Integration of Remote Sensing and Ground Magnetic Data for Delineating Copper Mineralization Zones: A Case Study from the Rah-Chaman Area, Razavi Khorasan Province, Iran

Authors

1 Assistant Professor, Department of Natural Products and Mineral Processing Technologies, Faculty of Novel Interdisciplinary Technologies, University of Neyshabur

2 PhD Student in Mining Exploration, Department of Mining Engineering, Faculty of Engineering, University of Birjand

3 PhD in Mining Engineering, Expert at the Geological Survey of Iran

Abstract

In this study, remote sensing and ground magnetic data were integrated to assess the porphyry copper mineralization potential of the Rah-Chaman area, located in Razavi Khorasan Province, northeastern Iran. The study area is situated in the northern part of the Central Iranian magmatic belt, where geological evidence indicates the presence of hydrothermal alteration zones associated with mineralization processes. ASTER satellite imagery was utilized to map surface alteration zones, including argillic, phyllic, propylitic, and gossan types, whereas ground magnetic data were employed to delineate the potassic zone as an indicator of subsurface alteration. The results of this study demonstrated that ASTER remote sensing data are highly effective for identifying and delineating surface alteration zones associated with hydrothermal systems and can be successfully integrated with ground magnetic data to obtain a comprehensive of the three-dimensional extent of mineralized zones. Correlation between surface alteration maps and magnetic anomalies confirmed the presence of a magnetite-rich potassic zone in the southern part of the study area. Moreover, the depth analyses indicated that the southeastern part of the area, particularly in proximity to metamorphic schist units, has the highest potential for copper mineralization. Overall, the integration of remote sensing and ground magnetic data in the Rah-Chaman area proved an efficient tool for delineating both surface and subsurface alteration zones, and the findings highlight the region’s high potential for further detailed studies and future exploratory drilling.

Keywords

References

اسدی هارونی، ه. و اسدی هارونی، پ.، 1402، معیارهای اکتشافی کانسار مس و مولیبدن پورفیری کهنگ در استان اصفهان، پترولوژی، 14 (4)، 75-100.
امامعلی­پور، ع.، خاتمیان، م.ا.، اسکویی، ر. و عبدالهی شریف، ج.، 1390، الگوی زمین­شناسی، دگرسانی و بی­هنجاری مغناطیسی کانسار مس پورفیری مسجد داغی (شرق جلفا)، زمین­شناسی کاربردی پیشرفته، 2 (2)، 77-89.
باقرپور، ح.، مختاری، م.ع.ا.، کوهستانی، ح.، نباتیان، ق. و مهدی­خانی، ب.، 1398، کانه­زایی اپی­ترمال فلزات پایه (نقره) نوع سولفیداسیون حدواسط در کانسار گویجه ییلاق، جنوب باختر زنجان، زمین­شناسی اقتصادی، 11 (4)، 545-564.
بحرودی، ا.، بدون تاریخ، گزارش نقشه زمین­شناسی 1:100000 فرومد، شماره 7363، سازمان زمین­شناسی و اکتشافات معدنی کشور.
بمانی، م.، مجتهدزاده، س.ح. و انصاری، ع.ح.، 1398، بررسی و تطبیق داده­های ژئوفیزیکی با دگرسانی­ها در کانسار مس علی­آباد دامک، نشریه مهندسی منابع معدنی، 1 (11)، 21-43.
حسینجانی­زاده، م. و هنرمند، م.، 1397، بررسی­های دورسنجی و مغناطیس هوابرد در ذخایر مس پورفیری برای شناسایی مناطق با تمرکز بالای کانه­زایی طلا، مطالعه موردی بخش میانی کمربند دهج ساردوئیه کرمان، ایران، زمین شناسی اقتصادی، 1 (10)، 237-254.
حسینی، م.ر.، قادری، م. و علیرضایی، س.، 1390، انواع سیستمهای رگه-رگچه و ارتباط آنها با کانه­زایی در کانسار مس تخت گنبد، شمالشرق سیرجان، پانزدهمین همایش انجمن زمین­شناسی ایران، دانشگاه خوارزمی، تهران، 22 آذر 1390.
رضایی، ف.س.، 1400، کانی­شناسی، ژئوشیمی و الگوی پیدایش کانه­زایی گرافیت-مس-تیکل و آهن در افیولیت­های سبزوار (جنوب جغتای)، پایان­نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه صنعتی شاهرود.
سیفی، ع.، حسینجانی­زاده، م. و مختاری، ز.، 1401، سنجش از دور کانی­های مرتبط با منایع زمین­گرمایی در ژئوتوریسم و اکتشاف منابع؛ مطالعه موردی تفتان، جنوب­شرق ایران، چهارمین کنفرانس انجمن سنجش از دور زمین­شناختی ایران، دانشگاه تحصیلات تکمیلی صنعتی و فناوری پیشرفته، کرمان، 14 و 15 اسفند 1401.
شوقانی مطلق، م.، 1398، کانی­شناسی، ژئوشیمی و الگوی رخداد کانه­زایی مس در توالی آتشفشانی-رسوبی ائوسن-الیگوسن، شمال کاهک سبزوار، پایان­نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه صنعتی شاهرود.
محمدلو، ع.، 1396، تفسیر و مدل­سازی مستقیم داده­های مغناطیس به منظور تعیین سطح فرسایش مناطق کانی­زایی مس پورفیری با مطالعه موردی کانسار قاهان استان مرکزی، پایان­نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه صنعتی شاهرود.
مختاری، ز. و سیفی، ع.، 1400، بارزسازی مناطق دگرسان شده با استفاده از روش‌های مختلف پردازش تصاویر ASTER در منطقه معدن فیروزه نیشابور، روش های تحلیلی و عددی در مهندسی معدن، 11(28)، 1-22.
ملک­زاده شفارودی، آ.، حیدریان شهری، م.ر. و کریم­پور، م.ح.، 1388، کانی سازی و اکتشافات ژئوفیزیکی به روش IP/RS و مغناطیس سنجی زمینی در محدوده MA-I و اطراف آن، منطقه اکتشافی مس-طلا پورفیری ماهرآباد، شرق ایران، زمین شناسی اقتصادی، 1 (1)، 1-17.
یزدی، ز.، جعفری راد، ع.ر. و خیرالهی، ح.، 1394، شناسایی ساختارهای زمین­شناسی و دگرسانی مرتبط با مس پورفیری با استفاده از داده­های ژئوفیزیک هوایی، مطالعه موردی: برگه یکصدهزارم چهارگنبد، استان کرمان، علوم زمین، 95، 94-85.
 
Alimohammadi, M., Alirezaei, S. and Kontak, D. J., 2015, Application of ASTER data for exploration of porphyry copper deposits: A case study of Daraloo–Sarmeshk area, southern part of the Kerman copper belt, Iran, Ore geology reviews, 70, 290-304.‏
Blakely, R.J. (1995) Potential Theory in Gravity and Magnetic Applications, Cambridge University Press, Cambridge, UK.
Chen, Q., Zhao, Z., Zhou, J., Zhu, R., Xia, J., Sun, T., ... and Chao, J., 2022, ASTER and GF-5 satellite data for mapping hydrothermal alteration minerals in the longtoushan Pb-Zn deposit, SW China, Remote Sensing, 14(5), 1253.
Duda, K., Daucsavage, J., Siemonsma, D., Brooks, B., Oleson, R., Meyer, D. and Doescher, C., 2020, Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer (ASTER) Level 1 Precision Terrain Corrected Registered At-Sensor Radiance Product (ast_l1t), US Geological Survey, USA.
Gabr, S., Ghulam, A. and Kusky, T., 2010, Detecting areas of high-potential gold mineralization using ASTER data, Ore Geology Reviews 38 (1-2), 59–69.
Hosseinjanizadeh, M., Tangestani, M. H., Roldan, F. V. and Yusta, I., 2013, Mineral exploration and alteration zone mapping using mixture tuned matched filtering approach on ASTER data at the central part of Dehaj-Sarduiyeh copper belt, SE Iran, IEEE Journal of Selected Topics in Applied Earth Observations and Remote Sensing, 7(1), 284-289.‏
Honarmand, M., Ranjbar, H. and Shahabpour, J., 2013, Combined use of ASTER and ALI data for hydrothermal alteration mapping in the northwestern part of the Kerman magmatic arc, Iran, International Journal of Remote Sensing, 34(6), 2023-2046.
ITT Visual Information Solutions., 2008, FLAASH module user’s guide, FLAASH Module Version 4.5.
Mahmoud, H. A., Karelina, E. V., Markov, V. E., Diakonov, V. V. and Vikentyev, I. V., 2023, Image processing for ASTER remote sensing data to map hydrothermal alteration zones in East Kazakhstan, RUDN Journal of Engineering Research, 24(1), 95-104.‏
Mars, J. L., 2013, Hydrothermal alteration maps of the central and southern Basin and Range province of the United States compiled from Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer (ASTER) data (No. 2013-1139), US Geological Survey.‏
Nabighian, M. N. 1972, The analytic signal of two-dimensional magnetic bodies with polygonal cross-section; its properties and use for automated anomaly interpretation. Geophysics, 37(3): 507–517.
Pirajno, F. (2009). Hydrothermal processes associated with meteorite impacts. In Hydrothermal processes and mineral systems (pp. 1097-1130). Springer, Dordrecht.
Pour, A.B., Ranjbar, H., Sekandari, M., et al., 2023, Remote sensing for mineral exploration. In Geospatial Analysis Applied to Mineral Exploration (pp. 17-149), Elsevier.
Ranjbar, H., Shahriari, H. and Honarmand, M., 2003, Comparison of ASTER and ETM+ data for exploration of porphyry copper mineralization: A case study of Sar Cheshmeh areas, Kerman, Iran, In Map Asia Conference, Kuala Lumpur (pp. 13-15).‏
Research System Inc., 2004, ENVI User’s Guide, Version 4.1.
Reynolds, J. M. (2011). An Introduction to Applied and Environmental Geophysics (2nd ed.). Wiley-Blackwell, 712p.
Richards, J.P. (2011). Magmatic to hydrothermal metal fluxes in convergent and collided margins. Ore Geology Reviews, 40(1), pp.1-26.
Richards, J.A., 2013, Remote Sensing Digital Image Analysis, Springer Berlin Heidelberg, Berlin, Heidelberg.
Seifi, A., Esmaeily, A. and Mokhtari, Z., 2021, A new hybrid method for epithermal gold exploration using multi-sensor satellite data in Sistan and Baluchestan Province (Iran), Ore Geology Reviews, 138, 104357.‏
Seifi, A., Yousefi, S., Aryafar, A., Hosseinjanizadeh, M., Salajegheh, A. and Farhadian, H., 2025, Evaluation of decision tree on ASTER statistical data for segregating alteration zones in Darrehzar deposit, Iran, Earth Science Informatics, 18(3), 481
 
Volume 12, Issue 1
April 2026
Pages 61-74

Files

Share

How to cite

Statistics