فهرست مطالب

پژوهش های دانش زمین - پیاپی 58 (تابستان 1403)

مجله پژوهش های دانش زمین
پیاپی 58 (تابستان 1403)

  • تاریخ انتشار: 1403/04/01
  • تعداد عناوین: 9
|
  • سوسن حیدری، مصطفی کریمی، آذر بیرانوند* صفحات 1-24
    مقدمه

    بارش از مهم ترین عناصر اقلیمی محسوب می‎شود که در تعیین نقش و پراکندگی دیگر متغیرهای اقلیمی می‎تواند موثر باشد. این متغیر ناپایسته‎ترین متغیر اقلیمی در مقیاس زمانی و مکانی است. انجمن هواشناسی آمریکا خصایص توزیع فصلی بارش در یک مکان خاص را رژیم بارش تعریف می‎کند. هدف این مطالعه ارزیابی داده ‏های بارش ماهانه پایگاه داده  ERA5نسبت به بارش اندازه‎گیری شده در ایستگاه‏های همدید کشور است. سپس توزیع فضایی رژیم بارش و آماره های ضریب تغییرات و چولگی آن به منظور شناسایی رفتار بارش ایران در مقیاس زمانی سالانه، فصلی و نیز ماهانه مورد واکاوی قرار می‎گیرد.  

    مواد و روش ها

    در پژوهش حاضر از داده‎ بارش شبکه ای پایگاه داده ERA5 با قدرت تفکیک 25/0×25/0 در سال های 2021-1979 برای پهنه ایران استفاده شده است. برای ارزیابی دقت داده ‎های بازتحلیل بارش ماهانه ERA5 نسبت به داده‎ های بارش اندازه ‎گیری شده در ایستگاه ‎های همدید کشور، 4 آماره شاخص ضریب همبستگی (Correlation Coefficient)، ریشه دوم میانگین مربعات خطای نرمال شده (NRMSE)، شاخص توافق ویلموت و شاخص اریبی استاندارد شده (Standard BIAS) به کارگرفته شد.

    نتایج و بحث:

    ضریب همبستگی نشان داد که استفاده از بارش برآوردی این پایگاه در ماه ‎های بارشی قابلیت اعتماد بالایی دارد. شاخص ریشه دوم میانگین مربعات خطای نرمال شده (NRMSE) نیز کمترین میزان (توافق عالی بین داده ‎ها) را داشته است. همچنین شاخص توافق ویلموت در ماه ‎های اکتبر تا آوریل کارایی بالای این پایگاه را در برآورد بارش ماهانه اغلب ایستگاه ‎های همدید مورد بررسی نشان می‎دهد. بررسی شاخص اریبی استاندارد نشان داد بیشترین کم برآوردی این پایگاه، به ترتیب در ماه ‎های آگوست تا اکتبر و جولای بوده است. بارش با آغاز دوره سرد از در ایران از ماه سپتامبر شروع و می به طول می‎انجامد. سری زمانی بارش ماهانه بیان گر رفتار نامنظم بارش کشور در هر ماه می‎باشد. عمده مناطق کشور بیشترین درصد بارشی خود را در فصل زمستان و فصل بهار دریافت می‎کنند. پربارش ترین و کم بارش ترین فصل ایران به ترتیب زمستان و تابستان هستند. همچنین بررسی سری‎زمانی 42 ساله بارش ایران نوسانات دریافت بارش در پهنه کشور در سال‎های مختلف را روشن نمود.

    نتیجه گیری

    مقایسه سری‎زمانی بارش ماهانه در پایگاه داده بازتحلیل ERA5 نسبت به بارش اندازه ‎گیری شده ایستگاه‎ های همدید، نشان از الگوی مشابه این نوع داده در طولانی مدت داشت. بارش با آغاز دوره سرد از سپتامبر در کشور شروع می شود و تا می به طول می‎انجامد، که اوج میانگین بارش در مناطق سواحل دریای خزر و سپس در نواحی رشته کوه های زاگرس دریافت می شود. سهم بارش زمستانه کشور 5/44 درصد کل بارش سال است، به عبارتی رژیم اصلی بارش عمدتا زمستانه است. نتایج تا حدودی بیانگیر تغییر تدریجی رژیم بارش کشور می‎باشد، چرا که از سهم بارش بهاره (2/8 میلی‎متر کاهش در 42 سال) و زمستانه (26/28 میلی‎متر کاهش در 42 سال) کشور کاسته شده و به سهم بارش پاییزه کشور اضافه گردیده است.

    کلیدواژگان: ارزیابی داده های ERA5، تحلیل مقایسه‎ای داده‎ها، تغییرپذیری مکانی بارش، روند تغییرات بارش
  • مجتبی یمانی*، ابوالقاسم گورابی، شیرین محمدخان، سید جواد حسینی صفحات 25-42

    استقرار رژیم تنشی معاصر در هر منطقه، نو زمین ساخت آن منطقه محسوب می شود. بررسی مورفولوژی حوضه ها با کمک نمایه های مختلف یکی از روش های برآورد وضعیت نوزمین ساخت آن منطقه می باشد که در دو دهه اخیر موردتوجه محققان بوده است. هدف این پژوهش، بررسی رابطه نو زمین ساخت و شکل حوضه های زنجان رود و مقایسه آن ها می باشد. زمین شناسی، توپوگرافی، لایه رقومی ارتفاع (DEM) دادهای پژوهش و نرم افزارهای GIS، WMS و Microsoft Ecxel نیز ابزارهای مفهومی پژوهش را تشکیل داده اند. نتایج نشان می دهد که بر اساس نمایه شکل حوضه (Bs)، 8 زیر حوضه با بالاترین ارقام در پهنه شمال غربی حوضه قرار داشته و حاکی از بالاترین سطح دخالت نوزمین ساخت این بخش از حوضه اصلی می باشد. قرار گرفتن 5 زیر حوضه با نمایه بالاتر از 4 در پهنه شمال غرب نیز می تواند تقویت کننده این فرضیه باشد. زیرا سطح فعالیت نوزمین ساختی در نیمه غربی نسبت به نیمه شرقی حوضه بالاتر است. این نتایج با پراکنش گسل های فعال منطقه نیز همخوانی دارد. در این میان، 18زیرحوضه با سطح پویایی پایین، در نیمه جنوب شرقی حوضه فراوانی بیشتری دارند. همچنین تحلیل ها نشان داد که ضلع جنوب شرقی ازنظر پویایی و دخالت زمین ساخت فعال در رده سوم قرار داشته و درنهایت ضلع شمال شرقی دارای پایین ترین سطح فعالیت نو زمین ساختی است. این پژوهش برای نخستین بار تمامی زیرحوضه-های زنجان رود را از منظر نو زمین ساخت و شکل حوضه ها موردبررسی قرار داده و مشخص کرد که شکل زیرحوضه ها در پهنه شمال غرب حوضه زنجان رود بیشتر متاثر از زمین ساخت بوده و از طرفی نمایه های مختلف همبستگی بالایی نداشته و به طور مجزا نتایج بهتری نشان می دهند.

    نتایج و بحث:

    در راستای اهداف تعیین شده برای مطالعه حاضر، ابتدا شکل زیرحوضه های موردمطالعه با استفاده از نمایه های مختلف کمی سازی شد. سپس وضعیت ظاهری زیرحوضه ها با استفاده از نمایه های مختلف شکل حوضه ارزیابی و در ادامه نمایه های مختلف شکل حوضه از نظر همخوانی در نتایج مربوط به زمین ساخت بررسی شدند. درنهایت نیز نو زمین ساخت زیرحوضه ها با بهره گیری از نتایج نمایه های شکل حوضه و اطلاعات مربوط به گسل های منطقه برآورد شده است. طبق ارقام به دست آمده نمایه ها، زیر حوضه کزبر دارای بیشترین حد کشیدگی است که به همراه 7 زیر حوضه با کشیدگی بسیار بالا در نیمه غربی حوضه زنجان رود تجمع یافته اند. از میان 18 زیر حوضه با نمایه شکل 2 تا 3، فراوانی زیرحوضه های این رده از نمایه شکل در نیمه جنوب شرقی حوضه بیشتر است. از تعداد 8 زیر حوضه با نمایه شکل کمتر از 2 در نیمه شرقی حوضه زنجان رود 1 زیر حوضه در پهنه شمالی و 7 زیر حوضه در پهنه جنوبی حوضه قرار دارند که در نیمه جنوب شرقی متمرکز شده اند. زیر حوضه موسوم به بالادست به دلیل پوشش سرشاخه های حوضه در مقیاس وسیع و نامتداول بودن شکل و در نتیجه قابل قیاس نبودن آن با سایر زیرحوضه ها، در طبقه بندی لحاظ نشده است.

    نتیجه گیری

    نتیجه حاصل از طبقه بندی نمایه ها نشان داد که تمرکز زیرحوضه های با کشیدگی و در نتیجه با تحرک نوزمین ساختی بالا در محدوده شمال غربی حوضه زنجان رود و به ویژه در پهنه شمالی این قسمت از حوضه است. این یافته تحقیق با آخرین نقشه تهیه شده از گسل های فعال منطقه همخوانی دارد که در آن تمرکز گسل های فرعی (ازجمله گسل سهرین، گسل قره چریان و گسل کناوند) در قسمت شمال غربی حوضه می باشد. طبق نتایج به دست آمده از بررسی شکل حوضه ها، ضلع جنوب غربی حوضه زنجان رود دارای سطح متوسط فعالیت نو زمین ساخت است که این یافته در کنار نتایج مربوط به قسمت شمال غربی می تواند تقویت کننده فرضیه فعال تر بودن نیمه غربی حوضه زنجان رود نسبت به نیمه شرقی آن باشد. ضلع جنوب شرقی حوضه نیز دارای سطح تحرک زمین ساختی متوسط بوده و نسبت به پهنه شمال شرقی حوضه تحرک نوزمین ساختی بالاتری دارد. همان طور که پژوهش های پیشین نیز نشان داده اند گسل های متعددی در مورفولوژی منطقه دخیل هستند.

    کلیدواژگان: زنجان رود، زیر حوضه، نمایه شکل، نو زمین ساخت
  • مریم رشیدی، محمدمهدی حسین زاده*، رضا اسماعیلی صفحات 43-56
    مقدمه

    فناوری نوظهور و به سرعت در حال تکامل سیستم های هوایی بدون سرنشین (UAS) با به دست آوردن داده های جغرافیایی دقیق مکانی، امکانات جدیدی را برای تحقیق در ژئومورفولوژی ارائه می دهد. ارتفاع پایین پرواز به محققان اجازه می دهد تا تصاویری را در سطوح بالایی از جزئیات به دست آورند که این جزئیات برای تجزیه و تحلیل دقیق اشکال ژئومورفیک رودخانه ای ضروری است. تصاویر منطقه ای گرفته شده در ارتفاع کم با استفاده از وسایل نقلیه هوایی بدون سرنشین تولید مدل های رقومی ارتفاعی با وضوح بالا را فراهم می کند. این داده ها برای نقشه برداری دقیق و تجزیه و تحلیل مورفومتریک لندفرم های رودخانه، و تشخیص تغییرات توپوگرافی کوتاه مدت به دلیل فرسایش و رسوب رودخانه مفید هستند. از اوایل دهه 2010، استفاده از پهپادهای مجهز به دوربین RGB به طور گسترده در ژئومورفولوژی مورد استفاده قرار گرفت. قابلیت عکسبرداری هوایی در ارتفاع پایین و متعاقب آن فتوگرامتری تکنیک های ساختار حرکتی (structure from motion-sfm) را افزایش داده است. تکنیک های ساختار حرکتی (sfm) به لطف تشخیص خودکار نقاط اتصال متعدد، تراز خودکار بسیاری از تصاویر (صدها تا هزاران) را امکان پذیر می کند و سپس ابر نقطه متراکم و DEM های شطرنجی تولید می کند. تصاویر مشتق شده از پهپاد، تصاویر هوایی معمولی و تصاویر زمینی معمولا پلتفرم هایی برای مدل های سه بعدی توسط SfM هستند.

    مواد و روش ها

    حوضه آبخیز واز در دامنه شمالی سلسله جبال البرز و در جنوب شهر چمستان واقع شده است که از نظر تقسیمات سیاسی، این حوضه در شهرستان نور از استان مازندران قرار دارد. ابتدا با استفاده از روش کتابخانه ای مقالات علمی داخلی و خارجی مطالعه شد تا پیشینه و روش های مختلف استفاده از پهپاد در مطالعات رودخانه ای بررسی شود و چارچوب مطالعاتی تهیه گردد. پس از تصویربرداری، پردازش آن در نرم افزار متاشیپ (Metashape 1.5.5) انجام و تصویر ارتوفتو و مدل ارتفاعی رقومی (DEM) با دقت سانتی متر جهت تهیه مقاطع عرضی و بررسی خصوصیات مورفومتریک و هیدرولوژیک رودخانه استخراج شد.

    نتایج و بحث:

    تغییرات عرضی کانال در 2 بازه از رودخانه واز مورد بررسی قرار گرفت. اولین مرحله از تجریه و تحلیل شامل ساخت مدل ارتفاعی براساس خروجی از تصاویر بدست آمده به وسیله پهپاد در محیط نرم افزار متاشیپ با اندازه پیکس 6/4 سانتی متر است. با استفاده از اندازه گیری مقاطع عرضی کانال در دبی لبالبی و دبی لبه کانال، داده هایی شامل عرض و عمق کانال فعال، مساحت مقطع عرضی، عمق متوسط، شعاع هیدرولیک و نسبت پهنا به عمق کانال رود را می توان بدست آورد. این مقادیر می توانند با داده های هیدرولیک ترکیب شده تا با استفاده از آن سرعت جریان، دبی، قدرت رود، تنش برشی و سایر پارامترهایی که برای کمی کردن فرایندهای کانال مهم هستند محاسبه شوند. در مقایسه آماری دو بازه در دبی لبه کانال پارامترهای مساحت مقطع عرضی، شعاع هیدرولیک، سرعت جریان، حداکثر و میانگین عمق کانال، نسبت عرض به عمق، عرض کانال مستعد سیلاب، نسبت عمق کانال، دبی و عدد فرود کاهش مقدار این پارامترها در پایین دست نسبت به بالادست شده است اما دو پارامتر تنش برشی و قدرت مخصوص رود افزایش خصوصیات کانال در پایین دست نسبت به بالادست است. در دبی لبالبی کانال، تمامی پارامترها به جز قدرت مخصوص رود مقادیر در بازه دو نسبت به بازه یک کاهشی است اما در پارامتر قدرت مخصوص رود افزایش در پایین دست نسبت به بالادست وجود داشته است. در ادامه پژوهش تغییرات مقاطع عرضی در دو بازه مورد بررسی قرار گرفت. در بالادست به واسطه برداشت شن و ماسه، ایجاد جاده در عرض کانال و ایجاد کانال فرعی، در ترکیب و جنس کرانه راست رودخانه و در پایین دست به واسطه ساخت سیل بند تغییرات ایجاد شده در رژیم جریان و رسوب رودخانه مشاهده شده است.

    نتیجه گیری

    داده های بدست آمده از پهپاد به دلیل دقت بالای هندسی و قدرت تفکیک بالا امکان استخراج داده های مورفومتری و هیدرولوژیک مرتبط با کانال و نیمرخ های عرضی را فراهم می کند. این داده ها با توجه به دقت بالا می توانند جایگزین مناسبی برای کارهای میدانی از قبیل نقشه برداری با انواع دوربین ها باشد. تصاویر ارتوفتو تهیه شده با استفاده از پهباد امکان شناسایی عوارض و لندفرم های ژئومورفیک رودخانه را با دقت مناسب فراهم نموده است. براساس مقایسه داده های بدست آمده در دو بازه از رودخانه واز مشخص گردید که مقاطع مختلف در بالا دست و پایین دست یکسان نیستند و تغییرات در ویژگی های مورفومتریک باعث تغییر ویژگی های هیدرولیک از جمله سرعت جریان، تنش برشی و قدرت مخصوص رود شده است. این تفاوت باعث تنوع اشکال ژئومورفیک در بازه های مورد مطالعه شده است.

    کلیدواژگان: تصاویر پهپاد، تکنیک Sfm، تغییرات مورفومتری، رودخانه واز
  • زینب محمدی، حسن لشکری* صفحات 57-76
    مقدمه

    شکل گیری و وقوع هر پدیده اقلیمی مستلزم شرایطی است که وقتی مجموع آن شرایط جوی و محیطی هم زمان رخ می دهد، امکان شکل گیری و وقوع آن پدیده فراهم می شود. بسته به نوع پدیده، پاره ای از این عناصر یا عوامل در جو شکل گرفته و پاره ای نیز در محیط فیزیکی زیر آن فراهم می شود. پدیده ای مانند توفان گردوخاک، به پدیده ترکیبی جوی - محیطی هست. در نتیجه، عوامل یا عناصر جوی به تنهایی قادر به شکل گیری چنین پدیده ای نخواهند بود. در این پدیده مخاطره آمیز، شرایط محیطی نقش غیرقابل انکاری در تبدیل یک ناپایداری شدید به یک توفان گردوخاک دارد. وجود خاک هایی با گسستگی بالا و خشک، شرایط مستعدی را برای خیزش گردوخاک فراهم می کند. به همین دلیل بیابان های خشک، دشت های برهنه با خاک های نرم و دانه ریز همواره به عنوان چشمه های تولید گردوخاک، مستعد وقوع چنین پدیده ای هستند؛ بنابراین، بسترهای فیزیکی با این ویژگی، همواره به عنوان مکان های بالقوه برای وقوع پدیده گردوخاک باید مورد مطالعه و بررسی قرار بگیرند. آنچه به شرایط جوی مربوط می شود، ناپایداری ها شدید فاقد رطوبت یا با رطوبت اندک زمینه ساز توفان های گردوخاک هستند. این الگوی جوی در اقلیم های خشک و نیمه خشک امکان بروز و ظهور بیشتری دارند. امکان کنترل یا تغییر ساختار پدیده های جوی با فناوری فعلی بشر ممکن نیست. در نتیجه، بهترین شیوه برای کاهش اثرات و سازگاری با پدیده های مخربی همچون توفان های گردوخاک در یک منطقه جغرافیایی، در قدم اول شناسایی منشا و مسیر عبور توفان های گردوخاک است.

    مواد و روش ها

    منطقه مطالعاتی انتخابی برای این تحقیق جنوب غرب ایران است. منطقه ای که پدیده گردوخاک در دهه های اخیر، هم از لحاظ فراوانی وقوع و هم از لحاظ شدت، روندی افزایشی داشته است. با توجه به مشابهت ویژگی های توپوگرافیکی مشابه بخش شرقی استان خوزستان با استان های کهگیلویه و بویراحمد و چهارمحال و بختیاری و همچنین ساختار مشابه سامانه های اقلیمی که این منطقه را تحت تاثیر قرار می دهد، منطقه مطالعاتی سه استان فوق انتخاب گردیده است. در گام اول تحقیق تمام ایستگاه های سینوپتیک منطقه مطالعاتی که دارای آمار کامل 33 ساله (1986-2019) بوده اند شناسایی و استخراج گردید. در گام دوم با استفاده از داده های (تعداد گزارش ها پدیده غبار (nhz)، تعداد گزارش ها همراه با پدیده گردوخاک (ndu)، تعداد گزارش ها همراه با پدیده طوفان شن و گردوخاک (nbdu)، سرعت باد و دید افقی کمتر از 1000 متر و کدهای (06.07، 08.09، 30.31، 32.33، 34.35، 98) روزهای همراه با گردوخاک از داده های سازمان هواشناسی استخراج گردید. در گام بعد، با استفاده از سایت https://www.ready.noaa.gov/HYSPLIT با روش (Backward) از سامانه داده های GDAS با گام 5/0 درجه منشا طوفان های گردوخاک جنوب غرب ایران ترسیم گردید. این داده ها از سال 2007 موجود است. لذا برای تمام گزارش های گردوخاک با مشخصات فوق از هر یک از ایستگاه های نمونه منشا یابی توفان صورت گرفته است.

    نتایج و بحث:

    بررسی آماری گزارش های گردوخاک از ایستگاه های انتخابی نشان داد که در دوره آماری 33 ساله 3027 مورد توفان گردوخاک از مجموع ایستگاه های انتخابی گزارش شده است. از لحاظ پراکنش ماهانه، ماه های ژانویه، فوریه و دسامبر به ترتیب بالاترین تعداد توفان گردوخاک گزارش شده است. از لحاظ توزیع فصلی نیز بیشترین تعداد گزارش گردوخاک به ترتیب از فصول زمستان (1153 مورد 1/38 درصد) و بهار (711 مورد 5/23 درصد) بوده است. بالاترین تعداد توفان گردوخاک از دو سال خشک 2008 (225 مورد) و 2009 (243 مورد) گزارش شده است. از لحاظ ایستگاهی، بالاترین تعداد توفان گردوخاک از ایستگاه های اهواز و آبادان گزارش شده است. براساس مسیریابی های انجام شده در این تحقیق، توفان های گردوخاک ورودی، از شش منطقه زیر بوده است:کشور عراق (از چهار بخش)، کشورهای شرق دریای مدیترانه، عربستان، مرکز و شمال شرق آفریقا، منابع دوردست شرق اروپا و منابع محلی در درون منطقه مطالعاتی.منشا 93/25 درصد توفان های گردوخاک ورودی به منطقه، از منابع مرکز کشور عراق و منشا حدود 20 درصد توفان های گردوخاک از کشورهای حاشیه شرقی دریای مدیترانه و 16 درصد توفان های گردوخاک نیز از منابع داخلی استان خوزستان بوده اند. منشا توفان های گردوخاک ایستگاه های مرتفع شرق منطقه مطالعاتی همانند شهرکرد، یاسوج و کوهرنگ از منابع دوردست سوریه و اردن یا منابع شمال شرق آفریقا بوده است.

    نتیجه گیری

    با عنایت به این که، سرچشمه 84 درصد توفان های گردوخاک ورودی به منطقه منشا فرامرزی دارند. با توجه به این که دو منبع غرب و مرکز عراق منشا 35 درصد از توفان های ورودی به منطقه می باشند، تلاش های دیپلماتیک برای همکاری کشور عراق برای تثبیت خاک در این منابع ضرورت صدچندان پیدا می کند.

    کلیدواژگان: توفان گردوخاک، جنوب غرب ایران، چشمه های گردوخاک، HYSPLIT
  • رضا احمدی*، جواد احسان نژاد صفحات 77-95
    مقدمه

    مدلسازی های ژئوفیزیکی از نظر ابعادی به انواع یک بعدی (1D)، دوبعدی (2D) و سه بعدی (3D) تقسیم می شوند. در برخی موارد بویژه مناطق دارای پیچیدگی های ذاتی، انجام مدلسازی های یک بعدی و یا حتی دوبعدی برای نیل به مقاصد اکتشافی کافی نبوده و نیاز به انجام مدلسازی سه بعدی به خوبی احساس می شود. از مزایای مدلسازی سه بعدی نسبت به دو نوع دیگر، واقع گرایانه تر بودن پاسخ ها و دقت بالاتر نتایج می باشد. به هرجهت مدلسازی سه بعدی نیاز به برداشت داده های سه بعدی دارد حال آنکه در بسیاری از موارد، برداشت های ژئوفیزیکی در راستای یک سری پروفیل ها، به صورت دوبعدی صورت می گیرد و مدلسازی های مربوطه نیز دوبعدی خواهد بود. در چنین مواردی برای دست یابی به مدل سه بعدی واقع گرایانه تر باید به یک سری ترفندهای ریاضیاتی- محاسباتی منطقی و در عین حال مبتنی بر اصول فیزیکی متوسل شد. روش های مغناطیس سنجی و ژئوالکتریک شامل مقاومت ویژه و قطبش القایی، مناسب ترین روش های ژئوفیزیکی برای اکتشاف کانسارهای مس هستند. در پژوهش حاضر عملیات پردازش، مقایسه و تجزیه و تحلیل داده های ژئوفیزیکی مغناطیس سنجی، مقاومت ویژه و قطبش القایی در راستای پروفیل های ژئوفیزیکی برداشت شده در کانسار مس علی آباد یزد صورت گرفته و ارتباط آنها با کانی زایی تعیین شده است. سپس مدلسازی سه بعدی داده های ژئوفیزیکی مقاومت ویژه و قطبش القایی دوبعدی برداشت شده در کانسار به کمک پردازش های زمین آماری و با استفاده از نرم افزار RockWorks16 صورت گرفته است. کانسار مس علی آباد در شهر تفت در استان یزد در بخش میانی زون ارومیه- دختر بین طول جغرافیایی 768000 تا 771000 شرقی و عرض جغرافیایی 3503000 تا 3507000 شمالی قرار دارد. براساس گزارش کانسارهای مس در ایران، تنوع لیتولوژیکی در این منطقه بسیار زیاد بوده و سنگ های قدیمی منطقه، سلسله جبال شیرکوه با سنگ های گرانیتی و گرانودیوریتی هستند. قدیمی ترین رخنمون های سنگی در منطقه علی آباد از نوع کنگلومرا و ماسه سنگ (سازند سنگستان) مربوط به اواخر ژوراسیک و اوایل کرتاسه می باشند. سازند سنگستان از سازندهای اصلی منطقه به شمار می رود و مرز زیرین این سازند به طور دگرشیب بر روی گرانیت های شیرکوه قرار گرفته است. کانی سازی مس در کانسار علی آباد به طور عمده درون استوک نفوذی گرانیتوئیدی و به مقدار کمتر درون کنگلومراها و ماسه سنگ های دگرگون شده اطراف آن رخ داده است.

    مواد و روش ها

    در کانسار مس علی آباد تعداد 1666 ایستگاه مغناطیسی با فواصل 20 متر از یکدیگر، مقاومت ویژه ظاهری و قطبش القایی توسط آرایه مستطیلی و چهار شبه مقطع بارپذیری و مقاومت ویژه ظاهری به نام های DD-1 (با آرایه دوقطبی- دوقطبی)، PD-2، PD-3 و PD-4 با آرایه قطبی - دوقطبی با طول های به ترتیب 1320، 1240، 600 و 640 متر برداشت شده است. در این پژوهش ابتدا مدلسازی وارون هموار دوبعدی داده های بارپذیری و مقاومت ویژه ظاهری چهار پروفیل به روش کمترین مربعات خطا با استفاده از نرم افزار RES2DINV صورت گرفت. بعد عملیات پردازش، مقایسه و تجزیه و تحلیل داده های ژئوفیزیکی مغناطیس سنجی، مقاومت ویژه و قطبش القایی در راستای پروفیل های ژئوفیزیکی برداشت شده در کانسار، صورت گرفت و ارتباط آنها با کانی زایی تعیین شد. برای این منظور پروفیل های برداشت مغناطیسی منطبق بر مقاطع مقاومت ویژه و بارپذیری وارون سازی شده چهار پروفیل ژئوالکتریک، ترسیم شده و مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت.

    نتایج و بحث:

    نتایج پژوهش نشان می دهد که در مجموع تطابق و انطباق خوبی بین داده های مغناطیس سنجی و ژئوالکتریک وجود دارد و این امر نشان دهنده آن است که بی هنجاری های موجود در منطقه اغلب در ارتباط با کانی سازی های فلزی هستند. سپس تجزیه و تحلیل آماری اولیه برای داده های وارون سازی شده در محدوده مشترک چهار پروفیل ژئوفیزیکی و آرایه مستطیلی انجام شد. براساس این مطالعات توزیع داده های بارپذیری از نوع نرمال و برای داده های مقاومت ویژه از نوع لاگ نرمال است که با یک تبدیل لگاریتمی دوپارامتری به توزیع نرمال تبدیل شد. در ادامه برای تشخیص ساختار فضایی حاکم بر داده های مقاومت ویژه و بارپذیری در منطقه، واریوگرام های امتدادی در دو راستای افقی شمالی - جنوبی و شرقی - غربی و نیز راستای قائم (عمقی) ترسیم گردید. نتایج نشان داد که تمامی مدل های تئوری واریوگرام منطبق بر واریوگرام های تجربی، از نوع کروی بوده و منطقه دارای ناهمسانگردی از نوع هندسی است. در مرحله بعد براساس نتایج عملیات واریوگرافی، مدل سه بعدی داده های مقاومت ویژه و بارپذیری با استفاده از نرم افزار RockWorks و به کمک الگوریتم درونیابی عکس فاصله وزن دار پیشرفته انجام شد. در نهایت براساس مدلسازی سه بعدی صورت گرفته، موقعیت امیدبخش ترین و مناسب ترین محدوده کانی سازی مشخص گردید و حفر یک گمانه اکتشافی قائم با طول 80 متر در این موقعیت پیشنهاد شد.

    نتیجه گیری

    براساس یافته ها، حفاری گمانه در موقعیت پیشنهادی، ترسیم دقیق چاه نگار گمانه، مقایسه نتایج عیارسنجی مغزه های حفاری، سنگ شناسی و دگرسانی با نتایج مدل سازی ژئوفیزیکی سه بعدی در این محل، ضروری است. حفر گمانه اکتشافی پیشنهادی منجر به شناخت بیشتر کانسار، امکان ارزیابی کارآیی عملیات ژئوفیزیکی برداشت شده و مدلسازی سه بعدی انجام گرفته در کانسار مس علی آباد خواهد شد.

    کلیدواژگان: کانسار مس علی آباد یزد، مدلسازی وارون هموار، مغناطیس سنجی، نرم افزار Rockeworks، واریوگرافی
  • الهه مهدیخانلو، علی یساقی*، محمدرضا نیکودل صفحات 96-111
    مقدمه

    هدف از مدل سازی های فیزیکی در زمین شناسی ساختاری بازسازی نحوه شکل گیری، توسعه و تکامل ساختارها در مقیاس آزمایشگاهی و با موادی شبیه به سنگ های پوسته است. خصوصیات فیزیکی - مکانیکی مواد مورد استفاده در این مدل سازی ها از اهمیت ویژه ای برخوردار است؛ به طوری که ویژگی های این مواد باید مشابه ویژگی های فیزیکی و مکانیکی سنگ های پوسته بوده و بین مدل و طبیعت از لحاظ رئولوژیکی، ویسکوز و مقاومت اصطکاکی تناسب وجود داشته باشد. ماسه، گل رس، گچ و سیلیکون از جمله مواد مورد استفاده در مدل سازی های فیزیکی هستند. پودر گچ ساختمانی یا پلاستر یا همی هیدرات نیز به صورت خشک و مرطوب (گچ کشته) در مدل سازی ها استفاده شده است. در این مطالعه تاثیر رطوبت بر شکل پذیری گچ مرطوب از طریق مدل سازی فیزیکی ساختارهای سامانه گسل های راستالغز بررسی شده است. این مطالعه همچنین درک مناسبی از ویژگی های مکانیکی و رفتار گچ مرطوب با تغییرات درصد رطوبت فراهم می نماید. برای این منظور از گچ مرطوب به صورت کشته با رطوبت های 320 %، 285% و 175% در این مدل سازی ها استفاده شده است.

    مواد و روش ها

    در این مطالعه ابتدا حدود آتربرگ برای سنجش میزان رطوبت گچ مرطوب (یا کشته) انجام شده. براساس این معیار سه حد برای مقدار رطوبت موجود در خاک تعریف می شود که شامل حد انقباض، حد خمیری و حد روانی است. در این مطالعه به دلیل عدم استفاده از گچ مرطوب در محدوده رطوبت حد انقباض در مدل سازی فیزیکی، آزمایش تعیین حد انقباض انجام نشده است. در آزمایش سنجش حد خمیری، حداقل رطوبت لازم برای تبدیل خاک به خمیر اندازه گیری می شود. در این راستا چند گلوله خمیری تهیه شده از گچ مرطوب روی شیشه ای قرار گرفته و با چرخش دست روی گچ، میله ای به قطر mm3 تهیه می شود. اگر ترک هایی بر روی خمیر ایجاد شد، رطوبت آن در حد خمیری است. برای تعیین حد روانی گچ مرطوب از دستگاه مخروط نفوذسنج استفاده شده است. آنگاه مدل سازی فیزیکی گسل خوردگی راستالغز با استفاده از گچ مرطوب با درصدهای متفاوت رطوبت صورت پذیرفته است. سه آزمایش مدل سازی فیزیکی سامانه گسل راستالغز در پی سنگ و بررسی اثر این حرکات بر پوشش رسوبی با استفاده از گچ کشته و با رطوبت های متفاوت 320%، 285% و 175% انجام شده است.

    نتایج و بحث:

    نتایج حاصل از مدل سازی سامانه گسلش راستالغز چپ بر در پی سنگ و اثر آن بر روی پوشش رسوبی با استفاده از گچ مرطوب نشان داد که غالب ساختارهای توسعه یافته در این آزمایش بر روی محل جابجایی دو صفحه متحرک قاعده ای (گسل پی سنگی) می باشند و نواحی دور از این محل متحمل دگرشکلی نشده است. با کاهش رطوبت از 320% به 175% فاصله شکستگی های برشی ریدل همسو ازcm 3/0 به cm9/1 و طول آن ها از cm 5/2 به حدود  cm5/4 افزایش یافته و همچنین شکستگی های برشی ریدل ناهمسو (آنتی ریدل) با تاخیر و با تحمل دگرشکلی بیشتر تشکیل شده است. این نتایج به دست آمده از توزیع و فراوانی شکستگی های برشی به صورت کاهش تعداد شکستگی ها، افزایش فاصله و طول شکستگی ها و توسعه غیریکنواخت شکستگی ها در نتیجه کاهش رطوبت، به طور کیفی دلالت بر کاهش حد الاستیک گچ مرطوب در نتیجه کاهش رطوبت آن دارد. با کاهش رطوبت گچ کشته، علاوه بر ساختارهای معمول سامانه راستالغز، ساختار چین خوردگی و راندگی همراه نیز توسعه یافته است. تغییرات ساختاری مذکور در گچ مرطوب با درصدهای متفاوت رطوبت، شواهدی از شکل پذیر بودن این ماده را در محدوده رطوبت بین حد خمیری (96%) تا حد روانی (178%) نشان می دهد. این آزمایش ها همچنین نتایج مطالعات قبلی مبنی بر رفتار شکنای گچ در رطوبت های کمتر را تایید می نماید.

    نتیجه گیری

    نتایج بدست آمده از این مطالعه در بررسی شکستگی های برشی ریدل و چین خوردگی های مرتبط با گسل در مدل سازی فیزیکی سامانه گسلش راستالغز نشان داد که وجود رطوبت در گچ مرطوب به میزان حد روانی موجب بروز رفتار شکل پذیری آن می شود. افزایش رطوبت بیش از این مقدار به دلیل کاهش نسبی چسبندگی و ویسکوزیته و افزایش فاصله مولکول ها با کاهش رفتار شکل پذیری گچ مرطوب همراه بوده که این تغییرات با افزایش تعداد شکستگی های برشی ریدل و کاهش توسعه چین خوردگی های مرتبط با گسلش راندگی در آزمایش ها همراه بوده است. این نتایج همچنین نشان داد که گچ مرطوب با رطوبت های زیر حد خمیری (کمتر از 96%) رفتاری مشابه مواد شکنای شناخته شده مانند گچ خشک و ماسه است و بنابراین به عنوان ماده شکل پذیر برای استفاده در مدل سازی های فیزیکی مناسب نمی باشد. در حالی که گچ مرطوب در رطوبت های بین 96% تا 178% (حد خمیری تا حد روانی) رفتار شکل پذیر داشته و می تواند به عنوان ماده شکل پذیر در آزمایش های مدل سازی فیزیکی مورد استفاده قرار گیرد.

    کلیدواژگان: خصوصیات مکانیکی، شکل پذیری، گچ مرطوب، گسل راستالغز، مدل سازی فیزیکی
  • محمدامین جعفری*، حامد کاچار، علی زینالی، علیرضا زراسوندی صفحات 112-128
    مقدمه

    مدل سازی پتانسیل معدنی براساس جمع آوری و پردازش دقیق داده های زمین شناسی، زمین فیزیکی و ماهواره ای، این امکان را فراهم می کند تا پتانسیل وجود ماده معدنی در یک منطقه خاص را پیش بینی کنیم. این فرآیند شامل ساخت مدل های ریاضی پیچیده است که با استفاده از الگوریتم های یادگیری ماشین و تجزیه و تحلیل دقیق داده ها، به به مسئولان و تصمیم گیران در زمینه استخراج معدنی کمک می کنند تا مناطق مستعد کانه زایی برای بهره برداری بهینه را تعیین کنند و منابع زمین را به بهترین شکل مدیریت کنند. با توجه به واحدهای زمین شناسی متنوع موجود در ورقه سقز این ورقه یکی از با پتانسیل ترین مناطق برای تشکیل ذخایر فلزی می باشد. سنگ میزبان اکثر کانسارهای سرب و روی موجود در ایران رسوبی می باشد که با عنوان کانسارهای سرب و روی با سنگ میزبان رسوبی (Sedimentary-Hosted) شناخته می شوند. طبق بررسی های صورت گرفته نیز مشخص شد کانه زایی سرب و روی صورت گرفته در ورقه یکصدهزار سقر نیز از این نوع می باشد که عموما کلسیت، دولومیت، شیل، ماسه سنگ و سنگ های آذرآواری میزبان این ذخایر می باشند.

    مواد و روش ها

    در این پژوهش از لایه های اکتشافی لیتولوژی، دگرسانی دولومیتی، ژئوشیمی سرب و روی برای تهیه نقشه پیش بینی کانه زایی سرب و روی در ورقه سقز استفاده شد. بهره گیری از تکنیک سینگولاریتی بر روی رسوبات آبراهه ای سرب و روی، استفاده از لایه های اکتشافی متنوع و انجام طیف سنجی آزمایشگاهی و اعمال منحنی های رفتار طیفی به دست آمده بر روی تصاویر Sentinel-2A در این پژوهش نوآوری و خلاقانه بودن آن را نسبت به سایر پژوهش های مشابه نشان می دهد. پس از فازی سازی لایه های اکتشافی در نرم افزار GIS نقشه پیش بینی کانه زایی سرب و روی توسط تابع Fuzzy-Gamma و مقدار گامای 85/0 بدست آمد. نتایج حاصل از تجزیه XRF و ICP-MS بر روی نمونه های سرب و روی کشف شده عیار بین 3 تا 7% را نشان داد که بیانگر انتخاب درست منطقه مورد مطالعه و لایه های اکتشافی و تلفیق صحیح آن ها می باشد. در ادامه با انجام طیف سنجی آزمایشگاهی در اتاق تاریک با لامپ هالوژن و دستیابی به منحنی رفتار طیفی کانی اسفالریت مربوط به نمونه های منطقه مورد مطالعه، الگوریتم تطابق سنجی SAM روی تصاویر ماهواره ای Sentinel-2A، اعمال شد.

    نتایج و بحث:

    طبق پی جویی های صورت گرفته در 6 محدوده S1، S2، P، Q-Pb-Zn، Polygon12 و Polygon13 نمونه های حاوی کانه زایی سرب و روی کشف شد و فقط محدوده Polygon5 فاقد کانه زایی سرب و روی تشخیص داده شد که نشانگر قابل اعتماد بودن لایه های اکتشافی و روش تلفیق می باشد. نتایج آنالیز XRF وAqua Regia  نشان داد که نمونه های حاوی سرب و روی کشف شده عیاری بین 2 تا 7 درصد داشته که مشخص کننده عیار اقتصادی برای این فلزات می باشد.

    نتیجه گیری

    نتایج حاصل از انجام طیف سنجی آزمایشگاهی و اعمال منحنی های رفتار طیفی کانی اسفالریت بر روی تصاویر ماهواره ای Sentinel-2A به نوعی برای بررسی دقت کار و شناسایی نواحی امیدبخش معدنی جدید استفاده شد. با مقایسه طیف های اصلاح شده بر روی تصاویر Sentinel-2A بدست آمده از آزمایشگاه با کتابخانه USGS مشخص شد رفتار طیفی بدست آمده مشابه کتابخانه طیفی USGS می باشد لذا نقشه پیش بینی کانه زایی سرب و روی حاصل از اعمال منحنی رفتار طیفی اسفالریت بر روی تصاویر ماهواره ای Sentinel-2A بیانگر روش درست انتخاب تصویر، طیف سنجی مناسب و تمامی پردازش ها می باشد.

    کلیدواژگان: اکتشاف سرب و روی، سینگولاریتی، طیف سنجی، Sentinel-2A، سقز
  • حمید رستمی پور*، مهرداد بهزادی، مهرداد موحدی، محمد امینی صفحات 129-141
    مقدمه

    محدوده معدنی هیرد شمالی با مساحتی حدود 25 کیلومتر مربع در استان خراسان جنوبی و 140 کیلومتری جنوب شهرستان بیرجند واقع شده است. در این ناحیه توده های نفوذی متوسط تا اسیدی با ترکیب گرانودیوریت تا گرانیت نفوذ کرده و توالی آتشفشانی- رسوبی ترشیری را تحت تاثیر قرار داده اند. در محدوده مورد مطالعه کانی سازی با دگرسانی های سیلیسی، سرسیتی، تورمالینی، کلریتی و کربناتی همراه است. ساختار و بافت این نهشته ها شامل رگه ها و رگه های مسطح و به ندرت استوک ورک، پراکنده، بریده و توده ای است.

    مواد و روش ها

    پس از بررسی مطالعات کتابخانه ای، بازدید میدانی از محدوده مورد نظر انجام شد. از تمامی واحدهای سنگ شناسی موجود، توده معدنی و دگرسانی اطراف کانسار نمونه برداری شد. 57 نمونه برای آنالیز ICP-MS و ICP-OES گرفته شد. مشخصات کلیه نمونه های جمع آوری شده و ایستگاه های مورد مطالعه به دقت ثبت گردید. سپس نتایج آنالیز در نرم افزارهای مربوطه مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت.

    نتایج و بحث:

    کانی سازی در محدوده مورد مطالعه به صورت رگه هایی با ضخامت های مختلف در امتداد شکستگی ها و پهنه های گسلی دیده می شود و بیشترین کانی سازی در بازالت ها و آندزیت بازالت محدوده رخ داده است. آمفیبول و پلاژیوکلاز عموما به کلریت و سریسیت تبدیل شده اند که نشان دهنده تاثیر آب های جوی بر سنگ های محدوده است. پیروکسن ها نیز در ترکیب پس زمینه دیده می شوند. در نمونه های مورد تجزیه و تحلیل، 29 نمونه دارای مقادیر بالاتر از یک درصد مس هستند که از این تعداد 18 نمونه دارای مقادیر بالاتر از پنج درصد مس است. حداکثر مقدار مولیبدن در نمونه های به دست آمده برابر با 1/1 درصد بود. 30 نمونه دارای مقادیر بالاتر از 12/0 درصد سرب و 12 نمونه دارای مقادیر بالاتر از 1 درصد سرب بوده و حداکثر میزان سرب اندازه گیری شده در نمونه های این محدوده بالاتر از 3 درصد بوده است. 28 نمونه دارای مقادیر بالاتر از 2/0 درصد گوگرد و 3 نمونه دارای مقادیر بالاتر از 1 درصد گوگرد و حداکثر میزان گوگرد اندازه گیری شده در نمونه های این محدوده بالاتر از 3 درصد بوده است. با رسم نمودارهای همبستگی. عنصر مس نیز همبستگی خوبی با عنصر Mo دارد. (Al, Ti, Cr, Ni) Al با Ti و همچنین کروم همبستگی قوی با Ni دارد. عنصر طلا نیز به شدت با آهن و آرسنیک همبستگی دارد.

    نتیجه گیری

    بررسی های ژئوشیمیایی عناصر همراه نشان می دهد که ماگمای منشا کانی سازی در ناحیه هیرد شمالی حاصل فرورانش بوده و از این رو نوع I است. این بررسی ها نشان می دهد که طلای موجود در داخل ساختار پیریت قرار گرفته و با توجه به پاراژنز مس و مولیبدن و همچنین وجود مس به شکل کانی های کالکوپیریت می تواند نشان دهنده نزدیکی کانی سازی مس و مولیبدن باشد.

    کلیدواژگان: اپی ترمال، خراسان جنوبی، کانسار، طلا، مس، هیرد شمالی
  • آرمین امیدپور*، رقیه فلاح بگتاش، حسین رحیم پور بناب، سید رضا موسوی حرمی، اسدالله محبوبی صفحات 146-162
    مقدمه

    سازند دولومیتی آسماری با سن الیگوسن-میوسن در سراسر صفحه عربی به صورت میادین هیدروکربنی عظیم و متعدد در جنوب غربی ایران، عراق، عربستان سعودی و امارات متحده عربی گسترش یافته است. به طور کلی، سازند آسماری و سازندهای معادل آن در مناطق مجاور بیش از 90 درصد از مخازن نفتی قابل استحصال را تشکیل داده اند (Ghazban, 2007). به نظر می رسد که بهترین واحدهای مخزنی در بخش کربناته سازند آسماری در واحدهای دولومیتی تشکیل شده است و این واحدها دارای کیفیت مخزنی بهتری نسبت به واحدهای سنگ آهکی و سیلیسی آواری هستند. توالی های دولومیتی نقش مهمی در تولید نفت و گاز در حوضه های هیدروکربنی اصلی جهان ایفا می کنند (Fallah-Bagtash et al, 2020; Noorian et al, 2020; Omidpour et al, 2021; 2022; Fallah-Bagtash et al, 2022). به طور مشابه، در بخش کربناته مخزن آسماری با ویژگی های مخزنی اولیه ضعیف، فرآیندهای شکستگی و دولومیتی شدن باعث افزایش تخلخل و نفوذپذیری و در نتیجه افزایش تولید هیدروکربن شده است (Aqrawi et al, 2006). در میدان نفتی شادگان به دلیل ماهیت کربناته - آواری، بخش های مختلف این سازند نیز در معرض فرآیند دولومیتی شدن قرار گرفته است. همین امر منجر به توسعه تخلخل و تراوایی در بخش های مختلف آن شده است. در این پژوهش با استفاده از داده های مختلف از جمله مطالعات پتروگرافی دقیق به همراه مطالعات ژئوشیمیایی دولومیت ها، به بررسی انواع دولومیت های شناسایی شده در سازند آسماری در میدان نفتی شادگان، مدل های دولومیتی شدن، تاریخچه دیاژنتیکی، تغییرات تاخیری و تکامل سیالات دولومیت ساز در محیط های دیاژنزی مختلف در توالی کریناته سازند آسماری پرداخته شده است. نتایج این مطالعه می تواند در نهایت برای دستیابی به تاثیر دولومیتی شدن بر پتانسیل مخزنی توالی کربناته آسماری در این میدان به کار گرفته شود.

    مواد و روش ها

    این مطالعه براساس نتایج حاصل از مطالعات پتروگرافی 1123 مقطع نازک تهیه شده از مغزه های حفاری 5 چاه در میدان نفتی شادگان انجام گرفته است. کلیه مقاطع نازک میکروسکوپی توسط محلول آلیزارین قرمز و فروسیانید پتاسیم به منظور تشخیص کانی کلسیت از دولومیت به روش دیکسون (Dickson, 1965) رنگ آمیزی گردید. به منظور نامگذاری دولومیت ها از طبقه بندی بافتی دولومیت (dolomite-rock texture) ارائه شده توسط سیبلی و گرگ (Sibley and Gregg, 1987)، مازولوو (Mazzullo, 1992)، چن و همکاران (Chen et al, 2004) و آدابی (Adabi, 2009) استفاده شده است. آنالیز رخساره ای و تفسیر محیط رسوبی برمبنای روش بورچت و رایت (Burchette and Wright, 1992) و فلوگل (Flugel, 2010) صورت گرفته است. تعداد ده مقطع نازک بدون پوشش نیز با میکروسکوپ کاتدولومینسانس آنالیز شد. این آنالیز در آزمایشگاه مرکزی دانشگاه فردوسی مشهد انجام شد. ده نمونه با روکش طلا با تصویربرداری الکترونی پراکنده با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) به منظور ارزیابی انواع دولومیت، اندازه ی بلورها، ریز بافت ها و فضاهای منفذی آنالیز شدند. در نهایت، تعداد 32 نمونه دولومیتی از نظر محتوای عناصر اصلی و فرعی با استفاده از دستگاه اسپکتروفتومتری جذب اتمی (AAS) در دانشگاه فردوسی مشهد مورد آزمایش قرار گرفتند.

    نتایج و بحث:

    سازند آسماری، در میدان نفتی شادگان با سن الیگوسن- میوسن، متشکل از واحد کربناته با توالی های سیلیسی آواری است که به طور عمده از سنگ آهک متوسط تا ضخیم لایه و دولومیت با میان لایه های شیل و ماسه سنگ تشکیل شده است. توصیف دقیق مغزه ها و مطالعات پتروگرافی توالی رسوبی آسماری منجر به شناسایی 26 ریزرخساره کربناته - تبخیری گردید. به طور کلی، شواهد کانی شناسی، ژئوشیمیایی و به ویژه ارتباط متقابل رخساره ها با توزیع دولومیت، بیانگر دولومیت شدن توسط پنج مکانیزم/مدل مختلف در پلاتفرم کربناته سازند آسماری است. این مدل ها عبارتند از: مدل سابخا، مدل نشتی- برگشتی، مدل اختلاط آب شور و شیرین، مدل دولومیتی شدن تدفینی و مدل دولومیتی شدن توسط باکتری ها. دولومیتی شدن به عنوان مهم ترین فرآیند دیاژنتیکی در توالی رسوبی سازند آسماری در چندین محیط دیاژنتیکی اعم از همزمان با رسوبگذاری (نزدیک سطح)، تدفین کم عمق و تدفین متوسط تا عمیق تشکیل شده است.

    نتیجه گیری

    براساس شواهد بافتی و ژئوشیمیایی چهار نوع مختلف دولومیت شناسایی شده در توالی رسوبی سازند آسماری عبارتند از: D1 (بسیار ریز تا ریزبلور و حفظ کننده فابریک)، D2 (ریز تا متوسط بلور و حفظ کننده فابریک)، D3 (متوسط تا درشت بلور و مخرب فابریک) و D4 (درشت بلور و مخرب فابریک). دولومیتی شدن در پلانفرم آسماری توسط 5 مدل یا مکانیزم صورت گرفته است. دولومیت های D1 بلافاصله پس از رسوبگذاری یا در حین تدفین کم عمق، در سطح یا به طور دقیق زیر حدفاصل رسوب-آب در رخساره های گل پشتیبان نهشته شده اند. دولومیت های D2 و D3 فراوان ترین نوع دولومیت ها هستند که بیشترین سهم را در توزیع تخلخل در مخزن آسماری دارند. براساس شواهدی از قبیل همراهی آنها با استیلولیت های نسل اول و غلظت نسبتا بالای آهن، این دولومیت ها طی مراحل تدفین توالی رسوبی آسماری تشکیل شده اند. این دولومیت ها از سیالات حوضه ای بسیار شور و گرم و یا از انحلال کلسیت پر منیزیم یا دولومیت های پیشین یا تبلور مجدد D1 تشکیل شده اند. D4 و دولومیت های مربوط با رخساره های شیلی، در محیط تدفین عمیق تر توسط فرآیندهای هیدروترمالی، و سیالات داغ و کمی شور که تحت تاثیر غنی شدگی شورابه قرار گرفته بودند، تشکیل شده اند.

    کلیدواژگان: مدل های دولومیتی شدن، تکامل دیاژنتیکی، میدان نفتی شادگان، سازند آسماری، الیگوسن - میوسن
|
  • Susan Heidari, Mostafa Karimi, Azar Beyranvand * Pages 1-24
    Introduction

    Precipitation is one of the most important climatic elements that can be effective in determining the role and distribution of other climatic variables. This variable is the most unstable climatic variable in the temporal and spatial scale. The American Meteorological Society defines the characteristics of the seasonal distribution of precipitation in a particular place as a precipitation regime. The aim of this study is to evaluate the monthly rainfall data of ERA5 database compared to the rainfall measured in the synoptic stations of the country. Then, the spatial distribution of the rainfall regime and its coefficient of variation and skewness are analyzed in order to identify Iran's rainfall behavior in annual, seasonal and monthly time scales.

    Materials and Methods

    In the present study, the reanalyzed gridded precipitation data (ERA5) with a resolution of 0.25 x 0.25 was used from the years 1979 to 2021. According to the findings of Hassler and Lauer (2011), ERA5 data has made a clear improvement compared to ERA-Interim data and has shown small biases compared to other reanalysis data. To evaluate the monthly data of this database compared to the monthly rainfall data in synoptic stations of the country, the correlation coefficient, Normalized Root Mean Square Error (NRMSE), the Wilmot agreement index and the standardized Bias index were used.

    Results and Discussion

    The correlation coefficient showed that using the estimated precipitation of this database in rainy months has high reliability. Indicators NRMSE and Wilmot's agreement show the high efficiency of this database. Standard BIAS showed that the most underestimation of this database was in the months of August to October and July, respectively.Rainfall begins in September and lasts until May in Iran. The monthly rainfall time series shows the irregular behavior of rainfall in each month. Most regions of the country receive their highest percentage of precipitation in winter and spring. The rainiest and least rainy seasons of Iran are winter and summer, respectively. Also, the 42-year time series analysis of Iran's rainfall clarified the fluctuations of rainfall in the country in different years.The coefficient of monthly changes in precipitation is indicative of the intensity of month-to-month changes in precipitation. This index can provide a relative pattern of rainfall variability. In fact, the map of the coefficient of monthly changes in precipitation is reminiscent of extreme fluctuations in monthly precipitation; So that the range of monthly rainfall changes is less than 20% from December to March in the northwest, north and west of the country and reaches more than 450% in July to September in the south and southeast.Most regions of the country receive their highest percentage of precipitation in winter and spring. The rainiest and least rainy seasons of Iran are winter and summer, respectively. The most important advantage of winter rainfall is that it is scattered in all regions of the country. But summer rain can be seen only in the northern parts and sometimes parts of the east and southeast of the country.In the autumn season, there is an increase of about 17.5 mm of precipitation in the studied period. But in other seasons, there is a decreasing trend, and the maximum of this negative trend is related to the winter season, which shows a decrease of 28 mm in rainfall. The above changes are statistically significant at the 99% confidence level. ،hese changes show the shift of Iran's seasonal rainfall regime from winter and spring to autumn over time.

    Conclusion

    A similar rainfall pattern was seen between the two types of data in Iran. Rainfall begins from September and lasts until May. Peak of the average rainfall is received in the coastal areas of the Caspian Sea and then in the areas of the Zagros mountain. The share of winter precipitation in the country is 44.5% of the total precipitation of the year, in other words, the main regime of precipitation is mainly winter. The results to some extent indicate the gradual change of the country's rainfall regime. Because the precipitation of spring (8.2 mm decrease in 42 years) and winter (28.26 mm decrease in 42 years) in Iran has been reduced but autumn rainfall in Iran has been added.

    Keywords: Data Validation Of ERA5, Comparative Data Analysis, Spatial Variability Of Precipitation, Precipitation Trends
  • Mojtaba Yamani *, Abolghasem Gorabi, Shirin Mohammadkhan, Seyyed Javad Hosseini Pages 25-42
    Introduction

    Rivers are very sensitive to changes in discharge and sediment load as well as tectonic forces. Many of the changes that occur over time in the morphology of the channel can be related to the mentioned changes. Morphometric analysis is the first step understanding the basin dynamic activity. Combined variables and indicators can be effective in identifying the complications and surface landform of river channels and show their temporal and spatial changes. In addition, in addition, geomorphological indices (Morphotectonic indices) are considered to be very useful methods in evaluating and recognizing tectonic activities and can provide quantitative results and quantitative description of morphometric features in The basin scale can be used to explain the structural controls, geological history and geomorphology and processes of its drainage network. In addition, the morphometric parameters of the basin play an important role in the hydrological processes governing the basin because it largely determines their hydrological response.

    Materials and Methods

    Zanjanrud is the main river basin completely limited to the area of ​​Zanjan province. The river originates from the heights of Soltanieh in the east and flows to the northwest and finally in the west of Rajein village it joins Qizil-Uzen. Regard to the objectives of the research, first, using the DEM of the basin (ASTER-DEM: 30m), the extractable sub-basins was identified in the WMS software environment. In this step the number of 107 sub-basins could be separated, of which 52 sub-basins were selected based on the minimum area of approx. 20 Km2 for the evaluation and analysis of shape indices and tectonic. These sub-basins were named according to the outstanding settlement inside them. After determining the shape indices and estimating and comparing the state of neotectonic of the sub-basins, a field survey was conducted to closely examine and validate the findings.

    Results and Discussion

    At the first, the shape of the studied sub-basins was quantified using different indices. Then, the morphology of the sub-basins was evaluated using different shape indices and then the different indices were checked in terms of correlation in terms of the results related to tectonic activity. Finally, the neotectonic of the sub-basins has been estimated using the results of the shape indices and the data related to the faults. The results show that the Kazbar sub-basin is most elongated sub-basin, which together with 7 sub-basins with very high elongation rate are located in the western half of the Zanjanrud basin.The frequency of sub-basins with the shape index 2 to 3 is in the SE half of the basin. Out of the 8 sub-basins with shape index less than 2 in the eastern half of Zanjanrud basin, 1 sub-basin is located in the northern part and 7 sub-basins are located in the southern part of the basin, which can be seen in the SE half. The upstream sub-basin is not included in the classification due to the unusual shape that cannot be compared with other sub-basins.

    Conclusion

    The results of classification of the indices shows that the accumulation of sub-basins with high rate of elongation and as a result with high neotectonic activity is in the NW part of Zanjanrud basin and especially in the northern side of this part.Out of the 51 sub-basins, the concentration of 8 sub-basins with mean index of higher than 5 and a total of 16 sub-basins with an average shape index higher than 3.5, indicates the highest level of neotectonic mobility in this part of the basin. This finding is consistent withthe region's latest map of active faults, in which the frequency of faults (including the Sohrein fault, the Qaracherian fault and the Kenavand fault) is in the NW part of the basin.According to the study results of the shape of the sub-basins, the SW side of the Zanjanrud basin has an average level of neotectonic activity. This finding, along with the results related to the NW part, can strengthen the hypothesis that the western half of the basin is more active than its eastern half. The neotectonic mobility in SE side of the basin is moderate and is higher than NE part of the basin. As previous studies have shown, many faults are involved in the morphology of the region.

    Keywords: Zanjanrud, Sub-Basin, Shape Index, Neotectonic
  • Maryam Rashidi, Mohammadmahdi Hosseinzadeh *, Reza Esmaili Pages 43-56
    Introduction

    The newly emerging and rapidly evolving technology of Unmanned Aerial Systems (UASs), covering a wide range of devices and enabling photogrammetric applications from user-driven platform, presents new possibilities for research in geomorphology by obtaining spatially accurate geographic data. The low-level altitude of flight allows researchers to obtain imagery at high levels of detail, which is necessary for a detailed analysis of even fine fluvial forms of the dynamic river channels or landslides. After the early 2010s, the use of UAVs equipped with an RGB camera has become widely applied in geomorphology. It has expanded the capability of low-altitude aerial photo shootings and subsequent SfM photogrammetry. The basic principle of SfM photogrammetry is the same as the conventional photogrammetry, but SfM enables automatic alignment of many (hundreds to thousands) images thanks to automated detection of numerous tie-points, and then produces dense point cloud and rasterized DEMs, as well as orthorectified mosaic images. One of the advantages of SfM photogrammetry is its flexibility across camera platforms. conventional aerial images, and ground-based images are commonly used platforms to 3D models by SfM.

    Materials and Methods

    The Vaz watershed is located in the northern slope of the Alborz Mountain range and in the south of Chamestan city, which in terms of political divisions, this basin is located in Noor city of Mazandaran province. First, using the library method, international and domaestic scientific literature was studied in order to examine the background and different methods of using UAVs in river studies and to prepare a study framework. After imaging, it was processed in Metashape software (Metashape 1.5.5) and orthophoto image and digital elevation model (DEM) were extracted in centimeters in order to prepare cross-sections and check the morphometric and hydrological characteristics of the river.

    Results and Discussion

    The lateral changes of the Vaz River were studied across 2 different sections of the river. The first level of analysis included building an elevation model based on imagery provided by UAVs and processed in Metashape software, with a pixel resolution size of 4.6 centimeters. Through measuring cross sections of the channel at different flows at the edges and bankfull discharge of the channel, data was acquired. This data included active depth and width of the channel, cross sectional areas, average depth, hydraulic radius and width to depth ratio. These data could be combined with hydraulic data to calculate flow velocity, discharge, stream power, shear stress and other parameters which enable the quantification of river processes. In the statistical comparison of 2 reach at channel edge discharge, some parameters such as cross-sectional area, hydraulic radius, flow velocity, maximum and average channel depth, width-to-depth ratio, channel width susceptible to flooding, channel depth ratio, discharge and Froude number, decrease at the downstream section comparing to the upstream section. However, shear stress and specific stream power of the river increase in the downstream. At the bankfull discharge of the channel, all parameters except specific stream power of the river decrease comparing to the 1st section. The specific stream power increases at the 2nd section. Afterwards the research investigated the change in cross sections across the 2 sections. At the upstream, sand mining, road construction across the channel and construction of a secondary channel had changed the composition and material of the right banks of the river. At the downstream, dam construction, had changed the flow and sedimentation regime of the river.

    Conclusion

    The data acquired from UAVs enables extraction of relevant morphometric and hydrological data regarding the channel and its transverse sections, due to geometric precision and high resolution. The high precision of this data provides an appropriate alternative for field works such as mapping and surveying with different cameras. Orthophoto images prepared using UAVs have enabled the more accurate identification of geomorphic features and landforms. According to data acquired from the 2 different sections of River Vaz, it was demonstrated that upstream and downstream sections are not similar and variation in morphometric characteristics causes difference in hydraulic characteristics such as flow velocity, shear stress and specific stream power. These varieties have led to different geomorphic forms at the studied sections.

    Keywords: UAV Imagery, SFM Technic, Morphometric Changes, Vaz River
  • Zainab Mohammadi, Hassan Lashkari * Pages 57-76
    Introduction

    The formation and occurrence of any climatic phenomenon require conditions that, when the sum of these atmospheric and environmental conditions occur simultaneously, make it possible for the phenomenon to form and occur. Depending on the type of phenomenon, some of these atmospheric or environmental factors are formed in the atmosphere alone, while others are formed in the physical environment under it. A phenomenon like a dust storm is a combined atmospheric-environmental phenomenon. The existence of dry and highly fragmented soils provides favorable conditions for the rise of dust. For this reason, dry deserts, bare plains with soft and granular soils are always prone to this phenomenon as sources of dust production. Therefore, physical substrates with this feature should always be studied and investigated as potential places for dust phenomenon to occur. What is related to atmospheric conditions, severe instabilities without moisture or with little moisture are the basis of dust storms. This weather pattern is more likely to appear in arid and semi-arid climates. It is not possible to control or change the structure of atmospheric phenomena with current human technology. Therefore, the best way to reduce the effects of destructive phenomena such as dust storms in a geographical area is to first identify the source and path of dust storms.

    Materials and Methods

    The selected study area for this research is the southwest of Iran, an area that has experienced an increasing trend in the frequency and intensity of dust storms in recent decades. The study area includes the three provinces of Kohgiluyeh, Boyer Ahmad, Chaharmahal and Bakhtiari.In the first step of the research, all synoptic stations with complete statistics for 33 years (1986-2019) in the study area were identified and extracted. .In the second step, using the data (number of reports of dust phenomenon (nhz), number of reports with dust phenomenon (ndu), number of reports with sand and dust storm phenomenon (nbdu), wind speed and horizontal visibility less than 1000 meters and codes (06.07, 08.09, 30.31, 32.33, 34.35, 98) days with dust were extracted from the data of Meteorological Organization. In the next step, using the website [https://www.ready.noaa.gov/HYSPLIT, ↗] (https://www.ready.noaa.gov/HYSPLIT,) the origin of dust storms in the southwest of Iran was plotted using the backward method from the GDAS data system with a resolution of 0.5 degrees. This data is available from 2007. Therefore, for all the dust reports with the above characteristics from each of the sample stations, the origin of the storm has been determined.

    Results and Discussion

    Statistical analysis of dust storm reports from selected stations showed that 3027 cases of dust storm have been reported during the 33-year statistical period from a total of selected stations. In terms of monthly distribution, the months of January, February and December respectively have reported the highest number of dust storms. In terms of seasonal distribution, the highest number of pollen reports were from winter (1153 cases, 38.1%) and spring (711 cases, 23.5%) respectively. The highest number of dust storms was reported from the two dry years of 2008 (225 cases) and 2009 (243 cases). In terms of stations, the highest number of dust storms was reported from Ahvaz and Abadan stations. Based on the routing performed in this study, the input dust storms came from six areas:Iraq (from four parts), eastern Mediterranean countries, Saudi Arabia, central and northeast Africa, distant sources in eastern Europe, and local sources within the study area.The origin of 93.25% of the input dust storms to the study area was from sources in central Iraq, and about 20% of the dust storms originated from eastern Mediterranean countries, while 16% of the dust storms were from local sources in Khuzestan province. The origin of dust storms in high-altitude stations in the eastern part of the study area, such as Shahr-e Kord, Yasuj, and Kuhrang, was from distant sources in Syria and Jordan or northeastern Africa.

    Conclusion

    Given that, 84% of the dust storms entering the region originate from outside the border. Considering that the two sources of the west and the center of Iraq are the source of 35% of the storms entering the region. Diplomatic efforts for the cooperation of the country of Iraq to stabilize the soil in these resources are very necessary.

    Keywords: Dust Storm, Southwest Of Iran, Dust Sources, HYSPLIT
  • Reza Ahmadi *, Javad Ehsan Nejad Pages 77-95
    Introduction

    Geophysical modeling is divided into one-dimensional (1D), two-dimensional (2D) and three-dimensional (3D) types in terms of dimensions. In some cases, especially in areas with inherent complications, performing 1D or even 2D modeling is not enough to achieve exploration goals, whereas 3D modeling is needed. One of the advantages of 3D modeling compared to the other two types is the more realistic responses and higher accuracy of the results. However, 3D modeling requires 3D data collection, while in many cases, geophysical surveys are done in 2D along a series of profiles, therefore, the related modeling will also be 2D. In such cases, in order to achieve a more realistic 3D model, it should be resort to a series of logical mathematical-computational tricks while based on physical principles. Magnetometric and geoelectrical methods, including resistivity and induced polarization, are the most suitable geophysical methods for discovery of copper deposits. In the present research, the processing, comparison and analysis of geophysical data of magnetometry, resistivity and induced polarization have been carried out along the profiles surveyed in the Yazd, Aliabad copper deposit and their relationship with mineralization has been determined. Then, 3D modeling of 2D geophysical data containing resistivity and induced polarization surveyed at the deposit has been done through geostatistical processes and employing RockWorks16 software. Aliabad copper deposit is located in the Taft city in Yazd province in the middle part of Urmia-Dokhtar zone between eastern longitude of 768000 to 771000 and northern latitude of 3503000 to 3507000. According to the report of copper deposits in Iran, the lithological diversity in this region is very high and the ancient rocks of the region are the Shirkoh mountain range with granite and granodiorite rocks. The oldest rock outcrops in the Ali-Abad area are conglomerate and sandstone (Sangestan Formation) from the late Jurassic and early Cretaceous. Copper mineralization in Ali-Abad deposit mainly occurred into granitoid intrusive stock and with less extent in conglomerates and metamorphosed sandstones around it.

    Materials and Methods

    In Aliabad copper deposit, 1666 magnetic data-points with 20-meter interspacing as well as resistivity and induced polarization have been surveyed through rectangular configuration along four profiles called DD-1 (with dipole-dipole array), PD-2, PD-3 and PD-4 by pole-dipole array with the length of 1320, 1240, 600 and 640 meter, respectively. In this study, first, 2-D smooth inverse modeling of resistivity and chargeability data for four profiles was carried out by the least squares error method using Res2dinv software. Afterward, the operations of processing, comparison and analysis of magnetic, resistivity and chargeability data from the geophysical profiles was performed and their relationship with mineralization was determined. To achieve the goal, magnetic surveyed corresponding to four inverted resistivity and induced polarization sections from geoelectrical profiles, were drawn and analyzed.

    Results and Discussion

    The results of the research show that in general, there is a good accordance between magnetic and geoelectrical data whereas the anomalies in the area are often related to metallic mineralization. Afterward, the primary statistical analysis was performed for the inverted data in the common range of four geophysical profiles and rectangular array. Based on these studies, the distribution of induced polarization and resistivity data are normal and log-normal, respectively which was transformed into a normal distribution with a two-parametric logarithmic transformation. Then, to achieve the spatial structure governing on resistivity and chargeability data of the region, strike variograms were drawn in two horizontal directions of north-south and east-west as well as vertical (depth) direction. The results revealed that all theoretical variogram models according to experimental variograms are spherical type and the region has geometric anisotropy. In the next step, based on the results of variography operation, 3-D models of resistivity and chargeability data were produced using Rockworks software through interpolation algorithm of advanced inverse distance weighted. At the end, on the basis of 3-D performed modeling the position of the most promising and appropriate mineralization area was determined as well as proposing a vertical borehole with the length of 80 m in this location.

    Conclusion

    On the basis of the findings, drilling a borehole in the proposed location, carefully drawing of the borehole strip-log, comparing the results of drilling cores assay, lithology and alteration with the results of 3D geophysical modeling in this place are necessary. Drilling of the proposed borehole will lead to more recognition of the deposit, possibility of evaluating the effectiveness of the carried out geophysical operation and 3D modeling in the Aliabad copper deposit.

    Keywords: Yazd Ali-Abad Copper Deposit, Smooth Inverse Modeling, Magnetometry, Rockworks, Variography
  • Elaheh Mehdikhanloo, Ali Yassaghi *, MR Nikudel Pages 96-111
    Introduction

    The purpose of physical modeling in structural geology is to reconstruct the formation, development and evolution of structures on a laboratory scale with materials similar to crustal rocks. The physical-mechanical properties of the materials used in these modeling are of particular importance; So that the characteristics of these materials should be similar to the physical and mechanical characteristics of crustal rocks, and there should be a proportionality between the model and nature in terms of rheology, viscosity, and frictional resistance. Sand, mud-clay, gypsum and silicon are among the materials used in physical modeling. Gypsum powder, plaster, or hemi-hydrate in dry and wet form (killed gypsum) has also been used in modeling. In this study, the effect of humidity on viscous behavior of wet plaster in physical modelling of strike- slip fault system has been investigated. In these modellings wet plaster with 320%, 285% and 175% of humidity as a viscous material has been used. In determination of physical and mechanical (Atterberg limits) properties of wet plaster, the liquid limit of 178% and plastic limit of 96% was obtained. This study also provides data on behavior of wet plaster with changes in its humidity.

    Materials and Methods

    Atterberg measurements were first used to measure the water content of wet (or dead) plaster. Based on this criterion, three limits are defined for the amount of wetness in the material, which includes the shrinkage limit, the plastic limit, and the liquid limit. In this study, due to the non-use of wet plaster in the humidity range of the shrinkage limit in physical modeling, the shrinkage limit test was not performed. In the plastic limit test, the minimum moisture required to turn the soil into mud is measured. In this regard, some balls of mud prepared from wet plaster are placed on a glass and by rotating the hand on the plaster, a rod with a diameter of 3mm is prepared. If cracks on the mud is developed, its humidity is at the level of mud. To determine the liquid limit of wet plaster, the penetrator cone device was used. Then the physical modeling of strike-slip faulting has been done using wet plaster with different wetness percentages. Three tests of physical modeling of strike-slip fault system in the basement and investigation of the effect of these movements on the sedimentary cover have been carried out using wet plaster with different humidity levels of 320%, 285% and 175%.

    Results and Discussion

    The results of Physical modelling on strike- slip fault system shows that by decrease in humidity of wet plaster from 320% to 175%, the Riedel shear fractures distance is increased from 0.3cm to 1.9 cm and their lengths have increased from 2.5cm to 4.5cm. These results obtained from the distribution and frequency of shear fractures in the form of a decrease in the number of fractures, an increase in the distance and length of fractures, and the uneven development of fractures qualitatively indicate a decrease in the elastic limit of wet plaster because of the decrease on its humidity. Reduction on the humidity of the wet plaster resulted in development fault related folding in the modeling. The variations on the numbers, distance, type and lengths of shear fractures in wet plaster with different percent of humidity demonstrates that wet plaster acts as viscous behavior when its humidity is between plastic limit (96%) and liquid limit (178%). These experiments also confirm the results of previous studies on the brittle behavior of plaster at lower wettnes levels.

    Conclusion

    The results obtained from this study in the investigation of Riddle shear fractures and folds related to the fault in the physical modeling of the strike-slip fault system showed that the water content in wet plaster to the extent of the plastic limit causes its plasticity behavior. The increase of water content more than this amount due to the relative decrease of adhesion and viscosity is associated with the decrease in the plasticity behavior of wet plaster. These changes are associated with the increase in the number of Riddle shear fractures and the decrease in the development of folds related to the thrust fault has been accompanied in the experiments. This conclusion is in agreement with the former studies that documented the brittle behavior of plaster with lower humidity than the humidity of the plastic limit.

    Keywords: Mechanical Properties, Ductility, Wet Plaster, Strike-Slip Fault, Physical Modelling
  • Mohamadamin Jafari *, Hamed Kachar, Ali Zeinali, Alireza Zarasvandi Pages 112-128
    Introduction

    Modeling mineral potential based on the precise collection and processing of geological, geophysical, and satellite data enables us to predict the potential presence of mineral substances in a specific area. This process involves constructing complex mathematical models that, utilizing machine learning algorithms and thorough data analysis, assist authorities and decision-makers in the mining sector. It helps identify mineral-rich zones for optimal extraction and manage land resources in the best possible way. Given the diverse geological units present in the Saqez sheet, this sheet is considered one of the most promising areas for the formation of metallic deposits. The host rock for most Pb-Zn deposits in Iran is sedimentary, known as Sedimentary-Hosted Pb-Zn deposits. According to conducted surveys, it has been determined that the Pb-Zn mineralization occurring in the Saqez sheet is also of this type. Typically, calcite, dolomite, shale, sandstone, and igneous rocks serve as hosts for these deposits.

    Materials and Methods

    In this research, the exploratory layers of lithology, dolomite alteration, and geochemical of Pb-Zn were used to prepare a map of the prediction of Pb-Zn mineralization in the turpentine sheet. Utilizing the singularity technique on sediments stream, using various exploratory layers performing laboratory spectroscopy, and applying the spectral behavior curves obtained on Sentinel-2A images in this innovative and creative research. It shows its existence compared to another similar research. After fuzzification of exploration layers in GIS software, the prediction map of Pb-Zn mineralization was obtained by Fuzzy-Gamma function and gamma value of 0.85. The results of XRF and ICP-MS analysis on the discovered Pb-Zn samples showed a grade between 3 and 7%, which indicates the correct selection of the studied area and the exploratory layers and their correct integration. Further, by conducting laboratory spectroscopy in a dark room with a halogen lamp and obtaining the spectral behavior curve of the sphalerite mineral related to the samples of the study area, the SAM matching algorithm was applied to the Sentinel-2A satellite images.

    Results and Discussion

    According to the Pb-Zn mineralization prediction map of the Saqez sheet, this map is classified into four categories of low, moderate, high, and extreme mineralization potential. It is evident from this map that the northern, central, and southeastern regions have the highest potential for Pb-Zn mineralization. Upon examining the topography and road identification of the Saqez sheet, six areas were selected for exploratory drilling of Pb-Zn. Samples were collected for analysis and validation of identified points. XRF and ICP-MS analysis results indicated that the total Pb-Zn content ranged from 2 to 7% and 70,000 to 20,000 ppm. Finally, high-grade Pb-Zn samples were selected for petrographic examination. Petrographic studies revealed that minerals such as sphalerite, galena, and pyrite were predominant in the collected samples, with their texture filling the pore spaces. Specifically, sphalerite replaced galena, and galena replaced pyrite.The results obtained from laboratory spectral analysis and the application of spectral behavior curves for sphalerite minerals on Sentinel-2A satellite images were utilized to assess the accuracy of the work and identify promising new mineralized areas. By comparing the corrected spectra from the laboratory experiments with the USGS spectral library, it was determined that the obtained spectral behavior is similar to the USGS spectral library. Therefore, the predictive map of Pb-Zn mineralization resulting from the application of spectral behavior curves for sphalerite on Sentinel-2A satellite images indicates the correct selection of imagery, appropriate spectral analysis, and all processing steps.

    Conclusion

    Due to the fact that the host rocks of most Pb-Zn deposits in Iran are of sedimentary origin, the first step in modeling the mineral potential of these deposits is to accurately recognize the ore deposit type. Based on the evidence and samples observed in the study area, the ore deposit type in the study area can be considered as the Irish type. Therefore, based on this, modeling and prediction of Pb-Zn mineralization on the one hundred thousand scale map of Saqez were carried out according to the Irish type Pb-Zn mineralization.After evaluating the Pb-Zn mineral potential map, seven final areas were selected for exploration. Based on the exploration conducted in six areas (S1, S2, P, Q-Pb-Zn, Polygon12, and Polygon13), samples containing Pb-Zn mineralization were discovered, while Polygon5 was identified as lacking Pb-Zn mineralization, indicating the reliability of the exploration layers and integration method. XRF and Aqua Regia analysis results showed that the discovered Pb-Zn samples had grades ranging from two to seven percent, indicating economic-grade content for these metals.

    Keywords: Pb-Zn Exploration, Singularity, Spectroscopy, Sentinel-2A, Saqez
  • Hamid Rostamipour *, Mehrdad Behzadi, Mehrdad Movahedi, Mohammad Amini Pages 129-141
    Introduction

    Northern Hired mining area with an area of about 25 square kilometers is located in South Khorasan province and 140 kilometers south of Birjand city. In this area, intermediate to acidic intrusive masses with the composition of granodiorite to granite have infiltrated and affected the Tertiary volcanic-sedimentary sequence. In the studied area, mineralization is associated with siliceous, sericite, tourmaline, chlorite and carbonate alterations. The structure and texture of these deposits include planar veins and veins and rarely stockwork, scattered, sheared and massed.

    Materials and Methods

    The studied area is located in the southern part of South Khorasan province. This area is located 145 km south of Birjand city and north of Hired village. The way to access this mineral area is the paved road from Birjand to Khosf and then Hird or from Nehbandan to Hired. After reviewing the library studies, a field visit was made to the target area. According to the area, samples were taken from all existing lithological units, mineral mass and alteration around the mine. 57 samples were taken for ICP-MS and ICP-OES analysis. The characteristics of all collected samples and studied stations are carefully recorded. Then, the analysis results were analyzed in the relevant software.

    Results and Discussion

    In this range, intermediate to acidic intrusive masses with the composition of granodiorite to granite have infiltrated and affected the Tertiary volcanic-sedimentary sequence. According to the field observations, the most important changes that have been identified on the surface of the earth are: 1) quartz-tourmaline-sericite, 2) carbonate and 3) propylitic. In the samples, plagioclase crystals can be seen both in the background and as phenocrysts, which sometimes have zoning. A number of plagioclases have been dissolved and recrystallized. The mafic minerals in the rock are amphibole and pyroxene.Amphiboles and plagioclase have generally changed to chlorite and sericite, which indicates the effect of atmospheric waters on the rocks of the region. Mineralization in the studied area can be seen in the form of veins with different thicknesses along fractures and faultzones, and most of the mineralization has occurred in the basalts and basaltic andesite of the area. Amphibole and plagioclase have generally changed to chlorite and sericite, which indicates the effect of atmospheric waters on the rocks of the region. Pyroxenes are also seen in the composition of the background. In the analyzed samples, 29 samples have values higher than one percent of copper, of which 18 samples have values higher than five percent of copper. The maximum amount of molybdenum in the obtained samples was equal to 1.1%. 30 samples have values higher than 0.12% of lead and 12 samples have values higher than 1% of lead and the maximum amount of lead measured in the samples of this area was higher than 3%. 28 samples have values higher than 0.2% of sulfur and 3 samples have values higher than 1% of sulfur and the maximum amount of sulfur measured in samples of this area was higher than 3%. By drawing correlation diagrams. Cu element also has a good correlation with Mo element. (Al, Ti, Cr, Ni) Al with Ti and Also, Cr has a strong correlation with Ni. The gold element is also strongly correlated with iron and arsenic.

    Conclusion

    Geochemical investigations of associated elements show that the source magma of the mineralization in the northern Hired area is the result of subduction and hence it is type I. These investigations show that the existing gold is placed within the pyrite structure and according to the paragenesis of copper and molybdenum and also the presence of copper in the form of chalcopyrite minerals, it can indicate that the mineralization of copper and molybdenum is near The thermal source is formed, while gold mineralization is of epithermal type. Based on the conducted studies and field observations, the North Hired gold-copper deposit is mainly in the form of veins, and due to the high anomaly of elements such as lead, zinc and molybdenum, the term multi-metallic can be used for the North Hired deposit. In this range, intermediate to acidic intrusive masses with the composition of granodiorite to granite have infiltrated and affected the Tertiary volcanic-sedimentary sequence. The outcrop of these intrusive masses can be seen in the south of the range. Generally, the host rock of the mineralization in the range is basic to moderate, but in some places rhyodacite outcrops have also been observed.

    Keywords: Epithermal, South Khorasan, Mining, Gold, Copper, Northern Hired
  • Armin Omidpour *, Roghayeh Fallah-Bagtash, Hossain Rahimpour-Bonab, Reza Moussavi-Harami, Asadollah Mahbobi Pages 146-162
    Introduction

    The Oligocene-Miocene dolomitized Asmari Formation has expanded all over the Arabian plate with numerous supergiant and giant hydrocarbons in SW Iran, Iraq, Saudi Arabia, and the United Arab Emirates. Concertedly, the Asmari Formation and age-equivalents in adjacent areas of Middle East include more than 90% of recoverable oil reservoirs (Ghazban, 2007). The best reservoir units of this succession occurs within dolomitic parts exhibiting better reservoir quality than do the intercalated limestones and silisiclastics. Dolomite sequences play an important role in the production of oil and gas in the world's major hydrocarbon basins (Fallah-Bagtash et al, 2020; Noorian et al, 2020; Omidpour et al, 2021; 2022; Fallah-Bagtash et al, 2022). Similarly, in the Asmari reservoir with poor primary reservoir properties, fracturing and dolomitization enhanced porosity and permeability and thus hydrocarbon production (Aqrawi et al, 2006). Shadegan Oil Field is one of the important oilfields of Iran, due to its carbonate- siliciclastic nature, different parts of this formation have been exposed to the process of dolomitization. This has led to the development of porosity and permeability in its different parts. Therefore, in this research, using various data such as detailed petrographic studies along with geochemical studies of dolomites, the dolomites types of the Asmari Formation in the Shadegan Oil Field, dolomitization models, diagenetic history, diagenetic alteration and evolution of dolomitized fluids have been discussed. The results of this study can finally be used to evaluate the effect of dolomitization on the reservoir potential of Asmari Formation in this field.

    Materials and Methods

    The present study is based on a petrographic analysis of 1123 thin sections from cores of five wells drilled in the Asmari Formation. All thin sections were stained with potassium ferricyanide and Alizarin Red-S to distinguish carbonate minerals (Dickson, 1965). Dolomites are classified based on dolomite-rock texture classification presented by Sibley and Gregg (1987), Mazzullo (1992) and Chen et al. (2004). Facies analysis and interpretation of the depositional environment was performed using by Burchette and Wright (1992) and Flügel (2010) schemes. Ten uncovered thin sections were also analyzed by cathodoluminescence microscopy. These analyses took place at the Central Laboratories of Ferdowsi University of Mashhad, Iran. Ten gold-coated samples were analyzed with backscattered electron imaging using a Scanning Electron Microscope (SEM) in order to evaluate dolomite types, crystal sizes, micro-textures and pore spaces. Finally, thirty-two dolomitic samples were analyzed for their trace and major element contents using atomic absorption spectrophotometry (AAS) at the Ferdowsi University of Mashhad, Iran. 

    Results and Discussion

    The Asmari Formation, in Shadegan Oil Field, with Oligocene-Miocene age, consists of carbonate unit and siliciclastic intervals, which is mainly composed of medium to thick layered limestone and dolomite with interlayers of shale and sandstone. Detailed description of the core samples along with petrographic studies of the Asmari succession led to the identification of 26 carbonate-evaporite microfacies. In general, mineralogical, geochemical, and especially the interaction of facies with the distribution of dolomite indicates dolomitization by five different mechanisms/models in the carbonate platform of the Asmari Formation. These models include: Sabkha model, Seepage-reflux model, Meteoric-mixing zone model, Burial model and Bacterial mediation model. Dolomitization, as the most important diagenetic process in the depositional sequence of the Asmari Formation, has formed in several diagenetic environments, including syndepositional diagenetic realm (near surface), shallow burial, and intermediate to deep burial.

    Conclusion

    Four texturally and geochemically different types of dolomite include D1 (<10 μm, fabric-retentive), D2 (16-62 μm, fabric-retentive), D3 (62-250 μm, fabric destructive), and D4 (150-250 μm, fabric destructive). The lateral and vertical heterogeneity in dolomite percent indicates that the Asmari reservoir was subject to the multiple dolomitizations that could be categorized by five models in the near-surface to deep burial environments. Thin-layered sabkha dolomites (D1) are formed at or just below the sediment-water interface in mud-supported facies soon after deposition or during shallow burial. The matrix dolomites (D2 and D3) are the most abundant type of dolomites with the most contribution to reservoir porosity. They were formed during intermediate burial stages of the Asmari succession, indicated by their close association with the formation of an early generation of stylolites and fairly high iron concentration. These dolomites formed from warmer and more saline basinal fluids and/or from the dissolution of high-magnesium calcite or earlier dolomites, or recrystallization of D1. The D4 and other dolomites associated with the shaley facies, formed in a deeper burial setting by hydrothermal processes, utilizing hot and slightly-saline fluids that were affected by brine enrichment.

    Keywords: Dolomitization Models, Diagenetic Evolution, Shadegan Oil Field, Asmari Formation, Oligocene-Miocene