به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت

مقالات رزومه دکتر علیرضا عرب امیری

  • Reza Moezzi Nasab *, Abolghasem Kamkar-Rouhani, Alireza Arab-Amiri

    Drones, also referred as Unmanned Aircraft Systems (UAS), Unmanned Aerial Vehicles (UAV) or Remotely Piloted Aircraft (RPA), are aircraft without pilot on board. Currently the drones are used for geological and topographic mapping, coastal control, landslide inspections, etc., and are capable to integrate geophysical sensors like magnetic, electromagnetic, infrared, radar, natural gamma ray sensors and etc. UAS technology have several advantage over conventional airborne geophysics like resolution, accurancy, cost, etc. We are witnessing the birth of a new branch of aviation, which could be profitably applied to geophysics measurements.In the modern-day advent of new technologies and methodologies in geophysics has become more important than ever before in acquiring better data from the Earth’s subsurface. This advent has yielded a somewhat predicted fusion in the way geophysical data is acquired, by combining the power of Unmanned Aerial Vehicles (UAVs) and smaller, more hardware-integrated sensing equipment. Safety and cost considerations very play in the cause and effect of this culture shift in the realm of geophysics, whereas drones are more capable of flying closer to the ground, have greater vertical gradients, require less power for flight, and most evidently, the nonnessecity of human collateral. Ultimately, drones should be, and to an extent is becoming, at least in geophysics, the way of the future.

    Keywords: UAV, UAS, RPA, Drones, Geophysics}
  • سعید نظری، علیرضا عرب امیری، ابوالقاسم کامکار روحانی، فریدون شریفی
    Saeed Nazari, Alireza Arab Amiri *, Abolghasem Kamkar Rouhani, Fereydoun Sharifi

    In this work, we simulate the frequency-domain helicopter-borne electromagnetic (HEM) data over the two-dimensional (2D) and three-dimensional (3D) earth models. In order to achieve this aim, the vector Helmholtz equation is used to avoid the convergence problems in Maxwell’s equations, and the corresponding fields are divided into primary and secondary components. We use the finite difference method on a staggered grid to discretize the equations, which can be performed in two ways including the conventional and improved finite difference methods. The former is very complex in terms of programming, which causes errors. Furthermore, it requires different programming loops over each point of the grid, which increases the program’s running time. The latter is the improved finite difference method (IFDM), in which pre-made derivative matrices can be used. These pre-made derivative matrices can be incorporated into the derivative equations and convert them directly from the derivative form to the matrix form. After having the matrix form system of linear equations, Ax = b is solved by the quasi-minimal residual (QMR). IFDM does not have the complexities of the conventional method, and requires much less execution time to form a stiffness or coefficient matrix. Moreover, its programing process is simple. Our code uses parallel computing, which gives us the ability to calculate the fields for all transmitter positions at the same time, and because we use sparse matrices thorough the code memory space, requires to store the files is less than 100 MB compared with normal matrices that require more than 15 GB space in the same grid size. We implement IFDM to simulate the earth’s responses. In order to validate, we compare our results with various models including the 3D and 2D models, and anisotropic conductivity. The results show a good fit in comparison with the FDM solution of Newman and the appropriate fit integral equations solution of Avdeev that is because of the different solution methods.

    Keywords: Helicopter-borne electromagnetic, Frequency-domain, Forward modeling, Finite Difference Method}
  • زینب علایی کاخکی، علی نجاتی کلاته*، علیرضا عرب امیری، فیروز جعفری

    از روش های مرسوم در اکتشاف کانسارهای فلزی به خصوص اسکارن های آهن و مس، به کارگیری هم زمان روش های تلفیقی قطبش القایی و مقاومت ویژه الکتریکی می باشد. پرکاربردترین آرایه ژیوالکتریکی در برداشت های دوبعدی آرایه دوقطبی- دوقطبی است. این امر به علت حساسیت بالای این آرایه به تغییرات جانبی و کاهش میزان نوفه به حداقل مقدار خود است. کانسار اسکارن پلی متال طلا، مس، روی، آهن عشوند نهاوند در پانزده کیلومتری شمال شرق شهر نهاوند و در دو کیلومتری شمال شرق روستای عشوند قرار دارد. به منظور بررسی کانسار پلی متال عشوند، داده های مقاومت ویژه و قطبش القایی در شبکه مستطیلی در قالب 7 پروفیل به فاصله 50 متر از هم با آرایش دوقطبی- دوقطبی برداشت شد. امروزه مدل سازی داده های ژیوفیزیکی مانند دیگر زمینه های مهندسی جایگاه ویژه ای پیداکرده است. هدف از این مطالعه، وارون سازی داده های مقاومت ویژه و قطبش القایی با استفاده از الگوریتم های لی- اولدنبرگ و هموار می باشد. به منظور صحت سنجی الگوریتم های مذکور مدلی مصنوعی با نرم افزار Res2Dmod طراحی شد، داده های مصنوعی به دست آمده از این مدل با الگوریتم های مذکور وارون‎سازی شده و نتایج با مدل اولیه تطبیق داده شدند. بر اساس میزان تطابق مدل های حاصل از وارون‎سازی با مدل مصنوعی اولیه، صحت سنجی صورت گرفت و می توان گفت نتایج معکوس سازی داده های واقعی تا حد امکان به واقعیت نزدیک خواهد بود. با مدل سازی معکوس دوبعدی داده های مقاومت‎ویژه و قطبش‎القایی، اطلاعات ارزشمندی از هندسه فضایی، عمق و ابعاد کانی‎سازی به دست آمد. بر اساس اطلاعات زمین شناسی موجود و نتایج مدل سازی داده های مقاومت‎ویژه و قطبش‎القایی در محدوده موردمطالعه مناطق امیدبخش برای حفر گمانه های اکتشافی شناسایی و معرفی گردید.

    کلید واژگان: پلی متال, الگوریتم لی-اولدنبرگ, الگوریتم هموار, عشوند}
    Zeinab Alaei Kakhki

    This paper presents the results of inverse modeling of induced polarization (IP) and resistivity data, acquired from Oshvand polymetal deposit area, using the Li-Oldenburg and Smoothness constrained algorithms. Oshvand deposit is located in northeast of Nahavand City in-Hamedan Province of Iran. To demonstrate the effectiveness of these algorithms, we have applied them on both synthetic and real data. In the synthetic case, good agreement is seen between the synthetic model and the estimated model, which is extracted from the inversion procedure. The inversion results of the real data example show good agreement between the results and geological evidences. It is also shown that twodimensional (2D) inverse modeling of IP and resistivity data provide invaluable information about the subsurface resistivity and chargeability distributions.

    Keywords: Polymetal deposit, Li-Oldenburg algorithm, Smoothness-constrained algorithm, Oshvand}
  • علی آقایی کردشامی، علیرضا عرب امیری، ابوالقاسم کامکار روحانی، حمید بیژنی*

    در این تحقیق با برداشت داده های ژیورادار و مقاومت ویژه الکتریکی از مخزن پلی اتیلنی در حالت خالی و پر از محلول کات کبود، روش های مقاومت ویژه الکتریکی و رادار نفوذی به زمین (GPR) به صورت کنترل شده در مکان آزمایش های ژیوفیزیک دانشگاه صنعتی شاهرود مطالعه شده است. جهت بررسی چگونگی تغییرات ویژگی های الکتریکی بر اثر فرورفت جریان محلول در یک زمین آبرفتی و همچنین تغییرات ناشی از پر یا خالی بودن یک لوله پلی اتیلنی مدفون، با استفاده از دو روش ذکر شده، برداشت داده در زمین آبرفتی، قبل و بعد از نشت محلول به سطح زمین انجام شده است. لوله پلی اتیلنی مخزنی است که با یک شیر در سطح زمین آبرفتی تخلیه می شود. داده های مقاومت ویژه الکتریکی و GPR محدوده در دو زمان متفاوت (تابستان و پاییز)، برداشت، پردازش و تفسیر شده است. پردازش، مدل سازی و تفسیر داده های برداشت شده در قالب مدل های دوبعدی مقاومت ویژه الکتریکی و مقاطع عرضی GPR انجام شده است. از مهم ترین نتایج این مطالعه می توان به عملکرد خوب روش مقاومت ویژه الکتریکی در آشکارسازی جزییات، آشکار نشدن مناسب جزییات در روش GPR برای زمین های آبرفتی با رس زیاد، نامناسب بودن آنتن فرستنده با بسامد 150 مگاهرتز در روش GPR، اثر مخرب رطوبت بر عملکرد این روش و در نهایت، آشکار نکردن اهداف با روش GPR به دلیل تباین کم گذردهی نسبی الکتریکی بین اهداف و زمینه اشاره کرد. با استفاده از داده های مقاومت ویژه الکتریکی لوله پلی اتیلنی، قسمت هایی که خاک سست و متخلخل دارند، آشکارسازی و مناطق مختلف با توجه به رطوبت نسبی موجود در آنها تفکیک شده است.

    کلید واژگان: مقاومت ویژه الکتریکی, رادار نفوذی به زمین (GPR), لوله پلی اتیلنی, مدل سازی دوبعدی, مکان آزمایش ژئوفیزیکی دانشگاه صنعتی شاهرود}
    Ali Aghaei Kordeshami, AliReza Arab-Amiri, Abolghasem Kamkar-Rouhani, Hamid Bizhani *

    This study investigates the efficiency of different geophysical methods for detecting contaminated zones as well as hidden pipes. There are a number of geophysical techniques that can be useful and beneficial for achieving these purposes. Ground penetrating radar (GPR) and electrical resistivity methods are the most useful approaches for identifying polluted areas and buried features, causing us to utilize such methods in the area. Although GPR and electrical resistivity methods are solely effective for mapping subsurface targets, the integration of these methods might provide us valuable information and valid outcomes. In this paper, electrical resistivity and GPR surveys are conducted and acquired data are modelled to investigate the pollution leakage in the ground. To achieve this aim, a polyethylene pipe with inlet and outlet valves is considered as a tank buried underground in the geophysical test site of Shahrood University of Technology. In the first step of the study, the electrical properties of the empty pipe were measured and modelled using electrical resistivity and GPR methods. In the next step, the pipe was filled by the cupric sulfate solution and electrical measurements were performed again. In addition, the electrical properties were investigated by means of electrical resistivity and GPR methods in another area, sitting on alluvial soil, after and before injecting the cupric sulfate solution. It is worth mentioning that the measurements were performed after drying the surface which was humid due to the injection of cupric sulfate to avoid false conductivity on the ground. The designed profiles include four lines on a buried reservoir and five profiles on alluvial soil. However, the 2D modeling results and interpretation of the acquired data along with two (on the buried target) and three (on alluvial soil) survey lines are just presented in this paper. After collecting and interpreting the electrical resistivity and GPR data in the study area, the results are in the form of two-dimensional models of electrical resistivity and GPR cross sections, which have been obtained by use of RES2DINV and Prism2 softwares, respectively. The obtained results revealed that the electrical resistivity method enjoys a relatively good performance in detailed detection. It is also shown that the GPR method is not able to work properly in alluvial soils with high clay and it suffers from the unsuitability of the transmitter antenna with a frequency of 150 MHz and the destructive effect of moisture on the performance. Regarding the obtained outcomes and using electrical resistivity data, ground details such as polyethylene reservoir, loose and porous soil parts and separation of different areas according to the relative humidity in them have been revealed.

    Keywords: Electrical resistivity, Ground penetrating radar (GPR), Polyethylene Pipe, Two-dimensional modelling, Geophysical test site of Shahrood University of Technology}
  • شراره ولی*، علی نجاتی کلاته، علیرضا عرب امیری

    روش های ژیوفیزیکی از جمله روش های مناسبی هستند؛ که در پی جویی و اکتشاف ذخایر معدنی کاربرد وسیعی دارند. استفاده از دو یا چند روش اکتشافی در کنار یکدیگر و ترکیب آن ها با اطلاعات دیگری همچون زمین شناسی، می تواند احتمال کشف و امکان دستیابی به مناطق امیدبخش را افزایش دهد. با توجه به شواهد کانی زایی فلزی و سولفیدی در منطقه مورد مطالعه (پیرمردان از توابع دهستان ترود، شهرستان شاهرود)، استفاده از روش های مغناطیس هوابرد، قطبش القایی (IP) و مقاومت ویژه الکتریکی (Res) به منظور پی جویی و اکتشاف کانی سازهای احتمالی و انجام مطالعات زمین شناسی از اهمیت بالایی برخوردار است. جایگاه و ارتباط فضایی ذخایر با خطواره ها از دیرباز مورد توجه زمین شناسان قرار گرفته است. در این مقاله از داده های ژیومغناطیس هوابرد و اطلاعات زمین شناسی برای تشخیص و تفکیک روندهای عمومی ساختارها، خطواره ها و گسل های بزرگ با بهره گیری از فیلتر کجی(Tilt)، استفاده شده است. با پردازش و تفسیر داده های مغناطیس هوابرد منطقه به بررسی ساختارهای موجود در منطقه پرداخته شده است. همچنین با توجه به شواهد زمین شناسی موجود در منطقه برداشت داده های قطبش القایی و مقاومت ویژه -الکتریکی به صورت یک آرایش مستطیلی به منظور پی جویی اولیه محدوده های بی هنجار و دو پروفیل با آرایش دوقطبی- دوقطبی به منظور بررسی های جانبی و گسترش عمقی این بی هنجاری ها طراحی و انجام شده است. پردازش داده های مغناطیس هوابرد با استفاده از نرم افزار Oasis Montaj و همچنین پردازش و مدل سازی داده های قطبش القایی و مقاومت ویژه الکتریکی با استفاده از نرم افزار RES2DINV انجام شده است. نتایج نهایی از تفسیر داده های ژیوفیزیکی تایید کننده ارتباط بین خطواره های مغناطیسی با احتمال وجود ذخایر پنهان مس در محدوده مورد مطالعه می باشد. بررسی های انجام شده در این منطقه در نهایت منجر به ارایه ی 5 نقطه پیشنهادی برای حفاری شده است.

    کلید واژگان: مغناطیس هوابرد, قطبش القایی (IP), مقاومت ویژه الکتریکی, کانی سازی مس, ترود}
    Sharare Valii*, Ali Nejati, Alireza Arab -Amiri

    Geophysical methods are suitable methods for prospecting and exploration of mineral deposits. Using two or more exploratory methods together and combining them with other information such as geological studies can increase the probability of discovering and reaching promising areas. According to the evidence of metallic and sulfide mineralization in the study area (the exploratory area of Pirmardan), the use of magnetic, induced polarization (IP) and electrical resistivity (Res) for prospecting and exploration of the mineralization in the area is of great importance. The position and the spatial relationship between mineralization and lineaments have long been considered by geologists. Airborne magnetic data and geological information are used to diagnose and distinguish the general trends of structures, lineaments, and large faults using tilt filter on magnetic data. By processing and interpretation of the airborne magnetic data of the region, the existing structures in the region have been investigated. Moreover, considering the available geological information in the region, the induced polarization and the electrical resistivity data have been acquired using the rectangle arrangement to detect the subsurface anomalies and also using the dipole-dipole arrangement along two survey lines to obtain the lateral and depth extension of the anomalies. Airborne magnetic data processing has been performed using Oasis Montaj software, and also, processing and modeling of induced polarization and electrical resistivity data have been carried out using RES2DINV and ZONDRES2D software packages. The final results obtained from the interpretation of airborne magnetic, induced polarization and electrical resistivity data confirm the relationship between lineaments and the probability of hidden copper reserves in the study area. These results have led to propose five spots for exploration drilling.

    Keywords: Airborne magneticInduced, polarization (IP), Electrical resistivity, Dipole-dipole array, Copper mineralization, Pirmardan}
  • میعاد بادپا*، ابوالقاسم کامکار روحانی، علیرضا عرب امیری، مهدی محمدی ویژه

    با وجود توسعه بسیاری از شهرهای استان مازندران (از جمله خلیل شهر و بهشهر در بخش خاوری استان) بر روی شاخه های کواترنری گسل خزر، شناخت کامل ساز و کار گسل و نیز آشکارسازی امتدادهای گسل های فرعی در مناطق حساس شهری حایز اهمیت است. از طرفی به سبب پوشیده شدن برخی مناطق به وسیله رسوبات هولوسن و نبود رخنمون گسل در بسیاری از مناطق، رویکرد اساسی برای بررسی گسلش، استفاده از روش های اکتشافات زیرسطحی به ویژه روش های ژیوفیزیکی است. در این مطالعه نخست با بهره گیری از روش مدل سازی پیشرو مقاومت ویژه الکتریکی و رادار نفوذی به زمین (GPR)، پاسخ پارامترهای فیزیکی(گذردهی، هدایت و مقاومت ویژه الکتریکی) انواع گسل، درزه و ساختارهای زمین شناسی منطقه خلیل شهر مورد بررسی قرار گرفت. همچنین خطوط برداشت داده های واقعی مقاومت ویژه و GPR در جهت عمود بر امتداد احتمالی گسل خزر در منطقه خلیل شهر طراحی شد و در نهایت داده های مقاومت ویژه پس از انجام تصحیحات، با استفاده از روش های وارون سازی مختلف از جمله بهینه سازی حداقل مربعات غیر خطی لونبرگ-مارکوارت، اکام و... مورد پردازش قرار گرفت و در نهایت پس از تلفیق نتایج حاصل با پروفیل های پردازش شده GPR و همچنین اطلاعات زمین شناسی منطقه و تفسیر مقاطع، پارامترهای شیب و امتداد شاخه های گسل خزر در نرم افزار Streonet به نمایش درآمد. پس از تلفیق نتایج حاصل از روش های رادار و مقاومت ویژه، سه شاخه ی جدید کواترنری گسلی در طول مقاطع مقاومت ویژه مشاهده شد. این شاخه ها F1، Fji و Fnm نامگذاری شدند. شاخه-های فرعی، نشان دهنده حرکات تکتونیکی جوان گسل خزر بوده که به سبب کشیده شدن امتداد گسل به داخل رسوبات عهد حاضر این حرکات از دید پنهان مانده است. شاخه های گسل خزر در منطقه خلیل شهر دارای امتداد تقریبی خاوری-باختری (N80E) بوده و جهت شیب به سمت جنوب و میزان شیب 45 تا 80 درجه SE برآورد شده است.

    کلید واژگان: شاخه های گسل خزر, کواترنری, مقاومت ویژه الکتریکی, رادار نفوذی به زمین, خلیل شهر}
    Miad Badpa*, Abolghasem Kamkar-Rouhani, Alireza Arab- Amir, Mehdi Mohammadi Vijhe

    Basic approach for investigation of Khazar fault, due to covered areas by quaternary deposits and absence of the fault outcrop in some of areas in the region, is to use the subsurface exploration methods, and especially, high resolution geophysical methods. In this study, we calculated the subsurface geometric parameters of Khazar fault, geological model, and especially, the Khazar fault borders in Khalilshahr region by comparison of GPR and resistivity profiles, and combining the results with geological results, and then, we made forward and inverse modeling of the resistivity and GPR data.

    Keywords: Geometric parameters, Khazar fault, RES2DINV, GPR, resistivity, inverse modeling, Khalilshahr}
  • Hamed Fazliani *, Abolghasem Kamkar-Rouhani, Alireza Arab-Amiri
    Lack of the existence of known mineral prospects in the preliminary stages of mineral exploration is the main problem of data-driven mineral potential modeling methods. On the other hand, applying the expert’s knowledge and judgment in different stages of mineral potential modeling, is the main difficulty of knowledge-driven mineral potential modeling methods. In addition, other difficulties in these methods can be mentioned such as determination of important variables, weighting to various classes of maps or information layers, and so on. Hence, the accuracy of the results of the knowledge-driven modeling methods is highly dependent on the amount of knowledge and experience of the expert. In this study, the principal component analysis (PCA) has been introduced as a knowledge-driven method with the least reliance on the expert’s knowledge for mineral potential modeling. In this method, the expert’s knowledge is only used in the interpretation of the results obtained from the modeling, and is not considered in the first stages of mineral potential modeling and definition of the conceptual model. In the introduced method, the interpretation of the results is conducted based on the positive and negative coefficients of variables in the eigenvalues table. Using these coefficients, it is determined that each principal component (PC) is associated with what type of mineralization. An advantage of this introduced method is to identify various types of mineralization in the area of interest using just one modeling effort. In order to evaluate the efficiency of this method, a region including two geological maps of Kadkan and Shamkan in the south of Neyshabur, northeast of Iran was selected. Two mineralization types including podiform chromite and epithermal gold-antimony mineralization types have been identified using the proposed method that presents more precise results than those of conventional univariate and multivariate geochemical studies.
    Keywords: Mineral potential modeling, Principal component analysis, Podiform chromite deposit, Epithermal gold deposit, Kadkan, Shamkan area}
  • F. Jamali, A.R. Arab Amiri *, A. Kamkar Rouhani, A. Bahrami

    In any geophysical exploration, the final goal is to achieve an accurate image of the relevant underground property. In order to achieve this, the geophysical operation using the electrical resistivity and induced polarization (IP) methods is conducted to explore the sub-surface sulfide mineralization. Considering the mineralization evidence in the Kaboudan area near the Bardeskan city, first, geophysical surveying of the polymetallic deposit is carried out using the electrical resistivity and IP methods by employing the rectangle array in order to detect the electrical anomalies in the area. Then for delineation of the identified anomalies and investigation of the mineralization in the area, the 2D resistivity and chargeability cross-sections are prepared and interpreted with the help of the geological information. This geophysical survey in the area has led to the identification of several potential areas for mineralization. Then in order to obtain a detailed picture of the sub-surface mineralization and an overview of the in-depth mineralization distribution, a 3D modeling of the acquired data is made, and the results of this modeling are shown in 3D forms. The mineralization zones are identified in the studied area from their high chargeability values as well as the low to medium electrical resistivity amounts. This can be attributed to the metal mineralization and the presence of sulfide minerals in the mineralization zones. Mineralization in many places of the studied area is determined with an approximate east-west trend as well as somewhat varying the intensities of the electrical resistivity and chargeability amounts. The geological and drilling information obtained from the area confirm the interpretations.

    Keywords: Induced polarization (IP), Polymetallic deposits, 3-D modeling, Rectangle array, Dipole-dipole array}
  • زهرا سلطانی چم حیدری، ابوالقاسم کامکار روحانی*، علیرضا عرب امیری، سیامند فتحی بایزیدآباد

    منطقه سوناجیل در 17 کیلومتری شهر هریس در استان آذربایجان شرقی قرار دارد. واحدهای سنگ شناختی اصلی این منطقه از قدیم به جدید عبارت اند از: توده های آتشفشانی- آذرآواری، استوک سوناجیل پورفیری، توده گرانیتوییدی اینچه، توده آتشفشانی پلیوکواترنری اکوزداغی. استوک سوناجیل پورفیری میزبان کانی سازی مس پورفیری می باشد. با توجه به زمین شناسی اندیس سوناجیل و همراهی کانی سازی سولفیدی با فلزهایی مانند مگنتیت می توان از روش مغناطیس سنجی برای اکتشاف احتمالی کانسار مزبور استفاده کرد؛ در این مطالعه روش مغناطیس سنجی به عنوان یک روش غیرمستقیم برای شناسایی کانسار مس استفاده می شود. مثال های متعددی برای استفاده از این روش (به خصوص روش مغناطیس سنجی هوابرد) برای اکتشاف کانسار مس وجود دارد که می توان به پروژه مس در منطقه کادیا در استرالیا و همچنین استفاده از روش مغناطیس سنجی برای اکتشاف کانی زایی مس و طلا در منطقه اکتشافی پلی متال باشماق هشترود؛ اشاره کرد. پس از اعمال تصحیحات روزانه وIGRF ، پردازش داده ها با اعمال فیلترهایی نظیر برگردان به قطب، ادامه فراسو، مشتق قایم و سیگنال تحلیلی بر روی داده ها انجام شد. مدل سازی سه بعدی داده ها توسط نرم افزار Mag3d انجام شد. با توجه به نتایج مدل سازی و تفسیر برداشت هایIP  و مقاومت ویژه و نیز اطلاعات حفاری و زمین شناسی، ارتباط مستقیم کانی سازی مس و مغناطیس به اثبات می رسد به این ترتیب که با افزایش شدت میدان مغناطیسی کانی سازی مس در منطقه افزایش می یابد. با مقایسه و تفسیر نتایج مغناطیسی به دست آمده و ارزیابی آنها با اطلاعات زمین شناسی به احتمال وجود کانی مگنتیت و به تبع آن مس در منطقه تا حد زیادی پی برده می شود.

    کلید واژگان: مغناطیس سنجی, مدل سازی, بی هنجاری, مس, سوناجیل}
    Zahra Soltani Chamheidari, Abolghasem Kamkar Rouhani *, AliReza Arab Amiri, Siamand Fathi Bayazidabad

    Increasing demands of raw materials and energy resources has led to a fast growth in the geophysical studies. Due to the properties of minerals and geological conditions, there are various geophysical methods. Among these methods, magnetic method is capable of exploring the magnetic mineralization of rocks with relatively high or low magnetic properties. In this method, the magnetic field variations of the ground are measured. Sonajeel is located 17 kilometers from Harris, East Azarbaijan Province. The main stone units in this area are from the old to the new: volcanic and volcanoclastic rocks, Sonajeel porphyry stock, Incheh granitoid stock, and Okuzdaghi volcanic rocks. In this study, the magnetic method is used as an indirect method for identification of copper ore deposits. Based on the magnetic method, information can be obtained about the gradient, depth, shape, and extension of the source of anomalies. There are several examples for using this method (especially the airborne magnetic method) to explore the copper deposits. Including the copper project in the Cadia region of Australia, as well as the use of magnetism to explore the mineralization of copper and gold in the polymetal exploration area of Bashmaq Hashtrood. For the aim of identification of copper mineralization in the study area, the magnetic data along 19 survey lines were carried out. The length of each line was considered to be1000 meters and magnetic measurements were made at magnetic stations having distance intervals of 20 meters. The distance between the successive survey lines was 50 meters, except the distance between survey lines 19 and 18 that were located 30 meters from each other. The total survey area was about 1 km2. After applying diurnal correction on the magnetic data, the processing of the data was made by applying various filters such as reduction to the pole (RTP) to remove the effect of the inclination angle and to locate the subsurface position of the anomaly that is assumed to be symmetrically placed on the creator mass, upward continuation filter to study the process of mineralization in depth, and also, vertical derivatives and analytical signal processing methods were used to estimate the anomalous boundaries. Three-dimensional (3D) modeling of the magnetic data was also carried out using the Mag3d software. The results indicated that the mineralization process was extended in the north and north-east to the south-east of the study area. Upward continuation filtering was applied to the data at altitudes of 20, 40, 80 meters. The maps resulting from this filtering represented the root of the subsurface anomaly in the southeastern of the region. As a result of comparison of the various magnetic images with the 3D model, obtained from modeling the magnetic data using the Mag3d software, we found out that the copper mineralization in the study area is scattered but covers a large range of the area. Moreover, according to the results of 3D modeling of the data, the magnetite susceptibility in north and northeast of the study area is more than that in south and southeast of the area. The contrast of the magnetic susceptibility in north of the study area from the depth of 100 m to 270 was high, however, in the east and southeastern parts of the study area, from the depth of more than 100 meters, there was a high magnitude of magnetic susceptibility. Hence, it can be concluded that in the northern parts of the study area, potassic alteration was closer to the ground surface. It should be mentioned that the potassic alteration is a good place for copper and magnetite mineralization as the copper and magnetite mineralization is located in the center or middle of the potassic alteration. By comparing and interpreting the magnetic results and assessing these results with the geological data or information from the study area, the probability of occurrence of the magnetite mineral and, consequently, the copper mineralization or deposits in the Sonajeel area is highly indicated.

    Keywords: Magnetism, modeling, anomaly, Copper, Sonajeel}
  • سعید نظری*، علیرضا عرب امیری، ابوالقاسم کامکار روحانی، صادق کریم پولی

    ناحیه چهارگنبد کرمان از نظر تقسیمات زمین شناسی در جنوب زون ایران مرکزی و به طور عمده در کمربند ولکانیکی ارومیه- دختر قرار دارد. پی جویی های اولیه و بررسی های اکتشافی بزرگ مقیاس در این منطقه، وجود محدوده های پرپتانسیلی از نظر کانی زایی مس و طلا را به اثبات رسانیده است. برای بررسی دقیق تر این پتانسیل ها، در این تحقیق روش سنجش از دور برای مکان یابی آلتراسیون ها در نتیجه کانی زایی های مناسب در سطح و روش ژیوفیزیک برای بررسی کانی زایی های محتمل در عمق به کار گرفته شدند. برای انجام بررسی های سنجش از دور، از تصاویر ماهواره استر برای یافتن مناطق آلتره امیدبخش استفاده شد. تصاویر ماهواره ای با روش های مختلفی از قبیل ترکیب رنگی کاذب و نسبت گیری طیفی پردازش و نقشه های مناسب تولید شدند. نتایج، حاکی از وجود آلتراسیون های آرژیلیک (و فیلیک) در منطقه باب زنگوییه است که به وسیله آلتراسیون پروپلیتیک احاطه شده است. چنین پراکندگی آلتراسیونی به خوبی می تواند بیان گر وجود پتانسیل کانی زایی مس باشد. با تلفیق این نتایج و اطلاعات اکتشافی پیشین، منطقه باب زنگوییه برای انجام پیمایش و عملیات ژیوفیزیک زمینی با روش ژیوالکتریک انتخاب شد. عملیات ژیوفیزیکی در این منطقه به دو روش پلاریزاسیون القایی و مقاومت ویژه الکتریکی و با استفاده از آرایش قطبی-دوقطبی به اجرا در آمد. پس از تحلیل های آماری و مدل سازی مستقیم و معکوس داده های برداشت شده، محدوده های بی هنجار و وضعیت کانسار شامل شکل تقریبی کانی سازی و عمق کانی سازی در مدل های 2 و 3 بعدی مشخص شدند. در نهایت و با استفاده از نتایج هم پوشانی داده ها در یک مدل 3 بعدی نقاط مناسب برای حفاری پیشنهاد شد که نتایج حفاری نشان دهنده وجود ماده معدنی در عمق است.

    کلید واژگان: دورسنجی, ژئوالکتریک, مدل سازی معکوس, باب زنگوییه, چهارگنبد کرمان}
    Saeed Nazari*, Alireza Arab Amiri, Abolghasem Kamkar Rouhani, Sadegh Karimpouli

    Chahar-Gonbad region of Kerman province is geologically located in the southern part of central Iran zone, dominantly in Uromieh-Dokhtar volcanic belt. In this region, many high potential prospects, specially Cu-Au mineralization, have been detected during large scale exploration and reconnaissance phases. In this paper, remote sensing and field geophysics were used for alteration mapping on the surface and ore body delineation on the subsurface, respectively. To this end, we used an ASTER satellite image and different maps were generated by spectral technics such as false color composites and spectral ratios. Results showed argillic (and phillic) alteration in Bab-Zangoeie area is surrounded by propylitic alteration, which could be a promising evidence for Cu mineralization. Integrating these results with previous exploration studies led to selecting target area selection for ground study and field geophysics. We used both induced polarization (IP) and resistivity (RS) methods as two powerful geoelectrical methods by a pole-dipole array along four profiles. After preprocessing analysis, forward and inverse models were constructed in 2D section and 3D overlay model of joint IP/RS anomalies were constructed. Based on the obtained results, the deposit in depth where we proposed drilling targets. Further drilling operation have proved the mineralization in our proposed targets..

    Keywords: Remote sensing, Geoelectric, Inverse modeling, Bab-Zangoeie, Chahar-Gonbad}
  • S. Najafi Ghoshebolagh, A. Kamkar Rouhani *, A.R. Arab Amiri, H. Bizhani

    As many gold deposits are associated with sulfide zones, and the direct exploration of gold deposits using the geophysical methods is very difficult due to its low amount in the sub-surface, the direct exploration of sulfide zones by the geophysical electrical resistivity and induced polarization (IP) methods may lead to the indirect exploration of gold deposits. The gold deposit in the Kervian area is located in the Kurdistan shear zone, and is directly related to the sulfide, silica, and carbonate alteration units. After acquiring the resistivity and IP data, 2D modeling of the data is made in order to indirectly identify the gold-bearing zones in the surveyed area. As some of the identified geophysical anomalies indicating the sulfide zones may not be associated with the economic amounts of gold, in order to obtain an exploration pattern for the gold deposit in the studied area, a combination of the geophysical data modeling and interpretation results with the geological information and other exploratory data is used to reduce the uncertainty in identifying the gold-bearing zones in the studied area. Thus, modeling and interpretation of the geophysical data lead to identify the sub-surface anomalies as the locations of possible gold mineralization in the area, and then the drilling points are suggested in the area. Considering the geological studies and chemical analysis of the samples taken from the drilled boreholes crossing some of the geophysical anomalies, we conclude that the geophysical anomalies occurring inside the phyllite and carbonate units in the area can contain an economic amount of gold, and thus are recommended as the top priority for further exploration.

    Keywords: Gold mineralization, Electrical resistivity, Induced polarization (IP), Modeling, interpretation of geophysical data, Kervian}
  • حامد فضلیانی، ابوالقاسم کامکار روحانی*، علیرضا عرب امیری

    آنالیز مولفه های مستقل (ICA) یک روش آماری چندمتغیره نسبتا جدید است که ابتدا برای مساله جداسازی کور منابع (BSS) و زمانی که هیچ اطلاعاتی درباره نحوه اختلاط منابع اولیه (سیگنال های مختلط شده) وجود ندارد و تنها شرط لازم استقلال آماری آنها است، ابداع شد. شرایطی مشابه مدل سازی پتانسیل معدنی که در آن برآیند فرآیندهای مستقل کانی زایی به صورت متغیرهای مشاهده شده ای همچون اطلاعات ژیوفیزیکی و ژیوشیمیایی در اختیار ما قرار می گیرد و ما اطلاعی درباره نحوه اختلاط آثار ژیوفیزیکی و ژیوشیمیایی کانی زایی های مختلف نداریم. در این مطالعه سعی برآن بوده است که روش تجزیه مولفه های مستقل به عنوان یک روش دانش محور مدل سازی پتانسیل معدنی معرفی شود. به این منظور ناحیه ای به وسعت 4800 کیلومتر مربع در جنوب نیشابور، شمال شرق ایران، برای تهیه نقشه پتانسیل معدنی ذخایر کرومیت انبانه ای مورد بررسی قرار گرفت. هم چنین، برای انجام این مطالعه از داده های ژیوشیمی رسوبات آبراهه ای، نقشه رخساره های افیولیتی، الگوی شکستگی های ناحیه ای و محدوده آلتراسیون های سرپانتینی موجود در منطقه، استفاده شد. نهایتا نتایج مدل سازی پتانسیل معدنی به روش تجزیه مولفه های مستقل با نتایج مطالعات ژیوشیمیایی تک متغیره و چند متغیره مقایسه و به روش تشخیص عملکرد نسبی (ROC) و با استفاده از موقعیت اندیس های شناخته شده موجود در منطقه، اعتبار سنجی شد. در این بررسی مساحت زیر نمودار ROC ، برابر با 967/0 بود که نشان دهنده عملکرد بسیار مطلوب مدل سازی انجام شده می باشد.

    کلید واژگان: تجزیه مولفه های مستقل, مدل سازی پتانسیل معدنی, ذخایر کرومیت انبانه ای, کمربند افیولیتی جنوب نیشابور}
    H. Fazliani, A. Kamkar Rouhani *, A.R. Arab Amiri

    Independent component analysis (ICA) is a relatively new multivariable statistical method originally devised for the blind source separation (BSS) problem, where there is no information on how to mix primary sources (mixed signals) and only the necessary condition is independence of the primary signals. Hence, ICA can be used in mineral potential modeling where several independent mineralization processes result in observed variables such as geophysical and geochemical information, and we do not know how the geophysical and geochemical effects of different mineralization processes are mixed together. In this study, we tried to introduce the ICA method as a knowledge-driven method of mineral potential modeling. To this end, an area of 4800 square kilometers in south of Neyshabur, northeast of Iran, was investigated to map the mineral potential of podiform chromite deposits. In this regard, geochemical stream sediment sampling data, ophiolitic facies map, structural pattern of fractures and serpentinite alteration location in the region were used for this study. Finally, the results of mineral potential modeling by the ICA method were compared with the results of univariate and multivariate geochemical studies and were also validated by using locations of the known mineral prospects in the region and receiver operating characteristic (ROC) method. As a result, the area under the ROC curve was marked by 0.967, indicating the outstanding performance of the ICA modeling.

    Keywords: Independent component analysis (ICA), Mineral potential modeling, Podiform chromite deposits, South Neyshabur ophiolitic belt}
  • سوسن ابراهیمی*، علیرضا عرب امیری، هادی قنبری

    کانی سازی مس شریف آباد در شمال باختر بردسکن و در بخش جنوبی زون سبزوار قرار دارد و به صورت رگه ای در واحد آتشفشانی-رسوبی تشکیل شده است. سنگ میزبان کانی سازی متحمل دو نوع دگرسانی محلی (سریستی-کربناتی) و ناحیه ای (پروپیلیتیک) گردیده است. بافت ماده معدنی به صورت رگه و رگچه، پراکنده و پرکننده فضای خالی می باشد و شامل کانه های پیریت، کالکوپیریت، کالکوسیت، مالاکیت، آزوریت و کوولیت است که با کلسیت و کوارتز همراهی می شود. مطالعات میانبارهای سیال بر روی کانی کلسیت، دمای همگن شدگی را 200تا 437 درجه سانتیگراد و شوری سیال را در دامنه 1/0 تا 2/9 درصد وزنی معادل NaCl نشان می-دهد. نمودار دمای همگن شدگی در برابر شوری، حاکی از رقیق شدن و اختلاط سیال کانه ساز دارای دمای بالا و شوری پایین با سیالی با دمای پایین و شوری بالا می باشد. مقادیر ایزوتوپ کربن δ 13C حاصل از کلسیت در دامنه 3/4- تا 5/24- پرمیل قرار گرفته است. نتایج آنالیز ایزوتوپی گوگرد δ 34S در دامنه 23- تا 3/24- پرمیل واقع شده است؛ که حاکی از منشاء رسوبات دریایی برای گوگرد است. با توجه به مطالعات انجام گرفته بر مبنای سنگ شناسی، دگرسانی، کانی شناسی، میانبارهای سیال و ایزوتوپ های پایدار، می توان کانی سازی شریف آباد بردسکن را مشابه با ذخایر مس نوع مانتو شیلی در نظر گرفت.

    کلید واژگان: کانی سازی مس, میانبار سیال, ایزوتوپ پایدار, شریف آباد- بردسکن, زون سبزوار}
    Susan Ebrahimi *, Alireza Arabamiri, Hadi Ghanbari

    The Sharifabad-Bardeskan copper mineralization is located in northeast of Bardeskan and south section of Sabzevar Zone. Mineralization occurs as vein in the pyroxene andesite, tuff, sandstone and conglomerate of Eocene age, which bearing local sericite - carbonate and silicic alterations and regional propylitic alteration. Mineralization occurs as open space filling, disseminated, veinlets and consists of chalcocite pyrite, chalcopyrite, malachite, azurite with calcite and quartz as gangue minerals. Fluid inclusion studies in calcite show the evidence of mixing trend during the ore formation occurred at a wide range of temperature 200to 437 °C and varying salinity between 0.1 to 9.2 wt.% NaCl equivalent. The stable isotope composition of δ34S fall in a range of -23 to -24.3‰ could be considered as biogenetic sulfur from bacterial sulfate reduction. The δ13C values of calcite vary between -3.4 to -24.5‰ suggest a major contribution of marine carbonates associated igneous carbonates. Copper and sulfide rich hydrothermal fluid has flowed upward through the local faults and permeable interbeds within the Eocene volcanic sequence and formed the mineralized veins. Based on the mineralization, alteration, fluid inclusion and stable isotopes, Sharifabad mineralization is similar to those manto type deposits in Chile.

    Keywords: Copper mineralization, Fluid inclusion, Stable isotope, Sharifabad-Bardeskan, Sabzevar zone}
  • امیر جولایی*، علیرضا عرب امیری، علی نجاتی کلاته

    اامروزه با استفاده از وارون سازی داده های میدان پتانسیل از قبیل داده های گرانی سنجی و مغناطیس-سنجی، می توان مدل هندسی توده های زیر سطحی و یا ضخامت رسوبات را بازسازی نمود. تحقیق پیش رو با هدف مدل سازی دوبعدی هندسه سنگ بستر یک حوضه رسوبی با استفاده از وارون سازی داده های گرانی سنجی بوسیله الگوریتم رقابت استعماری به انجام رسید. از مدل جمع دو بعدی منشورها به عنوان مدل ریاضی هندسی مدل سازی داده های گرانی استفاده شد. در این تحقیق، امکان کاربرد الگوریتم جستجوی عمومی رقابت استعماری به عنوان جایگزینی به جای روش های فعلی جستجوی پاسخ در مدل سازی غیرخطی سنگ بستر داده های گرانی استفاده شد. این الگوریتم که در حدود یک دهه پیش معرفی شده است؛ در همین مدت کوتاه بر روی مسایل بهینه سازی در زمینه های گوناگون، به صورت موفقیت آمیز پیاده سازی و اجرا شده است. در این تحقیق، طراحی و پیاده سازی الگوریتم در دو مرحله اعتبارسنجی شد. نخست صحت سنجی الگوریتم بر روی داده های تولیدی از یک مدل مصنوعی مورد راستی آزمایی واقع شد. بدین منظور کارایی روش پیشنهادی در دو حالت بدون نوفه و همراه با نوفه مورد بررسی قرار گرفت؛ که نتایج مدل سازی تطابق قابل قبولی با مدل اولیه حتی در حالت داده های آلوده به نوفه نشان داد و در مرحله بعد مدل سازی معکوس داده های واقعی انجام شد و در این بخش نیز نتایج نشانگر عملکرد مناسب الگوریتم طراحی شده بود. همچنین در این تحقیق میزان تاثیرپذیری این الگوریتم در برابر میزان نوفه های معمول احتمالی مورد بررسی قرار گرفت و پایداری مناسب این الگوریتم در برابر نوفه های سفید گاوسی با دامنه های نسبتا بالا به اثبات رسید.

    کلید واژگان: گرانی سنجی, مدل سازی سنگ بستر, مدل سازی معکوس غیرخطی, جستجوی عمومی, الگوریتم رقابت استعماری}
    Amir Joolaei*, Alireza Arab Amiri, Ali Nejati

    Gravity inversion is a classical tool in applied geophysics. Inversion of basement relief of sedimentary basins is an important application among the nonlinear techniques. Classically, local deterministic optimization techniques have been employed to solve the non-linear gravity inverse problem. Swarm intelligence algorithms, such as ant colony algorithm or particle swarm optimizers, are promising alternatives to classical inversion methods. In this study, imperialist competitive algorithm (ICA), was designed and utilized for two-dimensional (2D) gravity inversion of basement relief in sedimentary basins. Reliability of this technique was tasted by modeling of gravity data acquired from a synthetic model, and then, the synthetic model parameters were obtained from this modeling approach with acceptable accuracy. Moreover, the results of utilizing this approach on noisy data showed that this approach was robust to the presence of noise in the data. For the case of real data, this approach was applied on a real gravity profile in Atacama Desert (north Chile) and the results were confirmed with previously published works related to this area. Generally, compared to techniques already proposed for 2D nonlinear gravity inversion, the ICA technique, proposed here, appears as a powerful tool for estimating the basement relief of sedimentary basins.

    Keywords: Nonlinear gravity inversion, Potential fields, Global optimization, Imperialist competitive algorithm, Sedimentary basin}
  • امیر جولائی، علیرضا عرب امیری*، علی نجاتی کلاته، شهاب قمی
    ضخامت رسوبات در حوضه های رسوبی دارای پتانسیل منابع هیدورکربوری، فاکتور مهمی در تعیین بلوغ حرارتی این حوضه ها محسوب می شود. روش گرانی سنجی، یکی از روش های ژیوفیزیکی است که می تواند در این گونه مسایل اطلاعات ارزشمندی از عمق سنگ بستر مدفون ارایه نماید. تحقیق پیش رو با هدف مدل سازی دوبعدی هندسه سنگ بستر حوضه رسوبی با استفاده از وارون سازی داده های گرانی سنجی بوسیله الگوریتم رقابت ذرات به انجام رسید. از مدل جمع دو بعدی منشورها به عنوان مدل ریاضی هندسی مدل سازی داده های گرانی استفاده شد. در این تحقیق، امکان کاربرد الگوریتم جستجوی عمومی رقابت ذرات به عنوان جایگزین روش های جستجوی محلی پاسخ از قبیل مارکوارت-لونبرگ و گاوس-نیوتن؛ در مدل سازی غیرخطی سنگ بستر داده های گرانی استفاده شد. این الگوریتم نوین بر اساس الگوریتم نسبتا قدیمی تجمع ذرات که پیشتر در مسایل بهینه سازی در زمینه های گوناگون، پیاده سازی و اجرا شده ؛ طراحی شده است. در این تحقیق، طراحی و پیاده سازی الگوریتم در دو مرحله اعتبارسنجی شد. نخست صحت سنجی الگوریتم بر روی داده های تولیدی از یک مدل مصنوعی مورد راستی آزمایی واقع شد. بدین منظور کارآیی روش پیشنهادی در دو حالت بدون نوفه و همراه با نوفه مورد بررسی قرار گرفت؛ که نتایج گویای پایداری مناسب آن در برابر نوفه های سفید گاوسی با دامنه های نسبتا بالابود. به گونه ای که در مدل سازی به ازای 8٪ نوفه سفید گاوسی، پارامتر میانگین مربع خطا برای داده های تولیدی با داده اولیه از mGal 2/1 و برای مدل به دست آمده با مدل اولیه از m 68 فراتر نرفت. در بخش پایانی این تحقیق، وارون سازی داده های واقعی گرانی سنجی در حوضه رسوبی مغان انجام شد و در این بخش نیز مقایسه نتایج به دست آمده از الگوریتم پیشنهادی با نتایج مطالعات پیشین از جمله نتایج لرزه نگاری؛ گویای عملکرد مناسب آن است.
    کلید واژگان: ثقل سنجی, ضخامت رسوبات, مدلسازی وارون غیرخطی, جستجوی عمومی, الگوریتم رقابت ذرات}
    Amir Joolaei, Alireza Arab-Amiri *, Ali Nejati Kalateh, Shahab Ghomi
    The thickness of sediments in sedimentary basins with hydrocarbon sources potential is one of the primary factors in determining the thermal maturation of these basins. This research has been done with the aim of two-dimensional modeling of the basement geometry of a sedimentary basin using the inversion of the gravimetric data. A common way for this problem consists in discretizing the basin using polygons (or other geometries), and iteratively solving the nonlinear inverse problem by local optimization. This procedure provides a solution that is highly dependent on the initial model and on the prior information that are used. Moreover, due to non-linearity of this inverse problem, local optimization methods would fail whenever there is no reliable initial model. Global optimization methods are promising alternative to classical inversion methods because the quality of their solutions does not depend on the initial model; also, they do not use the derivatives of the objective function. This research investigates the design and implementation of the CSO (competitive swarm optimization) algorithm as a novel algorithm in global optimization, for two-dimensional non-linear modeling of gravity data as a substitute for the local response methods such as Marquardt-Levenberg and Gauss-Newton. In first steps, designing and implementing the proposed algorithm were verified on synthetic model data. For evaluating the validation of this developed algorithm, it was tasted by both synthetic example include free noise data and data with presence of white Gaussian noise. Also, the results of application of this applying on noisy data show that this approach is robust to the presence of noise in data. Finally, reliability of proposed method to the inversion of a real gravity data was confirmed by applying it on a real gravity profile in the Moghan sedimentary basin. Results of this modeling agree well with previously published works on this Area.
    Keywords: Sediment thickness, Gravity inversion, Global optimization, Competitive Swarm Optimization}
  • هادی قنبری، علیرضا عرب امیری*، سوسن ابراهیمی، محمد مهری

    محدوده اکتشافی مورد مطالعه در شمال غرب شهر بردسکن و در استان خراسان رضوی واقع شده است. این محدوده از نظر زمین شناسی در زون زمین شناسی سبزوار و زون ماگمایی شرق ایران قرار گرفته است. سنگ میزبان کانی سازی سنگ های آتشفشانی- رسوبی ایوسن و الیگوسن می باشند و شامل ماسه سنگ، آهک، برش آتشفشانی، میکروکنگلومرا، توف شیلی، پیروکسن آندزیت و آگلومرا هستند. کانی سازی از نوع رگه ای بوده و به صورت پراکنده و رگچه های ظریف درون حفرات و شکستگی های کانی ها و سنگ میزبان تشکیل شده است و شامل مالاکیت، کالکوسیت، کالکوپیریت، مگنتیت و هماتیت می باشد. مطالعات ژیوفیزیکی مقاومت ویژه و پلاریزاسیون القایی به وسیله دو شبکه با آرایش مستطیلی و در مجموع پنج پروفیل با آرایش دوقطبی- دوقطبی با فاصله ی الکترودی 20 متر با استفاده از دستگاه فرستنده GDD TxIII 1800w و دستگاه گیرنده GDD GRx8-32 و با تعداد نقاط برداشت شده 460 نقطه انجام شده است. داده های خام صحرایی حاصل از برداشت دو پروفیل DD1 و DD2 ، با دو نرم افزار RES2DINV و ZONDRES2D مدل سازی معکوس دوبعدی گردید و نتایج آن به عنوان خروجی مطالعات ژیوفیزیکی در نظر گرفته شد. نتایج حاصل از مطالعات ژیوفیزیکی، کانی سازی را در دو سطح عمقی 0 تا 25 متری و 32 تا 49 متری از سطح زمین برای دو پروفیل DD1 و DD2 تایید نمودند. سپس نتایج ژیوفیزیکی با استفاده از داده های زمین شناسی تعبیر و تفسیر شدند و مدل های ژیوفیزیکی با استفاده از نرم افزار RockWorks به صورت سه بعدی نمایش داده شدند. بر اساس مطالعات زمین شناسی و ژیوفیزیکی انجام شده، چهار گسل احتمالی در محدوده مورد مطالعه تشخیص داده شد؛ هشت محل نیز جهت حفاری گمانه های اکتشافی پیشنهاد گردید.

    کلید واژگان: پلاریزاسیون القایی, مقاومت ویژه, دوقطبی- دوقطبی, کانی سازی مس, بردسکن}
    Mohammad Mehri, Susan Ebrahimi, Hadi Ghanbari, Alireza Arab Amiri*

    Introduction:

     The Sharifabad copper deposit is situated in the Sabzevar zone and Eastern Iran Cenozoic volcanic rocks. The area is covered by a detailed exploration program, which includes preparation of the geological map of the area at 1:5,000 scale, and drilling several hundred meters of trenches. This study focuses on the copper bearing veins system and determination of subsurface mineralization by conducting geological and geophysical operations. For carrying out geophysical operations, 5 survey lines have been designed, and then, surveyed in the area. In this paper, the results of modeling and interpretation of geophysical data acquired along two survey lines DD1 and DD2 have been presented. The geophysical data include IP-Res measurements at 460 points along these two survey lines using dipole-dipole array with the electrode intervals of 20 meters that have been conducted by Omid Geological Engineering and Geo-Science Company.

     Methodology and Approaches:

     The raw field geophysical data along the two survey lines DD1 and DD2 have been modeled using two-dimensional (2D) smooth Inversion by RES2DINV and ZONDRES2D software packages. The 2D model sections are displayed in threedimensional (3D) form using RockWorks software. The inverse modeling results and geological studies lead to the recognition of the copper mineralization zones and local faults in Sharifabad area.

     Results and Conclusions:

     The results of geophysics studies in Sharifabad area show high resistivity and IP values in two depth levels 0 to 25 m and 32-49 m. On the basis of the geological and geophysical studies, eight locations for drilling exploration boreholes are proposed, and as a result, three boreholes have been drilled up to a depth ranging 33-40 m. Drilling studies confirm copper mineralization with high copper values in the depth of about 39m. These studies have also led to the identification of four local faults near the mineralization zones.

    Keywords: Induced polarization, Resistivity, Copper mineralization, Bardeskan, Dipole-dipole array}
  • امیر جولائی، علیرضا عرب امیری*، علی نجاتی کلاته، فرزین فرزانه

    تعیین عمق و هندسه سنگ بسترهای مدفون در حوضه های رسوبی از اهداف راهبردی بسیاری از پروژه های اکتشافی به ویژه آب های زیرزمینی و ذخایر هیدروکربوری است. تحقیق پیش رو با هدف مدل سازی دو بعدی ضخامت رسوبات یک حوضه رسوبی با استفاده از وارون سازی داده های گرانی سنجی انجام شده است. در این پژوهش، طراحی و اجرای الگوریتم کلونی مورچگان به عنوان ابزاری توانمند برای مدل سازی غیر خطی دو بعدی داده های گرانی در دو مرحله مجزا بررسی شد. این الگوریتم جایگزینی برای روش های جستجوی محلی پاسخ از قبیل مارکوارت- لونبرگ و گاوس- نیوتن است. در مرحله نخست، درستی سنجی الگوریتم با داده های تولیدی از یک مدل مصنوعی راستی آزمایی شد. به این منظور، کارایی روش پیشنهادی در دو حالت بدون نوفه و همراه با نوفه سفید گاوسی تا ده درصد بررسی شد. نتایج مدل سازی همخوانی قابل قبولی با مدل اولیه حتی در حالت داده های آلوده به ده درصد نوفه سفید گاوسی نشان داد به گونه ای که در مدل سازی با هشت و ده درصد نوفه هم، ریشه میانگین مربع خطا برای داده های تولیدی با داده اولیه از 64/1 میلی گال و مدل به دست آمده با مدل اولیه از 4/131 متر فراتر نرفت. این نتایج گویای پایداری مناسب آن در برابر نوفه های سفید گاوسی با دامنه های به نسبت زیاد است. در مرحله دوم، وارون سازی داده های واقعی گرانی سنجی در حوضه رسوبی مغان انجام شد. در این مرحله نیز مقایسه نتایج الگوریتم کلونی مورچگان با نتایج مطالعات پیشین ازجمله مدل سازی داده های گرانی با الگوریتم مارکوارت- لونبرگ و نتایج لرزه نگاری، گویای عملکرد مناسب روش پیشنهادی بود.

    کلید واژگان: گرانی سنجی, ضخامت رسوبات, مدل سازی وارون غیر خطی, جستجوی عمومی, الگوریتم کلونی مورچگان, حوضه رسوبی مغان}
    Amir Joolaei, Alireza Arabamiri *, Ali Nejati Kalate, Farzin Farzaneh

    Inversion of basement relief of sedimentary basins is an important application among the non-linear modeling techniques. Particularly in sedimentary basins with hydrocarbon source potential, the thickness of sediments is one of the primary factors in determining the thermal maturation of these basins. Gravity methods have been vastly used to estimate the base of sedimentary basins. The aim of this research is two-dimensional modeling of the basement geometry of a sedimentary basin using the inversion of the gravimetry data. A common way to approach this problem is discretizing the basin using polygons (or other geometries), and solving the non-linear inverse problem by local optimization iteratively. This procedure provides a solution which highly depends on the initial model and the used prior information. Besides, due to the non-linearity of this inverse problem, local optimization methods will fail whenever there is no reliable initial model. The global optimization method is a promising alternative to classical inversion methods because the quality of their solutions does not depend on the initial model. Also, they do not use the derivatives of the objective function.Ant colony algorithm (ACO) is one of the kinds of important swarm intelligence algorithms which have been successfully applied in many fields such as inversion of geophysical data. This research, in two separate stages, investigates the design and implementation of the ACO as a powerful tool for two-dimensional non-linear modeling of gravity data. ACO can be a substitution for the local response methods such as Marquardt-Levenberg and Gauss-Newton. To apply this algorithm in the problem under consideration, it was validated with the data obtained from a synthetic model and then, reverse modeling of the real data was performed. For evaluating the validation of this developed algorithm, it was tested by the synthetic model. Data from the synthetic models were modeled by using the developed algorithm, and acceptable results were obtained. By using this approach, the topography of the basement in the synthetic model was obtained with acceptable accuracy. In this study, the effect of ACO algorithm on different values of probable noises was investigated. The results indicate that this algorithm is suitably stable against the Gaussian white noise with relatively high amplitudes. In modeling for high noise percentage, the root mean square error of the data calculated with the original data didn't exceed 1.64 mGal and that obtained with the original model at most was 131.4 m. The results of modeling show acceptable agreement with the original model even in the case of data contaminated with 10% Gaussian white noise.The reliability of the proposed method to the inversion of a real gravity data was confirmed by applying it on a real gravity profile in the Moghan sedimentary basin. The results of this modeling are compatible with previously published works in this area.

    Keywords: : Gravimetry, thickness of sediments, Nonlinear gravity inversion, global optimization, Ant Colony Algorithm, Moghan Basin Sedimentary}
  • Fereydoun Sharifi, Ali Reza Arab, Amiri *, Abolghasem Kamkar, Rouhani, Ralph, Uwe B&Ouml, Rner
    In the last decades, helicopter-borne electromagnetic (HEM) method became a focus of interest in the fields of mineral exploration, geological mapping, groundwater resource investigation and environmental monitoring. As a standard approach, researchers use 1-D inversion of the acquired HEM data to recover the conductivity/resistivity-depth models. Since the relation between HEM data and model parameters is strongly nonlinear, in the case of dealing with simple 1-D models which the number of model parameters is less than the number of measured data, i.e. overdetermined system, implementation of regularized nonlinear least square methods is a common approach to recover the model parameters. Among the least square methods, Marquardt-Levenberg acts as an integrated optimization algorithm which comprises both the gradient-descent and Gauss-Newton strategies. This algorithm resolves the deficiencies of the slow convergence of gradient-descent and the singularity of the sparse matrix in the Gauss-Newton. Furthermore, involving the line search strategy improves the objective function to ensure that the algorithm converges to the global optimum point. In this research work, we implemented the Marquardt-Levenberg including the backtracking-Armijo line search for HEM data inverse modeling. Moreover, we used a linear filter of the Fast Hankel Transform (FHT) to figure out the forward operator for data simulation. Developing our algorithm via programming using MATLAB, we successfully obtained a resistivity model of layered earth. We employed the algorithm to recover a resistivity model from the HEM data acquired above the Alut region located at the northwest of Iran where is characterized by shear zone structure consisting of chlorite schist, Phyllite/Phyllonite, metamorphosed limestone and dolomite, mylonite and ultra-mylonite rock units. As a result, in accordance with the geological map the study area, we have successfully derived a resistivity-depth section of the subsurface along the HEM flight line and detected plausible shear zone and mylonitic granite as the favorite targets for the orogenic gold mineralization.
    Keywords: HEM, inverse modeling, Marquardt-Levenberg, backtracking-Armijo line search, orogenic gold mineralization}
  • آرش ربیعی صادق آبادی، علیرضا عرب امیری*، ابوالقاسم کامکار روحانی، سوسن ابراهیمی

    منطقه چومالو در شمال غرب زنجان، در پهنه فلززایی طارم- هشتجین واقع است. سنگ میزبان های کانی سازی سنگ های آتشفشانی ائوسن و توده نفوذی مونزونیتی الیگوسن می باشند؛ که متحمل دگرسانی های گرمابی پروپیلیتیک- کربناته، سیلیسی و سیلیسی- آرژیلیک شده اند. فعالیت های گرمابی حاصل از تزریق توده نفوذی سبب ایجاد دو نوع کانی سازی در منطقه شده است؛ کانی سازی اول به صورت یک زون سیلیسی- برشی با روند N70E، و نوع دوم به صورت دسته رگه با روند تقریبی شمال غرب- جنوب شرق، در شمال کانی سازی اول می باشد. کانی سازی به صورت رگه ای، رگچه ای، توده ای، پراکنده و جانشینی بوده و از روند گسل ها تبعیت می کند. ماده معدنی شامل سرب، روی و فلوئور به همراه مس، طلا و نقره می باشد؛ که به صورت کانی های کالکوپیریت، پیریت، گالن، اسفالریت، سروزیت، کلسیت و فلوریت تشکیل شده است. بر اساس نتایج مطالعات زمین شناسی انجام شده در این تحقیق، خصوصیات کانی سازی منطقه چومالو از نوع کانسارهای سرب و روی هیدروترمال می باشد. برداشت داده های قطبش القایی (IP) و مقاومت ویژه ابتدا در قالب آرایش مستطیلی به منظور تعیین محدوده های بی هنجار و سپس با استفاده از آرایش دوقطبی- دوقطبی به منظور اکتشاف محدوده های جانبی و عمقی این بی هنجاری ها، طراحی و انجام شد. سپس مدل سازی داده های IP و مقاومت ویژه به روش وارون سازی هموار دوبعدی انجام شد؛ همچنین برای نمایش بهتر نتایج، تمام مقاطع دوبعدی با یکدیگر ترکیب شدند و یک مدل سه بعدی ارائه شد. در نتیجه، یک بی هنجاری با راستای تقریبی شرقی- غربی در جنوب محدوده منطبق بر زون سیلیسی- برشی، و چند بی هنجاری با راستای تقریبی شمالی- جنوبی در شمال محدوده در ارتباط با شکستگی های نهشته های بازالتی گسترش یافته اند؛ که می توان آن ها را مرتبط با کانی سازی فلزی در منطقه دانست. نواحی بی هنجار با مقادیر بارپذیری بالا و مقاومت ویژه متوسط رو به پایین مشخص شده اند. مقادیر بسیار بالای بارپذیری برای برخی از بی هنجاری های شمالی احتمالا به علت وجود پیریت پراکنده در عمق باشد. در نهایت 6 نقطه برای حفاری پیشنهاد شد.

    کلید واژگان: دگرسانی گرمابی, کانی سازی رگه ای, قطبش القایی (IP), مقاومت ویژه الکتریکی, آرایش دوقطبی- دوقطبی}
    Arash Rabiei Sadeghabadi, Alireza Arab Amiri*, Abolghasem Kamkar Rouhani, Susan Ebrahimi
    Summary

    The host rock in Chumalu area includes the Eocene volcanic rocks and the Oligocene monzonite intrusive mass that have undergone propylitic-carbonate, silica, and silica-argillic hydrothermal alterations. The hydrothermal activities resulting from the injection of intrusive mass have produced two types of mineralization in the region: the first mineralization type is a silica-shear zone having N70E trend, and the second type is in the form of a bunch of veins with an approximate trend of northwest to southeast, located in the north of the first mineralization type. The mineralization is of the form of vein, veinlet, massive, scattered and replaced, and follows the trend of the faults. The ore contains lead, zinc and fluorine, along with copper, gold and silver, which are formed of chalcopyrite, pyrite, galena, sphalerite, cerussite, calcite and fluorite minerals. Based on the results of the geological studies conducted in this study, the mineralization characteristics of Chumalu area are of the type of lead and zinc hydrothermal deposits. Induced polarization (IP) and resistivity data acquisition were first designed and carried out using rectangular array to determine the anomalous zones, and then, using dipole- dipole array to determine the lateral and depth limits of these anomalies. Then, modeling of IP and resistivity data was done using smooth inversion method. For better representation of the results, all two-dimensional (2D) sections were combined and as a result, a three-dimensional (3D) model was presented. Consequently, an anomaly with an approximate east-west orientation in the south of the area has been extended on the silica-shear zone, and some anomalies with an approximate north-south orientation in the north of the area, in relation to the fractures of the basaltic deposits, which can be linked with metallic mineralization in the area. Anomalous areas with high chargeability and medium to low resistivity values have been determined. High chargeability values for some anomalies in the north of the area are probably due to the presence of scattered pyrites in depth. Finally, 6 points were proposed for drilling.

    Introduction

    Application of IP and resistivity geophysical methods and their integration with geological studies is of great importance in the exploration of sulfide metal deposits. The Chumalu area is located 70 km northwest of Zanjan in the Tarom-Hashtjin metallogenic zone, which has possible potential for metal reserves and mineral resources. The purpose of this research is to collect and process raw IP and resistivity data using the smooth inverse modeling, interpretation of the results based on geological studies and finally determining the anomalous limits, depth and thickness of probable mineral masses in the area and at the end, suitable locations for drilling are suggested.

    Methodology and Approaches

    This research is based on field and laboratory studies. In order to conduct geological studies, alteration, mineralization and determination of the genesis of the mineralization, 8 thin sections and 9 polished sections of surface and subsurface samples from the mineralization ore and host rock were prepared and studied. Moreover, field operations of IP and resistivity data acquisition were first made in the form of 4 networks using rectangular array in order to determine the anomalous limits with a current line of 800 meters long, electrode spacing of 20 meters, and the distance between the lines 50 meters. Then, 6 lines using dipole-dipole array were surveyed in order to explore the lateral and depth limits of these anomalies with electrode spacing of 20 meters. Then, modeling of IP and resistivity data was made by 2D smooth inversion method using RES2DINV and ZondRes2D software packages. Furthermore, all 2D sections were combined using RockWorks software and a 3D model was presented. Ultimately, possible mineralization limits were identified and suitable sites for drilling were proposed.

    Results and Conclusions

    Based on the geological studies, lead and zinc mineralization in olivine basalt volcanic host rock and part of the monzonitic intrusive mass in Chumalu area occurs during hydrothermal processes and in the form of veins along fault structures. Chumalu mineralization is of hydrothermal lead and zinc type. Based on geophysical and geological studies, anomalies have been introduced that have high chargeability and medium to low resistivity, as probable mineralization. Finally, 6 locations were proposed for drilling.

    Keywords: Hydrothermal alteration, Vein mineralization, Induced polarization (IP), Electrical resistivity, Dipole- dipole array, Zanjan}
  • مجتبی باوند سوادکوهی*، بهزاد تخم چی، اروان گلوآگوئن، علیرضا عرب امیری

    انتخاب موقعیت مناسب چاه های تولید با در نظر گرفتن مشخصات ژیومکانیکی رخساره های مخزن می تواند نقش بسیار مهمی در کاهش تولید شن و ماسه در فرآیند تولید نفت از مخازن ماسه سنگی داشته باشد.گام اصلی در تعیین مشخصات ژیومکانیکی رخساره های مخزن، ایجاد منطقه بندی ژیومکانیکی است. با توجه به تغییرپذیری فضایی ذاتی و همچنین ناهمگونی شدید رخساره های نفتی، ایجاد چنین منطقه بندی بدون داشتن یک مدل ساختاری مطمین از رخساره های مخزن، با عدم قطعیت نسبتا بالایی همراه است. شبیه سازی های چندنقطه ای زمین آماری نه تنها به عنوان روشی قدرتمند در تخمین ویژگی های ژیومکانیکی مخزن بلکه به عنوان ابزاری برای مدل سازی رخساره های به شدت ناهمگون از چند دهه اخیر مورد توجه زیادی قرار گرفته اند. اهمیت ایجاد یک مدل دقیق از رخساره های زیرسطحی موجب شده است تا الگوریتم های متنوعی به منظور بهبود دقت و راندمان محاسباتی ارایه شوند. در این مقاله یک الگوریتم جدید برای مدل سازی عددی رخساره های ناهمگون در مخازن نفتی پیشنهاد شده است. الگوریتم پیشنهادی مبتنی بر تبدیل موجک گسسته (Discrete Wavelet Transform) و تابع همبستگی متقابل (Cross Correlation) است. به همین دلیل الگوریتم پیشنهادی CCWSIM نامیده شد. دقت و راندمان محاسباتی الگوریتم پیشنهادی با یکی دیگر از الگوریتم های شناخته شده شبیه سازی چندنقطه ای بنام CCSIM، در مدل های مصنوعی مختلف دوبعدی مخزن مقایسه می شوند. نتایج حاصل از مقایسه تحقق ها، دقت بالای الگوریتم پیشنهادی (CCWSIM) در بازتولید رخساره های ناهمگون مخزن را به خوبی نشان می دهد. همچنین الگوریتم پیشنهادی دارای راندمان بسیار بالاتری نسبت به الگوریتم CCSIM است.

    کلید واژگان: تولید شن و ماسه, ژئومکانیک مخزن, ناهمگونی زیرسطحی, مدل سازی زمین آماری, شبیه سازی چندنقطه ای}
    Mojtaba Bavand Savadkoohi *, Behzad Tokhmechi, Erwan Gloaguen, Alireza Arab Amiri

    Considering the geomechanical characteristics of the subsurface facies in well location can play an important role in reducing the sand production from reservoirs. The main step in the geomechanical characterization in the reservoirs is to create an accurate geomechanical zoning. Due to the intrinsic spatial variability and also the high heterogeneity of the facies making such geomechanical zoning is accompanied with high uncertainty without having a reliable structural model of the reservoir facies. In recent decades, multiple-point simulations (MPS) have been considered not only as an efficient gadget to estimate the geomechanical properties in the reservoirs but also as a tool for the modeling of the heterogeneous facies. The importance of generating an accurate model of the subsurface facies has led to the development of various algorithms to improve accuracy and computational efficiency. In this paper, a new algorithm is proposed for numerical modeling of heterogeneous facies in oil reservoirs. The proposed algorithm is based on Discrete Wavelet Transform (DWT) and the Cross Correlation (CC) function. For this reason, the proposed algorithm is called CCWSIM. The accuracy and computational efficiency of the proposed algorithm are compared with another well-known MPS algorithm, called MS-CCSIM, in a two-dimensional synthetic model of the reservoir. The results of the comparison show high accuracy of the proposed algorithm (CCWSIM) in the reproduction of heterogeneous reservoir facies. In addition, the proposed algorithm is more efficient than MS-CCSIM algorithm.

    Keywords: Sand production, Reservoir Geomechanics, Subsurface heterogeneity, Geostatistical modeling, Multiple-point simulation}
  • محدثه عبداللهی، علیرضا عرب امیری*، ابوالقاسم کامکار روحانی، علی نجاتی کلاته، محمدرضا اخوان اقدم
    روش های مختلفی جهت شناسایی و همچنین تخمین عمق بی هنجاری های مدفون در روش مغناطیس و الکترومغناطیس هوابرد وجود دارد. در پژوهش حاضر، با استفاده از داده های مغناطیس هوابرد برداشت شده در منطقه ای حوالی 125 کیلومتری شمال غرب شهرستان ایرانشهر، به تشخیص خطواره های مغناطیسی با اعمال فیلترهایی نظیر برگردان به قطب، مشتق افقی مرتبه اول، فیلتر زاویه تیلت و سیگنال تحلیلی بر روی این داده ها پرداخته شد. همچنین با استفاده از روش واهمامیخت اویلر، تخمین عمق این خطواره ها در این منطقه انجام شده است. سپس نتایج به دست آمده از روش مغناطیس هوابرد با نتایج حاصل از مطالعات الکترومغناطیس هوابرد مربوط به فرکانس های 900، 7200 و 56000 هرتز، مقایسه و همچنین یافته های حاصل از این دو روش با اطلاعات زمین شناسی منطقه، اعتبار سنجی شده است. مطالعات انجام شده منجر به شناسایی حدود 22 خطواره مغناطیسی در منطقه شد که براساس نتایج اعتبار سنجی، 4 خطواره منطبق بر گسل های اصلی منطقه می باشند. این گسل ها دارای روند تقریبی شمال شرق-جنوب غرب هستند. میانگین عمق تقریبی گسل های تشخیص داده شده به وسیله اعمال روش واهمامیخت اویلر بر روی داده های مغناطیس سنجی در حدود 200-100 متر تخمین زده شده است.
    کلید واژگان: واهمامیخت اویلر, مغناطیس هوابرد, الکترومغناطیس هوابرد, برگردان به قطب, مشتقات افقی مرتبه اول, سیگنال تحلیلی}
    Mohadeseh Abdollahi, Ali Reza Arab Amiri *, Abolghasim Kamkar Rouhani, Ali Nejati Kalateh, Mohammad Reza Akhavan Aghdam
    Airborne magnetic and electromagnetic methods are among the most efficient geophysical techniques for the detection of buried anomalies. There are several methods that can be used to estimate the depths of the buried anomalies. In general, modeling methods can be used not only to estimate the depths of the buried anomalies, but also, to determine physical and other geometric factors of the anomalies such as lateral extension, thickness, dip and so on. In this research, magnetic lineaments have been determined using the airborne magnetic data, acquired in a part of Bazman area with an area of 24 square kilometers located in about 125 kilometers northwest of the city of Iranshahr. By applying filters such as reduction to the pole, first horizontal derivatives, analytical signal, tilt angle and upward continuation filters. For processing and interpretation of the airborne magnetic data, the Oasis Montaj module of Geosoft software package has been used. The processing, display and interpretation of the airborne electromagnetic data have been made Conductivity Depth Imaging (CDI) using EM Flow and Profile Analyst software packages of Encom Company. Furthermore, the depths of the lineaments in this area have been estimated using Euler deconvolution method. Then, the obtained results have been compared with the results of airborne electromagnetic investigations for the frequencies of 900, 7200 and 56000 Hz using horizontal and vertical coplanar coils. Also, the obtained findings from the airborne magnetic and electromagnetic methods have been validated by the geological information of the area. The airborne magnetic and electromagnetic data of the area have been acquired using airborne magnetometer and DIGHEM5 electromagnetic instruments, respectively. The airborne magnetic and electromagnetic surveys over the study area have been made by Geological Survey of Iran (GSI) in 2005. As a result of this study, 22 magnetic lineaments in the area have been identified in which 4 lineaments coincide on the main faults of the area as the validation results indicate. In this regard, the main faults can be observed on the obtained magnetic maps in which different filters have been applied, however, the tilt angle magnetic map indicates the main faults of the area more clearly. This implies the better performance of the tilt angle filter over the other filters in displaying magnetic lineaments. Totally, 22 magnetic lineaments have been determined on the magnetic maps. By the results of this study, we can conclude that the main faults of the area have an approximate trend of northeast-southwest. Some of these faults, which have been determined from the airborne magnetic investigations of the area, cannot be determined from geological studies of the area as they have been overlain by the Quaternary sediments. The different performances of these main faults on the lithological variations and tectonic activities of the area have been clearly evident by the result of this study. The main faults of the area have also played a vital role on the formation of folds and fractures, and occurrence of weak earthquakes. The approximate depths of the lineaments, which have been estimated by applying the Euler deconvolution method on the acquired magnetic data are around 100-200 meters.
    Keywords: Euler deconvolution, Airborne magnetic, Airborne electromagnetic, Reduction to the pole, First horizontal derivatives, Analytic signal}
  • فریدون شریفی، علیرضا عرب امیری*، ابوالقاسم کام کار روحانی
    تئوری محیط موثر قطبش القائی، مدل واهلش نوینی است که با ترکیب ریاضی ویژگی های ساختاری و پتروفیزیکی سنگ های قطبش پذیر در مقیاس دانه ها/ادخالهای تشکیلدهنده سنگ، طیف مقاومت ویژه/ رسانندگی مختلط آن ها را مدل سازی میکند. بازیابی پارامترهای مدل واهلشGEMTIP از داده های پلاریزاسیون القائی طیفی، به خاطر وابستگی غیرخطی داده های مشاهدهای به پارامترهای مدل و غیر یکتا بودن پاسخ مسئله، امری چالش برانگیز است. برای رفع این مشکلات و نیز گریز از نقاط بهینه محلی مرتبط با تابع هزینه بسیار پیچیده، میتوان از روش الگوریتم ژنتیک استفاده کرد، اما اجرای این روش هم به صرف زمان زیادی نیاز دارد. برای رفع این کاستی میتوان آن را با الگوریتم های سریعتر مانند الگوریتم بهینه سازی ازدحام ذرات تلفیق کرد. لذا هدف از انجام این پژوهش بررسی قابلیت بازیابی پارامترهای مدل واهلش GEMTIP بیضوی از داده های قطبش القائی طیفی با استفاده از تلفیق روش های الگوریتم ژنتیک و الگوریتم بهینه سازی ازدحام ذرات است. برای این منظور، در هر مرحله از اجرای الگوریتم، بهترین پاسخ های یافته شده با استفاده از روش الگوریتم ژنتیک به عنوان فضای جستجوی روش بهینه سازی ازدحام ذرات در نظر گرفته شده و سپس بهترین پاسخ یافته شده با استفاده از این روش، جهت به روزرسانی پارامترهای مدل در نظر گرفته میشود. نتایج مدلسازی نشان میدهد که با استفاده از روش ارائه شده در این پژوهش میتوان پارامترهای مدل، به جز ثابت زمانی مرتبط با داده های حاوی نوفه را به خوبی بازیابی کرد که عدم بازیابی صحیح ثابت زمانی مرتبط با همبستگی منفی این پارامتر با پارامتر بیضوی ادخال های قطبش پذیر است. همچنین با استفاده از این الگوریتم، مدت زمان لازم برای همگرایی به نقطه بهینه عام، به میزان قابل توجهی کاهش می یابد
    کلید واژگان: تئوری محیط موثر قطبش القائی, الگوریتم ژنتیک, الگوریتم بهینه سازی ازدحام ذرات, قطبش القائی طیفی}
    F. Sharifi, A.R. Arab Amiri *, A. Kamkar Rouhani
    The generalized effective-medium theory of induced polarization (GEMTIP) is a newly developed relaxation model that incorporates the petro-physical and structural characteristics of polarizable rocks in the grain/porous scale to model their complex resistivity/conductivity spectra. The inversion of the GEMTIP relaxation model parameter from spectral-induced polarization data is a challenging issue because of the highly non-linear dependency of the observed data on the model parameter and non-uniqueness of the problem. To solve these problems as well as scape the local minima of the highly complicated cost function, the genetic algorithm (GA) can be applied but it has proven to be time-intensive computationally. However, this drawback can be resolved by incorporating a faster algorithm, e.g. particle swarm optimization (PSO). The aim of this work is to investigate whether recovering the model parameter of the ellipsoidal GEMTIP model from SIP data using the combined GA and PSO algorithms is possible. To achieve this aim, we set the best calculated individuals using GA as the search space of PSO, and then the best location achieved by PSO in each iteration is assigned as the updated model parameters. The results of our research work reveal that the model parameters can effectively be recovered using the approach proposed in this paper but the time constant of a noisy data that arises from the adverse dependency of this parameter on the ellipticity of a polarizable grain. Moreover, the execution time of the ellipsoidal GEMTIP modeling of complex resistivity data can be significantly improved using the proposed algorithm.
    Keywords: Generalized Effective-Medium Theory of Induced Polarization, Genetic Algorithm, Particle Swarm Optimization, Spectral-Induced Polarization}
  • سیامند فتحی بایزیدآباد، علیرضا عرب امیری*، ابوالقاسم کامکار روحانی، اندیشه علی مرادی

    پیدایش و گسترش ابزارهای پیشرفته سنجش ازدور و ژئوفیزیک در زمینه اکتشاف منابع معدنی در دهه های اخیر، ناشی از اهمیت این صنعت است. در این پژوهش، از تصاویر سنجنده استر (ASTER) و داده های ژئوالکتریکبه منظور پی جویی ماده معدنی طلا به طور غیرمستقیم، پهنه بندی نواحی دگرسانی و تحلیل سیستم حاکم بر کانه زایی منطقه و شناسایی بخش های پنهان کانی زایی در محدوده معدن طلای زرشوران در شمال شهرستان تکاب در استان آذربایجان غربی، استفاده شد. به این منظور از انواع روش های پردازش تصویر مانند نسبت گیری باندها (Band Ratio)، تحلیل مولفه های اصلی (PCA)، روش پیش بینی خطی باند (LS-Fit)، روش نقشه بردار زاویه طیفی (SAM) و روش طبقه بندی بیشترین شباهت (ML) روی تصاویر ASTER، به منظور پهنه بندی نواحی دگرسانی استفاده شد. همچنین عملیات برداشت داده های IP و مقاومت ویژه، در طول 17 پروفیل موازی با آرایش قطبی-دوقطبی (Pole-dipole) برای شناسایی محل های پنهان کانی سازی طلا در عمق در محدوده انجام شد. داده های برداشتی با مدل سازی معکوس دوبعدی و سه بعدی هموار، مدل سازی شدند؛ که نتایج حاصل از آن ها به کمک اطلاعات زمین شناسی و حفاری های انجام شده در منطقه منجر به شناسایی زون های کانی سازی طلا و تعیین وضعیت کانسار به صورت سه بعدی شد. به طورکلی و با توجه به بررسی های صحرایی و همچنین مقایسه نتایج حفاری تعدادی از گمانه های اکتشافی و حدود تغییرات مقاومت ویژه و شارژپذیری در مقاطع می توان گفت که شدت شارژپذیری تقریبا در تمامی پروفیل ها قابل قبول بوده و مطالعات ژئوفیزیک به روش قطبش القایی و مقاومت ویژه در این محدوده واحدهای زمین شناسی موجود را کامل از هم تفکیک کرده و اطلاعات مفیدی از شرایط عمقی محدوده در اختیار گذاشته است؛ که در مطالعات اکتشافی آینده بسیار موثر خواهد بود. در حالت کلی زون کانی سازی موجود در قسمت میانی محدوده گسترده شده و تا آخرین پروفیل برداشت شده ادامه پیدا کرده است؛ که نواحی با بارپذیری بالا در بین واحدهای آهکی مستعد مطالعات تفصیلی تر هستند. درنهایت نقاط بهینه جهت حفاری اکتشافی پیشنهاد گردید. نتایج حاصل از این پژوهش نشان داد که استفاده همزمان از تصاویر دورسنجی و ژئوفیزیک می تواند به بهبود نتایج حاصل کمک کند. به همین دلیل استفاده از روش های یادشده برای دسترسی به نتایج مناسب تر و با دقت بیشتر و برای انطباق نتایج داده ها باهم ضروری به نظر می رسد.

    کلید واژگان: استر, نقشه بردار زاویه طیفی, پیش بینی خطی باند, قطبش القایی, مقاومت ویژه, طلای زرشوران}
    Siamand Fathi Bayazidabad, Alireza Arab, Amiri*, Abolghasem Kamkar, Rouhani, Andisheh Alimoradi
    Summary

    In this study, processing and interpretation methods in remote sensing such as visual and spectral analysis have been performed on the ASTER (advanced spaceborne thermal emission and reflection radiometer) data from Zarshuran gold area, and as a result, the alteration zones in the area have been identified. Then, the results of two-dimensional and three-dimensional modeling of Induced Polarization (IP) and resistivity data, using geological information, alteration and mineralization from the core drilling have been interpreted. Eventually, optimal locations for exploratory drilling have been proposed.

    Introduction

    Development of advanced tools in remote sensing and geophysical exploration during recent decades indicates the necessity and importance of these tools in industry. In this paper, ASTER sensor imagery and geoelectrical data have been used in order to determine alteration zones, analyze mineralization system and identify the hidden mineralization in Zarshuran gold mine located in the north of the city of Takab, northwest of Iran. For this purpose, a variety of imageprocessing methods are used. IP and resistivity methods have an important role for exploration of metallic ore deposits. To achieve good results from these methods as well as minimizing the noise in the study area, it is necessary to select appropriate electrode array type for carrying out IP and resistivity surveys. For this purpose, IP and resistivity field operations over 17 parallel survey lines using the pole-dipole array have been made to identify the location of goldmineralization in the area.

    Methodology and Approaches

    In order to identify alteration zones, image processing methods such as BR (band ratio), PCA (principal component analysis), LS-Fit (linear band prediction) and SAM (spectral angle mapping) using ENVI software were applied on the ASTER images from the study area. After collecting IP and resistivity data in the area, two-dimensional and threedimensional smooth inverse modeling were carried out on the data using Res2dinv and Res3dinv software packages, and for better visualization, the results were demonstrated in Voxler and Rock Works software packages.

    Results and Conclusions

    Identification of alteration zones in the study area using remote sensing and image processing methods, and interpretation of the geophysical inverse modeling results using geological and drilling information in the area have been led to the identification of gold mineralized zones or deposits in three-dimensional form. Eventually, based on the whole results, optimal locations for exploratory drilling have been proposed. An outcome of this research is that applying both the remote sensing and geophysics data can be led to improve the accuracy of the results. As the obtained geophysical anomalies at the end of some survey lines have been open, therefore, it is suggested to continue geophysical operations at the end of these survey lines. For better display of gold mineralization, it is also recommended to carry out geophysical operations on a number of survey lines perpendicular to main parallel survey lines. As the acquired considerable IP values in the study area can be due to metallic minerals as well clay minerals, therefore, it is recommended that some samples to be taken from drillings or excavations in the area, and then, to be analyzed by x-ray diffraction (XRD) equipment to determine the amount and type of possible metallic or clay minerals in the samples.

    Keywords: ASTER, Spectral Angle Mapping, Linear Band Prediction, Induced Polarization, Resistivity, Zarshuran Gold Area}
  • مجتبی باوندسوادکوهی *، بهزاد تخم چی، اروان گلوآگوان، علیرضا عرب امیری
    M. Bavand Savadkoohi *, B. Tokhmechi, E. Gloaguen, A.R. Arab, Amiri
    Computer graphics offer various gadgets to enhance the reconstruction of high-order statistics that are not correctly addressed by the two-point statistics approaches. Almost all the newly developed multiple-point geostatistics (MPS) algorithms, to some extent, adapt these techniques to increase the simulation accuracy and efficiency. In this work, a scrutiny comparison between our recently developed MPS algorithm, the cross-correlation-wavelet simulation (CCWSIM), and a well-known MPS algorithm, FILTERSIM, is performed. The main motivation to benchmark these two algorithms is that both exploit some digital image processing filters for feature extraction. Indeed, both algorithms compute the similarity (or dissimilarity) between data events in simulation grid and training image in the feature space. In order to compare the accuracy of the algorithms, some statistics such as facies proportion, variogram, and connectivity function are computed. The results obtained reveal an excellent agreement of the CCWSIM realizations with the training image rather than FILTERSIM. Furthermore, on average, the required simulation runtime for CCWSIM is at least 10 times less than that for FILTERSIM.
    Keywords: Multiple-Point Simulation, Filter-Based Algorithms, Geostatistical Simulation, FILTERSIM Algorithm, CCWSIM Algorithm}
  • سوسن ابراهیمی *، علیرضا عرب امیری، هادی بیاری
    محدوده معدنی آسمانو در 85 کیلومتری شمال شرق شهرستان شاهرود واقع شده و از نظر زمین شناسی در زون سبزوار و ناحیه معدنی ترود- عباس آباد قرار می گیرد. سنگ های میزبان کانی سازی شامل پیروکسن آندزیت، بازالت، تراکی آندزیت بازالت و تراکی بازالت ائوسن هستند که ماهیت آلکالن داشته و از دیدگاه زمین ساختی در موقعیت کمان حاشیه فعال قاره ای قرار می گیرند. واحدهای آتشفشانی موجود در منطقه، سه نوع دگرسانی در مقیاس ناحیه ای و محلی را متحمل شده اند. دگرسانی زئولیتی- کربناتی، به صورت ناحیه ای بخش وسیعی از سنگ های منطقه را تحت تاثیر قرار داده است و دگرسانی های کلریتی و هماتیتی محلی بوده و با مناطق کانه زایی مرتبط می باشند. کانه زایی به صورت رگه ای و چینه کران تشکیل شده و دارای بافت پراکنده، داربستی، رگه - رگچه ای و پرکننده فضای خالی است. کالکوسیت کانی اصلی مس می باشد؛ که با مقادیری مگنتیت، بورنیت، هماتیت، کالکوپیریت و پیریت و کانی های ثانویه مانند مالاکیت، کوولیت، کوپریت، گوتیت و دیژنیت همراه می باشند. زئولیت، کلسیت، کوارتز و کلریت کانی های غیرفلزی هستند. مطالعات میانبارهای سیال بر روی کانی های کلسیت و کوارتز مربوط به مرحله اصلی کانی سازی، دمای همگن شدگی را برای کلسیت 79 تا 350 و برای کوارتز 160 تا 250 درجه سانتیگراد نشان می دهد. دامنه تغییرات شوری برای کانی کلسیت 3/2 تا 22 و برای کوارتز 1/6 تا 3/11 درصد وزنی نمک طعام می باشد. نتایح حاصل از مطالعات میانبارهای سیال نشان می دهد، فرایند جوشش و اختلاط دو عامل مهم در تشکیل کانه زایی می باشند. مطالعات ژئوفیزیک با استفاده از دو متد مقاومت ویژه (Rs) و پلاریزاسیون القایی (IP) مقادیر بالایی از (IP-Rs) را در عمق 5 تا 40 متری نشان داده است. با توجه به ویژگی های زمین شناسی، کانی شناسی، بافت و ساخت کانسنگ و داده های حاصل از میانبارهای سیال، کانی سازی آسمانو قابل مقایسه با ذخایر مس نوع مانتو می باشد.
    کلید واژگان: آسمانو, ژئوفیزیک (IP-Rs), سیالات درگیر, شاهرود, مس نوع مانتو}
    Susan Ebrahimi *, Alireza Arabamiri, Hadi Biari
    The Asmanou deposit is located in 85 km east of Shahrood, in the Sabzevar zone and Toroud- Abbas Abad district. The host rocks of mineralization are pyroxene andesite, basalt, basaltic trachyandesite and trachybasalt which display shoshonitic affinity and characteristic of continental arc setting. The country rocks in the Asmanou variably altered and two type of alterations, regional and local, could be distinguished; zeolite- carbonate regional alteration is widespread in the area and local alteration associated to the mineralization are chloritic and hematitic. Mineralization occurs as vein and stratiform and the common textures are disseminated, vein- veinlet, stock work and open space filling. Chalcosite is the main ore mineral accompanied by subordinate magnetite, hematite, bornite, chalcopyrite, pyrite and secondary minerals including covelite, malachite, coprite and goethite. Nonmetallic minerals are calcite, quartz, chlorite and zeolite. Fluid inclusion studies from the calcite and quartz from the main hypogene stage yielded the homogenization temperature between 79 to 350 °C for calcite, and 160 to 250 °C for quartz. Salinities for calcite is between 2.3 to 22 wt% NaCl eq. and for quartz between 6.1 to11.3 wt% NaCl eq. The results of this studies show the mixing and boiling are two important factors in the mineralization. Geophysical studies using resistivity (Rs) and induction polarization (IP) show the high values of IP-Rs in 5 to 40 m depth. Mineralogy, ore texture and structure, and fluid inclusion characteristics in the Asmanou deposit are similar to those manto type copper deposits.
    Keywords: Asmanou, Geophysics (IP-Rs), Fluid inclusion, Shahrood, Copper Manto type}
نمایش عناوین بیشتر...
فهرست مطالب این نویسنده: 43 عنوان
  • دکتر علیرضا عرب امیری
    عرب امیری، علیرضا
    دانشیار مهندسی معدن، دانشگاه صنعتی شاهرود
  • نویسندگان همکار
  • دکتر ابوالقاسم کامکار روحانی
    : 23
    کامکار روحانی، ابوالقاسم
    دانشیار اکتشاف، نفت و ژئوفیزیک، دانشکده مهندسی معدن، نفت و ژئوفیزیک، دانشگاه صنعتی شاهرود
  • هادی قنبری
    : 2
    قنبری، هادی
    دانشجوی کارشناسی ارشد دانشگاه صنعتی شاهرود، دانشگاه صنعتی شاهرود
  • دکتر نعمت الله کریمی
    : 2
    کریمی، نعمت الله
    استادیار گروه فنآوری های منابع آب، پژوهشکده منابع آب، موسسه تحقیقات آب، موسسه تحقیقات آب تهران
  • محمود شمس الدینی نژاد
    : 1
    شمس الدینی نژاد، محمود
  • مهدی نخستین مرتضوی
    : 1
    نخستین مرتضوی، مهدی
  • رضا معزی نسب
    : 1
    معزی نسب، رضا
بدانید!
  • این فهرست شامل مطالبی از ایشان است که در سایت مگیران نمایه شده و توسط نویسنده تایید شده‌است.
  • مگیران تنها مقالات مجلات ایرانی عضو خود را نمایه می‌کند. بدیهی است مقالات منتشر شده نگارنده/پژوهشگر در مجلات خارجی، همایش‌ها و مجلاتی که با مگیران همکاری ندارند در این فهرست نیامده‌است.
  • اسامی نویسندگان همکار در صورت عضویت در مگیران و تایید مقالات نمایش داده می شود.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال