روش های ژئوفیزیکی از روش های اکتشافات زیرسطحی می باشد که به دلیل کم هزینه و غیر مخرب بودن کاربرد روز افزونی در کارهای مهندسی، باستان شناسی و ... پیدا کرده است. در اکتشافات ژئوفیزیکی معمولا به دنبال یک ناهنجاری یا به زبانی انحراف از مشخصات یکنواخت زمین شناسی هستیم. تغییر ناگهانی در جنس مواد، برخورد به یک گسل یا یک منطقه خرد شده یا لایه های آب دار می توانند ناهنجاری هایی نسبت به شرایط طبیعی به حساب آیند. هر یک از روش-های ژئوفیزیکی دارای نقاط ضعف و قوت مختص به خود هستند که باعث پایین آمدن اعتبار تفسیر آن ها می شود. حال در صورت تلفیق دو و یا حتی چند روش ژئوفیزیکی با یکدیگر می توان تفسیری کامل تر و مطمئن تر و نیز جزئی تر را ارائه داد. روش توموگرافی الکتریکی از زیرمجموعه های روش مقاومت ویژه می باشد که در آن با استفاده از تعداد زیاد نقاط برداشت نزدیک به یکدیگر و مدل سازی نرم افزاری می توان مدلی دقیق از زیر زمین ارائه داد. در مقایسه با دیگر روشهای اندازه گیری مرسوم، پی جویی های با استفاده از این روش می توانند با موفقیت در مناطق با زمین شناسی پیچیده، به خاطر تامین اطلاعات در هر دو جهت قائم و جانبی و تعیین یک حالت کیفی از شکل و عمق اهداف زیرزمینی، مورد استفاده قرار گیرند. روش رادار نفوذی به زمین (gpr) نیز از روش های با قدرت تفکیک بالای ژئوفیزیکی است که در آن با ارسال امواج با فرکانس بالا به درون زمین و بررسی بازتاب های این امواج به اکتشاف زیرسطحی پرداخته می شود. در این روش علت بازتاب امواج ارسالی تباین مشخصات الکترومغناطیسی در مرز لایه ها و یا توده های زیرسطحی است. در این بررسی با تلفیق این دو روش تلاش شده تا تفسیری کامل تر را به دست آورد. همچنین سعی در مقایسه این دو روش و شناسایی نقاط ضعف و قوت هر یک از این روش ها شده است. آب زیرزمینی به دلیل اختلاف در مقاومت ویژه و نیز خواص الکتریکی به عنوان هدف مناسبی برای این دو روش شناخته می شود، در نتیجه برداشت های این دو روش به منظور بررسی قنات آب صورت گرفت. پس از برداشت پروفیل های مشخص و بررسی دوبعدی این دو روش، با برداشت شبکه منظم تفسیر و بررسی سه بعدی نیز صورت گرفت. این دو روش در نمایش قنات، مناطق تحت نفوذ آب و تشخیص نسبی میزان رس و حتی حـفرات احتمالی با یکدیگر هم پوشانی خـوبی داشته و هر کدام نتایج تفسیر با روش دیـگر را تایید می کند. مناطق حاوی رس و یا تحت تاثیر آب و رطوبت در روش توموگرافی الکتریکی مقاومت ویژه پایین و در روش gpr عمق نفوذ کمتر نسبت به اطراف را نشان می دهد. حفرات زیرزمینی حالت برعکس داشته و در این قسمت ها مقاومت ویژه بالا رفته و عمق نفوذ امواج gpr نیز افزایش می-یابد.

آلودگی ناشی از مواد باطله کارخانه زغالشویی البرز شرقی مشکلات زیست محیطی زیادی را ایجاد نموده است. اکسید شدن پیریت موجود در باطله حاصل از شستشوی زغال در معرض اکسیژن هوا و رطوبت، باعث تولید زهاب اسیدی معدن (amd) می شود. فرآیند اکسایش پیریت باعث تغییر در هدایت الکتریکی سنگ-های در برگیرنده و آب زیرزمینی می شود، بنابر این روش های ژئوفیزیک الکترومغناطیسی و الکتریکی می-توانند به طور موثر جهت به نقشه در آوردن زون های آلوده شده بکار روند. در تحقیق حاضر، روش الکترومغناطیسی با فرکانس خیلی پایین (vlf) بر روی 11 پروفیل به موازات هم در راستای تقریباً شرقی- غربی و 2 پروفیل در راستای تقریباً شمالی- جنوبی در پایین دست محل انباشت باطله ها جهت شناسایی زون های آلوده احتمالی و توزیع آنها در سفره آب های زیرزمینی برداشت شد. تفسیر کیفی داده های به دست آمده با استفاده از فیـلتر فریزر و کاروس- هجلت انجام شده است. تفسیر کمی داده های vlf با استفاده از معکوس سازی داده های تیپر صورت گرفته است. نتایج حاصل از تفسیر روش vlf زون های آلوده احتمالی با مقاومت ویژه کمتر از 25 اهم متر را از عمق متـوسط تا عمق بیش از 40 متر به ویژه در سمت شـرق ناحیه برداشـت نشان می دهند. در ادامه جهت مطالعـات بهتر، 7 پروفیل با دستگاه em34-3 به عنـوان یکـی دیـگر از روش های اندازه گیـری داده های الکترومغناطیسی منطبق بر پروفیل های روشvlf برداشت گردیده و مدل های معکوس دو بعدی و شبه سه بعدی داده های حاصل مورد تفسیر قرار گرفت. علاوه بر آن، 2 پروفیل با روش مقاومت ویژه در راستای پروفیل های em34-3برداشت گردید. مدل های دو بعدی روش em34-3 نیز در برخی از پروفیل ها زون های آلوده احتمالی در عمق بیش از 45 متر با گسترش بیشتر در سمت شرق را نشان می دهند که با نتایج حاصل از مدل شبه سه بعدی همخوانی مناسبی دارد. نتایج مدل سازی های حاصل از سه روش زون های آلوده احتمالی به صورت پراکنده با مقاومت ویژه کمتر از 50 اهم- متر را عمدتاً در عمق بیش از 30 متر در پایین دست محدوده مورد مطالعه نشان می دهند. به طور کلی می توان نتیجه گرفت که با دور شدن از محل انباشت باطله ها از سمت شمال به جنوب (جهت حرکت جریان آب های سطحی) از میزان آلودگی احتمالی کاسته شده است. نتایج حاصل با مطالعات ژئوشیمی، هیدروژئوشیمی و ژئوفیزیکی قبلی انجام شده همخوانی مناسبی را نشان می دهند.

برداشت های الکترومغناطیس هوابرد امروزه به طور وسیع در اکتشاف مواد معدنی، فعالیت های مهندسی، بررسی های زیست محیطی، کشف فلزات مدفون و .... مورد استفاده قرار می گیرد. این روش ها بر اساس اندازه گیری میدان ثانویه ناشی از القای یک میدان اولیه متغیر با زمان به داخل زمین عمل می کند. سپس با استفاده از این میدان ثانویه اندازه گرفته شده توزیع مقاومت ویژه زمین را نسبت به عمق مشخص می سازند. چند سالی است که امکان انجام این برداشت ها در کشور فراهم شده است. لذا در حال حاضر برای بهره مندی از نتایج این برداشت ها، که حجم آنها نیز خیلی زیاد است، این داده ها باید به گونه ای مناسب تفسیر شوند. از بین راه های مختلف، مدل سازی عددی، بکارگیری روش های معکوس سازی تقریبی یا روش های معکوس با تکرار محاسبات راهگشاست. با توجه به نتایج حاصل از روش های مختلف مدل سازی داده های الکترومغناطیس حوزه فرکانس هلیکوپتری، مشاهده می شود که متاسفانه تاکنون روشی که بتواند عمق قرارگیری لایه یا توده زیرسطحی و مقاومت ویژه آن را بدرستی و برای تمامی مدل های زیرسطحی مشخص نماید، ابداع نشده و در روش های مدل سازی یک ابهام وجود دارد. لذا در این بخش هنوز محل تحقیق بیشتر برای رسیدن به یک وحدت رویه وجود دارد. در این تحقیق هدف شناسایی نقاط قوت و ضعف روش های موجود در مواجهه با مدل های مختلف مصنوعی و در نهایت انتخاب یک یا چند روش به عنوان بهترین روش های ممکن برای مدل یا مدل های مذکور می باشد. روش های تقریبی برای مدل سازی معکوس داده ها وجود دارند که احتیاج به حدس یک مدل اولیه نداشته و از نظر زمان محاسبات بسیار سریع می باشند. روش های مورد بررسی در این تحقیق عبارتند از: روش نسبت فاز، روش دامنه، روش سیمون، روش نیبلت-بوستیک و روش suthem. در مدل سازی پیشرو جهت محاسبه انتگرال پیچیده زمین از روش حل عددی ارائه شده توسط گوپتاسارما و سینگ استفاده شد. کد مربوط به این روش ها در محیط gui نرم افزار مطلب نوشته شد و در قالب یک نرم افزار برای معکوس سازی تهیه و مورد استفاده قرار گرفت. مدل های مصنوعی پیش بینی شده شامل مدل های یک و دو بعدی می باشد. مدل های یک بعدی شامل نیم فضای همگن و نیم فضای لایه ای (دو، سه و چهار لایه) می باشد. مدل های دوبعدی شامل صفحه رسانای شیب دار با شیب های مختلف، لایه رسانای شیب دار، دایک رسانا و نارسانا به صورت محدود و نامحدود و دو آنومالی کنار و زیر همدیگر می باشند. پروفیل مقاومت ویژه-عمق و مقاطع دوبعدی مدل های مذکور تهیه شد و پاسخ روش های استفاده شده در هر مورد با هم مقایسه شد. روش های نیم فضای لایه کاذب برای معکوس سازی تقریبی جهت تعیین مرزهای میان نواحی مختلف دارای نتایج بسیار بهتری بودند. این روش ها در یافتن عمق و مقاومت ویژه یک لایه رسانای واقع در بین دو لایه مقاوم، نتایج قابل اعتمادی دارند. روش نیبلت-بوستیک در این مورد بهترین پاسخ را می دهد. روش سیمون و روش suthem عملکرد تقریباً مشابه هم دارند. در مدل سازی های دو بعدی آنومالی های محدود پاسخ روش نسبت فاز، نسبت به پروفیل های یک بعدی از نتایج بهتری برخوردار بودند.

بهره برداری از آب زیرزمینی، برای رفع نیازهای روزمره، به گذشته های دور برمی گردد. امروزه با استفاده از مطالعات ژئوالکتریکی که در سطح زمین انجام می گیرد، با هزینه ای نسبتاً کم و سریع، می توان به طور کلی اطلاعات مفیدی در مورد منابع آب های زیرزمینی به دست آورد. در عملیات صحرایی مربوط به این پایان نامه 133 سونداژ ژئوالکتریکی به منظور اکتشاف منابع آب های زیرزمینی در طول هشت پروفیل به نام های e، f، g، h، i، j، k و lتقریباً به موازات یکدیگر و در امتداد شمالی ـ جنوبی در شرق چناران برداشت شده اند که از شمال دشت تا نواحی جنوبی دشت گسترش پیدا کرده اند. تفسیر سونداژهای مقاومت ویژه برداشت شده ابتدا با استفاده از سرمنحنی-های دو لایه ای (و منحنی های کمکی مربوطه) و سپس با استفاده از نرم افزارهای کمکی ves، ix1d و res2dinv صورت گرفت. در نهایت، با مقایسه نتایج به دست آمده و سایر اطلاعات موجود از منطقه، نتایج نزدیکتر به واقعیت انتخاب شده اند. با توجه به اینکه در دشت مزبور چاه های حفر شده زیادی وجود دارد، از اطلاعات این چاه ها برای دستیابی به تفسیر بهتر استفاده شد و در نتیجه مقاومت ویژه، عمق و ضخامت لایه آبدار در دشت مورد مطالعه مشخص شد. با بررسی های انجام شده مشخص شد که بخش های مرکزی تا جنوبی دشت به لحاظ هیدرولوژی حائز اهمیت بیشتری هستند زیرا ضخامت لایه آبدار در این مناطق بیشتر است و مقاومت ویژه بالاتر آن نشان دهنده کیفیت مناسب تر خصوصاً در مناطق نزدیک به جنوب دشت می باشد. عمق سطح ایستابی در بخش-های مرکزی منطقه کم وبه سطح زمین نزدیک است طوری که در این منطقه عمق آب در بعضی از چاه ها به 5 متر می رسد. در بخش های نزدیک به جنوب سطح ایستابی در زیر یک لایه سطحی مقاوم از جنس رسوبات دانه درشت قرار دارد و عمق آن در بعضی از چاه ها به بیش از 130 متر می رسد. تعیین مشخصات کیفی آب زیرزمینی، یعنی ویژگی های شیمیایی، فیزیکی و بیولوژیکی آن، نشان خواهد داد که تا چه حد برای مصرف مورد نظر مناسب است. ماهیت این مشخصات به گونه ای است که روی اندازه گیری های مقاومت ویژه الکتریکی آبخوان تأثیر می گذارند. از آنجاکه یکی از اهداف این پژوهش تعیین ارتباط بین تغییرات هیدروشیمیایی و مقاومت ویژه حاصل از مدل سازی و تفسیر سونداژهای ژئوالکتریک آب زیرزمینی است، از روش رگرسیون خطی برای این منظور استفاده شده است. درمحدوده مطالعاتی، داده های هیدروشیمیایی وجود دارد که شامل غلظت یون های مختلف، هدایت الکتریکی (ec)، کل املاح محلول جامد (tds) و ph است. از این اطلاعات، داده های مربوط به 20 چاه مجاور سونداژهای ژئوالکتریک که آب دهی بالا دارند و به سونداژها نزدیک ترند، در تعیین ارتباط با مقاومت ویژه لایه آبدار مورد استفاده قرار گرفتند. از بررسی های انجام شده مشخص شد که با افزایش غلظت یون ها در آب های زیرزمینی، مقاومت ویژه لایه آبدار شدیداً کاهش می یابد. در بین نمودارهای ارائه شده، آنهایی که از منحنی لگاریتمی برای برازش نقاط استفاده شده بود، ضریب همبستگی بالاتری داشت. این می تواند نشان دهنده ارتباط منحنی گونه بین پارامترهای هیدروشیمیایی و مقاومت ویژه لایه آبدار باشد. تأثیر پارامترهای هیدروشیمیایی بر مقاومت ویژه در مقدارهای کم و غلظت های پایین یون ها بیشتر است (شیب منحنی در این قسمت ها زیاد است) و هنگامی که غلظت یون ها زیاد باشد تأثیرپذیری مقاومت ویژه از آن کاهش می یابد (با توجه به شیب کم منحنی در این قسمت ها).

باستان ژئوفیزیک یکی از زیرشاخه های ژئوفیزیک کاربردی است که با استفاده از روش های گوناگون ژئوفیزیکی به اکتشاف آثار باستانی مدفون در زمین می پردازد. سرعت بالای انجام عملیات های ژئوفیزیکی، هزینه کم در مقایسه با دیگر روش های اکتشافی، نتایج قابل اعتماد، غیرمخرب بودن این روش ها و موفقیت آمیز بودن کاربرد آنها در کاوش های باستان شناسی باعث شده که توجه باستان شناسان به ژئوفیزیک جلب شده و کاربرد آن در کاوش های باستانی روزافزون شود. توموگرافی الکتریکی مقاومت ویژه (ert) یکی از روش های مقاومت ویژه الکتریکی است؛ که در آن با بهره جستن از یک شبکه متراکم برداشت، تعداد زیادی نقطه در دو راستای جانبی و قائم اندازه گیری می شوند. این روش در مقایسه با روش های مرسوم برداشت های ژئوالکتریک سریع تر بوده، تصاویر نهایی از وضوح بالاتری برخوردار است و نتایج دقیق تر هستند. به همین دلیل به کارگیری این روش در کاوش های باستان شناسی می تواند بسیار سودمند باشد. روش رادار نفوذی به زمین (gpr) نیز با فرستادن امواج الکترومغناطیسی فرکانس بالا به زمین و اندازه گیری زمان رفت و برگشت موج در گیرنده شکل هندسی، ابعاد، عمق قرارگیری اهداف زیرسطحی و موقعیت فصل مشترک ها را در اعماق کم مشخص می کند و در نتیجه می تواند در بررسی های باستان شناسی بسیار موثر باشد. در این تحقیق سعی شده است با تلفیق نتایج هر دو روش ert و gpr، علاوه بر رسیدن به دیدی واضح تر از زیرسطح و تفسیری دقیق تر، کارآیی دو روش در کاوش های باستانی در تپه حصار دامغان بررسی و نقاط قوت و ضعف آنها نیز با یکدیگر قیاس شود. با توجه به ویژگی های محدوده مورد مطالعه فرض بر این بود که اگر بنایی در زیر سطح مدفون باشد، با توجه به متراکم تر بودن بنا نسبت به محیط دربرگیرنده احتمالاً مقاومت ویژه آن بیشتر از محیط اطرافش خواهد بود. این تباینی است که در برداشت های الکتریکی مورد نظر است. همچنین اگر این فرض درست باشد سرعت میرایی امواج gpr در محیط دربرگیرنده بیشتر از بنای مدفون خواهد بود. این امر در مقاطع به صورت بخش های با عمق نفوذ کمتر مشخص می شود. درصورتی که در زیر زمین حفره ای وجود داشته باشد (مثل کوره یا قبر) باز هم این حفره دارای مقاومت ویژه ای به مراتب بیشتر از اطراف است و تباین خصوصیات الکترومغناطیسی آن نیز به میزان قابل توجهی با اطراف متفاوت خواهد بود. در هر دو حالت وجود بنا و یا حفره در زیرسطح، تباین فیزیکی مربوطه لازم بین هدف مدفون و مواد محصور کننده اش برای هر دو روش ژئوفیزیکی وجود خواهد داشت. پس از طراحی شبکه منظم سه بعدی برداشت، برداشت ها انجام و بررسی های دو و سه بعدی صورت گرفت. نتایج هر دو روش با یکدیگر در هماهنگی بوده و حاکی از وجود دو آنومالی با شکل هندسی منظم در قسمت جنوب غربی محوطه برداشت و بافت رس ریز دانه محصور کننده آنومالی های مذکور می باشد. با توجه به شکل هندسی و ابعاد آنومالی های مذکور احتمال می رود که آنها ناشی از وجود دو دیوار متقاطع مدفون باشند. دیوارهای مدفون در روش ert با مقاومت ویژه بالا و شکل هندسی مشخص و محیط دربرگیرنده با مقاومت-ویژه پایین مشاهده می شود. در روش gpr دیوارها به صورت بخش های با عمق نفوذ بیشتر نسبت به اطراف قابل تمیز هستند. در حالت مقایسه ای روش gpr بسیار سریع تر از روش ert است. هرچند به دلیل رسانایی بالای محیط، عمق نفوذ gpr به شدت کاهش پیدا کرده است. در این بررسی روش ert علاوه بر شناسایی اعماق بیشتر قدرت تفکیک بالاتری نیز نسبت به روش gpr داشته است.

مطالعات ژئوفیزیکی دشت میامی جنوبی بر اساس قرارداد منعقده بین شرکت سهامی آب منطقه ای سمنان و شرکت زمین کاوگستر (وابسته به جهاد دانشگاهی دانشگاه تهران) به بخش ژئوفیزیک شرکت زمین کاوگستر واگذار گردیده است. این مطالعات که به منظور بررسی ویژگی های زمین شناسی و زمین ساختی تشکیلات، تفکیک مرز بین آب های شور و شیرین زیرزمینی، تفکیک و برآورد ضخامت لایه ها و تعیین موقعیت بی هنجاری ها در محدوده دشت های مذکور صورت گرفته، با استفاده از روش مقاومت سنجی الکتریکی (ژئوالکتریک) انجام شده است. عملیات مقاومت سنجی الکتریکی (ژئوالکتریک) با برداشت 130 سونداژ الکتریکی با آرایه الکترودی ونر-شلومبرژه در امتداد 16 پروفیل و با حداکثر طول فرستنده جریان الکتریکی 1000 متر انجام شده است. در این پایان نامه مدل سازی و تفسیر یک بعدی و دوبعدی داده های سونداژ مقاومت ویژه الکتریکی انجام شده است. تعبیر و تفسیر یک بعدی با استفاده از نمودارهای استاندارد (سر منحنی ها یا منحنی های آباک) و نرم افزارهایی مثل ves و ixid صورت گرفته است. با توجه به فواصل سونداژها و نیز ابعاد محدوده مطالعاتی و با توجه به اعداد بدست آمده و نیز با بررسی مقاطع و شبه مقاطع و همچنین مشاهدات صحرایی، محدوده سونداژهای 1-a تا 5-a، 5-f تا 7-f، 9-k تا 11-k و 9-l تا 10-l مکان های مناسب برای حفر چاه می باشند. برای بدست آوردن یک رابطه خطی بین نتایج تفسیر یک بعدی داده های سونداژ مقاومت ویژه الکتریکی و پارامترهای هیدرولوژیکی بدست آمده از چاه های آب موجود در منطقه مطالعاتی، از مقادیر مقاومت ویژه لایه های آبدار (r w) و پارامترهای هیدرولوژیکی بدست آمده از این چاه ها (مانند tds و ec) استفاده می کنیم. در نهایت، بین نتایج تفسیر یک بعدی (به عبارت دیگر مقادیر r w و پارامترهای هیدرولوژیکی بدست آمده از چاه های آب مانند tds و ec) با استفاده از روش رگرسیون، رابطه ای خطی بدست می آید. در این پایان نامه به تفسیر داده های مقاومت ویژه در منطقه پرداخته شده است و محل لایه های آبدار و عمق و ضخامت آنها تخمین زده شده است و در نهایت با توجه به اطلاعات چاه های مجاور سونداژها، با استفاده از روش آماری رابطه ای بین rw و پارامتر های هیدروژئولوژیکی مانند tds و ec بدست آمده است.

امروزه استفاده از آنالیز موجک برای شناسایی و تجزیه و تحلیل مرزهای گذرا کاربرد فراوانی پیدا کرده است. یکی از کاربردهای این نوع آنالیز، شناسایی ناپیوستگیها در توالی های رسوبی و نیز شناسایی مرزهای چینه نگاری سکانسی می باشد. به دلیل اینکه انواع مرزهای سکانسی بر روی، نمودارهای مختلف چاه نگاری نمایان می گردند و چون تغییرات لیتولوژی و ساختاری دیگری نیز بر روی نمودار چاه نگاری و به تبع آن روی آنالیز موجک تاثیر گذار است؛ نمی توان تنها با آنالیز موجک یک نوع نمودار چاه پیمایی، تمامی مرزهای سکانسی را شناسایی کرد. در این مطالعه سعی نموده ایم با استفاده از آنالیز موجک داده های چاه پیمایی مانندgr, nphi, rhob, rhoz, thor/uran و داده های مالتی مین مانند نسبت حجمی انیدریت، که در مرزهای سکانسی تغییرات ناگهانی دارند و نیز ترکیب نمودن آنها، روشی مناسب و کم خطا برای تعیین خودکار این مرزها ارائه نماییم. بدین ترتیب برای شناسایی مرزهای سکانسی بهترین نتیجه از ترکیب ضرایب همبستگی نمودار هایgr, nphi, rhob(rhoz) و نسبت حجمی انیدریت و همچنین ترکیب gr, nphi, rhob(rhoz) و نسبت توریوم به اورانیوم thor/uran بدست آمده است.

با توجه به اهمیت و کیفیت بالای آب های کارستی در تأمین آب مورد نیاز کشور ، بویژه در شهر شاهرود، در این تحقیق سعی شده است تا آب های کارستی در منطقه غرب شاهرود (تپال) شناسایی و مورد اکتشاف قرار گیرد. به همین منظور در این تحقیق از ترکیب نتایج روش های سونداژزنی قائم الکتریکی (ves) و پروفیل زنی مقاومت ویژه استفاده شده است. در منطقه مذکور، برداشت های سونداژزنی به تعداد 10 سونداژ (s01 تا s10) با استفاده از آرایه شلومبرژه با فاصله الکترودی حداکثر 500 متر و نیز برداشت های پروفیل زنی به تعداد 4 پروفیل (p01 تا p04) با طول حداکثر 4 کیلومتر و با استفاده از آرایه دوقطبی- دوقطبی با فاصله الکترودی 75 متری و گام های 8، صورت گرفت. سپس مدل سازی و تفسیر یک بعدی (1-d) سونداژها با استفاده از نمودارهای استاندارد، نمودارهای کمکی و نرم افزار ix1d و مدل سازی و تفسیر دوبعدی (2-d) پروفیل ها با استفاده از نرم افزار res2dinv انجام شد. نتایج تفسیر حاکی از پتانسیل حضور زون آبدار در محل سونداژهای s02، s03، s04، s05 و s08 و همچنین در مناطقی از پروفیل های p01، p02 و p03 می باشد و نتایج تفسیر در هر دو روش انطباق و همخوانی بالایی با هم دارند. در نتیجه تفسیر داده های برداشت شده در هر دو روش و ترکیب نتایج حاصل، زون های احتمالی آبدار در منطقه شناسایی و بر اساس این نتایج، محل های مناسب برای حفاری، دو محل d1 و d2 که در ادامه بر روی نقشه های مربوطه نشان داده شده اند، به منظور بهره برداری از آب های کارستی معرفی شده است.

تلفیق اطلاعات اکتشافی متنوع (زمین شناسی، دورسنجی، ژئوفیزیک، ژئوشیمی، حفاری و غیره) در شناسایی دقیق تر ذخایر معدنی مسئله مهمی می باشد. هدف از این تحقیق، پردازش و تفسیر داده های زمین شناسی، سنجش از دور، ژئوفیزیک و حفاری اکتشافی منطقه معدنی بوکسیت جاجرم و سپس تلفیق نتایج این داده های اکتشافی در سیستم اطلاعات جغرافیایی (gis) و تهیه نقشه پتانسیل معدنی منطقه می باشد. پردازش و تفسیر داده های ماهواره ای، ژئوفیزیکی و حفاری در محدوده مورد مطالعه به صورت جداگانه انجام شد که از هر یک، نتایج جداگانه ای حاصل شد و هر یک، مناطق خاصی را به عنوان مناطق بی هنجار (آنومالی) پیشنهاد نمودند. در مطالعات دورسنجی انجام شده، روش نسبت گیری باندی جهت شناسایی دولومیت ها و سنگ های سیلیسی در منطقه مورد استفاده قرار گرفت، که در نهایت با ارائه چند نسبت باندی مناسب، این واحدها شناسایی شده و نتایج به دست آمده، انطباق مناسبی با نقشه زمین شناسی منطقه و داده های به دست آمده از مطالعات صحرایی داشت. داده های ژئوفیزیکی منطقه شامل 82 سونداژ ژئوالکتریکی در طول 3 خط برداشت با فاصله 25 متر از هم و فاصله بین خطوط برداشت 10 متر بود. بعد از انجام مدل سازی یک بعدی سونداژها، یک مدل سه بعدی از روی نتایج مدل سازی یک بعدی داده ها با استفاده از نرم افزار rock work تهیه شد. نتایج تفسیر داده های ژئوالکتریکی خط برداشت اول که در مجاورت گمانه های اکتشافی برداشت بودند، انطباق نسبتاً مناسب و قابل قبولی با داده های اکتشافی مورد نظر داشتند. در نهایت لایه های اطلاعاتی حاصل از نتایج داده های اکتشافی مختلف با یکدیگر با استفاده از روش منطق فازی و عملگر گاما، در gis تلفیق شده و نقشه پتانسیل کانی سازی بوکسیت در منطقه تهیه گردید. نقشه های پتانسیل کانی سازی مربوطه، مناطقی را که دارای ارزش فازی بالاتری است، به عنوان مناطق مستعد برای حضور کانی سازی بوکسیت پیشنهاد داده است. مناطق اکتشافی که در نتیجه این تحقیق پیشنهاد داده شده، انطباق مناسبی با اندیس های معدنی شناخته شده و فعالیت های اکتشافی تفضیلی منطقه نشان داده است. نقشه پتانسیل کانی سازی منطقه معیار مهمی برای ادامه اکتشافات و کاهش هزینه های اکتشافی در منطقه می باشد. نمونه برداری های زمینی انجام شده در منطقه نیز نتایج حاصل از تلفیق داده های اکتشافی و یا به عبارت دیگر مدل پتانسیل معدنی منطقه را به خوبی تأیید می کند. نقشه های پتانسیل معدنی حاصل از تلفیق داده ها به روش گامای فازی، انطباق نسبتاً خوبی با داده های گمانه های اکتشافی در منطقه مورد مطالعه نشان داده است.

برداشت های الکترومغناطیس هلیکوپتری حوزه فرکانس به عنوان روشی اکتشافی با سرعت و دقت بالا برای به نقشه در آوردن مقاومت ویژه زیر سطحی زمین، مورد استفاده قرار می گیرد. در عمل دو روش کلی تبدیل مستقیم و معکوس سازی با تکرار محاسبات برای مدل سازی و تفسیر داده های این روش استفاده می شود. روش های دسته اول دارای سرعت بالا ولی دقت پایین می باشند. در مقابل روش های معکوس سازی با تکرار محاسبات علاوه بر سرعت بالای مدل سازی، نتایجی با دقت بسیاربالا تولید می نمایند ولی پاسخ مدل نهایی وابسته به انتخاب درست مدل اولیه است. روش معکوس سازی با استفاده از روش لونبرگ-مارکوارت بر اساس روش تجزیه مقادیر تکین یکی از پرکاربرد ترین روش های مربوط به دسته دوم است. هدف اصلی از این مطالعه فرمول بندی و ارائه الگوریتمی مناسب برای توسعه نرم افزاری قابل اتکا برای اعمال این روش در فرآیند معکوس سازی داده های الکترومغناطیس هلیکوپتری حوزه فرکانس جهت بدست آوردن تصاویر دقیق مقاومت ویژه و همچنین تعیین ضخامت لایه های زمین است. برای حصول به هدف ابتدا سعی شده تا با تهیه الگوریتمی موثر و دقیق و با انجام کد نویسی در محیط برنامه نویسی matlab، برنامه ای دقیق و قابل اعتماد برای مدل سازی پیشرو و محاسبه مشتقات جزئی صورت گیرد. در گام بعدی، الگوریتم و کد های مورد نیاز برای معکوس سازی داده های مورد نظر به روش لونبرگ-مارکوارت و با استفاده از روش تجزیه مقادیر تکین تهیه و نگارش شد. نتایج بدست آمده از مدل-سازی های پیشرو و انجام محاسبات مربوط به مشتقات جزئی مربوط به مدل های مصنوعی توسط برنامه نگارش یافته و مقایسه آنها با نتایج حاصل از یک نرم افزار خارجی تجاری، نشان از دقت بالای محاسبات مدل سازی توسط برنامه تهیه شده می باشد. علاوه بر آن برای ارزیابی قابلیت های مختلف برنامه معکوس-سازی تهیه شده، از آن برای معکوس سازی مجموعه ای از داده های مصنوعی با و بدون نوفه مربوط به مدل های لایه ای استفاده شد و مشاهده گردید که مدل های تخمین زده شده در هر حالت به مدل واقعی بسیار نزدیک است. همچنین برای ارزیابی هرچه بیشتر، برنامه تهیه شده برای معکوس سازی داده های مصنوعی مربوط به یک مدل سه بعُدی مورد استفاده قرار گرفت و ملاحظه گردید که مدل نهایی بدست آمده از تطابق بسیار خوبی با مدل واقعی برخوردار می باشد. پس از حصول اطمینان از دقت برنامه تهیه شده، در نهایت یکسری از داده های الکترومغناطیس هلیکوپتری واقعی مربوط به جنوب دامغان توسط برنامه تهیه شده با الگوریتم مورد نظر معکوس سازی شدند و نتایج به دست آمده با نتایج حاصل از مدل سازی با روش های تبدیل مستقیم از جنبه های مختلف مقایسه شده اند. نتایج نشان می دهند که تطابق بین داده های صحرایی و داده های حاصل از مدل تخمین زده شده، در روش مورد نظر بسیار بالاتر از این تطابق در روش های مدل سازی تبدیل مستقیم می باشد.

شناسایی مناطق هدف، یکی از مراحل مهم در اکتشاف ذخایر معدنی، به شمار می رود. این شناسایی با استفاده از مدل سازی پتانسیل معدنی تحقق می یابد. مدل سازی پتانسیل معدنی، یافتن مکان ها یا مناطقی است که یک سری معیارها برای حضور ذخیره در آن ها صدق می کند. خروجی حاصل از مدل سازی پتانسیل معدنی، نقشه ای خواهد بود که در آن محل حضور احتمالی ذخایر شناخته نشده، مشخص شده است. هدف از تحقیق حاضر، مدل سازی پتانسیل مس در اندیس بلبلی واقع در معادن مس چهارگنبد، با تلفیق داده های زمین شناسی و ژئوفیزیکی به وسیله ی روش گامای فازی در سیستم اطلاعات جغرافیایی (gis) می باشد. با توجه به اهمیت کانسارهای مس و قرار داشتن ایران، بر روی کمربند جهانی مس، پی جویی و اکتشاف مس در منطقه مورد نظر از اهمیت بالایی برخوردار می باشد. داده های ژئوفیزیکی برداشت شده در منطقه شامل 13 پروفیل مقاومت ویژه و ip با استفاده از آرایش قطبی- دوقطبی با امتداد برداشت شمالی جنوبی می باشد. در بخشی از این تحقیق به تفسیر نتایج حاصل از مدل سازی هموار دوبعدی به وسیله ی نرم افزار res2dinv پرداخته شده است.نقشه پتانسیل مطلوب ابزاری تکمیلی برای اکتشاف اندیس های سطحی محسوب می شوند.لذا تلفیق نقشه پتانسیل مطلوب با داده های ژئوفیزیکی برای توسعه اکتشافات ذخایر پنهان می تواند موثر باشد.تحلیل داده های زمین شناسی و داده های بهینه ژئوفیزیکی در این ناحیه معدنی کمک کرد تا زون های کانی سازی پراکنده (غیراقتصادی) را از زون های اقتصادی و پنهان جدا سازیم. طبق روش منطق فازی و عملگر گاما تحلیل و تفسیر فاکتورهای ساختاری زمین شناسی، دگرسانی و تکتونیکی یک الگوی تشخیص به صورت مدل اکتشافی برای ذخایر مس ارائه شد. فقط حدود 15 درصد این ناحیه برای اکتشاف ذخایر مس پتانسیل دار تعیین گردید. نتیجه کاربرد این روش، این که ایده جدیدی برای استراتژی اکتشاف زون های پتانسیل دار کانی سازی شده، فراهم می کند.

یکی از اهداف اصلی عملیات اکتشاف منطقه ای تهیه مدلی از کانسار است که بتوان با کمک آن ذخیره کانسار را تخمین زد. تنهـا پس از این مرحله است که می توان در مورد یک کانسار قضاوت و امکان استخراج اقتصادی آن را بررسی نمود. از آنجا که تخمین ذخیره بر اساس اطلاعات محدودی انجام می گیرد، لذا معمولاً توأم با خطا خواهد بود. در واقع دقیق ترین مقدار برای ذخیره هنگامی بدست می آید که تمام ماده معدنی استخراج شده باشد. معمولاً در مراحل مختلف اکتشاف یک کانسار، ذخیره آن محاسبه می شود و بدیهی است که هم زمان با تکمیل عملیات اکتشاف، میزان ذخیره محاسبه شده تغییر کرده و دقت این محاسبه افزایش می یابد. هدف اصلی این تحقیق، که نکته نوآوری آن نیز در همین است؛ بهره گیری از داده های ژئوفیزیکی (پلاریزاسیون القایی و مقاومت-ویژه) به منظور تعیین مدل و تخمین ذخیره کانسار سرب و روی پی چمتو است؛ که این مهم با استفاده از اطلاعات محدود حفاری های موجود در منطقه انجام شده و به کمک نرم افزار rockworks صورت گرفته است؛ که بر اساس روش های دورن یابی مقادیری برای این کانسار تخمین زده شده است. با بررسی های آماری این نتیجه حاصل شد که رابطه خطی خاصی بین عناصر موجود در این کانسار حاکم نیست. همچنین بررسی هـای زمین شـناسی و ژئوشیمی در این منطقه نشـان داد که میزان غنـی شدگی سرب در ماسه سنگ ها کمتر ولی در سنگ آهک بسیار بالاتر است؛ در حالی که در مورد عنصر روی غنی شدگی در هر دو سنگ تقریباً به یک نسبت می-باشد. این امر می تواند ناشی از قابلیت تحرک بالاتر روی نسبت به سرب باشد. سرب به دلیل تحرک پذیری پایین تر، زودتر از روی تمایل به نهشته شدن دارد.

چکیده 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 های گران قیمت، زمان بر و با دقت بالایی هستند؛ اما روش های ژئوفیزیکی از جمله روش های غیر مستقیم هستند، که نیاز به هزینه و زمان کمتری دارند، اگرچه تفسیر نتایج آن ها مشکل است. در این پژوهش به بررسی کارایی روش سونداژزنی ژئوالکتریکی در تشخیص لایه آبدار و همچنین مقایسه نتایج تفسیر منحنی های سونداژ شلومبرژه تصحیح شده، به دو روش گرافیکی و ریاضی پرداخته شده است. بدین منظور داده های 76 سونداژ ژئوالکتریکی بر روی 9 پروفیل موجود در منطقه امان آباد واقع در شهر اراک، ابتدا توسط سرمنحنی های استاندارد، تفسیر شده و سپس نتایج حاصله به عنوان مدل اولیه به وسیله نرم افزار ix1d مدل سازی یک بعدی شده اند. همچنین به منظور مقایسه دو روش تصحیح منحنی سونداژ شلومبرژه، مدل سازی یک بعدی توسط نرم افزار ipi2win نیز انجام شده و نتایج حاصل از دو روش با اطلاعات زمین شناسی و چاه های موجود در منطقه مقایسه شده و درنتیجه، سرعت روش تصحیح ریاضی و دقت و صحت روش تصحیح گرافیکی به تأیید رسیده است. همچنین داده های هر پروفیل توسط نرم افزار res2dinv به صورت دوبعدی مدل سازی شده است. نتایج حاصل از مدل سازی دوبعدی با مدل های یک بعدی، اطلاعات چاه های مجاور و اطلاعات زمین-شناسی منطقه مقایسه گردیدند. نتایج این مدل سازی ها برای تعیین هندسه آبخوان، تفکیک لایه-های آبرفتی، تعیین عمق سنگ کف، تشخیص چین ها و گسل های موجود در منطقه، تعیین جنس لایه ها، تهیه نقشه هم پتانسیل و جریان آب زیرزمینی در آبخوان استفاده شده اند. در کل نتایج نشان می دهند که عمق سطح آب زیرزمینی از سمت جنوب به سمت شمال منطقه، مطابق روند توپوگرافی موجود، کاهش می یابد. با بررسی نقشه ایزوپیز تهیه شده می توان نتیجه گرفت که جهت جریان آب زیرزمینی نیز از جنوب به سمت شمال منطقه است. همچنین نتایج تفسیرهای انجام شده حاکی از آن است که مقادیر مقاومت ویژه لایه آبدار و به تبع کیفیت آب زیرزمینی (از نظر مقدار املاح یا کل جامدات حل شده و رسانندگی الکتریکی و احتمالاً میزان رس که تأثیر مستقیم بر روی مقدار مقاومت ویژه لایه آبدار دارند) در کل منطقه متغیر بوده است. در بخش های جنوبی منطقه مورد مطالعه، لایه آبدار با مقاومت ویژه بین 50 تا 80 اهم متر از کیفیت بهتری برخوردار است و در بخش های مرکزی و شمال منطقه، کیفیت نسبتاً پایین تری دارد. همچنین سنگ کف عمدتاً از جنس آهک می باشد؛ که در بخش های شرق، غرب و جنوب به علت عملکرد گسل های اصلی و احتمالی از عمق کمتری برخوردار است اما در بخش های مرکزی و شمال منطقه در عمق نسبتاً زیادی قرار دارد.

هدف این پایان نامه اکتشاف کانسار مس دوچیله- میامی با استفاده از نتایج مدل سازی و تفسیر داده-های مقاومت ویژه و پلاریزاسیون القایی (ip) برداشت شده در طول پروفیل های متعدد بر روی این کانسار است. کانسار مذکور بر اساس شواهد عینی و نتایج برداشت های زمین شناسی در منطقه، به-صورت رگه ای و بعضاً دارای ماهیت پراکنده است؛ لذا بهترین روش مطالعه ژئوفیزیکی برای اکتشاف این کانسار، روش های مقاومت ویژه الکتریکی و ip هستند. بررسی های ژئوفیزیکی بر روی این کانسار در مناطقی که رخنمون های معدنی مس گسترش بیشتری داشتند و همچنین در مناطقی که اطلاعات برداشت شده گویای وجود احتمالی کانی سازی مس بود ولی ایده ای از روند عمقی آن وجود نداشت، به اجرا درآمد. به دنبال طراحی برداشت داده های ژئوفیزیکی در کانسار مورد مطالعه، 8 پروفیل با آرایه دوقطبی- دوقطبی، هر کدام به طول تقریبی 280 متر، با استفاده از دستگاه abem sas4000 در دو فاز شمالی و جنوبی که شرایط زمین شناختی تقریباً مشابه داشتند، انجام شد. مدل سازی وارون داده-های مقاومت ویژه و ip توسط نرم افزار res2dinv ver. 3.54.44 انجام و سپس مقاطع دو بعدی به-دست آمده مورد تفسیر قرار گرفتند. همچنین با استفاده از نرم افزار oasis montaj کلیه مقاطع با هم-دیگر ترکیب شده و یک نمای سه بعدی از آن ها ارائه شد که در ارائه تفسیرهای دقیق و جامع اکتشافی از کانسار بسیار مفید واقع شد. ترکیب تفسیر های مقاطع دو بعدی و نمای سه بعدی آن ها هم بستگی بسیار خوبی با شواهد زمین شناسی و اطلاعات حاصل از آنالیز شیمیایی نمونه های برداشت شده از ترانشه ها نشان می دهد. نتایج مدل سازی داده های ژئوفیزیکی، احتمال کانی زایی فلزی را در هر دو فاز مطالعاتی (فاز شمالی و فاز جنوبی) تشخیص داده است. همچنین از تفسیر مقاطع دو بعدی و بررسی نمای سه بعدی آن ها، یک پیوستگی و ارتباط نزدیک بین کانه زایی در اعماق 30 متر به بالا در پروفیل-های اجرایی تشخیص داده شد. همچنین شکستگی هایی در منطقه بر روی پروفیل ها تشخیص داده شد که این شکستگی ها می توانند مکان هایی امید بخش از لحاظ کانه زایی فلزی باشند. در همین راستا بر روی یکی از پروفیل ها نقطه ای برای انجام عملیات حفاری اکتشافی جهت انجام مطالعات تکمیلی پیشنهاد شد که اطلاعات به دست آمده از این حفاری ، نتایج به دست آمده از مدل سازی و تفسیر داده-های ژئوفیزیکی برداشت شده و در نتیجه درصد موفقیت بالای این برداشت های ژئوفیزیکی را تأیید می-نماید.

در سال های اخیر استفاده از روش gpr به دلیل دقت و سرعت بالای آن در بررسی عمق های کم زمین و در کارهای مهندسی افزایش یافته است. روش gpr براساس تفاوت در گذردهی الکتریکی نسبی دو محیط باعث شناسائی هدف می گردد. هدف این تحقیق، استفاده از روش gpr برای تقسیم بندی یا طبقه-بندی توصیفی خاک ها و تشخیص مناسب بودن آنها از نظر کشاورزی است. به همین علت، این روش برای بررسی خاک های زیر سطحی در مزرعه کشاورزی بسطام (منطقه پردیس کشاورزی دانشگاه شاهرود) به عنوان مطالعه موردی به کار گرفته شده و پروفیل های رادار به تعداد 4 پروفیل در طول خطوط شبکه معینی در سطح زمین طراحی شده و برداشت شد. سپس با پردازش و اعمال فیلترهای مناسب بر روی داده ها و تفسیر نتایج و همچنین با توجه به ارتباط بین داده های gpr و جنس یا نوع و بافت خاک و تعیین مقدار تقریبی مواد دانه ریز و دانه درشت (رس، سیلت و شن و ماسه) خاک از روی نتایج gpr، طبقه بندی توصیفی خاک های مورد مطالعه شامل رطوبت، جنس خاک از لحاظ میزان مواد دانه ریز و دانه درشت (رس، سیلت و شن و ماسه) و دیگر خصوصیات فیزیکی خاک انجام شد. علاوه بر این، به منظور تأیید و یا کالیبراسیون نتایج، با انجام حفاری دستی در مزرعه کشاورزی بسطام، تعدادی نمونه خاک از زیر سطح زمین در عمق کم نمونه برداری شد و خصوصیات و طبقه بندی این نمونه خاک ها را با انجام آزمایش تعیین بافت و تعیین میزان رطوبت در آزمایشگاه دانشکده کشاورزی دانشگاه شاهرود، انجام شده و نتایج به دست آمده از آزمایش ها با نتایج حاصل از پردازش، تحلیل و تفسیر داده های gpr برداشت شده مقایسه شد. به طور کلی نتایج حاصل از این برداشت ها انطباق خوب و قابل قبولی با نتایج آزمایشگاهی نمونه های خاک گرفته شده از عمق های مختلف و نسبتاً کم در زیر سطح زمین داشته است. عمق نسبتاً بالای نفوذ امواج رادار در قسمت مرکزی پروفیل شماره یک به مقدار رس و رطوبت کم در این قسمت نسبت داده شده که این نتیجه نیز همخوانی خوبی با نتایج آزمایشگاهی داشته است. همچنین عمق ناچیز نفوذ امواج رادار در ابتدا و انتهای پروفیل شماره سه حاکی از رسانندگی الکتریکی بالای خاک زیر سطحی به علت وجود مواد رسی متراکم و با رطوبت بالا در این قسمت ها تفسیر شده که این مطلب نیز توسط نتایج آزمایشگاهی مورد تأیید قرار گرفته است. بنابراین از روش gpr که روشی نسبتاً ارزان و سریع است، می توان برای تعیین جنس یا نوع و بافت خاک، رطوبت و مقدار تقریبی مواد دانه-ریز و دانه درشت در آن و در نهایت، برای طبقه بندی توصیفی خاک های زیر سطحی و دیگر خصوصیات فیزیکی خاک که مناسب بودن یا نبودن آنها را از نظر کشاورزی بیان می کند، استفاده نمود.

در اکتشافات ژئوفیزیکی رسیدن به تصویری دقیق از ویژگی های زیرسطحی، هدف برداشت است. به منظور دست یابی به این امر، عملیات ژئوفیزیکی مقاومت ویژه الکتریکی و قطبش القایی (ip) برای اکتشاف محل های کانی سازی سولفیدی و فلزی زیر سطحی انجام می گیرد. با توجه به شواهد کانی سازی در منطقه کبودان واقع در شهرستان بردسکن، ابتدا پی جویی ذخایر پلی متال به روش مقاومت ویژه الکتریکی و ip با 4 آرایه مستطیلی انجام، سپس 14 آرایه دوقطبی-دوقطبی، برای اکتشاف بی هنجاری-های تعیین شده برداشت و پارامتر های بارپذیری ظاهری و مقاومت ویژه ظاهری اندازه گیری شده است. پی جویی های صورت گرفته در منطقه، منجر به آشکار سازی چند ناحیه مستعد کانی سازی گردید. به منظور تعیین مقاومت ویژه حقیقی ساختار های زیر سطحی و تفسیر نتایج، مقاطع دو بعدی با نرم افزار res2dinv تهیه شد و به کمک اطلاعات زمین شناسی مورد تفسیر قرار گرفت. سپس به منظور دست یابی به تصویری دقیق از کانی سازی زیر سطحی و دید کلی از توزیع کانی سازی در عمق، مدل-سازی سه بعدی داده های برداشت شده توسط نرم افزار res3dinv صورت گرفت و نتایج حاصل از این مدل سازی با نرم افزار voxler به نمایش در آمد. نواحی کانه زا در اکثر مناطق با بارپذیری بالا و همچنین مقاومت ویژه پایین تا متوسط شناسایی شد؛ که این امر را می توان به کانی سازی فلزی و حضور کانی های سولفیدی در مناطق کانی سازی نسبت داد. کانی سازی در بسیاری از این نواحی با روند تقریبی شرقی-غربی و همچنین با شدت های متفاوت مقاومت ویژه و ip مشخص شد؛ که ناشی از متفاوت بودن میزان عیار و همچنین نوع کانی سازی (توده ای و افشان) می باشد. اطلاعات زمین شناسی و حفاری های صورت گرفته در این منطقه، تفسیر های انجام شده را تأیید کرد.

ژئوفیزیک از شاخه های اصلی علوم زمین است، که به مطالعه کمی خواص فیزیکی زمین با روش-های مختلف می پردازد. از اهداف اصلی روش¬های مختلف ژئوفیزیکی به دست آوردن تصویری از ساختار¬های زیر¬سطحی می¬باشد. از جمله این روش¬ها، روش¬های مقاومت¬ویژه الکتریکی و الکترومغناطیس است؛ که از روش¬های پرکاربرد و شناخته شده می¬باشد. روش مقاومت¬ویژه به طور موثری در آشکارسازی آب¬های زیرزمینی و تعیین محل قنات¬ها مورد استفاده قرار می¬گیرد. در این تحقیق به منظور شناسایی محل قناتی واقع در حوالی شهر مجن، 3 پروفیل مقاومت¬ویژه به طور عمود بر راستای این قنات برداشت شد. برداشت داده¬های پروفیل¬زنی مقاومت¬ویژه با آرایش الکترودی ونر و با سه فاصله الکترودی مختلف انجام گرفت. مدل¬های معکوس دو¬بعدی داده¬های مقاومت¬ویژه، محل قنات را به خوبی با مقاومت¬ویژه پایین نشان داد. همچنین مدل¬سازی سه¬بعدی داده¬های مقاومت¬ویژه نیز محل قرار¬گیری قنات در عمق و کوره قنات را به خوبی با مقاومت¬ویژه پایین به تصویر کشید. یکی از معتبرترین دستگاه¬های برداشت داده¬های الکترومغناطیس حوزه فرکانس، به¬منظور به نقشه درآوردن هدایت یا رسانندگی الکتریکی اهداف زیرسطحی، سیستم em34-3 می¬باشد. بدین منظور برداشت داده¬های پروفیل¬زنی الکترومغناطیسی با استفاده از سیستم مذکور با دو حالت آرایش حلقه-ها به صورت دو¬قطبی¬های قائم و افقی در طول 9 پروفیل عمود بر راستای قنات انجام گرفت. داده-های برداشت شده به صورت مقادیر رسانندگی الکتریکی بر حسب فاصله جدایش¬های متفاوت بین حلقه¬های فرستنده و گیرنده ثبت شد. پس از مدل¬سازی داده¬های برداشت شده، محل قنات با رسانندگی بالا شناسایی شد. همچنین در این مقاطع، نفوذ آب قنات به محیط اطراف نیز مشهود بود. نتایج به دست آمده حاکی از آن است که سرعت برداشت، زمان و نیروی انسانی مورد نیاز روش الکترومغناطیس به مراتب کمتر از روش مقاومت¬ویژه می¬باشد؛ ولی قدرت تفکیک روش مقاومت¬ویژه به دلیل کوچک بودن فاصله الکترودی و برداشت داده از اعماق نزدیک سطح بیشتر است و جزئیات را بهتر نشان می¬دهد. اما به طور کلی نتایج همخوانی مناسبی دارند و هر دو روش، قنات را با رسانندگی بالا نشان می¬دهند.

ایران یکی از غنی¬ترین کشورهای دارای ذخایر معدنی در دنیا است. مس، از جمله مهم¬ترین مواد معدنی است؛ که به دلیل استفاده گسترده آن در صنعت، یکی از عناصر استراتژیک و راهبردی توسعه محسوب شده و ارزش آن نیز روز به روز رو به افزایش می باشد. کانسارهای مس با میزبان رسوبی، پس از کانسارهای پورفیری، جزء مهم¬ترین ذخایر مس در دنیا بوده و بیش از 23% تولید جهانی مس را به خود اختصاص می¬دهند. مجموعه کانه¬سازی مس در واحد¬های الیگومیوسن جنوب طرود، از جمله این کانه¬سازی¬ها است و یکی از غنی¬ترین معادن مس استان سمنـان را در حاشیه کویر مرکزی تشکیـل داده است. اکتشـاف و بهره¬برداری از مواد معدنی این محدوده¬ها می¬تواند کمک شایانی به وضعیت اقتصادی مردم این نواحی نماید. امروزه به¬کارگیری روش¬های ژئوفیزیکی در اکتشاف مواد معدنی و انتخاب محل¬های مناسب برای اکتشاف امری متداول به شمار می¬رود. انتخاب روش یا روش¬های مناسب برای تعیین محل یک کانسار، با طبیعت کانی¬های موجود در آن معدن و سنگ¬هـای دربـرگیرنده آن سر و کار دارد. برداشت¬های ژئوفیزیکی به روش¬های مقاومت¬ویژه و ip با توجه به ساختار کانه¬زایی منطقه مناسب تشخیص داده شدند. تفسیر همزمان نتایج این روش¬ها با نتایج حاصل از اطلاعات زمین¬شناسی و ترانشه¬های حفاری شده در منطقه نیز می¬تواند تخمینی از گسترش و عمق کانی¬سازی فلزی را ارائه نماید. هدف این پایان نامه اکتشاف کانسار مس بندقیچی با استفاده از نتایج مدل¬سازی و تفسیر داده¬های ip و مقاومت¬ویژه برداشت شده در طول سه پروفیل مجزا در این منطقه می¬باشد؛ که این داده¬ها توسط دستگاه sas4000 ساخت شرکت abem برداشت شدند. پروفیل¬های ژئوفیزیکی عمود بر ساختارهای زمین-شناسی منطقه و در مناطقی که رخنمون¬های ماده معدنی وجود داشت؛ طراحی شدند. هم¬چنین از اطلاعات زمین¬شناسی منطقه شامل مقطع زمین¬شناسـی، اطلاعات ترانشـه¬ها و هم¬چنین شواهد زمین-شناسی موجود در منطقه جهت تفسیر دقیق¬تر مقاطع ژئوفیزیکی استفاده شد. مدل¬سازی معکوس داده¬های ip و مقاومت¬ویژه توسط نرم¬افزار res2dinv انجام و سپس مقاطع دوبعدی مورد تفسیر قرار گرفتند. نتایج حاصل از مدل¬سازی منجر به شناسایی سه زون کانی¬سازی احتمالی در منطقه شدند که این زون¬ها تطابق قابل توجهی با مقطع زمین¬شناسی و مطالعات زمین¬شناسی در منطقه داشت. از طرفی نمای 5/2 بعدی از پروفیل¬ها تا حدود زیادی نشان دهنده پیوستگی زون¬های کانی¬سازی در روندی شمال¬غربی-جنوب¬شرقی است.

روش های اکتشافی به دو دستة روش های مستقیم و غیر مستقیم تقسیم می شوند. روش های ژئوفیزیکی، روش های اکتشافی غیر مستقیمی هستند که نسبت به روش های اکتشافی مستقیم مانند حفاری اکتشافی به هزینه و زمان کمتری نیاز دارند؛ اگرچه تفسیر نتایج آن ها مشکل است. هدف از برداشت های ژئوفیزیکی رسیدن به تصویری دقیق از ویژگی های زیرسطحی است. ip یکی از روش های معمول و کارآمد در شناسایی کانی های سولفیدی و فلزی، مخصوصاً سولفیدهای پراکنده است. از آن جایی که در این منطقه کانی های فلزی به صورت پراکنده در سنگ میزبان قرار گرفته اند، مدل سازی داده های ip به عنوان روش اصلی انتخاب شده است. همراه با این روش، مدل سازی داده های مقاومت ویژه نیز انجام شد تا با تلفیق نتایج حاصل از دو روش بتوان تفسیر دقیق تر و نزدیک تری به واقعیت ارائه کرد. به دلیل توانایی آرایش دوقطبی- دوقطبی در کاهش اثر جفت شدگی الکترومغناطیسی و همچنین قدرت تفکیک نسبتاً خوب، برداشت داده ها با این آرایش و با فواصل الکترودی 20 متر انجام شد. هدف از انجام این پژوهش، تعیین محدوده های کانی سازی مس با استفاده از مدل سازی وارون است. ﺑـﺎ ﺗﻮﺟـﻪ ﺑﻪ ﺷﻮاﻫﺪ ﮐﺎﻧﯽﺳﺎزی در ﻣﻨﻄﻘﻪ، اﺑﺘﺪا ﭘﯽﺟﻮﯾﯽ ﺑه روش های ﻣﻘﺎوﻣﺖوﯾﮋه و ip ﺑﺎ آراﯾﺶ ﻣﺴﺘﻄﯿﻠﯽ اﻧﺠﺎم ﺷﺪ؛ ﺳﭙﺲ روش های ﻣﻘﺎوﻣﺖوﯾﮋه اﻟﮑﺘﺮﯾﮑﯽ و ip ﺑﺮای اﮐﺘﺸـﺎف ﺑـﯽ ﻫﻨﺠﺎریﻫﺎی ﺗﻌﯿﯿﻦ ﺷﺪه به کار گرفته شد. برداشت های مقاومت ویژه و ip در این منطقه بر روی 4 پروفیل با آراﯾﺶ دوﻗﻄﺒﯽ- دوﻗﻄﺒﯽ انجام شد. در این تحقیق، به منظور تعیین محل دقیق کانسار و مشخص کردن محل حفاری، داده های حاصل از برداشت صحرایی به روش های مقاومت ویژه و ip توسط نر م افزار res2dinv مورد مدل سازی وارون قرار گرفته اند و عمق و ابعاد کانی سازی نیز در قسمت های مختلف تعیین گردیده است. نتایج حاصل از مدل سازی دوبعدی و تفسیر داده ها نشان داد که محل های کانی سازی مس تا حد زیادی از روی مقادیر بارپذیری بالا و مقاومت ویژه متوسط تا بالای این محل ها قابل تشخیص است. بنابراین کانی سازی مس در منطقه می تواند از نوع افشان یا پراکنده باشد. با توجه به نبود رس و گرافیت و نیز حضور کالکوپیریت، مالاکیت و دیگر کانی های فلزی مشابه آن ها در محل بی هنجاری ها، منبع ایجاد کننده بی هنجاری های مشاهده شده در مقاطع، مربوط به پراکندگی سولفیدها در عمق است که با اطلاعات زمین شناسی و حفاری تأیید شده است. در پایان این تحقیق، به منظور انجام هر چه بهتر عملیات های اکتشافی آتی؛ چند پیشنهاد از جمله نقاط جدید حفاری ارائه شده است. منطقه هفت کوه در جنوب شرقی شهرستان شهر بابک (استان کرمان) واقع شده است. اطلاعات موجود از منطقه، نقشه زمین شناسی، برداشت های مقاومت ویژه و پلاریزاسیون القایی ، مطالعات صحرایی مانند ترانشه های موجود در منطقه و اطلاعات به دست آمده از پنج گمانه حفر شده در منطقه را شامل می شود

با توجه به قرار گرفتن ایران در نواحی خشک و نیمه خشک و پایین بودن میزان بارندگی و حجم آب های شیرین، اکتشاف و مدیریت منابع آب های زیرزمینی اهمیت زیادی دارد. در این پژوهش از روش سونداژزنی مقاومت ویژه الکتریکی با آرایه شلومبرژه جهت اکتشاف منابع آب زیرزمینی در منطقه قوشه دامغان واقع در بخش شرقی سمنان استفاده شده است. در این منطقه، 40 سونداژ الکتریکی در امتداد 8 پروفیل و با حداکثر طول فرستنده جریان الکتریکی 1000 متر برداشت شده اند. داده های برداشت شده با استفاده از منحنی های استاندارد و کمکی و نرم افزارهای ves، ix1d، ipi2win و res2dinv مدل سازی شده اند و مورد تفسیر قرار گرفته اند. با توجه به نتایج تفسیرهای انجام شده، به طورکلی می توان گفت که لایه های آبدار با مقاومت ویژه بالاتر از 40 اهم متر عموماً از آب زیرزمینی با کیفیت مناسب برخوردارند. در واقع هر چه مقاومت ویژه لایه های آبدار بیشتر باشد، کیفیت آب آن ها بالاتر است و برعکس. با توجه به اینکه در محل برخی سونداژها خصوصاً سونداژهای واقع شده در بخش های مرکزی و جنوبی دشت قوشه، لایه آبدار مقاومت ویژه پایینی را نشان می دهد، می توان نتیجه گرفت که آبرفت ها در این بخش ها ریز دانه بوده و یا کیفیت آب های زیرزمینی پایین است. ارتفاع سنگ کف در بخش های غربی محدوده مطالعاتی، به خاطر بالا بودن ارتفاع محل برداشت سونداژهای ژئوالکتریکی، دارای بیشترین مقدار است، به سمت شرق از مقدار آن¬ کاسته می شود و پس از گذر از سونداژهای مرکزی و در بخش های انتهای شرقی به کمترین مقدار خود می رسد. در جهت شمالی-جنوبی با توجه به عدم تغییرات شدید ضخامت آبرفت ها، ارتفاع سنگ کف از حداقل تغییرات برخوردار است، البته گاهی در بخش های جنوبی تغییراتی در روند آن ها مشاهده می شود که دلیل آن وجود گسلی پنهان می باشد که در بخش های جنوبی محدوده مطالعاتی با جهت جنوب غربی-شمال شرقی واقع شده است. در این پژوهش به منظور مدیریت داده های مقاومت ویژه و اتخاذ تصمیم های مناسب جهت تعیین مناطق با پتانسیل آبی بالا از سیستم اطلاعات مکانی gis، استفاده شده است. ابتدا در محل هر سونداژ پارامترهای مقاومت ویژه، ضخامت و عمق لایه آبدار (سفره آب زیرزمینی) با استفاده از نتایج به دست آمده از مدل سازی و تفسیر داده های سونداژ مقاومت ویژه، تعیین شدند. در مرحله ی بعد پارامترهای مذکور گروه بندی و وزن دهی شده و نقشه های نشانگر هرکدام در محیط نرم افزار arcgis تهیه شد. سپس با توجه به اهمیت هریک از این پارامترها در مدل سازی و تلفیق نتایج، به هرکدام وزنی تعلق گرفت. در ادامه پارامترها با توجه به وزن های در نظر گرفته شده برای آن ها، به روش هم پوشانی شاخص وزنی و منطق فازی تلفیق شد و نقشه های پتانسیل آب زیرزمینی تهیه شد. در نقشه نهایی اکتشافی با گامای 0/95، مقدار ارزش فازی در قسمت های شمال شرقی و جنوب غربی منطقه بالاتر از سایر قسمت های منطقه به دست آمده که نشان از وجود ذخیره آب بالا (با توجه به ضخامت نسبتاً زیاد لایه آبدار)، باکیفیت خوب (مقاومت ویژه نسبتاً بالای لایه آبدار) و دسترسی آسان (عمق کم لایه آبدار) در این قسمت ها است. در نهایت با بررسی نقشه های نهایی اکتشافی و اطلاعات زمین شناسی منطقه مورد مطالعه و با توجه به نظر کارشناسی، محدوده برخی سونداژهای واقع در بخش های شمال شرقی و جنوب غربی منطقه جهت حفر چاه های بهره برداری پیشنهاد می گردد.

به منظور بررسی وضعیت لایه های زمین، تعیین عمق سنگ کف مقاوم، بررسی ناپیوستگی های جانبی (از قبیل شکستگی ها) و بی هنجاری های محلی مانند حفره های احتمالی ساختگاه سدچومان، اقدام به برداشت، پردازش و تفسیر داده¬های مقاومت ویژه الکتریکی و لرزه نگاری شکست مرزی شده است. هدف از این تحقیق، تلفیق یا ترکیب نتایج این دو روش، در شناسایی ساختارهای زیرسطحی می باشد. در این تحقیق، از روش لرزه نگاری شکست مرزی با تعیین سرعت انتشار امواج فشاری و برشی در لایه ها و روش مقاومت ویژه الکتریکی با دو آرایه الکترودی شلومبرژه و crp استفاده شده است. روش لرزه نگاری شکست مرزی با برداشت 24 پروفیل برای ثبت امواج فشاری و امواج برشی انجام شده و بررسی های ژئوالکتریک شامل 400 سونداژ الکتریکی با آرایه الکترودی شلومبرژه و 100 ایستگاه اندازه گیری با آرایه الکترودی crp بوده که سونداژهای الکتریکی در امتداد 28 پروفیل و اندازه گیری های crp در راستای 3 پروفیل در نظر گرفته شده است. نتایج ارائه شده حاکی از پاسخ دهی خوب روش مقاومت ویژه الکتریکی در بررسی ساختارهای زیرسطحی بوده است. همچنین در این تحقیق، بخشی از مهمترین پارامترهای مهندسی خاک در ساختگاه سد چومان به روش لرزه نگاری تعیین شده و مورد بررسی و مطالعه قرار گرفتند. ابتدا پیش پردازش¬های معمول بر روی داده ها انجام گرفت و نمودارهای زمان - فاصله برای هر پروفیل به شکل جداگانه ترسیم گردید. در ادامه این نمودارها به روش زمان رسید دوطرفه تعمیم یافته پردازش و سپس تفسیر گردیدند. بدین ترتیب مقاطع ساختاری سنگ بستر به دست آمد که تغییرات عمقی سنگ بستر را نشان می¬دهد. در این پروفیل ها، سنگ بستر تغییراتی بین 3 تا 12 متر را نشان می دادند که بیانگر ضخامت اندک رسوبات آبرفتی بود. در ادامه، با توجه به تعیین سرعت های موج فشاری و برشی در لایه ها، پارامترهایی مانند شاخص تراکم، شاخص ماده، گرادیان چگالی و نسبت تنش در منطقه محاسبه شد. بر اساس نتایج مربوط به مقادیر سرعت انتشار امواج فشاری و امواج برشی، بی هنجاری قابل ملاحظه ای که توجه به آن از اهمیت چندانی برخوردار باشد، تشخیص داده نشده است. بر این اساس، نتایج سرعت انتشار امواج در محل گسل هایی که در محدوده ساختگاه واقع شده اند، حاکی از کاهش تأثیر شکستگی می باشد و لایه ها از تراکم نسبی برخوردارهستند. با توجه به نتایج حاصل از تلفیق مطالعات لرزه نگاری انکساری و ژئوالکتریک در نرم افزار gis و آشکارسازی گسل در بخش مرکزی که دارای کیفیت بالاتری نسبت به بخش های دیگر محدوده می باشد، می توان با اجرای تمهیدات لازم جهت کنترل گسل در این بخش، فعالیت های احداث سد را آغاز کرد.

یکی از مراحل مهم در اکتشاف ذخایر معدنی، شناسایی مناطق هدف است. روش های پلاریزاسیون القایی و مقاومت ویژه، روش های مناسبی به منظور پی جویی و اکتشاف کانی سازی سولفیدی می باشند. منطقه دره-اشکی به عنوان منطقه مورد مطالعه، یکی از 9 کانسار شناخته شده منطقه بزرگ موته به وسعت 150کیلومتر مربع است. با توجه به شواهد کانی سازی سولفیدی در منطقه دره اشکی، عملیات ژئوفیزیکی با چهار پروفیل مستطیلی با فواصل بین پروفیلی 50 متر و بین ایستگاهی 20 متر انجام شد. به منظور بررسی مناطق امیدبخش در نقشه مستطیل ها، تعداد چهار پروفیل دوقطبی- دوقطبی طراحی و اجرا گردید تا روند آنومالی های احتمالی در عمق بررسی گردد. تفسیر داده های حاصل از پروفیل های دوقطبی – دوقطبی با استفاده از نرم افزار res2dinv انجام گرفت. همچنین، برای نمایش سه بعدی داده های ip و مقاومت ویژه از نرم افزار voxler استفاده شد. با مقایسه نتایج حاصل از تفسیر پروفیل های مستطیلی و پروفیل های دوقطبی - دوقطبی، مناطق کانی سازی سولفیدی و در نتیجه زون های احتمالی طلادار در منطقه شناسایی و بر اساس این نتایج، سه محل مناسب برای حفاری معرفی شده است.یک نقطه حفاری روی پروفیل d01 با عمق 30 متر و دو نقطه حفاری روی پروفیل d02 با عمق 60 متر و 70 متر پیشنهاد شده است.

در منطقه خضرآباد واقع در حدود 40 کیلومتری غرب شهرستان یزد، وجود پتانسیل های متعدد کانی زایی مس و آهن سبب شده است تا در نقاط مختلف این منطقه به خصوص در نواحی جنوبی آن، بررسی های مختلف زمین شناسی، ژئوفیزیکی و ژئوشیمیایی صورت گیرد. مهم ترین معادن مس در این منطقه، معادن مس علی آباد و دره زرشک می باشد؛ که در بخش های جنوبی منطقه قرار گرفته اند. با وجود اثبات پتانسیل اقتصادی مس در بخش های جنوبی این منطقه، هنوز سایر بخش ها از جمله بخش های شمالی آن کمتر مورد توجه قرار گرفته و مطالعات اکتشافی جدی در این بخش-ها صورت نگرفته است. در این عملیات اکتشافی که به منظور اکتشاف مس در منطقه مذکور، انجام شد؛ با استفاده از روش های الکتریکی پلاریزاسیون القایی (ip) و مقاومت ویژه ، ابتدا در مرحله پی-جویی ، تعداد سه پروفیل با آرایش مستطیلی در محدوده ای به وسعت بیش از 38 هکتار جهت شناسایی مناطق امیدبخش از نظر احتمال وجود زون هایی که در آن ها کانی زایی اتفاق افتاده، برداشت شد؛ سپس به منظور بررسی دقیق تر زون های مورد نظر و تعیین ابعاد و عمق ذخیره احتمالی، تعداد 5 پروفیل دوقطبی – دوقطبی با طول های متفاوت برداشت شد. در مرحله بعد داده-های جمع آوری شده با نرم افزارهای res2dinv و zondres2d مورد پردازش و مدل سازی قرار گرفت. از تفسیر نتایج به دست آمده و مقایسه مدل ها با رخنمون های موجود در منطقه این گونه اثبات شد؛ که کانی زایی احتمالی در محدوده مورد مطالعه بر روی یک ناحیه دگرسانی با روند شمال شرقی- جنوب غربی اتفاق افتاده است. این کانی زایی بیشتر به صورت رگه ای و به مقدار کمتر به صورت پورفیری ایجاد شده است. به طوری که نواحی با کانی زایی رگه ای دارای مقاومت ویژه کمتر و شدت بارپذیری بالاتری می باشند. در نهایت براساس مدل سازی های صورت گرفته در محدوده اکتشافی به منظور بررسی عمقی توده معدنی و تعیین ذخیره کانسار، چندین نقطه جهت حفاری عمقی پیشنهاد شد.

با توجه به این مهم که کشور ما دارای پتانسیل های معدنی بسیار بالا است و اکتشافات سفره های آب زیرزمینی و زیست محیطی روز به روز پر اهمیت تر می شود، لذا می توان به منظور اکتشاف و شناسایی این پتانسیل ها، روش هایی از این دست را گسترش داد. به دلیل آنکه برداشت های hem تحت تاثیر نوفه های مختلف قرار می گیرند، اگرچه روش برداشت نسبت به برداشت های الکتریکی سریعتر است اما تفسیر داده های آن بسیار مشکل تر می باشد. یکی از مواردی که در تفسیر بهتر نتایج حاصل از کاوش ها کمک می کند یافتن مقاطع دوبعدی عمقی مقاومت ویژه لایه های زمین می باشد. هر پروژه ژئوفیزیکی علاوه بر برداشت با کیفیت داده ها، نیاز به مدل سازی مناسب و در نهایت ارایه تصویری عمقی از منطقه مورد نظر دارد. از آنجا که تهیه نرم افزارهای حرفه ای بدین منظور، بسیار مشکل و پرهزینه می باشد، ارائه نرم افزارهای بومی کارآمد جهت مدل سازی داده های الکترومغناطیس هوابرد بسیار سودمند است.

در این پایان نامه از روش نسبتا"جدید پلاریزاسیون القایی طیفی در حوزه زمان برای نخستین بار در کشور در محدوده مورد مطالعه استفاده و پارامترهای ثابت زمانی ظاهری، وابسته فرکانسی ظاهری و بارپذیری حقیقی از متن داده های خام استخراج گردیده اند. با استفاده از نتایج پارامتر ثابت زمانی میانگین دانه بندی دانه های فلزی در منبع تولیدکننده پلاریزاسیون القایی استنباط گردید. همچنین از نتایج پارامتروابسته فرکانسی میزان پراکندگی دانه های فلزی(بافت کانیسازی) تعیین شد. با استفاده از مقاطع حاصل از پارامترهای پلاریزاسیون القایی طیفی محلهای احتمالی کانیسازی مشخص و با توجه به اینکه نتایج خام اندازه گیریها اطلاعات کمی دقیق و مطمئنی در باره عمق و هندسه توده های کانیسازی شده زیرسطحی در اختیار قرار نمی دهند، از مدلسازی های معکوس هموار و پارامتری برای تعیین محلهای احتمالی و گسترشهای جانبی و قائم کانیسازی زیرسطحی استفاده شد. در نهایت با تلفیق نتایج حاصل از زمین شناسی، ژئوشیمیائی سطحی، مدلسازیهای معکوس هموار و پارامتری و مقاطع پارامترهای پلاریزاسیون القایی طیفی حوزه زمانی، معتبرترین مکان برای حفاری کنترلی مشخص در پایان پیشنهاداتی جهت انجام مطالعات تکمیلی و بهبود نتایج در موارد اکتشافی مشابه ارائه گردید.