پایان نامه کشف معادن مس با توجه به اهمیت کانه مس و کاربرد وسیع آن در صنایع متفاوت

-1- مقدمه

در سال‌های اخیر بنابر نظریه تکتونیک صفحه‌ای و پیدایش ذخائر مس در ارتباط با صفحات لیتوسفری در زمین و به عبارتی وابستگی با لبه‌های آنها، زون‌های فرورانش و محورهای گسترش آنها در زمان و مکان تاکید شده است. نمونه توده‌های مس پورفیری را در چهارچوب الگوی تکتونیک صفحه‌ای به نواحی قوس‌های آتشفشانی و قوس‌های پشته‌ای که در طرف قاره جای دارند، به فرورانش پوسته اقیانوسی نسبت می‌دهند [24]، از این رو بین عوامل تکتونیکی و ساختاری با زون‌های کانی‌سازی شده ارتباط تنگاتنگی قابل پیش‌بینی است.. بنابراین با توجه به تاثیر عوامل تکتونیکی و عناصر ساختاری در تمرکز و پیدایش ذخائر مس پورفیری، تعیین این ارتباط لازم به نظر می‌آید. تحقیق حاضر نیز با هدف تعیین این ارتباط و در ادامه، اولویت‌بندی برای اکتشاف و تعیین مناطق دارای پتانسیل مناسب برای اکتشاف مس در بخشی از کمربند آتشفشانی ایران مرکزی (محدوده 1:100000 چهارگنبد) صورت گرفته است.

محدوده مورد مطالعه بخش جنوب غربی چهارگوش 1:100000 چهارگنبد با مختصات ˚56  االی́ 15 ˚56 طول شرقی و ΄30 ˚29 الی ΄45 ˚29 عرض شمالی، بعلت عدم دسترسی به داده‌های ژئوفیزیک هوائی با مقیاس مناسب از کل منطقه (مرکز ژئوفیزیک سازمان زمین‌شناسی و اکتشافات معدنی کشور در کل برگه 1:100000 چهارگنبد برداشت هوائی با فاصله خطوط پرواز km 5/7 داشته ولی تنها در بخش جنوب‌غربی برگه برداشت هوائی با فاصله خطوط پرواز m 200 انجام گرفته است) انتخاب گردید، منطقه چهارگنبد بخشی از نقشه 1:250000 سیرجان است.

به‌منظور تامین هدف تحقیق، نوشتار حاضر به 5 فصل مجزا اما مرتبط تقسیم‌بندی گردیده است. در فصل اول کلیاتی از روند انجام تحقیق، اهمیت موضوع مورد تحقیق، محدوده مورد مطالعه، اهداف قابل دستیابی و روش کلی انجام آن آورده شده است، در فصل دوم به‌منظور تعیین عناصر ساختاری موثر در کانه‌زائی مس پورفیری، با استفاده از فایلهای رقومی مربوطه و تصویر ماهواره‌ای لندست منطقه، تهیه شده از سازمان نقشه‌برداری کرمان، به شناسائی عناصر و پارامترهائی که در کانه‌زائی مس پورفیری موثر باشند، پرداخته و لایه‌های اطلاعاتی مرتبط تشکیل شده است. در فصل سوم جهت تهیه نقشه پتانسیل کانی‌زائی منطقه از دو روش منطق فازی[1] و وزنهای نشانگر[2] استفاده شده است که برای تعیین ارتباط بین عناصر ساختاری موثر و پتانسیل‌یابی مس از روش وزنهای نشانگر این ارتباط مکانی به طور کمی اندازه‌گیری و تعیین شده، سپس با استفاده از روش منطق فازی و بر اساس نتایج به‌دست آمده از روش وزنهای نشانگر، اقدام به تعیین مناطق با پتانسیل مناسب شده است. فصل چهارم تحت عنوان ژئوفیزیک اکتشافی ارائه شده است. با توجه به اینکه داده‌های دیجیتال با مقیاس مناسب از منطقه در اختیار نبوده و بخش ژئوفیزیک سازمان زمین‌شناسی کشور تنها نقشه‌ تهیه شده از داده‌های مغناطیس‌سنجی با خطوط پرواز 200 متر را در اختیار قرار داده است، از نقشه‌های موجود امکان استفاده برای تشکیل لایه اطلاعاتی در محیط  GISنبود و از این اطلاعات که شامل داده‌های دیجیتال ژئوفیزیک هوائی km) 5/7) و نقشه‌های شمارش عناصر رادیواکتیو و نقشه‌های مغناطیس‌سنجی هوائی 200 متر می‌باشد، در راستای تایید تفاسیر بررسیها در محیط GIS استفاده گردید. در پایان و در فصل پنجم، نتیجه‌گیری کلی از کار انجام گرفته و نتایج حاصله در طی انجام تحقیق آورده شده است و علاوه بر آن در این فصل پیشنهاداتی نیز جهت بهبود روشهای به‌کار گرفته و همینطور پیشنهاد و بهره‌گیری از روش‌های دیگر نیز گنجانده شده است.

در این تحقیق برای پردازش داده‌های ماهواره‌ای از نرم‌افزارهایArcviewfull ، ENVI4، Microstation، ArcGIS9 استفاده شده است. علاوه بر آن نرم‌افزارهای MagPick و Surfer8 نیز در تهیه و تحلیل نقشه‌های مغناطیس‌سنجی هوائی به‌کار گرفته شده‌اند. همچنین در راستای گردآوری و تهیه داده‌های مورد نیاز (فایل‌های رقومی مربوطه، تصویر ماهواره‌ای منطقه و داده‌های ژئوفیزیک هوائی منطقه)، سازمان زمین‌شناسی و اکتشافات معدنی کشور، سازمان نقشه‌برداری کشور، سازمان زمین‌شناسی استان کرمان و سازمان مدیریت و برنامه‌ریزی استان کرمانشاه همکاری صمیمانه داشته‌اند که در اینجا از تمامی این سازمانها قدردانی و تشکر می‌شود.

1-2- ضرورت استفاده از سنجش از دور در مطالعات اکتشافی

برای مطالعه کره‌ای که بر روی آن زندگی می‌کنیم، به‌کارگیری تمامی رشته‌‌های علمی به درک محیط و عوامل مؤثر بر تغییرات آن کمک می‌کند. یکی از ابزارهای مؤثر در زمینه مطالعات محیط زیست و علوم زمین، استفاده از فناوری سنجش از دور و بهره‌گیری از داده‌های ماهواره‌ای است. شناخت بسیاری از منابع نظیر خاک، آب، معادن، پوشش گیاهی و پایش پدیده‌های زیانباری مانند سیلاب‌ها، بیابان‌زایی، فرسایش آبی و بادی، حرکت تپه‌های ماسه‌ای، شوری آب، لازمه دستیابی به توسعه پایدار است [8]. استفاده از فن‌آوری دورسنجی و به‌کارگیری داده‌های ماهواره‌ای به دلایل زیر حائز اهمیت می‌باشند:

الف- داده‌های ماهواره‌ای منطقه وسیعی را نسبت به سایر داده‌ها نظیر عکسهای هوایی و نقشه‌برداری زمینی، پوشش می‌دهند.

ب- ثبت انعکاسات انرژی الکترومغناطیسی علاوه بر طیف مرئی، در طول موجهای خارج از این طیف نیز صورت می‌گیرد.

ج- پوشش تکراری داده‌های ماهواره‌ای، در یک فاصله زمانی منظم، امکان مطالعه و نمایش تغییرات فرآیند‌های پویا را برای مناطق مختلف امکانپذیر می‌سازد.

د- بکارگیری داده‌های ماهواره‌ای اغلب موجب کاهش هزینه و افزایش دقت و سرعت می‌گردد [8].

کاربرد سنجش ازدور در مطالعات اکتشافی نیز گسترده می‌باشد. تصاویر ماهواره‌های مختلف با توجه به تفکیک‌های طیفی گسترده (تصاویر چند طیفی[3] و استر) دارای قابلیت ثبت امواج الکترومغناطیسی بازتابی پدیده‌های مختلف از جمله مواد معدنی می‌باشند. از جمله کاربرد‌های آن استفاده از روشهای دورسنجی مانند روش کروستا در بارزسازی اکسیدهای آهن و بوکسیت [6] می‌باشد. همچنین تعیین هاله‌های دگرسانی هیدروترمال و جدایش انواع آلتراسیونها و جدا کردن انواع کانی‌های مختلف نیز از توانایی‌های شگرف علم سنجش از دور می‌باشد.

1-3- تلفیق سنجش از دور و [4]GIS  

سنجش از دور حجم زیادی از اطلاعات را تولید می‌کند. این اطلاعات نه فقط در یک زمان، بلکه در دوره‌ها و زمانهای مختلف تولید و جمع‌آوری می‌شود که می‌توان از آنها برای کشف و مطالعه پدیده‌ها استفاده نمود. بسیاری معتقدند تلفیق [5]RS و GIS پتانسیل استفاده از داده‌های سنجش از دور را به میزان قابل ملاحظه‌ای افزایش می‌دهد. سامانه اطلاعات جغرافیایی می تواند به راحتی با اطلاعات سنجش از دور تلفیق شود.

در گذشته انتخاب، ارزیابی وترکیب شواهد و مدارک ذخایر معدنی با کمک یکسری میز‌های سبک و مجهز به سیستم روشنایی انجام می‌شد، بدین‌ترتیب که نقشه‌های گوناگون بر روی کاغذهای شفاف تهیه شده و سپس نقشه را به طور فیزیکی روی یک میز سبک روی هم قرار می‌دادند تا روابط مشترک میان آنومالی‌ها تعیین شود. با افزایش تعداد نقشه‌ها، این فرایند مشکل و گاهی غیر‌ممکن می‌باشد. در سالهای اخیر با توجه به رشد روزافزون داده‌های فضایی و غیر‌فضایی در زمین‌شناسی و همچنین قابلیتهای متعدد سنجش از دور و GIS در جمع‌آوری، مدیریت و تجزیه و تحلیل داده‌ها، توجه زیادی به این فن‌آوری‌ها (RS&GIS) در علوم زمین شده است.

در تعیین ارتباط بین پارامترهای ساختاری موثر در کانه‌زائی مس، بعضی از پارامترها مانند لایه آلتراسیون مناسب از تکنیکهای سنجش از دور تهیه شده وآنگاه همراه با لایه‌های دیگر در محیط GIS با ایجاد یک پایگاه مناسب داده‌ها، فضای مناسبی را برای دسترسی به اطلاعات معدنی و تحلیل داده‌ها و تعیین مناطق جدید اکتشافی پدید می‌آورد. همچنین توسط این سیستم می‌توان در مقیاس‌های مختلف به طراحی شبکه برداشت، تعیین مکانهای حفر گمانه، تونل و چاه اکتشافی، تهیه مقاطع مختلف و نظایر آن پرداخت. از جمله خصوصیات و ویژگیهای GIS که توانایی این فناوری را در زمینه‌های مختلف کاربردی نمایان می‌سازد، می توان به موارد زیر اشاره کرد:

الف. مدل‌سازی جهان واقعی: نمایش جهان واقعی، با همه ویژگیها و پیچیدگیهای آن در رایانه امری غیرممکن و غیر‌ضروری است. هنر GIS آن است که اطلاعات مورد استفاده را مختصر و جهان واقعی را ساده‌سازی می‌نماید. به بیان بهتر GIS تنها آن بخش از جهان واقعی را که مورد نیاز است، انتخاب و بر اساس آن یک مدل مفهومی[6] ایجاد می‌کند که تحلیلهای لازم بر روی این مدل انجام گرفته و سرانجام نتایج به همان جهان واقعی که اطلاعات اولیه و پایه از آنجا آمده است، مرتبط می‌گردد [8].

ب. مدیریت همزمان داده‌های توصیفی و مکانی:  GISبا استفاده از سیستم مدیریت پایگاه داده‌ها[7] می‌تواند جهت اداره عناصر گرافیکی و غیرگرافیکی داده‌های توصیفی و مکانی به‌کار رود. علاوه برآن یک سیستم مدیریت پایگاه داده مناسب می‌تواند پشتیبانی برای کاربران و پایگاه داده‌های چندگانه بشمار رفته و یک شیوه بهنگام‌سازی کارآمد، کاهش اطلاعات تکراری (زاید) و نیز استقلال، امنیت و انسجام داده‌ها را میسر سازد.

ج. توانایی تلفیق داده‌ های توصیفی و مکانی: از جمله مزایای منحصر بفرد سیستمهای اطلاعات جغرافیایی، که در دیگر سیستمهای مبتنی بر داده کمتر دیده می‌شود، توانایی این سیستم در بکارگیری همزمان داده‌های توصیفی ارتباط داده شده با مکان می‌باشد، که بر مبنای سیستم مختصات مرجع جهانی یا محلی، زمین مرجع[8] شده‌اند.

د. تحلیل و آنالیز داده‌ ها: یک سیستم GIS این قابلیت و توانایی را دارد که بر روی داده‌های ورودی شامل عوارض با خصوصیات و توصیفات مختلف تحلیلهای ویژه‌ای نظیر روی هم‌اندازی، همسایگی، درون‌یابی، شبکه و را انجام داده و خروجی‌های مناسب را از آن تهیه و نمایش دهد.

1-4- اهمیت و اهداف طرح

همانطور که در مقدمه نیز اشاره شد، با توجه به اهمیت کانه مس و کاربرد وسیع آن در صنایع متفاوت، و با توجه به محدود بودن ذخیره معادن فعال موجود، لزوم شناخت مناطق دارای پتانسیل مناسب بسیار ضروری بنظر می‌رسد. در همین راستا و با توجه به مشخص شدن و به اثبات رسیدن تاثیر عوامل ساختاری و پارامترهای دیگر در هدایت محلولهای غنی از عناصر معدنی و بخصوص مس‌ پورفیری [24]، در این تحقیق سعی گردیده است به این ترتیب اهداف زیر دنبال شود:

1- تعیین عوامل ساختاری و پارامترهای مؤثر در کانه‌زائی مس‌ پورفیری.

2- تهیه و یا گردآوری داده‌های مورد نیاز جهت تعیین ارتباط.

3- بارز‌سازی نواحی آلتراسیون هیدروترمال با استفاده از پردازش تصاویر ماهواره‌ای منطقه.

4- طبقه‌بندی سازندهای زمین‌شناسی بر اساس میزان مطلوبیت در کانه‌زایی مس.

5- تهیه اطلاعات مربوط به کلیه اندیس‌های مس موجود در محدوده مورد مطالعه.

6- تعیین ارتباط بین عناصر ساختاری وکانه‌زایی مس پورفیری.

7- در نهایت تعیین مناطق دارای پتانسیل مطلوب برای مس پورفیری در محدوده مورد مطالعه، با استفاده از منطق فازی.

8- استفاده از داده‌های ژئوفیزیک هوایی (مغناطیس‌سنجی هوایی و رادیومتری) منطقه در راستای تایید مناطق پتانسیل‌یابی شده.

1-5- موقعیت جغرافیایی و راههای ارتباطی منطقه مورد مطالعه

منطقه مورد مطالعه، بخش جنوب‌غربی برگه چهارگنبد، بخشی از چهارگوش سیرجان است که با مختصات ˚56 الی́ 15  ˚56 طول شرقی و ΄30 ˚ 29 الی΄45 ˚ 29 عرض شمالی در شمال شرقی شهرستان سیرجان در استان کرمان جای دارد (شکل1-1).

مهمترین رودخانه در این برگه، رودخانه سرخ است که از شمال شرقی وارد منطقه مورد مطالعه شده و در حین گذر از پهنای برگه مذکور به آبهای روان از دامنه شمالی کوه "چهلتن" و دامنه جنوبی "کوه‌پنج" می‌پیوندد.

ریخت کوهستانی به همراه بارندگی کم، موجب گشته تا کشاورزی تنها در معدود بخش‌هایی از ورقه مورد مطالعه رونق داشته باشد. آب و هوای منطقه کوهستانی است بطوریکه دارای تابستانهای نسبتا گرم و زمستانهای سرد و خشک است.

. اصلی‌ترین راه ارتباطی در منطقه مذکور، راه ترانزیت کرمان-سیرجان-بندرعباس است که تقریبا با راستای شرقی- غربی پهنای برگه را پیموده و آنگاه به سوی جنوب (سمت سیرجان) ادامه می‌یابد.

(شکل در فایل اصلی موجود است)

شکل(1-1): محدوده مورد مطالعه (تصویر ماهواره‌ای لندست (ETM) با ترکیب رنگی 2-3-4)

1-6- پیشینه موضوع

در این بخش جهت آشنایی با موضوع تعیین ارتباط بین پدیده‌های ساختاری با کانه‌زائی مواد معدنی و پتانسیل‌یابی، پاره‌ای از تحقیقات و مطالعاتی که در این زمینه انجام گرفته، آورده شده است:

الف- مطالعات خارجی

کارانزا در ناحیه بنگوئیت از کشور فیلیپین با استفاده از تکنیک‌های سنجش ازدور و GIS به مطالعه ارتباط بین پدیده‌های ساختاری و موثر در هر منطقه با نوع ماده معدنی آن منطقه پرداخته [24]، بدین منظور با استخراج 3 لایه شکستگی‌های منطقه، توده‌های نفوذی وحاشیه باتولیت‌ها و تعیین ارتباط بین این پدیده‌ها با پراکندگی نقاط معدنی(که در ناحیه بنگوئیت نقاط معدنی اندیس‌های مس‌ پورفیری می‌باشند)، با استفاده از روش وزنهای نشانگر، مشخص نمود. و در نهایت با تهیه 2 لایه شامل نقشه آلتراسیون منطقه و سازند‌های زمین‌شناسی مناسب برای کانه‌زایی، و پس از وزن‌دهی و ترکیب این 5 لایه با استفاده از منطق فازی در محیط GIS، موفق به تهیه مناطق با پتانسیل مطلوب برای مواد معدنی مختلف گردید.

چیکا- الما و همکاران از پایگاه داده GIS، برای نمایش مؤثرترین سیستم‎ها در تشکیل و جایگزینی معادن و سطوح با پتانسیل بالا در منطقه‎ای در جنوب شرقی اسپانیا، استفاده کردند [28]. آنها سنجش از راه دور را برای پردازش تصاویر، و به عنوان یک تکنیک برای مشخص کردن مقاومت سنگهای دگرسان شده هیدروترمالی، به‌کار بردند. داده‌‎های سنجش از راه دور، به همراه بقیه داده‌‎های موجود (که همان اطلاعات موجود جهت تشکیل طلا در منطقه مورد مطالعه بود)، درGIS با هم تلفیق شده و برای انتخاب مناطق با پتانسیل بالا برای اکتشاف طلا، جهت مطالعات بعدی، استفاده گردید. این مطالعه، در سه مرحله برای نشان دادن‎ انواع نتایجی که با افزایش جزئیات مطالعات، می‎توان از سیستم توقع داشت، انجام شده و نشان داده شد که با افزایش جزئیات مراحل تشکیل طلا، سیستم قادر خواهد بود که مناطق دارای پتانسیل بالا را با دقت زیادتری از مناطق دیگر جدا نماید.

ارسل و همکاران با استفاده از منطق فازی، مناطق دارای پتانسیل بالای مس را درکانادا مشخص کردند [30]. در این مطالعه از اطلاعات مربوط به معادن موجود در منطقه مورد مطالعه، استفاده نشد و علی‎رغم آن نتایج آنالیز‌های GIS، قادر به بازگویی و تعریف اطلاعات معدنی منطقه و پتانسیل‌یابی معادن جدید، بود.

 هریس و همکاران با استفاده ازGIS و سنجش از راه دور، نقشه جامعی برای پتانسیل طلا در کمربند گرین‌استون در منطقه انتاریو کانادا، تنظیم کردند [33]. آنها از سطوح انتخاب شده نمونه‎هایی را جمع‌آوری کرده، و از اطلاعات نمونه‎های سنگی برداشت شده، برای درون‌یابی آلتراسیون کانی‎ها در منطقه استفاده کردند. برای تعریف عوامل واقعی در جهت کانه‎زائی طلا، و تهیه یک نقشه شامل مناطق امید‌بخش کانه‌زائی طلا، از روش وزن‎های نشانگر استفاده شد. نویسندگان دریافتند که نمونه‎های امید‌بخش طلا با آنومالی‎های غلیظ K2O,AL2O3,Fe ,CaO، مطابقت دارند. سیستم قادر بود علاوه بر مشخص کردن کانه‌زائی طلا، اطلاعات مربوط به نواحی امید‌بخش طلا نیز بدهد.

ب- مطالعات داخلی

رحیمی مطالعه‎ای تحت عنوان" کاربرد GIS در اکتشاف، با نگرشی ویژه به نقشه‎های پتانسیل مواد معدنی و انجام اولویت‎بندی اکتشافی عنصر مس" درمحدوده کوچکی از ورقه100000/1 شهر بابک، انجام دادند [5]. ایشان از لایه‎های اطلاعاتی متعددی چون داده‎های زمین ریخت‌شناسی و اطلاعات همراه، داده‎های زمین‌شناسی، داده‎های مربوط به توده‎های نفوذی و آلتراسیونهای داده‎های ژئو‎شیمی اکتشافی، داده‎های ژئوفیزیک هوائی، داده‎های دور‌سنجی و اطلاعات مربوط به گسلهای منطقه استفاده نموده، و با بهره‎گیری از روش دوتایی، نقشه‎های نشانگر را تهیه کردند. همچنین برای بررسی نهایی از تلفیق روش وزنهای نشانگر و نظر کارشناسی، استفاده شده است که به دنبال تهیه نقشه‎های دوتایی، نقشه‎ها با هم ترکیب شده و به صورت نقشه‎ای واحد بر اساس نقاط معدنی مد نظر، وزن‎‌دار شده است. حاصل این تحلیلها، نقشه نهایی بود که مقدار احتمال تجربی محاسبه شده برای بخشهای مختلف را نشان می‎دهد. از آنجا که هدف، دستیابی به مناطق پر پتانسیل جدید عنصر مس بوده است نتایج بدست آمده برای کانی‌زائی مس در منطقه‎ای تحت عنوان 6 محدوده، معرفی گردیده‎اند که مساحت تقریبی آنها 15 کیلومتر‌ مربع می‎باشد.

تنگستانی و همکاران در محدوده 3 کانسار میدوک، چاه‌مسی و سارا، واقع در شمال شهربابک، به پتانسیل‌یابی کانسار مس پرداخته‌اند [44]. ایشان از لایه‌های متفاوتی چون، داده‌های زمین‌شناسی، توده‌های نفوذی، داده‌های ژئو فیزیک هوایی و آلتراسیون‌های منطقه استفاده نموده، و در نهایت با تلفیق این لایه‌ها در محیط GIS و با استفاده از منطق فازی، منطقه مورد مطالعه را به چهار کلاس متفاوت تقسیم می‌کنند.

اشرفیان‌فر و همکاران در راستای بررسی‌های اکتشافی سیستماتیک ناحیه‌ای و با بهره‌گیری از سیستم‌های اطلاعات جغرافیایی، زون اکتشافی میانه که درشمال غرب کشور واقع شده و دربرگیرنده قسمتی از استان آذربایجان شرقی می‌باشد مورد مطالعه قرارداده‌اند [2]. دراین ناحیه جهت شناسایی پتانسیل‌های معدنی مس و طلا و در نهایت مشخص نمودن نواحی امید‌بخش معدنی، بررسی و وزن‌دهی پارامترهای زایشی [9]CRC لایه‌های اطلاعاتی مربوط به نقشه‌های زمین‌شناسی، ژئوفیزیک هوایی، دورسنجی وساختارهای منطقه درمحیط GIS صورت گرفته، سپس مدلسازی‌های مرتبط با مدل متالوژنی منطقه (طلای اپی‌ترمال ومس ‌پورفیری) انجام پذیرفته و ماحصل آن تعیین واحد‌های کانه‌زا [10]IGU ناحیه مورد مطالعه گردید (جهت شناسایی پتانسیل‌های معدنی مربوط به عناصرمس وطلا). براساس این نقشه‌ها اولویت‌بندی مناطق اکتشافی امکان‌پذیر می‌گردد.

زراسوندی، در منطقه دره‌زرشک و علی‌آباد یزد (قرار گرفته در کمربند آتشفشانی ایران مرکزی)، سیر تکاملی زمین‌شناسی، کانی‌شناسی، آلتراسیون و ویژگی‌های ساختاری نهشته‌های مس منطقه را مورد بررسی قرار می‌دهند [50]. ایشان زون‌های برشی، حوضه‌های منقطع[11] و انقطاع در امتداد گسل‌های امتداد‌لغز را مکان‌هایی بسیار مناسب جهت نفوذ توده‌های تفریق یافته پورفیری و تشکیل کانسارهای مس پورفیری معرفی می‌کند.

1-7- زمین‌شناسی منطقه مورد مطالعه

نقشه زمین‌شناسی منطقه مورد مطالعه با کمک تصاویر ماهواره‌ای و نیز نقشه زمین‌شناسی 1:100000 تهیه شده توسط سازمان زمین‌شناسی کشور در محیط GIS تهیه گردید (شکل1-2).

(شکل در فایل اصلی موجود است)

شکل(1-2): نقشه زمین شناسی منطقه مورد مطالعه

(اقتباس از نقشه زمین‌شناسی 1:100000 چهارگنبد در محیط GIS)

1-7-1- زمین‌شناسی ناحیه‌ای

ناحیه چهارگنبد از نظر تقسیمات زمین‌شناسی در جنوب زون ایران مرکزی و بطور عمده در کمربند ولکانیکی ارومیه-دختر بصورت نوار طویلی با روند شمال‌غرب-جنوب‌شرق از سهند تا بزمان و به موازات زون دگرگون شده سنندج-سیرجان کشیده شده است. این نوار بطور عمده از سنگهای آتشفشانی و آذرآواری ترشیری تشکیل شده است بطوریکه در ورقه چهارگنبد حدود 70 درصد رخنمونهای سنگی متعلق به سنگهای آتشفشانی است. فعالیت پلوتونیسم بصورت جایگیری توده‌های درونی و نیمه‌عمیق در زمانهای الیگوسن و میوسن میانی و بالایی صورت گرفته است. همچنین در بخشهای جنوبی ناحیه واحدهای افیولیتی کرتاسه در حد واسط دو زون ارومیه- دختر و سنندج- سیرجان قرار گرفته‌اند.

1-7-2- چینه‌شناسی

در منطقه مورد مطالعه بجز برونزد بسیار کوچکی از نهشته‌های دگرگونی (به سن پالئوزوئیک بالائی)، رسوبات قدیمی مربوط به پرکامبرین و پالئوزوئیک مشاهده نمی‌شوند. تشکیلات زمین‌شناسی منطقه عبارتند از:

الف- مزوزوئیک

مجموعه افیولیتی کرتاسه: این مجموعه در بخش جنوبی نقشه چهارگنبد با روند شمال‌غرب-جنوب‌شرق و با همبری گسلی نسبت به واحدهای جوانتر حضور دارد. همچنین بخشهای مختلف این مجموعه با روابط گسلی بصورت یک آمیزه تکتونیکی در کنار هم قرار گرفته‌اند. مجموعه افیولیتی از واحدهای دیوریتی-گابرو فرسایش یافته، هارزبورژیت، بازالت و آندازیت، اسپیلیت بهمراه توف اسیدی، اسپیلیت و دیاباز، ولکانیک آندزیتی به همراه سنگهای اسپیلیتی و آگلومرا و واحدی از آهکهای ژرف دریائی تشکیل شده است. گذشته از بخش‌های جنوبی، رخنمون کوچکی از این مجموعه در غرب روستای تنگو مشاهده می‌شود که بصورت یک سفره راندگی بر روی واحدهای آتشفشانی ائوسن قرار گرفته است.

ب- سنوزوئیک

بخش عمده ورقه چهارگنبد توسط واحدهای سنگی سنوزوئیک بویژه ائوسن پوشیده شده است.

ب-1- ائوسن

سنگ های آتشفشانی ائوسن: این سنگها حاصل تناوبی از فعالیت‌های آتشفشانی انفجاری و غیر‌انفجاری هستند که بصورت واحدهای گدازه‌ای، آذرآواری و یا تناوبی از گدازه و توف دیده می‌شوند.

واحدهای آذرآواری ائوسن: سنگهای آذرآواری دارای گسترش بیشتری نسبت به واحدهای گدازه‌ای بوده و در بخش های شمالی، مرکزی و جنوب منطقه برونزد دارند. این واحدها شامل ترادف‌هایی از توف‌های ریزدانه مثل خاکستر توف تا توف‌های درشت‌دانه مثل توف‌برش و آگلومرا هستند. ترکیب شیمیائی این سنگها عموما حد واسط تا اسیدی است و در نقشه زمین‌شناسی بصورت واحدهایی از تناوب توف و ماسه سنگ (Ets)، توفهای اسیدی به همراه ماسه‌سنگهای توفی و توف‌برش داسیتی (Eats)، توفهای سبز و توفیت‌‌ (Et)، تناوبی از توفهای داسیتی همراه با گدازه (Edv)، توف‌های با ترکیب حد واسط-بازیک (Edt)، تناوبی از توف‌های ریزدانه همراه با میان لایه‌هایی از ماسه‌سنگهای توفی (Es)، توفهای رنگین، توفیت، ماسه‌سنگهای توفی و توف برشی (Ets)، توفهای برشی و لاپیلی توف (Ev)، توف و توف‌برشهای حد واسط تا اسیدی (Etv ، Eavb) و توف‌های ریزدانه با ترکیب ریولیتی-داسیتی (Et) تفکیک شده‌اند. گذشته از واحدهای فوق، تناوبی از لایه‌های گدازه‌ای و آذرآواری در منطقه حضور دارند که شامل واحدهای  Ea ، Eta  و Eav هستند.  

ب-2- پلیوکواترنر و کواترنر

واحد کنگلومرایی(PLQc): این واحد سنگی شامل نهشته‌های کنگلومرایی با سیمان‌شدگی ضعیف است و با ناپیوستگی سنگهای قدیمی‌تر را می‌پوشاند.

واحد تراورتن(Qtr): در اطراف معدن تنگوئیه و چند منطقه دیگر پهنه‌های تراورتنی به صورت لایه‌های افقی و با ضخامت متغیر مشاهده می‌شود. واحدهای تراورتن همگی در اطراف گسله‌ها برونزد یافته‌اند.

آبرفتهای دوران چهارم جوانترین واحدهای سنگی هستند که در بخشهای مختلف بخصوص شمال شرق ورقه مشاهده می‌شوند.

ج- پلوتونیسم: فعالیت پلوتونیسم در منطقه بصورت نفوذ توده‌های نیمه‌عمیق صورت گرفته است. توده‌های درونی از نظر زمانی و نحوه جایگیری در دو گروه قرار دارند [11].

توده‌های نفوذی بزرگ با ترکیب گرانودیوریتی-‌‌‌‌‌ تونالیتی (باتولیت تخت‌بنه و پشته سیلوئیه) که متعلق به الیگوسن هستند و توده‌های نفوذی کوچک با ترکیب گرانودیوریتی- کوارتز‌دیوریتی به سن میوسن میانی- بالائی که واحدهای رسوبی الیگوسن را قطع کرده‌اند.

توده‌های نیمه‌عمیق نیز در دو گروه با ترکیب اسیدی- حد واسط و بازیک قرار می‌گیرند. توده‌های نیمه‌عمیق با ترکیب اسیدی- حد واسط بصورت توده‌‌‌‌های نسبتا بزرگ (استوک و پشته) و توده‌های کوچک (دایک و سیل) قرار دارند. بعضی از این توده‌ها از نظر کانی‌زایی مس ‌پورفیری حائز اهمیت هستند که از آن جمله می‌توان به پشته کوه‌پنج در شمال منطقه اشاره کرد.

ترکیب توده نیمه‌عمیق کوه‌پنج در حد گرانودیوریت پورفیری، تونالیت پورفیری، کوارتزدیوریت پورفیری، کوارتز‌مونزونیت پورفیری، داسیت و ریوداسیت گزارش شده است [17].

بخش مرکزی و شمالی پشته نیمه‌عمیق کوه‌پنج و سنگهای آتشفشانی حاشیه آن تحت تاثیر محلولهای گرمابی دچار دگرسانی شدیدی شده‌اند. منطقه دگرسانی بیش از 4 کیلومتر مربع گسترش دارد و توسط آبراهه شمال‌شرقی-جنوب‌غربی قطع می‌شود. از نظر زمانی دگرسانی سنگهای توده بعد از جایگیری آن و قبل از نفوذ دایکها بوده است، چون دایکهای قطع‌کننده عموما سالم و غیردگرسان می‌باشند.

بررسی مقدماتی منطقه دگرسان، وجود زونهای آرژیلیک، فیلیک و پتاسیک را تایید نموده است. در منطقه دگرسانی به ویژه در زونهای فیلیک و پتاسیک آثار کانی‌سازی مس بصورت مالاکیت و بندرت سولفیدهای مس دیده می‌شود.

در مناطق دگرسانی آثار کانه‌سازی مس بصورت پورفیری و رگه‌ای مشاهده می‌شود. کانی‌سازی مس بیشتر به صورت مالاکیت، آزوریت، و بندرت بصورت سولفیدهای مس وجود دارد.

بررسی ویژگیهای ژئوشیمیایی سنگهای آذرین چهارگنبد نشان می‌دهد که بیشتر این سنگها در ردیف کالکوآلکالن قرار دارند. از نظر مقدارK2O ، سنگهای آذرین منطقه جزو سری کالکوآلکالن و کالکوآلکالن پتاسیم بالا می‌باشند. گدازه‌های پورفیریتیک ائوسن با ترکیب شیمیایی تراکی‌آندزیتی- تراکی‌بازالتی نیز بر اساس نمودار SiO2/K2O جزء سری شوشونیتی محسوب می‌شوند.

1-7-3- زمین‌شناسی ساختمانی منطقه

چین‌‌خوردگی و گسلش از جمله مهمترین پدیده‌های دگرشکلی[12] در منطقه مورد مطالعه می‌باشد. چین‌خوردگی در منطقه بصورت مجموعه‌ای از تاقدیس‌ها و ناودیس‌ها با روند عمومی N79W می‌باشد. این چین‌ها در بسیاری از موارد با گسله‌های راندگی ناحیه در ارتباط نزدیک هستند [7]. چین‌ها عموما متقارن هستند و با توجه به جنس سنگ‌های سازنده که بیشتر سخت و پایدارند بصورت چین‌های باز، بزرگ و ساده با سطح محوری تقریبا نزدیک به قائم نمایان می‌باشند. چین‌ها خود نیز به وسیله گسله های گوناگون تحت تاثیر قرار گرفته‌اند که در این میان چین‌های عرضی بیش از همه دیده می‌شوند (شرح نقشه زمین‌شناسی 1:100000 چهارگنبد). مهمترین چین‌ها در منطقه عبارتند از:

الف- ناودیس دو کمان که از بزرگترین چین‌های ناحیه است که اثر سطح محوری آن را می‌توان تا حدود 20 کیلومتر دنبال نمود. بخش بزرگی از محور چین مزبور به موازات جاده سیرجان- بردسیر قابل تعقیب است. در جنوب ناودیس دو‌ کمان، دو تاقدیس و دو ناودیس دیگر با روندی مشابه در سنگ‌های آتشفشانی ائوسن به چشم می‌خورند که آنها نیز با دو گسله راندگی در ارتباط هستند.

ب- تاقدیس تنگو که در مقیاس نقشه قابل شناسائی می‌باشد و در جنوب رودخانه تنگو قرار دارد [7]. گسلش نیز با ساز و کارهای گوناگون در منطقه مذکور گسترش دارد.

 گسله‌های ناحیه چهارگنبد اهمیت زیادی در جایگیری توده‌های نفوذی و همچنین نقش تعیین‌کننده‌ای در تمرکز کانسارهای منطقه دارند. بعنوان مثال معدن مس چهارگنبد در محل تقاطع دو گسل چهارگنبد و مستر قرار گرفته است. از سوی دیگر گسله‌های اصلی ناحیه با چشمه‌های تراورتن‌ساز در ارتباط نزدیک هستند که به ترتیب می‌توان به کمک تراورتن‌ها، رخنمون گسله‌های مهم ناحیه را در سطح زمین دنبال کرد.

شکل(1-3): نقشه تکتونیکی منطقه مورد مطالعه (اقتباس از نقشه 1:100000 زمین‌شناسی چهارگنبد)

گسله‌های موجود در منطقه مورد مطالعه، شامل گسل‌های اصلی، فرعی و احتمالی می‌باشد. کانی‌زایی‌ها و اندیسهای معدنی موجود اکثرا در محل گسل‌های اصلی و فرعی مشاهده می‌شود(شکل 1-3) که می‌توان بیشتر، گسل‌های اصلی و فرعی را در امر کانه‌زایی در منطقه مورد مطالعه موثر دانست

1-7-4- کانی‌زایی و منابع معدنی منطقه

منطقه چهارگنبد از نظر متالوژیکی بخشی از ناحیه مس کرمان و یا بطور کلی‌تر کمربند مس سراسری ایران است. این کمربند از قفقاز تا مرز پاکستان در خاک ایران کشیده شده و به دلیل داشتن کانی‌زایی مس و بطور فرعی سرب و روی با ویژگیهای متالوژیکی و ژئوتکتونیکی مشابه با کانسارهای مس‌پورفیری کوههای غرب آمریکای مرکزی بعنوان یک نوار مس‌پورفیری شناخته شده است.

کانی‌زایی مس در نوار ایران مرکزی در رابطه با فرورانش صفحه عربستان به زیر ایران مرکزی تفسیر می‌شود. از نظر نوع سنگ دربرگیرنده و نحوه جایگیری ماده معدنی، دو تیپ کانی‌زایی پورفیری و رگه‌ای در این نوار قابل تشخیص است. کانی‌زایی پورفیری در متن یا اطراف توده‌های نفوذی نیمه‌عمیق با ترکیب دیوریتی، کوارتز‌دیوریتی و یا نزدیک دهانه آتشفشانها و گنبدهای آتشفشانی صورت گرفته است. کانسار کوه‌پنج از این نوع است. کانی‌زایی تیپ رگه‌ای مس، سرب و روی بطور عمده در مجموعه آتشفشانی پالئوژن تشکیل شده است که از آن میان می توان به کانسار مس چهارگنبد و کانسار سرب و روی قنات مروان اشاره کرد. نسبت کالکوپیریت به پیریت، نسبت متغیری است که بسوی سطح توپوگرافی، اندازه پیریت و کالکوپیریت افزوده می‌گردد. در سطوح توپوگرافی همچنین کانه‌های مالاکیت و آزوریت به وجود آمده که عامل پیدایش آنها دگرسانی ثانویه با میانجیگری آبهای جوی است. سرب (گالن) نیز بصورت فرعی همراه با کانه‌های مس، در کوه‌پنج دیده شده است.

علاوه بر مس شاخص‌های معدنی دیگری نیز در این برگه وجود دارد که عبارتند از:

الف- تراورتن: محل استخراج آن معدن تنگوئیه و محصول آن به نام مرمریت تنگوئیه است.

ب- زئولیت: در سنگهای منطقه گازجرد، این کانی بصورت ثانویه تشکیل شده اما در برگه چهارگنبد مرغوبیت ندارد ولی بسوی شرق در ورقه بردسیر از گسترش بیشتری برخوردار بوده و شاید بتوان بخشهای با کیفیت بهتر را ردیابی کرد(شرح نقشه زمین‌شناسی نقشه 1:100000 چهارگنبد).

در اینجا اشاره کوتاهی می‌شود به کانی‌زایی دو نمونه اندیس معدنی، مس چهارگنبد در منطقه مورد مطالعه و مس کوه‌پنج که در فاصله بسیار نزدیکی از منطقه در شمال منطقه مورد مطالعه واقع شده است.

1-7-4-1- معدن مس جهارگنبد

این معدن در 4 کیلومتری شمال باغ‌قند در موقعیت جغرافیایی́ 11 ˚56 طول شرقی و   ́ 35 ˚29 عرض شمالی قرار گرفته است. سنگ درونگیر ماده معدنی کوارتز‌دیوریت پورفیری و توف آندزیتی به سن ائوسن می‌باشد. کانی‌زایی در این کانسار شامل پیریت، کالکوپیریت، تتراهدریت، مارکاسیت، کانیهای سولفیدی مس، گالن، بیسموت و کمی نقره و نیز کانیهای ثانویه مس است. عیار ماده معدنی در آن67/1 درصد و میزان ذخیره 3017419 تن برآورده شده است.

معدن مس چهارگنبد، کانساری رگه‌ای است. کانه‌زایی مس حاصل فعالیتهای هیدروترمال در مرحله پست ماگمایی و مرتبط با توده نفوذی دیوریتی می‌باشد.  نفوذ توده نفوذی به احتمال زیاد در میوسن میانی رخ داده و تحت تاثیر عوامل تکتونیکی بخصوص گسل چهارگنبد قرار گرفته است.

کانی‌های باطله معدن کوارتز و کربناتهای آنکریت و سیدریت می‌باشند. کانه‌زایی در افقهای خاصی که شرایط مساعد بوده متمرکز شده است. نتایج مطالعات صحرایی و آزمایشگاهی، انواع دگرسانی سنگ دیواره سریسیتی، آرژیلیتی و پروپیلیتی را تایید کرده است. این بررسیها نشان می‌دهند که کانی‌زایی و دگرسانی به احتمال زیاد توام و در یک زمان رخ داده‌اند.

1-7-4-2- معدن مس کوه‌پنج

این معدن در 3 کیلومتری شمال بیدخیری در موقعیت جغرافیایی́ 04 ˚56 طول شرقی و́ 53 ˚29 عرض شمالی قرار دارد. سنگ درونگیر معدن، سنگهای گرانودیوریتی، کوارتزدیوریتی، داسیت و آندزیت ائوسن است. پاراژنز عنصری شامل Ag، Sb، Mo،Cu و Fe می‌باشد. کانی‌زایی در این کانسار بصورت پورفیری و شامل کانیهای پیریت، کالکوپیریت، مولیبدنیت، تتراهدریت و کانیهای ثانوی مالاکیت، آزوریت و کمی فیروزه می‌باشد. عیار ماده معدنی1/1-13/1 درصد گزارش شده است [10].

شکل(1-3): هاله دگرسانی اطراف تودۀ نفوذی گرانیتوئیدی (نمای شمال‌غرب-جنوب‌شرق)

           شکل(1-4): نمایی از سنگ‌های داسیت- آندزیت حوالی کانسار چهارگنبد

                                          (نمای شمال‌شرق-جنوب‌غرب)

1-7-5- زمین ریخت‌شناسی منطقه

زمین ریخت‌شناسی برگه مورد مطالعه، توسط سه عامل فرایندهای زمین‌ساختی، فرسایش و لیتولوژی مورد بررسی قرار گرفته است. چکادهای نوک‌تیز و دیواره‌های بلند و پرشیب و دره‌های ژرف با دیواره‌های تقریبا قائم در کوهها،بویژه در دامنه‌های کوه چهلتن و کوه بیدخوان دلیل خوبی است که منطقه مورد مطالعه هنوز در زمان جوانی به سر می‌برد. وجود زمین‌ ریخت تپه‌ماهوری به ویژه در بخش مرکزی برگه به دلیل سست بودن لیتولوژی است تا شدت فرسایش، ولی در عین حال پدیده فرسایش باعث شده تا برونزد گرانیتی در حد فاصل معدن چهارگنبد تا چنارکف فرسوده شود و زمین‌های پست بوجود آید.

پیدا شدن دره‌ها به دلیل رویداد گسلش از جمله فراوان‌ترین ریخت‌های موجود در محدوده مورد بررسی است. این دره ها با توجه به شیب لایه و جنس سنگ‌ها، شکل‌های گوناگونی دارند. در نقاطی که سنگ‌ها سخت و پایدار هستند دره ها به شکل v و برعکس در نقاطی که جنس مواد سازنده سست و ناپایدار هستند دره‌هایی به شکلU  پدیدار گشته‌اند. بیشتر این دره‌ها دارای تقارن محوری می‌باشند.

ته‌نشستهای دانه‌ریز در کناره رودخانه سرخ گواه آن است که رودخانه کنونی نخست بصورت شاخه‌های بیشمار وجود داشته است (در فاز رسوبگذاری) ولی با آغاز فازهای فرسایشی در منطقه، این شاخه‌ها به تنها دره موجود امروزی تبدیل شده و در نتیجه رودخانه توانسته مصالح درشت‌دانه را نیز با خود حمل نماید، بطوریکه در دیواره‌های رودخانه مصالح دانه‌ریز رسی-سیلتی و ماسه‌ای، گاه با لایه‌هایی از شن قابل دیدن است، در حالیکه در بستر رودخانه آبرفت‌های دانه‌درشت و شنی را می‌توان دید (شرح نقشه زمین‌شناسی 1:100000 چهارگنبد).

1-8- نتیجه‌گیری

به‌کارگیری داده‌های ماهواره‌ای در مطالعات اکتشافی، طراحی شبکه برداشت، تعیین مکانهای حفر گمانه، تونل و چاه اکتشافی، تهیه مقاطع مختلف و نظایر آن از جهت کاهش هزینه و افزایش دقت و سرعت حائز اهمیت می‌باشد.

ناحیه چهارگنبد از نظر تقسیمات زمین‌شناسی در جنوب زون ایران مرکزی و بطور عمده در کمربند ولکانیکی ارومیه-دختر بصورت نوار طویلی با روند شمال‌غرب-جنوب‌شرق و بموازات زون دگرگون شده سنندج- سیرجان کشیده شده است، این نوار بطور عمده از سنگهای آتشفشانی و آذرآواری ترشیری تشکیل شده است. فعالیت پلوتونیسم بصورت جایگیری توده‌های درونی و نیمه‌عمیق در زمانهای الیگوسن و میوسن میانی و بالایی صورت گرفته است.

گسله‌های موجود در منطقه مورد مطالعه، شامل گسل‌های اصلی، فرعی و احتمالی می‌باشد که در منطقه مورد مطالعه، گسل‌های اصلی و فرعی در امر کانه‌زایی موثر می‌باشد.

از نظر نوع سنگ دربرگیرنده و نحوه جایگیری ماده معدنی دو تیپ کانی‌زائی پورفیری و رگه‌ای در این نوار قابل تشخیص است. کانی‌زائی پورفیری در متن یا اطراف دهانه آتشفشانها و گنبدهای آتشفشانی صورت گرفته است، کانی‌زائی تیپ رگه‌ای مس، سرب و روی بطور عمده در مجموعه آتشفشانی پالئوژن تشکیل شده است که از آن میان می‌توان به کانسار مس چهارگنبد و کانسار سرب و روی قنات‌مروان اشاره کرد.

فصل دوم

تعیین عناصر ساختاری موثر در کانه‌زائی مس ‌پورفیری و روش تهیه آنها

2-1- مقدمه

به منظور تعیین ارتباط بین عناصر ساختاری و کانه‌زایی مس‌ پورفیری، در ابتدا باید این عناصر و پارامترها شناسایی و دلیل برگزیدن این پارامتر‌‌ها بیان گردد. در این فصل به این امر پرداخته شده است. همانگونه که در فصل اول و در بحث پیشینه موضوع عنوان گردید، افراد مختلف، پارامترهای متفاوتی را در زمینه پتانسیل‌یابی عناصر معدنی مختلف مؤثر تشخیص داده و روش کار خود را بر مبنای همان عوامل و پارامترها بنا نهاده‌اند. در اینجا سعی بر آن است از پارامترهایی که بیشترین تأثیر را در امر کانه‌زایی مس پورفیری دارند استفاده گردد. علاوه بر آن روش تهیه هر یک از این پارامتر‌ها نیز بیان می‌گردد.

2-2 عوامل مؤثر در کانه‌زایی مس پورفیری

به منظور تعیین عوامل مؤثر در کانه‌زایی عنصری خاص باید نوع مدل ذخیره معدنی مربوطه مشخص شود. ذخیره‎های معدنی، می‎توانند به صورت مختلف گروه‌بندی یا طبقه‌بندی ‎شوند، که به ویژگی‎های آنها بستگی دارد. هیچ دو ذخیره‎ای از یک نوع، به طور کامل یکسان نیستند و بعضی اوقات نیز یک دسته ممکن است محدوده‎ای از نوسان و تغییر را در بر داشته باشد. هر کلاس یا دسته، می‎تواند توسط یک ذخیره معدنی ایده‎آل که به عنوان یک مدل ذخیره معدنی، شناخته می‎شود؛ معرفی ‎شود. مدل ذخیره معدنی، مدلی است که کلیه ویژگیهای متداول گروه را در بردارد. مدل‎های ذخیره معدنی، به طور معمول با کلمات و نمودار‎ها توصیف می‎شوند. آنها، ویژگی‎های معمول و متداول یک گروه از ذخایر معدنی را شرح می‎دهند، با تفسیر فرایند ذخیره‌های کانی همراهند، و برای فراهم کردن ملاک‎هائی برای اکتشاف معدنی مفیدند [34]. مدل‎های ذخایر معدنی، برای تهیه و تدارک چهارچوب نظری برای هدایت مطالعات پتانسیل‌یابی معدنی، به کمک GIS، دارای اهمیت‌اند. آنها به انتخاب داده‎ها و مدل‌سازی آنها و تصمیم‎گیری اینکه کدام موارد بهسازی شده، و به عنوان شاهد بیرون کشیده شوند و همچنین برای تصمیم‎گیری  نحوه وزن‌دار کردن اهمیت نسبی شواهد، در برآورد پتانسیل معدنی، کمک می‎کنند. در این تحقیق با توجه به کانی‌زائی مس ‌پورفیری به همراه مس، سرب و روی رگه‌ای در کمربند سراسری که نقشه چهارگنبد نیز بخشی از آن است، مدل اکتشافی بر اساس کانی‌زائی مس پورفیری قرار دارد ولی در تعیین نقشه‌های نشانگر تا حدودی کانسارهای رگه‌ای نیز در نظر گزفته شده‌اند.

کانسارهای مس‌پورفیری را می‌توان محصول سرد شدن سیستم‌های هیدروترمالی همراه با نفوذی‌های کم‌عمق پورفیری جایگیر شده در کمان‌های ماگمایی مرتبط با فرورانش دانست [46]. بطور کلی می‌توان  مدل کانسارهای هیدروترمالی را به دو صورت بررسی نمود، یکی مدل ژنتیکی مرتبط با فرآیندهای زمین‌شناسی و ژئوشیمیایی و دیگری مدل ژنتیکی در ارتباط با فرآیندهای دگرشکلی پوسته‌ای و محیط‌های ژئودینامیکی. مطالعات اخیر [41] نشان می‌دهد که تشکیل و جایگیری کانسارهای مس‌پورفیری نه تنها تحت تأثیر فرآیندهای ماگمایی و هیدروترمالی می‌باشد بلکه تکتونیک ناحیه‌ای، محلی و رژیم های تکتونیکی در زمان تشکیل این کانسارها نیز اهمیت بسیار زیادی دارد. بسیاری معتقدند که کانسارهای مس ‌پورفیری در مقایسه با سایر کانسارهای هیدروترمالی به طرز جالب توجه‌ای همزاد با توده‌های نفوذی پورفیری می‌باشند که در امتداد سیستم‌های گسلی امتداد لغز کمانهای قاره‌ای و جزیره‌ای می‌باشند. بنابراین به منظور بررسی جایگاه مناسب جایگیری نفوذی‌های پورفیری و کانسارهای مس همراه آنها، شناسایی محل‌های تمرکز سیالات ماگمایی درون پوسته بسیار با‌اهمیت می‌باشد [24]. بطور کلی مهاجرت سیالات ماگمایی توسط مکانیک و ترمودینامیک آنها کنترل می‌شود. سیالات عموماً از زون‌های پرفشار به مناطق کم‌فشار با درجه حرارت پایین‌تر مهاجرت می‌کنند در چنین شرایطی سیالات ماگمایی بیش از آنکه متمرکز گردند، پراکنده می‌شوند. این الگوی گسل ها/ شکستگی‌ها، زون‌های برشی و تنش‌های متفاوت مکانی می‌باشند که باعث متمرکز شدن ماگما و یا حرکت آن در نواحی کم‌عمق پوسته می‌شوند. لذا بررسی هندسه و مکانیسم گسل‌های مرتبط با کانسارهای مس‌ پورفیری، جهت مطالعه مکان‌های مناسب برای جایگیری توده‌های پورفیری می‌تواند بسیار با ‌اهمیت تلقی شود [51]. در این راستا کارانزا، زون‌های برشی، حوضه‌های منقطع[13] و انقطاع در امتداد گسل‌های امتداد لغز را مکان‌هایی بسیار مناسب جهت نفوذ توده‌های تفریق‌یافته پورفیری و تشکیل کانسارهای مس پورفیری معرفی کرده‌است [24]. بر این اساس تعیین و مشخص ‌نمودن روابط مکانی و زمانی گوناگون بین این توده‌ها و این گسل‌ها همواره مد‌‌‌نظر بوده‌اند [37 ؛ 24].

متداول‌ترین میزبان کانی‌سازی پورفیری، سنگ‌های پلوتونیک اسیدی گرانیتی‌اند که از گرانیت به سوی گرانودیوریت تا تونالیت کوارتز‌مونزونیت دنبال می‌شود. ولی دیوریت بسوی مونزونیت (به ویژه کوارتز‌‌مونزونیت) به سینیت (گاه آلکالن) نیز سنگهای شاخص میزبان هستند.

در سال 1970 لول و گیلبرت توده معدنی سان‌مانوئل – کالامازو (آریزونا) را توصیف و یافته‌های خویش را با 27 انباشته پورفیری دیگر مقایسه کردند. از این بررسی آنها اشکالی را ترسیم کردند که اکنون بنام مدل لول - گیلبرت نامیده می‌شود. در این کار ارزشمند و پایه‌ای آنها نشان دادند که بهترین چهارچوب مرجع که بتوان بدان همه دیگر ویژگیهای این انباشته‌ها را پیوند داد سرشت و پراکندگی زونهای دگرسانی گرمابی سنگ دیواره است. آنها اعلام داشتند که بطور معمول چهار زون دگرسانی وجود دارد، این زونها بطور معمول بر استوک پورفیری بصورت زون‌های هم‌محوری متمرکز است و بصورت راهنمائی برای رسیدن به کانه در انباشته‌های مس ‌پورفیری بکار می‌آید [24].