بررسی پتانسیل منابع ژئوترمال با استفاده از روش‌های تلفیق بولین، منطق فازی و دمپستر-شفر در برگه 1:100000 بستان‌آباد

STUDENT

DEGREE

YEAR

Due to running out of fossil fuel energy resources, emerging natural and environmental hazards and increasing energy costs in most industrialized countries, deploying clean and renewable energy is rapidly developing in recent years. Among those renewable energies, the geothermal energy is considered as one of the most important one. The consumption of geothermal energy is highly dependent on the depth, volume, and power level of the source. Based on these parameters, the procedure of the direct geothermal energy usage for heating purposes and electric energy generation in power plants would be different. Geothermal energy resources are spatially distributed in many parts of the world. However, in cases where suitable geological and tectonic settings are present, the existing geothermal energy could be exploited technically and economically. The conditions for a geothermal resource to occur, is determined through exploratory works in regional and local scales. In previous studies, the potential of geothermal resources in Iran has been proven to have close association with recent volcanic extrusives. The next exploration phase is to study these promising areas to determine physical and geometrical characteristics of corresponding geothermal resources in more details. In this study, areas with high geothermal potential at Bostanbaad 1:100000 geological map are mapped using GIS environment and tools. Exploratory data layers used in current study are derived out of geological, remote sensing and geophysical studies, which were then inputted into some commonly, used layer integration methods. For this purpose, the input layers known to have meaningful association with geothermal resources are identified in the first step. These layers are categorized as geological (lithology and fault), geophysical (airborne magnetic and gravimetric data) and remotely sensed outputs (alteration of land surface temperature) were then derived and processed accordingly. In order to find favorable geothermal signatures pointing to young volcanic outcrops, shallow intrusive rocks, tectonically favorable and hydrothermally active areas, the input layers were integrated. The data integration phase were done through applying Boolean, Fuzzy logic and Dempster-Shafer methods on same input layers and the results were evaluated and compared. The results showed that although all of these three integration models could map areas with highly favorable geothermal resources to be proposed for next step follow up exploration, however the dempster-shafer model gave more information and refined output maps. These areas contain very small percentage of Bostanabad sheet, which results in lowering next step exploratory costs in addition to more specific and refined targets

استفاده از انرژی‌های پاک و تجدید‌پذیر در حال حاضر گسترش چشم گیری یافته‌است. در مقابل انواع انرژی فسیلی، با توجه به رو‌ به اتمام بودن منابع این نوع انرژی، مضرات طبیعی و زیست محیطی و هزینه‌های گزاف آن، روی‌آوردن به انرژی‌های پاک و تجدید پذیر امری الزامی‌است که در بسیاری از کشورهای صنعتی و نیز در حال توسعه، در دستور کار دولت‌ها قرار‌گرفته‌ است. انرژی زمین‌گرمایی، از جمله مهم‌ترین منابع انرژی‌های طبیعی است که در این گروه قرار می‌گیرد. بسته به نوع منبع از نظر عمق، حجم و میزان انرژی، نوع مصرف این نوع انرژی نیز تغییر خواهد کرد. بر اساس این پارامترها، بهره‌برداری از انرژی زمین‌گرمایی از استفاده مستقیم در مصارف گرمایشی تا استفاده در تولید انرژی‌های الکتریکی در نیروگاه‌های برق متفاوت خواهد بود. منابع انرژی ژئوترمال در بسیاری از نقاط زمین پراکنده‌اند، با این حال انرژی‌های زمین‌گرمایی تنها در صورت وجود شرایط زمین شناسی و تکتونیکی مناسب، از لحاظ تکنیکی و اقتصادی قابل بهره‌برداری خواهد بود. تعیین وجود شرایط مناسب جهت شکل‌گیری یک منبع انرژی ژئوترمال قابل بهره‌برداری، از طریق مطالعات اکتشافی در مقیاس کشوری و سپس در مقیاس‌های بزرگ‌تر و بر مناطق محدودتر انجام می‌پذیرد. مطالعات پیشین در ایران، وجود منابع بالقوه زمین‌گرمایی را در نقاط به ویژه بر روی کمربند آتشفشانی ایران تایید نموده‌اند. مرحله‌ اکتشافی بعدی، مطالعه بر روی هر یک از این مناطق دارای پتانسیل، جهت محدودتر نمودن زون اکتشافی و تعیین جزییات دقیق‌تر مرتبط با منبع زمین‌گرمایی موجود است. در این پژوهش، با استفاده از سیستم اطلاعات جغرافیایی، مناطق دارای پتانسیل بالای ژثوترمال در برگه 1:100000 بستان‌آباد واقع در آذربایجان شرقی تعیین گشته‌اند. هدف از این مطالعه، معرفی مناطق دارای پتانسیل بالای زمین‌گرمایی در این محدوده، جهت انجام فاز‌های بعدی اکتشافی می‌باشد. تکنیک‌های اکتشافی مورد استفاده عبارتند از مطالعات زمین‌شناسی، مطالعات دورسنجی، تحلیل‌های ژثوفیزیکی و پیاده‌سازی تحلیل‌های تلفیقی متعدد. به این منظور، لایه‌های اطلاعاتی مرتبط با وجود یک منبع ژئوترمال در منطقه، شناسایی شده و مورد مطالعه قرار‌گرفتند. این لایه‌ها شامل اطلاعات زمین‌شناسی (سنگ‌شناسی و گسل)، ژئوفیزیک (داده‌های مغناطیس هوابرد و گرانی‌سنجی) و دورسنجی (آلتراسیون ها و دمای سطحی زمین) می‌باشند که در مقیاس 1:100000 آماده شده و مورد پردازش قرار‌گرفتند. پردازش این لایه‌ها با هدف یافتن شواهد وجود مناطق مساعد زمین‌گرمایی از جمله وجود توده‌های نفوذی کم عمق، شرایط تکتونیکی مساعد و وجود فعالیت‌های گرمابی و حرارتی زیر سطحی انجام گرفته‌ است. پس از آن، داده‌های موجود با استفاده از روش‌های تلفیق بولین، منطق فازی و دمپستر- شفر مورد پردازش قرار‌گرفته و نتایج حاصل مورد بررسی و مقایسه قرار‌گرفته‌ است. نتایج حاصل از به کارگیری این مدل‌های تلفیقی، مناطق دارای پتانسیل بالا جهت انجام مراحل بعدی اکتشاف را مشخص نمود که در این پژوهش نتیجه روش‌های منطق فازی و دمپستر- شفر بسیار به یکدیگر نزدیک بوده و محدوده‌هایی به صورت اولویت بندی به عنوان خروجی معرفی گردیدند که بخشی از آن‌ها معرف محدوده‌های ولکانیکی واقع در جنوب غربی برگه بستان‌آباد، و بخشی دیگر معرف محدوده اطراف شهر بستان‌آباد بوده اند. این مناطق درصد بسیار کمی‌از وسعت برگه بستان‌آباد را در بر می‌گیرند که مراحل بعدی اکتشاف را متمرکز می‌نماید.