استفاده از داده¬های استر در تحلیل ارتباط سنگ-شناسی و پتانسیل¬های معدنی گنبد¬نمکی دهکویه، شمال شرقی لار، استان فارس

 

 

فهرست مطالب

عنوان                                                                                                                          صفحه

فصل اول: مقدمه

1-1-   کلیات.. 2

1-2- طرح موضوع تحقیق و اهمیت آن.. 4

1-3- هدف از تحقیق.. 4

1-4- موقعیت جغرافیایی منطقه مورد مطالعه. 5

1-4-1- مسیرهای دسترسی به دهکویه. 7

1-4-2-  جغرافیای طبیعی روستای دهکویه. 8

1-4-3- آب و هوای دهکویه. 8

1-5- شرایط اقتصادی، فرهنگی و اجتماعی دهکویه. 10

1-6- مطالعات پیشین.. 10

1-6-1- مطالعات پیشین بر روی موضوع مورد مطالعه. 11

1-6-2- مطالعات پیشین بر روی منطقه مورد مطالعه. 12

1-7- روش تحقیق.. 13

فصل دوم: زمین‌شناسی

2-1- مقدمه. 15

2-1-1- مراحل تشکیل گنبدنمکی.. 17

2-1-2- اشکال گنبدهای نمکی.. 17

عنوان                                                                                                                          صفحه

2-2- توزیع گنبدهای نمکی در جهان.. 18

2-3- توزیع گنبدهای نمکی در ایران.. 19

2-4- چینه شناسی سازند هرمز. 20

2-5- زمین شناسی عمومی و چینه شناسی منطقه. 25

2-5-1- پرکامبرین پسین.. 27

2-5-2- سنوزوئیک… 27

2-5-2-1- واحد آسماری- جهرم. 27

2-5-2-2- سازند گچساران.. 27

2-5-2-3- سازند میشان.. 28

2-5-2-4- سازند آغاجاری.. 28

2-5-2-5- سازند بختیاری.. 28

2-5-3- کواترنری.. 28

2-6- زمین شناسی گنبدنمکی ده کویه. 29

2-6-1- سنگ های آذرین.. 35

2-6-2- سنگهای رسوبی.. 39

2-6-2-1- سنگنمک… 40

2-6-2-2- انیدریت و ژیپس…. 42

2-6-2-3- سنگ آهک… 46

2-6-2-4- ماسهسنگ… 49

2-6-2-5- شیل سیاه. 50

2-7- زمین شناسی اقتصادی و اندیس های معدنی گنبدنمکی دهکویه. 52

2-8- جمع بندی.. 55

عنوان                                                                                                                          صفحه

 

فصل سوم: تحلیل منحنی های طیفی

3-1- مقدمه. 58

3-2- روش کار. 59

3-2-1- دستگاه طیفسنج.. 60

3-3- کتابخانه های طیفی.. 62

3-4- ویژگیهای طیفی کانی ها و سنگ ها در محدودهVNIR-SWIR.. 63

3-5- تحلیل منحنی های طیفی نمونه ها در منطقه مورد مطالعه. 70

3-5-1- شیل سیاه. 72

3-5-2- سنگ آهک… 73

3-5-3- انیدریت… 74

3-5-4- دیاباز. 76

3-5- پیش پردازش داده های رقمی.. 78

3-5-1- تصحیح تداخل سیگنال.. 78

3-5-2- تصحیح هندسی.. 79

3-5-3- تصحیح جوی.. 81

3-5-3-1- روش های کالیبراسیون جوی نسبی مجموعه داده های بازتابی.. 82

3-5-3-1-1- روش کالیبراسیون میانگین بازتاب نسبی داخلی.. 82

3-6- استخراج عضوهای انتهایی.. 84

3-6-1- الگوریتم طیفی مخروط محدب بیشترین زاویه متوالی(SMACC) 84

3-6-1-1- استخراج طیف خالص از تصویر با استفاده از روش SMACC.. 87

3-6-2- استخراج طیف خالص تصویر با استفاده از روش Z-Profile. 91

3-6- جمع بندی.. 96

عنوان                                                                                                                          صفحه

فصل چهارم: پردازش دادههای استر

4-1- مقدمه. 98

4-2- پردازش تصویر پایه. 99

4-2-1- تحلیل مولفه های اصلی(Principal Component Analysis – PCA) 100

4-3- پردازش های طیف پایه. 101

4-3-1- انطباق سیمای طیفی (SFF) 102

4-3-1-1- اجرای الگوریتم SFF با استفاده از طیف های استخراج شده از روش SMACC.. 103

4-3-1-2- اجرای الگوریتم SFF با استفاده از طیف های استخراج شده از روش
Z-Profile. 104

4-4- پتانسیل یابی اکتشافی سنگ نمک و سنگ آهن موجود در گنبد نمکی دهکویه. 106

4-4-1- مقدمه. 106

4-4-2- پالایش تطبیقی تنظیم کننده آمیخته (MTMF) 107

4-4-2-1- اجرای پالایش تطبیقی تنظیم کننده آمیخته (MTMF) برای بارزسازی نمک و آهن در گنبدنمکی دهکویه  108

4-5- جمع بندی.. 111

 

فصل پنجم: بحث و نتیجه گیری

5-1- مقدمه. 113

5-2- طیف سنجی نمونه های صحرایی.. 114

5-3- نتایج حاصل از پردازش تحلیل مولفه های اصلی (PCA) 115

5-4- بررسی نتایج الگوریتم انطباق سیمای طیفی (SFF) 115

5-5- بررسی پتانسیل های معدنی و اقتصادی.. 117

5-5-1- نتایج حاصل از پردازش پالایش تطبیقی تنظیم کننده آمیخته (MTMF) 118

عنوان                                                                                                                          صفحه

5-6- ارزیابی و درستی سنجی نتایج.. 118

5-7-1- گنبد نمکی های کرمستج و سیاه تاق.. 123

5-7-2- گنبد نمکی های کنار سیاه (کوه گچ) و جهانی.. 123

5-8- جمع بندی.. 125

5-9- پیشنهادات.. 127

 

منابع و مأخذ

منابع فارسی.. 128

منابع انگلیسی.. 131

پیوست‌ها

پیوست1- نمودارهای نتایج تجزیه XRD نمونه های صحرایی.. 138

پیوست 2- شماره نمونه های کنترل شده در مشاهدات میدانی به همراه مختصات جغرافیایی، نوع رده در میدان و تصویر خروجی.. 140

فهرست شکل ها

عنوان                                                                                                                          صفحه

شکل1-1- توزیع گنبدهای نمکی جنوب ایران و زاگرس. 3

شکل 1-2- موقعیت گنبدنمکی دهکویه در ایران. 6

شکل 1-3- راه های دسترسی به روستای دهکویه و شهر لار. 7

شکل1-4- تصویری از آب انبار در روستای دهکویه، ضلع جنوب شرقی گنبد نمکی دهکویه. 9

شکل 2-1- طرحی از گنبدهای نمکی که نفوذ در میان دو واحد سنگی و تغییرشکل دادن بخش سنگی         16

شکل2-2- ترکیب سنگشناختی و کانی شناسی سنگپوش گنبد نمکی. 16

شکل2-3- مراحل تشکیل گنبد نمکی. 17

شکل 2-4- تصویری از انواع مختلف ساختارهای نمکی. 18

شکل 2-5- نقشه پراکندگی و سن نهشته های تبخیری جهان.. 19

شکل2-6- پراکندگی گنبدهای نمکی در جنوب  ایران. 20

شکل2-7- ستون چینه شناسی سازند هرمز. 25

شکل2-8- نقشه زمین شناسی منطقه مورد مطالعه 29

شکل2-9- دیابازهای دگرسان شده همراه با رگههای حاوی هماتیت، (الف و ب)ضلع شرقی گنبد (ج و د) ضلع غربی گنبد، دید به سمت شمال. 31

شکل 2-10- غرب گنبد نمکی دهکویه در مرز با سازند آسماری- جهرم، دید
به سمت شمال. 32

عنوان                                                                                                                          صفحه

شکل 2-11- (الف و ب) حضور اکسیدهای آهن در دامنه های ضلع شرقی گنبد،
دید به سمت شمال. 32

شکل2-12- جریان آب چشمه شور که موجب تشکیل بلورهای نمک در سطح گستردهای شده است بطوری که دیواره های نمکی در دو طرف مسیر جریان چشمه دیده میشود. 33

شکل2-13- وجود غار نمکی، ضلع غربی گنبد. 34

شکل2-14- وجود نمک در دیواره ها و سطح گنبد، ضلع شرقی گنبد دید به سمت شمال. 34

شکل 2-15- دیابازهای دگرسان شده بر روی واحد انیدریتی، نواحی جنوبی ضلع غربی گنبد دید به سمت شمال. 36

شکل2-16- مقطع میکروسکوپی دیاباز، ضلع غربی گنبد. الف- در نور xpl . ب-در نور ppl . Pyx : پیروکسن Pl : پلاژیوکلاز. 36

شکل2-17- تصویر نمونه دستی دیاباز، ضلع غربی گنبد. 37

شکل2-18- مقطع میکروسکوپی دیاباز که کلریتی شدن را متحمل شده است، ضلع شرقی گنبد. الف- در نورxplب- در نورppl  پیروکسن: Pyx. 38

شکل2-19- تصاویری از ورنی صحرا در منطقه مورد مطالعه ضلع شرقی گنبد، دید به سمت شمال. 38

شکل2-20- هوازدگی پوست پیازی، ضلع غربی گنبد. 39

شکل2-21- انیدریت به همراه نمک، شیلهای سیاه و ورنی صحرا روی سطح آنها، ضلع غربی گنبد، دید به سمت شمال. 39

شکل2-22- واحد سنگ نمک، ( الف- ب- ه- ی) ضلع غربی گنبد (ج ود) واحد سنگ نمک در ضلع شرقی گنبد که زیر واحد انیدریتی قرار دارد، دید به سمت شمال. 41

شکل2-23- تصویر نمونه دستی سنگ نمک که به علت ناخالصی رگه های تیرهای در آن دیده میشود، ضلع جنوب شرق گنبد. 42

شکل 2-24- تصویر ژیپس در منطقه مورد مطالعه، الف- ضلع غربی گنبد ب- ضلع شرقی گنبد، دید به سمت شمال. 43

عنوان                                                                                                                          صفحه

شکل2-25-  مقطع میکروسکوپی ژیپس ضلع غربی گنبد، الف- در نور XPL
ب- در نور ppl . 43

شکل2-26- تصویری از دیابازهای حاوی رگه های اسپکیولاریت، ضلع غربی گنبد دید به سمت شمال. 44

شکل 2-27- همبری انیدریت با شیل های سیاه، ضلع غربی گنبد دید به سمت شمال. 44

شکل 2-28- انیدریت به علت ناخالصی های هماتیت و لیمونیت به رنگ های سرخ و زرد دیده میشوند، ضلع شرقی گنبد، دید به سمت جنوب شرق. 45

شکل2-29- انیدریت، ضلع غربی گنبد. 45

شکل2-30- تصویر نمونه دستی از انیدریت تقریبا˝ خالص. 46

شکل2-31- مقطع میکروسکوپی سنگ آهک کوارتزدار با سیمان کربناته، الف- در نورxpl
ب- در نور ppl ،Ca : کلسیت، q: کوارتز. 47

شکل2-32- مقطع میکروسکوپی سنگ آهک همراه با اکسید آهن، الف- در نور xpl
ب- در نور ppl. 47

شکل2-33- سنگ های آهکی بر روی واحد انیدریتی در ضلع غربی گنبد، دید
به سمت شمال. 48

شکل2-34- تصویر نمونه دستی سنگ آهک، الف- آهک دولومیتی شده با رگه های اکسیدآهن، ضلع غربی گنبد ب- آهک ورنیدار ضلع غربی گنبد. 48

شکل2-35- تصویر ماسه سنگ ضلع شرق و جنوب شرق گنبد، دید به سمت غرب. 49

شکل2-36- مقطع میکروسکوپی ماسه سنگ ضلع شرقی گنبد، الف- در نور xpl
ب- در نورppl ، q : کوارتز، f: فلدسپار. 49

شکل2-37- مقطع میکروسکوپی ماسه سنگ ضلع جنوب شرقی گنبد، الف- در نور xpl
ب- در نورppl ، q : کوارتز،Pl: پلاژیوکلاز. 50

شکل2-38- تصویری از شیل های سیاه با میان لایه هایی از انیدریت،ضلع غربی گنبد دید به سمت شمال. 50

عنوان                                                                                                                          صفحه

شکل2-39- مقطع میکروسکوپی شیل سیاه ضلع غربی گنبد، الف- در نورxpl
ب- در نورppl، q: کوارتز،Do: دولومیت،Ca: کلسیت. 51

شکل2-40- تصویر نمونه دستی از شیل سیاه، ضلع غربی گنبد. 51

شکل2-41- تصویر نمونه های دستی از اسپکیولاریت، برداشت شده از ضلع
جنوب شرق گنبد. 53

شکل2-42- احداث جاده جدید خاکی جهت معدن آهن، ضلع شرقی گنبد. Error! Bookmark not defined.

شکل2-43- وجود اسپکیولاریت در سنگ میزبان دیاباز، ضلع شرقی گنبد. 53

شکل2-44- محدوده اکتشافی سنگ آهن در گنبدنمکی دهکویه. 53

شکل2-45- ایجاد ترانشه ها در محدوده اکتشافی گنبدنمکی دهکویه، ضلع شرقی گنبد. 54

شکل2-46- تصویرهای معدن نمک سنگی غیر فعال دهکویه، ضلع غربی گنبد. 55

شکل3-1- موقعیت نقاط نمونه برداری شده روی تصویر ماهوارهای استر. 60

شکل3-2- اجزا مختلف دستگاه طیفسنج ASD . 61

شکل3-3- صفحه مرجع سفید و ابزار Contact probe. 61

شکل3-4- کتابخانه طیفی کانیهای رسوبی- تبخیری در گنبدنمکی دهکویه

در محدوده VNIR-SWIR، (الف) توان تفکیک بالا (ب) بازنویسی شده به 9 باند استر. 64

شکل 3-5- کتابخانه طیفی کانی های سیلیکاته در گنبدنمکی دهکویه. 65

در محدودهVNIR-SWIR، (الف) ) توان تفکیک بالا (ب) بازنویسی شده به 9 باند استر. 65

شکل3-6- طیف کانی های آبدار در محدودهVNIR- SWIR. 67

شکل3-7- طیف کانی های مختلف دارای بنیان کربناته در محدوده VNIR-SWIR. 68

شکل3-8- طیف نمونه های صحرایی قبل از حذف نوفه (A) و بعد از حذف نوفه (B). 71

شکل3-9- منحنی طیفی با تفکیک بالا (الف)، منحنی طیفی بازنویسی به 9 باند
بازتابی استر (ب) مربوط به نمونه H₁. 72

شکل3-10- منحنی طیفی با تفکیک بالا (الف)، منحنی طیفی بازنویسی به 9 باند بازتابی استر

(ب) مربوط به نمونه   H₂. 73

عنوان                                                                                                                          صفحه

شکل3-11- منحنی طیفی شیل سیاه کتابخانه طیفی USGS. 73

شکل3-12- منحنی با تفکیک بالا(الف)، منحنی طیفی بازنویسی شده به 9 باند بازتابی استر. 74

(ب) مربوط به نمونه های سنگ آهک در گنبد نمکی کرمستج، (ج) منحنی طیف تصویر مربوط به سنگ آهک در گنبدنمکی دهکویه. 74

شکل3-13- منحنی با تفکیک بالا(الف)، منحنی طیفی بازنویسی شده به 9 باند بازتابی استر. 75

(ب) مربوط به نمونه های انیدریت در گنبدنمکی کرمستج، (ج) منحنی طیف تصویر مربوط به انیدریت در گنبد نمکی دهکویه. 75

شکل3-14- منحنی طیفی الف- انیدریت ، ب- ژیپس از کتابخانه طیفی USGS. 76

شکل3-15- منحنی با تفکیک بالا(الف)، منحنی طیفی بازنویسی شده به 9 باند بازتابی استر. 77

(ب) مربوط به نمونه های دیاباز در گنبد نمکی کرمستج، 77

(ج) منحنی طیف تصویر مربوط به دیاباز در گنبد نمکی دهکویه. 77

شکل3-16- منحنی طیفی الف- اپیدوت، ب- کلریت از کتابخانه طیفی USGS. 77

شکل3-17- تصویر نقشه توپوگرافی مورد استفاده برای استخراج نقاط کنترل
زمینی(GCP). 80

شکل3-18- شمایی از سیستم مختصات تعریفی برای تصویر ماهوارهای

از نقشه مبنا دارای نقاط کنترل زمینی (GCP). 80

شکل 3-19- منحنی طیفی پوشش گیاهی در دادههای 9 باندی استر،

(الف) کتابخانه طیفی (USGS)، (ب) قبل از اجرای IARR (ج) بعد از اجرای IARR. 83

شکل3-20-  منحنیهای طیفی استخراج شده از روش SMACC. 86

شکل3-21- طیف های خالص استخراج شده از روش SMACC. 87

شکل3-22- منطقه مورد مطالعه با ترکیب رنگی RGB 8,3,1 همراه با مناطقی که منحنی طیفی آنها از روش SMACC استخراج شده است. 88

شکل3-23. 88

شکل 3-24. 89

عنوان                                                                                                                          صفحه

شکل3-25. 89

شکل3-26. 90

شکل3-27. 90

شکل3-28. 91

شکل 3-29- منطقه مورد مطالعه همراه با مناطقی که منحنی طیفی آنها

با استفاده از روش Z-Profile استخراج شده است. 92

شکل 3-30- منحنی طیفی استخراج شده با روش Z-Profile بر روی واحدهای

قرمز رنگ تصویر خروجی RGB 8,3,1 براساس 9 باند بازتابی استر. 93

شکل 3-31- منحنی طیفی استخراج شده با روش Z-Profile بر روی واحدهای

سورمهای رنگ تصویر خروجی RGB 8,3,1 براساس 9 باند بازتابی استر. 93

شکل 3-32- منحنی طیفی استخراج شده با روش Z-Profile بر روی واحدهای سیاه رنگ تصویر خروجی RGB 8,3,1 براساس 9 باند بازتابی استر. 94

شکل3-33- منحنی طیفی استخراج شده با روش Z-Profile بر روی

واحدهای آبی رنگ تصویر خروجی RGB 8,3,1 براساس 9 باند بازتابی استر. 95

شکل 3-34- منحنی طیفی استخراج شده با روش Z-Profile بر روی واحدهای

آبی کم رنگ تصویر خروجی RGB 8,3,1 براساس 9 باند بازتابی استر. 95

شکل4-1- تصویر خروجی الگوریتم تحلیل مولفه اصلی روی دادههای بازتابی استر،

ترکیب رنگی PC₁، PC₂، PC₃ به صورت RGB. 101

شکل4-2- طرح شماتیک برای نشان دادن انطباق سیمای طیفی.. 103

شکل4-3- تصویرخروجی الگوریتم SFF با استفاده از طیفهای استخراج شده از روش SMACC. 104

شکل 4-4- تصویرخروجی الگوریتم SFF با استفاده از طیف های استخراج شده از روش
Z-Profile . 105

شکل4-5- نمایش تکنیک پالایش تطبیقی تنظیم شده آمیخته. 108

عنوان                                                                                                                          صفحه

شکل4-6- نقشه پراکندگی هماتیت بر اساس ردهبندی تصاویر استر با استفاده از الگوریتم MTMF در ناحیه مطالعاتی که بر روی تصویر Gray Scale رونهاده شده است. 110

شکل4-7- نقشه پراکندگی هالیت بر اساس رده بندی تصاویر استر با استفاده از الگوریتم MTMF در ناحیه مطالعاتی که بر روی تصویر Gray Scale رونهاده شده است. 110

شکل5-1- نقشه زمینشناسی گنبدنمکی دهکویه در نقشه 1:250000 جنوب شرق استان فارس. 116

شکل5-2- نقشه خروجی حاصل از الگوریتم انطباق سیمای طیفی (SFF). 116

شکل5-3- نقشه زمین شناسی تهیه شده از خروجی SFF در محیط Arc GIS. 117

شکل5-4- موقعیت نقاط کنترل شده روی تصویر خروجی الگوریتم SFF. 119

شکل5-5- مکان طیف های شاخص استخراج شده از تصویر به. 120

روش Z-Profile بر روی خروجی الگوریتم SFF. 120