ll06j ARKtST 0 S / /TPR/ Tirno Reko1a PHT OM.APOTENTIAALIMITTAUS VIHANNIN KAIVOKSESSA 1977

Transkriptio

1 OUTOKUMPU Oy Malminetsinta Tirno Reko1a PHT TALLENNETTU S TPR ARKtST OM.APOTENTAALMTTAUS VHANNN KAVOKSESSA 1977 Mittauksen tarkoitus Varsinainen rnittaus Vihannin kaivokse11a tehtiin ornapotentiaa1imittaus huhtikuussa Kaivoksessa va11itsevan potentiaa1ikentan eroja rnitattiin herka11a janniternittari11a +15, +2, +4 ja +515-tasoi1ta kairatuissa rei'issa. Vihannin rnuodosturnassa on soahon rna1rnio tavattu +4 ja +515-tasoi1ta suoritetuissa kairauksissa ; 1iite 1. Mittauksen tarkoituksena o1i se1vittaa soahon rna1rnion rnahdo11inen jatkurninen a1aspain. Hautakankaan rna1rnio on Vihannin rnuodosturnassa soahon rna1rnion todennakoinen jatke y1ospain aina rnaanpintaan saakka; 1iitteet 2,3. Voidaksernme arvioida Hautakankaan soahon ma1rnion a1apinnan syvyytta, jouduirnme rnittaarnaan eri poikki1eikkauksissa seuraavasti; 1iitteet 5, 6. P1 y = 25, +15-tas o, kairareiat 112, ll6j Hautay = 2, +15-ta-so, " 1193, 1196 kankaan +2-taso, " 1292, 1294 rna1rnio P1 118, +515-taso, kairareiat 1474, ' +515-taso, " 1515 soahon 13, +4-taso, " 1589, 159 rna 1rnio +515-taso, " 1453, 1457, , +4-ta.so, " 1598, 1599, 163, 1627 y -1eikkaukset eroavat suunna1taan poikki1eikkauksista ; 1iite 3. Mittauspistetiheytena o1i 2 rn, joka rnaaraytyi tvontotankojen pituudesta. Kaytossarome o1ivat Finnprospecting Ky:n 1asikuidusta va1irnistarnat uudet punaiset tvontotangot, jotka osoittautuivat nappa riksi ja kestaviksi kasite11a. Vertai1ue1ektrodi (KP1) o1i koko rnittauksen ajan kairareia ssa R-1627, syv. 2 rn, p1 134, +4-taso; 1iite 5. KP1 on rnuodosturnan u1kopuo1e11a ja kohdan potentiaa1ikenta n hairiottornyys todettiin ennen varsinaisia rnittauksia; 1ii te 13. Mittausten paatyttya vietiin rnittae1ektrodi rnaanpinna11e kohtaan x = 731, y = 244 k a ivoksen koordinaatistossa; 1iite 1. Taman pisteen (KP2) ja kaivokses sa o1evan vertai1ue1ektrodin (KP1) va1iseksi jannite-eroksi saatiin ME

2 2-4 m V. Jos omapotentiaalimittauksia joskus Vihannin alueella jatketaan on vertailuelektrodien paikat seka kaivoksessa etta maanpinnalla. Radon-kaasun esiintyminen joissakin kaivosperissa seka kaivoksen tuotanto hankaloittivat mittausta. Mittaustulokset Mittaustulokset piirrettiin ensin profiilimuotoon KP1:n suhteen; liite 7-8. Taman jalkeen kunkin kairareian tuloksista maar attiin ECP ja CP. Vihannin muodostumasta piirretyssa kolmiulotteisessa kuvassa ; liitteet 5-6, on esitetty CP:n vaihtelu mitatuissa kairarei'issa KP2:n suhteen. CP:n suuruus on esitetty vain reian a lku- ja loppupaassa ja tulokset on selvyyden vuoksi esitetty punaisella. Tuloksista voidaan tehda seuraavat johtopaatokset: Vihannin muodostumassa esiintyy omapotentiaalikentta, joka vaihtelee ainakin -1 m V:sta - +7 m V:iin. Vyohykkeen ylaosaan on muodostunut negatiivinen napa ja alaosaan positiivinen napa. soahon malmion alapinnan syvyytta ei pyst y t a mittaustuloksista maaraamaan. Liitteessa 4 on esitetty GTL:n maanpinnalta mitattu slingram-kartta (imaginaar komponentti). Tulos osoittaa, etta koko muodostuma (eritoten Ka-do-osuudet) on sahkoajohtava, jolloin omapotentiaalimittauksessa saadut tulokset kuvaavat koko muodostumaa, eika vain Hautakankaan-soahon malmioita. Mitatut kairareiat olivat liian lvhyita selvittaakseen potentiaalikentan rakenteen. Mittaus pitaisi tehda s yvissa malminetsintarei'issa, j olloin yhdessa leikkauksessa saataisiin tietoa pitkalta matkalta syvyyssuunnassa. Muodostuman kulun vaikutus potentiaalikenttaan epa selva. Pl:ssa 118 saatiin positiivinen maksimi. M elk Timo Rekola LTTEET Liite 1 Liite 2 Liite 3 Liite 4 Liite 5 Linjoituskartta, 3, , 1:2 Vihannin kaivo s, pituusprojektio Vihanti, geologinen kartta, +24-taso, 1: 4 Vihanti, sahkoinen kartta, GTL, 431, 1:4 Omapotentiaali, CP, 3-ulott. esitys, pl , 496, 1:4

3 3 Liite 6 Omapotentiaa1i, CP, 3-u1ott. esitys, p1 y = 2-25, 496, 1:4 Liite 7-18 Vihanti, kaivos, omapo t entiaa1i, p1 y = 25, y = 2, p1 134, p1 13, p 1 126, p1 118, 496, 1:5 tai 1:1

4 UTO!{U f PU MA LM NETSNTi\ M Li irna taine npal SP-HTTAU S l ( 4 ) SP = omapotentiaali, Self-Potential, Spontane ous Polarization. SP-ilmio Ja sen mittaus ovat tunnettuja jo 18 -luvulta. T st huolimatta ei il m i ot ole s e lvite tty yksise1itteise sti kaikissa t apauksissa vie1a nykynk n. Tunnettuj a esityk s i ovat csim. Sato and Mooney (196) ja Logn and Bo1viken (1 974). Lisksi venlis e t ovat i1me isen pitk l l SP-rnittauksisa. M Ketola on saanut a rvokasta listietou t ta neuvostoliittola i si1ta geofyysikoi1ta matkojensa aikana kydyissa keskuste1uissa l ' i i ; t i Kun kaksi ei-po1arisoituvaa e 1ektrodia tyonn et n maahan, voidaan niiden v1i11a mitata herk11 vo1ttimittaril1a ja,nnite, jonka suuruus on muutamasta mv: sta jopa y1i 1 V:n. Tyypi11 is impi SP-anoma1ioide n aiheutta jia ovat rikki-, kupari- ja magneettikiisu sek grafiittipitoiset 1iuskeet. Norma51issa mitt a uksessa sijoitetaan toinen mittause1ektrodeista "aarettoman kauas", j oka kyuinnoss tarkoittaa mittausalueen ulkopuo1ell a olevaa ' neutraalia aluetta. Th n elektrodiin verrataan toisella liikkuvalla elektrodilla kaikki jn nitteet. Jos jnnitteet muodostuvat suuremmiksi kuin kyt et t v an laitteen mittausalue, va1itaan apupiste, jonka arvo verrattuna alkup er iseen perus pisteeseen otetaan 1askennal1isesti huomioon. Gradienttimittaus olisi viela yksinkerta i sempi, siin kuitenkin yksittaiste n pisteiden virheet surr,mautuvat. SP- j anni t teen j aka uma ideaa1itapauksessa on seuraavan kuvan mukainen Semjonov, 197 a 1 JOM L..L-L-

5 ou O!r.tH.1 PU!.MLM!NETSNTA (:- Vy6h ykken_ylgpgghgn muodos tuu negatiivinen napa ja alapgghgn positiivinen napa. Maanpintamittaukse s sa saattaa SP-anomalia j d kokonaan pois tai deformoitua esim. j ohtavien maakerroste n oikosulkuvaikutuksen, topograf i a n t ai ph-muutosten takia. Muodostuma n -potentiaali t aso antaa karkean kuva n koko muodos tuman syvyysdimen s iosta. Kokonaisulottuvuus on suuruusluoka l t aan 3-6 kertaa negatiivisen navan ja -potentiaalitason etmi syys (Parasnis + Semj onov). - SP-mitt a u s tulos on usein maanpinnalta mitattuna rauhaton j y rkkine muutoksineen. Ka irarei'issa tmma ilmi6 on vielm korostetumpi, kos ka mittaus tapahtuu my6s muodostuman sisalla. Profiilimuodossa esitetystm SP-jannittee n kuvaa j a sta voidaan erottaa graafisesti k aksi osaa:.ecp (Electronic current potential, e l ekt ro - nivirran j ohteen sismllm aihe uttaman potentiaali), j oka muutte l ee hyvin j yrkmsti j a esiintyy esi m. johteen rajapinnoilla ta i sismlla (r e ikmmittaus ) CP (onic current potential, ionivirran johteen ulkopuol ella sivukive ssm aih euttaa potentiaa li), yleinen, trendinomainen kuvaajc:, jos t a voidaan tehdm johtopmmt6ksia koko muodostumasta. ECP: n kayt tayt.yminen saman rnuodos tuma n er i osi s sa j a eri muodostu.rnissa on osoittautunu t niin vaihtevevaks i j a epmsmnn6lli se k s i, e ttei s ille ole 16ydetty korrelaatiota me r - in ( + - ) tai s u uruuc1 en ;:n.: 22.:.. KokeGt minerac:tl ikoosturnuksen ta i suhteiden av"jll'i

6 U l{ U M P U v fvl A UJi i i E TSiNT.ll eivt antaneet snn6nmukaisuuksia. My6skgn vastusmittaus e i selvit asiaa. M Ketola sai Ven jn-m a tkansa aika na 1976 paikallisilta geofyysikoilta tiedon, jonka mukaan kairarei'iss mitatut ECP - jnnitteet ovat h appipitois uuden funktio. Uudessa kair a reiss tapahtuu ECP-jnnitett kontrolloiva happipitoisuuden muutos eri tavoin kuin ehj s s kalliossa. Se, miss a jassa tasaantuminen tapahtuu, on epse lv. Jnnitteet muuttuvat kuitenkin ajan mukana positiiviseruniksi. CP-osuus on monissa tapauksissa osoittautunut kytt6k e l p oiseksi tavaksi maritell karkeasti (matalasyva,3-6 -sant6) muodotuma n syvyysulottuvuus. Malminetsinnllis es s ffiieless tulee arvioinnin yhteydess kiinnitt huomio seuraaviin rnahdollisiin virhe tekij6ihin: -taso, pintaprofiilin tulee olle tarpeeksi pitk luotettavan tuloksen saamiseksi liittyyk6 SP-anoma lia rnalmiin vai koko johtavaan horisonttiin kulunsuuntaisen dimension vaikutusta ei ole tarkenin tutkittu (= onko rnittausprofiili rnuodostuman keskell vai pass) Mittauslaitteisto on kevyt ja yksinkertainen kyt t Kahde n mittaajan ryhm on sopiva. OKME:n k yt6ss - olevasta laitteistosta on erillinen kytt6ohj e (T Rekola 1973). SP-19 -laitteen kayt6ssa on huomioitava, etta Mode-kytkin antaa oike an merkin, kun kiintea piste on kytketty mustaan (ylempn) napaan ja liikkuva mittauselektrodi punaiseen (alempaan) napaan. Kirjallisuutta Becker, A., Telford, W, 1965: Spontaneous polari zati c studies. Geophys ical Prospecting Vol. 13, n:o 2, 1965, s Ketola, M.: Malminetsintg eo fysiikan menetelmt ja perusteet s Logn, 6, B6lviken, B.: pyrite deposit, Norway. s Self potentia ls at the Joma Geoexploration, , Malmqvist, D., Parasnis, D.S., Aitik : Geophysical documentation. Geoexploration, 1, s Parasnis, D.S., 1974: Some present-day problems and poss ibilit i e s in mi n i ng geophysics. Geo e x p l or a t i o 12, s Paras nis, D.S., 1967: Mining and groundwater geophysics, s

7 O UT OKUMPU Ov MAL.M NETSNTA " Paul, M. K., 1965 : Direct interpretation of sel f potential anomalie s c a u sed by i;clined s heets of infinite horizontal extensions. Geophysics Vol xxx, n:o 3, 19 65, s Pe1t oniemi, M. 1971: Sovelletun geofysiikan shk6is et menetelmt. Raportti HTKK-V-GF-1 s Sato, M., Mooney, H.M., 196: The electrochemical mechanism of sulfide self-potentials. Geop hys i cs Vol. xxv, n: o 1, 196. Semjonov, M. V.: Osnovy poiskov i i zutsenij a ko1tsedanno-po1ime t a1litseskih rudnyh po1ei geofiz itseskimi metodami. Leningrad 1975, Nedra. Reko1a, T.: Omapotentiaalimittari SP -1, kytt6ohj e, OKME 1973.

8 OUTOKUV1PU OY MALMNETSNT Tapani KatajarinnePHM , Omapotentiaalimittausta tydennettiin syyskuussa 1977 muodostuman yli maanpinnalla mitatulla profiililla y = 2, x = (kaivoksen koordinaatisto). Mittaus Pistevli oli 2 m. Vertailuelektrodi oli pisteess KP. Tarkistuksen vuoksi v i etiin mittaelektrodi kaivosen maadoituspisteeseen KP 1. Jnnite-ero ksi saatiin -6 mv, aikaisemmin -4 mv. T6rmminen jtealueese en esti mittauksen jatkamisen pidemmalle pohjoiseen. Mittaustulokse t Mittaustulos on piirretty profiilimuotoon KP 2 :n suhteen. Tuloksesta on maaratty ECP ja CP. Muodost uman kohdalle tulee selva jnniteminimi, suurimmillaan -25 mv. Mittaustulos tukee tehtyja johtopaat6ksia. --r;_k' Tapani Katajanne LTE 19 Omapotentiaaliprofiili Lampinsaari muodostuman yli 8 PL 27, 221 ES POO 2 Osoite : Riih ito:1tuntie 7-9 Pu h Ohival inta G Telex okfy sf Sahkeosoite Outo Helsinki K i vikat 6, 964 ROVANEM 4 Puh Telex okrov sf O.'lSOO OUTOKUMPU Pu h Ohivalinta 973-5G... Telex oku sf Sahkeosoite Kumpu Outokumpu Pl 26, 6711 KOKKOLA 1 Puh Telex okla sf Sahkeosoite Kumpu Kokkola

9 ,..., Q) +J r-i Ln...:t M C"'-.1...:t.. z 6SS ass ' sss rss U")... cs cs c c. c - E u ljl ljl ljl _,_,... c u,_ c (]) ljl L.. _,_, N -...:1 -...:1 >- (") c- X cl.. - > (]) (]) ::J +J (]) L.. > < < c X: -"' "'.a. '"" Q) <J -"' <: <:: <..- -r '' ' ' ' '' DDD DDD "'... C >... :J a. d -E c Q).2 L1 ::J oi: 1::l t<) z - <( _ ' - > LD CJ C :-1" -t C"-J + ' +(. tf) :} + - c ll.' - ;::::) _j -. j til ' '\ ill <,-... J'!.J '' "-:,... E 1. :1. 1 1_'1 oil :...,... <

10 Outokumpu Oy Vihannin kaivos Pituusprojktio 1.'GO m t -... l _ lonne tutk..kuitu 3 t-1 1-' 1-' rt Tutk tmusperc (1) Tulkt rnuspero suunnttel t u Kc irou ksen pookohtc: et 19'! V --L-- L :..!.. L J L

11 z:...:] M Q_ M Q_ <D N Q_ oso 2.::1" {f,, Jl c,. "',... \r 1 ( c c d d..:::.:. d..:::.:. d ::J _,_. E (!) -z UJ z <( tt:::..:::t - d d :r:: E - d) +-...J z wn <.!>+ 4: - > en <1).:::L... E..Y. +- E if) ::::s +- -o :3 - E D..Y....Y. -c O:::<f)::L - E Eo "DE E..Y. c <(...c > - \J( )

12

13

14

15 \ ) ) mv 5 1m 11 6 m ittaelek trod i maanpinna ll a -- ECP:n ja C P:n r aja zooo 5 G6m 11 2 mittaelektrodi maanpinnalla Poik ki leikkaus y = 25 ta so + 15 ka i rare iat KP, +4-tasolla R-1672 svv. 2m VHANT kaivos 1 : Omapotenti asdi t:"'i 1-'- 1-' rt (1) 2431 \ -J

16 Liite 8 mv o 5 Gt,m t l l------l '11 96 rnitt ae lektrodi m aa np in nall a m r mittaelek1rodi maanp i nna l l a Poikkileikkaus y = 2 taso + 15 kairareiat 1193,1196 KP, :+4-tasolla R-1672 syv. 2m VHANT kaivos "' Omapotent iaal i

17 Liite 9 mv SOrn { ' mitt ae.le k trod i rnaanp i m1a l! a ECP:n ja CP:n r aja Poi k k i lei k k au s y = 2 taso +2 kairareiat 1292, m tukossa._._. i t t ae l e k trod i KP,: +4- tasolla R-1G72 syv.2 rn m a an pi n n all a 1 : 5-2 V HANT ka i vos Omapotentiaal i

18 mv Liite 1 ' mitta e le ktr od i m aa npinnal la - -ECP:n ja CP:n ra Ja Poikkileikkaus 13 t aso + 4 k a ir areiat 159J 1589 KP,:+4-tasolla R-1G72 syv.2rn DO VHANT kaivos Omapotent i a ali 1 :

19 Liite 1 1! Poi kl< il ei kkaus 13 4 t aso + 4 kai rareika KP, :+4- tasolla R-1672 syv. 2 m. 5 -s -1 o- f\ A vw 1 mitt ae te kt rodi maanpi nnalla,-j mv v v HANT kai vos 1: Omapot ent iaali

20 Liite so r t--7-a mitt a e l e k t rod i maan pi nn all a N n Po i k k i l e i k k a u s taso +4 kairarei ka 16 3 KP, : +4- tasolla R-1G 72 syv 2m mv -\ VHANT ka i vos Omapotnt iaal i 1 49 G

21 -1 mv 5 Po i k k i e i k k au s taso + 4 VHANT kaivos t'i -' -' rt ro t-' w _ 5 mittaelektrodi maanpinnalla R ECP : n ja CP : n raja KP, : +4-tasolla R-1G72 syv. 2m ka i rareiat 1599, 1G27 1D 1 : 1 ( KP paisuntareika 1599 Omapotentiaal i KP 1 R

22 mv +O mvt '.":'!V rn V -' '\ - -- l== t- i l m ittael ektrodi maanpinnalla '\ Po ikki!eikkaus 118 taso kairareika 1476 K:+4-tasol!a R H372 syv.2rn - -ECP:n ja CP: n raj a VHANT kaivos 1: f-' rt (1) 1--'.!':> i ---- = Omapotent iaal i

23 V ,..._,....""---,;, \ \ ) \ Po1kkil (.i kkaus 118 taso kairareika R ECP:n ja CP : n raja VHA N T kai v os Omapotent iaal i maanp1nnalla 1: t"'... (1) t-' V1 K P, :+4-tasolla R syv. 2 m JO m w =--=" 2] 2 L;34 5 ' - ---: t - m -w- w t-- mittae lektrod i

24 \ \ t'i 1-' 1-' rt ro f-' '1 -- Poikkileikkaus 12G taso +515 kairare ika 1515 KP, : +4-tasolla R-1672 syv.2m mv L = --- =- =--= - mittaelektrodi maanpinnalla VHANT ka i vos 1 : 1 49G Om a potent i aal i

25 \ Poikkile ikk au 13 taso +515 kairareiat : 1457 J 1493 maanpinnalla KP, : +4-tasolla R.-1G72 syv. 2m - -ECP: n j<l CP :n r aj a 2 VHANT 1493 mittaelektrodi maanpinnal ia 1: 1 ka i V OS Omapotent iad.l i t-1 4 f-' f-' rt (D -' ) ) mv -1. mv

26 2 Po i k k i lei k k au s 1 3 t aso kaira re ika K: +4- taso l.l a R syv. 2m --ECP: n ja!cp:r1 VHA NT ka i vos Omapotent iaali ra 1 a.) 1 : 1 4t-t f-' f-' rt (D 243 1;, f-' \ so 1 15 mittaelektrodi maanpinnalla mv

27 Liite m V X=4-1 mv mv Omapotentiaali CP---- ECP-- Mittaus ja tulokset KP2: n - 1m V Lampinsaari muodostuma KL 65 suhteen kaivoksen XV- koordi naatistossa Vertai luelekt rodi t -2 mv ' j ' _... z 15 z 2 z 25 z 3 z 4 z 5 KP1 : R-1 G27J syv.2mj+4-taso PL 134 KP2: maanpinnalla kaivoksen koordinaatistossa X= 731 Y-=244 OUTOKUMPU Oy 1: 4 Malminetsintä TVK SSA-791 VHANT y = 2 49G kaivos Omapotentiaali X=