17710

15476

كارشناسي ارشد

اكتشاف مواد معدني

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

1401

سيزده، 99ص. : مصور، جدول، نمودار

محمد ابطحي فروشاني، نادر فتحيان‌پور

حمزه صادقي سرخني، علي مرادزاده

1401/05/05

كتابنامه

مهندسي معدن

مهندسي معدن

1401/05/05

2841130

منابع زمين گرمايي يكي از مهم‌ترين منابع توليد انرژي پاك مي‌باشند. اين منابع، عمدتاً عميق و وسعت زيادي دارند و اكتشاف اين منابع به منظور استفاده از انرژي زمين گرمايي امري ضروري است. يكي از كاربردي‌ترين روش‌ها در اكتشاف منابع عميق، ژئوفيزيك است. ژئوفيزيك روشي است كه به كمك آن مي‌توان ساختارها و عوارض مختلف را با توجه به خصوصيات فيزيكي متفاوت هركدام، از يكديگر متمايز نمود. يكي از كاربردي‌ترين روش‌هاي ژئوفيزيكي، روش الكترومغناطيس است. الكترومغناطيس خود شاخه‌هاي مختلفي دارد كه يكي از مهم‌ترين آن‌ها روش مگنتوتلوريك است كه از نوع رو‌ش‌هاي غيرفعال به حساب مي‌آيد. مزيت اين روش در عمق تجسس بالاي آن است كه براي اكتشاف منابع عميقي نظير منابع زمين‌گرمايي بسيار پركاربرد مي‌باشد. با اين وجود، تفسير داده‌هاي ژئوفيزيكي به تنهايي ممكن است منجر به ايجاد خطا در تفسير شود؛ از اين رو، تفسير توأم داده‌هاي مذكور با ساير داده‌هاي ژئوفيزكي به منظور افزايش دقت در تفسير بسيار مؤثر است. در اين پژوهش به مطالعه‌ي منبع زمين گرمايي دره‌ي ديكسي واقع در ايالت نوادا پرداختيم. اين ذخيره بين دو رشته كوه آتشفشاني قرار گرفته است كه عمدتاً از واحدهاي آتشفشاني و مافيكي تشكيل شده است. رسوبات پركننده‌ي دره اغلب از رس و ماسه مي‌باشد. داده‌هاي ژئوفيزيكي اين منطقه شامل داده‌هاي مگنتوتلوريك، مغناطيس هوابرد و گراني مي‌باشد. مقايسه‌ي مدل‌هاي دوبعدي با مدل سه‌بعدي مقاومت ويژه اختلاف قابل توجهي را از خود نشان داد كه علت اين تفاوت به دليل اثر جابجايي استاتيكي در داده‌ها و سه بعدي بودن ساختارهاي منطقه است كه نقشه‌ي تانسور فاز اثر حضور ساختارهاي سه‌بعدي را تأييد مي‌كند. مدل سه‌بعدي مقاومت ويژه توده‌ي عظيم شيبدار رسانا از اعماق زياد تا سطح زمين نشان مي‌دهد كه مشخص كننده‌ي توده‌ي زمين گرمايي است. مدل چگالي نسبي حاصل از معكوس‌سازي سه‌بعدي داده‌هاي گراني، توده‌ا‌ي با چگالي نسبي پايين در مركز دره را نشان مي‌دهد كه تطابق خوبي با مدل رسانايي كه بيانگر مخزن زمين گرمايي است، دارد. مدل خودپذيري مغناطيسي توالي با خودپذيري مغناطيسي بالا را در نزديكي سطح زمين نشان مي‌دهد كه نتايج زمين‌شناسي چاه‌هاي حفر شده نشان داد كه اين توالي مرتبط با واحدهاي مافيكي نظير آندزيت و بازالت است. مقايسه‌ي مقاطع زمين‌شناسي موجود در منطقه با مدل‌هاي مقاومت ويژه، خودپذيري مغناطيسي و چگالي نسبي نشان داد كه ساختار گرانوديوريتي مقاومت ويژه‌ي بالا، خودپذيري مغناطيسي متوسط رو به پايين و چگالي نسبي متوسطي دارد. همچنين توالي واحدهاي مافيكي و رسوبي‌هاي دگرگون شده، مقاومت ويژه‌ي متوسطي از خود نشان مي‌دهند. گسل‌هاي اصلي منطقه كه عامل انتقال سيالات زمين گرمايي به سطح زمين مي‌باشند، در مقاطع خودپذيري مغناطيسي و چگالي نسبي به وضوح مشخص هستند. در نهايت، با توجه به تحليل‌هاي صورت گرفته، مدل توصيفي منبع زمين گرمايي دره‌ي ديكسي را مشخص نموديم و پيشنهادهايي در جهت بهبود تحليل‌ و تفسيرهاي زمين‌شناسي منطقه، ارائه داديم.

Geothermal reservoirs are one of the most important resources of clean energy production. These sources are mostly deep and extensive, and exploration of these resources is essential in order to use geothermal energy. One of the most practical methods in deep resource exploration is geophysics. Geophysics is a method by which different structures and features can be distinguished from each other according to their different physical properties. One of the most practical geophysical methods is the electromagnetic method. The electromagnetic method has several branches, one of the most important of which is the magnetotelluric method, which is a passive method. The advantage of this method is its depth of exploration, which is very useful for exploring deep reserves such as geothermal reservoirs. However, the interpretation of geophysical data alone may lead to mistakes in interpretation; Therefore, the joint interpretation of the mentioned data with other geophysical data is very effective in increasing the interpretation's accuracy. In this study, we studied the geothermal source of the Dixie Valley in Nevada. The reservoir is located between two volcanic mountain ranges mainly composed of mafic units. The sediments that fill the valley are often made of clay and sand. Geophysical data of this region include magnetotelluric, aeromagnetic, and gravity data. The comparison of two-dimensional models with the three-dimensional resistivity model showed a significant difference due to the static shift effects in the data and the three-dimensionality of the structures in the region, which the phase tensor map confirms the effect of the presence of three-dimensional structures. The three-dimensional model of the resistivity of a large conductive sloping mass from great depths to the earth's surface shows that it characterizes the geothermal reservoir. The relative density model obtained from the three-dimensional inversion of the gravity data shows low relative density masses in the center of the valley, which is in good agreement with the conductivity model, which represents the geothermal reservoir. The magnetic susceptibility model shows a sequence with high magnetic susceptibility near the earth's surface. Geological results of drilled wells show that this sequence is related to mafic units such as andesite and basalt. Comparing geological sections in the region with models of resistivity, magnetic susceptibility, and relative density revealed that the granodiorite structure, the heating agent of subsurface fluid, has high resistivity and moderate downward magnetic susceptibility, and moderate relative density. The sequence of mafic units and meta-sediments also show moderate relative density. The main faults in the region, which cause the transfer of geothermal fluids to the earth's surface, are clearly defined at magnetic susceptibility and relative density. Finally, according to the performed analyzes, we identified the descriptive model of the geothermal source of Dixie Valley and made suggestions to improve the analysis and geological interpretations of the region.

محمد ابطحي فروشاني، نادر فتحيان‌پور

حمزه صادقي سرخني، علي مرادزاده