SUPERVISOR
Hasan Tabatabaei,Nader Fathianpour
سيد حسن طباطبائي (استاد راهنما) نادر فتحيان پور (استاد راهنما)
STUDENT
Adnan Larijani
عدنان لاريجاني
FACULTY - DEPARTMENT
دانشکده معدن
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1392
TITLE
Geothermal Potential Mapping Using Boolean, Fuzzy and Dempster-Shafer Integration Models In Bostanabad 1:100000 Scale Geological Map
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 انرژي‌هاي پاک و تجديد‌پذير در حال حاضر گسترش چشم گيري يافته‌است. در مقابل انواع انرژي فسيلي، با توجه به رو به اتمام بودن منابع اين نوع انرژي، مضرات طبيعي و زيست محيطي و هزينه‌هاي گزاف آن، روي‌آوردن به انرژي‌هاي پاک و تجديد پذير امري الزامي‌است که در بسياري از کشورهاي صنعتي و نيز در حال توسعه، در دستور کار دولت‌ها قرار‌گرفته است. انرژي زمين‌گرمايي، از جمله مهم‌ترين منابع انرژي‌هاي طبيعي است که در اين گروه قرار مي‌گيرد. بسته به نوع منبع از نظر عمق، حجم و ميزان انرژي، نوع مصرف اين نوع انرژي نيز تغيير خواهد کرد. بر اساس اين پارامترها، بهره‌برداري از انرژي زمين‌گرمايي از استفاده مستقيم در مصارف گرمايشي تا استفاده در توليد انرژي‌هاي الکتريکي در نيروگاه‌هاي برق متفاوت خواهد بود. منابع انرژي ژئوترمال در بسياري از نقاط زمين پراکنده‌اند، با اين حال انرژي‌هاي زمين‌گرمايي تنها در صورت وجود شرايط زمين شناسي و تکتونيکي مناسب، از لحاظ تکنيکي و اقتصادي قابل بهره‌برداري خواهد بود. تعيين وجود شرايط مناسب جهت شکل‌گيري يک منبع انرژي ژئوترمال قابل بهره‌برداري، از طريق مطالعات اکتشافي در مقياس کشوري و سپس در مقياس‌هاي بزرگ‌تر و بر مناطق محدودتر انجام مي‌پذيرد. مطالعات پيشين در ايران، وجود منابع بالقوه زمين‌گرمايي را در نقاط به ويژه بر روي کمربند آتشفشاني ايران تاييد نموده‌اند. مرحله اکتشافي بعدي، مطالعه بر روي هر يک از اين مناطق داراي پتانسيل، جهت محدودتر نمودن زون اکتشافي و تعيين جزييات دقيق‌تر مرتبط با منبع زمين‌گرمايي موجود است. در اين پژوهش، با استفاده از سيستم اطلاعات جغرافيايي، مناطق داراي پتانسيل بالاي ژثوترمال در برگه 1:100000 بستان‌آباد واقع در آذربايجان شرقي تعيين گشته‌اند. هدف از اين مطالعه، معرفي مناطق داراي پتانسيل بالاي زمين‌گرمايي در اين محدوده، جهت انجام فاز‌هاي بعدي اکتشافي مي‌باشد. تکنيک‌هاي اکتشافي مورد استفاده عبارتند از مطالعات زمين‌شناسي، مطالعات دورسنجي، تحليل‌هاي ژثوفيزيکي و پياده‌سازي تحليل‌هاي تلفيقي متعدد. به اين منظور، لايه‌هاي اطلاعاتي مرتبط با وجود يک منبع ژئوترمال در منطقه، شناسايي شده و مورد مطالعه قرار‌گرفتند. اين لايه‌ها شامل اطلاعات زمين‌شناسي (سنگ‌شناسي و گسل)، ژئوفيزيک (داده‌هاي مغناطيس هوابرد و گراني‌سنجي) و دورسنجي (آلتراسيون ها و دماي سطحي زمين) مي‌باشند که در مقياس 1:100000 آماده شده و مورد پردازش قرار‌گرفتند. پردازش اين لايه‌ها با هدف يافتن شواهد وجود مناطق مساعد زمين‌گرمايي از جمله وجود توده‌هاي نفوذي کم عمق، شرايط تکتونيکي مساعد و وجود فعاليت‌هاي گرمابي و حرارتي زير سطحي انجام گرفته است. پس از آن، داده‌هاي موجود با استفاده از روش‌هاي تلفيق بولين، منطق فازي و دمپستر- شفر مورد پردازش قرار‌گرفته و نتايج حاصل مورد بررسي و مقايسه قرار‌گرفته است. نتايج حاصل از به کارگيري اين مدل‌هاي تلفيقي، مناطق داراي پتانسيل بالا جهت انجام مراحل بعدي اکتشاف را مشخص نمود که در اين پژوهش نتيجه روش‌هاي منطق فازي و دمپستر- شفر بسيار به يکديگر نزديک بوده و محدوده‌هايي به صورت اولويت بندي به عنوان خروجي معرفي گرديدند که بخشي از آن‌ها معرف محدوده‌هاي ولکانيکي واقع در جنوب غربي برگه بستان‌آباد، و بخشي ديگر معرف محدوده اطراف شهر بستان‌آباد بوده اند. اين مناطق درصد بسيار کمي‌از وسعت برگه بستان‌آباد را در بر مي‌گيرند که مراحل بعدي اکتشاف را متمرکز مي‌نمايد.