A rudabányai meddőhányók geofizikai kutatása és a Hámori-tó geofizikai kutatása

Átírás

1 A rudabányai meddőhányók geofizikai kutatása és a Hámori-tó geofizikai kutatása Gyenes Gáborné Bucsi Szabó László Rudabányán az ércek és ásványok bányászata régi időkbe nyúlik vissza. Kezdetben a felszíni oxidációs zóna termésréz anyagát és rézásványait hasznosították, majd vasércet termeltek itt, később ezüstöt, rezet, valamint ólmot bányásztak. A nagyüzemi vasércbányászat 1880-ban kezdődött, és egy évszázadon keresztül tartott. A bányák bezárását követően az ásványi kincsek egy része a föld alatt maradt, de a felszínen is jelentős értékekre bukkanhatunk az elhagyott meddőhányókon folytatott kutatás során. A technológiák fejlődésének következtében haszonanyag lehet a meddőhányókon lévő átalakult vas-oxidok, egyéb szulfidok maguk, a barit, ólom és cink ásványok, s általunk nem ismert, sejtett ritka földek. A GOP / es azonosítószámú projekt keretében: Rudabánya ércelőfordulás kutatási fejlesztési programjával kapcsolatos földtani vizsgálatok on belül cégünk végezte a geofizikai méréseket. A korábbi terepi tapasztalatok alapján a következő módszerek alkalmazását láttuk célszerűnek: - sokelektródás szelvényezés: 8 vonalon - GPR, földradar mérések: 4 vonalon - VESZ szondázás : 53 pont 10 szelvény - GP szondázás: 25 pont - mágneses totális tér és gradiense 600 pont A geofizikai méréseinket feldolgozva, meghatároztuk a sokelektródás felszín közeli fajlagos ellenállás, VESZ -ből a valódi ellenállás réteg-szelvényeket, GP -ből a gerjeszthetőség és a szennyezettség fajtája, erőssége paramétereket, mágneses mérésekből a totális tér intenzitását és gradiensét sikerült meghatározni. Az első területen az Ércelőkészítő mű mögötti depónián készültek a következő mérések. A következő 1.ábrán a Vesz mérések alapján szerkesztett geoelektromos szelvény látható. Rudabánya 1. meddõ 1. szelvény valódi ellenállása mbf RB101 RB102 RB103 RB104 RB105 szelvény menti távolság (m) RB106 RB107 RB108 mélység (m) valódi fajlagos ellenállás (ohmm) 1.ábra Az RB , , valamint RB szondázási pontok között a felszín közelben egy nagy ellenállású ( ohmm) zóna figyelhető meg 1-5 m vastagságban, ami szárazabb, tömörebb anyagra utal. Az RB , valamint a mérési pontok között lazább a szerkezete a meddő anyagának, több talaj kerülhetett közé és nagyobb a nedvesség tartalma, mert a környezethez képest kisebb fajlagos ellenállás értékeket kaptunk. Az RB mérési pontoknál kb. 20 méteres mélységben, megjelenik egy nagyobb kiterjedésű nagy

2 igen erősen szennyezett igen erősen szennyezett erősen szennyezett közepesen szennyezett gyengén szennyezett AB/2 [ méter ] erősen szennyezett közepesen szennyezett gyengén szennyezett AB/2 [ méter ] ellenállású réteg, amit már nem a meddőhányó anyaga okozza, hanem feltehetőleg aljzat triász korú természetes kőzetei. A következő 2. ábrán a GP mérések eredményeiből láthatunk példákat. A szennyezettség mértéke és típusa az RB101 mérési ponton A szennyezettség mértéke és típusa az RB104 mérési ponton 1 WAV [ % ] Rudabánya Háromkő Bt., Rudabánya WAV [ % ] Háromkő Bt., A polarizáció típusa: fémes - redox - membrán - filtrációs A polarizáció típusa: - fémes - redox - membrán - filtrációs 2. ábra A nagy ellenállású száraz felső rétegek alatt egy átmeneti közepes ellenállású zóna figyelhető meg, ami alatt átlag 8-10 méter mélyen megváltozik a meddő anyaga, mivel nagyságrenddel lecsökken az ellenállás. A GP mérési eredményekkel összevetve a VESZ mérés eredményeit, azt figyelhetjük meg, hogy a szelvény RB101, 104, 106, 107 mérési pontjainál ezen a mélységszinten kis ellenállású, jó vezetőképességű, erősen szennyezett gócok vannak. A szennyezés típusát tekintve domináns a fémes, és a redox polarizáció. A terület erre a részre eső mágneses mérési eredményei azt mutatják, hogy itt magasabb értékeket mértünk, mert a kapott adatok több 100 száz, helyenként 1000 nt eltérést mutatnak a háttérhez (általános földi tér értékéhez) képest. A szelvény ÉK-i részén kb.425 m szelvény menti távolságnál egy nagy! +800 nt/m-es anomália figyelhető meg. A gerjesztett polarizációs mérés alapján, itt igen erősen szennyezett a terület az RB107 pont környezetében van ez a nagy mágneses anomália, amit a fémes és elektrokémiai polarizáció együttesen okoz, feltehetőleg a meddő anyagában lévő magasabb érces tartalom miatt, ami a sziderites vasérc pörkölése következtében keletkezett oxidos vas ásványoktól, magnetites-anyagból ered. A következő 3. ábra az I. szelvény mentén készült mágneses térerősség értékeit ábrázolja. DNy. R U D A B Á N Y A, I. meddõ I. mágneses térerõsség szelvény ÉK mágneses térerõsség (nt) mágneses térerõsség (nt) alsó állás felsõ állás szelvénymenti távolság (m) Háromkõ Bt ábra A következő példák, amit ismertetni szeretnénk a mérési eredményeink a Felsőtelekes település közelében levő 3. számú meddőhányóról. A 4. ábrán, a területen készült geoelektromos- földtani szelvény látható. A szelvények a meddőhányón kívül eső kaszálóról, kvázi tiszta területről indultak.

3 A geoelektromos szelvényen megfigyelhető, hogy a terület Ny-i részén a Ref1-FT101 mérési pontok között alacsony ellenállású, vízszintesen rétegzett agyagos üledékek települnek. és az FT102 mérési pontnál jelenik meg a meddő anyaga, még kis vastagságban, majd az FT104 mérési pont környezetében már eléri a 10 méteres vastagságot a szárazabb, tömörebb meddő anyag. Az FT mérési pont környezetében nem mutatható ki a száraz meddő, csak a természetes pannon kőzetek, feltehetőleg itt ér véget a depónia, és az FT 108 ponton mért nagy ellenállást a felszín közelben a beton placc és az alatta levő durvább összetételű triász korú alapkőzet okozza. 4. ábra A sokelektródás szelvényen is jól látható (5. ábra), hogy a szelvény 80 fm-es szakaszáig a kis ellenállású természetes agyagos kőzetek települnek, majd azt követően markáns szerkezeti változás figyelhető meg. A fedőben és alatta kb.6-9 méteres mélységig magas ellenállás értékű meddő anyag van, egészen a 340 fm-es szakaszig, ahol lecsökken az ellenállás (15-30 ohmm) és 30 méteren keresztül feltehetőleg agyagos összetételűvé válik az összlet, Ezt követően ismét nagy ellenállás értékeket kaptunk, a szelvény ezen szakaszán a beton placc található. 5. ábra A REF1 referencia pont ismét meglepetéssel szolgált, mert a GP mérés szerint kb. 5 m mélységig közepesen szennyezett a föld, amit nagyrészt a redox - potenciál okoz. Ez azt jelentheti, hogy a csurgalékvíz idáig elszivárgott. Az FT101 és 103 mérési pontokon igen erős a szennyezés mértéke, amit a redox és fémes polarizáció együttesen okoz és a szennyezés nemcsak a felső néhány méteres mélységszinten van jelen, hanem 10 méteres mélységben is detektálható.

4 1/10 3/10 No.1 HTV33 2/10 HTV34 3/9 1/9 3/8 1/8 2/9 2/8 HTV32 HTV31 HTV30 No.2 HTV27 3/7 HTV28 1/7 2/7 HTV29 3/6 HTV26 HTV25 HTV24 HTV23 HTV22 1/6 2/6 No.3 HTV19 HTV18 HTV20 HTV21 1/5 3/5 HTV14 2/5 HTV15 HTV16 HTV17 No.4 1/4 3/4 2/4 HTV10 HTV11 HTV12 HTV13 1/3 3/3 HTV06 HTV05 2/3 HTV07 HTV08 HTV09 1/2 No.5 HTV02 2/2 3/2 HTV03 HTV04 HTV01 1/1 3/1 2/1 Hámori-tó geofizikai mérések A megrendelői kérésére vízi geofizikai méréseket végeztünk a Hámori-tavon az üledék, illetve az iszapvastagság és a vízmélység meghatározása érdekében. A munka magában foglalt 35 db. 100 m AB max. terítésű vízi vertikális elektromos szondázást (VESZ mérést), valamint3.db vízi szonár (halradar) szelvényt a tavon keresztül. A mérés után kapott adatok a Vesz mérésből a fajl. ellenállás és a szonár mérésből adódó vízmélység. Vízi radar méréskor a hullámcsomagok a szilárd aljzatról visszaverődnek, s a beépített feldolgozó rendszer biztosítja, hogy láb mértékegységben közvetlen megkapjuk a mélységét, s ugyanakkor olvasható az aljzat, a tó fenekének jellege. A kétféle mérés eltérő fizikai alapja lehetővé teszi, hogy a közöttük levő mélységkülönbség alapján a laza, iszapos aljzatot, amely mechanikailag folyékony zagyként viselkedik, de elektromos vezetőképessége különbözik a víztől, - elválasszuk, megmutassuk. A következő 5. ábrán a vízmélység területi eloszlását és az aljzatmélység eloszlását mutatjuk be. HÁMORI TÓ vízmélység eloszlás vizi radar mérés alapján X eov (m) Y eov (m) radar GPS pontok iszapminta vétel Vízmélység (m) VESZ szondázási pont HÁROMKŐ BT ábra Az ábrán jól látható, hogy a szelvény azon részén, ahol a forrás táplálja a tavat kis víz - mélységek vannak, s a tó körül a széleken is ez a tendencia. A tó középső részén látható, hogy mélyül a víz, és a csónakkölcsönző, és Palota-szálló közötti részen figyelhető meg hogy 5-7 méter között változik a vízmélység. A VESZ pontokon kapott legalsó nagy fajlagos ellenállású értékekhez tartozó mélység adatok alapján szerkesztettük meg az eloszlás képet. Az ábrán jól látszik, hogy a tó középvonalán,és a terület Dk-i részén mélyebben kezdődik az aljzat IRODALOM 1 - Háromkő Ltd. 2006, Geophysical and hydrophysical measurements for the detailed environmental exploration of TOKA-creek and its watershed, Miskolc 2 - Godfrey, K.A. Monitoring for hazardous waste leaks. Civil Engineering, v.57, p Leak Detection for Landfill Liners1998, Karen Hix, Technology Status Report, for U.S. E.P.A. Technology Innovation Office

5 3 - Campos, D., Choteau, M., Aubertin, M. and Bussière, B. 2002, Using Geophysical Methods to Image the Internal Structure of Mine Waste Rock Piles, Department-CGM, Ecole Polytecnnique de Montreal, Canada