 2020, Synergetic Use of the Sentinel-2, ASTER, and Landsat-8 Data for Hydrothermal Alteration and Iron Oxide Minerals Mapping in a Mine Scale, Acta Geodynamica et Geomaterialia, 198, PP. 311-328, https://doi.org/ 10.13168/AGG.2020.0023. Nabavi, M.H., 1976, An Introduction to the Geology of Iran, Geological Survey of Iran, https://doi.org/ 10.4236/ojg.2017.77066. Soydan, H., Koz, A. & Şebnem Düzgün, H., 2021, Secondary Iron Mineral Detection via Hyperspectral Unmixing Analysis with Sentinel-2 Imagery, International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation, 101, PP. 2-10, https://doi.org/ 10.1016/j.jag.2021.102343. Van der Meer, F.D., Van der Werff, H.M. & Van Ruitenbeek, F.J.A., 2014, Potential of ESA's Sentinel-2 for Geological Applications, Remote Sensing of Environment, 148, PP. 124-133, https://doi.org/10.1016/j.rse.2014.03.022. Van der Werff, H.M. & Van der Meer, F.D., 2016, Sentinel-2A MSI and Landsat 8 OLI Provide Data Continuity for Geological Remote Sensing, Remote Sensing, 8(11), PP. 3-16, https://doi.org/10.3390/rs8110883. Van der Werff, H.M., Hewson, R. & Van der Meer, F.D., 2015, Sentinel-2 for Mapping Iron Absorption Feature Parameters, Remote Sensing, 7(10), PP. 12635-12653, https://doi.org/10.3390/rs71012635. Van der Werff, H.M., Hewson, R. & Van der Meer, F.D., 2018, Use What Is There: What Can Sentinel-2 Do for Geological Remote Sensing? In Proceedings of the IGARSS IEEE International Geoscience and Remote Sensing Symposium, Valencia. Spain, Jul 22-27th, https://doi.org/10.1109/IGARSS.2018.8519080. Wenyan, G., Cheng, Q., Jing, L., Wang, F., Zhao, M. & Ding, H., 2020, Assessment of the Capability of Sentinel-2 Imagery for Iron-Bearing Minerals Mapping: A Case Study in the Cuprite Area, Nevada, Remote Sensing, 12(18), PP. 5-12, https://doi.org/: 10.3390/rs12183028. Whitney, D. & Evans, B., 2010, Abbreviations for Names of Rock-Forming Minerals, American Mineralogist, 95, PP. 185-187, https://doi.org/ 0003-004X/10/0001–185$05.00/ DOI:10.2138/am.2010.3371. | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 1,628 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 700 |
||