Pros & Expl - Periodie 1 Mijnbouw PDF

4de leerjaar mijnbouw ▪ Prospectie kan gedefinieerd worden als het stadium waarin gezocht wordt naar ertsen. ▪ Daar deze ertsen zowel verborgen (in de diepte) als aan het oppervlak kunnen voorkomen, worden zowel directe als indirecte opsporingsmethoden gebruikt. ▪ Directe opsporingsmethoden (bv....

4de leerjaar mijnbouw ▪ Prospectie kan gedefinieerd worden als het stadium waarin gezocht wordt naar ertsen. ▪ Daar deze ertsen zowel verborgen (in de diepte) als aan het oppervlak kunnen voorkomen, worden zowel directe als indirecte opsporingsmethoden gebruikt. ▪ Directe opsporingsmethoden (bv. visuele bestudering van een dagzoom of lossen fragmenten ervan die door verwering loszitten) zijn succesvol. Wanneer er onderzoek wordt gedaan naar koolafzettingen of afzettingen van niet-metalen die dagzoomd of onder een dunne deklaag liggen. ▪ Voor metallische ertsen moeten indirect opsporingsmethoden gebruikt worden. ▪ Het doel van prospectie is het lokaliseren van een anomalie. Gezocht wordt naar een geologische incongruentie met kenmerken van een minerale afzetting. 2 1. Literatuuronderzoek: hierbij wordt onderzoek gedaan naar bestaande rapporten en gepubliceerde literatuur. 2. Studie van beschikbare geologische en oppervlakte kaarten. 3. Studie van lucht en satellite foto’s 4. Maken van fotogeologische kaarten van beschikbare data en nieuwe data vergaard door luchtonderzoek (foto’s) 5. Uitvoeren van lucht geofysische onderzoek van het te bestuderen gebied (snelle verificatie) 6. Organiseren van grondprospectie werkzaamheden: geologisch, geofysisch, geochemisch (bv. Microanalyse van grond- en watermonsters) en geobotanisch (studie van de vegetatie) onderzoek. 7. Verzamelen en analyseren van gevonden resultaten. 3 ▪ Eerste fase: een regionaal onderzoek wordt uitgevoerd, waarbij als resultaat blijkt of het gebied ofwel afgewezen wordt of momenteel niet aantrekkelijk is of wel uit gunstige delen bestaat. ▪ In de tweede fase worden de gunstige gebieden gedetailleerder onderzocht. Indien uit dit onderzoek positieve resultaat verkregen worden gaat men over tot exploratie (in engere zin). 4 ▪ Geochemische prospectie: het verzamelen van bodemmonsters middels een lijnennet en lab analysen ▪ Gravitatieve prospectie: het verwassen van zand- en grindmonsters (op goud) m.b.v. een batea. 5 ▪ Dit onderzoek is gebaseerd op oude empirische regels en aan de andere kant op modern technieken in de veldgeologie, satellite geologie, geofysica en de geochemie. ▪ Het onderzoeken gebied is meestal zeer groot, relatief snel geverifieerd naar het voorkomen van indicaties van mineralisatie van een bepaald mineraal of metaal waarnaar gezocht wordt. ▪ Hier wordt gedeelten van gebieden die betekenis vol zijn en nader onderzoek vereisen, gescheiden van oninteressante delen. 6 ▪ Onder directe prospectie wordt verstaan alle directe waarnemingen in het veld die betrekking hebben op ertsindicaties er ertslocaties. ▪ Bij ontsluitingen worden keurige representatieve gesteentmonsters genomen, liefst vers en niet verweerd. ▪ Indien de verwering typisch is, of eigenaardige texturen en mineralen in het gesteente voorkomen, zo worden deze bemonsterd en aantekeningen gemaakt. ▪ Bij het vinden van een ertslocatie aan de oppervlakte wordt het gebied in de onmiddelijke omgeving nauwkeurig in detail verkend om zo mogelijk de uitgestrektheid van de verertste zone te kunnen vaststellen. 7 In tegenstelling tot de directe prospectie worden indirecte prospectie methoden toegepast voor ertsvoorkomens op enige diepte in de grond. A. De sedimentpetrografie B. De geochemie C. De geophysica (periode 2 aan de orde). 8 Opsporen van: ▪ primaire ertsvoorkomens ▪ placers. Methode: ▪ dmv systematische bemonstering van zware rivierzanden in rivieren. De ertsen die in aanmerking komen voor deze methode: ▪ Hebben een hoog s.g. ▪ Slechte splijting ▪ Weinig of niet oplosbaar in water. 9 Mineralen die in de zware zand voorkomen: Goud (Au), Cassiteriet (Sn), Columbiet (Nb), Tantaliet (Ta), Chromiet (Cr), Pt mineralen (Pt, Pd, Ir, Os), Wolframiet (W), Scheeliet (W), Pekblende (Uraniniet (U)), Thorianiet (Th, U), Xenotiem (Y), Monaziet (Ce + zeldzaam aarden), Magnetiet (Fe(Ti)), Hematiet (Fe), Ilmeniet (Ti), Spessartien (Mn), Bastnaestiet (Ce), Zirkoon (Zr (Hf)), Korund Distheen (Al). Overige bekende mineralen (sg. > 3): Andalusiet, Sillimaniet, Stauroliet, Topaas, Diamant, Spinel groep, Toermalijn groep, Rutiel. 10 In veel mindere mate komen de volgende mineralen in de zware fraktie voor, omdat zij niet aan overige bovengenoemde voorwaarden voldoen, waardoor zij na een betrekkelijk korte transportafstand in de rivier niet meer in de zanden voorkomen. Het voorkomen van een van de volgende mineralen in de sedimentpetrografische monsters wijst dan echter wel op de nabijheid van het ertsvoorkomen ten opzichte van de plaats van bemonstering. Brookiet (Ti), Willemiet (Zn), Chalcopyriet (Cu), Pentlandiet (Ni), Stannien (Sn), Pyrrhotien (Ni), Molybdeniet (Mo), Cupriet (Cu), Pyrargyriet (Ag), Frankliniet (Zn), Arsenopyriet (Au), Cerussiet (Pb), Antimoniet (Sb), Vanadiniet (V), Galeniet (Pb), Bismuthiniet (Bi), Hydrozinkiet (Zn, Pb), Powelliet (W). 11 Geschikte plaatsen voor sedimentpetrografische bemonstering: ▪ in de onderste grindlaag ▪ voor en achter vernauwingen in kreeklopen ▪ achter dwars op de stroom staande banken of grote blokken die in de bedding liggen ▪ stroomafwaarts van het punt van samenvloeiing van twee kreken. ▪ kolkgaten ▪ aan de binnenzijde van kreekmeanders, oude kreekterrassen en op al die plaatsen waar de stroomkracht van het water gebroken is en afzetting van zware mineralen kan plaatsvinden. 12 Methodiek: De geochemische prospectie in een gebied gaat uit van een contrastpatroon. Het ligt voor de hand aan te nemen dat een groot aantal veranderlijke factoren de ppm (parts per million) waarden beinvloeden, zoals diepte van de ertsafzetting, ertsgehalte, grondwatercirculatie, uitloging van de bodem dicht onder de oppervlakte door tropische regenbuien, enz. 13 Werkwijze: Geochemische bodemmonsters worden genomen langs lijnen, op regelmatig uit elkaar gelegen punten. De ligging van de lijnen wordt meestal dwars op eventuele verertste breuken of dwars op de mogelijke ligging van het ertslichaam genomen. 14 ▪ Geochemische rivierafzettingen: de verschillende chemische elementen hechten zich door adsorptie vast aan kleiige bestanddelen in rivierafzettingen. ▪ Gunstige plaatsen van bemonstering zijn: ▪ Binnenzijden van rivierbochten ▪ Bij obstakels in rivierbeddingen (bomen, gesteentebanken) en wel stroomopwaarts om verontreininging te voorkomen. ▪ Rivierbanken door fluctuaties in de stroomsnelheid gevormd. ▪ Het monster moet aan de volgende voorwaarden voldoen: ▪ Moet klei of slib zijn, zonder organisch materiaal zoals planten resten, enz. ▪ Moet genomen worden daar waar het sediment met stromend water in contact staat, dus niet uit de grove grindlaag, noch uit de oever. ▪ Bij kreeksamenvloeiing 10 tot 25 m stroomopwaarts. ▪ De pH van het water wordt ter plekke bepaald. 15 Ertsafzettingstype of moedergesteente Elementen en mineralen associaties Basisch tot ultrabasisch Ni, Co, Pt-mineralen, Cu, Cr, Asbest, Diamant Pegmatietisch Li, Be, Nb, Ta, U, Th, Kwarts, veldspaat, glimmer, Cs, Rb. Greisen tot laat granietisch Sn, W, Mo, Be, Bi, Hg, Ag, Au. Contactmetasomatische afzettingen Mo, Zn, Cu, Pb, W, Be. Granietintrusies in diorietische gesteenten Cu, Mo, Au Kwartsgangen met base metals en Cu, Pb, Zn, Au, Ag. vervangingen 16 Sommige planten en bomen vertonen bepaalde voorkeur voor sommige elementen door op bodems rijk aan die elementen beter te gedijen. 17 18 Geologisch kaart 1. Magmatisch: bij de prospectie naar magmatische ertsvoorkomens wordt er rekening gehouden met de primaire ligging van ertshoudende stollingslichamen. 2. Diep geerodeerde gebieden, zoals oude kristallijne schilden, laten ertsafzettingsvormen zien die vaak in het diep plutonisch bereik liggen, z.a. gebande structuren in ultra basische gesteenten pegmatieten, contactmetasomatische en skarn ertsen. 3. Jongere gebieden, jongere orogenesen en daarop minder grijpende erosie vertonen vaak mineraalgezeldschappen die in de regel bij minder hoge T en P gevormd zijn. 4. Subvulkanische en vulkanische gesteenten met over het algemeen lagere T en P mineraalparagenesen. 19 5. Metamorf: de metamorfe ertsafzettingen geven een grote waaier van mogelijkheden te zien wat verertsingen betreft, vooral in oude schilden (z.a. Suriname, Greenstone belt). 6. Supergeen: bij de supergene ertsafzetttingen zagen wij welke belangrijke rol de paleogeografie ten tijde van het ontstaan van de ertsen heeft gespeeld. Denk maar aan laterieten, oxydatie-cementatie zones, aride verwering, etc. 21 Alle zwakke zones in de aardkorst, door plooi- en /of breukvorming ontstaan, zijn bij uitstek geschikte gebieden voor mogelijke ertsvorming. 1. Plooiing: zoals zadelriffen en troggangen bij hypothermale goudvoorkomens; en de rol bij de aardolie en aardgas accumulatie. 2. Breuken-spleten-gangen-aders- bij de prospectie in een gebied met verertste gangen is het van belang te weten te komen in welke richting spleetvorming heeft plaatsgevonden en of er sprake is van zijdelingse verschuiving, opschuiving, afschuiving of een combinatie. 22 23 Geografische kaart – luchtfoto’s De geografische kaart kan bij de voorbereidingen van het veldwerk, bij nog niet eerder verricht geologisch onderzoek in dat gebied, van nut zijn. Landoppervlakte informaties bieden de klassieke luchtfoto’s die een eerste indruk geven over de geomorfologie van een gebied. 24 ▪ Relief: alle abnormale, opvallende relief patronen verdienen bijzondere aandacht a. Zeer vlakke gebieden in het binnenland kunnen op schiervlakten wijzen, dus in de tropen op mogelijke laterietvorming. b. Sterk relief met onreglematig begrensde eenheden kunnen duiden op eventuele aanwezigheid van magmatische stollingslichamen – dus op mogelijk magmatische ertsvoorkomens. Plotselinge hoogteverschillen, rechtlijnig begrensd, kunnen mogelijk op voorhanden verertste breuken of generaliseerde contacten tussen verschillende gesteente eenheden wijzen. c. Relief gekenmerkt door duidelijk evenwijdig voorkomende al of niet gebogen structuren, wijst meestal in de richting van sedimentatie gesteentepakketten of op metamorfe lithologische eenheden - met mogelijk dienovereenkomstige ertsafzettingen. ▪ loop der rivieren: rivieren met brede, platte oevers, met ouds rivierterrassen, met stroomversnellingen, met insnoeringen en verbredingen, kreken met knikken, enz. bieden voorwaarden voor alluviale ertsafzettingen, mogelijk placer vorming. 25