تعیین مرز توده‌های معدنی با استفاده از فیلتر انحنای تانسور گرادیان‌های گرانی

سنگ‌های سرپانتینی شده فوق بازی محلی برای تمرکز کانی با ارزش کرومیت است. وجود اختلاف چگالی قابل ملاحظه این کانه با سنگ های میزبانش، سبب شده تا از روش گرانی سنجی برای شناسایی محدوده های کانی زایی کرومیت استفاده شود و براساس آن مناسب ترین محل برای حفر گمانه های اکتشافی تعیین شود. تعیین حدود توده های معدنی کرومیت به طور معمول با استفاده از فیلترهای فاز محلی و تشخیص لبه انجام می شود. فیلتر زاویه تمایل یکی از فیلترهای آشکارساز لبه است که می تواند مرز ساختارهای زیرسطحی را به شکل کمی تعیین نماید. فیلتر انحنای تانسور گرادیان گرانی نیز برای شناسایی کمی مرز ساختارهای زیرسطحی توسعه داده شده است. در این مقاله از این دو فیلتر برای شناسایی مرز توده های زیرسطحی از روی آنومالی های گرانی حاصل از مدل مصنوعی و نیز داده های واقعی گرانی برداشتی از روی مناطق کرومیت دار استفاده شده است. نتایج بررسی نشان می دهد فیلتر انحنای تانسور گرادیان گرانی مرز توده ها و ساختارهای زیرسطحی را با دقت بیشتری تفکیک و بارز می کند. به کارگیری فیلترهای زاویه تمایل و انحنای تانسور گرادیان گرانی بر روی داده های گرانی بوگه محدوده کرومیت‌دار در ایالت کاماگئی کشور کوبا توانست مرز کانی زایی کرومیت را مشخص نماید. با توجه نتایج مطالعات زمین شناسی و اطلاعات حاصل از گمانه های اکتشافی در این محدوه می توان گفت استفاده از فیلتر انحنای تانسور گرادیان گرانی دقت بالایی در شناسایی مرز توده‌ها داشته است. با توجه به اینکه داده های گرانی این محدوده دارای آنومالی مشخصی بود، لذا از داده های گرانی کانسار کرومیت شرق سبزوار که به نسبت پیچیده تر است، نیز استفاده شد. نتایج به کارگیری این فیلتر روی داده های این محدوده اکتشافی نیز جواب های قابل قبولی را ارائه داده است. بنابراین از این فیلتر می‌توان در شناسایی ساختارهای زیرسطحی در داده‌های میدان پتانسیل استفاده نمود.

Edge Detection of Chromite Lenses Using Curvature Gravity Gradient Tensor

Summary Chromite exploration is an important mineral exploration. Gravity method is very popular in chromite exploration due its highdensity contrast with hosting rock. Edge detection methods are used to determine lenses of chromite. In this paper, we used the curvature gravity gradient tensor (CGGT) along with the tilt angle method to detect chromite lenses. Application of the methods on synthetic and real gravity data showed that the CGGT can determine the edges of chromite lenses better than the tilt angle method.   Introduction Chromite is a strategic mineral. Therefore, the exploration of chromite mineral reserves is the main mineral exploration priorities. Chromite has a marked density contrast with the host rock, so the gravity method can be applied for exploration of the chromite ore bodies. The boreholes locations are usually determined after finding the edges of the chromite lenses by edge detection of the gravity anomalies. There are various edge detection methods. Most of the edge enhancement techniques are interpreted qualitatively. The Tilt angle method is a traditional method that can detect edges of subsurface structures quantitatively. The value of Tilt angle is zero above edges of subsurface bodies. The curvature gravity gradient tensor (CGGT) was also used to interpret the geological structure quantitatively. The value of eigenvalues of CGGT are zero above edges of subsurface bodies. In this paper, we used CGGT for edge detection of chromite lenses.   Methodology and Approaches In order to obtain CGGT, at first, horizontal vector gradients of gravity gradient tensors are computed from the vertical component of gravity data with a Fourier transform technique. Then the eigenvalues of CGGT are obtained. The large eigenvalue determines the edges of negative density bodies while the small eigenvalue only can be used to outline edges of positive density bodies. The chromite has positive density contrast with the host rock and produce positive gravity anomaly. Therefore, we choose the small eigenvalue to outline edges of the chromite lenses. Finally, the tilt angle is also applied to compare with the CGGT.   Results and Conclusions The robustness of the codes used for the edge enhancement is tested with gravity field anomaly map caused by four prisms of synthetic bodies. The results indicated that the proposed method can enhance the edges of the synthetic bodies with zero contour of the small eigenvalue of the CGGT. Then, the proposed method has been applied on the real gravity data from chromite deposits In Camaguey province, Cuba. The results showed that the zero contour of the small eigenvalue of the CGGT can outline the edges of synthetic bodies and chromite lenses better than the zero contour of the tilt angle method. Therefore, we can use the small eigenvalue of the CGGT to detect edges of chromite lenses precisely.