OTK. Vastusluotaus Ylöjarven vanhan kaivoksen. rikastushiekka-alueella GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS. Heikki Vanhala

Transkriptio

1 GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS GEOLOGISKA FORSKNINGSCENTRALEN GEOLOGICAL SURVEY OF FINLAND Arkistoraportti Q16.2/2002/ Heikki Vanhala Vastusluotaus Ylöjarven vanhan kaivoksen rikastushiekka-alueella OTK PUPBIP.0. Box 96 FlN ESPOO Puh , Int Fax: , InL fi

2 Vastusluotaus Ylöjarven vanhan kaivoksen rikastushiekka-alueella Arkistoraportti Q16.2/2002/1 (3 sivua, 9 liitetta). Heikki Vanhala, Lyhennelma Mittaukset liittyvät ympäristögeofysiikan kehityshankkeen osaan jossa kehitetään geofysiikan menetelmiä kaivosympäristöjen tutkimiseen. Ylöjärven vanhalla kaivoksella tehtiin sähköisiä luotauksia rikastushiekka-altaan päällä. Luotaustuloksissa voidaan erottaa mm. kuiva pintakerros, pohjaveden pinta, vedellä kyllästynyt/kostea rikastushiekka ja saadaan kuva rikastehiekkapatjan paksuudesta alueen eri osissa. Alue oli mittausteknisesti vaikea ja mittausdata osin heikkolaatuista. Ongelmille ei ollut näkyvää syytä, mutta ilmeisesti häiriöt aiheutuivat maanalaisista kaapeloinneista. 1. Johdanto Ylöjärven vanhan kaivoksen rikastushiekka-alueella (kuva 1) mitattiin lokakuussa 2001 neljä vastusluotauslinjaa tavoitteena (1) testata menetelmää kyseisissä olosuhteissa, (2) hankkia tietoa rikastushiekkamassan sisäisestä rakenteesta, pohjaveden tasosta ja kalliopinnan topografiasta. Veden kyllästämä rikastushiekka on tyypillisesti hyvin sähköä johtavaa (2-20 Ohmm) ja voidaan odottaa että alla oleva kallio, samoin kuin mahdollinen kuiva pintakerros, erottuvat luotaustuloksessa. Rikastushiekan hyvä sähkönjohtavuus aiheutuu huokosveden happamuudesta ja veteen liuenneista suoloista. Rikastushiekka-altaan alue kasvaa pääosin mäntymetsää. Keskellä aluetta on kuitenkin puuton notkomainen alue jolla rikastushiekka on paljastuneena. Linjan 1 keskiosa kulkee paljastuneen ja metsittyneen alueen rajalla, linjan 2 keskiosa paljastuneella alueella, mutta linja 4 kokonaan metsittyneellä alueella. 2. Vastusluotaus Luotaus tehtiin AGIISting monielektrodilaitteistolla 5 metrin elektrodivälillä käyttäen Wenner-konfiguraatiota. 5 metrin elektrodivälillä saadaan tässä tapauksessa riittävä syvyysulottuvuus (45 m), mutta resoluutio jää heikohkoksi, eikä rikastushiekkapatjan sisäisestä rakenteesta saada tarkkaa kovin kuvaa. Luotauslinjojen alku- ja loppukoordinaatit ovat liitteessä 1. Luotauslinjat vaaittiin, mutta vaaitusta ei sidottu korkeuskiintopisteeseen, vaan valittiin nolla-taso, jona käytettiin Iinjan 1 alussa olevaa sadevesikaivon kantta (x= , y= ) - jolle siis annettiin korkeus 0 m (kuva 1 ja liite 1). Mittauslinjojen vaaitustulokset ovat niinikään liitteessä 1.

3 jan 1 alussa olevaa sadevesikaivon kantta (x= , y= ) - joiie siis annettiin korkeus 0 m (kuva 1 ja liite 1). Mittauslinjojen vaaitustulokset ovat niinikään liitteessä 1. Ongelmia Mittauksissa esiintyi poikkeuksellisia teknisiä ongelmia. Mittausalueen keskivaiheilla mittaustulos oli paikoin hyvin heikko, tai lukemia ei saatu ollenkaan. Ilmeinen syy ongelmaan on maan aila oleva sähköinen häiriölähde, esimerkiksi vuotava virtakaapeli. Häiriöpaikat on merkitty kuvaan 1. Kohinainen data tai kokonaan puuttuva data vaikuttaa heikentävästi tulkinnan tarkkuuteen. Näyttad että ongelmakohdissa hyvin sähköä johtava pintakerros olisi paksumpi kuin rni ttauslinjojen muissa osissa. Sektioissa ko. kohdat on merkitty kysymys merkein, eikä kalliopintaa ole tulkittu. 3. Tulokset Kaivoksen alueella on tehty lentomittaus vuonna Kuvassa 1 on detaljikuva lentosähköisen imaginaarikomponentista rikastushiekka-altaan kohdalla. Yksi N-S suuntainen lentolinja menee kohteen yli, kaksi sivuaa kohdetta. Liitteessä 2 on alueen lentomagneettinen kartta ja liitteessä 3 len tosähköisen imaginaarikomponentti laajernrnalta alueelta kuin kuvassa 1. Lentosähköisessä (liite 3) rikastushiekka-alue erottuu anomaalisena, samoin kolme muuta aluetta rikastushiekkakasan N-puolella. Anomaalinen sähkönjohtavuus rikastushiekkakasalta luoteeseen voi liittyä entiseen kaivostoimintaan. Lentodatan vähäisyyden (yksi linja alueen yli), iän (lentovuosi 1977) ja puuttuvan (nykyisin käytössä olevan) korkeamman EM-taajuuden takia, sen käyttökelpoisuus esimerkiksi mahdollisten suotovesien purkautumisreittien kartoitukseen on vähäinen.

4 Kuva 1. Ylöjärven vanhan kaivoksen rikastushiekka-alue (karttalehti ) ja vastusluotauslinjojen sijainti (pohjana peruskartta ja lentosähköinen imaginaari-komponentti). 3.2 Vastusluotaus Ominaisvastussektiot esitetään liitteissä 5, 6, 7 ja 8 ja yhteenveto liitteessä 9. Kuvassa 2 on ominaisvastusleikkaus linjalta 4: - SVWS (m) -_ 4r-kuiva pintakerros, i~ Q 50 BO m no sn ~rn rro rni tn, rro iui ta 170 iea ioo ai I 310 B i ~ ö 'mtod m P6U L i1m E -?- - xd & 7 -B. 11m lll* - m.7 -k z:: -& 27,. Iso0.g "dt 8.- t'a & P & & 88 m m m tm ria iia I& tia im tin tio i&i tm & 2; QO ZD 260 & n<) & 280 xa 3;0 &u 9j0 9(OL : ' Ethisyys (ml 121,,, w i i a m u s (4D maa) Kuva 2. Ominaisvastusleikkaus, linja 2, Ylöjärven vanha kaivos. am Kuvassa erottuu hyvin sähköä johtava (matala ominaisvastus) pintakerros ja resistiivisempi kallioksi tulkittu kerros tämän alla. Koska referenssitietoa (esimerkiksi kalliopinnan syvyyttä jollakin kohtaa linjaa) alueelta ei ole, tulkittu kaliiopinnan syvyys jää epävarmaksi. Tulkinnan mukaan linjalla 4 kailio on noin metrin syvyydellä. Linjan alku ja loppupäässä pintakerroksen ominaisvastus on korkeampi ( Ohmm) kuin linjan keskivaiheilla ( Ohmm). Ilmeisesti vedenpinna taso laskee linjalla kohti reunoj a. Vastaava ilmiö - resistiivinen pintakerros altaan reunojen lähella - näkyy kaikilla linjoilla. Osittain reuna-alueiden kuiva pintakerros johtuu siitä että patoallas on keskeltä hieman painunut ja veden pinta on altaan reunoilla syvemmällä kuin sen keskella. Reunaalueiden pintakuivuus voi osittain johtua myös siitä että vesi valuu allasalueella kohti reunoja (ja edelleen padon läpi). 4. Yhteenveto Yläjärven vanhan kaivoksen rikastushiekka-altaan päällä mitattiin 4 vastusluotauslinjaa. Mittausdata oli osin hyvin kohinaista eikä kaikilta kohdin saatu tulosta ollenkaan. Kohinan syy on vuotava sähkökaapeli, tmv. Kaikilla linjoilla on metriä paksu hyvin sahköä johtava kerros ( Ohmm) joka on tulkittu rikastushiekaksi. Altaan reunoilla erottuu resistiivinen (kuiva) pintakemos jonka paksuus on muutamia metrejä. Pohjaveden pinta erottuu altaan reunoilla(=kuivan pintakerroksen alla) muutaman metrin syvyydessä. Sen sijaan altaan keskellä pohjavesi näyttää olevan hyvin lähella pintaa.

5 Liiteluettelo Liite 1. Liite 2. Liite 3. luotauslinjojen sijainti Ylöjärven vanhan kaivoksen rikastehiekka-alueella Tutkimusalueen lentomagneettinen kartta (vuodelta 1977). Kuvaan on merkitty kohteen ja vastusluotauslinjojen sijainti. Tutkimusalueen lentosähköinen kartta, imaginaarikomponentti (vuodelta 1977). Karttaan on merkitty kohteen ja vastusluotauslinjojen sijainti. Liite 4. Tutkimusalueen lentosähköinen kartta, reaalikomponentti (vuodelta 1977). Liite 5. Ominaisvastusleikkaus, linja 1 Liite 6. Ominaisvastusleikkaus, linja 2 Liite 7. Ominaisvastusleikkaus, linja 3 Liite 8. Ominaisvastusleikkaus, linja 4 Liite 9. Yhteenveto vastusluotauksista

6 Vastusluotauslinjojen sijainti liite 1

7 liite 1 (jatkoa) linja 1 linja 2 linja 3 linja 4 aiku: alku: alku: aiku: loppu: Loppu: Loppu: loppu: matka (rn) korkeus (m) matka (m) korkeus (m) , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , matka (m) korkeus (m) matka (m) korkeus (m) , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,

8 Liite 2

9 -23ae -21M t -2M.7 R '2 Ylöjarven vanha kaivos, kl Gaolaglan tutklrnusksskus (GTK) LontosähkiSlnen ka- (Imaglnaarl), IsnIovuoel19'77

10 Liite 4

11

12

13

14

15