Aeromagnetic and Landsat-8 data interpretation for structural and hydrothermal alteration mapping along the Central and Southern Eastern Desert boundary, Egypt

• DOI: 10.1016/j.ejrs.2021.12.002
• Publication Date: 2021-12-14T12:50:54Z
• Authors: Safwat S. Gabr; Hassan Diab; Tharwat A. Abdel ...; Mohamed F. Sadek; Khalil I. Khalil; Mohamed A.S. Youssef
• Keywords: Lithological Mapping; Environmental Engineering; Constrained energy minimization; Shear zone; Landsat-8 data; FOS: Mechanical engineering; Center for exploration targeting; Hydrothermal circulation; Gold prospecting; Mineral Liberation Analysis; Digital Soil Mapping Techniques; 01 natural sciences; Hydrothermal alteration; Sericite; Engineering; Artificial Intelligence; Terrain Analysis; Soil water; Machine Learning for Mineral Prospectivity Mapping; Mineral exploration; Seismology; 0105 earth and related environmental sciences; Soil science; QB275-343; Epidote; Mechanical Engineering; Mineralization (soil science); Tectonics; FOS: Environmental engineering; Comminution in Mineral Processing; Paleontology; Geology; Geomorphology; FOS: Earth and related environmental sciences; Quartz; Mineralogy; Geologic map; Geochemistry; Computer Science; Physical Sciences; Environmental Science; Aeromagnetic data; Geological Mapping; Chlorite; Geodesy

Les roches du socle panafricain couvrent la zone d'étude le long de la frontière entre le désert du centre et du sud-est avec de petites séquences sédimentaires exposées. Plusieurs minéralisations aurifères de type veine avec des zones d'altération hydrothermale sont connues depuis longtemps dans la zone d'étude. Les données d'imagerie aéromagnétique et de télédétection ont été intégrées pour cartographier les éléments structurels et les zones d'altération hydrothermale liés à la minéralisation aurifère. Par l'inspection de l'imagerie aéromagnétique, les cartes de complexité structurelle et de densité des intrusions de porphyre ont été efficacement construites en appliquant les techniques du Centre amélioré de ciblage d'exploration (cet). Les principales zones de cisaillement NW ainsi que NNW-SSE, WNW-ESE, NS et NE-SW sont les principales tendances contrôlant la minéralisation aurifère. D'autre part, l'application des rapports de bandes et de la technique de minimisation de l'énergie contrainte (CEM) sur les données Landsat-8 a mis en évidence des minéraux d'altération associés aux fluides hydrothermaux. La calcite, la séricite et la chlorite sont les minéraux d'altération courants détectés, tandis que la goethite et l'épidote sont moins fréquentes dans les zones d'altération de la zone à l'étude. Une combinaison de complexité structurelle cet, de caractéristiques circulaires et de zones d'altération a produit une carte de minéralisation potentielle indiquant de nombreuses zones potentielles pour la minéralisation de l'or. La carte prédictive a été validée en projetant les perspectives aurifères connues dans la zone d'étude, reflétant un accord entre les occurrences aurifères connues et les classes supérieures de la zone prédictive. Les techniques discutées dans la recherche actuelle peuvent être adoptées comme indicateur direct pour la cartographie structurelle et la détection des zones d'altération liées à la minéralisation aurifère ailleurs.<br/>تغطي صخور القبو الإفريقية منطقة الدراسة على طول الحدود بين وسط وجنوب الصحراء الشرقية بتسلسلات رسوبية صغيرة مكشوفة. العديد من تمعدن الذهب من نوع الأوردة مع مناطق التغيير الحرارية المائية معروفة منذ فترة طويلة في منطقة الدراسة. تم دمج بيانات الصور الجوية المغناطيسية والاستشعار عن بعد لرسم خرائط للعناصر الهيكلية ومناطق التغيير الحرارية المائية المتعلقة بتمعدن الذهب. من خلال فحص الصور الجوية المغناطيسية، تم إنشاء خرائط التعقيد الهيكلي وكثافة اختراق البورفيري بشكل فعال من خلال تطبيق تقنيات المركز المعزز لاستهداف الاستكشاف (CET). تعد مناطق القص الرئيسية في الشمال الغربي جنبًا إلى جنب مع NNW - SSE و WNW - ESE و NS و NE - SW هي الاتجاهات الرئيسية التي تتحكم في تمعدن الذهب. من ناحية أخرى، أشار تطبيق نسب النطاق وتقنية تقليل الطاقة المقيدة (CEM) على بيانات Landsat -8 إلى معادن التغيير المرتبطة بالسوائل الحرارية المائية. الكالسيت والسيريسيت والكلوريت هي معادن التغيير الشائعة المكتشفة، في حين أن الغيثيت والإيبوت أقل شيوعًا في مناطق التغيير في المنطقة قيد الدراسة. أنتج مزيج من التعقيد الهيكلي لـ CET والسمات الدائرية ومناطق التغيير خريطة تمعدن محتملة تشير إلى العديد من المناطق المحتملة لتمعدن الذهب. تم التحقق من صحة الخريطة التنبؤية من خلال إسقاط آفاق الذهب المعروفة في منطقة الدراسة، مما يعكس اتفاقًا بين أحداث الذهب المعروفة والفئات العليا للمنطقة التنبؤية. يمكن اعتماد التقنيات التي تمت مناقشتها في البحث الحالي كمؤشر مباشر لرسم الخرائط الهيكلية وكشف مناطق التغيير المتعلقة بتمعدن الذهب في أماكن أخرى.<br/>Las rocas basales panafricanas cubren el área de estudio a lo largo del límite entre el desierto central y el sureste con pequeñas secuencias sedimentarias expuestas. Desde hace mucho tiempo se conocen en el área de estudio varias mineralizaciones de oro de tipo veta con zonas de alteración hidrotermal. Se integraron datos de imágenes aeromagnéticas y de teledetección para mapear los elementos estructurales y las zonas de alteración hidrotérmica relacionadas con la mineralización del oro. Mediante la inspección de imágenes aeromagnéticas, los mapas de complejidad estructural y densidad de intrusiones de pórfido se han construido de manera efectiva mediante la aplicación de técnicas de Enhanced Center for Exploration Targeting (CET). Las principales zonas de corte NW junto con NNW-SSE, WNW-ESE, NS y NE-SW son las principales tendencias que controlan la mineralización del oro. Por otro lado, la aplicación de relaciones de banda y la técnica de minimización de energía restringida (CEM) en los datos de Landsat-8 señalaron minerales de alteración asociados con los fluidos hidrotermales. La calcita, la sericita y la clorita son los minerales de alteración comunes detectados, mientras que la goetita y la epidota son menos comunes en las zonas de alteración del área en estudio. Una combinación de complejidad estructural CET, características circulares y zonas de alteración produjo un mapa de mineralización potencial que señala numerosas zonas prospectivas para mineralizar el oro. El mapa predictivo se validó proyectando las perspectivas de oro conocidas en el área de estudio, lo que refleja un acuerdo entre las ocurrencias de oro conocidas y las clases más altas de la zona predictiva. Las técnicas discutidas en la investigación actual pueden adoptarse como un indicador directo para el mapeo estructural y la detección de las zonas de alteración relacionadas con la mineralización del oro en otros lugares.<br/>Pan-African basement rocks cover the study area along the boundary between Central and Southern Eastern Desert with small exposed sedimentary sequences. Several vein-type gold mineralization with hydrothermal alteration zones have long been known in the study area. Aeromagnetic and remote sensing imagery data were integrated for mapping the structural elements and hydrothermal alteration zones related to gold mineralization. By aeromagnetic imagery inspection, the structural complexity and porphyry intrusions density maps have been effectively constructed by applying Enhanced Center for Exploration Targeting (CET) techniques. Major NW shear zones along with NNW-SSE, WNW-ESE, NS, and NE-SW are the main trends controlling gold mineralization. On the other hand, applying band ratios and constrained energy minimization (CEM) technique on Landsat-8 data pointed out alteration minerals associated with the hydrothermal fluids. Calcite, sericite, and chlorite are the common alteration minerals detected, while goethite and epidote are less common in alteration zones of the area under study. A combination of CET structural complexity, circular features, and alteration zones produced a potential mineralization map pointing out numerous prospective zones for mineralizing gold. The predictive map was validated by projecting the known gold prospects at the study area, reflecting an agreement between the known gold occurrences and the higher classes of the predictive zone. The discussed techniques in the current research can be adopted as a direct indicator for structural mapping and detecting the alteration zones related to gold mineralization elsewhere.<br/>