Kivetyn syväkallion yksityiskohtainen rakotietokanta

Työraportti 9 7-33 Kivetyn syväkallion yksityiskohtainen rakotietokanta Pirjo e II ä, Tuija änninen, Sonja Voipio, enry Ahokas, Eero eikkinen Fintact Oy Joulukuu 997 POSIVA OY Mikonkatu 5 A, FI-00 00 ELSIKI, FILAD Tel. +358-9-2280 30 Fax +358-9-2280 379

Työ raportti 9 7-33 Kivetyn syväkallion yksityiskohtainen rakotietokanta Pirjo ellä, Tuija änninen, Sonja Voipio, enry Ahokas, Eero eikkinen Fintact Oy.Joulukuu 997

TEKIJÄ- ORGAISAATIO: Fintact Oy opeatie B 00440 elsinki TILAAJA:. Posiva Oy Mikonkatu 5 A 0000 elsinki TILAUSUMERO: 963/97/AJ ttku <>'tzu..--..' TILAAJA YDYSEKILÖ: Aimo autajärvi Posiva Oy KOSULTI YDYSEKILÖ: Pauli Saksa Fintact Oy TYÖRAPORTTI 97-33 KIVETY SYVÄKALLIO YKSITYISKOTAIE RAKOTIETOKATA TEKIJÖIDE PUOLESTA: 7t ' o IJRJ!P Pirjo ellä {,--:-. Tuija änninen TARKASTAJA: P e-_//c '--- Pauli Saksa TILAAJA TARKASTAJA:. lj ---JZ).. Pekka Anttila IVO/Power Engineering Oy

Pasivan työraporteissa käsitellään käynnissä olevaa tai keskeneräistä työtä. Esitetyt tulokset ovat alustavia. Raportissa esitetyt johtopäätökset ja näkökannat ovat kirjoittajien omia, eivätkä välttämättä vastaa Posiva Oy:n kantaa.

3 ellä, P., änninen, T., Voipio, S., Ahokas,. ja eikkinen, E. 997. Kivetyn syväkallion yksityiskohtainen rakotietokanta. Työraportti 97-33. Posiva Oy, elsinki. 282 s. TIIVISTEL MÄ Posiva Oy tekee käytetyn ydinpolttoaineen loppusijoitusta varten kallioperätutkimuksia. Alustavia sijoituspaikkatutkimuksia tehtiin vuosina 987-992 viidellä paikkakunnalla; Kuhmossa, yrynsalmella, Konginkankaalla, Sievissä ja Eurajoella. Yksityiskohtaisia sijoituspaikkatutkimuksia on tehty vuodesta 993 alkaen Kuhmon Romuvaarassa, Äänekosken Kivetyssä ja Eurajoen Olkiluodossa. Vuoden 997 alussa aloitettiin paikkatutkimukset myös Loviisan ästholmenilla. Sijoituspaikkatutkimuksia jatketaan näillä neljällä paikkakunnalla vuoteen 2000, jolloin loppusijoituspaikka valitaan. Työssä on koottu Kivetyn tutkimusalueelia aiemmin tehdyistä geologian ja geofysiikan mittauksista ja tutkimuksista yhtenäinen rakotietokanta. Pääaineiston muodostivat näytekartoitus, mineraloginen tutkimus, sähköinen dipmeter, akustinen televiewer ja reikä-tv. Rakotietokanta on koottu reikien KR, KR3, KR5 ja KR0 tiedoista ja kattaa vertikaalisen syvyysvälin 300-800 m kallioperässä. Yhdisteltävinä sivuaineistoina ovat olleet vedenjohtavuusarvot ja suuntaavan reikätutkan heijastukset. Yksittäisille aineistoille tehtiin ensin virhetarkistukset ja ne muunnettiin yhtenäiseen muotoon. Syvyyskalibroinnit tehtiin ensin menetelmäkohtaisesti. Rakoaineistojen automaattinen yhdistely tehtiin laaditulla Fracture Data Composition (FDC) ohjelmalla. Yhdistely perustuu korrelointitekniikkaan, jossa paras yhteensopivuus lasketaan raon geometristen ja ominaisuustietojen pohjalta. Yhdistely oli kaksivaiheinen, ensin yksittäisen aineiston vertailu näytetietoihin ja toisessa vaiheessa eri aineiston kokonaisyhdistely. Automaattisen haun pohjalta yhdistyi noin 90 % rakotiedoista toisiinsa. Loput tarkastettiin asiantuntija-arviona. Rakotietokanta koottiin rei'ittäin MSExcel-tiedostoiksi ja WellCAD-tietokantaan graafista esitystä varten. Rakotietokanta sisältää tiedot reiästä KR 797, KR3 356, KR5 575 ja KR0 200 raosta. Kahteen eri tyyppiseen koostelakiin reikää kohti kerättiin rakojen ja niihin liittyvien vedenjohtavuuden ja reikätutkan tiedot. Merkittävin työn tulos on asennoltaan ja rakotyypeiltään määritettyjen rakojen määrän kasvu 0-43 %:sta 8-59 %:iin eri rei'issä. Saadut yhdistelytulokset ovat myös kallion rakennevyöhykkeiden osalta hyvät. Aiemmin rakenteiden näyteraoista oli suunnattuja 3-9 %, nyt 28-49 %. Rei'istä havaittujen rakojen lukumäärät ovat kasvaneet työn tuloksena 3-9 %. Vastaavasti rakotiheys on kasvanut. Useilla vettäjohtavina kalliojaksoina esiintyy avoimia rakoja, mutta monissa vettäjohtavissa kalliojaksoissa vedenjohtavuus selittyy avoimien rakojen puuttuessa täytteisillä raoilla. Reikätutkan asennoltaan orientoitujen heijastusten ja rakojen yhteensopivuutta voidaan jatkossa tarkastella rakotietokannan avulla. A vainsanat: rakotietokanta

4 ellä, P., änninen, T., Voipio, S., Ahokas,. ja eikkinen, E. 997. Detailed fracture database from deep boreholes at Kivetty site. Work report 97-33. Posiva Oy, elsinki. 282 p. (in Finnish). ABSTRACT Posiva Oy studies the Finnish bedrock for the final disposal of the spent nuclear fuel. Preliminary site investigations were carried out at five sites, Kuhmo, yrynsalmi, Konginkangas, Sievi and Eurajoki during 987-992. Detailed site investigations have continued at Remuvaara in Kuhmo, at Kivetty in Äänekoski and at Olkiluoto in Eurajoki since 993. ln the beginning of 997 the investigations started also at Loviisa ästholmen. The investigations at these four sites will continue until 2000 when the site for final disposal of the spent nuclear fuel will be selected. The fracture database of Kivetty site is integrated and collected from several geological studies and geophysical measurements. The data sources are core mapping, mineralogical fracture study, electrical dipmeter, acoustic televiewer and borehole TV. At Kivetty the work covered the boreholes KR, KR3, KR5 and KR0 within vertical depth range 300-800 m. Other data utilised has been hydraulic conductivity values and directional borehole radar reflections. Data was first error checked method by method and converted to an uniform format. Depth calibrations were carried out for each method separately. The automatic fracture integration process was realised with computerised Fracture Data Composition (FDC) program. The integration is based on multiparameter optimisation which handles both geometric and parametric values. The process is a two phase one: first between core data and each logging method data subsequently followed by multimethod data combination. In the automatic process 90 % of fractures were joined. The portion left was joined with the help of expert judgement. The fracture database was coded into a MS Excel format table and into WellCAD database for graphics presentation. The database contains information from 797, 356, 575 and 200 fractures from boreholes KR, KR3, KR5 and KR0, respectively. Two combined logs from each borehole contain all data plus hydraulic conductivity values and borehole radar reflections. The most important result is the increase of the number of oriented fractures previously between 0-43 % and now up to 8-59 % level. Similar results are also valid in identified structural units. Previously the portion of oriented fractures was low 3-9 %, but could now be raised up to range between 28-49 %. The total number of identified fractures has been increased by 3-9 %. Frequently hydraulically conductive sections show occurrence of open fracture(s), but in several cases the hydraulic conductivity must be explained by filled fractures as no open fractures are present. The fracture database makes it also possible to compare the correspondence of oriented borehole radar reflections to oriented borehole fractures in the future. Keywords: Fracture database

5 SISÄLLYSLUETTELO Tiivistel mä... 3 Abstract... 4 JODATO... 6 2 TUTKIMUSAIEISTOJE KÄSITTELY... 9 2. Yleistä... 9 2.2 Lähtöaineistoihin liittyvät yleiset rajoitukset... 6 2.3 Aineistojen peruskäsittelyt ja muokkaukset... 8 2.3. Kairaustiedot ja näytekartoitus... 8 2.3.2 Sähköinen dipmeter-mittaus... 20 2.3.3 Reikä-TV... 25 2.3.4 Televiewer... 28 2.3.5 Mineralogia... 30 2.3.6 Vedenjohtavuus- ja virtausmittaukset... 32 2.3. 7 Reikätutkan luotaukset... 32 2.3.8 Kivilajit ja kallion rakennevyöhykkeet... 35 2.3.9 äytehukkajaksot ja nostot... 36 3 RAKOTIETOAIEISTOJE YDISTÄMIE... 37 3. Lähtökohdat... 37 3.2 Korrelointitekniikka... 38 3.3 Pääaineistojen yhdistely: näytetiedot, reikä-tv, dipmeter, televiewer ja mineralogia... 4 3.4 Tietokannan rakenne ja kuvaus... 45 4 RAKOTIEDOT KAIRAREI'ITTÄI... 5 4. Yleistä... 5 4.2 Rakotietokanta KI-KR... 53 4.3 Rakotietokanta KI-KR3... 58 4.4 Rakotietokanta KI-KR5... 62 4.5 Rakotietokanta KI-KR 0... 66 5 YTEEVETO JA JOTOPÄÄTÖKSET... 7 LÄDELUETTELO... 73 LIITE LIITE 2 LIITE 3 LIITE 4 LIITE 5 LIITE 6 LIITE 7 LIITE 8 LIITE 9 Syvyyssidontataulukot.... 77 Reiän KI-KR rakotietokannan yhdistelmälaki... 87 Reiän KI-KR rakotietokannan yhdistelmälaki 2... 22 Reiän KI-KR3 rakotietokannan yhdistelmälaki... 46 Reiän KI-KR3 rakotietokannan yhdistelmälaki 2... 73 Reiän KI-KR5 rakotietokannan yhdistelmälaki... 9 Reiän KI-KR5 rakotietokannan yhdistelmälaki 2... 225 Reiän KI-KR 0 rakotietokannan yhdistelmälaki... 248 Reiän KI-KR 0 rakotietokannan yhdistelmälaki 2... 269

6 JODATO Posiva Oy tekee käytetyn ydinpolttoaineen loppusijoitusta varten kallioperätutkimuksia. Alustavat sijoituspaikkatutkimukset on aloitettu vuonna 987 viidellä paikkakunnalla; Kuhmossa, Konginkankaalla, Sievissä, Eurajoella ja yrynsalmella. Vuodesta 993 lähtien tutkimuksia on jatkettu Kuhmon Romuvaarassa, Äänekosken Kivetyssä ja Eurajoen Olkiluodossa. Vuonna 996 aloitettiin esiselvitykset Loviisan ästholmenilla. Paikka liitettiin varsinaisiin tutkimusalueisiin vuoden 997 alussa. äillä neljällä tutkimuspaikalla jatketaan yksityiskohtaisia sijoituspaikkatutkimuksia vuoteen 2000 asti, jolloin loppusijoituspaikka valitaan. Yhtenä tutkimusaiheena on ollut kallioperän yksityiskohtaisen rakotiedon keruu ja analysointi erilaisin tutkimusmenetelmin. Vuosina 987-92 tutkittiin rakoilua yleisesti kairaustietojen, geofysiikan reikämittausten ja vedenjohtavuusmittausten avulla. Vuosina 993-96 tehtiin yksityiskohtaisempia mittauksia useiden uusien geofysiikan keilaintyyppisten mittausten avulla, vedenjohtavuusmittaukset virtausmittarilla ja tarkennettiin rakokartoituksia mineralogian osalta. Tämän työn tavoitteena on ollut luoda kairanreikäaineistoihin perustuva yhtenäinen rakotietokanta, joka kuvaa suunniteltujen loppusijoitustilojen olosuhteita syvällä kalliossa. Työssä on koottu yhtenäiseen ja käyttökelpoiseen muotoon olemassaoleva tieto ja tulkintaa on tehty vain rajatapauksissa. Tieto on tärkeää varsinkin ajatellun loppusijoitustilan lähialueelta eli syvyysväliltä 300-600 m maanpinnalta. Tavoitteena on myös ollut laajentaa ja täydentää tietoja kallioperän pohjaveden virtausreiteistä: erityisesti kapeista vyöhykkeistä ja yksittäisistä vettäjohtavista raoista. Lisäksi saadaan kuvattua virtausreittien muotoa, pituutta ja avaumaa. Yhtenä tärkeänä osana on myös karakterisoida laajempien rikkonaisuusvyöhykkeiden sisäistä rakennetta, esimerkiksi kuinka rakoilu ja vedenjohtavuus jakautuvat ja millaisia ovat rakojen eri ominaisuudet. Tämä tieto on käyttökelpoista loppusijoituksen tekniikan, kallion luokittelun ja kalliotilojen suunnittelua varten, esimerkkinä rakennusteknisesti merkittävät rakovyöhykkeet ja näihin kohdistettavat toimenpiteet. Käytännössä työ on rajattu niin, että se käsittää yhtenäisen, yksityiskohtaisen rakoaineiston luonnin syvyysväliltä 300-800 m Romuvaarasta, Kivetystä ja Olkiluodosta neljän tai viiden reiän aineistoista kultakin alueelta. Valitut reiät sijaitsevat aina tutkimusalueiden keskiosassa ja edustavat alueelta tavattavia tyypillisiä kivilajeja ja rakoilua. Raportin luvuissa 2 ja 3 käsitellään rakotietokannan lähtöaineistot ja käytetty tekniikka. Luku 4 sisältää yhdistetyn rakoaineiston esityksen ja tarkastelun.

7 Työssä on käytetty tärkeimpänä perus- ja vertailuaineistona kairausnäytekartoituksen rakolistaa tai sen korjailtua jatkoversiota. Geofysiikan uusista luotauksista on ollut käytössä sähköisen dipmeter-anturin lokit tulkintoineen sekä akustisen televiewerluotauksen kuvat tulkittuine rakolistoineen. Reikä-TV- luotauksia on suoritettu tärkeimmissä kairanrei'issä ja tulkintaa on tehty valituilta reikäjaksoilta. Kallion vedenjohtavuudesta on ollut käytössä 2 m tulppavälillä tehtyjen virtausmittausten lisäksi uusimpien TU-mittausten tulokset. Rakojen ja rakoparvien jatkuvuutta on voitu arvioida suunnatun reikätutkan luotaustuloksia tarkastelemalla. Reikätutka on kuitenkin geofysikaalisena mittauksenaja erotuskyvyltään suorasta rakokartoituksesta poikkeava. Sen tuloksia voidaan hyödyntää parhaiten täydentävissä vertailuissa. Useista rei' istä on tehty rakomineralogian kartoitukset, joiden tulokset ovat myös olleet käytössä. Rakojen erilaisia karakterisointimenetelmiä selvitettiin v. 995-96 Posivan ja Svensk Kärnbränslehanteringin (SKB) yhteishankkeessa. Työn painopiste oli rakokarakterisointimenetelmien vertailussa ja eri mittausaineistojen yhdistämisen tekniikoissa (Labbas 997). Kohteina olivat Kivetyn reikä KR ja Romuvaaran reikä KR3. Työn tuloksena havaittiin, että eri mittausmenetelmät täydentävät toisiaan ja että paras tulos saavutetaan usean menetelmän yhteiskäytöllä. Suunnatun rakotiedon osuus voitiin nostaa 5-25 %:n tasolta 38-63 %:n tasolle. Erityisen arvokasta suunnattu rakotieto on rako- ja rikkonaisuusjaksoista, joiden tulkinta perustuu aina osin rakojen asentoon ja joista kairausnäytetieto on puutteellisinta. Esimerkki Kivetyn KR reiästä saavutetusta kokonaistuloksesta on kuvassa. Kairausnäytteen antamaa rakotietoa on aiemmin myös tarkistettu kallion yksityiskohtaisten virtausmittausten ja täydentävien näytekartoitusten avulla (Melamed & Front 995) ja myöhemmin myös käyttäen hyväksi reikä-tv:n kuvia ja tulkintoja vettäjohtavien rakojen etsinnässä (Melamed & Front 996). Yleensä varsin hyvä korrelaatio esiintyi havaittujen potentiaalisesti vettä johtavien rakojen ja vedenjohtavuusarvojen kesken. Yksittäisten rakojen korrelointi on kuitenkin vaikeaa ja useista kohdista ei vedenjohtavuutta selittävää rakoa löydetty.

8 KIVETTY, BOREOLEKRl Core mapped 2850 fractures - 74 core oriented fractures correlated both in core and TV. - 09 fractures common in core, dipmeter and TV. S latistics of fractures in core CORE FRACTURES: [J Unoriented,.2433 fractures - 72 core orie.nted fractures co.rrelated both in core and dipmeter. Tigbt 5.0 % D Oriented, 47 fractures Filled 44.0 % rä) Borehole KRl has a total of about 3000 fractures or more. lmproved fracture orientation recovery by using core, dipmeter and borebole TV was about 200- fractures (38-40 % of the total). tne : K-KR.summ.sp.kuva Kuva. Kivetyn reiästä KRJ eri menetelmin havaitut raot ja näiden keskinäiset osuudet ( Labbas 997).

9 2 TUTKIMUSAIEISTOJE KÄSITTEL V 2. Yleistä Työn lähtökohtana on ollut atk-ohjelmallisesti tarkistaa, korjata, muuntaa, yhdistää ja analysoida mahdollisimman suuri osa aineistoista ja rajoittaa asiantuntijatyö välttämättömään erityisten seikkojen ratkaisemiseen. Atk-käsittely on myös välttämätöntä yksittäisten havaintojen suuren määrän vuoksi. Kallion keskimääräinen rakotiheys vaihtelee alueittain välillä - 4 kpl/m ja kairanreikien yhteensä noin 2000 m käsittävästä aineistosta on tällöin useita tuhansia keskenään korreloitavia havaintoja ja viitteitä. Tästä syystä koodaus, indeksoinnit, algoritmien kehittely, tiedostojen nimeäminen ym. ovat työssä tärkeässä asemassa. Myös tulosten esittäminen välitarkasteluja, asiantuntijatulkintaa ja lopullisia tulosteita varten on suunniteltu tarkoin. Työssä on käytetty Advanced Logic Technologyn WellCAD -ohjelmaa, joka on tiedonhallinta-ja esitysjärjestelmä kaiken tyyppisille reikätutkimusaineistoille. Kohdassa 2 esitettävien aineistojen käsittelyt ja syvyyskorjaukset suorittaa tarkoitusta varten laadittu atk-ohjelma FDB (Fracture DataBase). Ohjelma koostuu normaaleista tiedostonkäsittelyrutiineista, tiiviistä käyttöohjeosuudesta ja varsinaisista luku- ja kirj oitusosuuksista. Kivetystä on työssä tarkasteltu seuraavia reikiä ja reikäsyvyysvälejä: reikä KR 300-900 m, reikä KR3 300 - reiän loppu (769,75 m), reikä KR5 300 - reiän loppu (852,25 m) ja KR0 250 m - reiän loppu (60,00 m). Aineisto on yksityiskohtaisesti lueteltu rei'ittäin taulukoissa a-d. Suurin osa lähtöaineistoista on haettu Posivan TUTKA-tietokannasta. Kairausnäytteen nostot (rajat) ja hukkajaksot on digitoitu raporteista. Rakomineralogian osalta on pääosin käytetty Gehör et al. ( 995 ja 996) systemaattisen kartoituksen tuloksia, jonka keskeinen tulosaineisto (taulukot) on tallennettu digitaalisessa muodossa TUTKA-tietokantaan. Reikien KR, KR3 ja KR5 rakomineralogiakartoituksia on puuttuvilta osin täydennetty Lindbergin & Paanasen (989 ja 990) kartoituksilla.

0 Taulukko Ja. Kivetyn reiän KRllähtöaineisto. ---:::.:......l..i-:i:... L:.;e:.....l..:.:.:.:i----.l..:..:.:.... äytekartoitus Rakolista, nostot, 300-900 m SITU hukkajaksot, 88-30 katkos-ja rakoluku,... l... l........ Y..2Y.Y..... J Sähköinen Luotauskäyrät, 300-900 m P A TU Kolmivartinen dipmeter rakopiirrelistat 95-08e mittapää...... l..... Y.... J... l... Akustinen Kuvat, tulkitut j 300 - j P A TU j.. T..!.Y.... t...p.!..-.......?..?..?.?........?.?.::9..?...... Reikä-TV j TV -kuvat, tulkitut i 300-900 m P ATU Kaksi tiedostaa l rakolistat 95-9e. 40-00 m PATU mm 96-57e resoluutio 2. 35-345 m 0.25 mm resoluutio... oli... TU- ja 2 m mittausväleille 300-900 m PATU Mittausrajat virtausmittaus, lasketut vedenjohta- 95-36e TU 0 m/s vedenjohtavuus vuudet P ATU (Moye), 96-49 eromitt. o lo.. mls (Thiem) Vettäjohtavat Rakolista j 300-900 m j P ATU j Muutetut tiedot raot 95-6e päivitetty l l näytekartoituk-................. 2----- Suuntaava j Tulkitut suunnatut j 300-900 m j P A TU j reikätutka heijastajat 95-2e Rki Rkiii---;;-y-y 3ao 9aa s:r:ru si:ru logia : rakotyyppi, -kulma, 89-42 kartoituksesta rakomineraalit P A TU otettu mukaan 95-86 ne reikävälit, joita ei ole uudelleen kartoitettu

Taulukko lb. Kivetyn reiän KR3 lähtöaineisto... ::::.:....!-i.:::... L.;;;_.....t..:.:.:.:i.:...L:..:.:... äytekartoitus Rakolista, nostot, 300 - SITU Koostuu hukkajaksot, 769,75 m 89-34 kahdesta katkos- ja rakoluku, PATU osasta: valokuvat 94-2 0-50,96 mja 503,80-769,75... m... Sähköinen Luotauskäyrät, 300-766,5 m PATU Kolmivartinen -p----- --*p------ l... l..?.?.q.---- l...p--- Akustinen Ei mitattu reiässä Televiewer KR3 + Reikä-TV TV-kuvat 300-765 m PATU ReikäTV- 95-9 e tuloksia ei ole...[........... ----- TU- ja 2m mittausväleille 300-764 m PATU Mittausrajat virtausmittaus, lasketut vedenjohta- 95-36e TU 0-ll m/s vedenjohtavuus vuudet P A TU (Moye), 96-47 eromitt. 0. 0 m/s (Thiem) + Vettäjohtavat Rakolista 300-770 m P ATU Muutetut tiedot raot l l l 95-6e l päivitetty näytekartoituk- j J... i... l Suuntaava Tulkitut suunnatut 300-770 m P A TU...------- reikätutka heijastajat l l 95-2e l Rk---! Rkiii-- y ;;;;--- "3aa --77a sifu sifu logia rakotyyppi, -kulma, 90-34 kartoituksesta rakomineraalit P A TU otettu mukaan.:i 95-86 [:it, kartoitettu

,:_: :.; 95-86 2 Taulukko lc. Kivetyn reiän KR5 lähtöaineisto... ::::.:.... J.i.:.:...l..:.;;... l..:.;:.::...l..::.:.:... äytekartoitus Rakolista, nostot, 300 - SITU Koostuu hukkajaksot, 852,25 m 89-39, kahdesta katkos- ja rakoluku, PATU osasta: valokuvat 94-6 0-508,66 mja 508,80-852,25... m Sähköinen Luotauskäyrät, 300-85 m P ATU Kolmivartinen..!.P--t... l...*-9.p.!.--.-... J... i.. 2?...... l...p--- Akustinen ei mitattu Televiewer reiässä KR5 Reikä-TV TV -kuvat, tulkitut 300-850 m P A TU Tulkitut rakolistat 96-57e reikävälit 40-340 m,... l... l... l... l..?.2.....?..9..... TU- ja 2m mittausväleille 300-848,5 m PATU Mittausrajat virtausmittaus, lasketut vedenjohta- 95-36e TU 0 m/s vedenjohtavuus vuudet P A TU (Moye), 96-48 eromitt. o IO........(!.-)... Vettäjohtavat Rakolista 300 - P ATU Muutetut tiedot raot 852,25 m 95-6e päivitetty näytekartoituk- sen rakolistaan + Suuntaava Tulkitut suunnatut 300 - P A TU ---t....hj---j... l....?...?...... l.. 2?..--... l... Rakominera- Rakolista: syvyys, 300- SITU SITUlogia rakotyyppi, -kulma, 852,25 m 90-34 kartoituksesta rakomineraalit j j P A TU otettu mukaan [i:!lit, kartoitettu

3 Taulukko ld. Kivetyn reiän KRJ 0 lähtöaineisto... ::::......i...=::... J.--- l.. :;:.:i.:....l..::.:.:.... äytekartoitus Rako lista, nostot, 250-60 m P A TU Ei suunnattua hukkajaksot, 95-47 näytettä reiästä katkos- ja rakoluku,... t.. Y..9.Y..... l... t... l... Sähköinen Luotauskäyrät, 250-609 m P A TU elivartinen --=-t:....!..:-:l.i.t.:... L....l..-----.L.t:--- Akustinen ei mitattu reiässä Televiewer KR0 Rikä-\' ri-rittt r r r... J :--------...........!......!........ TU- ja 2 m mittausväleille j 250-52,7 m PATU j Mittausrajat virtausmittaus, lasketut vedenjohta- 96-29e TU 0 m/s vedenjohtavuus vuudet P A TU (Moye), 96-5 eromitt. 0. 0... l... l.... CT..l... Vettäjohtavat ei tulkittu reiässä raot KR 0 s -t-- --r Tikii.i -ii Ti s a 6ia ri>äiu r reikätutka heijastajat 96-53e Rki rrkiii---y-y;; : ri s a -6ia rpätu r logia rakotyyppi, -kulma, j 96-3 j rakomineraalit Aineistoille on tehty kokonaisvaltaisesti tarkistuksia ja korjauksia. Tiedostojen peruskäsittely tehtiin ohjelmallisesti. Ohjelman raportoimat virherivit käytiin läpi ja tarvittavat korjaukset tehtiin käsin. Muokatuissa tiedostoissa käytetään seuraavia määrittelyjä, merkintöjä ja yksikköjä: desimaalierotin piste, kenttien erotin tabulaattori, syvyydet metreinä, avaumat ja täytteen paksuudet millimetreinä, kaadesuunta myötäpäivään pohjoisesta asteina (90 itä, 270 länsi), kaade asteina vaakatasosta (0 vaaka-, 90 pystysuora), rakokulma, ts. raon ja kairanreiän leikkauskulma määritellään siten, että 0 on pitkin kairanreikää ja 90 kohtisuoraan reikää vasten,

4 tuostiedostojen (*d. *) alkuun kirjoitetaan sarakkeittain otsikkorivit, jos kyseistä reikää koskevat alkuperäistiedot ovat useassa osalokissa, käytetään rakotietoja sisältävälle tulostiedostolle juoksevaa lakinumeroa raolle annettavan tunnuksen ensimmäisenä numerona, esim. osalokin raot saavat tunnuksen xxx, kunkin rakotietoja sisältävän muokatun tulostiedoston ensimmäisessä sarakkeessa on juokseva raontunnus, jonka alussa on mahdollinen osalokin tunnus ja loppuosa on raon rivinumero alkuperäisessä lähtötiedostossa vedenjohtavuuksista käytetään sen logaritmia (lgk). Lähtötietoihin liitettävän indeksin tarkoituksena on säilyttää jäljitettävyys ja mahdollistaa tarvittaessa iteratiivinen käsittely. Ennen prosessointia arvioitiin en lähtötiedoille parametreittain näiden tarkkuuksia, epävarmuuksia ja ongelmakohtia. ämä arviot on listattu menetelmittäin taulukkoon, joka on liitteenä Olkiluodon syväkallion yksityiskohtainen rakotietokanta -raportissa (Saksa et al. 997). Kairaustietojen matka-arvoa (m) on käytetty aina ja kaikilta osin reiässä sijaintikohdan sidonta-arvona. Muut reikäaineistot on sidottu tähän vertailuasteikkoon. äin on tehty niissäkin tapauksissa, joissa kairausnäytteestä on voitu todeta todennäköinen virheellinen matkalukema tai matkalukeman muutos, mutta sitä ei ole kuitenkaan voitu korjata oikeaksi. Koska useimmat reiät ovat kaltevia, on vertikaalinen syvyysarvo eri kuin matka-arvo. Tässä työssä käytetään matka-arvoista pitkin reikää mitattuna nimitystä (reikä)syvyys. Käsitelty todellinen, vertikaalinen syvyysväli 300-800 m maanpinnalta on rajattu reikäpituuden matka-arvoista lähimpiin 50 m:n tasalukemiin. Kun työssä on rajauduttu vertikaaliseen syvyysväliin 300-800 m, on useimmat reiät käsitelty reikäsyvyysväliltä 300-900 m. Reikäsyvyyksien kalibrointi on tärkein yksittäinen tulosaineistojen korjaus ja säätö. Syvyysvirhe, joka voi aiheutua mm. kaapelivenymästä, liukumisesta, tasovirheestä ja mittaus virheestä, voi olla metrejä ja parhaimmillaankin kymmeniä senttejä tyypillisessä 500-000 m syvässä reiässä. Syvyyskorjausten tavoitteena on saada jäännösvirhe alle 0,2 m. Syvyyskorjausta voidaan tehdä myös iteratiivisesti: ea perussäätö, vertailu, uusien kalibrointipisteiden haku, tarkistus tavoitearvoon, uusi korjaus, jne. Joskus on vaikea löytää syvyyskorjausta aloitettaessa varmoja referenssipisteitä. Korjauspistetiheyden pitää olla alle 50 m ja yleensä 0-30m pisteväli on riittävä. Reikäsyvyyden kalibroinnin tarkkuusvaade kasvaa rakotiheyden funktiona. Syvyyssäädön jäännösvirheen t pitäisi olla pienempi kuin puolet keskimääräisestä rakovälistä reiässä eli

5 t < (2 F) ( ) kun F = keskim. rakotiheys (kpllm) reiässä. Jos kokonaisrakotiheys F on kpl/m, pitää t olla pienempi kuin 0,5 m ja kun kokonaisrakotiheys F on esim. 3 kpl/m, pitää t olla pienempi kuin 0,7 m. Koska raot ryhmittyvät usein parviin ja tiheisiin pakkoihin, on syvyyskorjauksen tavoitearvon oltava 2-3 kertaa keskimääräisen rakotiheyden antamaa arvoa parempi. Syvyyssäädön jäännösvirhettä voidaan arvioida kalibrointipisteiden käyräsovituksin ja jäännöspoikkeamin vain osaa kalibrointipisteistä käytettäessä. Syvyyskorjaus suoritetaan kullekin aineistolle ja reiälle laaditun syvyyskorjaustiedoston avulla. Tiedostossa luetellaan pareittain korjatut ja korjaamattomat syvyyksiä. Korjaus suoritetaan paloittain lineaarisesti ja korjauspisteiden kattaman alueen ulkopuolella käytetään lähintä vakiokorjausta. Tiedostojen nimeämisessä on käytetty seuraavaa käytäntöä: Tiedostonimi on muotoa tnnmxxxk.ppp, jossa t = tutkimusalueen tunnus o = Olkiluoto, k = Kivetty, r = Romuvaara nn = reiän tunnus kahdella numerolla m = menetelmän/ominaisuuden tunnus r = kairausraportin rakoluettelo d = dipmeter tulkintatulokset o = dipmeter mittaustulokset t = televiewer tulkintatulokset b =reikä-tv g = reikätutka m = mineralogia n =nostot h = näytehukkajaksot v = vettäjohtavat raot f = vedenjohtavuustulokset = kivilajitiedot z = rakovyöhykkeet

6 xxx =vapaasti käytettäviä kirjaimia riippuen käsittelyvaiheesta k = käsittelyvaiheen tunnus a = Pasivan TUTKA-tietokannasta haetut muokkaamattomat tiedot; jos saman reiän tiedot koostuvat useista paloista, numeron xxx osassa esim. o tarkoittaa, että on vain yksi tiedosto, o2 tarkoittaa, että tiedosto on ensimmäinen kahdesta tiedostosta ( osalokeja) d = tulostiedosto, jossa ovat tarkastetut ja yhtenäiseen muotoon muokatut tiedot ppp = tiedostotyyppi Esimerkkinä tiedoston nimestä ja sen tulkitsemisesta on nimi k05ro2a.txt. Merkintä tarkoittaa Kivetyn kairanreiän KR5 kairausraportin rakoluetteloa, järjestyksessä ensimmäistä kahdesta tiedostosta (reikä on kairattu kahdessa osassa, joten rakoluettelo on erikseen reiän alku- ja loppuosasta). Tiedostonimen viimeinen merkki a kertoo, että kyseessä on käsittelemätön aineisto. 2.2 Lähtöaineistoihin liittyvät yleiset rajoitukset Tämän työn tavoitteena on tuottaa useasta erilaisesta rakoilua kuvaavasta tulosaineistosta yhtenäinen tietokanta ja esitys. Kaikkiin yksittäisiin tutkimusaineistoihin liittyy rajoituksia, ongelmia ja virhelähteitä. Seuraavassa luetellaan eri aineistoissa esiintyvät tärkeimmät virhelähteet, jotka huomioidaan korjauksilla sekä tarkistuksilla. Monet rajoitukset ja virhetilanteet voivat liittyä toisiinsa ja viime kädessä ne ratkaistaan eri aineistojen yhdistämisvaiheessa asiantuntija-arviona. Kairausnäytetiedot ei suunnattua näytettä rikkanaisista kalliojaksoista mittaus- ja kirjausvirheet oikeita rakoja merkitty katkoksiksi ja katkoksia raoiksi näyte väärinpäin laatikossa näytehukkajaksoista ei ole (rako)tietoja Sähköinen dipmeter-luotaus kiisut ja grafiittiraidat on tulkittu rakopiirteiksi - osa tulkituista anomalioista epävarmoja johtuen datassa esiintyvästä kohinasta

7 syvyyskorjaustenkin jälkeen voi syvyysarvoissa olla residuaalivirhettä virheellisiä piirretulkintoja lähekkäisten anomalioiden osalta (monikäsitteisyys) yhdellä tai kahdella nastalla rekisteröidyn anomalian sijaintia ja asentoa ei voi tulkita tiheärakoisia jaksoja ei aina ole voitu tulkita Akustinen televiewer-luotaus juonet voivat tuottaa rakojen kaltaisia tulkintoja jos raon kohdalla kairanreiän seinämän pinnan muoto ja elastiset ominaisuudet eivät ole anomaalisia, ei raosta saada havaintoa kapeat alle - 5 mm:n paksuiset raot eivät erotu datassa voi olla paikoin korkea kohinataso Reikä-TV -luotaus ohuita juonia saattaa olla tulkittu raoiksi osa raoista ei näy tummissa tai vaaleissa kivilajeissa osassa reikä-tv -kuvista on anturin epätasaisesta liikkeestä aiheutuvaa "pykällystä", ei tulkittavissa rakoja ko. kohdista alle mm:n paksuiset raot eivät näy kuvassa tulkitsemattomaksi jääneet rakohavainnot Reikä-TV-mittaukset on tehty rei'issä KR, KR3 ja KR5, mutta kuvien tulkintaa on tehty vain rei'istä KR ja KR5. Reikä KR on mitattu koko pituudeltaan mm resoluutiolla ja sen lisäksi väli 35-345 m 0,25 mm:n resoluutiolla (ks. taulukko a sekä Stråhle 995 ja 996). Tulokset on tulkittu koko mitatulta syvyysväliltä. Reiän KR5 tuloksista on tulkittu etukäteen valitut rikkonaisimmat ja vettäjohtavimmat välit (ks. taulukko c ja Stråhle 996), muissa osissa reikää olevat rakohavainnot ovat tulkitsemattomia. Suuntaava reikätutkaus (60 Mz) tutkan heijastukset aiheutuvat sähkönjohtavuuden ja dielektrisen permitiivisyyden vaihtelun rajapinnoista, jotka voivat liittyä muuhunkin kuin kalliorakoiluun menetelmän havaintoraja ohuille homogeenisille kerroksille on jopa kymmenien senttimetrien luokkaa Rakomineraloginen näytekartoitus mittaus- ja kirjausvirheet kattaa pääasiassa vain avoimet ja täytteiset raot havainnot esitetty paikoin syvyysväleinä

8 Gehör et al. (995 ja 996) kartoituksen rakomineralogista aineistoa on täydennetty Lindbergin & Paanasen (989, 990) kartoitustuloksilla. Eri aineistot on koottu samaan taulukkoon, minkä yhteydessä on asiantuntija-arviona yhdistetty samoiksi tunnistetut raot. 2.3 Aineistojen peruskäsittelyt ja muokkaukset 2.3. Kairaustiedot ja näytekartoitus äytekartoituksen alkuperäisen tulostiedoston kentät ovat: syvyys, raon laatu, rakokulma, rakopinnan väri, täytteen paksuus, täytteen laatu, rakopinnan muoto, rakopinnan laatu, raon kaadesuunta, raon kaade, huomiosarake, korjattu kaadesuunta, korjattu kaade Muokattu tiedosto sisältää seuraavat kentät: tunnus, syvyys, rakokulma, kaadesuunta, kaade, raon laatu, väri, väri2, väri3, paksuus, täyte, täyte2, täyte3, pinnan muoto, pinnan laatu, väli, huom. Kivetyn rei'issä KR3 ja KR5 on yhdistetty SITU- ja PATU-vaiheen kairausten tulokset. äytekartoituksen tulostiedostojen alussa on vaihteleva määrä otsikko- yms. rivejä. Rakoluettelon keskellä on muista poikkeavia rivejä, jotka kuvaavat esim. näytehukkajaksoja. Kaadesuunta- ja kaadearvot on erotettu /-merkillä. Eri riveillä voi olla eri määrä tietoja ja sarakkeiden erottimina on käytetty vaihtelevia merkkejä. Tunnus rivin numero, jolla rako esiintyy lähtötiedostossa Syvyys desimaalierottimena pilkku, muutetaan pisteeksi tarkastetaan, että syvyys on koko ajan kasvava Rakokulma rakokulma on annettu gooneina, muutetaan asteiksi kaavalla d = 90. g 00 (2) missädonkulma asteinaja g gooneina,

9 korjataan annettu rakokulma s.e. 0 on reiän suuntaan ja 90 kohtisuoraan reikää vasten kaavalla b = 90 - a (3) missä b on rakokulma suhteessa reiän suuntaan asteina ja a rakokulma suhteessa reiän poikkisuuntaan asteina. tarkastetaan, että rakokulma on välillä 0-90 Kaadesuunta käytetään viimeisessä sarakkeessa olevaa korjattua kaadesuunta-arvoa (referenssinä on tosipohjoinen) kaadesuunta annettu gooneissa, muutetaan asteiksi kaavalla (2) tarkastetaan, että kaadesuunta on välillä 0-360 Kaade käytetään viimeisessä sarakkeessa olevaa korjattua kaadearvoa (referenssinä vaakataso) kaadesuunta annettu gooneissa, muutetaan asteiksi kaavalla (2) tarkastetaan, että kaade on välillä 0-90 Paksuus on annettu vain joistakin raoista, yksikkönä mm jos paksuus annettu, tarkastetaan, että se on suurempi kuin 0 mm Väli kenttä saa arvon, jos kyseessä on tiettyä syvyysväliä kuvaava tieto ( esim näytehukkajakso), syvyys on tällöin välin keskisyvyys tai muuten viitataan useaan rakoon. Muut kentät kentät vastaavien lähtötiedoston otsikkojen mukaan täytteitä ja värejä voi olla useampia kuin yksi (max 3) kaikista tekstikentistä (paitsi huomio) etsitään määriteltyjä täytteiden ja värien lyhenteitä, jos niitä löytyy ne tulostetaan rakotäyte/väri kenttiin huomio-kenttään tulostetaan alkuperäisen huomiokentän arvo, sekä kaikki muista tekstikentistä löydetyt tunnistamattomat arvot

20 2.3.2 Sähköinen dipmeter -mittaus Dipmeter-mittauksen alkuperäisen tulostiedoston kentät ovat: tunnus, syvyys, raon kaadesuunta, raon kaade, -P0/00 eli sovituksen hyvyyttä kuvaava parametri, tulkinnassa käytettyjen pisteiden lukumäärä, Q eli laatuparametri, reiän suunta, reiän poikkeama pystysuunnasta,. nastan suunta Muokattu tiedosto sisältää seuraavat kentät: tunnus, korjattu syvyys, alkuperäinen syvyys, rakokulma, kaadesuunta, kaade, kalibrointimerkki, pisteitten lukumäärä, -P0/00, Q Lähtötietaina voi olla useita tulostiedostoja ( osalokeja) reikää kohti. ämä on yhdistettävä ennen käyttöä muiden rakoaineistojen kanssa. Tiedostojen alussa on tekstirivejä, jotka poistetaan. Tunnus rivin numero, jolla rako esiintyy lähtötiedostossa, huom. ei siis dipmeter-tiedostossa annettutunnus Korjattu syvyys ja syvyys syvyys on suoraan lähtötiedostossa annettu syvyys korjattu syvyys lasketaan kalibrointipisteiden avulla, alla on käsitelty kalibrointipisteiden määräytymistä reikäkohtaisesti tarkastetaan, että syvyys on koko ajan kasvava Reikä KI-KRl Etsityt syvyyskalibrointipisteet on esitetty kuvassa 2 ja taulukkona liitteessä. Alunperin kalibrointi tehtiin käyttäen samoja kalibrointipisteitä kuin Labbas (997). Piirrettäessä näin korjatut dipmeter-raot ja muiden menetelmien raot rinnakkaisiksi WellCAD -lokeiksi havaittiin syvyyskorjauksessa olevan virheitä. Virheoletusta vahvisti kalibrointipisteille lasketun syvyyseron (kairausnäytteen syvyys - dipmeterin syvyys) heilahteleva käyttäytyminen reikäsyvyyden funktiona. Syvyyskalibrointi tehtiin asiantuntijatyönä kokonaan uudestaan käyttäen rinnakkain piirrettyjä kairausrakojen ja syvyyskorjaamattomien dipmeter-rakojen WellCAD-lokeja. Vaihtelu pitkin reikää on suuruudeltaan välillä +,8- +2,82 m. Keskipoikkeama välillä 300-900 m on +2,09 m. Rakoja yhdistettäessä havaittiin vielä, että syvyyskorjauspiste syvyydellä 373,54 m on virheellinen. Se vaikutti kolmeen dipmeter-rakoon: 29, 292 ja 293. äiden liittäminen muiden menetelmien rakoihin tehtiin asiantuntijatyönä.

2 KI-KR dipmeter-sidonnat 3-------------------------------------------------------- *+ -t "'r + ++ 2.5 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -Tf- - - :r *-...= - - - - - - - - - - - - - - + + ij.++ 2 - - - - - - - - - - - - - - - +:,E: t. + -+f +."t:t"t!. ---_-f: - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - + + + E ö *+.5 - - -.:T- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - C/) + + + Kalibrointipisteet 0.5 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 0+--------------+--------------r-------+------------- 250 350 450 550 650 750 850 950 Syv.ero = kair.näyte - dipmeter Matka reiässä, m Kuva 2. Reiän KI-KRJ dipmeter-rakojen syvyyskorreloinnin tulokset. KI-KR3 dipmeter-sidonnat 2.5---------------------------------------------------------, 2 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - +- -... +- t- ---- ++ + + + + + + ++ +f- + + E.5 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -.-f: - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -... ö Q) > >a C/) 0.5 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - + Kalibrointipisteet o+----------4---------------+----------+--------- 300 350 400 450 500 550 600 650 700 750 Syv.ero = kair.näyte - dipmeter Matka reiässä, m Kuva 3. Reiän KI-KR3 dipmeter-rakojen syvyyskorreloinnin tulokset.

22 Reikä KI-KR3 Etsityt syvyyskalibrointipisteet on esitetty kuvassa 3 ja taulukkona liitteessä. Kalibrointipisteet on määritetty asiantuntija-arviona. Reiässä KR3 on dipmeterille havaittu melko suuri (,86 m) yhtenäinen syvyyssiirtymä näytearvoihin verrattuna. Reikä koostuu SITU-vaiheen kairanreiästä välillä 300-503,20 m ja PATU-vaiheen jatko-osasta 769,75 m:n syvyydelle. Vaihtelu pitkin reikää on tasaisesti käyttäytyvää ja suuruudeltaan välillä +,53- +2, m. Reikä KI-KRS Asiantuntija-arviona etsityt syvyyskalibrointipisteet on esitetty kuvassa 4 ja taulukkona liitteessä. Reiässä KR5 ovat dipmeterin syvyysarvot tasaisesti kasvavia ja näytearvojen yläpuolella (korjaus negatiivinen). Keskipoikkeama on -0,3 m. Reikä koostuu SITU-vaiheen kairanreiästä välillä 300-508,70 m ja PATU-vaiheen jatkosta 852,25 m:n syvyydelle. Suurin syvyyskorjaus on -0,66 m. Rakenteen R29 paksun rikkonaisuusjakson lävistyksestä on kalibrointipisteitä erittäin vaikea löytää. Syvyyskorjaus tehtiin kahdessa vaiheessa. KI-KRS dipmeter-sidonnat 0---------------------------------------------------- -0. - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - + + Korrelointipisteet -0.2 --------------.-t---------------------------------------------- E -0.3 ö... G) > ln -0.4-0.5-0.6 + i++ + - - - - - - :t-. - - -+ - _.:-- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - + +* + ---------------------------------------*- + + -----± - - - - - - - - - - - - - - + + + + -f+.-4- + - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -.i:: i: - -------- --""* + + + -0.7 -+---------+----..-----+------.-----+----------+--------+-----------! 250 350 450 550 650 750 850 Syv.ero = kair.näyte - dipmeter Matka reiässä, m Kuva 4. Reiän KI-KR5 dipmeter-rakojen syvyyskorreloinnin tulokset.

23 KI-KR 0 dipmeter-sidonnat 0.3------------=--------------------------------------------------------------------------------------------- \ + Korrelointipisteet \ 0.2 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 0. :t- t.... 0 E 0 G; :> -0. - T - - - > (/) -0.2... -0.3... +.... -0.4-0.5 +--------------+--------------+--------------+--------------+--------------+-------------+------------ 200 250 300 350 400 450 500 550 Syv.ero = kair.näyte- dipmeter Matka reiässä, m + Kuva 5. Reiän KI-KRJO dipmeter-rakojen syvyyskorreloinnin tulokset. Reikä KI-KRlO Asiantuntija-arviona etsityt syvyyskalibrointipisteet on esitetty kuvassa 5 ja taulukkona liitteessä. Reikä KRlO on halkaisijaltaan 76 mm ja siinä on käytetty 4-vartista dipmeter-anturia. Syvyyskorjaus muuttuu alkuosan arvosta +0,29 m tasaisesti reiän loppuosan arvoon -0,45 m. Kalibrointipisteitä on harvakseltaan, koska ylipäätään reiässä esiintyy hyvin vähän rakoja. Rakokulma Annetuista raon ja reiän suuntatiedoista lasketaan rakokulma seuraavasti: Tiedostossa on annettu reiän pystypoikkeama (dev), eikä kaadetta (dpb). Kaade saadaan kaavasta dpb = 90 - dev (4)

-------------------------------------- --- 24 Merkitään dpf = raon kaade drf =raon kaadesuunta dpb = reiän kaade (reiän poikkeama pystysuunnasta, dev, muunnettuna kaavalla 4) drb = reiän kaadesuunta u = (A, B, C) kairanreiän suuntaineo vektori v = (a, b, c) raon kaateen suuntaineo vektori rk = rakokulma u = ( A, B, C f = ( sin(drb) cos(dpb), cos(drb) cos(dpb), -sin(dpb)) T v = ( a, b, c f = ( sin(drf) cos(dpf), cos(drf) cos(dpf), -sin(dpf)) T rk = arccos( u v ( len(u) len(v) ) ) (5) u v=a a+b b+c c len(u) = sqrt( A A + B B + C C ) ja len(v) = sqrt( a a + b b + c c ) tarkastetaan, että rakokulma on välillä 0-90 tarkastetaan, että reiän suunta on välillä 0-360 tarkastetaan, että reiän pystypoikkeama on välillä 0-90 Kaadesuunta tarkastetaan, että raon kaadesuunta on välillä 0-360 Kaade on suoraan tiedoston kaade kenttä kaade on välillä 0-90 Kalibrointimerkki, jos rako on ollut kalibrointirako, 0 muulloin Muut kentät vastaavat lähtötiedoston kentät

25 2.3.3 Reikä-TV Reikä-TV -mittauksen alkuperäisen tulostiedoston kentät ovat: reiän tunnus, korjattu syvyys, mitattu syvyys, raon kaadesuunta, raon kaade, havainnon tyyppi, raon paksuus, rakopinnan muoto, rakopinnan laatu, huomiokenttä Muokattu tiedosto sisältää seuraavat kentät: tunnus, korjattu syvyys, mitattu syvyys, rakokulma, kaadesuunta, kaade, kalibrointimerkki, havainnon tyyppi, avauma, rakopinnan muoto, rakopinnan laatu, huom Reikä-TV-mittauksista tulkittuja rakoja oli ainoastaan rei'istä KR ja KR5. Kummankin reiän tulokset koostuivat kahdesta osalokista. Kairanreiässä KR käytettiin syvyysväliltä 35-345 m 0,25 mm:n resoluution (Stråhle 996) tuloksia, muutoin mm:n resoluution (Stråhle 995) tuloksia. Reiästä KR5 on tulkittu vain valikoituja syvyysvälejä ja kukin syvyysväli muodosti oman osalokinsa. Tunnus rakohavainnon rivinumero alkuperäisessä lähtötiedostossa Korjattu syvyys ja mitattu syvyys muokatun tiedoston korjattu syvyys lasketaan uudestaan käyttäen alkuperäistä mitattua syvyyttä, alla on käsitelty syvyyssidontaa tarkemmin tarkastetaan, että syvyys on koko ajan kasvava Kivetyn rei'ille on tehty tarkka syvyyskorjaus kartoittamalla reikä-tv-kuvien ja kairausnäytteiden vastinkohdat kairausraporteissa esitettyjen näytteiden valokuvien sekä rako- ja kivilajiluettelon avulla. Vastinkohdiksi on valittu selkeästi erottuvat yksittäiset raot ja kivilajikontaktit Syvyyskalibrointipisteet merkittiin BIP-kuviin ja kirjattiin samalle kohdalle vastaava näytteen syvyyslukema. Vuoden 995 reikä-tv -mittaukset reiästä KR sisälsivät 8 syvyyskorjauspistettä. Vuoden 996 tarkennusmittausjaksoista 5-90 mja 35-340m syvyyskorjaus tehtiin erikseen. Reiän KR5 aineisto vuodelta 996 sisälsi 9-23 korjauspistettä kutakin 00 m:n rekisteröintijaksoa kohti. avaintojen keruun jälkeen tuloksista laadittiin graafiset esitykset ja tiedot toimitettiin mittausurakoitsijan käyttöön. Vuoden 995 aineistolle urakoitsija käytti paloittain lineaarista sovitusta hyödyntäen koko havaintoaineiston syvyyskorjausten muutoskohtia. Vuoden 996 aineistosta määritettiin kullekin sadalle metrille noin kuusi

--------------------------------------- - 26 korjauspistettä, joiden perusteella urakoitsija käytti tulkinnassa keskimääräisiä lineaarisia syvyyskorjauksia 00 m jaksoissa. Tulkintatulokset on esitetty sekä korjaamattomissa että easti korjatuissa syvyysarvoissa. Tässä työssä on käytetty rei'ittäin alkuperäisiä kalibrointipisteistöjä kaikille pisteille paloittain lineaarisena approksimaationa. Reiässä KI-KR on välillä 35-345 m käytetty vuoden 996 tarkennetun mittauksen rakoaineistoa ja syvyyskorjauksia ja muualla reiässä vuoden 995 aineistoa. Syvyyskalibroinnit on esitetty rei' ittäin kuvissa 6 ja 7 sekä taulukkona liitteessä. Matkavirhe käyttäytyy hyvin lineaarisesti suurimpien poikkeamien ollessa reiässä KR vuoden 995 tulosten osalta syvyydellä 889 m 3,05 m ja reiässä KR5 syvyydellä 82 m 4,23 m. Kairanreiän KR 0,25 mm:n tuloksien osalta syvyysvirhe käyttäytyy myös lineaarisesti ollen keskimäärin noin 2 m. Syvyysvertailuissa havaittiin paikoin myös muutaman kymmenen senttimetrin tasomuutoskohtia. Reiässä KR5 on paikoin voimakastakin paikallista syvyyserojen vaihtelua vertailupisteiden välillä. Ennen jatkokäsittelyä reikä-tv:n tulostiedostoista poistetiin ne havainnot, jotka oli luokiteltu juoniksi, kontakteiksi tai rakenteiksi (havainnon tyypi-kentän arvo oli 2 Guoni), 4 (kontakti) tai 5 (rakenne)). KI-KR reikä-tv-sidonnat 3.5----------------------------------------------------+- + + 3 ---------------------------------------... -------------------... ++ 2.5 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - * --------------------------+- t ------------ + + t.+ 2 +.4-t-.; :':.... 6; > *-.5 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -+" + -=? 7. - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -w.*f"+ - - - - - - - - - - - - - - - - - -t -$=+-- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - + + + Kalibrointipisteet (res. mm) 0 5 - - - - - - - - - - - - - - - - _:\; - - - - - - - - - - x Kalibrointipisteet (res. 0.25 mm) 0-+---+----+---------+----+------ 0 00 200 300 400 500 600 700 800 900 000 Syv.ero = kair.näyte- reikä-tv Matka reiässä, m Kuva 6. Kivetyn KRJ reikä-tv:n syvyyskalibrointipisteet.

27 KI-KR5 reikä-tv-sidonnat 4.5---------------------------------------------------- 4 - - - - - - - - -- - - -- - --- - - - - -- - - - - - - - - - - ---- - - - - - --- - - - - - -- - -- 4++ +T- 3.5 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -;;;::.!4-t - - - - - - - - - - - 3 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - + -- -- ------------------- 2.5 +t.,. -q. 2 : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : UJ t+ s.5 - - - - - - - - - - - - - -. 7. -... ----. -... + Korrelointipisteet - - - - :t-*- - - -.. - - - - -... -. - - - - - - - -.. -... - - -... - - - - -. - - -.. _,( 0.5... -.... 0+----------------+-----+---------------- ** 0 00 200 300 400 500 600 700 800 900 Syv.ero = kair.näyte reikä-tv Matka reiässä, m Kuva 7. Kivetyn KR5 reikä-tv:n syvyyskalibrointipisteet. Rakokulma Rakokulman lasku tehdään vastaavasti kuin dipmeter-tuloksille kohdassa 2.3.2 on kuvattu. Reikien taipumatietoina on käytetty Posivan geologisen mallinnusjärjestelmän ROCK -CAD:in tietokannan taipumatietoj a. Kaadesuunta suoraan kaarlesuuntakenttä tarkastetaan, että kaarlesuunta on välillä 0-360 Kaade suoraan kaarlekenttä tarkastetaan, että kaarle on välillä 0-90 Kalibrointimerkki, jos rako on kalibrointirako, 0 muulloin. Pääasiassa kalibrointipisteet ovat olleet kivilajikontakteja.

28 Avauma lähtötietona paksuuskenttä (mm) tarkastetaan, että arvo on nolla tai positiivinen avoimille raoille annettu arvo on raon paksuus, mutta muille täytteen paksuus lasketaan todellinen avauma a annetusta paksuudesta w kaavalla a = w (sin(x) cos(y) sin(s) cos(t) + cos(x) cos(s) cos(t) + sin(y) sin(t)) (6) x = reiän suunta, y =reiän kaade, s =raon kaadesuuntaja t = raon kaade Kairanreiän suuntatietaina käytetään samoja arvoja kuin rakokulman laskennassa. Muut kentät muissa kentissä tarkastetaan, että on vain sallittuja arvoja, tulostetaan sellaisenaan 2.3.4 Televiewer Akustisen televiewerin tulkintatulokset (Siddans & Morecroft 995b) ovat olleet käytössä reiästä KR. Televiewer-mittauksen alkuperäisen tulostiedoston kentät ovat: tunnus, syvyys, raon kaadesuunta, raon kaade, -P0/00 eli sovituksen hyvyyttä kuvaava parametri, tulkinnassa käytettyjen pisteiden lukumäärä, Q eli laatuparametri, K eli havainnon tyyppi, reiän suunta, reiän poikkeama pystysuunnasta Muokattu tiedosto sisältää seuraavat kentät: tunnus, korjattu syvyys, alkuperäinen syvyys, rakokulma, kaadesuunta, kaade, kalibrointimerkki, pisteitten lukumäärä, -P0/00, Q, K Tunnus havainnon rivinumero alkuperäisessä tiedostossa, ei siis alkuperäisessä televiewertiedostossa annettu tunnus Korjattu ja alkuperäinen syvvyys tarkastetaan, että syvyys on koko ajan kasvava

29 KI-KR televiewer-sidonnat.65-------------------------------,.6 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - * -------.55 E... 0 + G).5 :> >- UJ.45 ----- --t -------- ------- -------- ------------ ---:. ---- ----:. ----.4 + + + + Kalibrointipisteet \ +.35 -t-------i-------+------------l-------+----... 250 270 290 30 330 350 370 Syv.ero = kair.näyte- televiewer Matka reiässä, m Kuva 8. Reiän KI-KRJ televiewer-rakojen syvyyskorreloinnin tulokset. Etsityt syvyyskalibrointipisteet akustisen televiewerin tuloksille ovat kuvassa 8 ja taulukkona liitteessä. Työ on tehty asiantuntija-arviona. Ennen tulosten jatkokäsittelyä tulostiedostosta on poistettu ne piirteet, jotka on tulkittu raidoiksi (K = 0). Televiewermittauksista käytetään syvyysväliä 300-379 m. Televiewerin matka-arvojen virhe on ollut välillä +,36 - +,60 m ja keskimäärin noin +,45 m. Rakokulma Annetuista raon ja reiän suuntatiedoista lasketaan rakokulma kuten dipmeter-tulosten käsittelyn yhteydessä. tarkastetaan, että rakokulma on välillä oo -90 tarkastetaan, että reiän suunta on välillä oo -360 tarkastetaan, että reiän pystypoikkeama on välillä 0-90

30 Kaadesuunta tarkastetaan, että raon kaadesuunta on välillä 0-360 Kaade on suoraan tiedoston kaadekenttä kaade on välillä 0-90 Kalibrointimerkki, jos rako on ollut kalibrointirako, 0 muulloin Muut kentät vastaavat lähtötiedoston kentät 2.3.5 Mineralogia Kairanreikien KR, KR3, KR5 ja KR0 rakomineralogian kartoitustulokset olivat seuraavan muotoisissa tiedostoissa: syvyys, rakokulma, kuvaileva tekstikenttä Tulostiedostossa esiintyvät seuraavat kentät: tunnus, syvyys, rako kulma, raon tyyppi, raon tyyppi2, paksuus, väri, väri2, rakomineraalit (6 kenttää), liuskeisuuden suunta, väli-indikaattori, teksti Lähtöaineistossa yhtä syvyyttä vastaavat tiedot voivat olla useammalla rivillä. Raon kuvailo on vapaamuotoisena tekstikenttänä, josta etsitään määrättyjä kuvailosanoja ja koodataan ne. Kuvailokentästä etsittiin rakomineraaleja, raon laatua, rakopinnan muotoa sekä täytteen väriä ja paksuutta kuvaavia sanoja. Etsityt sanat on kuvattu alla. Tunnus havainnon rivinumero lähtötiedostossa (rivi, jolla syvyys) Syvyys desimaalierottimena on pilkku, joka muutetaan pisteeksi tarkastetaan, että syvyys on koko ajan kasvava

3 Rakokulma rakokulma asteina (0 reiän suunnassa, 90 kohtisuoraan reikää vastaan) on valmiiksi oikein tarkastetaan, että rakokulma on välillä 0-90 Paksuus kuvailevasta tekstikentästä etsitään tekstejää "mm" ja "cm" ja sen edessä olevaa numeroarvoa, jos löydetään "cm" kerrotaan lukuarvo luvulla 0 numeroarvo voi olla vaihteluväli eikä yksittäinen arvo Väli-indikaattori saa arvon, jos tekstikenttä kuvailee annetulla syvyysvälillä olevia rakoja, tällöin syvyys on annetun välin keskipiste, tai useampia rakoja. Jos kyseessä on yksittäinen rako väli-indikaattorin arvo on 0. Muut kentät käytetään alla olevan mukaisia hakuja kuvailusanojen etsimiseksi värejä ja rakomineraaleja voi olla useita, mineraaleja kuusikin Rakomineraaleille ja -täytteille on koodattu ja käytetty nelikirjaimiset lyhenteet rakomineralogian sanaston mukaan (Saltikoff 972). Kivetyssä tavattuja mineraaleja ovat: albiitti, biotiitti, epidootti, götiitti, hematiitti, illiitti, kalimaasälpä, kalsiitti, kaoliniitti, kloriitti, kupari, kuparikiisu, kvartsi, magneettikiisu, markasiitti, montmorilloniitti, plagioklaasi, rikkikiisu (pyriitti), smektiitti ja vermikuliitti. äiden lisäksi mineralogiaselvityksissä on esiintynyt tarkemmin määrittelemättömiä karbonaatteja (KARB), maasälpiä (MAAS), savimineraaleja (SAVI), kiisuja (KIIS), rapaumia (LIMO) ja kiilteitä (KIIL). Smektiitti on Saltikoffin ( 972) mukaan sama kuin montmorilloniitti, mutta tässä työssä smektiitille on käytetty omaa lyhennettä SMEK ja montmorilloniitille Saltikoffin mukaista lyhennettä MOM. Kuvailukentässä on myös käytetty ruostetta täytteen määritteenä, mutta se on ohitettu, koska pääsääntöisesti täyte on määritetty tarkemmin yllämainittuja nimityksiä käyttäen. Raon laatua selvityksissä on kuvattu sanoilla avomurrosrako, avorako, täytteetön avorako, avoin rako, täytteetön rako, täytteetön murrosrako (kaikki edellä mainitut raot on merkitty av), kiinnioleva ja täytteetön rako (ti), murrosrako (tä), syöpymä tai syöpynyt (rp) sekä hierto- ja haarniskapinta (täha). Rakopinnan muotoa on kuvailtu sanoilla kaareva, kupera tai taipunut.