روشی نوین در تعیین مقدار کانیها، و توزیع شبکه سه‌بعدی آنها در بررسیهای سنگ‌شناسی، با استفاده از ریزمدل‌سازی، و بررسی موردی گارنت در اولین زون اسکارن حسن‌آباد یزد

نویسندگان

دانشگاه تهران

چکیده

اندازه‌گیری مقدار کانیها و تعیین توزیع فضایی آنها یکی از اولویتهای اصلی بررسیهای زمین‌شناسی اقتصادی و سنگ­شناسی است. امروزه روشهای متعددی برای تعیین میزان کانیهای موجود در یک سنگ وجود دارد، ولی روشی سریع، ارزان، و دقیقی که شبکه سه‌بعدی کانیهای موجود در یک سنگ را نشان دهد، در دسترس نیست. در این بررسی با استفاده از تهیه تصاویر رقومی پیوسته از یک سنگ، مدل سه‌بعدی کانی (گارنت) موجود در آن ترسیم می‌شود. بدین منظور تصاویر پیوسته از نمونه‌ها با ضخامت 300 میکرون تهیه و در نرم‌افزار متلب مورد پردازش قرار گرفت، و مدل‌سازی حجمی نهایی در نرم‌افزار راک‌ورکس انجام پذیرفت. شبکه گارنتها از حذف زمینه سنگ در مدل به‌دست آمده با استفاده از انحراف معیار داده‌ها ساخته شد، و با استفاده از نسبت حجم مدل فیلتر شده به حجم مدل اولیه، مقدار حجمی گارنت سنگ محاسبه شد. با توجه به مقدار 4/31 درصدی گارنت می‌توان زون مورد مطالعه را زون گارنت- ولاستونیت نامید. این روش را می‌توان در مواردی مانند تعیین تخلخل سنگها، محاسبه عیار ماده معدنی و باطله کانسارها، بررسی آبگونهای درگیر، مشخص کردن نام‌ سنگ، منطقه ‌بندی، تعیین آرایش، و جهت­­یافتگی سه‌بعدی کانیها نیز به‌کاربرد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

A new method in quantity and 3D network determination of minerals in petrological studies with micromodeling; a case study from garnet at the first skarn zone of Hassan-Abaad, Yazd

چکیده [English]

The determination of mineral quantities is one of the primary purposes of petrology and economic geology studies. When producing skarn zonation, it is necessary for the quantities of minerals in each zone to be known. Currently, various methods of determination for mineral quantities in rock bodies have been developed, but a rapid, accurate and economic method for distinguishing 3D mineral distribution has not yet been understood. This study introduces such a method for distinguishing 3D mineral distribution based on image sequence modelling of rocks. In the studied area, -Hassan-Abaad of Taft, central Iran-  garnet is one of the most important and most frequent minerals found in skarns and is present in a variety of types and places. For our study, we sampled a very thin layer of rock (300 microns) and prepared a digital photo at every stage of our analysis. Prepared images were analyzed using MATLAB software. Each value of the image with its x, y and z coordinates was stored in a new matrix. Matrices were modelled in RockWorks and filtered based on the mean standard deviation of the modelled data, producing garnet networks. The studied zone had 31.4% garnet, allowing to be considered a garnet- wollastonite zone. This method is also useful for different calculations, such as: determining rock type, field zonation, calculation of the amount of mine and waste material, fluid inclusion studies and distinguishing type and volume of rock porosity.

کلیدواژه‌ها [English]

  • micromodeling
  • 3D network
  • garnet
  • mineral volume quantity
  • Hassan-Abaad
  • Yazd
[1] Hilpert M., Miller C.T., “Pore-morphology-based simulation of drainage in totally wetting porous media”, Advances in Water Resources 24 (2001) 243-255.

[2] Wylie A. S., Wood J. R., “Well-log tomography and 3-D imaging of core and log-curve amplitudes in a Niagaran reef, Belle River Mills field, St. Clair County, Michigan, United States”, AAPG Bulletin 89 (4) (2005) 409–433.

[3] Hersum T.G., Marsh B.D., “Igneous microstructures from Kinetic models of crystallization”, Journal of volcanology and geothermal research 154 (2006) 34-47.

[4] Monteiro L.V.S., Xavier R.P., Carvalho E.R., Hitzman N.W., Johnson C.A., Filho C.R.S., Torresi I., “Spatial and temporal zoning of hydrothermal alteration and mineralization in the Sosego iron oxide- copper – gold deposit, Carajas Mineral province, Brazil: paragenesis and stable isotope constraints”, Miner deposita 26 (2006) 121-148.

[5] Nakano T., “The zoned skarn developed in diorite porphyry in the Shinyama area, Kamaishi mine, Japan”, Mining Geology 28 (1978) 99-109.

[6] Ochiai K., “A reaction model relating skarn zones and ore formation at the Nippo copper ore deposite, Kamaishi mine, northern Japan”, Economic Geology 82 (1978) 1001-1018.

[7] Meinert L.D., “Application of skarn deposite zonation models to mineral exploration,”, Canadian Institute of Mining Metallurgy petroleum 6 (1998) 185-208.

[8] Al-Kharusi A.S., Blunt M.J., “Network extraction from sandstone and carbonate pore space images”, Journal of Petroleum Science and Engineering 56 (2007) 219–231.

[9] Gryze S. D., Jassogne L., Six J., Bossuyt H., Wevers M., Mercks, R., “Pore structure changes during deposiotion of fresh residue: X-ray tomography analysis”, Geoderma 134 (2006) 82-96.

[10] Jankovic S., “Metallogeny of the Alpine granitoids in the Tethyan-Eurasian metallogenic belt,” in Proceedings of the 27th International Geological Congress Moscow August 4–14 12: Utrecht Netherlands,VNU Science Press (1984) 247–273.

]11[ دهقان منشادی ب.، ”مطالعه پترولوژی و ژئوشیمی ماگماتیسم و دگرگونی منطقه دره زرشک – توران پشت، جنوب غربی یزد”، رساله کارشناسی‌ارشد دانشگاه تهران 1379.

[12] Zarasvandi A., Liaghat S., “Geology of the Darreh-Zerreshk and Ali-Abad Porphyry Copper Deposits, Central Iran”, International Geology Review 47 (2005) 620–646.

[13] Berberian M., King G. C. P., “Towards a paleogeography and tectonic evolution of Iran”, Canadian Journal of Earth Sciences 18 (1981) 210–265.

[14] Vogel H.J., Roth K., “Quantitative morphology and network representation of soil pore Structure”, Advances in Water Resources 24 (2001) 233-242.

[15] Zhou G., “A comparison of fractal dimension estimators based on multiple surface generation algorithms”, Computer and Geosciences 31 (2007) 1260-1269.

[16] Cooper G. R.J., Cowan D.R., “Filtering using variable order vertical derivatives”, Computers & Geosciences 30 (2004) 455–459.

[17] Das N.N., Mohanty B.P., Cosh M.H., Jackson























































































T.J., “Modeling and assimilation of root zone soil moisture using remote sensing observations in Walnut Gulch Watershed during SMEX04”, Remote Sensing of Environment (2007) in press