مقایسه روش فرکتال عیار-مساحت (C-A) و شاخص سینگولاریتی در جداسازی آنومالی‌های ژئوشیمیایی عنصر مس در زون فلززایی ملایر-الیگودرز-اصفهان

کمربند فلززایی ملایر-الیگودرز-اصفهان با طولی افزون بر 400 کیلومتر و عرض 90 کیلومتر بزرگترین کمربند فلززایی سرب و روی در ایران است. با توجه به اینکه یکی از مهم ترین فلزات همراه با زون های سرب و روی، مس می باشد، در این پژوهش، به منظور جدایش جوامع آنومالی ژئوشیمیایی از زمینه این فلز از روش های فرکتال عیار مساحت (c-a) و شاخص سینگولاریتی (si) استفاده شده است. لذا تجزیه و تحلیل 19974 نمونه از رسوبات آبراهه ای با استفاده از روش های نام برده در زون فلززایی ملایر الیگودرز اصفهان، منجر به تفکیک مناطق آنومال عنصر مس گردید. در نقشه های حاصل از مدل فرکتال عیار مساحت (ca)، قسمت های شمال غرب و جنوب شرق زون بیشترین میزان آنومالی را از خود نشان می دهد. در نقشه های حاصل از روش شاخص سینگولاریتی (si)، آنومالی های پنهان بهتر نمایش داده شده و انطباق خوبی بین آنومالی ها و موقعیت فعلی معادن مس در زون مورد نظر وجود دارد. با تطبیق آنومالی های به دست آمده از هر دو روش با نقشه زمین شناسی محدوده مورد نظر، مشخص گردید که آنومالی های به دست آمده هم پوشانی بالایی با واحد آهک کرتاسه در منطقه نشان می دهد و لذا این واحد می تواند راهنمای اکتشافی مناسبی برای پی جویی عناصری نظیر سرب، روی و مس در این منطقه محسوب شود.

Comparison of concentration-area (C-A) fractal method and singularity index in separation of geochemical anomalies of Cu element in Malayer-Aligudarz-Esfahan metallogenic zone

IntroductionMalayerAligudarzEsfahan metal belt with a length of more than 400 km and a width of 90 km is located in the active zone of SanandajSirjan and is the largest lead and zinc metal belt in Iran. Considering that one of the most important metals with Pb and Zn zones is Cu, in this study, in order to separate geochemical anomalies from background anomaly of the Cu metal, we used fractal methods of concentrationarea (CA) and Singularity Index (SI).Materials and Methods MultifractalFractal and multifractal models have also been applied to separate anomalies from background values. These methods are gradually being adopted as an effective and efficient means to analyze spatial structures in metallic geochemical systems. The concentrationnumber (CN), concentrationarea (CA) multifractal methods have been used for delineation and description of relations among mineralogical, geochemical and geological features based on surface and subsurface data. Fractal/multifractal models consist of the frequency distribution and the spatial selfsimilar or selfaffine characteristics of geochemical variables and have been demonstrated to be effective tools for decomposing geological complexes and mixed geochemical populations and to recognize weak geochemical anomalies hidden within strong geochemical background.Singularity Index (SI)The Singularity technique is another important method developed for fractal/multifractal modeling of geochemical data. It is defined as the characterization of the anomalous behaviors of singular physical processes that often result in anomalous amounts of energy release or material accumulation within a narrow spatial–temporal interval. The Singularity can be estimated from observed element concentration within small neighborhoods based on the following equation:(1)The Singularity Index is a powerful tool to identify weak anomalies, but it is influenced by the selection of the window size.Results and Discussion                                              In general, 19974 stream sediment geochemical samples were analyzed using the ICPMS and XRF method. The geochemical anomalies of the Cu metal were separated using fractal methods concentrationarea (CA) and according to the fitting line Cu metal on the logarithmic graph. The singularity index was estimated through a large window and mainly reflects regional changes but it does not focus on the local weak anomalies. In maps derived from fractal method of concentrationarea (CA), the NorthWest and SouthEast parts of the zone showed the highest anomaly. In maps that were obtained from the Singularity Index method, the hidden anomalies are better represented and there is a good overlap between the anomalies and the current position of the Cu deposits in the target zone.Conclusions      By matching the anomalies obtained from both methods with the geological map of the target area, it was determined that the obtained anomalies showed high overlap with the cretaceous limestone unit in the region. So this unit can be a good guide of exploration for identifying elements such as Pb, Zn and Cu in this area.