خوشه‌بندي مدل‌هاي سه بعدي زمين‌شناسي و خودپذيري مغناطيسي با هدف تخمين مدل پيش‌بيني كاني‌سازي در كانسار مس پورفيري كهنگ

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

مهندسي معدن

كارشناسي ارشد

در مطالعات مرتبط با اكتشاف معادن، هدف نهايي شناسايي ماده‌ي معدني و تفكيك آن از زمينه با صرف كمترين هزينه مي‌باشد. حفاري‌هاي اكتشافي تكميلي كه در مرحله‌ي اكتشاف تفصيلي انجام مي‌گيرند، پرهزينه‌ترين فعاليت اكتشافي مي‌باشند و بهينه‌سازي محل، آزيموت و شيب اين گمانه‌ها از مهمترين تكاليف مهندسان اكتشاف معدن محسوب مي‌شود. به اين منظور، ابتدا يك مدل سه بعدي از ماده‌ي معدني و زمينه بر اساس داده‌هاي به دست آمده از حفاري‌هاي پيشاهنگ ايجاد مي‌گردد و مبناي پيشنهاد نقاط حفاري تكميلي قرار داده مي‌شود. هرچقدر صحت اين مدل بيشتر باشد، ريسك و تعداد حفاري‌هاي تكميلي كاهش يافته و در نتيجه، در هزينه‌ي كلي اكتشاف تفصيلي صرفه‌جويي مي‌گردد. در اين راستا، استفاده از داده‌هاي اكتشافي مختلف مانند مدل‌هاي زمين‌شناسي و ژئوفيزيكي در كنار اطلاعات عيارسنجي گمانه‌هاي پيشاهنگ مي‌تواند باعث افزايش دقت و صحت تخمين مدل سه بعدي اوليه‌ي ماده‌ي معدني شود. در مطالعه‌ي حاضر، يك رويكرد خوشه‌بندي بر مبناي روش مقياس‌گذاري چندبعدي و الگوريتم k-means براي ايجاد يك مدل سه بعدي پيش‌بيني ماده‌ي معدني و زمينه با در نظر گرفتن انواع مختلف مدل‌هاي اكتشافي شامل مدل‌هاي زمين‌شناسي، عيار سنجي و ژئوفيزيكي ارائه مي‌شود. داده‌هاي مورد استفاده در اين مطالعه، مربوط به محدوده‌ي كانسار مس پورفيري كهنگ واقع در استان اصفهان مي‌باشد. اين داده‌ها شامل اطلاعات جنس سنگ، دگرساني و عيارسنجي فلز مس در 11 گمانه‌ي پيشاهنگ به همراه داده‌هاي مغناطيس‌سنجي در محدوده‌ي مورد مطالعه مي‌باشد. از داده‌هاي ياد شده براي ايجاد مدل‌هاي سه بعدي جنس سنگ، دگرساني و عيار مس استفاده شد. همچنين، با وارون‌سازي سه بعدي داده‌هاي مغناطيسي، مدل سه بعدي خودپذيري مغناطيسي به دست آمد. بر اساس مقايسه‌ي مدل‌هاي ايجاد شده، كاني‌سازي مس در اين منطقه مرتبط با واحد نفوذي كوارتز ديوريتي و دگرساني فيليك مي‌باشد كه اين نواحي با مرز كاهش چشمگير خودپذيري مغناطيسي و يا مناطق با خودپذيري مغناطيسي پايين انطباق دارند. با اعمال رويكرد خوشه‌بندي مذكور بر مدل‌هاي به دست آمده، مدل پيش‌بيني ماده‌ي معدني و زمينه شناسايي شد. علاوه بر اين، اطلاعات عيارسنجي فلز مس در 48 گمانه‌ي تكميلي محدوده براي صحت‌سنجي مدل حاصل از خوشه‌بندي مورد استفاده قرار گرفت. بطوريكه، مدل سه بعدي پيش‌بيني ماده‌ي معدني و زمينه با مدل سه بعدي عيار مس ايجاد شده بر اساس گمانه‌هاي تكميلي مقايسه شد. اين مقايسه كه با استفاده از ماتريس درهم‌ريختگي انجام شد، نشان داد كه صحت مدل به دست آمده از رويكرد خوشه‌بندي برابر 73% مي‌باشد. همچنين، بدون در نظر گرفتن مدل‌هاي جنس‌سنگ، دگرساني و خودپذيري مغناطيسي، صرفاً مدل سه بعدي عيار مس بدست آمده از 11 گمانه‌ي پيشاهنگ نيز با مدل سه بعدي عيار مس بر اساس گمانه‌هاي تكميلي مقايسه شد كه صحت آن 45/59% به دست آمد. بنابراين، مطالعه‌ي حاضر نشان داد كه استفاده از داده‌هاي اكتشافي مختلف از جمله اطلاعات زمين‌شناسي و مغناطيس‌سنجي در كنار داده‌هاي عيارسنجي گمانه‌هاي پيشاهنگ مي‌تواند صحت مدل سه بعدي پيش‌بيني ماده‌ي معدني و زمينه را تا حد قابل قبولي افزايش دهد. به اين ترتيب، امكان برنامه‌ريزي دقيق‌تر و هدفمندتر براي حفاري‌‌هاي بعدي فراهم مي‌گردد.

215288

اكتشاف

مهندسي معدن

دانشگاه صنعتي اصفهان

هوشنگ اسدي هاروني

نادر فتحيان پور، ميثم عابدي

حمزه صادقي سرخني، محمد ابطحي فروشاني