A MÚLTBÓL, A JÖVŐBE: RUDABÁNYA ÚJRA JELENTŐS ÉRCLELŐHELYÜNK

Átírás

1 A Miskolci Egyetem Közleménye, A sorozat, Bányászat, 79. kötet (2010) A MÚLTBÓL, A JÖVŐBE: RUDABÁNYA ÚJRA JELENTŐS ÉRCLELŐHELYÜNK Dr. Földessy János 1, Dr. Németh Norbert 2, Kupi László 3, Majoros Péter 4, Gerges Anita 5 1 intézetvezető egyetemi tanár, 2 egyetemi adjunktus, 3 doktorandusz hallgató, 4,5 geológus mérnök 1,2,3 Miskolci Egyetem, Ásványtani és Földtani Intézet, 3515 Miskolc-Egyetemváros 4,5 Rotaqua Kft. 1 foldfj@uni-miskolc.hu, 2 foldnn@uni-miskolc.hu, 3 laszlokupi@gmail.com, 4 majoro.peter@gmail.com, 5 anitagerges@gmail.com Összefoglalás: A terület kutatását a bányászat befejezését követően született újabb földtani kutatási eredmények indokolták. Ezek közül az 1995-ben végzett résmintázás és pontmintázás adatai előtérbe helyezték az ércesedésben jelentkező ezüst, ólom és cink gazdasági fontosságát novemberében kezdtük meg a Rudabánya előfordulás újabb földtani kutatását. Az első kutatási eredmények ismeretében újabb területekre kértünk engedélyt, s kaptunk jogadományt, ezzel együtt az összes kutatási terület mérete 4 blokk, 120 négyzetkilométer. 1. Bevezetés Rudabánya Magyarország egyik legjelentősebb történelmi bányahelye. Több évszázados történetét a színesfémércek, ezüstérc és vasérc bányászata fémjelzi től vasérctermelést folytató, korszerű bányaüzemként ismerjük. Az évenkénti érctermelés az 1960-as években meghaladta a tonnát ban megépült a magnetizáló pörkölést alkalmazó ércelőkészítő üzem. A 1970-es évek végén több mint tonna/év dúsítmányt állítottak elő, 87%-os fémkihozatallal végén szüntették meg a vasércbányászatot és a dúsítást Rudabányán, főként a termelés állami támogatásának megszűnése miatt ban elvégezték az előírt részleges felszámolási és rekultivációs munkákat. A befejeződött vasérctermelés pótlásaként tovább folytatódott a gipsz, anhidrit, dolomit bányászata Alsótelekes mellett, s ismételten napirendre került a területen más nyersanyagok kutatása is ben egy kanadai vállalat folytatott felszíni mintázásokat a külfejtéseken belül négy jelentősebb zónában, aminek eredményeként jelentős Cu, Pb, Zn, Ag nyomok váltak ismertté (Vörös 17

2 Dr. Földessy János, Dr. Németh Norbert, Kupi László, Majoros Péter, Gerges Anita 1995). Az egyes helyi kőzettípusokra kapott legjobb átlagértékeket zónánként az 1. táblázat mutatja 1. táblázat barnavasérc C szint Cu: 0.43 % (35 minta átlaga) agyagmárga B szint Cu: 0.92 % (2 minta átlaga) dolomit C szint Cu: 0.61 % (7 minta átlaga) sziderit,pátvasérc C szint Ag: 27.5 g/t (28 minta átlaga) barnavasérc C szint Ag: 10.6 g/t (35 minta átlaga) Később a MÁFI és a USGS geokémiai programja keretében végeztek kiterjedt mintázást a területen, melynek megállapításai szerint Rudabánya lehet az üledékes kőzetekhez kötött arany ércesedések szempontjából a legígéretesebb kutatható terület hazánkban (Korpás et al 1999). A mintaanyag mineralógiai vizsgálatai egyúttal egy MVT-típusú Zn-Pb-Ag lelőhely létére is utaltak (Hofstra et al 1999). A Rotaqua KFT 2007-ben választotta ki és engedélyeztette a területet színesérc nemesfémérc kutatásra. A társaság szakmai tanácsadója a Miskolci Egyetem Ásványtani-Földtani Intézete lett. Az együttműködés az elmúlt években úgy az ipari, mint a tudományos kutatás területén számos új ismeretet hozott. Ez a rövid összefoglalás az eddigi munkáról ad vázlatos képet, de a kutatások folytatódnak a lelőhely gazdaságosságának igazolásáig. 2. Kutatásainkat megelőző földtani ismeretek A lelőhely területén a bányatérségekről és az elvégzett kutatásokról számos dokumentációs anyag készült. Az 1980-as évekig több, mint 2600 mélyfúrás mélyült a területen, ezek naplóit az adattárak őrzik, továbbá néhány fúrás mintaanyaga a MÁFI mintaraktáraiban még megtalálható. Ugyanígy rendezett formában megőrződött az adattárakban a bánya földtani szolgálata (a teljesség igénye nélkül Hernyák Gábor, Harnos János, Kaló János és mások) által készített dokumentáció. Az ezt feldolgozó szakirodalom is terjedelmes, itt csak a főbb műveket említjük. A korszerű földtani ismeretek első összefoglalója Pantó Gábor volt, úgy a bányaterületek, mint a környező hegységrészek földtani térképezésében. Ismereteinek összefoglalását a bányászati ismeretekkel ötvözve monografikus feldolgozásban adta közre (Pantó 1956). 18

3 A múltból, a jövőbe: Rudabánya újra jelentős érclelőhelyünk Csalagovits (1973) munkája az előfordulás geokémiai viszonyainak első átfogó feldolgozása. Több jelentős geofizikai módszer hazai alkalmazásának első mintaterülete volt Rudabánya (MÁELGI 1976). A bányászati, előkészítési és az ezekkel kapcsolatban született földtani adatok részletes összefoglalását a bányabezárási dokumentáció (Balla és társai 1987) tartalmazza. A bányaterületen kívüli vizsgálatok is jelentősen hozzájárultak az ismeretekhez: a hegység újratérképezése nyomán alakult ki a jelenleg elfogadott regionális földtani modell (Less és társai 2006). A kiindulási adatok közül az egyik legfontosabb számsort a lelőhely ásványvagyona. A korábban kimutatott és jelenleg is nyilvántartott ásványvagyonelemek a következők (2. táblázat): 2. táblázat. (KFH 1990 alapján). Érctípus Ércvagyon Átlagminőség Barnavasérc 2,4 millió tonna 33,8 % Fe 2 O 3 Karbonátos vasérc 13,4 millió tonna 24,3 % Fe 2 O 3 Kovás vasérc 24,1 millió tonna 23,7 % Fe 2 O 3 Ankerit 3,2 millió tonna 21.8 % Fe 2 O 3 Rézérc 1,5 millió tonna 0,56 % Cu Ólomérc 0,6 millió tonna 1,43 % Pb, 106 ppm Ag Barit 284 ezer tonna 50,6 % BaSO 4 A színesfémérc dúsulás jelentőségének értékeléséhez az adatbázisokból kigyűjtöttük a szulfidos ércesedést harántoló korábbi mélyfúrások elemzési adatsorait (3. és 4. táblázat): 3. táblázat. A tíz legjobb ólomérces szakasz adatai. -tól -ig Vastag Fúrás száma (m) (m) ság (m) Fe % BaSO 4 % RBB ,6 43,6 12,0 32,93 0,10 7,67 RBB ,6 29,4 16,8 16,52 0,20 3,16 RBB ,8 23,0 20,2 12,31 0,10 2,05 RBB ,0 25,1 24,1 20,30 0,12 1,54 RBB ,2 45,9 6,7 9,29 0,00 4,85 RBB ,7 7,8 5,1 10,71 30,20 0,09 6,33 RBB ,0 49,8 28,8 21,04 0,17 1,04 RBB ,0 3,2 3,2 14,37 0,20 9,14 Cu % Pb % 19

4 Dr. Földessy János, Dr. Németh Norbert, Kupi László, Majoros Péter, Gerges Anita RBB ,7 31,4 9,7 13,55 0,37 2,77 RBB ,0 14,1 14,1 10,82 0,00 1,91 4. táblázat A tíz legjobb rézérces szakasz adatai. Fúrás száma -tól -ig Vastag Fe BaSO 4 Cu Pb (m) (m) ság (m) % % % % RBB ,0 28,3 28,3 28,62 1,89 4,66 RB ,0 7,9 7,9 13,96 3,55 7,24 RBB ,0 16,0 16,0 14,03 0,50 3,55 RBB ,0 21,6 21,6 19,14 0,05 2,47 RBB ,7 25,0 13,3 14,53 9,39 2,10 0,06 RBB ,6 20,3 9,7 17,70 0,45 2,60 0,01 RBB ,3 31,2 7,9 8,91 26,00 2,99 0,07 RBB ,0 55,0 8,0 7,05 2,89 RBB 1670C 0,0 18,9 18,9 17,30 3,36 1,21 0,01 RBB ,2 20,7 13,5 14,43 3,01 1,58 Elemzések általában csak vasérces környezetben történtek, így nem adnak részletes képet a vasérc nélkül, önállóan megjelenő színesfém ércesedésekről. A legjobb elemzett fúrási szakaszok hossza és átlagminősége igen jelentős mértékű és kiterjedésű dúsulásra utal. A 0,5 % Cu szintet meghaladó elemzéseket tartalmazó legtávolabbi fúrások között a távolság ÉÉK-DDNY irányban több mint 10 km, NYÉNY-KDK irányban 1 km. A dús ólomérces szakaszok a rézdúsulásoktól rendszerint elkülönülten, eltérő helyeken találhatók. A korábbi fúrási anyagokban cink- és ezüstelemzés nem történt. A színesfémérc dúsulások a területet nyugat felé határoló, a Darnó-zóna egyik főtöréseként értelmezett szerkezeti övre és az abból kiágazó kisebbharánttörések némelyikére összpontosulnak. 3. A kutatási programunk során alkalmazott módszerek A program kiindulási pontjaként a felszíni feltárásokat sűrűn tartalmazó, részben meddőhányókal fedett egykori külfejtési területeket választottuk. Az első adatgyűjtési szakaszban a feltárások térképezésével, szerkezeti adatok és litológiai tipusok gyűjtésével foglalkoztunk, résmintázásokat végeztünk a külszíni feltárásokon, és a korábbi mintázásokból ismert három területen egy-egy mélyfúrás 20

5 A múltból, a jövőbe: Rudabánya újra jelentős érclelőhelyünk kialakítását kezdtük meg. A második szakaszban a tágabb környezet talajgeokémiai és kőzetszilánk-geokémiai mintázását végeztük el, a külfejtési terület kihagyásával. Külön program során azonosítottuk a cinkdús területeket, festéses eljárás alkalmazásával (Hitzman et al. 2003). A harmadik szakaszban gépi és kézi árkolásokkal kiséreltünk meg összeköttetést létesíteni az elszigetelt külszíni feltárási pontok között. Az altáró bejárható szakaszain, a más területeken biztonságosan megközelíthető földalatti vágatrészeken kőzetszilánkmintázást végeztünk. Az eddigi szakaszokban a geofizikai vizsgálati módszerekkel csak korlátozottan éltünk. Ennek oka az, hogy a kutatásokkal a kezdeti szakaszban a felszínközeli, bányászati létesítményekkel, meddőhányókkal, vágatokkal, fejtésekkel zavart térrész földtanát és ércesedését kívántuk tisztázni. 4. Eddigi eredmények Ebben a szakaszban nem foglalkoztunk a különböző vasércek és a barit újraértékelésével, ezeket a ideiglenesen a szulfidércek (meddő) mellékkőzetének tekintettük. A minták előkészítése részben a Miskolci Egyetem Eljárástechnikai Tanszékén, részben az ALS Chemex verespataki (Rosia Montana, Románia) laboratóriumában történt. A kémiai elemzéseket AAS-FA (Au), AAS (Cu, Pb, Zn, Ag), ICP-AES (38 elem) módszerekkel az ALS Chemex laboratóriumaiban végezték. Eddig több mint 800 minta elemzése készült el. A felszíni térképezési módszerekkel az érctipusok megjelenési formáit, a dúsulásokat befogadó földtani környezeteket sikerült megnyugtatóan tisztázni. A vett résminták átfogó képet nyújtottak a felszínközeli érces zónák összetételéről. A mintázások során rendszeresen az Ag, Pb, Zn, Cu elemek eloszlását vizsgáltuk (5. táblázat). 5. táblázat Mintacsoportok Minőségi Mintaszám ppm % % % Ag Cu Pb Zn határ Összes mintában ,13 1,17 1,93 a Cu dúsulások mintáiban >0,2 % Cu ,65 0,27 0,28 a Pb dúsulások mintáiban >0,5 % Pb ,03 2,76 3,6 a Zn dúsulások mintáiban >0,5 % Zn ,03 1,72 2,97 21

6 Dr. Földessy János, Dr. Németh Norbert, Kupi László, Majoros Péter, Gerges Anita A fenti felsorolás alapján úgy tűnik, hogy a felszíni mintázás szerint a legáltalánosabb elterjedtségű színesfém-elemdúsulás a cinké. Az adatok értelmezése alapján új földtani térképet és szelvényt (1. ábra) készítettünk a külfejtések területéről. 1. ábra. Idealizált földtnai szelvény az ércesedés hossztengelyére merőlegesen (1. Pannon üledékek (homok, aleurit, agyag, kavics, lignit) 2. Szécsényi Slír F. (homok, aleurit) 3. Szuhogyi Konglomerátum F. (kavics, aleurit) 4. Felső-triász rétegsor (tűzköves mészkő, márga) 5. Középső-triász rétegsor (Steinalmi Mészkő F, tűzköves mészkő, márga) 6. Alsótriász ércesedett kőzetek (dolomit, sziderit, mészkő, márga) 7. Permi - alsó-triász rétegsor, az ércesedett kőzetek feküje (homokkő, aleurolit, agyagpala, evaporit) 8. Upponyi egység, (agyagpala, kovapala, tufás mészkő) 9. A Darnó zóna fővetői (balos) 10. Vetők). A talajgeokémiai mintavételeket m hálózatban, ÉNY DK irányú, a befogadó Darnó zóna fő töréseire merőleges szelvényekben végeztük. A mintázott terület a külfejtések északi peremétől a kutatási terület északi határáig terjedt. Nem mintáztuk a feltehetően antropogén szennyődésekkel terhelt belterületeket, iparterületeket. A mintákból ICP-AAS Au és ICP-AES 38 elemes szinképelemzések készültek. A 446 minta alapján kirajzolható anomáliakép (2. ábra) szerint a külfejtés peremétől még további 3 km hosszban ÉÉK irányban az ismert ércesedés folytatásaként értelmezhető komplex többelemes geokémiai anomália húzódik. 22

7 A múltból, a jövőbe: Rudabánya újra jelentős érclelőhelyünk 2. ábra. További ércdúsulásokra utalnak a talajmintázások eredményei (sraffozott foltok) a lelőhelytől északkeletre fekvő területeken. A külfejtések területéről indított mélyfúrásokban több magkihozatali probléma jelentkezett, részben a felhagyott fejtési területek fellazult zónáit harántoló szakaszokon, részben a nagy vastagságú, breccsás dolomit, agyagpala, illetve homokkő anyagú képződményekben. A fúrások értékelhető szakaszai a jelentős érces zónák mélységi folytatásait igazolták (6. táblázat), de a közbeiktatott rossz magkihozatalú szakaszok miatt a teljes értékeléshez megismétlésük szükséges. 6. táblázat Elemdúsulásokat tartalmazó fúrási szakaszok Fúrás Vastag -tól -ig száma ság Au Ag Cu Pb Zn m m m ppm ppm % % % U1 0,0 3,0 3,0 0,00 257,00 0,31 3,33 7,50 U1 7,5 9,0 1,5 0,00 10,00 0,41 0,05 0,34 U1 11,2 15,0 3,8 0,00 8,74 0,05 0,54 2,16 U2 44,8 48,3 3,5 0,15 6,83 0,60 0,00 0,02 U2 55,1 58,2 3,1 0,00 12,77 0,00 0,58 4,25 Az árkolások során mintegy 300 m összhosszúságban öt területen végeztettünk gépi és kézi letakarítást a külfejtés talpán, oldalfalain. Az árkok 0,5-1 m mélységűek, 0,8-1,2 m szélességűek voltak. Az árkokkal egymáshoz közel eső 23

8 Dr. Földessy János, Dr. Németh Norbert, Kupi László, Majoros Péter, Gerges Anita elszigetelt érces feltárásokat kötöttünk össze és vizsgáltuk a térbeli összekapcsolhatóságukat. A mellékelt 3. ábrán a 3. sz árokcsoport vonalmenti szelvényei, Zn-Pb-Cu elemzési eredményei láthatóak. 3. ábra. A 3-as számú árok geokémiai mintázási eredményei. 1. limonit, 2. márga, 3. pátvasérc, 4.barit, 5. breccsás szakasz, 6 dolomitbreccsa, 7. réteghatár, 8. vető, 9. kutatóárok szakasz, 10. Zn > 1% 11. Cu > 1% 12. Pb > 0,5% 13. árok. 5. Előzetes értékelés a színesfém ércesedésekről A rudabányai polimetallikus ércesedés és az azt hordozó változatos ásványtársulás a korábbi megállapításokkal összhangban (Pantó 1956, Szakáll 24

9 A múltból, a jövőbe: Rudabánya újra jelentős érclelőhelyünk 2001) több lépésben, részben helyileg is elkülönülve, részben egymásra épülve alakult ki. Megjelenésük és szerkezeti elemekhez való kapcsolatuk alapján az alábbi csoportokat különítettük el: Rudabányán a korábbi megállapításokkal összhangban (Pantó 1956, Hadobás és Szakáll 2001) több, valószínűleg 3-4 különböző korú és eltérő eredetű ércesedés találkozik és települ egymásra. A Rudabánya területén húzódó szerkezeti öv több szakaszban játszott befogadó szerepet, de valószínűleg több hatótól származik az ércesedés. 1. A pelites karbonátos üledékes kőzetekhez sztratiform Pb-Zn ércek kötődnek. Valószínűleg ez a legkorábbi ércesedés. 2. Ezt követi később leírt rátelepülési jellegek alapján a karbonátos vasérceket létrehozó metaszomatikus folyamatsor. 3. Az elsődleges szerkezeti pikkelyeződés kb. É-D-i csapású, meredek dőlésű vagy közel függőleges szerkezeteihez kapcsolódnak döntően piritet tartalmazó masszív szulfidérc telérek, melyek áthatják a nem szideritesedett dolomittesteket is. 4. Az előző kitöltéseket felülbélyegzi a baritos pátszegély ásványtársulása (Pb, Zn, Ag és Cu dúsulások). Lehetséges, hogy ezek a dúsulások korábbi telepek remobilizációjából származnak. 5. A Darnó-zóna menti késői mozgásokhoz köthető vetők az előzőleg létrejött érctesteket feldarabolták, breccsásították, és utat nyitottak egyrészt az epitermális hidrotermális (Hg, Sb, As, Ag dúsulásokat létrehozó) rendszereknek. Az összes hasznosítható nyersanyagfajtát együttesen tekintve Rudabánya olyan modern bányászat helyszíne lehet, amely gyakorlatilag nem igényel újabb felszíni igénybevételt, jelentős részben rekultiválatlan egykori bányaterületre korlátozódik; jövőbeli mélyszinti földalatti bányászatának alapjai - főszállítóvágat, szellőztetés, meddő elhelyezés részben megőrződtek, felújíthatók és újra használatba vehetők; külszíni logisztikai rendszere úthálózat, vasútvonal még létezik; szociális szempontból reményt ad egy igen hátrányos regionális gazdasági helyzet és munkanélküliség megváltoztatására; a barit a Pb-Zn-Cu ércesedések kisérő ásványaként fogható fel, azaz érctermeléskor az érccel együtt termelhető és hasznosítható. Alkalmazására más társaságok jelentős technológiai fejlesztésekkel készülnek ( 25

10 Dr. Földessy János, Dr. Németh Norbert, Kupi László, Majoros Péter, Gerges Anita környezeti szempontból a - nulla hulladék elv közelítőleg megvalósítható, felszínalatti vizkészleteket a korábbi bányászati tapasztalatok alapján - nem érint. 6. Köszönetnyilvánítás Köszönettel tartozunk a régi rudabányai és más érckutató kollégáknak Hernyák Gábornak, Harnos Jánosnak, Kaló Jánosnak, Sóvágó Gyulának, Veres Imrének, dr. Zelenka Tibornak a szóban és terepen nyújtott igen jelentős segítségért. Szintén hálásak vagyunk az egyetemi szinten egykor folyt rudabányai kutatásokról átadott ismeretekért dr. Bőhm Józsefnek. Köszönjük a Póluskincs Zrt szakembereinek, különösen Varga István vezérigazgatónak az együttműködést és adataik átadását. Főként pedig köszönjük a Rotaqua KFT tartós anyagi és erkölcsi támogatását és tartós együttműködését, amely elengedhetetlen volt az újraértelmezés sikerében, illetve engedélyét a közösen elért eredmények közzétételére. 26 Irodalomjegyzék Balla, L Rudabányai vasércbányászat. Bányabezárási dokumentáció. Miskolci Nehézipari Egyetem. (Kézirat) Csalagovits, I A rudabánya környéki triász összlet geokémiai és ércgenetikai vizsgálatainak eredményei. MÁFI éves jelentése 1971-ről, KFH Rudabánya tender documentation Hitzman, M. W., Reynolds, N. A., Sangster, D. F, Allen, C. R. & Carman, C. E. 2003: Classification, Genesis, and Exploration Guides for Nonsulfide Zinc Deposits. Economic Geology 98(4): Hofstra, A. H., Korpás, L., Csalagovits, I., Johnson, C. A. Christiansen, W. D Stable isotopic study of the Rudabánya iron mine, a carbonate-hosted siderite, barite, base-metal sulfide replacement deposit. Geologica Hungarica series Geologica 24: Korpás L., Hofstra A. H., Ódor L., Horváth I., Haas J, Zelenka T Evaluation of the prospected areas and formations. Geologica Hungarica series Geologica 24: MÁELGI 1976: Rudabányai gerjesztett potenciálmérések. MÁELGI, Budapest. Pantó, G A rudabányai vasércvonulat földtani felépítése. MÁFI Évkönyv, 44(2), Műszaki Könyvkiadó, Budapest. Szakáll, S., Hadobás, S Rudabánya ásványai. Egy régi bánya új élete. Kőország kiadó, Budapest. Szentpétery, I., Less, Gy Az Aggtelek-Rudabányai-hegység földtana. Magyarország tájegységi térképsorozata. (Magyarázó az Aggtelek-Rudabányai-hegység 1988-ban megjelent 1: méretarányú fedetlen földtani térképéhez), Budapest. Vörös TVX exploration results. Unpubl. Company report.