مدلسازی پتانسیل مس پورفیری با استفاده از سامانه استنتاج فازی در کمربند کرمان

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشکده مهندسی معدن، دانشگاه صنعتی تبریز (سهند)، تبریز، ایران

2 دانشگاه صنعتی سهند

3 دانشکده مهندسی معدن، دانشگاه صنعتی تبریز (سهند)، تبریز، ایران.

4 دانشکده مهندسی معدن، دانشگاه تهران، تهران، ایران.

10.22034/anm.2025.22750.1664

چکیده

اجرای عملیات اکتشاف مواد معدنی بسیار پرهزینه و زمانبر است. مدل‌سازی پتانسیل معدنی از جمله راهکارهای مورد استفاده به‌منظور کاهش هزینه‌های اکتشاف مواد معدنی است. مدل‌سازی پتانسیل معدنی را می‌توان یکی از مسائل مبتنی بر تلفیق اطلاعات دانست که هدف آن تولید نقشه‌های پیش‌بینی بر اساس معیارهای اکتشافی مختلف از جمله اطلاعات زمین‌شناسی، ژئوفیزیکی، ژئوشیمیایی، دورسنجی، دگرسانی و غیره است که هر کدام حاوی حجم بالایی از اطلاعات هستند. در این مقاله یک رویکرد فازی مبنا با استفاده از داده‌های اکتشافی همچون اطلاعات ژئوفیزیکی، ژئوشیمیایی، زمین‌شناسی و تصاویر سنجش از دور به منظور مدل‌سازی پتانسیل معدنی جهت اکتشاف کانسارهای تیپ مس پورفیری ارائه می‌شود. بدین منظور، پس از فازی‌سازی نقشه‌های زمین‌شناسی، ژئوفیزیک و ژئوشیمی با استفاده از متغیرهای زبانی و توابع عضویت ذوزنقه‌ای، این نقشه‌ها با کمک سامانه استنتاج فازی نوع ممدانی با یکدیگر ترکیب شدند و نقشه پتانسیل معدنی تهیه شد. به‌منظور مقایسه رویکرد ارائه شده و ارزیابی نتایج، نقشه پتانسیل معدنی منطقه مورد مطالعه با استفاده از روش‌ تاپسیس اصلاح‌شده نیز تهیه شد. از روش‌های نمودار پیش‌بینی- مساحت و چگالی نرمال شده جهت ارزیابی نقشه پتانسیل معدنی استفاده شد. چگالی نرمال برای روش‌ تاپسیس اصلاح‌شده برابر با 4 و برای رویکرد پیشنهادی برابر با 14/6 است که نشان‌دهنده برتری رویکرد پیشنهادی بر سایر روش‌های مرسوم مدل‌سازی پتانسیل معدنی دارد. عملکرد بهتر و قابلیت بکارگیری در قالب سناریوهای مختلف از جمله مزایای رویکرد پیشنهادی می‌باشند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Mineral potential mapping of porphyry copper using a fuzzy inference system in the Kerman belt.

نویسندگان [English]

  • Sajjad Nanbedeh 1
  • Yousef Sharghi 2
  • Alireza Chehreghan 3
  • Maysam Abedi 4
1 Department of Mining Engineering, Tabriz University of Technology, Tabriz, Iran.
2 Sahand University of Technology
3 Department of Mining Engineering, Sahand University of Technology, Tabriz, Iran.
4 School of Department of Mining Engineering, College of Engineering, University of Tehran, Tehran, Iran.
چکیده [English]

The implementation of mineral exploration operations is inherently expensive and time-consuming, often requiring extensive fieldwork, laboratory analysis, and the integration of diverse datasets. One effective strategy for optimizing resources and reducing costs is the application of mineral potential modeling (MPM), which aims to predict areas with higher probabilities of mineralization. MPM can be categorized as an information-driven decision-making process that synthesizes various geoscientific datasets—such as geological, geochemical, geophysical, remote sensing, and alteration data—each offering complementary insights into subsurface conditions.



In the present study, a fuzzy based approach is proposed to model the mineral potential for the exploration of porphyry copper deposits. The method integrates multiple exploration datasets including geophysical, geochemical, geological, and remote sensing layers. Initially, each thematic map was transformed through a fuzzification process using linguistic variables and trapezoidal membership functions to model the inherent uncertainty and ambiguity in boundary definitions between spatial features. These fuzzified layers were then integrated using a Mamdani-type fuzzy inference system (FIS) which enables the translation of expert knowledge into a rule-based system for predictive mapping.



To evaluate and validate the performance of the proposed fuzzy approach, a comparative analysis was conducted using the **modified TOPSIS (Technique for Order Preference by Similarity to Ideal Solution)** method, a multi-criteria decision-making technique. Both models were assessed using **Prediction-Area (P-A) plots and Normalized Density metrics. The Normalized Density value for the modified TOPSIS approach was calculated as 4, while the proposed fuzzy logic approach yielded a significantly higher ND value of 6.14 indicating its superior predictive capability.



This enhanced performance suggests that the fuzzy-based model not only improves the accuracy of mineral potential maps but also offers greater flexibility for application under various geological scenarios. The ability to incorporate expert knowledge and handle data uncertainty makes the proposed method a robust and interpretable tool for mineral exploration targeting.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Mineral potential map
  • Fuzzy inference system
  • Porphyry copper
  • Uncertainty
  • Prediction- Area plot