DABAN MÜHENDİSLİK MADEN SAHASI ETÜTLERİ
MADEN
ARAMA AŞAMALARI
Maden
yatakları, jeolojik süreç sonucunda oluşmuş, olağanüstü element içeren
kayaçlardır. Metalik Madenler, Endüstriyel Hammaddeler ve Enerji
Hammaddeleri şeklinde gruplandırılabilirler.
Maden aramanın planlanmasında yan kayacın özellikleri dikkate
alınmalıdır. Magmatizma, yüzeysel alterasyon veya bozuşma, tortullaşma,
metamorfizma cevherleşmeye sebep olabilir. Oluşumun yan kayaçla eşzamanlı
olup olmaması, oluşan yatağın tipi ve şekli, ilgili elementler ve
alterasyonlar, oluşum yaşı gibi parametreler aranacak madene göre arama
programını dolayısı ile maliyetleri etkiler.
Herhangi bir madenin aranması, o bölgede gerçekleşmiş jeolojik olayların,
etkili oldukları alanların, kayaç türlerinin ve geometrisinin
çözümlenmesini gerektirmektedir. Arama süreci, önceden üretilmiş verilerin
yorumlanmasıyla başlar, madenin üretilmesi sırasında devam eder ve
madenin tüketilmesine rağmen bir süre daha devam eder. Aranan madenin
oluşum özelliğine göre,
1. Öncelikle; paleocoğrafya, jeoloji, uzaktan algılama,
jeokimya, jeofizik, metallojeni haritaları ve maden/zuhur bilgileri
gibi temel bölgesel veriler büro çalışması ile değerlendirilir.
2. Önemli bulunan bölgelerde (provens) ön aramalar
(prospeksiyon) şeklinde arazi çalışmalarına başlanır. Jeoloji, jeokimya
ve jeofizik haritaları (küçük ölçekli) tamamlanır ve gerektiğinde
stratigrafi sondajı yapılır.
3. Ön arama sahalarından derlenen verilerin
değerlendirilmesi sonucunda, belirlenen hedef sahalarda detay aramalar
(explorasyon) aşamasına geçilir. Maden jeolojisi, jeokimya anomali, jeofizik
haritaları (büyük ölçekli) tamamlanır. Açınsama (istikşaf) ve rezerv
sondajları yapılır. Gerektiğinde yarma/galeri gibi yöntemlere başvurulur
ve teknolojik test örneği alınır.
Rezerv, tenör, parajenez, mineralojik özellikler ve teknolojik test
olumlu ise madenin üretimi için gerekli diğer parametreleri de
değerlendiren fizibilite raporu yazılır. Maden işletmeye hazır hale
gelmiştir.
4. Güncelleştirilmiş maden jeoloji haritaları ve diğer
bilgiler ışığında üretim sürecinde karşılaşılan problemler ile üretim
tamamlandıktan sonra çevrede veya daha derinde madenin devamının veya
buna bağlı oluşmuş başka bir madenin bulunup bulunmadığı araştırılır.
METALİK MADEN ARAMA
AŞAMALARINDA BÖLGESEL VERİLER
PALEOCOĞRAFYA HARİTALARI
Jeolojik
geçmişte, belli bir zamanda yeniden tasarlanmış fiziksel coğrafyayı
sergileyen haritalardır. Karaların ve denizlerin dağılımı, karaların
jeomorfolojisi, denizin derinliği, hava ve deniz akıntılarının yönü,
sedimentlerin dağılımı ve iklim kuşakları gibi bilgiler içerir.
JEOLOJİ HARİTASI
"Türkiye
1/25.000 Ölçekli Jeoloji Haritası Spesifikasyonu-MTA, 1963" isimli
yayında konumuzla ilgili olarak "Maden Yatakları ve
İhtimalleri" başlığı altında;
1. Daha araziye çıkmadan, jeolojik lövesi yapılacak saha
içindeki madenler ve maden zuhurları tespit edilerek, paftalar üzerine
konulan aydınger kağıdına işlenecek ve koordinatlarıyla tespit
edilecektir. Bu madenler, aydınger üzerinde işletilen, metruk vs. gibi
durumları göz önüne alınarak, özel işaretlerle işaretlenecektir.
2. Tespit edilen maden ve zuhurlar harita lövesi esnasında
birer birer gözden geçirilerek hakiki durumları tespit olunacaktır. Bu
mekanda büyük olan zuhurlar haritaya işlenecek, küçükler ise bir çarpı
işareti, özel bir harf veya sembol ile belirtilecektir.
3. Petrografik, mineralojik etütler için ve ayrıca yatak
hakkında daha etraflı bilgi edinmek üzere, tahlil için numuneler
alınacaktır.
4. Mevcut maden ve zuhurların gerek harita üzerinde teorik
olarak, gerekse pratik yönden arazi üzerindeki uzantıları aranacaktır. Bu
maksatla, maden yatağı ve zuhurun jeolojik ve stratigrafik durumu,
mineralizasyonun gidişi, cevher mineralleri, primer, sekonder mineralleri
ve parajenez durumu, içindeki gang, tavan ve tabanda alterasyon olup
olmadığı, cevherin konsantrasyonuna imkan veren şart ve hadiseler,
magmatizma, metamorfizma veya sedimantasyon vs. cevherin tipi (sade,
kompleks, masif, dissemine vs.), cevher ve steril münasebeti ve orantısı,
kalınlık, dağılış, yatağın muhtemel menşei, tipi vs. tespit edilmeye
çalışılacaktır. Haritaya işaret edilemeyen hususların hepsi deftere şema,
kroki ve kesitlerle kaydedilecektir. İmkan varsa, muhtemel derinlik
uzantıları hakkında da imkan nispetinde fikir verilecektir.
5. Maden yataklarının sınıflandırılması Lindgren (1933)'e
göre yapılacaktır. Bu etüt ve sınıflandırmadan maksat, daha ileri ve
detay etüt yapacak olan maden jeologlarına problemi ana hatlariyle
halletmek ve halledilecek tarafları da ortaya koymaktan ibaret olacaktır.
6. Maden yatakları ve zuhurların bir provens teşkil edip
etmedikleri belirtilecektir. Bir metalojenik provens bahis konusu ise,
asli karakterleri ve tip yatakları belirtilecek ve ayrıca bunlar
arasında mühim olan bir iki yatak daha önemle ele alınarak
misaller verilecektir. İşletilen madenlerle, maden zuhurlarının durum ve
jeolojik imkanları hakkında toplu bilgi verilecektir.
7. "Gerekirse yukarıdaki hususları ihtiva eden bir
metalojenik harita yapılacaktır" şeklindeki ifadelerle maden
aramacılığında jeolojik haritalarda beklenen detayların neler olması
gerektiği görüşleri günümüz maden aramacılarınca da benimsenmektedir.
METALOJENİ HARİTASI / MADEN /
MİNERALİZASYON BİLGİLERİ
Maden
yataklarının dağılımını, bunların bölgesel tektonik (jeolojik yapı ve
kaya toplulukları) ile ilişkisini gösteren küçük ölçekli haritalardır.
Metalojeni, maden yataklarının kökenini inceler. Özellikle maden
yataklarının oluştukları zaman ve bulundukları yerin bölgesel jeoloji
özellikleriyle olan ilgisini ortaya koymaya çalışır. Cevherleşmeye
elverişli bölgelerin saptanmasında yararlanılabilir .
Metalojeni haritası bulunmuyorsa, bilinen madenler ve mineralizasyonlara
ait detay veya envanter bilgilerden yararlanılabilir.
UZAKTAN ALGILAMA
Ön
arama aşamasında LANDSAT TM uydu sayısal görütülerinin analizi ile elde
edilen verilerin COĞRAFİ BİLGİ SİSTEMİ yazılımı kullanılarak diğer yer
bilimleri disiplinlerince üretilen verilerle birlikte değerlendirilmesi
yapılmalıdır. Uygulama aşamaları;
1. Kuzeyleme ve ölçek düzeltmeleri,
2. Gerektiğinde uydu sayısal görüntü mozayiğinin
oluşturulması,
3. Görüntü analiz program paketleri kullanılarak uydu
sayısal görüntüsünde alansal, spektral ve radyometrik
belirginleştirmelerin yapılması,
4. Renkli kompozitler ve tek bantlı görüntülerde renk, doku,
drenaj, topografya, morfoloji, litoloji gibi kriterler
kullanılarak, alterasyon alanları, kırık hatları,
antiklinal-senklinal eksenleri ve domsal yapılar gibi unsurların
saptanması,
5. Bilinen madenler ve zuhurların, görüntü üzerindeki
lokasyonlarına yerleştirilmesi,
6. Jeofizik haritalarının amaç doğrultusunda
sadeleştirilerek sayısallaştırılması,
7. Jeoloji haritasının sayısallaştırılması,
8. Jeokimya haritalarının amaç doğrultusunda
sadeleştirilerek sayısallaştırılması,
9. Temel harita üzerine tüm verilerin projeksiyonu ve
yorumlanması,
10. Önem sırasına göre hedef sahaların sıralanması ve harita
basımından oluşur.
GENEL JEOKİMYA HARİTALARI
Temel
jeokimya çalışmaları kapsamında önceden üretilmiş haritalardır. Ön arama
arama aşamasında ilave jeokimya haritaları gerekebilir. Üretilen jeokimya
haritalarında genellikle dere sedimanı, toprak ve kayaç örneklerinden
yararlanılır. Bazı ülkelerde ağır mineral, su ve bitki örnekleri de
kullanılmaktadır. Haritanın kalitesini belirten kenar bilgilerinin yanı
sıra referans bilgileri de bulunmalıdır. Örneklerin türlerinden daha
önemlisi alındıkları yöreyi temsil edici (kanal, yongalama, karot vb)
olması önem taşır. Kayaç örnekleri dışında kalan örnek türlerinde
örnekleme döneminin aynı mevsim olması arzu edilir.
Genel
jeokimya veya maden ön arama aşamasında kayaç jeokimyası uygulaması,
örnekleme yoğunluğu ve yol gösterici elementler
|
-
|
ELEMENTLER
|
-
|
|
ÖLÇEK
|
HEDEF
|
CEVHER
OLMAYAN
|
CEVHER
|
ÖRNEK
YOĞUNLUĞU
|
|
BÖLGESEL
|
Verimli
plütonun tanınması
|
K, Rb,
Ba, Li, Nax ,Cax
|
Cu, Pb,
Zn, Sn, W, Mo, U, Ni
|
En az
her intrüzyondan 30 adet
|
|
Masifsülfitler
|
Fe, Na,
Mg, Mn, (K), (Ba)
|
Cu, Zn,
(Pb)
|
0,2-5
adet/km2
|
|
Damar
ve omatma
|
As, Sb,
Ta, Bıx
|
Cu, Pb,
Zn, Au, Ag
|
1-10
adet/km2
|
( )
Bazı çalışmalarda yararlı bulunmuş, * Yararlı olması beklenen
elementler.
JEOFİZİK HARİTALARI
1. Arama konusu
oluşum ve onu çevreleyen kayaçlara ilişkin; manyetik geçirgenlik, kalıntı
mıknatıslanma, yoğunluk, rezistivite, IP etkisi, sismik hız,
radyoaktivite, sıcaklık vb. gibi fiziksel özellikler belirlenir.
2. Arama konusu oluşumu, onu çevreleyen ortamdan en belirgin
şekilde ayırt etmeyi sağlayan fiziksel parametreler seçilir.
3. Arama konusu oluşumun kendisinin bir bölümü sahanın herhangi
bir yerinde, herhangi bir şekilde ortaya çıkmış ise veya benzer bir başka
sahada, gerekli fiziksel parametreleri ölçebilmek amacıyla en uygun
yöntem veya yöntemlerle test çalışmaları yapılır.
4. Test sonucu olumlu ise uygulamaya geçilir.
Türkiye gravite haritalarında ölçü yoğunluğu yaklaşık 5 km2 /1 adet
ölçüdür. Toplam gravite ölçü sayısı 65 000 civarındadır. Havadan
manyetikte ölçüler otomatik olarak her yetmiş metrede bir alınmıştır.
Uçuş profilleri arasındaki mesafe birkaç kilometredir.
JEOFİZİK YÖNTEMLER VE UYGULAMA
ALANLARI
|
YÖNTEMLER
|
UYGULAMA ALANLARI
|
|
GRAVİTE
|
* Yapısal araştırmalar; havza, temel kaya topografyası,
domlar, fay blokları.
* Maden aramaları; barit, sülfitler, kömür ve tuzlar.
|
|
MİKROGRAVİTE
|
* Yüzeye yakın boşluklar, çöp, dolgu, döküntü
dağılım sınırı.
* Temel kayanın durumu.* Masif cevher yatakları.
|
|
MANYETİK
|
* Yapısal araştırmalar; temel kaya topografyası,
püskürük kayaçlar, sokulum kayaçları, faylar.
* Madenler
* Çevre; gömülü ferromanyetik cisimler.
|
|
DÜŞEY ELEKTRİK SONDAJI
|
* Jeolojik araştırmalar, su kalitesi belirleme, geniş
havzalarda yapısal araştırmalar, jeotermal enerji ve su aramaları.
|
|
ELEKTRİK PROFİLİ ve ELEKTROMANYETİK
|
* Tuzlu su içeren ortamlar, faylar ve kirletilmiş zonlar
(tuzlar yönünden).
* Temel kayaç üzerinde yer alan bozuşmuş ve ayrışmış seviyelerin
kalınlığı, litolojik dokanaklar.
|
|
IP, SIP
|
* Madenler; dissemine ve masif sülfitler, grafit.
|
|
MANYETOTELLÜRİK (MT)
|
* Yapısal ve stratigrafik araştırmalar, petrol, doğal
gaz ve jeotermal enerji aramaları.
|
|
CSAMT
|
* Jeotermal enerji.
* Madenler; masif sülfitler, grafit.
|
|
TEM
|
* Jeotermal enerji.
* Madenler; masif sülfitler, grafit.
* Çevre jeofiziği; tatlı su – tuzlu su ve kimyasal kirletilmiş
bölgelerin ayrımı.
* Yapısal araştırmalar.
|
|
YER RADARI
|
* Yer altı lağım şebekeleri, su yolu kemerleri, çeşitli
boru hatları, yüzeye yakın yer altı boşlukları.
* Hidrokarbon yönünden kirletilmiş bölgeleri ve atık malzemenin
niteliğini belirleme.
* Boru hatları güzergahı.
* Kırık ve çatlaklar.
|
|
YÜKSEK AYRIMLI SİSMİK YANSIMA
|
* Maden suları, içme suyu ve jeotermal kaynaklara
ilişkin yapısal sorunlar.
* Maden aramaları; kömür, pirit, tuz, potasyum.
* Tünel ve galeri açılacak yerler.* Yer altı depolama alanlarının
belirlenmesi.
|
|
SİSMİK KIRILMA
|
* Örtü kayaç kalınlığı.
* Su tablası seviyesini belirleme.
* Kırıklar, faylar.
* Ev ve endüstriyel atık yerlerini belirleme.
|
|
SİSMİK TOMOGRAFİ
|
* Kırıklar.
* Maden ve petrol aramaları (sismik yansıma yönteminde kayma
düzeltmeleri amacıyla)
|
|
KUYU ÖLÇÜLERİ
|
* Hidrojeoloji; litolojik ve stratigrafik araştırma.
* Kırık ve porozite belirleme, çimentolamayı kontrol.
* Maden; litoloji (yoğunluk, porozite).
* Mühendislik; kırık ve çatlak belirleme.
* Hidrokarbon;sismik yönteme kayma düzeltmeleri
ve sentetik sismogramlar yoluyla değerlendirmeye kolaylık
sağlanması.
|
|
RADYOAKTİVİTE
|
* Uranyum, toryum, potasyum.
|
METALİK MADEN ARAMA AŞAMALARINDA AYRINTILI VERİLER
MADEN
JEOLOJİSİ HARİTASI
İşletme
yapılan veya işletme yapılacak sahanın 1/5.000 veya daha büyük ölçekli
yüzey topografya haritaları ile 1/1 000 veya daha büyük ölçekli yeraltı
kat planları üzerinde madenin jeoloji özelliklerini gösteren
haritalardır.
JEOKİMYA
ANOMALİ HARİTALARI
Detay arama
aşamasında üretilen haritalardır. Toprak ve kayaç örneklerinden
yararlanılır. Bazı ülkelerde bitki örnekleri de kullanılmaktadır.
Haritanın kalitesini belirten kenar bilgilerinin yanı sıra referans
bilgileri de bulunmalıdır. Örneklerin türlerinden daha önemlisi alındıkları
yöreyi temsil edici (kanal, yongalama, karot vb.) olması önem taşır.
Örnekleme yoğunluğu aranan madenin anomali boyutlarıyla uyumlu olmalıdır.
Damar tipindeki bir maden yatağının detay etüdünde, özellikle toprak
örneklemesinde, aranan damara dik profil boyunca aynı damara en az iki
örnek isabet edecek şekilde örnek sıklığı (yoğunluğu) planlanmalıdır.
Detay
arama aşamasında kayaç jeokimyası uygulaması, örnekleme yoğunluğu ve yol
gösterici elementler
|
-
|
ELEMENTLER
|
-
|
|
ÖLÇEK
|
HEDEF
|
CEVHER
OLMAYAN
|
CEVHER
|
ÖRNEK
YOĞUNLUĞU
|
|
LOKAL
|
Porfiri
|
K,
Ca, Rb, Sr, Mn, (Mg)
|
Cu,
Zn, Mo, S
|
2-30
adet/km2
|
|
Masifsülfitler
|
Fe,
Mn, K, Ca, Mg, (H2O), (Rb), (Sr)
|
Cu,
Pb, Zn, (S)
|
150-200
m aralık
|
|
Damar
ve omatma
|
-
|
Cu,
Pb, Zn, Au, Ag
|
5-10
m aralık
|
(
) bazı çalışmalarda yararlı bulunmuş, * Yararlı olması beklenen
elementler.
DETAY
JEOFİZİK HARİTALARI
Jeolojik
özellikleri tanımlanmış detay arama sahalarında, muhtemel yatağın
araştırılması veya bilinen madenin devamının araştırılması amacıyla
yapılan jeofizik çalışmaları sonucunda hazırlanan haritalardır. Yan kayaç
ve cevherin özellikleri jeofizik metodu seçimini belirler. Ölçü
yoğunluğu; yatağın boyutları, yatağın yer yüzüne olan mesafesi, yan kayaç
türü ve diğer parametrelere göre değişir.
Eldeki mevcut verilerden yararlanarak dar sahalarda ön değerlendirmeler
yapılması gerektiğinde, ilgili saha içine daha çok ölçüm düşmesi istenir
bu nedenle saha sınırları daha geniş tutulur.
Detay
arama konuları ve jeofizik yöntemler
|
KONU
|
DOĞRUDAN
ALGILAMA YÖNTEMLERİ
|
DOLAYLI
ALGILAMA YÖNTEMLERİ
|
|
SAÇANIMLI
SÜLFİTLER
|
IP
Rezistivite
SP
EM
|
Manyetik
Radyometrik (alterasyon çalışmaları) Gravite
|
|
MASİF
SÜLFİTLER
|
IP
Rezistivite
Manyetik
Gravite
SP
AMT
|
ManyetikGravite
|
|
URANYUM
|
Radyometrik
Radon
|
Radyometrik
Radon
VLF
IP ve Rezistivite
Gaz Çalışmaları (helyum ve radon)
Manyetik
|
|
SU
|
Rezistivite
EM
Sismik
AMT
|
Sismik
(akifer lokasyonları)
Gravite (temel kaya araştırmaları)
|
|
ASBEST
|
IP ve
Rezistivite
Sismik
|
Manyetik
EM
|
|
PLASER
|
|
Manyetik
(siyah kum)
IP ve Rezistivite (siyah kum)
|
|
LATERİTİK
|
Sismik
SondajlarıRezistivite Sondajları
|
Gravite
Manyetik
|
|
JEOTERMAL
(SICAK SU)
|
Rezistivite
Pasif Sismik,
Jeotermal Gradiyent
AMT
|
SP
Radyometrik
|
|
MİSİSİPİ
VADİ TİPİ
|
IP ve
Rezistivite
EM
AMT
|
Gravite
Manyetik
Sismik
|
|
ÖRTÜ
KAYA KALINLIĞI
|
Sismik
Rezistivite
Gravite
|
-
|
|
GÖMÜLÜ
CİSİMLER ve BOŞLUK
|
Manyetik
EM
GPR (jeoradar)
Gravite
Rezistivite
|
-
|
|
