خوی 00011111های آبریز در برگه اساس آنالیز حوضه ای بر های ژئوشیمیایی رسوبات آبراههجداسازی آنومالی

غربی آذربایجان

◊◊◊◊◊◊◊

@ac.irstu.yazda.pasyar.، متالورژی دانشگاه یزدعلی پاسیار، دانشجوی دکتری مهندسی معدن، دانشکده مهندسی معدن و

fmtorab@yazd.ac.irفرهاد محمد تراب، استادیار و عضو هیئت علمی دانشکده مهندسی معدن و متالورژی دانشگاه یزد،

◊◊◊◊◊◊◊

چكیده 0

های ژئوشیمیایی رسوبات آبراهه ای برای مشخص کردن مناطق دارای پتانسیل معدنی از جداسازی آنومالی از زمینه در تحلیل داده

های آبریز برای شناسی در حوضه اهمیت باالیی برخوردار است. نقش فاکتورهای نوع، مساحت و مورفولوژی واحدهای زمین

نمونه رسوبات 348های حاصل از برداشت باشد. در این مطالعه داده های واقعی بسیار مهم می محاسبه مقادیر زمینه و تعیین آنومالی

نکته مهم در دو های آبریز مورد بررسی قرار گرفت. خوی آذربایجان غربی، بوسیله روش آنالیز حوضه 00011111ای در برگه آبراهه

های باال دستی در روابط مربوط به شناسی و به کار بردن لیتولوژی یناین پژوهش استفاده از سطح واقعی حوضه آبریز و واحدهای زم

تفاوت عمده این پژوهش با سایر مطالعات پیشین می باشد. نتایج به دوم، که عامل می باشد محاسبه مقدار زمینه عناصر در هر نمونه

های خام و دادههای واقع در این برگه صورت نقشه های پتانسیل برای عناصر مس، کروم، سرب و روی ارائه شد که با اندیس

مقایسه شدند.

واقعی، خویحوضه آبریز، مقدار زمینه، آنومالی محلی، مساحت كليد واژه ها:

Stream sediment geochemical anomaly separation on the basis of catchment basin analysis in the

Khoy 1:100,000 geological sheet area, West Azerbaijan

Ali Pasyar, PhD student, Faculty of Mining and Metallurgical Engineering, Yazd University, a.pasyar@yazd.ac.ir

Farhad M. Torab, Assistant Prof., Faculty of Mining and Metallurgical Engineering, Yazd University, fmtorab@yazd.ac.ir

Abstract:

Separation of anomaly from background in stream sediment geochemical analysis is very important for locating

mineral potential districts. The role of some factors such as: type, area and morphology of geological units in

basins, are very significant in background calculation and determine true anomalies. In this study, the data of

843 stream sediment samples from Khoy 1:100,000 geological sheet area in West Azerbaijan, are investigated

using catchment basin analysis method. The two important points in this research are: using real area of

catchment and geological units, and application of upstream lithologies in the calculation of elements

background values, of which the second point is the main advantage of this research in comparison with other

previous studies. The results are demonstrated as potential maps for Cu, Cr, Pb and Zn elements which are

compared with the real mining indexes in the map area.

Keywords : Catchment basin, Background value, Local anomaly, Real area, Khoy

◊◊◊◊◊◊◊ 0 مقدمه

های آبریز حوضه های بادی، ماسه سواحل گسترده، ،مخروط افکنه ها سیالبی، های وسیع آبرفتی و دلیل وجود دشته در پهنه وگستره ایران ب

راستای توسعه پایدار منابع معدنی ارزشمندی در توان به می های آبریز آنالیز حوضه با استفاده از روشهای ژئوشیمیایی با تحلیل داده …وسیع و

های برداشت شده از های ژئوشیمیایی در نمونه ها و تعیین آنومالی ها و مطالعات زیادی برای تجزیه و تحلیل داده روش کنوندست یافت. تا

,Banham- Carter, 1994., Carranza, 2004, 2008, 2010a,b., Carranza and Haleاست )ای گسترش یافته آبراهه رسوبات

1997., Odor et al, 1997., Rantistsch, 2004., Spadoni et al, 2004.)

Rose لیتولوژی های واقع در حوضه آبریز و های برداشت شده با مساحت ارتباط مستقیم محتوای نمونه 0791و همکاران اولین بار در سال

( را ارائه 0نیز در این خصوص رابطه ) Hawakes(. Rose et al, 1970بالعکس رابطه معکوس آن با مساحت حوضه آبریز را اثبات نمودند )

(.Hawakes, 1976نمود )

(0)

نیز مقدار مساحت و مقدار نمونه آنومال و و i (i=1,2,…,n ،)به ترتیب مساحت حوضه آبریز و مقدار نمونه و در این رابط

توان مقدار زمینه محلی را برای هر های آبریز می مقدار زمینه عنصر در حوضه آبریز می باشد. با توجه به واحدهای لیتولوژی موجود در حوضه

(. برای این کار، ابتدا باید میانگین وزنی تک عنصری در Bonham-Carter and Goodfellow, 1984 ,1986نمود )نمونه محاسبه

( محاسبه نمود.2واحدهای لیتولوژی موجود در منطقه را طبق رابطه )

(2)

∑

∑

ام می باشد. پس از این jشناسی مساحت واحد زمین ( و j=1,2,…,mام ) j میانگین وزنی یک عنصر در واحد لیتولوژی در این رابطه

شود. ( محاسبه می8مرحله، مقدار زمینه محلی هر عنصر طبق رابطه )

(8)

∑

∑

محاسبه مساحت واقعی به کار گرفتند. به این صورت رودبار، تأثیر شیب را در 0001111عبدالملکی و همکاران در طی مطالعه ای بر روی برگه

,Abdolmaleki et al( در محاسبه مقدار زمینه برای هر نمونه در حوضه آبریز استفاده نمودند )8( و )2که از مساحت واقعی در روابط )

ای ی باال دست هر نمونه از رسوبات آبراهه(. در این پژوهش نیز عالوه بر تأثیر دادن فاکتور شیب در روابط فوق، فقط واحدهای لیتولوژ2014

شناسی در هر حوضه برابر مساحت های واحدهای زمین ( مجموع مساحت8در محاسبه زمینه محلی استفاده شده است. بنابراین در مخرج رابطه )

کل حوضه آبریز نخواهد بود.

◊◊◊◊◊◊◊

شناسی برگه خوی موقعیت جغرافیایی و زمینشرقی و 44° 81´-40°11´گردد، در محدوده طول جغرافیایی خوی را شامل می 00 111/201شمال شرقی چهارگوشه ورقه خوی که بخشی از

ها، نوع شمالی در استان آذربایجان غربی جای دارد. با توجه به گوناگونی در ترکیب سنگ ها و نهشته 83° 81´-87°11´عرض جغرافیایی

ارتفاع را بیشتر سنگ های دگرسان شده فوق بازیک، کنگلومراهای وری که بخش های کمفرسایش و گسترش سنگ ها یکسان نبوده به ط

سازند، به طوری که های منطقه را که بیشتر در قسمت غربی ورقه قرار دارند، سنگهای دیابازی، آتشفشانی می جوان تشکیل داده و بلندی

کند. به جز واحدهای سنگی دگرگونه درجه نیز تجاوز می 91وگرافی آنها از های پدیدار شده در این نواحی معموالً ژرف بوده و شیب توپ دره

گردد، دیگر ترین واحد محسوب می شناسی گنیس، میگماتیت و کوارتزیت که احتماالً متعلق به پرکامبرین است و قدیمی با ترکیب سنگ

شناسی در ولکانیک ها و ... وجود دارد و عمده واحد زمینواحدهای سنگی نظیر آهک های نومولیت دار، شیل، جریان های گدازه بالشی، متا

شناسی برگه خوی را نشان می دهد. موقعیت و نقشه زمین 0های دگرگونی، کلریت، شیست و گنیس می باشد. شکل  این ورقه سنگ

روش و بحثو پایه کار بایستی بدون خطا و یا با کمترین خطا برداری است که بعنوان اساس یکی از مراحل مهم و اساسی هر فاز اکتشافی طراحی نقاط نمونه

توسط ای برداری از رسوبات رودخانهو شبکه آبراهه ها و با هدف نمونه های آبریز صورت گیرد. طراحی یاد شده با بررسی و شناخت حوضه

ای، ژئوشیمی از رسوبات آبراهه ةنمون 348 که برداری این پروژه طوری صورت گرفته شبکة نمونهگرفته است. انجام شناسی سازمان زمین

های نمونه. و نتایج حاصل از مطالعات ژئوشیمیایی گذشته داشته باشدتکتونیک ،حداکثر سازگاری را با عواملی نظیر چینه شناسی، سنگ شناسی

باشد. می ICP-OESروش آنالیز همه عناصر روش گرم است. 001ژئوشیمی از بستر آبراهه برداشت شده است. وزن نمونه برداشت شده حدود

خارج از حد تشخیص دستگاه های وجود داده ،در مواردی که سنجش های نسبی صورت می گیرد مانند جداسازی زمینه از آنومالی

(Censord) دستگاه مشخص و های خارج از حد تشخیص درآنالیز محدوده اکتشافی ورقه خوی، داده شود. موجب ارزیابی های غیر دقیق می

عنصر مس، کروم، 4اطالعات آماری مربوط به 0توسط روش های جایگزینی ساده و بیشترین درست نمائی کوهن جایگزین شدند. جدول

سرب و روی را نشان می دهد.

نمونه از رسوبات آبراهه ای 348. اطالعات آماری عناصر در 0جدول

عنصر ماكزیمم مينيمم ميانگين انحراف استاندارد چولگی كشيدگی

مس 140.03 7.66 46.45 21.59 0.73 0.38

کروم 5951.00 24.00 483.09 500.08 3.00 19.19

سرب 9.00 1.00 2.76 2.07 1.83 2.34

روی 544.00 24.55 71.51 27.64 6.81 103.11

شناسی برگه خوی . موقعیت و نقشه زمین0شکل

و جعبه ابزار ArcGISو به کمک نرم افزارهای 0001111های آبریز در این ورقه، از رقومی کردن نقشه های توپوگرافی برای تعیین حوضه

ArcHydro Tools استفاده شد. همچنین پس از ترسیم نقشه شیب بر اساس توپوگرافی منطقه، مقادیر مساحت واقعی در هر پیکسل طبق رابطه

نیز مقدار شیب بر حسب درجه به ترتیب مقدار مساحت واقعی و افقی در هر پیکسل از تصویر و و دید. در این رابطه ( محاسبه گر4)

می باشد.

(4)

خاص بر اساس رابطه شناسی تفکیک شدند. مقدار میانگین وزنی هر عنصر در لیتولوژی واحد زمین 21با توجه به جنس لیتولوژی منطقه، تعداد

نشان داده شده است. 2( محاسبه شد و مقادیر آن در جدول 2)

( محاسبه 8های برداشت شده بر اساس رابطه ) بعد از مشخص کردن مقادیر میانگین وزنی هر عنصر، مقدار آنومالی محلی برای هر یک از نمونه

های مقادیر خام به عناصر مس، کروم، سرب و روی را نشان می دهد. در نقشهنقشه های مقادیر خام و آنالیز شده مربوط 0تا 2های شد. شکل

های باشد در حالی که در نقشه ها می شود و این به خاطر افزایش مقدار زمینه در برخی نمونه ها دیده نمی ها تمرکز خاصی در مقادیر آن داده

و حالت واقعی مقادیر آنومال را نشان می دهد. حتی در برخی موارد نیز مقادیر های آبریز این تمرکز بیشتر می باشد حاصل از نتایج آنالیز حوضه

های حاصل از این مطالعه به صورت آنومالی های خام نشان داده نشده است و این در حالی است که در نقشه ها در داده زیاد در بعضی نمونه

که با فلش زرد رنگ نشان داده شده است، اشاره نمود. 2وب غرب شکل توان به سه قسمت جنوب و جن مشخص شده اند که به عنوان مثال می

شناسی مختلف . مقادیر میانگین وزنی هر عنصر در واحدهای زمین2جدول

Mj-Zn Mj-Pb Mj-Cu Mj-Cr (Jشناسی ) واحدهای زمين

346.63 52.83 3.16 81.36 رسوبات آبرفتی

441.57 36.56 2.27 66.15 کنگلومرا

187.63 24.56 2.23 53.64 سنگ آهک

525.17 57.79 4.14 80.54 شیل و ماسه سنگ

410.26 63.43 2.12 80.71 گدازه های بازالتی به همراه شیل و آهک

92.00 23.98 1.40 46.34 دولومیت

108.92 36.05 2.94 114.39 اسلیت، شیل و ذغال

717.66 43.73 4.02 69.67 گابرو و دیوریت –دایک ها و توده های دیابازی

276.76 77.98 4.22 76.78 آهک و شیل

1352.34 31.24 2.22 52.94 سرپانتینیت

643.57 42.89 2.16 61.64 سنگ آهک ماسه ای دگرگون شده

436.32 47.67 3.00 79.33 کلریت، شیست، آلبیت، متاولکانیک و گنایس

334.33 46.26 2.00 68.68 مرمر

233.12 46.05 3.32 70.93 میکروگرانیتگرانیت و

142.13 53.27 3.62 64.64 داسیت -میکرومونزونیت کوارتزدار، میکروگرانودیوریت، آندزیت

82.00 34.83 1.50 64.51 گرانودیوریت

157.18 42.69 2.44 76.15 ایگنیمبریت -توف ریوداسیتی

های آبریز )سمت راست( نقاطی که با برای عنصر مس )سمت چپ( و نقشه حاصل از آنالیز حوضهها . نقشه حاصل از نتایج خام داده2شکل

های ژئوشیمیایی می باشد. دایره های رنگی نشان داده شده است محل نمونه

سمت راست(های آبریز ) ها برای عنصر کروم )سمت چپ( و نقشه حاصل از آنالیز حوضه . نقشه حاصل از نتایج خام داده8شکل

های آبریز )سمت راست( ها برای عنصر سرب )سمت چپ( و نقشه حاصل از آنالیز حوضه . نقشه حاصل از نتایج خام داده4شکل

های آبریز )سمت راست( ها برای عنصر روی )سمت چپ( و نقشه حاصل از آنالیز حوضه . نقشه حاصل از نتایج خام داده0شکل

◊◊◊◊◊◊◊

گیری 0 نتیجه

شناسی واقع در هر حوضه، روش مناسبی برای جداسازی آنومالی از این روش با توجه به در نظر گرفتن مساحت و شیب واحدهای زمین در

عالوه بر قرار دادن مقدار مساحت واقعی واحدهای لیتولوژی، فقط واحدهای همچنینزمینه و بدست آوردن مناطق آنومال واقعی می باشد.

های خام و نتایج حاصل از این پژوهش و همچنین تطابق لیتولوژی باال دست هر نمونه، در روابط موجود به کار گرفته شد. با مقایسه مقادیر داده

ای می تواند  می توان نتیجه گرفت که این روش حتی در مقیاس های منطقهقابل قبول اندیس های مس و کروم با مناطق آنومالی مشخص شده،

شناسی در مقیاس های بزرگ و محلی نتایجی در خور توجه داشته باشد. در دست داشتن اطالعات دقیق کنتاکت ها و جنس واحدهای زمین

بسیار باالیی برخوردار می باشد.نتایج بهتری را در بر خواهد داشت. زیرا فاکتور لیتولوژی در این روش از اهمیت

◊◊◊◊◊◊◊

0 تشكر و قدردانی ها و اطالعات الزم، نهایت تشکر و قدردانی می شود. از سازمان محترم زمین شناسی کشور به دلیل در اختیار گذاشتن داده

◊◊◊◊◊◊◊ References: Abdolmaleki, M., Mokhtari, A.R., Akbar, S., Alipour-Asll, M., Carranza, E.J.M., 2014. "Catchment basin analysis of

stream sediment geochemical data: Incorporation of slope effect", Journal of Geochemical Exploration 140, 96-103.

Bonham-Carter, G.F., Agterberg, F.P., Wright, D.F., 1988. "Integration of geologicaldatasets for gold exploration Nova

Scotia", Photogrammetric Engineering and Remote Sensing 54, 1585–1592.

Bonham-Carter, G., Goodfellow, W.D., 1984. "Autocorrelation structure of stream sediment geochemical data:

interpretation of zinc and lead anomalies, Nahanni river area, YukonNorthwest Territories, Canada. In: G. Verly et al.

(Eds.)", Geostatistics for Natural Resources Characterization, Part 2, D. Reidel, Dordrecht, pp. 817-829.

Bonham-Carter, G.F., Goodfellow, W.D., 1986. "Background corrections to stream geochemical data using digitized

drainage and geological maps: application to Selwyn Basin, Yukon and Northwest Territories", Journal of Geochemical

Exploration 25(1-2): 139-155.

Bonham-Carter, G.F., 1994."Geographic Information Systems for Geoscientists: Modelling With GIS", Pergamon, Oxford.

Carranza, E.J.M., 2004. "Usefulness of stream order to detect stream sediment geochemical anomalies", Geochemistry:

Exploration, Environment, Analysis 4, 341–352.

Carranza, E.J.M., 2008. "Geochemical anomaly and mineral prospectivity mapping in GIS", Handbook of Exploration and

Environmental Geochemistry, vol. 11. Elsevier, Amsterdam.

Carranza, E.J.M., 2010a."Catchment basin modelling of stream sediment anomalies revisited: incorporation of EDA and

fractal analysis. Geochemistry", Exploration, Environment, Analysis 10, 171–187.

Carranza, E.J.M., 2010b. "Mapping of anomalies in continuous and discretefields of stream sediment geochemical

landscapes. Geochemistry", Exploration, Environment, Analysis 10, 171–187.

Carranza, E.J.M., Hale, M., 1997. "A catchment basin approach to the analysis of geochemical–geological data from Albay

province, Philippines", Journal of Geochemical Exploration 60, 157–171.

Hawkes, H.E., 1976. "The downstream dilution of stream sediment anomalies", Journal of Geochemical Exploration 6(1-2):

345-358.

Odor, L., Horváth, I., Fügedi, U., 1997. "Low-density geochemical mapping in Hungary". Journal of Geochemical

Exploration 60, 55–66.

Rose, A.W., Dahlberg, E.C., Keith, M.L., 1970. "Multiple regression technique for adjusting background values in stream

sediment geochemistry", Economic Geology 65(2): 156-165.