کاربرد مدل‌های فراکتالی جهت زون‌بندی شاخص کیفیت سنگ‌ (RQD) در کانسار طلای زرشوران، تکاب، ایران

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه زمین شناسی، واحد اهواز، دانشگاه ازاد اسلامی، اهواز، ایران

2 گروه زمین شناسی، واحد اهواز، دانشگاه آزاد اسلامی، اهواز، ایران

10.22071/gsj.2018.78009.1056

چکیده

تعیین ارتباط شاخص کیفیت سنگ (RQD) و زون‌های کانه‌سازی نقش مهمی در طراحی و بهره‌برداری بهینه معدنی دارد. این مطالعه با هدف جداسازی ویژگی‌های توده سنگ جهت طراحی بهینه، با تاکید بر تحلیل تعداد 3267 داده RQD از 43 چاه اکتشافی در معدن طلای زرشوران واقع در زون ارومیه- دختر با استفاده از مدل‌‌سازی فراکتالی در نرم‌افزار Rockworks v15 انجام شده است. نتایج نمودارهای log-log برای مدل‌ تعداد- RQD نشان دهنده 4 نوع جمعیت سنگی است که توسط مقادیر آستانه‌ای RQD به ترتیب برابر 41/20، 86/47، 18/69 و 28/81 درصد است و برای مدل حجم- RQD نیز 4 جمعیت سنگی را با مقادیر 37/21، 65/43، 09/63 و 43/79 ارائه می‌دهد که نشان دهنده شاخص کیفیت سنگ خیلی‌سست، سست، نسبتا خوب و خوب بر اساس استانداردهای موجود است. سپس مدل توزیع هندسه فضایی واحدهای سنگ‌چینه‌ای معدن زرشوران بر اساس داده‌های حفاری شبیه‌سازی شد. مقایسه نتایج مدل‌های فراکتالی چندگانه و مدل‌سازی سنگ-چینه‌ای از سوی دیگر، نشان می‌دهد که نتایج مدل تعداد- RQD از نتایج حجم- RQD دقیق‌تر هستند. بنابراین واحدهای آهک چالداغ و واحد ژاسپروئیدی از نظر شاخص کیفیت سنگ‌ها نسبتا خوب الی خوب و در بازه بعد فراکتالی 18/69 الی 28/81 قرار دارند و از نظر زمین‌شناسی در بخش‌های مرکزی و بخش باختری معدن مشاهده می‌شوند. این نواحی مناسب‌ترین نقاط معدن جهت پیاده-سازی طرح‌های معدنی هستند. نتایج این پژوهش می‌تواند به عنوان یک الگو در طراحی‌های معدنی در محدوده تکاب و نیز در بخش‌هایی که زمین‌شناسی مشابهی دارند، مورد استفاده قرار گیرد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Applying fractal models to delineation of rock quality designation in the Zarshuran gold deposit, Takab, Iran

نویسندگان [English]

  • Ghodratollah Rostami Paydar 1
  • Hani Asadi Hoveizian 2
1 Department of Geology, Ahvaz Branch, Islamic Azad University, Ahvaz, Iran
2 Department of Geology, Ahvaz Branch, Islamic Azad University, Ahvaz, Iran
چکیده [English]

Determination of relationship between rock mass properties concerning to rock qualification design (RQD) has an important role in mine planning and designation. The aim of this study is separation of rock mass properties to designing the mine planning based on the 3267 RQD data analysis of 43 drill-core within Zarshuran gold deposit in Orumieh- Dukhtar assemblage zone applying RQD-Number and RQD-Volume fractal modeling. The results of log-log plots for RQD-N model revealed four rock populations that divided by RQD thresholds 20.41, 47.86, 69.18 and 81.28. The results of log-log plots for RQD-V model release four populations divided by RQD thresholds 21.37, 43.65, 63.09, 79.43 respectively which represent very poor, poor, fair and good rocks based on Deere and Miller rock classification. In other hand the lithological units modeled based on the drill-core data to obtain the spatial distribution of Zarshuran deposit. The results of RQD-N and RQD-V fractal modeling versus lithological units modeling results revealed that Chaldagh limestone unit and Jaspiroid unit shows fair and good quality with RQD fractal value 69.18 till 81.28 and located at the center and western part of Zarshuran deposit. Therefore, in mine slop designing and planning have excellent conditions. The results of the RQD-N fractal modeling in Zarshuran deposit can usage as a practical method in similar districts.

کلیدواژه‌ها [English]

  • fractal
  • modelling
  • RQD
  • Zarshuran
  • Gold

کتابنگاری

اجاقی، ب.، 1375-­ زمین‌شناسی اقتصادی و بررسی شکل توده کانسار طلای زرشوران (شمال تکاب)، پایان‌نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه شهید بهشتی تهران.

افضل، پ.، خاکزاد، ا.، معارف­وند، پ.، رشیدنژاد عمران، ن. و فداکار القلندیس، ی.، 1389- استفاده از روش فرکتالی عیار- حجم در جدایش زون­ها در کانسارهای پورفیری، فصلنامه علوم زمین، شماره 78، صص. 168 تا 172.

رستمی‌پایدار، ق.، نظرپور، ا. و اسدی‌ حویزیان، ﻫ .، 1395- کابرد مدل فرکتالی شاخص کیفیت سنگ- تعداد در طراحی پلکان معدنی، کانسار طلای زرشوران، زون ارومیه- دختر، سی و پنجمین گردهمایی علوم زمین، تهران، ایران.

رستمی‌پایدار، ق.، 1397- بهره‌گیری از مدل‌های فرکتالی جهت جداسازی زون­های پرعیار کانه‌زایی در کانسار طلای زرشوران، تکاب، شمال باختری ایران، فصلنامه علوم زمین، شماره 110، زمستان 97.

رشیدنژاد عمران، ن،. رستمی‌پایدار، ق،. نظرپور، ا. و محرابی‌نژاد، ع.، 1393- الگوی توزیع ژئوشیمیایی عمقی عیار طلا با استفاده از روش‌های فرکتالی به منظور پهنه­بندی اهداف اکتشافی ناحیه­ای در کانسار طلای زرشوران، تکاب، شمال­باختر ایران، مجله زمین­شناسی کاربردی پیشرفته، دانشگاه شهید چمران اهواز، 12، صص. 53 تا 62.

صادقی، ب.، 1391- کاربرد روش فرکتالی عیار- تعداد، برای جدایش زون‌های کانی­سازی در کانسار سنگ آهن زاغیای بافق- آنومالی 2C؛ پایان­نامه کارشناسی ارشد مهندسی اکتشاف معدن، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد تهران جنوب.

کریمی، م.، 1372-­ مطالعات سنگ‌شناسی، کانی‌شناسی و نحوه تشکیل کانسار طلا و آرسنیک زرشوران (تکاب)، پایان‌نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه تربیت معلم تهران.

مهندسین مشاور کاوشگران، 1391- گزارش زمین‌شناسی و تکتونیک ناحیه معدنی زرشوران.

 

References

Afzal, P., Fadakar Alghalandis, Y., Khakzad, A., Moarefvand, P. and Rashidnejad Omran, N., 2011- Delineation of mineralization zones in porphyry Cu deposits by fractal concentration–volume modeling. J Geochem Explor 108:220- 232.

Afzal, P., Fadakar Alghalandis, Y., Khakzad, A., Moarefvand, P., Rashidnejad, Omran, N. and Asadi Haroni, H., 2012- Application of power-spectrum–volume fractal method for detecting hypogene, supergene enrichment, leached & barren zones in Kahang Cu porphyry deposit, Central Iran. Journal of Geochemical Exploration 112, 131- 138.

Afzal, P., Khakzad, A., Moarefvand, P., Rashidnejad Omran, N., Esfandiari, B. and Fadakar Alghalandis, Y., 2010- Geochemical anomaly separation by multifractal modeling in Kahang (Gor Gor) porphyry system, Central Iran. J Geochem Explor 104:34- 46

Agterberg, F. P., 1995- Multifractal modeling of the sizes & grades of giant & supergiant deposits. International Geology Review 37, 1- 8.

Agterberg, F. P., Cheng, Q. and Wright, D. F., 1993- Fractal modeling of mineral deposits. In: Elbrond, J., Tang, X.(Eds.), 24thAPCOMsymposiumproceeding.Montreal, Canada;.p.43- 53.

Asadi Harooni, H., 2000- The Zarshuran gold deposit model applied in a mineral exploration GIS in Iran. PH.D. Thesis, Delft university, The Netherlands.

Carranza, E. J. M., 2008- Geochemical anomaly & mineral prospectivity mapping in GIS. Handbook of exploration and environmental geochemistry vol 11. Elsevier, Amsterdam.

Cheng, Q., Agterberg, F. P. and Ballantyne, S. B., 1994- The separation of geochemical anomalies from background by fractal methods. J Geochem Explor 51:109- 130.

David, M., 1977- Geostatistical Ore Reserve Estimation. Amsterdam: Elsevier, 283 p.

Deere, D. U. and Miller, R. P., 1966- Engineering classification and index properties for intact rock. Air Force Weapons Laboratory, Technical Report AFWL-TR-65-116, 277 p.

Deere, D. U., 1963- Tectichal description of rock cores for engineering purposes. Rock Mech., Engng Geol. 1, 18- 22.

Deng, J., Wang, Q., Yang, L., Wang, Y., Gong, Q. and Liu, H., 2010- Delineation and explanation of geochemical Anomalies using fractal models in the Heqing area, Yunnan Province, China. Journal of Geochemical Exploration 105, 95- 105.

Hustrulid, W. and Kuchta, M., 2006- Open pit mine planning & design. London: Taylor & Francis; 972.

Lima, A., De Vivo, B., Cicchella, D., Cortini, M. and Albanese, S., 2003- Multifractal IDW interpolation & fractal filtering method in environmental studies: an application on regional stream sediments of(Italy), Campania region. Appl Geochem; 18:1853- 65.

Mandelbrot,  B., 1983- The fractal geometry of nature. Freeman & Company, New York. 468 pp.

Nazarpour, A., Omran, N. R. and Rostami Paydar, Gh., 2015b- Application of classical statistics, log ratio transformation & multifractal approaches to delineate geochemical anomalies in the Zarshuran gold district, NW Iran, . Chem. De Erde-Geochem.

Nazarpour, A., Rashidnejad Omran, N. and Rostami Paydar, Gh., 2015a- Application of multifractal models to identify geochemical anomalies in Zarshuran Au deposit, NW Iran. Arab J Geosci,  8:877- 889.

Nazarpour, A., Rostami Paydar, Gh. And Carranza, E. J. M., 2016- Stepwise regression for recognition of geochemical anomalies: Case study in Takab area, NW Iran. Journal of Geochemical Exploration 168, 150- 162.

Sadeghi, B., Moarefvand, P., Afzal, P., Yasrebi, A. B. and Daneshvar Saein, L., 2012- Application of fractal models to outline mineralized zones in the Zaghia iron ore deposit, Central Iran. J Geochem Explor 122: 9- 19, Special Issue“fractal/multifractal modelling of geochemica.

Turcotte, D. L., 1997- Fractals and Chaos in geology & geophysics. Cambridge: Cambridge University Press.

Wen, Z., JianPing, C., Qing, W., DongHe, M., Cencen, N. and Wu, Z., 2013- Investigation of RQD variation with scanline length & optimal threshold based on three-dimensional fracture network modeling, Science China Technological Sciences, Vol. 56(3), pp. 739-748.

Xie, H., 1993- Fractals in rock mechanics. Rotterdam: Taylor& Francis, 453p.

Yasrebi, A. B., Wetherelt, A., Foster, P. J., Afzal, P., Coggan, J. and Ahangaran, D. K., 2013- Application of RQD-Number and RQD-Volume multifractal modeling to delineate rock mass characterization in Kahang Cu-Mo porphyry deposit, central Iran. Arch. Min. Sci., Vol. 58, No 4, p. 1023- 1035.