شدت بخشی آنومالی های مس رگه ای در ورقه 1:100000 کردگان با آنالیز مرحله ای SFA و GMPI

نوع مقاله : علمی - پژوهشی

نویسندگان

1 دانشیار دانشکده مهندسی، گروه معدن، دانشگاه بیرجند

2 دانشکده مهندسی، گروه معدن، دانشگاه بیرجند

3 استاد مدعو دانشکده مهندسی، گروه معدن، دانشگاه بیرجند

4 دانشجوی دکتری مهندسی معدن، دانشکده مهندسی معدن، نفت و ژئوفیزیک، دانشگاه صنعتی شاهرود

چکیده

ورقه 1:100000 کردگان در پهنه ساختاری لوت شمالی و در استان خراسان جنوبی قرار دارد. در این محدوده، کانه‌زایی عمدتاً به صورت رگه‌ای است که توسط ساختارهای گسلی با روند شمال غربی- جنوب شرقی، کنترل می‌شود. به منظور بهبود نتایج عملیات اکتشاف از سه راهکار استفاده شد. برای از بین بردن عناصر مزاحم و رسیدن به فاکتورهای تمیز در روند پیاده‌سازی روش آماری چند متغیره از روش آنالیز فاکتوری مرحله‌ای SFA استفاده شد. علاوه بر حذف عناصر بی اثر در محاسبات، عناصر غیر مرتبط با تیپ کانی‌سازی مس رگه‌ای نیز کنار گذاشته شد. در نهایت با استفاده روش نوین GMPI، آنومالی‌های بدست آمده، شدت بخشی و مرز دقیق آن‌ها مشخص شد. در طی عملیات اکتشافی در منطقه کردگان، 836 نمونه رسوبات آبراهه‌ای و 30 نمونه تکراری برداشت شد. نمونه‌های رسوبات آبراهه‌ای با روش ICP توسط سازمان زمین‌شناسی و اکتشافات معدنی شمال شرق کشور مورد تجزیه شیمیایی قرار گرفت. با انجام روش SFA در سه مرحله، عناصر Ag، Ni و Cd از محاسبات آنالیز فاکتوری کنار رفتند. در مرحله بعد عناصر Co، Cr، Fe، Mn، Sc، Ti،V ، Sr، Ba و W که همخوانی با تیپ مس رگه‌ای ندارد حذف شدند و مجدداً آنالیز فاکتوری انجام شد. نتایج به دست آمده عناصر را در سه فاکتور طبقه بندی کرد که با روش GMPI تلفیق و کلاسه بندی شدند. بر اساس نتایج، 8 منطقه امیدبخش اکتشافی به دست آمد که با تحقیقات گذشته منطقه و همچنین گسل‌ها و واحدهای آندزیت و توف آندزیتی با سن ائوسن به عنوان سنگ مناسب ذخا‌یر رگه‌ای، همخوانی دارد. به نظر می‌رسد روش‌ مورد استفاده قادر است با به کارگیری اثرهای ژئوشیمیایی چندعنصری و تلفیق این اثرها، آنومالی‌ها را منطبق با سایر شواهد اکتشافی شناسایی و استنتاج نمایند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Using stepwise factor analysis (SFA) and geochemical mineralization probability index (GMPI) in order to intensify the geochemical anomalies associated with vein-type copper mineralization in Kardgan 1:100000 sheet, East of Iran

نویسندگان [English]

  • Ahmad Aryafar 1
  • Saeed Yousefi 2
  • Vahid Khosravi 3
  • Mohammad Khorashadi 4
1 Department of Mining, Faculty of Engineering, University of Birjand, Birjand, Iran
2 Department of Mining, Faculty of Engineering, University of Birjand, Birjand, Iran
3 Faculty of Mining, Petroleum and Geophysics, Shahrood University of Technology, Shahrood, Iran
4 Faculty of Mining, Petroleum and Geophysics, Shahrood University of Technology, Shahrood, Iran,
چکیده [English]

Kordagan 1:100,000 sheet is located in the northern Lut structural block and in South Khorasan province. In this area, mineralogy is mainly a vein controlled by fault structures with a northwest-southeast trend. In order to improve the results of the exploration, three solutions were used. To eliminate interfering elements and obtain clean factors in the multivariate statistical technique of stepwise factor analysis (SFA) was used. In addition to eliminate ineffective elements in the calculations, the elements that were not related to vein-type copper mineralization were also excluded. Finally, using the GMPI method, the obtained anomalies were intense. During the exploratorion operations in the Kordgan region, 836 stream sediment and 30 duplicate samples were taken. The samples were analyzed by ICP method by the Geological Survey and Mineral Exploration of Iran. Through the SFA in three step, the elements Ag, Ni and Cd were omitted from factor analysis calculations. In the next step, the elements Co, Cr, Fe, Mn, Sc, Ti, V, Zn, Sr, and W, which did not correspond to vein-type copper mineralization, were removed and factor analysis was prformed again. The results classified the elements into three factors, which were integrated and classified by GMPI method. Based on the results, eight favorable exploration areas were detected. These area was entirely compatible with the former investigation and also faults and favorable geological units for veins reserves such as Andesite and Andesitic tuff with Eocene age. It seems that the applied methods, by using multi-elemental geochemical signatures and integrating them appropriately, can identify and deduce anomalies consistent with other exploratory evidence.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Stepwise factor analysis (SFA)
  • Geochemical mineralization probability index (GMPI)
  • Favorable exploration areas
  • Kordagan area
  • vein-type copper mineralization
منابع [1] Hosseini, S.A.; Afzal, P.; Sadeghi, B.; Sharmad, T.; Shahrokhi, S.V.; Farhadinejad, T. ; 2015; “Prospection of Au mineralization based on stream sediments and lithogeochemical data using multifractal modeling in Alut 1: 100,000 sheet, NW Iran”. Arabian Journal of Geosciences, 8(6), pp.3867-3879.## [2] Zuo, R.; Wang, J.; 2016; “Fractal/multifractal modeling of geochemical data: A review”. Journal of Geochemical Exploration, 164, pp.33-41.## [3] Fatehi, M.; Asadi, H.H.; 2017; “Application of semi-supervised fuzzy c-means method in clustering multivariate geochemical data, a case study from the Dalli Cu-Au porphyry deposit in central Iran”. Ore Geology Reviews, 81, pp.245-255.## [4] Ziaii, M.; Pouyan, A.A; Ziaei, M.; 2009; “Neuro-fuzzy modelling in mining geochemistry: identification of geochemical anomalies”. Journal of Geochemical Exploration, 100(1), pp.25-36. ## [5] Liu, Y.; Cheng, Q.; Zhou, K.; Xia, Q.; Wang, X.; 2016; “Multivariate analysis for geochemical process identification using stream sediment geochemical data: A perspective from compositional data”. Geochemical Journal, 50(4), pp.293-314.## [6] Yousefi, S.; Doulati Ardejani, F.; Ziaii, M.; Karamoozian, M.; 2015; “The speciation of cobalt and nickel at mine waste dump using improved correlation analysis: a case study of Sarcheshmeh copper mine”. Environment, development and sustainability, 17(5), pp.1065-1084.## [7] Grunsky, E.C.; Drew, L.J.; Sutphin, D.M.; 2009; “Process recognition in multi-element soil stream-sediment geochemical data”. Applied Geochemistry, 24(8), pp.1602-1616.## [8] Carranza, E.J.M.; 2010; “Improved wildcat modelling of mineral prospectivity”. Resource geology, 60(2), pp.129-149.## [9] Treiblmaier, H.; Filzmoser, P.; (2010); “Exploratory factor analysis revisited: How robust methods support the detection of hidden multivariate data structures in IS research”. Information & management, 47(4), pp. 197-207. ## [10] Van Helvoort, P.J.; Filzmoser, P.; Van Gaans, P.F.; 2005; “Sequential Factor Analysis as a new approach to multivariate analysis of heterogeneous geochemical datasets: An application to a bulk chemical characterization of fluvial deposits (Rhine–Meuse delta, The Netherlands)”. Applied Geochemistry, 20(12), pp.2233-2251. ## [11] Yousefi, M.; Kamkar-Rouhani, A.; Carranza, E. J. M.; (2014); “Application of staged factor analysis and logistic function to create a fuzzy stream sediment geochemical evidence layer for mineral prospectivity mapping”. Geochemistry: Exploration, Environment, Analysis, 14(1), 45-58.## [12] Yousefi, M.; Kamkar-Rouhani, A.; Carranza, E.J.M.; 2012; “Geochemical mineralization probability index (GMPI): a new approach to generate enhanced stream sediment geochemical evidential map for increasing probability of success in mineral potential mapping”. Journal of Geochemical Exploration, 115, pp.24-35. ## [13] Theodoridis, S.; Koutroumbas, K.; 2006; “Pattern Recognition”, 3th Ed., Academic Press, Elsevier, USA, pp. 837. ## [14] دیمه‌ور، محمد؛ 1374؛ "بررسی زمین‌شناسی، کانی‌شناسی، ژئوشیمی و ژنزکانسار مس قلعه‌زری بیرجند"، پایان‌نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه تربیت مدرس، دانشکده علوم پایه، 135 صفحه.## [15] کریم پور، محمدحسن؛ ملک زاده شفارودی، آزاده؛ حیدریان، محمدرضا؛ عسکری، علی؛ 1386؛ "کانی‌سازی، دگرسانی و ژئوشیمی منطقه اکتشافی طلا- قلع هیرد، استان خراسان جنوبی"، بلورشناسی و کانی شناسی ایران، دوره , شماره 1، ص 67-90.## [16] اشراقی، حسن؛ راستاد، ابراهیم؛ امامی، محمدهاشم؛ عسگری، علی؛ 1387؛ کانه زایی طلای هیرد: "نمونه‌ای از ذخایر طلای مرتبط با نفوذی‌های گرانیتوییدی کاهیده در ایران (جنوب بیرجند)"، فصلنامه علوم زمین، شماره 69 ، دوره 18، ص 19 - 2.## [17] امرایی، سکینه؛ نیرومند، شجاع الدین؛ 1395؛ "بررسی‌های سنگ زمین‌شیمیایی، کانی‌شناسی، دگرسانی و مطالعه میانبارهای سیال در سامانه رگه‌ای طلا مس‌دار ‌کردگان محدوده اکتشافی کودکان، خراسان جنوبی"، مجله زمین‌شناسی کاربردی پیشرفته، شماره 19، ص 34-47.## [18] بلوریان، غلام‌حسین؛ 1389؛ "شرح نقشه زمین‌شناسی 1:100000 ‌کردگان"، سازمان زمین‌شناسی و اکتشافات معدنی کشور.## [19] Davis, J.C; 1986; “Statestics and Data Analysis in Geology”, John Wily &Sons, New york, 646 pp.## [20] Shiva, M.; 1998; “A Stream Sediment Geochemical Exploration in the Arid Environment of East Iran”, Ph.D Thesis, The University of Natingham,UK.## [21] یوسفی، مهیار؛ کامکار روحانی، ابولقاسم؛ 1392؛ "استنتاج شاخص احتمالی کانی‌سازی ژئوشیمیایی فلورین تیپ دره می سی سی پی به عنوان یک اثر ژئوشیمیایی چند عنصری معرف"، اولین همایش زمین‌شناسی کاربردی ایران، دانشگاه دامغان.## [22] Cox, D.R.; Snell, E.J.; 1989; Analysis of Binary Data, 2nd ed. Chapman and Hall, London.## [23] آریافر، احمد؛ کی‌خواه حسین‌پور، مجید؛ 1397؛ "روش‌های نوین تحلیل داده‌های اکتشافی"، انتشارات دانشگاه بیرجند، بیرجند، 220 صفحه.## [24] Halter, W.E.; Bain, N.; Becker, K.; Heinrich, C.A.; Landtwing, M.; VonQuadt, A.; Clark, A.H.; Sasso, A.M.; Bissig, T.; Tosdal, R.M.; 2004; “From andesitic volcanism to the formation of a porphyry Cu-Au mineralizing magma chamber: the Farallón Negro Volcanic Complex, northwestern Argentina”. Journal of Volcanology and Geothermal Research, 136(1), pp.1-30.## [25] Landtwing, M.R.; Pettke, T.; Halter, W.E.; Heinrich, C.A.; Redmond, P.B.; Einaudi, M.T.; Kunze, K.; 2005; “Copper deposition during quartz dissolution by cooling magmatic–hydrothermal fluids: the Bingham porphyry”. Earth and Planetary Science Letters, 235(1-2), pp.229-243.## [26] Arribas, A.; Hedenquist, J.W.; Itaya, T.; Okada, T.; Concepción, R.A.; Garcia, J.S.; 1995; “Contemporaneous formation of adjacent porphyry and epithermal Cu-Au deposits over 300 ka in northern Luzon, Philippines”. Geology, 23(4), pp.337-340.## [27] Weixuan, F.; Shefeng, Y.; Zhengao, L.; Xinglin, W.; Baochen, Z.; 2007; “Geochemical characteristics and significance of major elements, trace elements and REE in mineralized altered rocks of large-scale Tsagaan Suvarga Cu-Mo porphyry deposit in Mongolia”. Journal of Rare Earths, 25(6), pp.759-769. ## [28] گرانیان, حمید؛ 1396؛ "کاربرد روش‌های خوشه‌بندی در شناسایی آنومالی‌های مرکب در اکتشافات ژئوشیمیایی در کردگان خراسان جنوبی"، نشریه علمی-پژوهشی مهندسی معدن, شماره 37, دوره 12، ص81-94.##