به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت
مقالات رزومه:

دکتر ابوالقاسم کامکار روحانی

  • Mina Shafiabadi, Abolghasem Kamkar Rouhani *

    Considering the effect of fractures in increasing hydrocarbon recovery, the study of reservoir rock fractures is of particular importance. Fractures are one of the most important fluid flow paths in carbonate reservoirs. Image logs provide the ability to detect fractures and other geological features and reservoir layers. In this study, two approaches were used to detect fractures using FMI image log in two wells A and B located in one of oilfields in southwest of Iran. In the first stage, the correction and processing of the FMI raw data were carried out to identify the number and position of fractures, as well as the dip, extension, classification, and density of fractures. In the second step, by considering that the fractures possess the edges in the FMI images, various edge detection filters such as Prewitt, Canny, Roberts, LOG, Zero-cross and Sobel were applied on the image data, and then, their performances for identification of fractures were compared. Finally, the automatic identification of fractures was done by applying the Hough transform algorithm and the results showed that Canny algorithm was the best option to perform Hough transformation. The comparison of the efficiency of the above-mentioned edge detection filters for identification of fractures, and more importantly, the automatic identification of fractures using the Hough transform algorithm can be considered as the novelty of this research work.

    Keywords: Fracture, FMI Image Log, Edge Detection Filters, Hough Transform
  • رضا معزی نسب، علیرضا عرب امیری*، ابوالقاسم کامکار روحانی
    محدوده چاه‎ موسی به مساحت 28.54 کیلومترمربع در استان سمنان قرار دارد. این معدن در جنوب شهر شاهرود و در شمال‎ غرب روستای ترود قرار گرفته‎ است. هدف از انجام این پژوهش مدل سازی و تخمین ذخیره محدوده چاه‎ موسی است. مطالعات اکتشاف تکمیلی در 56 هکتار از شمال‎ غرب محدوده شامل نقشه‎ برداری توپوگرافی 1:1000، تهیه نقشه 1:1000 زمین‎ شناسی، حفاری‎ های مغزه‎ گیری، لاگ‎ نگاری، نمونه‎ گیری و تخمین ذخیره انجام شده است. از دیدگاه زمین‎ شناسی این محدوده به لحاظ مشخصات سنگ‎ شناختی شامل انواع سنگ‎ های آتشفشانی تا آذرآواری و آتشفشانی- تخریبی با ترکیب‎ های حدواسط تا اسیدی است؛ که در بخش‎ هایی دایک‎ مشاهده می شود. بر اساس مطالعات زمین شناسی اقتصادی، ذخیره مس محدوده چاه موسی در رده ذخایر تیپ مانتو طبقه بندی می شود. برای دستیابی به هندسه کانسار و تخمین ذخیره تعداد 66 گمانه مغزه‎ گیری به متراژ کل 13360.50 متر حفاری، مغزه‎ گیری، لاگ‎ نگاری در محدوده انجام شد که از این میان تعداد 22 گمانه و 3826 متر در ارزیابی ذخیره مورد استفاده قرار گرفته است. برای ساخت فضای تخمین مدل عیاری- ‎ ساختاری بر اساس اطلاعات گسل‎ های کنترل‎ کننده کانی‎ زایی و اطلاعات عیار گمانه‎ ها با عیار مس بیش از 1/0 درصد و با استفاده از نرم افزارهای مختلف استفاده شد. تخمین ذخیره با استفاده از مشخصات بیضوی جستجو، پارامترهای بهینه‎ سازی شده تخمین و مدل بلوکی ساخته شده و با روش‎ های کریجینگ معمولی و عکس مجذور فاصله انجام شد. نتایج روش کریجینگ معمولی، در مقاله ارایه شده است. تفکیک زون اکسیدی بر اساس عیار مس اکسیدی و در نظر گرفتن نسبت اکسیدی 30 درصد انجام شد که بیشترین عیار مس اکسید 71/3 درصد است. میزان ذخیره زمین شناسی با عیار حد 1/0 درصد مس 4/4 میلیون تن با عیار متوسط مس 74/0 درصد است که از این مقدار 1/3 میلیون تن با عیار متوسط مس 75/0 درصد ذخیره اکسیدی و 3/1 میلیون تن با عیار متوسط مس 73/0 درصد سولفیدی است. ذخیره اندازه گیری شده (ذخیره قطعی) 2/3 میلیون تن با عیار متوسط مس 77/0 درصد (بخش اکسیدی: 2/2 میلیون تن با عیار مس 78/0 درصد، بخش سولفیدی: 950 هزار تن با عیار مس 75/0 درصد) است.
    کلید واژگان: اکتشاف، تخمین ذخیره، چاه‎موسی، شاهرود، ترود، مدل‎سازی، مس
    Reza Moezi Nasab, Ali Reza Arab, Amiri *, Abolghasem Kamkar-Rouhani
    Chahmusa area, with a surface area of 28.54 square kilometers, is located in Semnan Province. Chahmusa mine is located in the south of Shahrood city and the northwest of Troud village. This research aims to do mineral Reserve modeling and estimation in the Chahmusa area. Additional exploration studies have been carried out in a limited area with a surface of 56 hectares northwest of the area. These exploration studies in the area include 1:1000 topographic mapping, preparation of 1:1000 mineralogical and tectonic maps, core drilling, logging, sampling, and reserve estimation. From the geological point of view, this area includes all types of volcanic rocks, such as pyroclastic and volcanoclastic rocks, with intermediate to acidic compositions that can be seen in some parts of the dike that occurred in the area. Economic and geological studies of mineralization type in the Chahmusa area place the mineralization in the category of copper deposits of manto type. In order to obtain the geometry of the deposit and estimate the reserve, 66 cored boreholes with a total length of 13360.50 meters, of which 22 cored boreholes with a total length of 3826 meters, have been used in reserve evaluation. In addition to lithological and mineralogical logging. Were carried out in the area. In this study, the estimation space of the grade-structural model based on the information on mineralization-controlling fault in the area was constructed, and the grade information of boreholes with a copper grade of more than 0.1% was obtained using different software packages. Reserve estimation was made using search ellipse specifications, optimized estimation parameters, block model, and ordinary kriging and inverse distance square methods. Due to the better results of the ordinary kriging method, these results were presented in this paper. In order to control the calculated reserve estimation, vertical sections were also used to calculate reserve estimation. The results imply that the estimation accuracy was achieved using the ordinary kriging geostatistical method. The oxide zone was separated based on the grade of copper oxide and considering the oxide ratio of 30%. The amount of geological resources with a copper grade of 0.1% is 4.4 million tons with an average copper grade of 0.74%. From this amount, 1.3 million tons with an average grade of copper of 0.75% are the reserves of copper oxide type, and 1.3 million tons with an average grade of copper of 0.73% are the reserves of copper sulfide type. The measured resource (i.e., definite reserve) is 2.3 million tons with an average copper grade of 0.77% (the copper oxide reserve part is 2.2 million tons with a copper grade of 0.78%, and the copper sulfide reserve part is 950 thousand tons with a copper grade of 0.75%).
    Keywords: Exploration, Reserve Estimation, Chahmusa, Shahrood, Modeling, Copper
  • امیرمحمود رضویان، علیرضا عرب امیری*، ابوالقاسم کامکار روحانی، میثم داود آبادی فراهانی

    تصاویر ماهواره ای و عکس های هوایی ابزار مهمی در پروژه های اکتشاف مواد معدنی، بررسی های زیست محیطی و پایش آلودگی اند. از آن ها می توان به روش های مختلفی استفاده کرد زیرا دسترسی زمین شناسان و دیگر متخصصان را به مسیرها، جاده ها، مناطق صعب العبور و مناطق مسکونی فراهم می کنند. همچنین این تصاویر برای نقشه برداری معدن و دسترسی بالقوه به مناطق اکتشافی و در نظر گرفتن تاثیرات زیست محیطی یک پروژه، گام بزرگی است. تصاویر ماهواره های سنتینل به دلیل باندهای فرکانسی متعددی که ماهواره برداشت می کند و به زمین شناسان، دانشمندان و متخصصان امکان تفسیر طول موج هایی را می دهد که توسط چشم انسان قابل مشاهده نیستند، بسیار مفید است. خاک به عنوان یک منبع ارزشمند تولید منابع غذایی در طبیعت محسوب می شود و پایش آلودگی آن هنگام فعالیت های معدنی بسیار مهم است. به دلیل مشکلات و هزینه های روش های سنتی مانند زمین آمار و ژئوفیزیک و با توجه به پتانسیل بالای فناوری سنجش از دور و داده های ماهوار ه ای چندطیفی این امکان فراهم است تا ویژگی های خاک و آلودگی آن را در سطح وسیع تر، با هزینه و زمان کمتر برآورد شود. با توجه به توضیحات فوق در این تحقیق از تصاویر ماهواره سنتینل 2 برای تهیه نقشه آلودگی سطحی و فیزیکی معدن زغال سنگ در منطقه دامغان، استفاده شده است. روش استفاده شده در این تحقیق ترکیب گرادیان سوبل و خوشه بندی فازی با توجه به قابلیت های عملگر گرادیان در نشان دادن مرزهای تغییرات و خوشه بندی فازی در دسته بندی مرزها بوده است. نتایج بدست آمده نشان داد، روش پیشنهادی می تواند با خطای حدود ده متر، مرزهای مناطق آلوده و سایر قسمت های منطقه را از یکدیگر تفکیک کند.

    کلید واژگان: خوشه بندی فازی، ماهواره سنتینل 2، پایش آلودگی، گرادیان سوبل، پردازش تصاویر ماهواره
    Amirmahmood Razaviyan, Alireza Arab Amiri *, Abolghasem Kamkar Rouhani, Meysam Davoodabadi

    [1] Corresponding Author Human activities, such as mining, constructing highways, and building infrastructures like dams and industrial facilities, have caused significant damage to many natural ecosystems. In addition to disrupting the balance of these ecosystems, some of these activities have led to considerable pollution. Traditional methods, such as geostatistics and geophysics, while helpful info helpful in identifying contaminated areas and measuring the extent of pollution, are often costly, time-consuming, and come with helpful in identifying areas and measuring the extent of pollution, are often expensive, time-consuming and come with various limitations. To address these limitations, remote sensing data can provide an effective solution. The foundation of remote sensing lies in the spectral frequencies or images captured through satellite or drone equipment. Remote sensing data processing methods for identifying the type and estimating the extent of soil contamination fall into three main categories: physical models, mathematical models, and physics-based mathematical models. Given the various challenges associated with remote sensing of pollution in mining areas and their surroundings and the limited research conducted—particularly in Iran—this study addresses a critical important important important necessary conducted undertaken—particularly in Iran—this study addresses the essential gap. Iran hosts numerous mining sites in or near critical environmental ecosystems, making pollution management in these areas a pressing issue. This research proposes a method combining fuzzy clustering and edge-based features to identify surface and physical soil contamination caused by mining activities and coal-washing waste from the eastern Alborz coal preparation plant. This approach uses Sentinel-2 satellite imagery at a 1:100,000 scale for the studied mining area. The study focuses on the eastern Alborz coal mining region in Semnan Province, Iran. This area lies 140 kilometers from the provincial capital, 25 kilometers northeast of Damghan, and 75 kilometers from Shahroud.

    Keywords: Fuzzy Clustering, Sentinel 2, Pollution Segmentation, Coal, Satellite Image Processing
  • Reza Moezzi Nasab *, Abolghasem Kamkar-Rouhani, Alireza Arab-Amiri

    Drones, also referred as Unmanned Aircraft Systems (UAS), Unmanned Aerial Vehicles (UAV) or Remotely Piloted Aircraft (RPA), are aircraft without pilot on board. Currently the drones are used for geological and topographic mapping, coastal control, landslide inspections, etc., and are capable to integrate geophysical sensors like magnetic, electromagnetic, infrared, radar, natural gamma ray sensors and etc. UAS technology have several advantage over conventional airborne geophysics like resolution, accurancy, cost, etc. We are witnessing the birth of a new branch of aviation, which could be profitably applied to geophysics measurements.In the modern-day advent of new technologies and methodologies in geophysics has become more important than ever before in acquiring better data from the Earth’s subsurface. This advent has yielded a somewhat predicted fusion in the way geophysical data is acquired, by combining the power of Unmanned Aerial Vehicles (UAVs) and smaller, more hardware-integrated sensing equipment. Safety and cost considerations very play in the cause and effect of this culture shift in the realm of geophysics, whereas drones are more capable of flying closer to the ground, have greater vertical gradients, require less power for flight, and most evidently, the nonnessecity of human collateral. Ultimately, drones should be, and to an extent is becoming, at least in geophysics, the way of the future.

    Keywords: UAV, UAS, RPA, Drones, Geophysics
  • Mahyar Yousefi *, Saeed Yousefi, A.Ghasem Kamkar Rouhani
    The different methods for delineating favorable areas for mineral exploration utilize exploration criteria regarding targeted mineral deposits. The criteria are elicited according to conceptual model parameters of the targeted mineral deposits. The selection of indicator criteria, the evaluation of their comparative importance, and their integration are critical in mineral prospectivity modelling. In data-driven methods, indicator features are weighted using functions whereby the importance of certain indicator criteria may be ignored. In this paper, a data-driven method is described for recognizing and converting exploration criteria into quantitative coefficients representing favorability for the presence of the targeted mineral deposits. In this approach, all indicator features of the targeted mineral deposits are recognized and incorporated in the modelling procedure. The method is demonstrated for outlining favorable areas for a Mississippi valley-type fluorite deposit in an area, north of Iran. The method is developed by studying and modelling the geological characteristics of known mineral occurrences. The degree of prediction ability of each exploration criterion is quantified as a recognition coefficient, which can be used as a weight attributed to the criterion in mineral exploration targeting to outline favorable areas.
    Keywords: weighting, Exploration features, Exploration targeting, Recognition coefficient
  • سعید نظری، علیرضا عرب امیری، ابوالقاسم کامکار روحانی، فریدون شریفی
    Saeed Nazari, Alireza Arab Amiri *, Abolghasem Kamkar Rouhani, Fereydoun Sharifi

    In this work, we simulate the frequency-domain helicopter-borne electromagnetic (HEM) data over the two-dimensional (2D) and three-dimensional (3D) earth models. In order to achieve this aim, the vector Helmholtz equation is used to avoid the convergence problems in Maxwell’s equations, and the corresponding fields are divided into primary and secondary components. We use the finite difference method on a staggered grid to discretize the equations, which can be performed in two ways including the conventional and improved finite difference methods. The former is very complex in terms of programming, which causes errors. Furthermore, it requires different programming loops over each point of the grid, which increases the program’s running time. The latter is the improved finite difference method (IFDM), in which pre-made derivative matrices can be used. These pre-made derivative matrices can be incorporated into the derivative equations and convert them directly from the derivative form to the matrix form. After having the matrix form system of linear equations, Ax = b is solved by the quasi-minimal residual (QMR). IFDM does not have the complexities of the conventional method, and requires much less execution time to form a stiffness or coefficient matrix. Moreover, its programing process is simple. Our code uses parallel computing, which gives us the ability to calculate the fields for all transmitter positions at the same time, and because we use sparse matrices thorough the code memory space, requires to store the files is less than 100 MB compared with normal matrices that require more than 15 GB space in the same grid size. We implement IFDM to simulate the earth’s responses. In order to validate, we compare our results with various models including the 3D and 2D models, and anisotropic conductivity. The results show a good fit in comparison with the FDM solution of Newman and the appropriate fit integral equations solution of Avdeev that is because of the different solution methods.

    Keywords: Helicopter-borne electromagnetic, Frequency-domain, Forward modeling, Finite Difference Method
  • علی آقایی کردشامی، علیرضا عرب امیری، ابوالقاسم کامکار روحانی، حمید بیژنی*

    در این تحقیق با برداشت داده های ژیورادار و مقاومت ویژه الکتریکی از مخزن پلی اتیلنی در حالت خالی و پر از محلول کات کبود، روش های مقاومت ویژه الکتریکی و رادار نفوذی به زمین (GPR) به صورت کنترل شده در مکان آزمایش های ژیوفیزیک دانشگاه صنعتی شاهرود مطالعه شده است. جهت بررسی چگونگی تغییرات ویژگی های الکتریکی بر اثر فرورفت جریان محلول در یک زمین آبرفتی و همچنین تغییرات ناشی از پر یا خالی بودن یک لوله پلی اتیلنی مدفون، با استفاده از دو روش ذکر شده، برداشت داده در زمین آبرفتی، قبل و بعد از نشت محلول به سطح زمین انجام شده است. لوله پلی اتیلنی مخزنی است که با یک شیر در سطح زمین آبرفتی تخلیه می شود. داده های مقاومت ویژه الکتریکی و GPR محدوده در دو زمان متفاوت (تابستان و پاییز)، برداشت، پردازش و تفسیر شده است. پردازش، مدل سازی و تفسیر داده های برداشت شده در قالب مدل های دوبعدی مقاومت ویژه الکتریکی و مقاطع عرضی GPR انجام شده است. از مهم ترین نتایج این مطالعه می توان به عملکرد خوب روش مقاومت ویژه الکتریکی در آشکارسازی جزییات، آشکار نشدن مناسب جزییات در روش GPR برای زمین های آبرفتی با رس زیاد، نامناسب بودن آنتن فرستنده با بسامد 150 مگاهرتز در روش GPR، اثر مخرب رطوبت بر عملکرد این روش و در نهایت، آشکار نکردن اهداف با روش GPR به دلیل تباین کم گذردهی نسبی الکتریکی بین اهداف و زمینه اشاره کرد. با استفاده از داده های مقاومت ویژه الکتریکی لوله پلی اتیلنی، قسمت هایی که خاک سست و متخلخل دارند، آشکارسازی و مناطق مختلف با توجه به رطوبت نسبی موجود در آنها تفکیک شده است.

    کلید واژگان: مقاومت ویژه الکتریکی، رادار نفوذی به زمین (GPR)، لوله پلی اتیلنی، مدل سازی دوبعدی، مکان آزمایش ژئوفیزیکی دانشگاه صنعتی شاهرود
    Ali Aghaei Kordeshami, AliReza Arab-Amiri, Abolghasem Kamkar-Rouhani, Hamid Bizhani *

    This study investigates the efficiency of different geophysical methods for detecting contaminated zones as well as hidden pipes. There are a number of geophysical techniques that can be useful and beneficial for achieving these purposes. Ground penetrating radar (GPR) and electrical resistivity methods are the most useful approaches for identifying polluted areas and buried features, causing us to utilize such methods in the area. Although GPR and electrical resistivity methods are solely effective for mapping subsurface targets, the integration of these methods might provide us valuable information and valid outcomes. In this paper, electrical resistivity and GPR surveys are conducted and acquired data are modelled to investigate the pollution leakage in the ground. To achieve this aim, a polyethylene pipe with inlet and outlet valves is considered as a tank buried underground in the geophysical test site of Shahrood University of Technology. In the first step of the study, the electrical properties of the empty pipe were measured and modelled using electrical resistivity and GPR methods. In the next step, the pipe was filled by the cupric sulfate solution and electrical measurements were performed again. In addition, the electrical properties were investigated by means of electrical resistivity and GPR methods in another area, sitting on alluvial soil, after and before injecting the cupric sulfate solution. It is worth mentioning that the measurements were performed after drying the surface which was humid due to the injection of cupric sulfate to avoid false conductivity on the ground. The designed profiles include four lines on a buried reservoir and five profiles on alluvial soil. However, the 2D modeling results and interpretation of the acquired data along with two (on the buried target) and three (on alluvial soil) survey lines are just presented in this paper. After collecting and interpreting the electrical resistivity and GPR data in the study area, the results are in the form of two-dimensional models of electrical resistivity and GPR cross sections, which have been obtained by use of RES2DINV and Prism2 softwares, respectively. The obtained results revealed that the electrical resistivity method enjoys a relatively good performance in detailed detection. It is also shown that the GPR method is not able to work properly in alluvial soils with high clay and it suffers from the unsuitability of the transmitter antenna with a frequency of 150 MHz and the destructive effect of moisture on the performance. Regarding the obtained outcomes and using electrical resistivity data, ground details such as polyethylene reservoir, loose and porous soil parts and separation of different areas according to the relative humidity in them have been revealed.

    Keywords: Electrical resistivity, Ground penetrating radar (GPR), Polyethylene Pipe, Two-dimensional modelling, Geophysical test site of Shahrood University of Technology
  • سمیرا مصری، شجاع قربانی دشتکی*، حسین شیرانی، ابوالقاسم کامکار روحانی، حمیدرضا متقیان

    امروزه استفاده از روش های نوین به منظور برآورد پارامترهای هیدرولیکی همانند منحنی مشخصه رطوبتی مورد توجه قرار دارد. هدف از این پژوهش برآورد عوامل اثرگذار در مدل سازی پارامترهای منحنی مشخصه رطوبتی، به وسیله خصوصیات زودیافت فیزیکی، ژیوفیزیکی و مکانیکی با استفاده از درخت تصمیم گیری و تخمین گر خطا اعتبار-سنجی متقاطع و بازجایگزینی می باشد. در این پژوهش، 72 نمونه خاک از شش بافت مختلف از روستای مرغملک و شهرستان شهرکرد گردآوری شد. خصوصیات زودیافت خاک در دو سناریو (سناریو اول: کربنات کلسیم، ماده آلی، درصد شن و رس، چگالی ظاهری، pH، EC، میانگین وزنی قطر خاکدانه خشک و مرطوب و رطوبت اشباع، سناریو دوم: کربنات کلسیم، ماده آلی، درصد شن و رس، چگالی ظاهری، درصد سنگریزه، مقاومت الکتریکی، ثابت دی الکتریک، مقاومت فروروی) به نرم افزار معرفی شدند. نتایج حاصل از این پژوهش نشان داد که ضریب همبستگی برای متغیرهای هدف PWP در سناریو اول 88/0 و در سناریو دوم برای متغیر هدف FC 93/0 بیشترین مقدار است. با جایگزینی ویژگی های ژیوفیزیکی و مکانیکی در سناریو دوم ضریب همبستگی برای متغیرهای FC و α که متاثر از ساختمان و بافت خاک هستند افزایش و برای متغیرهای PWP و n و m که بیشتر متاثر از بافت خاک هستند، کاهش یافت. %RMSE نیز برای متغیرهای FC و α در سناریو دوم با اختلاف جزیی کمتر از سناریو اول بود، اما به طور کلی با توجه به %RMSE مدل سازی برای همه متغیرهای هدف در هر دو سناریو موفق بوده است.

    کلید واژگان: ثابت دی الکتریک، مقاومت الکتریکی، مقاومت مکانیکی، هوش مصنوعی
    Samira Mesry, Hossein Shirani, Abolghasem Kamkarrohani, Hamidreza Motaghian

    Nowadays, the use of new methods to estimate hydraulic parameters such as soil moisture characteristic curve is considered. The aim of this study was to determine the effective factors in modeling of moisture characteristic curve parameters, from conveniently available, by the decision tree and error estimator cross validation and resub stitution were used. In this study, 72 soil samples were collected from six different tissues from the village of Margalomk and Shahrekord city. Conveniently available soil properties were introduced into software in 2 scenarios (the first scenario %sand, %clay, OM%, CaCO3, BD, pH, EC, mean weight diameter of dry aggregate (MWD dry), mean weight diameter of wet aggregate (MWD wet) and θs, the second scenario %sand, %clay, OM%, CaCO3, BD, %gravel, electrical resistivity, dielectric constant, root penetration resistivity). The results showed that the correlation coefficient for the PWP target variables in the first scenario is 0.88 and in the second scenario the maximum value for the FC target variable is 0.93. By replacing, geophysical and mechanical properties in the second scenario, the correlation coefficient for the variables FC and α Which are affected by the structure and texture of the soil increased, and decreased for PWP, n and m variables, which are more affected by soil texture. %RMSE was also slightly lower for the FC and α variables in the second scenario than in the first scenario, but in general according to% RMSE, modeling for all variables was successful in both scenarios.

    Keywords: Dielectric constant, Electrical resistivity, Mechanical resistivity, Artificial intelligence
  • میعاد بادپا*، ابوالقاسم کامکار روحانی، علیرضا عرب امیری، مهدی محمدی ویژه

    با وجود توسعه بسیاری از شهرهای استان مازندران (از جمله خلیل شهر و بهشهر در بخش خاوری استان) بر روی شاخه های کواترنری گسل خزر، شناخت کامل ساز و کار گسل و نیز آشکارسازی امتدادهای گسل های فرعی در مناطق حساس شهری حایز اهمیت است. از طرفی به سبب پوشیده شدن برخی مناطق به وسیله رسوبات هولوسن و نبود رخنمون گسل در بسیاری از مناطق، رویکرد اساسی برای بررسی گسلش، استفاده از روش های اکتشافات زیرسطحی به ویژه روش های ژیوفیزیکی است. در این مطالعه نخست با بهره گیری از روش مدل سازی پیشرو مقاومت ویژه الکتریکی و رادار نفوذی به زمین (GPR)، پاسخ پارامترهای فیزیکی(گذردهی، هدایت و مقاومت ویژه الکتریکی) انواع گسل، درزه و ساختارهای زمین شناسی منطقه خلیل شهر مورد بررسی قرار گرفت. همچنین خطوط برداشت داده های واقعی مقاومت ویژه و GPR در جهت عمود بر امتداد احتمالی گسل خزر در منطقه خلیل شهر طراحی شد و در نهایت داده های مقاومت ویژه پس از انجام تصحیحات، با استفاده از روش های وارون سازی مختلف از جمله بهینه سازی حداقل مربعات غیر خطی لونبرگ-مارکوارت، اکام و... مورد پردازش قرار گرفت و در نهایت پس از تلفیق نتایج حاصل با پروفیل های پردازش شده GPR و همچنین اطلاعات زمین شناسی منطقه و تفسیر مقاطع، پارامترهای شیب و امتداد شاخه های گسل خزر در نرم افزار Streonet به نمایش درآمد. پس از تلفیق نتایج حاصل از روش های رادار و مقاومت ویژه، سه شاخه ی جدید کواترنری گسلی در طول مقاطع مقاومت ویژه مشاهده شد. این شاخه ها F1، Fji و Fnm نامگذاری شدند. شاخه-های فرعی، نشان دهنده حرکات تکتونیکی جوان گسل خزر بوده که به سبب کشیده شدن امتداد گسل به داخل رسوبات عهد حاضر این حرکات از دید پنهان مانده است. شاخه های گسل خزر در منطقه خلیل شهر دارای امتداد تقریبی خاوری-باختری (N80E) بوده و جهت شیب به سمت جنوب و میزان شیب 45 تا 80 درجه SE برآورد شده است.

    کلید واژگان: شاخه های گسل خزر، کواترنری، مقاومت ویژه الکتریکی، رادار نفوذی به زمین، خلیل شهر
    Miad Badpa*, Abolghasem Kamkar-Rouhani, Alireza Arab- Amir, Mehdi Mohammadi Vijhe

    Basic approach for investigation of Khazar fault, due to covered areas by quaternary deposits and absence of the fault outcrop in some of areas in the region, is to use the subsurface exploration methods, and especially, high resolution geophysical methods. In this study, we calculated the subsurface geometric parameters of Khazar fault, geological model, and especially, the Khazar fault borders in Khalilshahr region by comparison of GPR and resistivity profiles, and combining the results with geological results, and then, we made forward and inverse modeling of the resistivity and GPR data.

    Keywords: Geometric parameters, Khazar fault, RES2DINV, GPR, resistivity, inverse modeling, Khalilshahr
  • Hamed Fazliani *, Abolghasem Kamkar-Rouhani, Alireza Arab-Amiri
    Lack of the existence of known mineral prospects in the preliminary stages of mineral exploration is the main problem of data-driven mineral potential modeling methods. On the other hand, applying the expert’s knowledge and judgment in different stages of mineral potential modeling, is the main difficulty of knowledge-driven mineral potential modeling methods. In addition, other difficulties in these methods can be mentioned such as determination of important variables, weighting to various classes of maps or information layers, and so on. Hence, the accuracy of the results of the knowledge-driven modeling methods is highly dependent on the amount of knowledge and experience of the expert. In this study, the principal component analysis (PCA) has been introduced as a knowledge-driven method with the least reliance on the expert’s knowledge for mineral potential modeling. In this method, the expert’s knowledge is only used in the interpretation of the results obtained from the modeling, and is not considered in the first stages of mineral potential modeling and definition of the conceptual model. In the introduced method, the interpretation of the results is conducted based on the positive and negative coefficients of variables in the eigenvalues table. Using these coefficients, it is determined that each principal component (PC) is associated with what type of mineralization. An advantage of this introduced method is to identify various types of mineralization in the area of interest using just one modeling effort. In order to evaluate the efficiency of this method, a region including two geological maps of Kadkan and Shamkan in the south of Neyshabur, northeast of Iran was selected. Two mineralization types including podiform chromite and epithermal gold-antimony mineralization types have been identified using the proposed method that presents more precise results than those of conventional univariate and multivariate geochemical studies.
    Keywords: Mineral potential modeling, Principal component analysis, Podiform chromite deposit, Epithermal gold deposit, Kadkan, Shamkan area
  • F. Jamali, A.R. Arab Amiri *, A. Kamkar Rouhani, A. Bahrami

    In any geophysical exploration, the final goal is to achieve an accurate image of the relevant underground property. In order to achieve this, the geophysical operation using the electrical resistivity and induced polarization (IP) methods is conducted to explore the sub-surface sulfide mineralization. Considering the mineralization evidence in the Kaboudan area near the Bardeskan city, first, geophysical surveying of the polymetallic deposit is carried out using the electrical resistivity and IP methods by employing the rectangle array in order to detect the electrical anomalies in the area. Then for delineation of the identified anomalies and investigation of the mineralization in the area, the 2D resistivity and chargeability cross-sections are prepared and interpreted with the help of the geological information. This geophysical survey in the area has led to the identification of several potential areas for mineralization. Then in order to obtain a detailed picture of the sub-surface mineralization and an overview of the in-depth mineralization distribution, a 3D modeling of the acquired data is made, and the results of this modeling are shown in 3D forms. The mineralization zones are identified in the studied area from their high chargeability values as well as the low to medium electrical resistivity amounts. This can be attributed to the metal mineralization and the presence of sulfide minerals in the mineralization zones. Mineralization in many places of the studied area is determined with an approximate east-west trend as well as somewhat varying the intensities of the electrical resistivity and chargeability amounts. The geological and drilling information obtained from the area confirm the interpretations.

    Keywords: Induced polarization (IP), Polymetallic deposits, 3-D modeling, Rectangle array, Dipole-dipole array
  • زهرا سلطانی چم حیدری، ابوالقاسم کامکار روحانی*، علیرضا عرب امیری، سیامند فتحی بایزیدآباد

    منطقه سوناجیل در 17 کیلومتری شهر هریس در استان آذربایجان شرقی قرار دارد. واحدهای سنگ شناختی اصلی این منطقه از قدیم به جدید عبارت اند از: توده های آتشفشانی- آذرآواری، استوک سوناجیل پورفیری، توده گرانیتوییدی اینچه، توده آتشفشانی پلیوکواترنری اکوزداغی. استوک سوناجیل پورفیری میزبان کانی سازی مس پورفیری می باشد. با توجه به زمین شناسی اندیس سوناجیل و همراهی کانی سازی سولفیدی با فلزهایی مانند مگنتیت می توان از روش مغناطیس سنجی برای اکتشاف احتمالی کانسار مزبور استفاده کرد؛ در این مطالعه روش مغناطیس سنجی به عنوان یک روش غیرمستقیم برای شناسایی کانسار مس استفاده می شود. مثال های متعددی برای استفاده از این روش (به خصوص روش مغناطیس سنجی هوابرد) برای اکتشاف کانسار مس وجود دارد که می توان به پروژه مس در منطقه کادیا در استرالیا و همچنین استفاده از روش مغناطیس سنجی برای اکتشاف کانی زایی مس و طلا در منطقه اکتشافی پلی متال باشماق هشترود؛ اشاره کرد. پس از اعمال تصحیحات روزانه وIGRF ، پردازش داده ها با اعمال فیلترهایی نظیر برگردان به قطب، ادامه فراسو، مشتق قایم و سیگنال تحلیلی بر روی داده ها انجام شد. مدل سازی سه بعدی داده ها توسط نرم افزار Mag3d انجام شد. با توجه به نتایج مدل سازی و تفسیر برداشت هایIP  و مقاومت ویژه و نیز اطلاعات حفاری و زمین شناسی، ارتباط مستقیم کانی سازی مس و مغناطیس به اثبات می رسد به این ترتیب که با افزایش شدت میدان مغناطیسی کانی سازی مس در منطقه افزایش می یابد. با مقایسه و تفسیر نتایج مغناطیسی به دست آمده و ارزیابی آنها با اطلاعات زمین شناسی به احتمال وجود کانی مگنتیت و به تبع آن مس در منطقه تا حد زیادی پی برده می شود.

    کلید واژگان: مغناطیس سنجی، مدل سازی، بی هنجاری، مس، سوناجیل
    Zahra Soltani Chamheidari, Abolghasem Kamkar Rouhani *, AliReza Arab Amiri, Siamand Fathi Bayazidabad

    Increasing demands of raw materials and energy resources has led to a fast growth in the geophysical studies. Due to the properties of minerals and geological conditions, there are various geophysical methods. Among these methods, magnetic method is capable of exploring the magnetic mineralization of rocks with relatively high or low magnetic properties. In this method, the magnetic field variations of the ground are measured. Sonajeel is located 17 kilometers from Harris, East Azarbaijan Province. The main stone units in this area are from the old to the new: volcanic and volcanoclastic rocks, Sonajeel porphyry stock, Incheh granitoid stock, and Okuzdaghi volcanic rocks. In this study, the magnetic method is used as an indirect method for identification of copper ore deposits. Based on the magnetic method, information can be obtained about the gradient, depth, shape, and extension of the source of anomalies. There are several examples for using this method (especially the airborne magnetic method) to explore the copper deposits. Including the copper project in the Cadia region of Australia, as well as the use of magnetism to explore the mineralization of copper and gold in the polymetal exploration area of Bashmaq Hashtrood. For the aim of identification of copper mineralization in the study area, the magnetic data along 19 survey lines were carried out. The length of each line was considered to be1000 meters and magnetic measurements were made at magnetic stations having distance intervals of 20 meters. The distance between the successive survey lines was 50 meters, except the distance between survey lines 19 and 18 that were located 30 meters from each other. The total survey area was about 1 km2. After applying diurnal correction on the magnetic data, the processing of the data was made by applying various filters such as reduction to the pole (RTP) to remove the effect of the inclination angle and to locate the subsurface position of the anomaly that is assumed to be symmetrically placed on the creator mass, upward continuation filter to study the process of mineralization in depth, and also, vertical derivatives and analytical signal processing methods were used to estimate the anomalous boundaries. Three-dimensional (3D) modeling of the magnetic data was also carried out using the Mag3d software. The results indicated that the mineralization process was extended in the north and north-east to the south-east of the study area. Upward continuation filtering was applied to the data at altitudes of 20, 40, 80 meters. The maps resulting from this filtering represented the root of the subsurface anomaly in the southeastern of the region. As a result of comparison of the various magnetic images with the 3D model, obtained from modeling the magnetic data using the Mag3d software, we found out that the copper mineralization in the study area is scattered but covers a large range of the area. Moreover, according to the results of 3D modeling of the data, the magnetite susceptibility in north and northeast of the study area is more than that in south and southeast of the area. The contrast of the magnetic susceptibility in north of the study area from the depth of 100 m to 270 was high, however, in the east and southeastern parts of the study area, from the depth of more than 100 meters, there was a high magnitude of magnetic susceptibility. Hence, it can be concluded that in the northern parts of the study area, potassic alteration was closer to the ground surface. It should be mentioned that the potassic alteration is a good place for copper and magnetite mineralization as the copper and magnetite mineralization is located in the center or middle of the potassic alteration. By comparing and interpreting the magnetic results and assessing these results with the geological data or information from the study area, the probability of occurrence of the magnetite mineral and, consequently, the copper mineralization or deposits in the Sonajeel area is highly indicated.

    Keywords: Magnetism, modeling, anomaly, Copper, Sonajeel
  • سمیرا مصری*، شجاع قربانی دشتکی، حسین شیرانی، ابوالقاسم کامکار روحانی، حمیدرضا متقیان

    از مهم ترین پارامترهای هیدرولیکی موثر بر کیفیت خاک، نفوذ آب به خاک است که اندازه گیری آن دشوار، زمان بر و پرهزینه می باشد. مدل های نفوذپذیری، نقش مهمی در مدیریت حوزه آبخیز دارند. بنابراین، بررسی مدل های مختلف نفوذ به منظور مقایسه و دستیابی به برترین مدل نفوذ در منطقه امری ضروری است. این تحقیق با هدف یافتن مناسب ترین مدل برآورد نفوذ، با استفاده از روش تک استوانه (به قطر داخلی 35 سانتی متر) درکاربری مرتع، باغ و کشاورزی (در دو بافت سیلتی کلی لوم و کلی لوم) در استان چهار محال و بختیاری (حوزه آبخیز مرغملک و شهرستان شهرکرد) انجام شد. رطوبت اولیه اندازه گیری شده در کاربری مرتع در بافت ه ای سیلتی کلی لوم و کلی لوم به ترتیب (3/71، 4/27)، کاربری باغ (2/18، 3/46) و در کاربری کشاورزی (1، 2/25) بودند. مدل های فیلیپ، کوستیاکوف و سازمان حفاظت خاک آمریکا (SCS) با استفاده از شاخص های ضریب تبیین، ضریب کارایی نش-ساتکلیف و جذر میانگین مربعات خطا مورد ارزیابی قرار گرفتند. نتایج حاصل از این تحقیق نشان داد که در کاربری مرتع، تمام پارامترهای نفوذ (نفوذ تجمعی، سرعت نفوذ نهایی و متوسط سرعت نفوذ)، کمتر از کاربری های باغ و زراعت است. هم چنین در مورد مقایسه مدل ها، در کاربری های کشاورزی، مرتع و باغ هر سه مدل دارای ضریب تبیین و ضریب کارایی بالا بوده اند، اما کوستیاکوف با ضریب کارایی نش ساتکلیف 0/99 و ضریب تبیین 99/ 0 و خطای کمتر نسبت به سایر مدل ها، به عنوان مدل مناسب در کاربری باغ و مرتع و کشاورزی (در هر دو بافت) مورد پذیرش واقع شد، پس از آن مدل فیلیپ با ضریب نش ساتکلیف و ضریب تبیین 0/99 و خطای (0/15) در کاربری باغ در بافت سیلتی کلی لوم (SCL) و مدل سازمان حفاظت آمریکا در کاربری مرتع (بافت SCL) با خطای (0/18) دارای کارایی بالایی بودند.

    کلید واژگان: تک استوانه، سازمان حفاظت آمریکا، فیلیپ، کاربری اراضی، کوستیاکوف، نفوذ
    Samira Mesry*, Shoja Ghorbanidashtaki, Hosein Shirani, Aboolghasem Kamkarrrohani, Hamidreza Motaghian

    OOne of the most important hydraulic parameters affecting soil quality is the infiltration of water into the soil. That, the direct measurement of infiltration process is difficult, time spending and expensive. Infiltration models play the main role in managing watershed. Therefore, it is necessary to study different infiltration models in order to compare and achieve the best infiltration model in the area. This research determined the best infiltration estimation model in the pasture, garden, agricultural land uses (in two textures of silty clay loam and clay loam), in the Charmahal and Bakhtiari province. In this study, infiltration measurements were carried out using the infiltrometer single ring (to the inner diameter 35 cm). The initial humidity measured were respectively in pasture land use in silty clay loam and clay loam tissues (3.71, 4.27), in garden land use (2.18, 3.46) and, in agriculture land use (1, 2.25). and then infiltration models of Philip, Kostiakov and Soil Conservation Service of America (SCS), used and thus evaluated by the coefficient of determination (R2), Nash-Sutcliffe sufficiency score (NSSS), root mean squared error (RMSE) and mean error (ME). The results of this study showed that in rangeland use, the infiltration of all parameters (cumulative infiltration, the final infiltration rate and infiltration rate), is less than the garden and agriculture land use. It also compares the models, in the rangeland, but Kostiakov Model was accepted as the appropriate model in the garden, pasture and agricultural land use (in two soil texture), by Nash-Sutcliffe efficiency coefficient 0.99 and R2 (0.99) and a smaller error than other models. The next good models that had high efficiency were the Philip model by Nash-Sutcliffe efficiency coefficient and (R2=0.99) and an error of (0.15) in garden land use in silty clay loam texture, and the SCS model in pasture land (in SCL texture) with an error of 0.18.

    Keywords: Infiltration, Kostiakov, Land Use, Philip, Single Rings, Soil conservation service of America
  • سعید نظری*، علیرضا عرب امیری، ابوالقاسم کامکار روحانی، صادق کریم پولی

    ناحیه چهارگنبد کرمان از نظر تقسیمات زمین شناسی در جنوب زون ایران مرکزی و به طور عمده در کمربند ولکانیکی ارومیه- دختر قرار دارد. پی جویی های اولیه و بررسی های اکتشافی بزرگ مقیاس در این منطقه، وجود محدوده های پرپتانسیلی از نظر کانی زایی مس و طلا را به اثبات رسانیده است. برای بررسی دقیق تر این پتانسیل ها، در این تحقیق روش سنجش از دور برای مکان یابی آلتراسیون ها در نتیجه کانی زایی های مناسب در سطح و روش ژیوفیزیک برای بررسی کانی زایی های محتمل در عمق به کار گرفته شدند. برای انجام بررسی های سنجش از دور، از تصاویر ماهواره استر برای یافتن مناطق آلتره امیدبخش استفاده شد. تصاویر ماهواره ای با روش های مختلفی از قبیل ترکیب رنگی کاذب و نسبت گیری طیفی پردازش و نقشه های مناسب تولید شدند. نتایج، حاکی از وجود آلتراسیون های آرژیلیک (و فیلیک) در منطقه باب زنگوییه است که به وسیله آلتراسیون پروپلیتیک احاطه شده است. چنین پراکندگی آلتراسیونی به خوبی می تواند بیان گر وجود پتانسیل کانی زایی مس باشد. با تلفیق این نتایج و اطلاعات اکتشافی پیشین، منطقه باب زنگوییه برای انجام پیمایش و عملیات ژیوفیزیک زمینی با روش ژیوالکتریک انتخاب شد. عملیات ژیوفیزیکی در این منطقه به دو روش پلاریزاسیون القایی و مقاومت ویژه الکتریکی و با استفاده از آرایش قطبی-دوقطبی به اجرا در آمد. پس از تحلیل های آماری و مدل سازی مستقیم و معکوس داده های برداشت شده، محدوده های بی هنجار و وضعیت کانسار شامل شکل تقریبی کانی سازی و عمق کانی سازی در مدل های 2 و 3 بعدی مشخص شدند. در نهایت و با استفاده از نتایج هم پوشانی داده ها در یک مدل 3 بعدی نقاط مناسب برای حفاری پیشنهاد شد که نتایج حفاری نشان دهنده وجود ماده معدنی در عمق است.

    کلید واژگان: دورسنجی، ژئوالکتریک، مدل سازی معکوس، باب زنگوییه، چهارگنبد کرمان
    Saeed Nazari*, Alireza Arab Amiri, Abolghasem Kamkar Rouhani, Sadegh Karimpouli

    Chahar-Gonbad region of Kerman province is geologically located in the southern part of central Iran zone, dominantly in Uromieh-Dokhtar volcanic belt. In this region, many high potential prospects, specially Cu-Au mineralization, have been detected during large scale exploration and reconnaissance phases. In this paper, remote sensing and field geophysics were used for alteration mapping on the surface and ore body delineation on the subsurface, respectively. To this end, we used an ASTER satellite image and different maps were generated by spectral technics such as false color composites and spectral ratios. Results showed argillic (and phillic) alteration in Bab-Zangoeie area is surrounded by propylitic alteration, which could be a promising evidence for Cu mineralization. Integrating these results with previous exploration studies led to selecting target area selection for ground study and field geophysics. We used both induced polarization (IP) and resistivity (RS) methods as two powerful geoelectrical methods by a pole-dipole array along four profiles. After preprocessing analysis, forward and inverse models were constructed in 2D section and 3D overlay model of joint IP/RS anomalies were constructed. Based on the obtained results, the deposit in depth where we proposed drilling targets. Further drilling operation have proved the mineralization in our proposed targets..

    Keywords: Remote sensing, Geoelectric, Inverse modeling, Bab-Zangoeie, Chahar-Gonbad
  • S. Najafi Ghoshebolagh, A. Kamkar Rouhani *, A.R. Arab Amiri, H. Bizhani

    As many gold deposits are associated with sulfide zones, and the direct exploration of gold deposits using the geophysical methods is very difficult due to its low amount in the sub-surface, the direct exploration of sulfide zones by the geophysical electrical resistivity and induced polarization (IP) methods may lead to the indirect exploration of gold deposits. The gold deposit in the Kervian area is located in the Kurdistan shear zone, and is directly related to the sulfide, silica, and carbonate alteration units. After acquiring the resistivity and IP data, 2D modeling of the data is made in order to indirectly identify the gold-bearing zones in the surveyed area. As some of the identified geophysical anomalies indicating the sulfide zones may not be associated with the economic amounts of gold, in order to obtain an exploration pattern for the gold deposit in the studied area, a combination of the geophysical data modeling and interpretation results with the geological information and other exploratory data is used to reduce the uncertainty in identifying the gold-bearing zones in the studied area. Thus, modeling and interpretation of the geophysical data lead to identify the sub-surface anomalies as the locations of possible gold mineralization in the area, and then the drilling points are suggested in the area. Considering the geological studies and chemical analysis of the samples taken from the drilled boreholes crossing some of the geophysical anomalies, we conclude that the geophysical anomalies occurring inside the phyllite and carbonate units in the area can contain an economic amount of gold, and thus are recommended as the top priority for further exploration.

    Keywords: Gold mineralization, Electrical resistivity, Induced polarization (IP), Modeling, interpretation of geophysical data, Kervian
  • حامد فضلیانی، ابوالقاسم کامکار روحانی*، علیرضا عرب امیری

    آنالیز مولفه های مستقل (ICA) یک روش آماری چندمتغیره نسبتا جدید است که ابتدا برای مساله جداسازی کور منابع (BSS) و زمانی که هیچ اطلاعاتی درباره نحوه اختلاط منابع اولیه (سیگنال های مختلط شده) وجود ندارد و تنها شرط لازم استقلال آماری آنها است، ابداع شد. شرایطی مشابه مدل سازی پتانسیل معدنی که در آن برآیند فرآیندهای مستقل کانی زایی به صورت متغیرهای مشاهده شده ای همچون اطلاعات ژیوفیزیکی و ژیوشیمیایی در اختیار ما قرار می گیرد و ما اطلاعی درباره نحوه اختلاط آثار ژیوفیزیکی و ژیوشیمیایی کانی زایی های مختلف نداریم. در این مطالعه سعی برآن بوده است که روش تجزیه مولفه های مستقل به عنوان یک روش دانش محور مدل سازی پتانسیل معدنی معرفی شود. به این منظور ناحیه ای به وسعت 4800 کیلومتر مربع در جنوب نیشابور، شمال شرق ایران، برای تهیه نقشه پتانسیل معدنی ذخایر کرومیت انبانه ای مورد بررسی قرار گرفت. هم چنین، برای انجام این مطالعه از داده های ژیوشیمی رسوبات آبراهه ای، نقشه رخساره های افیولیتی، الگوی شکستگی های ناحیه ای و محدوده آلتراسیون های سرپانتینی موجود در منطقه، استفاده شد. نهایتا نتایج مدل سازی پتانسیل معدنی به روش تجزیه مولفه های مستقل با نتایج مطالعات ژیوشیمیایی تک متغیره و چند متغیره مقایسه و به روش تشخیص عملکرد نسبی (ROC) و با استفاده از موقعیت اندیس های شناخته شده موجود در منطقه، اعتبار سنجی شد. در این بررسی مساحت زیر نمودار ROC ، برابر با 967/0 بود که نشان دهنده عملکرد بسیار مطلوب مدل سازی انجام شده می باشد.

    کلید واژگان: تجزیه مولفه های مستقل، مدل سازی پتانسیل معدنی، ذخایر کرومیت انبانه ای، کمربند افیولیتی جنوب نیشابور
    H. Fazliani, A. Kamkar Rouhani *, A.R. Arab Amiri

    Independent component analysis (ICA) is a relatively new multivariable statistical method originally devised for the blind source separation (BSS) problem, where there is no information on how to mix primary sources (mixed signals) and only the necessary condition is independence of the primary signals. Hence, ICA can be used in mineral potential modeling where several independent mineralization processes result in observed variables such as geophysical and geochemical information, and we do not know how the geophysical and geochemical effects of different mineralization processes are mixed together. In this study, we tried to introduce the ICA method as a knowledge-driven method of mineral potential modeling. To this end, an area of 4800 square kilometers in south of Neyshabur, northeast of Iran, was investigated to map the mineral potential of podiform chromite deposits. In this regard, geochemical stream sediment sampling data, ophiolitic facies map, structural pattern of fractures and serpentinite alteration location in the region were used for this study. Finally, the results of mineral potential modeling by the ICA method were compared with the results of univariate and multivariate geochemical studies and were also validated by using locations of the known mineral prospects in the region and receiver operating characteristic (ROC) method. As a result, the area under the ROC curve was marked by 0.967, indicating the outstanding performance of the ICA modeling.

    Keywords: Independent component analysis (ICA), Mineral potential modeling, Podiform chromite deposits, South Neyshabur ophiolitic belt
  • مهدی زارع، علی مرادزاده، ابوالقاسم کامکار روحانی*، فرامرز دولتی اردجانی

    از اصلی ترین مشکلات در ارتباط با باطله های معدنی، بحث تشکیل پساب های معدنی به صورت اسیدی تا قلیایی و انتقال فلزات سمی در مناطق پایین دست است. بنابراین ارزیابی پتانسیل آلودگی این نوع باطله ها امری پر واضح است. پژوهش حاضر با هدف پایش غلظت فلزات سنگین و ارزیابی پتانسیل تولید یا خنثی سازی آلودگی در باطله های سرب و روی تیپ سولفیدی با میزبان کربناتی در معدن انگوران است. در این راستا، تعداد 47 نمونه از بخش های مختلف سطح دمپ باطله برداشت و غلظت عناصر S، Ca و Mg و هم چنین فلزات سنگین مانند As، Cd، Cr، Cu، Ni، Pb و Zn به وسیله روش ICP-MS تجزیه شد. از شاخص آلودگی به منظور پهنه ندی ریسک آلودگی کل فلزات سنگین استفاده شد و سپس از روش استاتیکی اسید- باز اصلاح شده برای ارزیابی پتانسیل آلودگی استفاده و نتایج با روش کریجینگ مدل سازی شد. با توجه به مقادیر کم سولفور کل (کم تر از 1%)، تمام نمونه ها پتانسیل خنثی سازی خالص بالایی با دامنه بین 990-49 کیلوگرم کربنات کلسیم بر تن از خود نشان دادند. به منظور تعیین منشا خنثی سازی و تفسیر بهتر نتایج استاتیکی از روی کرد کانی شناسی (مجموع غلظت Mg+Ca) استفاده شد. نتایج روی کرد کانی شناسی با یک هم بستگی بالا (99/0R=)با روی کرد آزمایشگاهی، کانی کلسیت را به عنوان منبع اصلی خنثی ساز  معرفی کرد ه منظور اعتبارسنجی نتایج، تجزیه XRD روی 4 نمونه انجام و حضور کانی کلسیت به عنوان فراوانترین و بارزترین منبع خنثی سازی تایید شد.

    کلید واژگان: پتانسیل آلودگی، دمپ باطله، زهاب اسیدی، باطله سولفیدی با میزبان کربناته، آزمایش استاتیکی
    Mehdi Zare, Ali Moradzadeh, Abolghasem Kamkar Rouhani*, Faramarz Doulati Ardejani
    Introduction

    "Sulfide-carbonate" deposit is a term, which comprises a series of sulfide minerals such as Zn-Pb ore minerals, mainly considered as related to weathering of Zn-Pb sulfide concentrations and influence in sedimentary hosts (carbonate). There are more than 350 Zn-Pb deposits located in Iran, including world-class deposits such as Angouran, Mehdiabad and Irankouh. Due to the mining activity of these deposits, it creates a significant amount of mine waste that releases of these wastes in the environment causing severe problems. One of the main problems is the formation of Acid Mine Drainage (AMD). AMD is produced by oxidation of sulphide minerals, particularly pyrite (FeS2) in waste dump. Due to low pH and the ability to dissolve metals and other compounds, it can host a number of environmental problems. A phenomenon known as natural or alkaline mine drainage (NAMD) occurs at high pH values ​​when the neutralizing minerals are significantly present in the mine waste or when the oxidation of the sulfide minerals is poor. However, the metals and cationic species, such as Cu, Pb and Cd, are more soluble at low pH. In contrast, elements that form anionic species, such as Se, Cr, V, and Mo, tend to be more soluble at high pH and Ni, Zn, Co, As, and Sb, are soluble at near-neutral pH, and can potentially contaminate mine effluents, even without acidic conditions. Therefore Acid or Neutralization potential (AP&NP) of waste dump is significantly affects on the composition, transfers and fates of contaminations transmitted from waste dump. The aim of this study was to monitoring heavy metals concentrations and assessments of pollution potential of waste dumps in Anguran mine by static method and has been compared by mineralogical approach.

    Material and methods

    The Angouran Zn-Pb deposit is located in the 135 kilometers southwest part of Zanjan Province, NW Iran. This area belongs to the northwestern part of the Sanandaj-Sirjan Zone, a metamorphic belt related to the Zagros orogeny. Angouran mine is one of the most important carbonate hosted Zn-Pb deposits in Iran that mining activity has been created a significant amount of waste dump in around pit. To achieve the goals, the 47 samples taken from different surficial parts of the waste dump were analyzed by using the ICP-MS method to determine the concentration of elements and heavy metals. These elements and metals includes: Ca, Mg, S and As, Cd, Cr, Cu, Ni, Pb, Zn. The pollution index (PI) were modeled for heavy metal contamination risk zoning then modified Acid Base Accounting (ABA) static method was used to evaluate of acid and neutralization potential (AP&NP) of the waste dump samples and the results were modeled by Kriging method. At the end, mineralogical approach (Mg + Ca concentration) was used to determine the source of neutralization and to better interpret the static results.

    Results and discussion

    The results of contamination index showed that zinc, arsenic and cadmium had the highest average contamination index (18.89, 12.13 and 5.8, respectively) and the trend of total metal changes in the region as Zn> As> Cd> Pb > Ni> Cr> Cu was rated.Datas measured in modified ABA method were modeled in 2D maps using the Kiriging method. Due to the low total sulfur content (less than 1%), all of the samples were Net Neutralization Potential (NNP) with a range of 49- 990 kg calcium carbonate per ton, and the study area was classified into three neutralization potential (NP), High (NP) and Very High (NP) levels. The mineralogical approach (Mg + Ca concentration) was used as a useful tool for better interpretation of modified ABA results and determines the neutralizing source. Mineralogical approach results indicate that calcite species are the main source of neutralization and have high correlation coefficient (R = 0.99) with the modified ABA method. In order to validate the results, the presence of mineral calcite was confirmed by XRD analysis on 4 samples.Assessment of AP and NP of sulfide – carbonate waste dump in this research can be used as a basis model for other similar mines to control environmental problems and to identify the behavior and to transfer heavy metals in mine drainage in the future. Mineralogical approach results show that neutralizing potential and neutralizing source can be obtained without using expensive mineralogy analyses in this type of carbonate-sulfide deposit

    Keywords: Pollution potential, Waste dump, Acid mine drainage, Sulfide-carbonate, Static
  • Mohammadreza Azad *, Abulghasem Kamkar Ruhani, Behzad Tokhmechi, Mohammad Arashi
    In this paper, a new method called adaptive bandwidth in the kernel function has been used for two-dimensional upscaling of reservoir data. Bandwidth in the kernel can be considered as a variability parameter in porous media. Given that the variability of the reservoir characteristics depends on the complexity of the system, either in terms of geological structure or the specific feature distribution, variations must be considered differently for upscaling from a fine model to a coarse one. The upscaling algorithm, introduced in this paper, is based on the kernel function bandwidth, written in combination with the A* search algorithm and the first-depth search algorithm. In this algorithm, each cell in its x and y neighborhoods as well as the optimal bandwidth, obtained in two directions will be able to be merged with its adjacent cells. The upscaling process is performed on artificial data with 30×30 grid dimensions and SPE-10 model as real data. Four modes are used to start the point of upscaling and the process is performed according to the desired pattern, and in each case, the upscaling error and the number of final upscaled blocks are obtained. Based on the number of coarsen cells as well as the upscaling error, the first pattern is selected as the optimal pattern for synthetic data and the second pattern is selected as the optimal simulator model for real data. In this model, the number of cells was 236 and 3600, and the upscaling errors for synthetic and real data were 0.4183 and 12.2, respectively. The results of the upscaling in the real data were compared with the normalization method and showed that the upscaling error of the normalization method was 15 times the upscaling error of the kernel bandwidth algorithm.
    Keywords: Upscaling, Bandwidth, Kernel, Cell, Optimum model
  • سمیرا مصری، شجاع قربانی*، حسین شیرانی، ابوالقاسم کامکار روحانی، حمیدرضا متقیان
    سابقه و هدف

    تکنیک های محاسباتی نرم در دهه های اخیر به طور وسیعی در تحقیقات علمی و مسایل مهندسی مطالعه و به کار برده شده اند. از آنجایی که اندازه گیری ویژگی های هیدرولیکی با روش های مستقیم آزمایشگاهی دشوار، زمانبر و هزینه بر است و روش های جایگزینی را می طلبد که بتوان با صرف هزینه و زمان کمتری آن را از روی داده های زودیافت خاک برآورد نمود. روش های ناپارامتریک از روش های نوین برآورد ویژگی های هیدرولیکی خاک همانند منحنی مشخصه رطوبتی خاک می باشند. این پژوهش به منظور مطالعه کارایی روش ناپارامتریک درخت تصمیم گیری برای تفکیک ویژگی های موثر در تخمین پارامترهای منحنی مشخصه رطوبتی خاک انجام شد.

    مواد و روش ها: 

    بدین منظور، 72 نمونه خاک از مناطق مختلف زیرحوزه مرغملک واقع در شهرستان شهرکرد از عمق 0- 20 سانتی متری جمع آوری و برخی ویژگی ها مانند پ هاش، شوری، رطوبت اشباع، کربنات کلسیم معادل، ماده آلی، فراوانی نسبی ذرات، چگالی، میانگین وزنی قطر خاکدانه خشک و مرطوب، میانگین هندسی و انحراف معیار هندسی قطر ذرات خاک اندازه گیری شدند. هم چنین، منحنی مشخصه رطوبتی در مکش های صفر، 1، 3، 5 ،10، 30، 50، 500،100، 1000، 1500 کیلو-پاسکال تعیین گردید و بر مدل ون گنوختن برازش داده شد. متغیرهای ورودی در دو سناریو (سناریو اول: پ هاش، EC، درصد شن و رس، ماده آلی، کربنات کلسیم، میانگین وزنی قطر خاکدانه خشک و مرطوب، چگالی و رطوبت اشباع و سناریو دوم: پ-هاش،EC، میانگین هندسی قطر ذرات، انحراف معیار هندسی قطر ذرات، ماده آلی، کربنات کلسیم، میانگین وزنی قطر خاکدانه خشک و مرطوب، چگالی و رطوبت اشباع) به نرم افزار MATLAB معرفی و به وسیله درخت تصمیم گیری و تخمین گرهای خطای اعتبار سنجی متقاطع و بازجایگزینی مدل سازی شدند. معیارهای ارزیابی در مدل سازی شامل ضریب تبیین، جذر میانگین مربعات خطا و درصد میانگین مربعات خطا بود.

    یافته ها: 

    نتایج به دست آمده از مدل سازی با درخت تصمیم گیری نشان داد که مهم ترین عامل موثر بر رطوبت در مکش نقطه پژمردگی (PWP) رطوبت اشباع و رس می باشند. در هر دو سناریو متغیر هدف PWP بیشترین میزان همبستگی (به ترتیب (88/0) و (91/0)) و کمترین میزان خطا را بین سایر متغیرها داشت، و پس از آن ظرفیت زراعی دارای بیشترین میزان همبستگی (86/0) در سناریو دوم بود. متغیر هدف nنیز بیشترین میزان خطا وα کمترین همبستگی را در دو سناریو داشت. به طور کلی سناریو دوم با جایگزینی میانگین هندسی و انحراف معیار قطر ذرات با درصد رس و شن عملکرد بهتری نسبت به سناریو اول داشت. آنالیز حساسیت نشان داد که رطوبت PWP به پ هاش و چگالی، کربنات کلسیم و ماده آلی و رطوبت ظرفیت زراعی (FC) به انحراف معیار هندسی و میانگین وزنی قطر خاکدانه مرطوب بیشترین حساسیت را داشتند.

    نتیجه گیری: 

    به طور کلی مدل سازی در هر دو سناریو موفق بود، اما با جایگزینی میانگین هندسی و انحراف معیار قطر ذرات به جای درصد رس و شن عملکرد بهتری در برآورد متغیرهای منحنی مشخصه رطوبتی در سناریو دوم به وجود آمد.

    کلید واژگان: گنجایش زراعی، معادله ون گنوختن، منحنی رطوبتی
    Samira Mesri, Hossein Shirani, Abolghasem Kamkarrohani, Hamidrezaidreza Motaghian
    Background and objectives

    Soft computational techniques have been widely used in scientific research and engineering in recent decades. Since the measurement of hydraulic properties by direct laboratory methods is hard, time consuming and expensive, Thus, there is need to use alternative methods based on conveniently available soil properties to estimate it with less effort, time and cost. One of the new methods for estimating soil hydraulic properties, such as soil moisture characteristic curve, is non-parametric methods. This study was performed to determine the efficiency of the decision tree method in separation of effective properties in estimating soil moisture characteristic curve parameters.

    Materials and methods

    To perform this study, number of 72 points were selected in the village of Marghmalek and Sharekord city. Samples were collected from depth of 0-20 cm and then were transferred to the laboratory for required measurements. Some properties such as pH, EC, saturated moisture, calcium carbonate, organic matter, clay and sand, bulk density, mean weight diameter of dry aggregate, mean weight diameter of wet aggregate, geometric mean and standard deviation of particle diameter were measured in the laboratory. Also, the moisture characteristic curves were determined at 0, 1, 3, 5, 10, 30, 50, 100, 150, 1000, 1500 kPa suctions and were fitted to the van Genuchten model. The input variables were introduced into the MATLAB software in two scenarios (first scenario: pH, EC, %clay and sand, organic matter, calcium carbonate, mean weight diameter of wet and dry aggregate, bulk density, saturated moisture and the second scenario: pH, EC, geometric mean and standard deviation of particle diameter, organic matter, calcium carbonate, mean weight diameter of wet and dry aggregate, bulk density, saturated moisture) and modeled by decision tree and error estimators of cross validation and resub stitution. Evaluation statistics of each model including R2, RMSE and %RMSE were calculated.

    Results

    The results obtained from decision tree modeling showed that the most important factors affecting moisture content in PWP suction, were saturated moisture and clay. The PWP target variable has the highest correlation in the first scenario (0.88) and in the second scenario )0.91( and the least error rate among the other variables, and after that, FC has the highest correlation (0.86) in the second scenario. Target variables n had the highest error rate and α the lowest correlation in both scenarios. Generally, the second scenario performed better than the first scenario by replacing the geometric mean and standard deviation of particle diameter with the percentage of clay and sand. The sensitivity analysis showed that PWP was the most sensitive among the input parameters to pH, BD, calcium carbonate and organic matter and FC was the most sensitive to geometric standard deviation of particle and MWDwet.

    Conclusion

    In general, modeling has been successful in both scenarios. But by substituting geometric mean and standard deviation of particle diameter instead of clay and sand percentage, a better performance was obtained in estimating moisture characteristic curve variables in the second scenario.

    Keywords: Field capacity, van Genuchten equation, Moisture curve
  • سمیرا مصری، شجاع قربانی دشتکی*، حسین شیرانی، ابوالقاسم کامکار روحانی، حمیدرضا متقیان
    آب خاک از عوامل مهم موثر در رشد گیاه است. روش های متفاوتی برای تعیین آب خاک وجود دارد. از آنجا که تعیین رطوبت حجمی به روش آزمایشگاهی زمان بر بوده و موجب برهم خوردگی خاک می شود، این پژوهش به منظور ارزیابی برخی روش های صحرایی (درجا) اندازه گیری رطوبت خاک انجام شد. برای اندازه گیری رطوبت خاک از روشمقاومت الکتریکی با آرایش الکترودی ونر، روش رادار نفوذی به زمین با آنتن 700 مگاهرتز و دو حس گر (thetaml2 وsm300)، در 72 نمونه خاک هایی با بافت لوم، لوم شنی، لوم سیلتی، رسی سیلتی، رسی لومی و سیلتی رسی لومی در بخش هایی از حوزه آبخیز شهرکرد استفاده شد. نتایج به دست آمده ضریب همبستگی بین رطوبت خاک و عکس مقاومت الکتریکی زمین را 85/0 نشان داد. همچنین، ضریب همبستگی بین مقادیر حاصل از روش رادار زیرسطحی، حس گر sm300و thetaml2با نتایج به دست آمده از اندازه گیری های آزمایشگاهی به ترتیب برابر بود با 86/0، 94/0 و 86/0 و شاخص CRM 52/0- ، 75/0- و 22/1- بدست آمد. با مقایسه مقاومت ویژه الکتریکی، رطوبت به دست آمده از رادار نفوذی به زمین و حس گر sm300و thetaml2با رطوبت حجمی اندازه گیری شده در آزمایشگاه، مقادیر ریشه میانگین مربعات خطا به ترتیب 41/8، 4، 3/5 و 6/8 و  RRMSEبه ترتیب 10، 31، 29 و 26 به دست آمد. آزمون دانکن بین رطوبت ها نشان داد که اختلاف رطوبت به دست آمده از حسگرها با رطوبت اندازه گیری شده در آزمایشگاه در سطح 5 درصد (05/0p<) معنی دار بود. بر اساس نتایج ، حس گر sm300دارای بالاترین میزان همبستگی و رادار نفوذی به زمین دارای کمترین خطا (RMSE) در بین سایر روش ها بود. با توجه به مقدار RRMSEهمه حس گرها تخمین مناسبی از رطوبت خاک داشتند. به طور کلی، برای تعیین رطوبت حجمی نیمرخ خاک در مقیاس های مزرعه تا زیر حوضه، روش مقاومت الکتریکی، رادار زیرسطحی و حس گر های رطوبتی به دلیل سهولت استفاده و تعیین دامنه گسترده رطوبت خاک، می تواند به عنوان روشی اقتصادی و سریع بدون تخریب ساختمان خاک،مورد استفاده قرار گیرد.
    کلید واژگان: روش مقاومت الکتریکی زمین، رادار زیرسطحی، ثابت دی الکتریک، حس گر رطوبت
    Samira Mesry, Shoja Ghorbani *, Hossin Shirani, Abolghasem Kamkar, Hamidreza Motaghian
    Soil water is an important factor in the growth of the plant. There are different methods for soil moisture estimation. It is time-consuming to obtain volumetric soil moisture in a laboratory. This study was performed to evaluate estimate of soil moisture by different in situ methods including the electrical resistance of Werner electrode arrangement and ground penetration radar (GPR) from 700 MHz antenna, and two humidity sensors, namely, thetaml2 and sm300. These were used in 72 soil samples with different textures (loam, sandy clay loam and silty loam, silty clay, silty clay loam, clay loam) in parts of Shahrekord Watershed.The results showed that the coefficient of correlation between soil moisture and electrical resistance was 0.85. Also, the correlation coefficient between the values obtained from subsurface radar method, sm300 sensor and thetaml2 with the results obtained from laboratory measurements were 0.86, 0.94, 0.86, with CRM index values of -0.52, -0.75 and –1.22. By comparing the results of electrical resistivity, moisture from the GPR and the sm300 and thetaml2 sensors with volumetric moisture, the Root Mean Squared Error (RMSE) values were 8.41, 4, 5.3 and 8.6; and RRMSE were 10, 31, 29, and 26, respectively. Duncan test of moisture content showed that the difference between the sensors and the laboratory moisture content was significant at 5% level (p<0.05). According to the value of RRMSE All sensors had a good estimate of soil moisture. In conclusion, electrical resistivity and GPR method, due to higher sampling density, could be used as a rapid, cost effective, and non-destructive technique to estimate profile of soil water content at scales of field to sub-watershed.
    Keywords: Ground electrical resistance, Ground penetration radar, Dielectric constant, Moisture sensor
  • ایمان پژوهان، امید فتحی زاده، ابوالقاسم کامکار روحانی، جواد وحیدی، اکبر نجفی*

    برآورد زمان و هزینه پروژه، از موضوعات و چالش های پیش روی کارفرمایان و پیمانکاران به ویژه در بخش جنگل می باشد. یکی از کارآمدترین ابزارهایی که در پیش بینی های احتمالی و آنالیز ریسک از آن استفاده می شود، آنالیز مونت کارلو است که بر اساس تولید اعداد تصادفی مقدار تک تک اجزاء یک مجموعه را محاسبه و تاثیر آن ها را بر کل مجموعه تعیین می کند. در نگرش سنتی به کنترل پروژه که در اکثر پروژه های ملی همچنان حاکم است، برآورد زمان احتمالی و بودجه احتمالی پروژه هنوز برای مدیران و کارشناسان تا حدودی ناشناخته است. در این پژوهش تلاش شد با یک مطالعه موردی و با استفاده از قابلیت های نرم افزاری (Primavera Pertmaster)، الگویی برای در نظر گرفتن احتمال و ریسک در برآورد زمان معین و هزینه تکمیل پروژه به صورت کاربردی در مناطق جنگلی ارایه شود. نتایج توزیع احتمال هزینه نشان داد که احتمال دستیابی به بودجه پیش بینی شده با توجه به شبیه سازی مونت کارلو در حدود 13 درصد بوده است. این در حالی است که اختلاف بین مقدار بیشینه و کمینه از 39 تا 65 میلیون تومان متغیر بوده است؛ که این نتیجه بیانگر ریسک بالای پروژه عملیات خاکی می باشد. 57 میلیون تومان هزینه واقعی در منطقه مورد مطالعه در نمودار توزیع هزینه، دارای احتمال برآورد 90 درصد بوده است؛ که این نتیجه نیز تاییدی بر ریسک زا بودن پروژه ساخت جاده دارد. درنهایت روش شبیه سازی مونت کارلو با پیش بینی موفق ریسک انجام پروژه عملیات خاکی نشان داد که راهکار مطمینی پیش روی پیمانکاران و طراحان جاده های جنگلی به منظور مقابله با طبعات منفی پروژه وجود دارد. نتایج به دست آمده از این تحقیق می تواند به عنوان راهنمایی در مدیریت بهینه مناطق جنگلی بخصوص جاده های جنگلی در عملیات آینده استفاده گردد.

    کلید واژگان: شبیه سازی، PERT، ریسک، عملیات خاکی، توزیع احتمالی
    Iman Pazhouhan, Omid Fathizadeh, Abolghasem Kamkar Rouhani, Javad Vahidi, Akbar Najafi*

    Project time and cost are one of the issues and challenges that employers and contractors are facing whit them especially in the forest area. One of the most effective tools that used in prediction and risk analysis is Monte Carlo analysis that Based on the production of random numbers, the number of single components of a set is computed and find out their effect on the whole set. In the traditional approach to project control that still dominates in most national projects, estimating the probable time and budget of the project is still unpredictable to managers and experts. In this work, we tried to present a model for considering the probability and risk in estimating the probability of completion of the project by given time and cost of project termination in a forest area using a case study and software capabilities (Primavera Pertmaster). The results of the probability distribution revealed that the probability of reaching the predicted budget was approximately 13% according to the Monte Carlo simulation. However, the difference between the maximum and minimum values varies from 39 to 650 million IRR, which results in a high risk of the operation of the land operations, which indicates the high risk of the earthwork operation. The real cost of earthwork (570 million IRR) in the study area at the cost allocation chart is estimated at 90%, which also confirms the riskiness of the road earthwork project. Finally, the Monte Carlo simulation method, with the successful prediction of the risk of earthwork operation project, showed that there is an acceptable way for contractors and forest road designers to deal with the negative aspects of the project. The results of this research can be used as a guide to better management of forest for future operations.

    Keywords: Simulation, PERT, Risk, Earthwork Operation, Probability Distribution
  • ایمان پژوهان*، اکبر نجفی، جواد وحیدی، ابوالقاسم کامکار روحانی
    برای طراحی جاده های جنگلی به گونه ای که افزون بر حداقل سازی هزینه ساخت، رضایت طرفداران محیط زیست را نیز جلب کند، باید اطلاعات دقیقی از شرایط روی زمینی و زیر زمینی بستر جاده در اختیار طراحان و پیمانکاران قرار گیرد. از طرفی با توجه به حجم زیاد داده ها به کارگیری روش های بهینه سازی با کمک رایانه ها ضروری به نظر می رسد. بدین منظور این پژوهش در جاده ای پیش بینی شده به طول تقریبی یک کیلومتر در جنگل های سری چهار باباکوه شهرستان سیاهکل در استان گیلان انجام گرفت. همه مراحل اجرایی عملیات خاکی، مورد بررسی زمان سنجی پیوسته قرار گرفت و اطلاعات لایه های زیرسطحی از جنبه سختی حفاری به دقت ثبت شد. در مرحله بعد برای اصلاح خط پروژه از الگوریتم بهینه سازی کلونی مورچگان استفاده شد. نتایج مقایسه روش الگوریتم بهینه یابی کلونی مورچگان با سناریوی طراحی دستی نشان داد که الگوریتم چندهدفه ارایه شده در این پژوهش، شامل کاهش حجم و هزینه عملیات خاکی قابلیت زیادی در کاهش هزینه های عملیات خاکی و حجم آن دارد. براساس نتایج، الگوریتم بهینه سازی کلونی مورچگان به مقدار 55/58 و 64 درصد قادر به کاهش هزینه و حجم عملیات است. از نتایج این پژوهش می توان به عنوان راهنمایی در مدیریت بهینه ساخت جاده جنگلی و توسعه روش های کارامد در دیگر علوم جنگلی استفاده کرد.
    کلید واژگان: حجم عملیات خاکی، خط پروژه، مدل هزینه، مقطع عرضی
    Iman Pazhouhan *, Akbar Najafi, Javad Vahidi, Abolghasem Kamkar Rouhani
    For designing forest roads that in addition to minimize the cost of constructing, satisfy environmentalists, it is necessary to provide designers and contractors accurate data from surface and subsurface conditions of the road area due to the large-scale of data using of optimization methods (metaheuristic algorithms) with the help of computers is necessary. For this purpose, this research was carried out on a proposed forest road whit length of 1 km in the forests of the district 4 of Babakoh in the city of Siahkal in Guilan province. The cycle of all earthwork work was studied by continuous time study method and the information of the subsurface layers terms of digging was carefully recorded. The results of comparing the method of the ant colony with the hand-made design scenario showed that the multi-objective algorithm presented in this study has great potential for reducing the cost of earthwork operations and its volume. Based on the results, the algorithm is able to reduce 58.55 and 64 percent the cost of earthwork operations and the volume of operations, respectively. Finally, the results of this research can be used as a guide to better management of forest areas, especially forest roads with the development of efficient methods in all forestry forests.
    Keywords: cost model, Earthwork Volume, Road Profile, Road Line
  • سمیرا مصری، شجاع قربانی دشتکی*، حسین شیرانی، ابوالقاسم کامکار روحانی، حمیدرضا متقیان، حسینعلی بهرامی
    هدایت هیدرولیکی اشباع خاک یکی از مهمترین خصوصیات هیدرولیکی خاک است که بر حرکت آب در خاک موثر می باشد. هدف از این پژوهش برآورد مهم ترین پارامترها در پیش بینی و مدل سازی هدایت هیدرولیکی اشباع به وسیله خصوصیات زودیافت خاک، و با استفاده از درخت تصمیم گیری و تخمین گر خطا Cross Validation و Re substitution بود.دراین پژوهش، 72 نمونه خاک از شش بافت مختلف از روستای مرغملک و شهرستان شهرکرد گردآوری شد. خصوصیات زودیافت خاک در چهار سناریو (سناریو اول:pH ، EC، درصد شن و رس، ماده آلی، کربنات کلسیم، میانگین وزنی قطر خاکدانه خشک و مرطوب، جرم مخصوص ظاهری و رطوبت اشباع، سناریو دوم: کربنات کلسیم، ماده آلی، درصد شن و رس، جرم مخصوص ظاهری، درصد سنگریزه، مقاومت الکتریکی، ثابت دی الکتریک، مقاومت نفوذ به ریشه، سناریو سوم:pH ،EC، میانگین هندسی قطر ذرات، انحراف معیار هندسی قطر ذرات، ماده آلی، کربنات کلسیم، میانگین وزنی قطر خاکدانه خشک و مرطوب، جرم مخصوص ظاهری و رطوبت اشباع و سناریو چهارم: کربنات کلسیم، ماده آلی، میانگین هندسی قطر ذرات، انحراف معیار هندسی قطر ذرات، جرم مخصوص ظاهری، درصد سنگریزه، مقاومت الکتریکی، ثابت دی الکتریک، مقاومت نفوذ به ریشه) به نرم افزار معرفی شدند. هدایت هیدرولیکی اشباع نمونه ها با استفاده از تک رینگ اندازه گیری شد. نتایج حاصل نشان داد که رطوبت و پس از آن ویژگی های ساختمانی مانند انحراف معیار هندسی قطر ذرات در سناریوی اول، ماده آلی، جرم مخصوص ظاهری در سناریوی دوم، جرم مخصوص ظاهری و پایداری خاکدانه در سناریوی سوم و ماده آلی و جرم مخصوص ظاهری در سناریوی چهارم مهم ترین پارامترهای اثر گذار بر هدایت هیدرولیکی اشباع می باشند. همبستگی میان داده های پیش بینی شده با درخت تصمیمگیری و داده های اندازه گیری شده در سناریوی دوم و چهارم 83/0 و 82/0 و در سناریو اول و سوم 79/0 به دست آمد. با توجه به میزان خطا و %RMSE هر چهار سناریو در مدل سازی موفق بوده اند. اما %RMSE در سناریو دوم وچهارم کمتر و ضریب همبستگی بیشتر از دو سناریوی دیگر بوده است. مقدار RMSE نیز در چهار سناریو به ترتیب 79/0، 83/0، 79/0 و 82/0 بود.
    کلید واژگان: پایداری خاکدانه، رطوبت اشباع، نفوذ آب به خاک، درخت تصمیم گیری، تخمین گر خطا
    Samira Mesry, Gorbani Dashtaki *, Hossein Shirani, Abolghasem Kamkarrohani, Hamidreza Motaghian, Hosseinali Bahrami
    Soil saturated hydraulic conductivity is one of the most important physical characteristics of soils that affects water movement in soil. . The aim of this study was to determine the most important parameters in prediction and modeling of saturated hydraulic conductivity from conveniently available parameters, using the decision tree and error estimator cross validation and re- substitution. In this study, 72 soil samples with six different textures were collected from the village of Morgmalek and Shahrekord District. Conveniently available soil properties were introduced into software in 4 scenarios (the first scenario: pH, EC, % sand, % clay, OM%, CaCO3, mean weight diameter of dry aggregate (MWD dry), mean weight diameter of wet aggregate (MWD wet), BD; the second scenario: CaCO3 , OM%, % sand, % clay, BD, % gravel, electrical resistivity, dielectric constant, root penetration resistivity; the third scenario: pH, EC, Geometric mean diameter )dg(, Geometric standard  deviation )σg(, OM%, CaCO3, mean weight diameter of dry aggregate (MWD dry), mean weight diameter of wet aggregate (MWD wet), BD; and the fourth scenario: CaCO3, OM%, dg, σg BD, % gravel, electrical resistivity, dielectric constant, root penetration resistivity). Saturated hydraulic conductivity was measured with single ring. The results showed that moisture followed by structural features such as (σg) in the first scenario, and OM and BD in the second scenario, BD and MWD in the third scenario, and OM and BD in the fourth scenario were the most important parameter affecting saturated hydraulic conductivity. Correlation between predicted data by decision tree and measured data in the second and fourth scenarios were 0.83 and 0.82, respectively, and 0.79 in the first and third scenarios. All four scenarios were successful in modeling with respect to error rate and %RMSE. However, the %RMSE in the second and fourth scenarios was lower and the correlation coefficient was higher than the other two scenarios. The RMSE values in the four scenarios were 0.79, 0.83, 0.79, and 0.82, respectively.
    Keywords: Aggregate stability, Saturation moisture, Decision Tree, Error estimator
  • علی مرادزاده*، مهدی زارع، ابوالقاسم کامکار روحانی، فرامرز دولتی ارده جانی
    آلودگی فلزات سنگین یکی از اصلی ترین مشکلات زیست محیطی در ارتباط با فعالیت های معدنی، صنعتی و کشاورزی در جهان به شمار می آید که به دلیل ماندگاری بالای این فلزات سمی و درجه انحلال پذیری مختلف در شرایط اسیدی و حتی غیر اسیدی، می تواند اثرات مخرب بر روی آب، خاک و انسان را در بلند مدت داشته باشد. معدن سرب- روی انگوران یکی از بزرگترین ذخایر سولفیدی- کربناتی در حد کلاس جهانی می باشد که در اثر معدن کاری، حجم قابل توجهی از باطله معدنی را به وجود آورده که می تواند منبع انتقال فلزات سنگین به آب و خاک مناطق پایین دست گردد. از اینرو استفاده از روش های سریع و مقرون به صرفه جهت کلاسه بندی ریسک آلودگی این نوع باطله ها می تواند ابزار مفیدی برای پایش و برنامه های احیاء و بازسازی در آینده باشد. هدف از این تحقیق به کارگیری تکنیک های آماری چند متغیره از جمله روش آنالیز تمایز و بهره گیری از تکنیک هوش مصنوعی به منظور کلاسه بندی و پیش بینی پتانسیل آلودگی در باطله های معدنی می باشد. به همین منظور پس از نمونه برداری از بخش های مختلف سطح دمپ باطله، غلظت فلزات سنگین همچون Al، As، Cd، Co، Cr، Cu، Fe، Mn، Mo، Ni، Pb، Sb و Zn با استفاده از روش (ICP-MS) مورد آنالیز قرار گرفت. سپس محدوده آلودگی توسط شاخص های ارزیابی ریسک زیست محیطی و بار آلودگی شناسایی و مدل-سازی گردید. سرانجام با بکارگیری از دو تکنیک آنالیز تمایز و شبکه عصبی، ریسک و پتانسیل آلودگی بر روی محدوده دمپ باطله به سه سطح آلودگی پایین، متوسط و بالا با صحت قابل قبول 49/91 و 6/93 کلاسه بندی شد. نتایج همچنین نشان داد که این تکنیک ها می تواند ابزار کارآمدی جهت کلاسه بندی باطله های جدید و طراحی و احداث دمپ ها بر اساس سطح آلودگی آنها باشد.
    کلید واژگان: کلاسه بندی، زیست محیطی، آنالیز تمایز، آلودگی، باطله های سولفیدی کربناته
    Ali Moradzadeh *, Mehdi Zare, Abolghasem Kamkar Rouhani, Faramarz Doulati Aredehjani
    Heavy metal pollution is one of the main environmental problems associated with mineral, industrial and agricultural activities in the world. Due to the long life of these toxic metals and the degree of solubility in acidic and even non acidic conditions, they can have destructive effects on water, soil and humans life in the long time. The lead-zinc mine of Anguran is one of the largest world-class sulfide-carbonate reserves, which, due to mining, has produced a significant amount of mineral wastes, which can be the source of heavy metals to the water and soil of the downstream areas. Therefore, the use of quick and cost-effective methods to classify the risk of contamination of this type of waste can be a useful tool for monitoring, recovery and reconstruction programs in the future. The purpose of this research is to use multivariate statistical techniques, such as discriminant analysis (DA) method and utilize of artificial intelligence technique in order to classify and predict the potential of pollution in mining wastes. To achieve the goals, the samples taken from different surficial parts of the waste dump were analyzed by using the ICP-MS method to determine the concentration of heavy metals. These metals includes: Al, As, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, Mn, Mo, Ni, Pb, Sb and Zn. The environmental risk assessment indices (ERAI) and potential load index (PLI) were then modelled. At the end, by using the DA and neural network (NN) methods, potential risk of contamination on the damp surface was classified in three low, medium and high levels with the accuracy of 91.49 and 93.6 percent respectively. The results also showed that these techniques can be used as effective tools for classifying new waste dumps and designing of new constructing dumps based on their contamination level.
    Keywords: Classification, Environmental, Discriminant analysis, carbonate sulfide waste, Contamination
  • آرش ربیعی صادق آبادی، علیرضا عرب امیری*، ابوالقاسم کامکار روحانی، سوسن ابراهیمی

    منطقه چومالو در شمال غرب زنجان، در پهنه فلززایی طارم- هشتجین واقع است. سنگ میزبان های کانی سازی سنگ های آتشفشانی ائوسن و توده نفوذی مونزونیتی الیگوسن می باشند؛ که متحمل دگرسانی های گرمابی پروپیلیتیک- کربناته، سیلیسی و سیلیسی- آرژیلیک شده اند. فعالیت های گرمابی حاصل از تزریق توده نفوذی سبب ایجاد دو نوع کانی سازی در منطقه شده است؛ کانی سازی اول به صورت یک زون سیلیسی- برشی با روند N70E، و نوع دوم به صورت دسته رگه با روند تقریبی شمال غرب- جنوب شرق، در شمال کانی سازی اول می باشد. کانی سازی به صورت رگه ای، رگچه ای، توده ای، پراکنده و جانشینی بوده و از روند گسل ها تبعیت می کند. ماده معدنی شامل سرب، روی و فلوئور به همراه مس، طلا و نقره می باشد؛ که به صورت کانی های کالکوپیریت، پیریت، گالن، اسفالریت، سروزیت، کلسیت و فلوریت تشکیل شده است. بر اساس نتایج مطالعات زمین شناسی انجام شده در این تحقیق، خصوصیات کانی سازی منطقه چومالو از نوع کانسارهای سرب و روی هیدروترمال می باشد. برداشت داده های قطبش القایی (IP) و مقاومت ویژه ابتدا در قالب آرایش مستطیلی به منظور تعیین محدوده های بی هنجار و سپس با استفاده از آرایش دوقطبی- دوقطبی به منظور اکتشاف محدوده های جانبی و عمقی این بی هنجاری ها، طراحی و انجام شد. سپس مدل سازی داده های IP و مقاومت ویژه به روش وارون سازی هموار دوبعدی انجام شد؛ همچنین برای نمایش بهتر نتایج، تمام مقاطع دوبعدی با یکدیگر ترکیب شدند و یک مدل سه بعدی ارائه شد. در نتیجه، یک بی هنجاری با راستای تقریبی شرقی- غربی در جنوب محدوده منطبق بر زون سیلیسی- برشی، و چند بی هنجاری با راستای تقریبی شمالی- جنوبی در شمال محدوده در ارتباط با شکستگی های نهشته های بازالتی گسترش یافته اند؛ که می توان آن ها را مرتبط با کانی سازی فلزی در منطقه دانست. نواحی بی هنجار با مقادیر بارپذیری بالا و مقاومت ویژه متوسط رو به پایین مشخص شده اند. مقادیر بسیار بالای بارپذیری برای برخی از بی هنجاری های شمالی احتمالا به علت وجود پیریت پراکنده در عمق باشد. در نهایت 6 نقطه برای حفاری پیشنهاد شد.

    کلید واژگان: دگرسانی گرمابی، کانی سازی رگه ای، قطبش القایی (IP)، مقاومت ویژه الکتریکی، آرایش دوقطبی- دوقطبی
    Arash Rabiei Sadeghabadi, Alireza Arab Amiri*, Abolghasem Kamkar Rouhani, Susan Ebrahimi
    Summary

    The host rock in Chumalu area includes the Eocene volcanic rocks and the Oligocene monzonite intrusive mass that have undergone propylitic-carbonate, silica, and silica-argillic hydrothermal alterations. The hydrothermal activities resulting from the injection of intrusive mass have produced two types of mineralization in the region: the first mineralization type is a silica-shear zone having N70E trend, and the second type is in the form of a bunch of veins with an approximate trend of northwest to southeast, located in the north of the first mineralization type. The mineralization is of the form of vein, veinlet, massive, scattered and replaced, and follows the trend of the faults. The ore contains lead, zinc and fluorine, along with copper, gold and silver, which are formed of chalcopyrite, pyrite, galena, sphalerite, cerussite, calcite and fluorite minerals. Based on the results of the geological studies conducted in this study, the mineralization characteristics of Chumalu area are of the type of lead and zinc hydrothermal deposits. Induced polarization (IP) and resistivity data acquisition were first designed and carried out using rectangular array to determine the anomalous zones, and then, using dipole- dipole array to determine the lateral and depth limits of these anomalies. Then, modeling of IP and resistivity data was done using smooth inversion method. For better representation of the results, all two-dimensional (2D) sections were combined and as a result, a three-dimensional (3D) model was presented. Consequently, an anomaly with an approximate east-west orientation in the south of the area has been extended on the silica-shear zone, and some anomalies with an approximate north-south orientation in the north of the area, in relation to the fractures of the basaltic deposits, which can be linked with metallic mineralization in the area. Anomalous areas with high chargeability and medium to low resistivity values have been determined. High chargeability values for some anomalies in the north of the area are probably due to the presence of scattered pyrites in depth. Finally, 6 points were proposed for drilling.

    Introduction

    Application of IP and resistivity geophysical methods and their integration with geological studies is of great importance in the exploration of sulfide metal deposits. The Chumalu area is located 70 km northwest of Zanjan in the Tarom-Hashtjin metallogenic zone, which has possible potential for metal reserves and mineral resources. The purpose of this research is to collect and process raw IP and resistivity data using the smooth inverse modeling, interpretation of the results based on geological studies and finally determining the anomalous limits, depth and thickness of probable mineral masses in the area and at the end, suitable locations for drilling are suggested.

    Methodology and Approaches

    This research is based on field and laboratory studies. In order to conduct geological studies, alteration, mineralization and determination of the genesis of the mineralization, 8 thin sections and 9 polished sections of surface and subsurface samples from the mineralization ore and host rock were prepared and studied. Moreover, field operations of IP and resistivity data acquisition were first made in the form of 4 networks using rectangular array in order to determine the anomalous limits with a current line of 800 meters long, electrode spacing of 20 meters, and the distance between the lines 50 meters. Then, 6 lines using dipole-dipole array were surveyed in order to explore the lateral and depth limits of these anomalies with electrode spacing of 20 meters. Then, modeling of IP and resistivity data was made by 2D smooth inversion method using RES2DINV and ZondRes2D software packages. Furthermore, all 2D sections were combined using RockWorks software and a 3D model was presented. Ultimately, possible mineralization limits were identified and suitable sites for drilling were proposed.

    Results and Conclusions

    Based on the geological studies, lead and zinc mineralization in olivine basalt volcanic host rock and part of the monzonitic intrusive mass in Chumalu area occurs during hydrothermal processes and in the form of veins along fault structures. Chumalu mineralization is of hydrothermal lead and zinc type. Based on geophysical and geological studies, anomalies have been introduced that have high chargeability and medium to low resistivity, as probable mineralization. Finally, 6 locations were proposed for drilling.

    Keywords: Hydrothermal alteration, Vein mineralization, Induced polarization (IP), Electrical resistivity, Dipole- dipole array, Zanjan
نمایش عناوین بیشتر...
فهرست مطالب این نویسنده: 81 عنوان
  • دکتر ابوالقاسم کامکار روحانی
    دکتر ابوالقاسم کامکار روحانی
    دانشیار اکتشاف، نفت و ژئوفیزیک، دانشکده مهندسی معدن، نفت و ژئوفیزیک، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود، ایران
نویسندگان همکار
  • دکتر علیرضا عرب امیری
    دکتر علیرضا عرب امیری
    دانشیار مهندسی معدن، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود، ایران
  • دکتر حمیدرضا متقیان
    دکتر حمیدرضا متقیان
    دانشیار علوم و مهندسی خاک ، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران
  • دکتر سمیرا مصری
    دکتر سمیرا مصری

  • رضا معزی نسب
    رضا معزی نسب

  • دکتر جواد وحیدی
    دکتر جواد وحیدی
    دانشیار گروه علوم کامپیوتر، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران
  • ایمان پژوهان
    ایمان پژوهان

بدانید!
  • این فهرست شامل مطالبی از ایشان است که در سایت مگیران نمایه شده و توسط نویسنده تایید شده‌است.
  • مگیران تنها مقالات مجلات ایرانی عضو خود را نمایه می‌کند. بدیهی است مقالات منتشر شده نگارنده/پژوهشگر در مجلات خارجی، همایش‌ها و مجلاتی که با مگیران همکاری ندارند در این فهرست نیامده‌است.
  • اسامی نویسندگان همکار در صورت عضویت در مگیران و تایید مقالات نمایش داده می شود.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال