اکتشاف رگه های سیلیسی طلا دار به روش IP,RS در منطقه ساریلار استان آذربایجان شرقی

توضیحات

" کلیات " 1-1-مقدمه : سازمان زمین شناسى  و اکتشافات معدنى کشور مبنى بر انجام عملیات ژئوفیزیکى به روش IP ,RS  در منطقه ساریلار در نزدیکى شهرستن اهر به منظور اکتشاف رگه هاى سیلیسى طلا دار ،طى حکم شماره 2406 ،اکیپ دو نفره اى شامل فیروز جعفرى به عنوان سرپرست گروه و حسین ایرانشاهى ،تکنسین در مهر ماه 86 به مدت 20 روز به محل اجراى حکم اعزام نمود . در این ماموریت تعداد 1400 اندازه گیرى با 10 آرایش دایپل – دایپل به موازات هم تقریبا" عمود بر رگه مورد نظر برداشت شد.   1-2-موقعیت جغرافیایى و راههاى ارتباطى: محدوده برداشت 1:5000 زگلیگ با وسعت تقریبى 15 کیلومتر مربع ،در فاصله 11 کیلومترى (فاصله هوایى) شرق اهر ،در استان آذربایجان شرقى قرار دارد .شکل یک موقعیت جغرافیایى محدوده مورد مطالعه و تصویر شماره 1 عکس ماهواره اى محدوده مورد مطالعه را نشان مى دهد که مستطیلى مشکى محل دقیق برداشتهاى ژئوفیزیک را نمایش میدهد .       1-3-مطالعات زمین شناسى درمحدوده ساریلار به طور کلى ،چهار واحد سنگ شناسى در محدوده مورد بررسى قابل تفکیک است : 1-واحد ائوسن بالایى : شامل سنگ هاى آوارى و گدازه هاى آوارى با ترکیب حد واسط . 2-واحد بعد از ائوسن : شامل سنگ هایى با ترکیب اسیدى ( ریوداسیتى ). 3-واحد الیگوسن : شامل توده نفوذى با ترکیب مونزوسینیت . 4-واحد کواترنرى :شامل رسوبات آبرفتى دشت و آبرفت هاى جوان رودخانه اى . مهم ترین سیماى کانى سازى در محدوده مورد مطالعه ،زون هاى کانى سازى رگه اى – رگچه اى مى باشد که توسط گسل ها و زون هاى گسلى کنترل شده است .در مجموع 11 رگه و زون گسلى که در آن کانى سازى رخ داده ،شناسایى گردیده است که امتداد اغلب آنها شمال باختر – جنوب خاور مى باشد .پهناى رگه ها و زون ها ى کانى سازى از 1 متر تا 20 متر و طول قابل مشاهده آنها از 300 متر تا 750 متر در تغییر است . کانى اصلى تشکیل دهنده رگه ها و زون ها ى کانى سازى  کوارتز است .همچنین کانه هاى تشکیل دهنده آنها عبارتند از :روتیل ،پیریت ،کالکوپیریت ،گالن ،تترائدریت ،طلا ،کوولیت ،آزوریت – مالاکیت ،اکسیدهاى ثانویه و آبدار آهن .ساخت و بافت بیشتر رگه ها و زون هاى کانى سازى از نوع برشى است . در محدوده مورد مطالعه ،اغلب سنگ ها و به ویژه واحد توفى و گدازه اى ائوسن بالایى تحت تاثیر محلول گرمابى ،متحمل تغییرات شیمیایى و کانى شناسى شده است .دگر سانى گرمابى فراگیر در محدوده مورد بررسى ،دگرسانى پروپیلیتى است .از دیگر انواع دگرسانى آرژیلیکى در شرایط گرمابى و بخشى نیز در اثر اکسیداسیون سولفیدها و تشکیل سیالات اسیدى بوجود آمده است دگرسانى گرمابى در حاشیه رگه ها شامل سیلیسى شدن ،آرژیلیکى شدن ،سریسیتى شدن مى باشد . به منظور مطالعات ژئوشیمیایى و عیار سنجى ،در این مرحله از تحقیق بیش از 829 نمونه از رگه ها زون هاى کانى سازى و نیز هاله دگرسانى آنها ( کمر بالا و کمر پایین )برداشت شده است براساس نتایج بدست آمده ،طلا در تمامى رگه ها و زون ها ى گسلى که در ان کانى سازى مشاهده مى شود،وجود دارد .بیشترین عیار طلاى اندازه گیرى شده در محدوده مورد مطالعه 16گرم در تن (PPM ) ،مربوط به یک رگه سیلیسى با ضخامت 30 سانتى متر از زون پهنه سیلیسى شماره 3 مى باشد . با توجه به پراکندگى رگه هاى سیلیسى در محدوده ء برداشت 1:5000 زگلیگ ،این محدوده از نظر کانى سازى به سه بخش :کانى سازى زگلیگ ،کانى سازى خیارلوو کانى سازى ساریلار تفکیک شده است .اکتشافات سطحى در دو کانى سازى اول به اتمام رسید ه،که بررسى هاى اولیه در اغلب رگه ها نشان مى دهد که عیار متوسط سطحى طلا در این کانى سازى ها در حدود PPb500 مى باشد .         در کانى سازى ساریلار نمونه برداریهاى سطحى اولیه ،با روش Random Chip  انجام شده است .عیار بالاى طلا و همچنین ممتد بودن آن در طول زمان سیلیسى که طول آن در حدود 750 متر مى باشد ،ادامه عملیات اکتشافى را در این کانى سازى توجیه نمود به طوریکه عیار متسط طلا در بخشى از رگه به طول 176 متر و به ضخامت متوسط 68/15 متر ،در حدود ،76/3 ppm  مى باشد ( پیمان پورنیک 1386).    "تئورى روشهاى ژئوفیزیک " در این فصل تئورى و روشهاى فیزیکى به کار رفته د رمنطقه اکتشافى به شرح زیر توضیح داده مى شود .   2-1-روش قطبش القایىInduced polarization ( IP ) اول با در اواخر دهه 1940 روش قطبشیا پلاریزاسیون القایى براى اکتشاف توده هاى کانسنگى بالاخص براى سولفیدهاى پراکنده (دیسیمینه )مورد استفاده قرار گرفت .در دهه 1960 از این روش به طور گسترده در اکتشافات ژئوفیزیک معدنى زمین پایه استفاده شدها ست . کنراد شلامبرگر احتمالا" اولین فردى بود که وجود پدیده پلاریزاسیون القایى را گزارش کرد. تجارب آزمایشگاهى نشان داده است هنگامیکه جریان الکتریکى از نوع مستقیم DC  و یا متناوب AC  با فرکانس خیلى کم حدود 1/0 هرتز به زمین فرستاده مى شود ،انرژى الکتریکى در داخل سنگها براساس فرایند هاى الکترو شیمیایى ذخیره مى شود .این عمل معمولا" به دو طریق صورت مى گیرد . 2-1-1-پلاریزاسیون غشایى یا IP  غیر فلزى در این روش عبور جریان الکتریکى توسط الکترولیتهاى موجود در خلل و فرج  سنگها صورت مى گیرد این نوعIP  در زمین هاى رسى دیده مى شود و بدین جهت در مورد اکتشاف آب و نواحى رسى این روش نیز مى تواند کمک شایانى انجام دهد علت این نوع IP  را مى توان چنین توجیه کرد که سطح کانیهاى رسى داراى بار منفى است و در نتیجه بارهاى مثبت را جذب مى کند . لذا بعد از گسترش جریان بارهاى مثبت جابه جا مى شوند و پساز قطع جریان به وضع اولیه خود برمى گردد که نتیجه این عمل پدیده IP  مى باشد ( شکل 2).   2-1-2-پلاریزاسیون الکترودى Over Voltage  یاپلاریزاسیون فلزى در این روش عبور جریان الکتریکى توسط کانیهاى فلزى در سنگها به صورت الکترونیکى صورت مى گیرد .البته در این حالت ممکن است همزمان عبور جریان الکتریکى توسط الکترولیتهاى موجود در خلل و فرج آنه نیز صورت     پذیرد هرگاه جریان الکتریکى فرستاده به داخل زمین به طور ناگهانى قطع شود .یونها به آهستگى پراکنده شده و به سوى تعادل پیش مى رود که سبب پیدایش ولتاژ ضعیف ورو به زوال IP  مى شود . طول مدت دوام ولتاژ رو به زوال IP در داخل زمین به عواملى مثل جنس و ساخت سنگها ،تخلخل ،نفوذ پذیرى ،قابلیت هدایت الکتریکى ،کانیهاى فلزى و قابلیت هدایت الکترولیت موجود در حفرات سنگها بستگى دارد .هر چه ماده معدنى هادى تر ودرصد آن بیشتر و پراکنده تر (دیسیمینه تر ) در متن سنگ میزبان باشد IP  بزرگتر خواهد ،زیرا در این حالت سطح تماس جهت تبادل الکترونى – یونى به حداکثر خواهد رسید اما درمورد بعضى از عوامل مانند مقاومت سنگ در برگیرنده و غیره به طور قطع نمى توان اظهار نظر کرد .زیرا با تجربه اى که در عملیات زمینى بدست آمده در بعضى موارد با مقایسه نقشه هاى مقاومت ظاهرى و شارژیبلیته مشخص مى شود نواحى که داراى IP قوى داراى مقاومت ظاهرى زیاد هم مى باشد و با بررسى سرزمین معلوم شده که وجود ماده معدنى با سیلیسى شدن سنگهاى درونگیر همراه است . 2-2-اختلالات در اندازه گیرى ها در این مبحث فرض بر صحت اندازه گیرى ها بوده و خطاهاى دستگاهى در مقایسه با سایر خطاها قابل اغماض فرض مى شود لذا در این قسمت ناشى از پدیده هاى زمین شناسى نامطلوب و اثرات شرایط خاص زمین شناسى مورد توجه قرار گرفته است .   2-2-1-پلاریزاسیون غشایى (Membrance Polarization ) این پلاریزاسیون در سنگهایى که درصد ناچیزى از کانى هاى رسى در آنها پخش شده باشد ظهور مى کند خصوصا" در سنگهاى متخلخل و نفوذپذیرى که رس در قسمتى از مسیر تخلخل موثر حاوى الکترولیت قرار مى گیرد ،مقدار پلاریزاسیون غشایى افزایش مى یابد .از آن جا که در حین اندازه گیرى نمى توان اثر پلاریزاسیون غشایى را از پلاریزاسیون فلزى تشخیص داد ،پلاریزاسیون غشایى در اکتشاف ذخایر معدنى فلزى پارازیت محسوب مى شود  .ولى همانطور که قلا" اشاره کردیم این پلاریزاسیون در اکتشاف در منابع آبهاى زیر زمینى که سنگ کف آنها از نوع رسى باشد مفید خواهد بود.براى تشخیص وجود پلاریزاسیون مربوط به رسها باید از زمین شناسى منطقه مورد مطالعه هم کمک گرفت و یا با روشهاى ویژه پلاریزاسیون الکترودى فلزى را از پلاریزاسیون غشایى تمیز داد.   2-2-2-اثر کوپلینگ القاى الکترومغناطیسى اثرات القاى الکترومغناطیسى باعث انحراف اختلاف پتانسیل مربوط به پلاریزاسیون القایى مى گردد .این انحراف ناخواسته هنگامى که طول خط جریان زیاد است و زمین هم داراى هدایت ویژه قابل توجهى است محسوس بوده و باعث خطاى زیادى در اندازه گیرى هاى پلاریزاسیون القایى مى شود .لذا شناخت انحرافاتى در اندازه گیرى هاى پلاریزاسیون القایى ضرورى است . راما چانداران ( Ramachandaran ) در سال 1980 با بررسى اثرات کوپلینگ الکترومغناطیس نشان داد که در آرایش هاى مستطیلى کوپلینگ الکترومغناطیسس داراى علامت منفى بوده ،یعنى در خلاف جهت پلاریزاسیون القایى مى باشد در آرایش هاى دو قطبى – دو قطبى و قطبى – دو قطبى این اثر داراى علامت مثبت یعنى در جهت موافق پلاریزاسیون القایى است .   2-2-3- پلاریزاسیون القایى منفى گاهى در اندازه گیرى هاى پلاریزاسیون القایى مقادیر منفى بدست مى آید به این معنى که بعد از قطع جریان ولتاژ ظاهر شده بین الکترودهاى پتانسیل ،داراى جهت مخالف با ولتاژاولیه قبل از قطع جریان است عاملى که باعث شکل گیرى این پدیده مى شود ،ممکن است ناشى از تاثیر خطوط برق ،تلفن و یا نا همگنى هاى جانبى باشد گاهى کره هاو استوانه هاى پلاریزه شوند ه مدفون و حتى لایه هاى پلاریزه شوند ه افقى نیز در موقعیت هاى خاص ،تولید پلاریزاسیون القایى منفى مى کند .همانطور که در شکل 3 مشاهده مى شود پتانسیل ناشیاز پلاریزاسیون القایى بر روى توده هاى پلاریزه شونده مدفون به مقدار ماکزیمم خود باعث علامت مى شود ودر قسمتهاى مجاور قله ( بسته به شکل هندسى توده ) پتانسیل منفى ظاهر مى شود همچنین وقتى توده معدنى مطابق شکل 4 سطحى باشد باعث اختلاف پلاریزاسیون القایى منفى خواهد شد.   2-3-روشهاى اندازه گیرى اولین راه اندازه گیرى ولتاژ روبه زوال IP  در حوزه زمان (Time- Domain )مى باشد که خود به اشکال گوناگون صورت مى گیرد که بستگى به نوع دستگاههاى اندازه گیرى دارد.یکى از روشهاى اندازه گیرى شارژ پذیرى ظاهرى براساس نسبت   مى باشد در این روش کمیت  را در یک زمان معین (T) پس از قطع جریان اندازه گیرى مى کنند و نسبت آن را به Vs (ولتاژ اندازه گیرى شده در زمان TO ) با واحد میلى ولت بر ولت نشان مى دهند .. در این طریق زمان Tدرست کمى بعد از جریان TO انتخاب مى شود (شکل 2-1) تا اثر جریان الکترومگنتیک ثانویه از بین برود از سوى دیگر زمان Tنباید زیاد طولانى باشد،زیرا ممکن است افت پتانسیل IP آنقدر زیاد باشد که به حد پارازیت برسد. دومین را ه اندازه گیرى ،اندازه گیرى شارژ پذیرى ظاهرى در حوزه فرکانس (Fre`uency Domain ) است که در این روش تغییرات مقاومت ویژه ظاهرى در فرکانسهاى مختلف اندازه گیرى مى گردد .چون جریان حاصله از IP  در سنگهاى زیر سطحى با جهت جریان تزریقى مخالفت مى کند ،از این رو سبب ایجاد یک مقاومت مازاد بر مقاومت الکتریکى سنگها مى شود این مقاومت مازاد با افزایش فرکانس جریان تزریقى مرتبا" کم مى شود زیرا افزایش فرکانس سبب کم شدن مقدار ولتاژ IP مى شود .معمولا" در سنگهایى که تقریبا" فاقد کانى هاى هادى هستند IP خیلى کم ایجاد مى شود و در نتیجه اثر ازدیاد فرکانس در کاهش Pa در حدود 1/0 مى باشد . در سنگهایى که کانیهاى هادى به مقدار قابل ملاحظه اى حضور دارند مقدار IP حاصله نسبتا" زیاد و در نتیجه به ازاى هر ده برابر که بر فرکانس جریان تزریقى افزوده شود pa به اندازه 10% تا 20% کاهش نشان مى دهد .اندازه گیرى هاى حوزه فرکانسى نسبت به حوزه زمانى داراى دو مزیت است که نسبت سیگنال به پارازیت در آنها بیشتر است و دیگر ى ساده و سبک بدن تجهیزات .برترى اندازه گیرى هاى حوزه زمانى نسبت به حوزه فرکانسى سرعت بیشتر اندازه گیرى ها صرفه جویى در زمان است .      2-4-آرایش هاى مورد استفاده 2-4-1-آرایش دایپل –دایپل(Dipole –Dipole ) از این نوع آرایش براى مطالعه و بررسى تغییرات و گسترش بى هنجارى در عمق و بدست آوردن شبه مقطعى از IP و مقاومت ویژه ظاهرى در مسیر یک پروفیل استفاده مى شود .در این نوع آرایش هر چهار الکترود A,B,M,Nدر امتداد یک پروفیل قرار داشته و عملا" فاصله الکترودهاى فرستند AB  مساوى فاصله الکتردودهاى گیرنده AB = MN=a ,MN بوده و در هر اندازه گیرى الکترود هاى AB ثابت بوده و الکترودهاى MN در امتداد پروفیل حرکت مى کند ،در نتیجه اندازه گیرى براى عمق هاى مختلف انجام مى گیرد . فاصله بین نزدیکترین الکترودهاى جریان پتانسیل برابر na مى باشد (n=1,2,3 ) و عمق هر اندازه گیرى برابر na/2 خواهد بود و عدد اندازه گیرى شده براى نقطه اى به محل تلاقى دو خط با زاویه 45 درجه نسبت به سطح زمین که از وسط AB,MN رسم شده نسبت داده مى شود .به این ترتیب در امتداد یک پروفیل بدست خواهد آمد.