مقالات تخصصی

زون‌های ساختاری ایران و کاربرد هوش مصنوعی در شناسایی ذخایر

زون‌های ساختاری ایران و کاربرد هوش مصنوعی در شناسایی ذخایر

مقدمه: شناسایی ذخایر زون های مختلف ایران با بهره گیری از هوش مصنوعی 

ایران به دلیل ساختار زمین‌شناسی پیچیده و متنوع که دارد، میزبان ذخایر معدنی غنی و گسترده‌ای است. این ذخایر در زون‌های زمین‌شناسی مختلف ایران توزیع شده‌اند و هر کدام ویژگی‌ها و پتانسیل‌های منحصر به فردی دارند. با پیشرفت فناوری، استفاده از هوش مصنوعی (Artificial Intelligence – AI) جهت شناسایی و تحلیل این ذخایر نقش مهمی در افزایش دقت و کارایی فرآیندهای اکتشافی ایفا می‌کند. ذخایر معدنی ایران گسترده و متنوع می باشند و هر منطقه فرصت ها و چالش های منحصر به فردی را ارائه می دهند. با ظهور هوش مصنوعی، این فرصت ها بیش از هر زمان دیگری در دسترس می باشند و نقش هوش مصنوعی در تجزیه و تحلیل داده‌ها، مدل‌سازی پیش‌بینی‌کننده، سنجش از دور و اکتشاف، نحوه شناسایی و استفاده از این ذخایر را تغییر می‌دهد و آینده‌ای را نوید می‌دهد که در آن اکتشاف معدنی کارآمدتر، دقیق‌تر و پایدارتر باشد. در این مقاله به بررسی ساختار زمین‌شناسی و ذخایر معدنی زون‌های مختلف ایران و همچنین کاربرد هوش مصنوعی در شناسایی و تحلیل این ذخایر پرداخته شده است:

زون‌های زمین‌شناسی ایران

ساختار زمین‌شناسی و سنگ‌شناسی زون زاگرس

زون زاگرس یک ویژگی زمین شناسی خاص و برجسته می باشد که از سمت غرب ایران از بلندى‌هاى شرق عراق و جنوب شرق ترکیه تا جنوب شرقی ایران (گسل میناب) امتداد دارد. این زون به دلیل ساختار پیچیده زمین شناسی و سنگ شناسی خود که توسط جنبش های تکتونیکی و فرآیندهای زمین شناسی در طول میلیون ها سال شکل گرفته است، شناخته شده است. زون زاگرس دارای سنگ های رسوبی شامل سنگ آهک، شیل، ماسه سنگ و کنگلومرا می باشند که بر اثر نیروهای زمین ساختی تغییر شکل داده و تاقدیس‌ها و ناودیس‌های بزرگ تشکیل شده است. 

معادن و ذخایر معدنی زون زاگرس

میادین نفتی زاگرس که در رشته کوه زاگرس در جنوب غربی ایران قرار دارد، یکی از بزرگترین مناطق نفت خیز خاورمیانه می باشد. این میادین برای چندین دهه منبع حیاتی تولید نفت بوده و سهم قابل توجهی در اقتصاد ایران داشته است.

  • میدان نفتی اهواز: یکی از بزرگترین میادین نفتی جهان با ذخایر بالغ بر ۶۵ میلیارد بشکه.
  • میدان گازی پارس جنوبی: بزرگترین میدان گازی مستقل جهان با ذخایر تقریبی ۵۱ تریلیون متر مکعب گاز.
  • میدان نفتی گچساران: این میدان نفتی در 220 کیلومتری جنوب شرقی اهواز با ذخیره ۵۲ میلیارد بشکه واقع شده است و شامل سازندهای بنگستان و آسماری می باشد.
  • میدان نفتی هفتکل: این میدان نفتی در فاصله ۷۵ کیلومتری شهر اهواز در استان واقع شده است. این میدان نفتی ظرفیت روزانه ۲۶ هزار بشکه نفت خام را دارد.

ساختار زمین‌ شناسی و سنگ‌ شناسی زون سنندج-سیرجان

امتداد زون سنندج – سیرجان از شمال غربی تا جنوب شرقی کشور می باشد و شامل توالی‌های رسوبی، دگرگونی و آذرین است. سنگ‌های دگرگونی موجود در زون سنندج – سیرجان اغلب شامل شیست، فیلیت، گنیس و سنگ‌های آذرین آن اغلب شامل گرانیت و دیوریت می‌باشند. زون سنندج – سیرجان در ایران به دلیل داشتن منابع معدنی غنی با معادن و ذخایر متعدد پراکنده در سراسر منطقه شناخته شده است، از فلزات گرانبها گرفته تا مواد معدنی صنعتی، این منطقه برای علاقه مندان به معدن و زمین شناسان جذاب می باشد.

معادن و ذخایر معدنی موجود در زون سنندج – سیرجان

  • معدن آهن گل گهر: مجموعه معدنی گل گهر در ۵۰ کیلومتری جنوب غربی سیرجان واقع شده است و دارای سنگ میزبان دگرگونی و کانه زایی مگنتیت و هماتیت می باشد.

  • کانسار سرب و روی انگوران: این معدن در شمال غرب ایران و در ۱۳۵ کیلومتری غرب شهرستان زنجان واقع شده است. معدن انگوران از بزرگ‌ترین تولیدکنندگان سرب و روی در ایران و خاورمیانه می باشد و از نظر زمین شناسی،  این کانسار در سنگ‌های دگرگونی مرمر و شیست تشکیل شده است.

  • معدن مس سرچشمه: این معدن در ۵۰ کیلومتری جنوب شهرستان رفسنجان در استان کرمان واقع شده است و یکی از بزرگترین معادن مس پورفیری جهان با ذخیره بیش از ۱ میلیارد و ۲۰۰ میلیون تن می باشد.

  • معدن طلای ساری گونای (داشکسن): این معدن با ذخیره قطعی ۴۱ میلیون تن با تولید سالانه ۵ تن طلای خالص، یکی از بزرگترین معادن طلای ایران می باشد که در ۳۴ کیلومتری شرق قروه در استان کردستان قرار دارد. این مجموعه دارای سنگ های آتشفشانی ترشیری (نئوژن) در میزبان سنگ های دگرگونی و آهک های ژوراسیک واقع شده است. 

  • معدن طلای زرشوران: معدن طلای زرشوران در ۳۵ کیلومتری شهرستان تکاب در استان آذربایجان غربی واقع شده و بزرگترین معدن طلای ایران با ذخیره احتمالی حدود ۶۰ میلیون تن طلا با عیار ۵.۸ ppm می باشد. این کانسار در سنگ میزبان سنگ های دگرگونی (میکاشیست و گنایس)، قاره ای (پرکامبرین- پالئوزوئیک) و اقیانوسی (سنگ های افیولیتی) واقع شده است و نوع کانی زایی طلای کارلین می باشد.

  • معدن طلای موته: این معدن در حاشیه شمال شرقی زون سنندج – سیرجان در ۴۵ کیلومتری شهرستان گلپایگان واقع شده است و ذخیره قطعی این معدن حدود ۲ میلیون طلا با عیار حدود ۲ ppm می باشد.

جهت اطلاع از تیپ های مختلف کانه زایی طلا در ایران به مقاله ای با همین نام در مجله نگار مراجعه فرمایید.

ساختار زمین‌ شناسی و سنگ‌ شناسی زون ارومیه – دختر

نام این زون به علت موقعیت جغرافیایی آن از شمال غرب ایران محلی در نزدیکی ارومیه در استان آذربایجان غربی که دارای واحدهای آتشفشانی می باشد تا جنوب شرق ایران شهر دختر در استان کرمان امتداد دارد، انتخاب شده است. از نظر زمین‌ شناسی، منطقه ارومیه – دختر دارای، گسل‌ها و تکتونیک پیچیده‌ای است که ناشی از برخورد صفحات عربی و ایران می باشد که این امر منجر به تشکیل ذخایر مهمی از جمله مس، مولیبدن، طلا و ذخایر دیگری که دارای اهمیت اقتصادی در این منطقه شده است.

معادن و ذخایر معدنی زون ارومیه -دختر 

  • معدن مس سونگون: این معدن در نزدیکی شهرستان ورزقان در استان آذربایجان شرقی واقع شده است و این کانسار از نوع مس پورفیری است که شامل کانی زایی مس و مولیبدن نیز می باشد. ذخیره این معدن بیش از پنج میلیارد تن برآورد شده است.

  • معدن مس سرچشمه: این معدن یکی از مهمترین و بزرگترین معادن مس ایران و جهان می باشد که در نزدیکی شهرستان رفسنجان و در استان کرمان واقع شده است. این کانسار از نوع پورفیری می باشد و ذخیره آن بالغ بر ۱.۲ میلیارد تن برآورد شده است.

  • معدن مس میدوک: این معدن در نزدیکی شهر بابک در استان کرمان واقع شده است. این کانسار از نوع مس پورفیری می باشد و ذخیره آن حدود ۱۷۰ میلیون تن با عیار ۰.۸۳ ٪ برآورد شده است.

  • کانسار طلای چاه زرد: این ذخیره در جنوب غربی شهر یزد واقع شده است و از نظر زمین شناسی این کانسار از نوع طلای اپی ترمال است و همچنین واحدهای سنگی آن متعلق به سنوزوئیک می باشد.

  • معدن طلای بزمان: این معدن در نزدیکی شهرستان بزمان قرار دارد و یکی از معادن مهم در استان سیستان و بلوچستان می باشد. ذخیره احتمالی این معدن بیش از ۱۰ میلیون تن سنگ طلا است که پروژه اکتشافی این معدن در حال انجام می باشد.

ساختار زمین‌ شناسی و سنگ‌ شناسی زون البرز

پهنه رسوبی – ساختاری البرز در شمال ایران به صورت رشته کوهی شکل گرفته است که به موازات سواحل جنوبی دریای خزر قرار دارد و از مرز آذربایجان تا مرز شرقی ایران امتداد دارد. این پهنه مجموعه ای از زون های زمین ساختی شامل زون های البرز شمالی، البرز مرکزی و البرز جنوبی تشکیل شده است که هر کدام دارای ویژگی های سنگ شناسی و زمین شناسی متمایز خود می باشند. از نظر ساختار سنگ شناسی، زون البرز به دلیل طیف متنوعی از انواع سنگ ها از جمله سنگ های آذرین، دگرگونی و رسوبی شناخته می شود و این پهنه دارای ذخایر معدنی مختلفی از جمله مس، سرب، روی و طلا می باشد.

معادن و ذخایر معدنی زون البرز

  • مجموعه معادن زغال سنگ البرز شرقی (طزره): منطقه طزره در استان سمنان و ۷۰ کیلومتری شاهرود قرار دارد. این مجموعه شامل ۴ معدن اصلی مجموعه مادر، کلاریز، رزمجا و کلمدر برناکی جنوب رشته کوه های البرز شرقی واقع شده است. توان تولید سالانه این مجموعه بیش از  ۱۰۰ هزار تن زغال‌سنگ خام می باشد.

  • مجموعه معادن زغال سنگ لاویج: این مجموعه در جنوب غربی شهرستان آمل و در شمال زون البرز مرکزی واقع شده است. واحدهای زغال سنگی این منطقه در سازند شمشک تشکیل شده اند و سن آنها تریاس بالایی تا ژوراسیک زیرین می باشد.

  • معدن فیروزه نیشابور: این معدن در شهرستان نیشابور و 35 کیلومتری شمال غرب شهرستان فیروزه واقع شده است. این معدن نظر تقسیمات ساختاری در دامنه های جنوبی ارتفاعات بینالود (زیر پهنه بینالود) در زون ساختاری البرز شرقی قرار دارد و این معدن ظرفیت تولید سالانه ۱۹ تن را دارد.

ساختار زمین‌ شناسی و سنگ‌ شناسی زون کپه‌ داغ

این منطقه که در شمال شرق ایران قرار دارد و طیف متنوعی از سازندهای زمین شناسی و سنگ شناسی  را در بر می گیرد که اطلاعات ارزشمندی از گذشته در ایران را ارائه می دهد. یکی از ویژگی‌های کلیدی زون کپه داغ، تشکیلات رسوبی آن است که سنگ های رسوبی مانند ماسه سنگ، شیل و سنگ آهک، سرنخ هایی در مورد محیط های گذشته و شرایط رسوبی در دوران مزوزوئیک و سنوزوئیک را نشان می دهند و از نظر مورفولوژی و چین خوردگی بسیار شبیه به زون زاگرس می باشد.

معادن و ذخایر معدنی زون کپه‌ داغ

  • میدان گازی خانگیران: این میدان گازی در  شهرستان سرخس در استان خراسان رضوی قرار دارد. سنگ مخزن این میدان گازی سازند مزدوران می باشد که دارای گاز ترش است و سنگ میزبان گاز شیرین سازند شوریجه می باشد. این میدان گازی بالغ بر ۷۰ میلیارد متر مکعب ذخیره  دارد.

  • میدان نفتی گنبدلی: این میدان نفتی تنها میدان نفتی مشترک ایران با کشور همسایه ترکمنستان می باشد و ظرفیت روزانه ۷۰۰ هزار متر مکعب گاز شیرین را دارد.

  • معدن زغال سنگ آق دربند: این معدن سالانه با توليد 20 هزار تن زغال سنگ در شمال شرق کشور در استان خراسان رضوی واقع شده است. پی سنگ اصلی این منطقه به سن تریاس تا ژوراسیک می باشد که طی کوهزایی های هرسی نین تا آلپین تحت گسل خوردگی شدید قرار گرفته اند و دگرگون شده اند به همین علت این منطقه را پنجره تکتونیکی آق دربند می نامند.

ساختار زمین‌ شناسی و سنگ‌ شناسی زون ایران مرکزی

زون ایران مرکزی از شمال به رشته کوه البرز، از غرب و جنوب به زون سنندج سیرجان و شرق به بلوک لوت محدود میشود. این زون دارای تنوع سنگ شناسی و تکتونیکی بسیار زیادی از دوران پرکامبرین تا عهد حاضر می باشد به همین جهت کانی سازی های متفاوت از دگرگونی تا آذرین در سنگ میزبان های گوناگون این دوران ها تشکیل شده است.

معادن و ذخایر معدنی زون ایران مرکزی

  • معدن آهن چغارت: یکی از بزرگترین معادن سنگ آهن ایران در استان یزد می باشد و میزان ذخایر آن بالغ بر ۱.۲ میلیارد تن است.

  • معدن آهن چادرملو: یکی از بزرگترین معادن آهن کشور در منطقه معدنی بافق در استان یزد با ذخایر بالغ بر ۴۰۰ میلیون تن واقع شده است. این کانسار دارای سنگ میزبان دگرگونی شیست و سنگ های آتشفشانی ریولیت و گابرو است و مدل کانی سازی به شکل توده ای و رگه ای نامنظم می باشد.

  • معدن سرب و روی کوشک: این معدن از معدنکاری های قدیمی در استان یزد با ذخایر حدود ۲ میلیون تن واقع شده است. سنگ میزبان این معدن سنگ های تفکیک نشده به سن پالئوزوییک(رسوبی و آتشفشانی) می باشد. 

  • معدن مس قلعه زری: این معدن به صورت رگه ای در جنوب غرب شهرستان بیرجند واقع شده است.۱۷ گرم طلا در کنسانتره ۲۴درصدی مس این معدن می باشد.

ساختار زمین‌ شناسی و سنگ‌ شناسی زون مکران

زون مکران به سن ژوراسیک تا کرتاسه از حاشیه دریای عمان تا فروافتادگی جازموریان در جنوب شرق کشور واقع شده است. به دلیل فرورانش سنگ های منطقه به شدت چین خورده اند و جوان ترین نهشته های این زون به سن کواترنری می باشند. یکی از ساختارهای اصلی سنگ‌شناسی زون مکران وجود مجموعه‌های افیولیتی می باشد که نمایانگر بخش‌هایی از پوسته اقیانوسی است که طی فرآیندهای تکتونیکی بر روی پوسته قاره‌ای رانده شده‌اند. 

معادن و ذخایر معدنی زون مکران

  • معدن کرومیت فاریاب: این معدن یکی از قدیمی ترین معادن کرومیت ایران است که در نزدیکی شهرستان منوجان  استان هرمزگان با ذخایر حدود ۱۲.۴ میلیون تن واقع شده است. این مجموعه بخشی از یک کمپلکس افیولتی که کرومیت ها به صورت آلپی در سنگ دونیت تشکیل شده اند.

کاربرد هوش مصنوعی در شناسایی و تحلیل ذخایر معدنی در پروژه های زمین پی جویان نگار

در بخش قبلی توضیح مختصری در مورد ساختار زمین شناسی و سنگ شناسی زون های ایران گردآوری شده و همچنین معادن و ذخایر مهم در هر زون نیز ذکر گردیده است. فناوری هوش مصنوعی و کاربرد آن در اکتشافات و معدنکاری دارای اهمیت بسیار زیادی می باشد. در سایت زمین پی جویان نگار مقاله  ای با عنوان اکتشاف مواد معدنی توسط هوش مصنوعی AI درباره کاربرد و پتانسیل های فناوری هوش مصنوعی در اکتشاف مواد معدنی ارائه شده است. در ادامه چند کاربرد هوش مصنوعی در شناسایی ذخایر معدنی ذکر شده است.

“شرکت زمین پی جویان نگار تمامی خدمات مبتی بر هوش مصنوعی را جهت اکتشاف دقیق و اصولی مواد معدنی به کارفرمایان خود ارائه می نماید. از طریق اطلاعات تماس موجود در سایت با کارشناسان ما در تماس باشید….”

 

پردازش داده‌ های زمین‌ شناسی (Geological Data Processing – GDP) 

هوش مصنوعی می‌تواند با پردازش داده‌ های زمین‌ شناسی مانند نقشه‌ ها و داده‌ های ژئوفیزیکی، الگوهای پیچیده را شناسایی کند.

  • یادگیری ماشین  (Machine Learning – ML): ایجاد مدل‌های پیش‌بینی کننده بر اساس داده های پیشین زمین شناسی و معدنی.

  • شبکه‌های عصبی (Neural Networks – NN): تحلیل داده‌ های پیچیده زمین‌ شناسی برای پیش‌ بینی و شناسایی ذخایر معدنی.

تحلیل تصاویر ماهواره‌ ای و هوایی (Satellite and Aerial Image Analysis – SAIA)

تصاویر ماهواره‌ای و هوایی اطلاعات ارزشمندی درباره ساختارهای زمین‌ شناسی و ویژگی‌ های سطحی زمین فراهم می‌کنند.

  • تشخیص الگو (Pattern Recognition – PR): شناسایی ساختارهای زمین‌ شناسی خاص مانند گسل‌ ها و چین‌خوردگی‌ ها.
  • تحلیل تصاویر دریافت شده توسط سنجنده های فراطیفی و چند طیفی (Hyperspectral & Multispectral Imaging Analysis – HMIA): شناسایی مواد معدنی، آلتراسیون ها و ساختار های تکتونیکی.

تحلیل داده‌ های ژئوفیزیکی (Geophysical Data Analysis – GDA)

ضبط داده‌ های ژئوفیزیکی مانند مغناطیس‌ سنجی و ژئوالکتریکی بهترین و به صرفه ترین روش جهت شناسایی ساختار های زیرسطحی می باشد.

  • پردازش سیگنال  (Signal Processing – SP): شناسایی الگوهای زیرسطحی مرتبط با ذخایر معدنی به وسیله یادگیری ماشین و یادگیری عمیق.
  • مدل‌ سازی سه‌ بعدی (D Modeling3): ایجاد مدل‌های سه‌بعدی بر اساس نتایج دریافت شده از تحلیل داده های ژئوفیزیکی.

تحلیل داده‌ های حفاری (Drilling Data Analysis – DDA)

داده‌ های حفاری‌ های اکتشافی حجم عظیمی از اطلاعات درباره ترکیب سنگ‌ ها و مواد معدنی در محل گمانه های اکتشافی را در اختیار زمین شناسان و مهندسین معدن قرار می دهد. 

  • تحلیل سری‌ های زمانی (Time Series Analysis – TSA): تحلیل تغییرات ترکیب مواد معدنی در عمق‌های مختلف و تطبیق آن با داده های آموزشی در ماشین.
  • خوشه‌ بندی (Clustering): دسته‌بندی داده‌های حفاری به گروه‌های مشابه برای شناسایی نواحی با پتانسیل معدنی مشابه که اغلب این فرآیند بر اساس یادگیری بدون نظارت یا Unsupervised Learning انجام می شود.

استفاده از سیستم‌ های خبره (Expert Systems)

سیستم‌های خبره بر مبنای دانش تخصصی و قوانین استخراج شده از کارشناسان زمین‌ شناسی و معدنی عمل می‌کنند. بر اساس مصوبات وزارت صنعت، معدن و تجارت و همچنین دستورالعمل جهانی JORC و تجربه کارشناسان خبره شرکت زمین پی جویان نگار، سیستم های کمک کننده جهت تصمیم گیری  ایجاد می شوند.

  • سیستم‌های پشتیبانی تصمیم (Decision Support Systems – DSS): این سیستم ها به کارشناسان جهت تصمیم‌گیری‌ های بهتر در زمینه اکتشاف و استخراج معادن کمک می نمایند.

نتیجه‌گیری

ایران با داشتن ساختارهای زمین‌ شناسی متنوع، میزبان انواع ذخایر معدنی است که هر کدام در زون‌های زمین‌ شناسی مختلف توزیع شده‌ اند. استفاده از هوش مصنوعی در شناسایی و تحلیل این ذخایر می‌تواند دقت و کارایی فرآیندهای اکتشافی را بهبود بخشد. بهره‌گیری از فناوری‌های هوش مصنوعی مانند یادگیری ماشین، تحلیل تصاویر ماهواره‌ای و ژئوفیزیکی و سیستم‌های خبره می‌تواند به شناسایی دقیق‌ تر و بهره‌ برداری بهینه از ذخایر معدنی ایران منجر شود. این امر نه تنها به کاهش هزینه‌ ها و زمان مورد نیاز برای اکتشاف کمک می‌کند، بلکه می‌تواند منجر به کشف ذخایر جدید و افزایش منابع معدنی کشور شود. 

دیدگاهتان را بنویسید