شناسهٔ خبر: 75244084 - سرویس علمی-فناوری
نسخه قابل چاپ منبع: ایمنا | لینک خبر

پشت پرده طلایابی + فناوری‌های نوین در کاوش گنجینه زمین

از روش‌های ژئوفیزیکی پیشرفته تا الگوریتم‌های هوش مصنوعی، دنیای طلایابی امروز دیگر با سطل و تشت نمی‌چرخد ؛ ترکیبی از داده‌کاوی، سنجش از راه دور و تحلیل ژئوشیمی، مسیرها را به معادن طلا می‌گشاید.

صاحب‌خبر -

به گزارش خبرگزاری ایمنا، وقتی می‌گوییم «طلایابی»، منظورمان یافتن مکان یا کانسارهای احتمالی طلا در زیر سطح زمین یا در رسوبات سطحی است. فناوری‌هایی که امروزه به کار می‌روند ترکیبی از روش‌های زمین‌شناسی سنتی و روش‌های پیشرفته الکترومغناطیسی، ژئوفیزیکی، ژئوشیمیایی و سنجش از راه دور هستند. در ادامه، مهم‌ترین تکنولوژی‌ها و روش‌ها را همراه با نقاط قوت و محدودیت‌هایشان تشریح می‌کنم—مثل یک استاد تمام شیمی/زمین که در آزمایشگاه و میدانی کار کرده باشد:

روش‌های ژئوشیمیایی (Geochemical Methods)

این روش‌ها برپایه اندازه‌گیری ترکیب مواد در نمونه‌های خاک، سنگ، رسوب، آب یا حتی گیاه هستند تا «ناهنجاری»هایی پیدا شود که به وجود طلا یا عناصری همراه با طلا دلالت دارند.

  • در بسیاری از پروژه‌ها، طلا یا عناصری که با طلا همراه هستند (مثلاً آرسنیک، سرب، جیوه) به عنوان پاتیفایندر (pathfinder) استفاده می‌شوند.
  • برای مثال، اگر در خاک ناحیه‌ای مقادیر بالاتر آرسنیک یا سیلیس دیده شود، ممکن است آن منطقه پتانسیل محتملی برای گمانه‌زنی طلا باشد.
  • مزیت: هزینه نسبتاً پایین، قابلیت اجرای نسبتاً سریع در مقیاس وسیع
  • محدودیت: آلودگی محلی، تداخل ژئوشیمیایی، و این که خود طلا خیلی اغلب به صورت بسیار رقیق است و ممکن است در نمونه‌ها آشکار نشود مگر با روش‌های حساس

روش‌های ژئوفیزیکی (Geophysical Methods)

در این روش‌ها، خواص فیزیکی زمین، همچون رسانایی الکتریکی، مغناطیس‌پذیری، قطب‌پذیری، چگالی و غیره—اندازه‌گیری می‌شوند تا اختلالات یا ناهمگونی‌هایی یافت شوند که ممکن است به وجود کانسار معدنی اشاره کنند.

چند روش مهم:

روش اصل فیزیکی کاربرد در طلایابی نقاط قوت / محدودیت
پتانسیل القایی (Induced Polarization, IP) وقتی جریان الکتریکی به زمین داده شود، برخی مواد (همچون سولفیدها) بارگذاری الکتریکی کنند و تاخیر در تخلیه دارند برای طلا، اغلب همراه با سولفیدها یا کانی‌های همراه مفید است. روش ۲D یا ۳D معمول است. حساس به کانی‌های حامل باردار، نسبتاً دقیق
روش مقاومت الکتریکی / الکتریکی (Resistivity / Electromagnetic, EM) اندازه‌گیری مقاومت یا هدایت الکتریکی زمین ممکن است ساختارهای فلزی یا کانی‌های رسانا را آشکار کند که با طلا همراه هستند در زمین‌های مرطوب یا دارای یون زیاد محدودیت دارد
مغناطیس‌سنجی (Magnetometry) اندازه‌گیری میدان مغناطیسی محلی خود طلا مغناطیسی نیست، ولی اگر طلا در منطقه‌ای باشد که کانی‌های همراه مغناطیسی (مثل مگنتیت) وجود دارند، ممکن است بتوان آن منطقه را بررسی کرد. خوب جهت نقشه‌برداری ساختارهای ژئولوژیکی، اما به تنهایی نمی‌تواند طلا را مستقیماً تشخیص دهد
گرانی‌سنجی (Gravity survey) اندازه‌گیری تفاوت چگالی در سنگ‌ها کانسارهای سنگی متراکم ممکن است ناهمگونی جرم ایجاد کنند حساس به تغییرات چگالی ناچیز و نیاز به حذف اثرات زمینه‌ای
موج‌رسانا و لرزه‌ای (Seismic / Acoustic / Sound waves) عبور امواج و تحلیل بازتاب آنها کمتر در کاوش طلا به کار می‌رود؛ بیشتر در پروژه‌های بزرگ و برای درک ساختارهای زمین‌شناختی عمیق

قیمت خرید فلزیاب جی پی ایکس ۴۵۰۰ مینلب GPX 4500 - فلزیاب الماس

علاوه بر این‌ها، روش‌هایی همچون ژئوالکتریک خودپتانسیل (SP, Self-Potential) و مقاومت ذاتی (Resistivity) به عنوان روش‌های مکمل استفاده می‌شوند.

سنجش از راه دور (Remote Sensing) و هوافضا (Airborne / Satellite Methods)

این فناوری‌ها امکان بررسی مقیاس وسیع را فراهم می‌کنند و کمک می‌کنند مناطق بالقوه را بدون حفاری یا نمونه‌برداری سنگین شناسایی کنیم.

  • تصویربرداری چندطیفی و هایپراسپکترال (Multispectral / Hyperspectral Imaging): با استفاده از سنجش طیفی در باندهای مختلف نور مرئی، مادون‌قرمز و مادون‌قرمز موج کوتاه، می‌توان تغییرات شیمیایی سطحی و وجود کانی‌های همراه طلا را شناسایی کرد.
  • Thermal Infrared Imaging (تصویربرداری حرارتی): اختلاف‌های دمایی سطحی می‌توانند به عنوان شاخص فعالیت هیدروترمال (که ممکن است با طلا همراه باشد) عمل کنند.
  • هواپایه ژئوفیزیک (هواپایه مغناطیسی، رادیومتری، الکترومغناطیس هوایی): پرواز هواپیما یا هواپیماهای بدون سرنشین مجهز به سنسورهای مغناطیسی، رادیومتری یا EM می‌تواند نقشه‌ای از ساختار زمین تهیه کند.
  • در مطالعات نوین، ترکیب داده‌های سنجش از راه دور با اطلاعات ژئوفیزیکی و استفاده از یادگیری ماشینی (Machine Learning / AI) برای تحلیل مؤثرتر داده‌ها رواج پیدا کرده است.

مزیت بزرگ این روش‌ها این است که پوشش وسیع و غیرمخرب هستند، اما محدودیتشان این است که سطحی عمل می‌کنند و ممکن است نشانه‌های واقعی کانسارهای عمیق را از دست بدهند یا سیگنال‌ها تار باشند.

رادار نفوذی زمینی (Ground Penetrating Radar, GPR)

رادار نفوذی یکی از روش‌های غیر مخرب است که امواج رادیویی به داخل زمین ارسال می‌کند و بازتاب از لایه‌ها و ساختارهای زیرزمینی را ثبت می‌کند.

  • با وجود اینکه GPR نمی‌تواند مستقیماً فلز طلا را تشخیص دهد، می‌تواند ساختارهای زیرسطحی مثل درزها، لایه‌های سنگی، شکستگی‌ها و توده‌های متفاوت را نشان دهد که ممکن است کانال ورود یا پراکندگی طلا باشند.
  • محدودیت: در خاک‌های هادی (خاک‌های رسی یا اشباع از آب) عملکردش کاهش پیدا می‌کند.

تجزیه هسته‌ای، پرتوزایی و روش‌های خاص آزمایشگاهی

در مقیاس آزمایشگاهی و برای اندازه‌گیری دقیق محتوای طلا در نمونه‌های جمع‌آوری شده:

  • فعال‌سازی نوترونی (Neutron Activation Analysis, NAA): یکی از روش‌های حساس برای اندازه‌گیری مقادیر بسیار کم طلا در نمونه‌های سنگی یا خاکی. در یکی از مقالات پروتکلی برای تعیین طلا در نمونه‌های حجیم با NAA و سنجش گاما ارائه شده است.
  • آنالیز ایزوتوپی و اسکن باریک (Trace Element & Isotopic Analysis): برای ردگیری منشاء طلا و شناسایی عناصر شاخص همراه
  • فلورسانس اشعه ایکس (XRF), پراش پرتو ایکس (XRD): برای تعیین ترکیب کانی‌ها، که می‌تواند به تشخیص کانی‌های همراه طلا کمک کند

روش‌های زیست‌محیطی و زیستی (Bio-prospecting / Geobotanical)

از ویژگی‌های گیاهی یا میکروبی برای شناسایی بخش‌هایی از زمین که عناصر شاخص طلا در آنها تجمع یافته‌اند استفاده می‌شود.

  • ژئوبوتانیک (Geobotanical Prospecting): گیاهان ممکن است عناصری همچون آرسنیک یا سایر عناصر وابسته را جذب کنند. با بررسی ترکیب گیاهان یا نمای پوشش گیاهی می‌توان به مناطق دارای پتانسیل نزدیک شد.
  • این روش بیشتر به عنوان مکمل استفاده می‌شود چون طلا غالباً غلظت پایین دارد و تشخیص مستقیم آن در گیاهان دشوار است.

The Integration and Impact of Artificial Intelligence Technologies in the  Mining & Metals Sector: A Multidisciplinary Review

ادغام روش‌ها و هوشمندسازی (Integrated & AI-based Exploration)

یکی از مهم‌ترین روندهای نو در طلایابی، ترکیب چند روش و استفاده از هوش مصنوعی است:

  • به جای تکیه بر یک روش، داده‌های سنجش از راه دور، ژئوفیزیک، ژئوشیمی و داده‌های میدانی ترکیب می‌شوند تا نقاط هدف (targets) با احتمال بالا شناسایی شوند.
  • استفاده از الگوریتم‌های یادگیری ماشینی (machine learning) و داده‌کاوی برای پردازش حجم بالایی از داده‌های اکتشافی و یافتن الگوهایی که چشم انسان ممکن است ندیده بگیرد.
  • یک مقاله جدید در سال ۲۰۲۵ نشان می‌دهد که در معدن “یونگ‌سین” ترکیب روش Audio-frequency Magnetotellurics (AMT) با سنجش گرانشی (gravimetry) برای کاوش عمیق مفید بوده است.

جمع‌بندی و توصیه‌ها

  • هیچ تکنولوژی طلایابی «جادویی» وجود ندارد که همیشه بهترین باشد. انتخاب روش به شرایط زمین‌شناختی منطقه، هدف (مثلاً کانسار سطحی یا عمیق)، بودجه و دسترسی بستگی دارد.
  • در پروژه‌های موفق معمولاً از ترکیبی از روش‌ها استفاده می‌شود: ابتدا روش‌های بزرگ‌مقیاس (سنجش از راه دور، ژئوفیزیک هواپایه)، سپس شناسایی اهداف احتمالی، نمونه‌برداری ژئوشیمیایی و گمانه‌زنی دقیق.
  • اهمیت علم داده و هوش مصنوعی در آینده طلایابی خیلی زیاد است؛ تحلیل مؤثر داده‌ها، کاهش اشتباهات و شتاب در تصمیم‌گیری.
  • یکی از چالش‌های اصلی در کشورهای با زمین‌های پیچیده مثل ایران، پوشش خاک متغیر، ناخالصی‌ها، تداخل سیگنال و محدودیت دسترسی به داده‌های سنجش از راه دور با کیفیت بالا است.