OUTOKUMPU Oy Malminetsinta Tirno Reko1a PHT TALLENNETTU S. 9. 29 42434 5TPR77 21.7.1977 ARKtST OM.APOTENTAALMTTAUS VHANNN KAVOKSESSA 1977 Mittauksen tarkoitus Varsinainen rnittaus Vihannin kaivokse11a tehtiin ornapotentiaa1imittaus huhtikuussa 1977. 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, 1476 126' +515-taso, " 1515 soahon 13, +4-taso, " 1589, 159 rna 1rnio +515-taso, " 1453, 1457, 1493 134, +4-ta.so, " 1598, 1599, 163, 1627 y -1eikkaukset eroavat suunna1taan poikki1eikkauksista 118-134; 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 936 5.1.77
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, 2434 5, 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 118-134, 496, 1:4
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
UTO!{U f PU MA LM NETSNTi\ M Li irna taine npal SP-HTTAU S 18.6.1976 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-
ou O!r.tH.1 PU!.MLM!NETSNTA 18.6.1976 2 ----- (:- 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
U l{ U M P U v fvl A UJi i i E TSiNT.ll. 18.6.1976 3.. 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. 173-188. Ketola, M.: Malminetsintg eo fysiikan menetelmt ja perusteet s. 33-34. Logn, 6, B6lviken, B.: pyrite deposit, Norway. s. 11-28. Self potentia ls at the Joma Geoexploration, 12. 1974, Malmqvist, D., Parasnis, D.S., 1972. Aitik : Geophysical documentation. Geoexploration, 1, s. 186-189. 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. 1 7-19. Paras nis, D.S., 1967: Mining and groundwater geophysics, s. 296-298.
O UT OKUMPU Ov MAL.M NETSNTA ----- ----- ---- --- 18 " 6.19 76 4 -- ----- ------- ----- ------- 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. 418-4 23. Pe1t oniemi, M. 1971: Sovelletun geofysiikan shk6is et menetelmt. Raportti HTKK-V-GF-1 s. 17-19. 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.
OUTOKUV1PU OY MALMNETSNT Tapani KatajarinnePHM ------------------,------ Omapotentiaalimittausta tydennettiin syyskuussa 1977 muodostuman yli maanpinnalla mitatulla profiililla y = 2, x = 4-642 (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. 9-4211 Ohival inta G-421... Telex 12-153 okfy sf Sahkeosoite Outo Helsinki K i vikat 6, 964 ROVANEM 4 Puh. 991-14 162 Telex 37-25 okrov sf O.'lSOO OUTOKUMPU Pu h. 973-561 Ohivalinta 973-5G... Telex 46-113 oku sf Sahkeosoite Kumpu Outokumpu Pl 26, 6711 KOKKOLA 1 Puh. 968-1911 Telex 76-113 okla sf Sahkeosoite Kumpu Kokkola
,..., 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-..1... >... :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 :...,... <
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-...1-.:..!.. L J L. 9 92. 91. 96 98 1 12 11. ---- 1
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( )
\ ) ) mv 5 1m 11 6 m ittaelek trod i maanpinna ll a -- ECP:n ja C P:n r aja -1-1- -zooo 5 G6m 11 2 mittaelektrodi maanpinnalla Poik ki leikkaus y = 25 ta so + 15 ka i rare iat 116. 112 KP, +4-tasolla R-1672 svv. 2m VHANT kaivos 1 : 5 4 9 6 Omapotenti asdi t:"'i 1-'- 1-' rt (1) 2431 \ -J
Liite 8 mv o 5 Gt,m t-------l-----+----l------l-------1-- '11 96 rnitt ae lektrodi m aa np in nall a -1- -3- -4- -5-5 56m ------------+-------+-------4--------r---- 11 93 mittaelek1rodi maanp i nna l l a Poikkileikkaus y = 2 taso + 15 kairareiat 1193,1196 KP, :+4-tasolla R-1672 syv. 2m VHANT kaivos 1 5 496 "'-1-...--2- -3- -4- -5- Omapotent iaal i 24 34 5
Liite 9 mv SOrn ---1----- ---- -----{ '1291.. mitt ae.le k trod i rnaanp i m1a l! a -1 - -- ECP:n ja CP:n r aja Poi k k i lei k k au s y = 2 taso +2 kairareiat 1292, 1294 2m 1292 ------------------------ 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 495-3- ka i vos -2- -4-1- -4- Omapotentiaal i 2 4 34 5
mv Liite 1 '159 -- - - ------- -- - - 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 5 1589 + 1- -1- -2- -DO- -2- -3- -1.- VHANT kaivos Omapotent i a ali 1 : 1 2434 5
Liite 1 1! Poi kl< il ei kkaus 13 4 t aso + 4 kai rareika 159 8 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: 1 496 Omapot ent iaali 2434 5
Liite 12 5 1 -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 1 3 4 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 2434 5
-1 mv 5 Po i k k i e i k k au s 1 3 4 taso + 4 VHANT kaivos 496 243 4 5 t'i -' -' rt ro t-' w _ 5 mittaelektrodi maanpinnalla R- 1599 - - 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 - 1627
mv +O- -1 - mvt '.":'!V rn V -' --- - '\ - -- l==-------- 1 -- - 1 t- i l m ittael ektrodi maanpinnalla '\ Po ikki!eikkaus 118 taso + 51 5 kairareika 1476 K:+4-tasol!a R H372 syv.2rn - -ECP:n ja CP: n raj a VHANT kaivos 1: 5 496 f-' rt (1) 1--'.!':> i ---- = - -- 5 1 ----- ---- ----- 15 168 Omapotent iaal i 2 4 3 4 5 -
V 1 1.....,..._,....""---,;,... ----- \ \ ) \ Po1kkil (.i kkaus 118 taso + 515 kairareika R 1474 --ECP:n ja CP : n raja VHA N T kai v os Omapotent iaal i maanp1nnalla 1: 5 496 t"'... (1) t-' V1 K P, :+4-tasolla R 16 74 syv. 2 m JO m w- 1 - - ---=--=" 2] 2 L;34 5 ' - ---:..--... t - m -w- w t-- mittae lektrod i
\ \ t'i 1-' 1-' rt ro f-' '1 -- Poikkileikkaus 12G taso +515 kairare ika 1515 KP, : +4-tasolla R-1672 syv.2m mv +1 5 1 15 2 ------------+--------+--------+--------+------L---4------+--= --- =- =--= - mittaelektrodi maanpinnalla 1. 2. VHANT ka i vos 1 : 1 49G Om a potent i aal i 2434 5
\ 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 -' 2434 -...) ) mv -1. mv. 5 1 15 ----- +1- +1- -1-
2 Po i k k i lei k k au s 1 3 t aso +5 15 kaira re ika 14 53 K: +4- taso l.l a R -1572 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 -1. -2. 3 +1- -1- -2
Liite 19 + 1m V X=4-1 mv 45 5-2 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=4-642 2434 5