Olkiluodon hauraiden siirrosrakenteiden mallinnus. Seppo Paulamäki Geologian tutkimuskeskus

Koko: px

Aloita esitys sivulta:

Download "Olkiluodon hauraiden siirrosrakenteiden mallinnus. Seppo Paulamäki Geologian tutkimuskeskus"

Pertti Järvenpää
7 vuotta sitten
Katselukertoja:

1 Olkiluodon hauraiden siirrosrakenteiden mallinnus Seppo Paulamäki Geologian tutkimuskeskus 1

2 Rakohavainnot Noin havaintoa paljastumilta ja tutkimuskaivannoista Noin havaintoa 57 kairanreiästä Noin havaintoa ONKALO-tunnelista (5,5 km) Deformaatiovyöhykkeiden määrittely Kairanreikien loggaukset Tutkimuskaivantojen kartoitukset ONKALOn seinämien kartoitus Reikägeofysiikka 2

3 Deformaatiovyöhykkeiden määrittely Hauraat rakovyöhykkeet (BJI) Hauraat siirrosvyöhykkeet (BFI) Semihauraat siirrosvyöhykkeet (SFI) Alhaisen asteen duktiilit hiertovyöhykkeet (DSI) Korkean asteen duktiilit hiertovyöhykkeet (HGI) Designation of a given intersection at Olkiluoto: The intersection shows intensive deformation, clearly more intensive than the wall rock on either side.). Designation: Deformation zone intersection The intersection is characterised by features which indicate that deformation took place under low PT conditions, retrograde with respect to high-grade metamorphic mineralogy of the wall rock The intersection shows cohesionless or low-cohesive deformation products: gouge, breccia, fractured rock and their partially or wholly mineralised equivalents (low T mineralisation) Designation: Brittle deformation zone intersection (called R-structure or fracture zone intersections in earlier Posiva reports) The intersection shows no clear signs of lateral movement Designation: Joint zone, or joint cluster, intersection The intersection shows clear signs of lateral movement Designation: Fault zone intersection Designation: Low-grade deformation zone intersection The intersection shows fine-grained cohesive deformation products (e.g. cataclasites, pseudotachylite, welded crush rocks), which are massive and structureless Designation: Semi-brittle deformation zone, or semi-brittle fault zone, intersection The intersection shows fine-grained cohesive deformation products (e.g. mylonites, phyllonites), which are strongly laminated and/or foliated Designation: Low-grade ductile deformation zone, or ductile shear zone, intersection The intersection shows the same highgrade metamorphic mineralogy as the wall rock Designation: High-grade deformation zone intersection The intersection shows medium to coarse-grained cohesive deformation products (e.g. blastomylonites, mylonitic gneisses and schists), with strong foliation of banded or schistose type (Milnes et al. 2007; Table 2-2, RMF=3) Designation: High-grade ductile deformation zone intersection BJI BFI SFI DSI HGI 3

4 Rikkonaisuusvyöhykkeiden lävistyksiä kairanrei issä, esimerkki Punainen: BFI (Brittle Fault Zone Intersection) Magenta: BJI (Brittle Joint Zone Intersection) Katselu etelästä 4

5 Siirrosvyöhykkeen rakenne Siirrosvyöhykkeen ydin (fault core) Siirrossavi (gouge) Siirrosbreksia Haarniskaraot Vaikutusalue (influence zone/damage zone) 5

6 Siirrosvyöhykkeiden suunta ja jatkuvuus Ytimen haarniskarakojen suuntaus, korrelointi reikien välillä, kinemaattisten havaintojen vertailu ONKALO-havainnot Lineamenttitulkinnat (topografia, geofysiikka) Geofysikaaliset menetelmät Latauspotentiaalimittaukset HIRE-reflektioseismiikka 3D-seismiikka Seisminen vertikaaliprofilointi VSP (Vertical Seismic Profiling) Tunneliseismiikka Seisminen tomografia Sähkömagneettiset laajakaistaluotaukset Reikätutka (sähköisten ominaisuuksien ero ehjän ja rikkonaisen kallion välillä) 6

Latauspotentiaalitutkimukset Lähes 300 maadoituskohtaa Erillisiä mittauksia noin 1000 kpl Mallinnusten mukaan vaatii 50 100Ωm ominaisvastuskontrastin Erityisesti isoimpien

7 Latauspotentiaalitutkimukset Lähes 300 maadoituskohtaa Erillisiä mittauksia noin 1000 kpl Mallinnusten mukaan vaatii Ωm ominaisvastuskontrastin Erityisesti isoimpien kiisu- /grafiittipitoisten ja vettäjohtavien deformaatiovyöhykkeiden asento on pystytty määrittämään Latauspotentiaalijohde reikien välissä, maadoitus OL-KR4 759 m (BFZ021) 7

8 Reflektioseismiikka: HIRE-linjan V1 tulkinta Kukkonen et al

9 HIRE-linja V1 ja tulkitut tutkimusaluemittakaavan hauraat siirrosvyöhykkeet BFZ020 BFZ146 BFZ262 BFZ021 9

10 3D-reflektioseismiikka 10

11 3D-seismiikka: Amplitudiblokit 11

12 3D-seismiikka: Amplitudiblokit ja mallinnetut tutkimusaluemittakaavan hauraat siirrosvyöhykkeet BFZ020 ja BFZ021 BFZ021 BFZ020 12

13 Seisminen vertikaaliprofilointi VSP 4-6 lähetinpistettä tutkimusreiän ja oletetun rakenteen välissä g räjähdyspanoksilla synnytetyt seismiset aallot mitataan reikään asennetuilla geofoneilla. 13

14 VSP-heijasteiden korrelointi kairanreikiin KR8 KR4 KR14 BFI BJI BFI 14

15 Vyöhykkeiden luokittelu Tutkimusaluemittakaavan vyöhykkeet (site-scale) Loppusijoitustilan mittakaavan vyöhykkeet (repository-scale) - Jos vyöhykkeen jokin mallinnettu dimensio on yli 1000 m (usean reikäleikkauksen, geofysiikan tai topografian perusteella), se on luokiteltu tutkimusaluemittakaavaiseksi. Tätä pienemmät luokitellaan loppusijoitustilan mittakaavaisiksi. Niiden dimensiot on tyypillisesti alle 500 m. 15

16 Vyöhykkeiden luokittelu High confidence Medium confidence Low confidence - Luokittelun kriteerinä vyöhykkeen olemassaoloa indikoivan aineiston määrä ja laatu, esimerkiksi: - 1 reikäleikkaus ilman muuta indikaatiota => low - 2 reikäleikkausta, geofysiikan indikaatio => medium - Useita reikäleikkauksia, geofysiikan indikaatioita => high - ONKALO-havainto => high 16

17 Hauraan deformaation malli GSM mallinnettua haurasta siirrosvyöhykettä 30 tutkimusalueen mittakaavan vyöhykettä (> 1km) 264 sijoituspaikan mittakaavan vyöhykettä 66 haurasta rakovyöhykettä 65% sijaitsee 200 m:n yläpuolella, 83% 400 m:n yläpuolella 17

18 Olkiluodon hauraan deformaation malli, pääsiirrosvyöhykkeet View from W 18

19 GSM3.0, koko hauras malli Katselusuunta lounaasta 19

20 GSM3.0, brittle model as block model View from NE 2400 x 1900 x 1030 m (X, Y Z) Smallest block size 2.5 m 20

21 Hauraat siirrosvyöhykkeet: Ryhmittely asennon perusteella MEAN DIP DIRECTION ( ) MEAN DIP ( ) DIP DIRECTION RANGE ( ) DIP NUMBER RANGE ( ) OF ZONES % % Group 1a Group 1b Group 1c Group 2a Group 2b Group 2c Group 2d Group 3a Group 3b Group 3c Group 4a Group 4b Group 5a Group 5b Group 5c Group 5d

22 Siirrosvyöhykkeiden ikämäärityksiä: Illiitin K-Arikiä OL-BFZ099 (ryhmä 1) Näyte 1271: 1240±25 Ma, 1103±22 Ma,1006±20 Ma Näyte 1270: 980±20, 927±19 Ma, 910±18 Ma, 886±18 Ma OL-BFZ259 (ryhmä 2) 1316±26 Ma (BFZ259) OL-BFZ100 (ryhmä 3) 1385±27 Ma, 1373±27 Ma OL-BFZ106 (ryhmä 5) Näyte 1260: 811±16 Ma, 987±20 Ma, 1066±21 Ma Näyte 1261: 1) 886±18 Ma ja 822±16 Ma, 2) 663±13 Ma ja 551±11 Ma OL-BFZ160 & OL-BFZ214 (ryhmä 5) 1344±27 Ma, 1374±28 Ma, 1382±28 Ma (BFZ160) 1322±26 Ma (BFZ214) Jussi Mattilan väitöskirja 2015, Posiva WR (Viola ym. 2011), Posiva WR (Mänttäri ym. 2007) 22

23 Kiitos! Kuva: Jussi Mattila, Posiva Oy 23

Samankaltaiset tiedostot

Latauspotentiaalimittaukset Olkiluodossa keväällä 2003

Työraportti 2003-25 Latauspotentiaalimittaukset Olkiluodossa keväällä 2003 Mari Lahti Tero Laurila Kesäkuu 2003 POSIVA OY FIN-27160 OLKILUOTO, FINLAND Tel +358-2-8372 31 Fax +358-2-8372 3709 Työraportti