مدل سازی و تفسیر سونداژهای الکتریکی به منظور تعیین عمق و ضخامت ذخیره و شناسایی دقیق تر زون کارستی کمرپایین بوکسیت در یکی از معادن بوکسیت جاجرم

روش های اکتشافی به دو دسته روش های مستقیم و غیر مستقیم تقسیم می شوند. روش های مستقیم که حفاری اکتشافی نیز از آن جمله است، روش هایی گران قیمت، زمان بر و با دقت بالایی هستند. امّا روش های ژئوفیزیکی از جمله روش های غیرمستقیم هستند که نیازمند هزینه و زمان کم تری می باشند و تعبیر و تفسیر نتایج آن ها مشکل است. در این پژوهش به بررسی کارایی روش سونداژ زنی ژئوالکتریکی در تشخیص لایه معدنی در ذخایر بوکسیت کارستی دارای توپوگرافی شدید سطح زمین پرداخته می شود. بدین منظور طراحی و برداشت 82 سونداژ ژئوالکتریکی بر روی سه خط، در فاز های 4 و 5 محدوده معدنی تاگویی انجام شد. معادن منطقه تاگویی یکی از معادن بوکسیت جاجرم است که عملیّات استخراج مادّه معدنی در آن به ندرت صورت گرفته و اغلب حفاری ها، جنبه اکتشافی دارند. داده های برداشت شده نخست توسط سر منحنی های استاندارد تفسیر شده و سپس نتایج حاصله به عنوان مدل اولیه به وسیله نرم افزار هایix1d ، ipi2win و ves مدل سازی یک بُعدی شده اند. هم چنین به کمک قابلیت های نرم افزار ix1d داده های مقاومت ویژه ظاهری، مستقیماً با روش های اُکام و رگرسیون ریج، وارون سازی شده اند. مقایسه نتایج حاصل از این دو روش نشان می دهد که گرچه روش رگرسیون ریج در برازش پارامتر های مدل پایدارتر عمل کرده، اما استفاده از این روش برای زمین با تعداد زیادی لایه، تغییراتی شدید در مقاومت ویژه لایه ها را نشان می دهد. از طرف دیگر تشخیص ضعیف مرز لایه ها در روش اُکام و پنهان شدن بعضی از لایه ها کار تفسیر را مشکل می سازد. لذا ترجیح داده می شود که بسته به طبیعت مدل واقعی زمین، از یکی از دو روش و یا حتی از هر دو روش استفاده گردد. نتایج مدل سازی یک بُعدی، حداقل وجود چهار لایه ژئوالکتریکی را در منطقه تاگویی 4 و 5 واقع در محدوده معدنی بوکسیت جاجرم، نشان می دهند. جهت درک بهتر و جامع تر، این نتایج به صورت سه مقطع دوبُعدی و یک نمایش سه بُعدی نشان داده می شوند. روش های اکتشافی به دو دسته روش های مستقیم و غیر مستقیم تقسیم می شوند. روش های مستقیم که حفاری اکتشافی نیز از آن جمله است، روش هایی گران قیمت، زمان بر و با دقت بالایی هستند. امّا روش های ژئوفیزیکی از جمله روش های غیرمستقیم هستند که نیازمند هزینه و زمان کم تری می باشند و تعبیر و تفسیر نتایج آن ها مشکل است. در این پژوهش به بررسی کارایی روش سونداژ زنی ژئوالکتریکی در تشخیص لایه معدنی در ذخایر بوکسیت کارستی دارای توپوگرافی شدید سطح زمین پرداخته می شود. بدین منظور طراحی و برداشت 82 سونداژ ژئوالکتریکی بر روی سه خط، در فاز های 4 و 5 محدوده معدنی تاگویی انجام شد. معادن منطقه تاگویی یکی از معادن بوکسیت جاجرم است که عملیّات استخراج مادّه معدنی در آن به ندرت صورت گرفته و اغلب حفاری ها، جنبه اکتشافی دارند. داده های برداشت شده نخست توسط سر منحنی های استاندارد تفسیر شده و سپس نتایج حاصله به عنوان مدل اولیه به وسیله نرم افزار هایix1d ، ipi2win و ves مدل سازی یک بُعدی شده اند. هم چنین به کمک قابلیت های نرم افزار ix1d داده های مقاومت ویژه ظاهری، مستقیماً با روش های اُکام و رگرسیون ریج، وارون سازی شده اند. مقایسه نتایج حاصل از این دو روش نشان می دهد که گرچه روش رگرسیون ریج در برازش پارامتر های مدل پایدارتر عمل کرده، اما استفاده از این روش برای زمین با تعداد زیادی لایه، تغییراتی شدید در مقاومت ویژه لایه ها را نشان می دهد. از طرف دیگر تشخیص ضعیف مرز لایه ها در روش اُکام و پنهان شدن بعضی از لایه ها کار تفسیر را مشکل می سازد. لذا ترجیح داده می شود که بسته به طبیعت مدل واقعی زمین، از یکی از دو روش و یا حتی از هر دو روش استفاده گردد. نتایج مدل سازی یک بُعدی، حداقل وجود چهار لایه ژئوالکتریکی را در منطقه تاگویی 4 و 5 واقع در محدوده معدنی بوکسیت جاجرم، نشان می دهند. جهت درک بهتر و جامع تر، این نتایج به صورت سه مقطع دوبُعدی و یک نمایش سه بُعدی نشان داده می شوند. در مرحله بعد با استفاده از نرم افزار res2dinv، بر روی داده های اولیه، مدل سازی هموار دوبُعدی صورت گرفته و مقاطع به دست آمده تفسیر و با نتایج وارون سازی یک بُعدی مقایسه شده اند. با بررسی نتایج وارون سازی یک بُعدی و دو بُعدی نتیجه می شود که به دلیل تباین کافی مقاومت ویژه بین بوکسیت و سنگ کف دولومیتی، تشخیص کمر پایین لایه معدنی ممکن است. هر دو لایه بوکسیت و دولومیت شیب دار بوده و سنگ بستر دولومیتی توپوگرافی شدیدی دارد، به طوری که عمق مرز پایینی لایه بوکسیتی بین 20 تا 70 متر پیش بینی می شود. اما از آنجایی که اختلاف مقاومت ویژه بوکسیت کائولنی با لایه های بالایی آن کم می باشد، تشخیص کمر بالای ماده معدنی و در نتیجه تعیین ضخامت لایه معدنی مشکل است.