كلية النفط والمعادن
Permanent URI for this communityhttps://repository.neelain.edu.sd/handle/123456789/4933
Browse
Item REMOTE SENSING AND GIS INVESTIGATIONS FOR GEOLOGICAL MAPPING AND MINERAL PROSPECTING, HAIYA- TOHAMIYAM AREA, RED SEA HILLS, NE SUDAN(ALNEELAIN UNIVERSITY, 2011) Adam Alsaid Blila MohammedABSTRACT Remote Sensing and GIS investigations were carried out in the area around Haiya- Tohamiyam town in the Red Sea Hills, NE Sudan. The study aimed to update the geological map at scale of 50K and mineral prospecting for the alteration zones-related to mineralizations. The optical multispectral Landsat 8 OLI fused with Sentinel 2 data, beside the VNIR_SWIR ASTER semi hyperspectral and SRTM elevation data are the main utilized remotely sensed data. The study area is a part of Haiya terrane (HT) of the late Proterozoic Arabian- Nubian Shield (ANS). The Haiya terrane consists predominantly of arc- back arc low-grade metavolcanosedimentary sequences decorated with dismembered ophiolitic rocks and intruded by granitoids intrusions of different age. The image transformations of the fused Landsat 8 OLI data are the main digital image processing operations. The Decorrelation Stretching of triple sets (bands 7, 5 and 2 in R, G & B) and (bands 6, 5 and 4 in R, G & B) are superior than the normal Linear Stretching (LS) and Saturation Stretching (SS) results of the same triple sets in the visual interpretation in geological context. In addition, the Principal Component Transformation Analysis (PCA) gave good results in the triple sets FCC images (PC1, PC2 & PC3 in R, G & B) and (PC1, PC2 & PC4 in R, G & B). DIP’s resultant images yielded an overall good lithological discrimination for various units and structural manifestations. The SRTM - DEM elevation data provides geomorphological and hydrological information. The updated geological map (50K scale map) revealed that the study area consists of highly-deformed crystalline basement of low- grade metavolcanosedimentary sequences, predominantly basic, acidic –intermediate metavolcanics, banded amphibolites, interbedded carbonates and other metasediments, which intruded by syn- to late-orogenic granites and cut by post-orogenic granites. The Recent and Quaternary Superficial aeolian and alluvial deposits cover partially the underlain basement rocks as sand dunes and Wadi deposits. The band ratios FCC images of Sabins’ (6/7, 4/6 and 4/2 in R, G & B), and Abram’s (6/7-6/5-4/2 in R, G & B), delineate the alteration zones in the study area. The obtained results authenticated by the Feature Oriented Principal Components (FOPCT) results of the two sets for F- and H- images. The FCC image known as Crosta’s alteration zones image (F-image, {F + H image}, H-image in the R, G and B respectively). The image transformations revealed that the alteration zones are associated with the basic metavolcanics and exo-endo contacts of the post orogenic granites with other metavolcanics. The ASTER semi hyperspectral data have been treated with Mixture Tuned Matched Filtering (MTMF) classifier. The MTMF classifier matches the spectral signatures of the indicator minerals with similar spectra from the ASTER–USGS spectral library. MTMF classifier images portrayed at least many sites as highly probable alteration mineralization zones in the NE part of the study are, which conformable with results obtained from Landsat 8 OLI data. This study revealed that the results of mineral prospecting investigations obtained from ASTER data are more superior than those obtained from Landsat data, have good capability in distinguishing the spectral signatures of the indicator minerals and in the delineation the alteration halos related to mineralization zones. الخلاصة أجريت دراسات الإستشعار عن بعد ونظم المعلومات الجغرافية في منطقة هيا - تهاميم بجبال البحر الأحمر في شمال شرق السودان. تهدف الدراسة الي تطوير الخارطة الجولوجية الي مقياس رسم 1: 50000 وإجراء التنقيب المعدني بدلالات هالات التحلل المصاحبة الي التمعدنات. إستخدمت في هذه الدراسة المرئيات المتعددة الأطياف للأقمار الإصطناعية لاندسات 8 ووسنتينل 2 بالإضافة الي بيانات أستر ومعلومات الإرتفاعات الرقمية SRTM DEM elevation data. تقع منطقة الدراسة في كتلة هيا من ضمن الدرع العربي النوبي وتتكون من صخور معقد الأساس التي تتكون من صخور قوسية وخلف قوسية للبركانيات والرسوبيات المتحولة في درجة التحول المنخفضة وتتزين بصخور الأفيولايت في مناطق الدروز والتي تتداخات فيها صخور الجرانيت المختلفة الأعمار. تمت معالجة الصور الرقمية للمرئيات المتعددة الأطياف لاندسات 8 المدمجة بمعطيات سنتينل 2، وكانت تقنية تحور الصور هي التقنيات المطبقة. وأظهرت تقنية المط الغير مرتبط Decorrelation Stretching بأنها أفضل في التفسير النظري للتطبيقات الجيولوجية وظهر ذلك جلياً في الصور الملونة الكاذبة من طقم الحزم 7، 5 و2 وطقم 6، 5 و4 من النتائج المماثلة لنفس الطقم بإستخدام تقنية المط الخطي Linear Stretching والمط التشبعي Saturation Stretching . كما أبان تحليل الركبات الأساسية بإعطاء نتائج جيدة وذلك من خلال الصور الملونة الكاذبة المكونة من الطقم (PC1, PC2 & PC3) والطقم (PC1, PC2 & PC4) . نتائج معالجات الصور الرقمية صور طيفية متباينة أتاحت التفريق الصخري وتحديد العتاصر التركيبية الرئيسية في منطقة الدراسة، دعمت النتائج بيانات الإرتفاعات الرقمية التي أعطت المزيد من المعلومات الجيومورفولوجية والهايدرولوجية. تم تطوير الخارطة الجيولوجية للمنطقة في مقياس رسم 1:50000 والتي أبانت أن منطقة الدراسة تتكون من صخورمعقد الأساس متعدد التشوهات وأغلبها هي صخور الرتبة المنخفضة من تسلسلات البركانيات المتحولة القاعدية وتلك الحمضية والمتوسطة والإمفيبولايت الخطي، مع تواجد طبقات الرسوبيات المتحولة وصخور الرخام. تتداخلت في هذه التسلسلات صخور المتوافقة للجرانيت المتلازم والمتأخر النشأة وبعدها تتداخلت صخور الغير متوفقة للجرانيت الحديث. تغطي هذه الصخور برسوبيات الرباعية والحديثة من الكثبان الرملية ورسوبيات الوديان. استخدمت طرق تحور الصور لتحديد نطاقات وهالات التحلل المصاحبة للتمعدنات، وتم إستخدان تقنية قسمة الحزم الطيفية لإنشاء صور ملونة كاذبة ، وأظهرت الصور الملونة الكاذبة المسماة بأسم سابين (Sabins ) المتكونة من قسمة الحزم الطيفية ’ (6/7, 4/6 and 4/2 in R, G & B), and Abram’s وتلك المعروفة بأسم إبرام ( Abram) و المتكونة من قسمة الحزم الطيفية (6/7-6/5-4/2 in R, G & B)بأنها جيدة في تحديد وترسيم هالات التحلل الطيفي المصاحب لنطاقات تحلل التمعدنات. دعمت هذه النتائج بإستخدام تقنية تحلل المكونات الأساسية الإنتقائية الموجهة Feature Oriented Principal Components (FOPCT) والتي تعطي صور تعرف بصور أكاسيد الحديد وأخري صور المعادن الطينية ( F- and H- images ) والتي تدمج لنعطي ما يسمي صورة كروستا الملونة الكاذبة ( Crosta’s alteration zones image) لتحديد هالات التحلل المصاحب للتمعدنات والتي تتكون من الحزم (F-image, {F + H image}, H-image in the R, G and B). أظهرت هذه التقنيات بأن هالات التحلل مصاحبة للصخور البركانية القاعدية المتحولة والنطاقات الداخلية-الخارجية للمتداخلات الجرانيتيى الحديثة. أستخدمت طريقة التصنيف (MTMF) لبيانات القمر الإصطناعي أستر ASTER في الجزء الشمالي الشرقي من منطقة الدراسة. وتم تطابق المنحيات الطيفية طريقة التصنيف (MTMF) لمعطيات القمر أستر بالبصمات الطيفية للمعادن المؤشرة في المكتبة الطيفية لهيئة الأبحاث الجيولوجية الأمريكية. أظهر مصنف MTMF مناطق تمعدن محتملة وقد كانت متوافقة مع النتائج المستجلبة من نتائج تحليل الصور للقمر الإصطناعي لاندسات 8. أظهرت هذه الدراسة أن نتائج تحقيقات التنقيب عن المعادن التي تم الحصول عليها من بيانات ASTER أعلى من تلك التي تم الحصول عليها من بيانات Landsat ، حيث تتميز الأولى بدقة طيفية أعلى ومن ثم فهي تتمتع بقدرة جيدة على التمييز بين البصمات الطيفية لمعادن المؤشر. وفي الترسيم هالات التغيير المتعلقة بمناطق التمعدن.