1

Evaluarea fenomenelor de instabilitate in zone cu risc de prabusire, generate de exploatarea sarii prin disolutie – cele patru exploatari din Romania: Ocnele Mari, Targu Ocna, Ocna Mures si Cacica

Impactul fenomenelor de instabilitate generat de exploatarile de sare in solutie de la noi din tara si gasirea unor solutii practice de prevenire si control

A.1. Generalităţi

Exploatarea sării prin disoluţie este un proces rentabil din punct de vedere economic, atât timp cât fenomenele asociate acestui proces sunt ţinute sub control. O monitorizare defectuoasă a exploatării, asocită unui management decizional inadecvat, pot conduce la accidente cu impact negativ asupra sectorului social, economic şi de mediu.

Pentru evitarea unor situaţii nedorite, la începerea unei exploatări trebuie să se ţină cont de mai multe aspecte ce pot fi încadrate în două categorii de probleme:

• Problemele care pot apărea în timpul exploatării;

• Problemele care pot apărea dupa închiderea exploatării.

Înainte de începerea exploatării trebuie să se cunoască date generale despre zăcământ şi date despre viitoarea sondă:

• Date generale despre zăcământ: - Geologia regiunii - Geologia zăcământului - Geotectonica zăcământului - Caracterizarea hidrogeologică a zăcământului - Caracterizarea calitativă a substanţei minerale utile, proprietăţile fizico-mecanice ale sării - Caracteristicile fizico – mecanice ale rocilor din acoperiş şi culcuş - Geometria zăcământului şi a eventualelor lentile de steril

2

• Date despre viitoarea sondă/sonde: - Metoda de exploatare folosită - Adâncimea finală a sondei - Adâncimea coloanei de ancoraj - Oglinda dopului de ciment - Distanţa flanşa-masă - Cota sondei - Cota limitei steril/sare - Cota limitei sare/steril - Grosime intercalatii - Grosime util - Grosime sare - Coeficient de mineralizare - Grosime pilier acoperiş - Înalţimea etajului la amorsare - Suprafaţa cilindrului de dizolvare - Cota tavanului golului de dizolvare - Cota tălpii golului de dizolvare

Pentru a ajunge la o aliniere la standardele europene şi mondiale, ar trebui implemantată modelarea numerică a procesului de dizolvare începând din faza de amorsare până în faza finală a exploatării sondei.

În prezent, la exploatările prin disoluţie din România nu s-a aplicat modelarea numerică a procesului de dizolvare. Utilizarea modelării numerice, atât pentru sondele noi cât şi pentru cele aflate în funcţiune, stabileşte aprioric forma finală a golurilor de dizolvare, utilizată la analiza stării de eforturi.

Monitorizarea realizată cu aparatură slab performantă a dus la cunoaşterea insuficientă a geometriei golurilor de dizolvare şi a evoluţiei acestora în timp. La exploatarea sării prin disoluţie în România, nu s-a ţinut întotdeuna cont de normele tehnice utilizate la nivel mondial. Acest lucru a condus la continuarea exploatării fără a lua în considerare următoarele aspecte:

• Conexiunile dintre caverne nu au fost considerate ca având rol important în procesul de exploatare, aşa cum ar fi fost necesar.

• Aceste conexiuni au condus în anumite zone, la dizolvarea parţială/totală a pilierilor de siguranţă şi la pierderea stabilităţii tavanului golului de dizolvare.

• În unele cazuri, nu a fost respectată grosimea planşeului proiectat până la formaţiunea din acoperişul zacamântului.

• Cunoaşterea insuficientă a contextului tectonic existent la nivelul formaţiunilor din acoperişul zacamântului, a permis proiectarea golurilor de dizolvare în zone nefavorabile. Evoluţia ulterioară a acestora a generat procese de dezechilibru major, soldate cu prăbuşirea suprafeţei terenului. Astfel de fenomene de dezechilibru pot genera un impact negativ asupra mediului, datorită deversărilor de saramură saturată pe suprafaţa terenului sau în emisarii de suprafaţă.

3

În cazul deversarilor de saramură în amestec cu fluid izolant (combinaţie de produse produse petroliere) folosit în tehnologia de exploatare, poate fi generată o contaminare a mediului cu hidrocarburi.

Golurile existente în subteran dupa exploatarea sării prin dizolvare necesită o monitorizare permanentă pentru a preîntâmpina eventualele situaţii nedorite care pot apărea. Se impune în primul rând o cunoaştere exactă a condiţiilor in-situ la momentul închiderii.

Monitorizarea propriu-zisă are în vedere următoarele aspecte:

1. Aspecte geologice:

• Urmărirea vizuală a terenului din jurul sondei/câmpului de sonde;

• Măsurători de presiune în sondă, la intervale stabilite de timp;

• Ridicări topo ale sondei (picioare şi flanşă) şi a zonei de deasupra golului de dizolvare şi în vecinătatea acestuia (prin reperi amplasaţi în funcţie de condiţiile rezultate în urma exploatării)

• Analiza stabilităţii depozitelor din acoperiş şi a pilierilor marginali, intercamerali remanenţi (determinarea starii de eforturi în funcţie de datele avute la dispoziţie)

o Urmărirea vizuală a terenului din jurul sondei - se stabileşte un program de lucru, urmărire continuă sau la intervale de câteva ore, intervale de câteva zile sau săptămânal, în funcţie de evaluările gradului de risc în care este încadrată sonda;

o Măsurătorile de presiune în sondă - se stabileşte frecvenţa acestora în funcţie de gradul de risc al fiecărei sonde în parte. Se face interpretarea lor prin realizarea de hărţi cu hidroizohipse, diagrame cu variaţia presiunii în timp pentru fiecare sondă în parte, corelaţii dintre variaţia presiunii în sonde şi măsurătorile topo (corelaţii între variaţia presiunii şi tasări);

o Ridicările topo, atât ale sondelor cât şi a eventualilor reperi, amplasaţi în zonele cu risc – reprezintă unul din factorii cei mai importanţi în monitorizarea post închidere. Se realizează grafice cu evoluţia tasărilor, pe sonde şi reperi, pe aliniamente de sonde, pe aliniamente de reperi, precum şi harţi cu evoluţia tasărilor la nivelul câmpului/câmpurilor de sonde.

o Analiza stării de eforturi pentru o sondă sau un câmp de sonde – este rezultatul monitorizării, înglobând practic toti ceilalţi factori avuţi în vedere la monitorizare. Această analiză ar trebui realizată după fiecare măsurătoare cavernometrică, acolo unde s-au identificat modificări ale geometriei golurilor. Determinarea stării de eforturi se poate face atât cu programele speciale de element finit, cât şi direct pe staţia microseismică, acolo unde aceasta există şi programul de procesare al evenimentelor apărute include şi transformarea acestora în modificări ale stării de eforturi.

2. Aspecte geofizice:

• Măsurători cavernometrice periodice;

• Măsurători gravimetrice;

• Măsurători electrice;

• Măsurători geotermice;

• Monitorizare microseismică, acolo unde se impune acest lucru.

4

o Măsurători cavernometrice – frecvenţa acestora este determinată, de gradul de risc al sondei, în intervale de la o lună la 2 ani. Interpretarea măsurătorilor cavernometrice permite realizarea de secţiuni geologice, utilizate la o analiza stabilităţii golurilor de dizolvare.

o Măsurători gravimetrice. După legea gravităţii, masa de sare produce o anumită anomalie de gravitaţie ce se manifestă la suprafaţă printr-un minim de masă. Unitatea de măsură a acceleraţiei gravitaţionale este “galul”. Cunoscându-se valorile acceleraţiei gravitaţionale în diverse puncte ale Pământului, se poate stabili care este diferenţa provocată de structura geologică a punctului respectiv. În reprezentarea grafică, zăcămintele de sare apărând ca minime gravimetrice, cu valori de ordinul a câţiva miligali (mgal), se prezintă sub forma unor izogame ce se închid.

o Măsurători electrice. Acest procedeu dă rezultatele cele mai sigure în prospecţiunea zăcămintelor de sare, datorită conductibilităţii ridicate a rocilor înconjurătoare şi în mod special, în zona de contact steril-sare, unde circulă soluţiile saline şi care se comportă ca o soluţie electrolitică, comparativ cu sarea, care are o rezistivitate electrică mare.

o Măsurătorile geotermice. Acest procedeu geofizic poate da rezultate bune în cercetarea zăcămintelor de sare gemă, datorită conductibilităţii termice mai ridicate a sării în comparaţie cu rocile înconjurătoare. Treapta geotermică este mai mare în sare, decât în zona de contact a sării şi în rocile înconjurătoare

o Monitorizarea microseismică, acolo unde este cazul – este un factor important în preîntâmpinarea unor situaţii dezastruoase, în zonele populate; cu o amploare, semnificativă în zonele nepopulate. Se realizează foraje de verticale de monitorizare microseismică, într-o reţea acoperitoare pentru o zonă cu risc crescut. În aceste foraje sunt amplasaţi geofoni legaţi la un paladin, acesta urmând a transmite către o staţie centrală informaţii despre schimbările stării de eforturi din zonă, iar în situaţiile de colaps dând informaţii despre posibilele zone de rupere. Se realizează hărţi şi secţiuni cu poziţionarea evenimentelor în spaţiu precum şi histograme cu frecvenţa lor pe intervale de timp, corelându-se frecvenţa şi magnitudinea acestora cu variaţiile de presiune şi măsurătorile topografice.

A.2. Descrierea succintă a zăcămintelor de sare din România exploatate prin disoluţie

ZĂCĂMÂNTUL OCNELE MARI

Zăcământul de sare de la Ocnele Mari este situat în zona dealurilor subcarpatice ale Olteniei, la cca. 12 km spre vest de municipiul Râmnicu Vâlcea pe drumul judeţean Copăcelu-Buneşti.

Zăcământul Ocnele Mari este cantonat în formaţiuni ce aparţin Depresiunii Getice (vezi figura A.2.1), unitatea cea mai externă a Carpaţilor Meridionali. Ea a apărut în urma mişcărilor laramice care au dus la formarea lanţului muntos Alpino-Carpato-Himalayan şi s-a individualizat ca o depresiune premontană cu rol de avanfosă. Aceasta s-a menţinut ca atare în timpul Paleogenului şi Neogenului.

5

Zona în care au fost amplasate principalele lucrări de exploatare a sării se află în partea centrală a zăcământului şi ocupă o suprafaţa de circa 12 km2 (8 km lungime şi 1.5 km lăţime). Formaţiunile paleogene apar la zi pe rama nordică a Depresiunii Getice iar în zona zăcământului de sare se afundă treptat sub depozitele neogene, fiind interceptate în forajul 610 Govora, la adâncimea de 1480 m.

Din anul 1959, intră în exploatare câmpurile de sonde pentru alimentarea cu saramură a platformei de produse sodice Govora, în unele lucrându-se şi astăzi.

În prezent activitatea de exploatare se desfăşoară în două câmpuri miniere :

• zona Coceneşti în care se extrage sarea gemă cu metoda de exploatare prin camere mici şi pilieri pătraţi

• zona Ocnele Mari - Ocniţa în care sarea în soluţie se obţine cu metoda de exploatare prin dizolvare cinetică în sonde.

La mina Coceneşti (vezi fig A.2.2.) exploatarea se face descendent în etaje. Lucrările de deschidere a primului etaj au constat din : galeria de coastă - plan înclinat pentru transport sare şi personal, o galerie transversală şi două galerii direcţionale până la suitorii de aeraj.

În cel de-al doilea etaj lucrările de deschidere sunt: un plan înclinat, o galerie transversală şi două galerii direcţionale până la suitorii de aeraj.

Lucrările de exploatare se execută în retragere către galeria transversală de la pilierul de siguranţă al puţului de aeraj.

Figura I.1.2 - DEPRESIUNEA GETICĂ

SITE WEB

6

În zona Ocnele Mari – Ocniţa (vezi Fig A.2.3.) exploatarea sării se face prin disoluţie; agentul de dizolvare este apa, iar pentru controlul şi dirijarea exploatării se foloseşte fluid izolant care asigură etanşeitatea tavanului golului de dizolvare.

Fig. A.2.3. - EXPLOATAREA SĂRII

PRIN DISOLUŢIE

Foto A.2.2. - MINA COCENEŞTI – OCNELE MARI

7

Zăcământul de sare ocupă flancul nordic al anticlinalului Ocnele Mari – Govora cu orientare ENE-VSV. Acesta este un anticlinal deschis, formaţiunile geologice din alcătuirea sa fiind traversate de văile care intră în componenţa reţelei hidrografice. Pe aceste văi apar depozite de roci neogene care înglobează zăcământul de sare şi mai ales cele din imediata apropiere a culcuşului sării şi cele din acoperiş.

Anticlinalul Ocnele Mari – Govora, pe al cărui flanc nordic se află zăcământul de sare, a suferit influenţe tectonice variate marcate de împingerea sării din zona sinclinală şi îngrămădirea ei către axul anticlinalului cu afectarea formaţiunilor geologice din acoperiş, în special în zona din apropierea axului anticlinalului.

Mişcările tectonice secundare au produs falierea anticlinalului pe direcţii transversale şi diagonale. Zăcământul de sare este cuprins între falia Teiuş, în partea de vest, falia Copăcelu, în partea estică, falia Stoeneşti, în partea de nord şi falia Bisericii, în partea de sud (vezi figura A.2.4.).

Forma zăcământului este stratiform – lenticulară cu o lăţime de 3,5 km şi o lungime cercetată pe aproximativ 7,5 – 8,0 km; având o suprafaţă de 30 km2. El se află în flancul nordic al anticlinalului Ocnele Mari-Govora şi datorită proceselor geo-tectonice la care a fost supus cât şi a plasticităţii sării este afectat de fenomene de diapirism cu efecte asupra formei şi dimensiunilor sale; în urma acestor procese s-au produs îngroşări locale ale sării, cu precădere către apexul anticlinalului, şi subţieri în

LEGEND

Figura A.2.4. - SECŢIUNE GEOLOGICĂ PE DIRECŢIA ÎNCLINĂRII ZĂCĂMÂNTULUI

după C. Stoica şi I. Gherasie – Editura Tehnică, 1981

SAREA ŞI SĂRURILE DE POTASIU ŞI MAGNEZIU DIN ROMÂNIA

FA L IA S TOE N E S TIFA L I

A BI S E R I C II

554 551 548 506 513 370 368 311 304

ANTICLINAL BUNESTI

1101 1067 1014

764

440

856 885

305

689 680 603

559

319 140

417 435

53 260

275

119 230 157

N S

Sm

B3

B2

B1

He

Sarmatian - marne nisipoase, nisipuri galbui cu trovanti, gresii

Badenian Sup. - marne cu Spirialis,marne cenusii, pe alocuri cu radiolari

Badenian Mediu - sare gema cu intercalatiide marne nisipoase si cuiburi de anhidrit

Badenian Inf. - orizontul marnelor cuglobigerine, tufuri vulcanice alb-cenusii

Helvetian - marne cenusii-verzui cu intercalatii de marne cafenii, gresii compacte si nisipuri

B Badenian nediferentiat - marne nisipoase cu intercalatii de nisip

falie

limita geologica

anticlinal

sonda de explorare/exploatare370

Sm

He

He

He

B2 B2

B1

B1BB3

8

apropierea sinclinalului. De asemenea au apărut, local, îngrămădiri ale sării în acoperiş cu forme regulate ori sub formă de domuri (vezi fig. A.2.5).

409000 409500 410000 410500 411000 411500 412000 412500 413000 413500 414000 414500 4150004100

0041

0500

4110

0041

1500

4120

0041

2500

4130

0041

3500

F23

F45

F46

F301

F306

F325

F326 F328

F332F333

F334

F335

F351F352F353

F354F355F356

F357F357BI

F358F359

F360

F361

F362 F363

F364 F365

F366

F367

F368

F369F370 F376 F377

F378 F379

F381

F401F402

F403

F404

F405

F406

F407

F408F409

F410 F411

F412

F413

F414

F415

F416

F417

F418F419F420

F421F422

F423F424F425

F426F427

F428

F429F430

F431F432

F433

F466

F467F468F469

F470

F471F472

F473

F502

F504

F506

F508

F509

F510

F511

F512

F513F514

F516

F518

F531

F533

F534

F537

F538

F539

F540

F541

F542

F543 F545

F546

F547

F548

F550

F551

F555

F556

F558

F559

F560

F561

F562

F563

F564

F565

F566

F567

F569

F570

F571

F535

F536

F302

F303F304

F554

F568

Figura A.2.5. HARTA CU IZOPAHITE A ZACAMANTULUI DE SARE

scara 1:25000

F302

F301

sonde care nu au interceptat zacamantul de sare

sonde care au traversatzacamantul de sare

300 izopahita de 300m

(izopahita = linie / curba de egala grosime a zacamantului)

În treimea inferioară a zăcământului se întâlnesc 3-4 intercalaţii sterile formate din marne nisipoase negricioase cu cuiburi de anhidrit, uneori nisipuri fine sau zone brecioase.

Către zonele de efilare ale zăcământului numărul intercalaţiilor sterile ajunge la 8-10. Grosimea intercalaţiilor sterile variază de la 1-2m la 25m. În zona centrală a zăcământului, grosimea cea mai mare o are intercalaţia a III-a socotind de la baza zăcământului în sus. Grosimea totală a intercalaţiilor atinge în unele foraje 30-35m.

Sarea se prezintă sub forma unor alternanţe subţiri de sare albă cu sare cenuşiu-închisă sau negricioasă.

Contactul cu sarea al formaţiunilor din acoperiş este neuniform datorită numeroaselor denivelări de pe spinarea sării (vezi fig. A.2.6.).

9

409000 409500 410000 410500 411000 411500 412000 412500 413000 413500 414000 414500 4150004100

0041

0500

4110

0041

1500

4120

0041

2500

4130

0041

3500

F535

F536

F302

F303F304

F554

F568

F1

F2

F3

F4

F5

F6

F7

F8 F9

F10

F11

F12

F15

F16 F17F18F19F20

F21F22

F23

F24F25F26F27F28F29F30F31F32

F33F34F35

F36F37F38F39 F40

F41 F42

F43F44

F45

F46

F47F49F50F51

F52F53F54

F55F56

F301

F306

F309

F310

F311

F312

F313

F314

F325

F326

F327

F328

F329

F332F333

F334

F335

F351F352F353

F354F355F356

F357F357BI

F358F359

F360

F361

F362 F363

F364 F365

F366

F367

F368

F369F370 F376 F377

F378 F379

F381

F401F402

F403

F404

F405

F406

F407

F408F409

F410 F411

F412

F413

F414

F415

F416

F417

F418F419F420

F421F422

F423F424F425

F426F427

F428

F429F430

F431F432

F433

F466

F467F468F469

F470F471

F472

F473

F502

F504

F506

F508

F509

F510

F511

F512

F513F514

F516

F518

F531

F533

F534

F537

F538

F539

F540

F541

F542

F543 F545

F546

F547

F548

F550

F551

F555

F556

F558

F559

F560

F561

F562

F563

F564

F565

F566

F567

F569

F570

F571

Fig. A.2.6 - HARTA CU IZOBATE LA LIMITA STERIL / SARE (la spinarea sarii)

F302

F301

sonde care nu au interceptat zacamantul de sare

sonde care au interceptatzacamantul de sare

Contactul dintre sare şi formaţiunile de culcuş este relativ uniform (vezi figA.2.7.).

409000 409500 410000 410500 411000 411500 412000 412500 413000 413500 414000 414500 4150004100

0041

0500

4110

0041

1500

4120

0041

2500

4130

0041

3500

F23

F45

F46

F301

F306

F325

F326 F328

F332F333

F334

F335

F351F352F353

F354F355F356

F357F357BI

F358F359

F360

F361

F362 F363

F364 F365

F366

F367

F368

F369F370 F376 F377

F378 F379

F381

F401F402

F403

F404

F405

F406

F407

F408F409

F410 F411

F412

F413

F414

F415

F416

F417

F418F419

F420

F421F422

F423F424F425

F426F427

F428

F429F430

F431F432

F433

F466

F467F468F469

F470F471

F472

F473

F502

F504

F506

F508

F509

F510

F511

F512

F513F514

F516

F518

F531

F533

F534

F537

F538

F539

F540

F541

F542

F543 F545

F546

F547

F548

F550

F551

F555

F556

F558

F559

F560

F561

F562

F563

F564

F565

F566

F567

F569

F570

F571

F535

F536

F302

F303F304

F554

F568

Figura A.2.7.- HARTA CU IZOBATE LA LIMITA SARE / STERIL (la culcusul zacamantului)

scara 1:25000

F302

F301

sonde care nu au interceptat zacamantul de sare

sonde care au traversatzacamantul de sare

50 izobata de 50m

(izobata = linie / curba de egala cota)

Zăcământul de sare de la Ocnele Mari a fost exploatat prin metoda de dizolvare cinetică a sării în 4 câmpuri de sonde, amplasate ca în Fig.A.2.8., în prezent exploatarea efectuându-se doar în Câmpul III Lunca şi în Câmpul IV.

10

410500 411000 411500 412000 412500 413000 413500

4105

0041

1000

4115

0041

2000

S466

S467S468S469

S470

S471

S472

S473

S401S402

S404

S405

S411

S406

S407

S408S409

S410

S412

S403

S413

S414

S415

S416

S417

S418S419

S420

S421S422

S423S424S425

S426

S427

S428

S431S432

S433

S429S430

S361

S362 S363

S364 S365

S366

S367

S368

S369

S370S376 S377

S378 S379

S381S351

S352 S353S354S355

S356

S357

S358

S359

S360

Anexa A.2.8. - AMPLASAREA CAMPURILOR I-IV DE SONDE DE LA OCNELE MARI

Paraul Sarat

Camp-III-Lunca

Camp-IV

Camp-III-Teica

Teica-1

Teica-2

Camp-I

Camp-IIdig retentie

palnie de surparenoiembrie 2004

caverna Socon

11

Câmpul I este alcătuit din 10 sonde (351...360) care s-au unit între ele în perioada de exploatare (1960 – 1972) prin intermediul intercalaţiilor sterile din partea inferioară a zăcământului (vezi Fig. A.2.9.).

300 400 500 600 700 800 900 1000 1100-200

-150

-100

-50

0

50

100

150

200

250

300

350

Figura A.2.9. - SECTIUNEA GEOLOGICA PRIN CAMPUL I

SN

361

359 357

309

contur masurat 1997

contur masurat in 2004

Legenda:

depozite sterile din acoperisul zacamantului

zacamantul de sare

depozite sterile din culcusul zacamantului

gol de dizolvare umplut cu saramura

intercalatii sterile

falii datorate procesului de diapirism al sarii

Câmpul II este alcătuit din 15 sonde care pot fi împărţite în trei categorii:

o 6 sonde (363, 364, 365, 366, 367 şi 379) unite într-un gol comun numit caverna SOCON;

o Sonde ale căror goluri de dizolvare, în mare parte rambleiate, sunt unite cu caverna SOCON (362, 376, 377 şi 369).

o Sonde fără legătură hidraulică cu caverna SOCON (361, 368, 370, 378 şi 381);

Caverna SOCON este în prezent colmatată în întregime cu material steril, în urma accidentelor din 12.09.2001 şi 13.07.2004, precum şi a procesului de fragmentare a prăbuşirii tavanului cavernei finalizat în decembrie 2005.

Sondele 376 şi 377 au golurile rambleate în întregime cu material steril, urmare a accidentelor amintite, iar 362 şi 369 au golurile parţial colmatate cu steril.

Măsurătorile cavernometrice executate la sondele 370, 378 şi 381, relevă că dimensiunile acestora sunt corespunzătoare cu cele proiectate şi golurile şi-au păstrat caracterul individual. Sondele 361 şi 368 au fost măsurate cu aparatura SOCON începând cu 1997 şi până în prezent, fără a fi puse în evidenţă schimbări semnificative ale geometriei golurilor. Pentru o perioadă de 1 – 2 ani apa introdusă prin sonda 370 traversa Câmpul I şi saramura era extrasă din sondele 361 şi 368. De asemenea, în unele perioade sondele 361 şi 368 au funcţionat în baterie, cu ambele sensuri de circulaţie a agentului de dizolvare.

Câmpul III este separat în trei zone: Ţeica 1, Ţeica 2 şi Lunca

Câmpul Ţeica 1 cuprinde sondele 401, 402, 404, 405 şi 441, din care au fost măsurate numai sondele 401 şi 405 în anul 1997, iar câmpul Ţeica 2 sondele 406, 407, 408, 409, 410 şi 412. În ambele câmpuri exploatarea

12

s-a făcut prin sonde individuale. Prezenţa intercalaţiilor sterile nu a afectat semnificativ procesul de dizolvare, golurile păstrându-şi caracterul individual (vezi Figura A.2.10.).

800 900 1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600

-200

-150

-100

-50

0

50

100

150

200

250

300

350

Figura A.2.10 - SECTIUNEA GEOLOGICA PRIN CAMPUL TEICAS N410

408412

406

contur masurat in 1995

contur masurat 1997

Legenda:

depozite sterile din acoperisul zacamantului

zacamantul de sare

depozite sterile din culcusul zacamantului

gol de dizolvare umplut cu saramura

gol inregistrat anterior ultimei masuratori

intercalatii sterile

contur masurat in 2002

contur masurat 2003

contur masurat 2004

Câmpul III Lunca cuprinde: sonde experimentale în baterie (429 şi 430); sonde experimentale în canal (431, 432 şi 433) şi sonde proiectate să funcţioneze individual.

Menţionăm că golurile de dizolvare ale sondelor individuale sunt unite prin intermediul intercalaţiilor sterile din treimea inferioară a zăcământului în două grupuri de câte 6 sonde, grupul estic (420, 416, 413, 414, 418, 419) fiind conectat cu cel vestic (422, 423, 425, 431, 432, 433) prin intermediul sondei 420 (vezi Figura A.2.11).

13

Câmpul IV este alcătuit din 8 sonde (466...473) săpate cu scopul valorificării sării imobilizate sub lucrările miniere săpate în regim clasic (exploatare pe cale uscată) anterior – vezi Figura A.2.12.

Z Ă C Ă M Â N T U L C A C I C A

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500

-50

0

50

100

150

200

250

SN

S472Putul

Sf. Petru S473 S467

Figura A.2.12. - SECTIUNE GEOLOGICA PRIN CAMPUL IV

contur masurat in 2004

contur masurat in 2002

contur masurat in 2003

Legenda:

depozite sterile din acoperisul zacamantului

zacamantul de sare

depozite sterile din culcusul zacamantului

gol de dizolvare umplut cu saramura

gol inregistrat anterior ultimei masuratori

intercalatii sterile

contur masurat in 2001

lucrari miniere vechi, umplute cu saramura si material prabusit de la suprafata terenului

Figura A.2.11. - SECTIUNEA GEOLOGICA PRIN CAMPUL III LUNCA

0 200 400 600 800 1000

-100

-50

0

50

100

150

200

250

300

350

400

-100

-50

0

50

100

150

200

250

300

350

400NV SE

424

422 420

416413

contur masurat in 2002

contur masurat in 2001

contur masurat in 2003

Legenda:depozite sterile din acoperisul zacamantului

zacamantul de sare

depozite sterile din culcusul zacamantului

gol de dizolvare umplut cu saramuragol inregistrat anterior ultimei masuratori

intercalatii sterilecontur masurat in 1997

14

Zăcământul de sare Cacica este amplasat în partea de nord-vest a ţării, adăpostit în depresiunea care îi poartă numele, la 42 Km vest de oraşul Suceava şi 17 Km nord de Gura Humorului, pe cursul superior al râului Soloneţ.

Localitatea Cacica se situează în marginea estică a Obcinei Mari, Obcina Humorului, în depresiunea Cacica (vezi figura a.2.13.), depresiune formată prin eroziune diferenţială.

Obcina Mare se suprapune Pânzei de Tarcău, înălţimile maxime de peste 1.200 m datorându-se prezenţei gresiilor dure.

Versantul estic al Obcinei Humorului, unde este amplasat şi zăcământul de sare Cacica, este drenat de râul Soloneţ care este afluent al Sucevei pe direcţie estică.

Viaţa exploatării de la Cacica este relativ scurtă - cca 200 ani - faţă de vârsta altor saline din ţara noastră.

Figura A.2.13. - CARPAŢII ORIENTALI

SITE WEB

15

după C. Stoica şi I. Gherasie – Editura Tehnică, 1981

SAREA ŞI SĂRURILE DE POTASIU ŞI MAGNEZIU DIN ROMÂNIA

Mina a fost deschisă printr-un puţ de extracţie şi două puţuri de aeraj, din care s-au săpat galerii la trei orizonturi (orizontul I, orizontul II, orizontul III), prima cameră de exploatare a sării geme deschizându-se la adâncimea de 27m. În prezent activitatea de producţie este organizată la orizontul III, la celelalte orizonturi sunt galerii şi camere rezultate prin exploatare.

Datorită calităţii slabe a sării, încă de la început, concomitent cu exploatarea sării geme, se exploata şi sarea sub formă de soluţie prin dizolvare, pentru tranportul saramurii fiind folosite butoaie de lemn. Până în anul 1957 s-a folosit metoda cu dizolvare în bazine circulare şi dreptunghiulare şi începând cu acest an s-a aplicat metoda de exploatare prin dizolvare cinetică în sonde.

Zăcământul Cacica este localizat în Miocenul unităţii pericarpatice, la limita dintre unitatea pericarpatică şi platforma moldovenească şi este constituit din două lame de sare tortoniană. Zona miocenă de la Cacica este alcătuită dintr-un solz sinclinal (sinclinalul Cacica – Blîndeţ), cu depozite helveţiene inferioare (strate de Solca) şi helveţiene superioare, care încalecă spre est peste un solz cu depozite tortoniene cu sare şi depozite sarmaţiene (vezi figura A.2.14.).

LEGEND

EOCENpg 2

HELVETIAN SUPERIORhe 2

pg 2he 2

HELVETIAN INFERIORhe 1

he 1

SARE TORTONIANAto 2

TORTONIAN - SARMATIANto 2 + sm

to 2

to 2

to 2 + sm

he 2

SARMATIANsm

sm

LINIA

PE

RIC

ARPA

TICA

LINIA

PERIC

ARPATICA

1220412209

MINA CACICAVSV ENE

Figura A.2.14. - SECŢIUNE GEOLOGICĂ PRIN ZĂCĂMÂNTUL CACICA

16

Regiunea Cacica se caracterizează din punct de vedere tectonic printr-o structură de pânze de şariaj, încălecate succesiv de la vest spre est.

Zăcământul de sare gemă Cacica este constituit din două lame (lentile) de sare badeniană cantonate la sud – vest şi sud de localitatea Cacica şi la vest de pârâurile Cacica şi Blândeţ. Distanţa dintre cele două lentile este de circa 2 km, dispuse succesiv pe direcţia EV – SE.

Lentila 1 este cantonată în zona de sud – vest a localităţii Cacica. Pe direcţia NV – SE lentila atinge o lungime de circa 1.500 m şi o grosime de 168 m. Lăţimea maximă este de 630 m, iar înclinarea este cuprinsă între 10 – 200 SSV, pe anumite porţiuni ajungând la 350. Lentila este conturată şi deschisă cu lucrări miniere şi foraje executate de la suprafaţă şi din subteran. Până în prezent, exploatarea sării geme din zăcământ s-a realizat doar din lentila 1.

Lentila 2 este situată la circa 2 km sud – est de lentila 1 şi la vest de pârâul Blândeţul (perimetrul II – izvorul Sărat). Pe direcţia NV – SE se dezvoltă pe o lungime de 1.800 m şi o lăţime maximă de 680 m. Grosimea maximă întâlnită în foraje este de 250 m. Înclinarea lentilei este de 10 – 200 SV.

Lentilele de sare sunt localizate în axul sinclinalului Cacica, orientat NV – SE. Flancul vestic al sinclinalului este afectat de o falie longitudinală după planul căreia se produce încălecarea depozitelor burdigalian superioare peste cele badeniene, pe direcţia vest – est. Această superpoziţie explică succesiunea anormală, pe verticală, a formaţiunilor.

Zăcământul de sare de la Cacica s-a format în condiţiile sedimentării într-un regim lagunar instaurat după retragerea apelor marine de la finalul Paleogenului şi începutul Neogenului. Sedimentarea a avut loc în golfurile şi lagunele formate prin ridicarea fundului mării în zona depresiunii pericarpatice, formându-se depozite foarte heterogene cu frecvente schimbări laterale de facies. Concentrarea evaporitelor neogene în funcţie de climă şi aport intens de material terigen a dus la formarea în zona Cacica a unor depozite de sare impură.

Sarea gemă din zăcământul Cacica este de calitate inferioară (cu o concentraţie medie de 84,71% NaCl) , întrucât conţine un procent ridicat de impurităţi terigene care pot ajunge în unele probe până la 40%, fiind formate din marne, argile şi calcit. Din această cauză sarea apare de culoare cenuşie, pământoasă, cu numeroase intercalaţii sterile sub formă de benzi sau incluziuni. Aceste impurităţi sunt singenetice, datorate aportului de material terigen în perioada depunerii sării. Impurificarea zăcământului a continuat şi ulterior, dovadă fiind enclavele de roci sterile din acoperişul sau culcuşul zăcământului aduse în sare de-a lungul unor falii.

Ambele lentile de sare au fost cercetate cu ajutorul a câte 10 foraje de explorare. La lentila I, pe lângă cele 10 foraje de cercetare au fost săpate şi 9 sonde, care s-au folosit la exploatarea sării prin disoluţie (vezi Figura A.2.15.). Toate cele 9 sonde au fost săpate din subteran, de la nivelul orizontului III, zăcământul Cacica fiind exploatat şi pe cale uscată prin intermediul a 4 orizonturi.

17

9450 9500 9550 9600 9650 9700 9750 9800 9850 9900 9950 10000 10050 10100 10150 10200 10250 10300 103509250

930

093

5094

009

450

9500

9550

9600

965

097

0097

50

9800

985

0

S1

S2

S3

S4

S5

S6

S7

S8

S9

12201

12204

CAM 2

CAM 3

orizont I +394m

orizont II +375m

orizont III +360m

sec 1

sec 2 sec 3

sec 4

sec 5

sec 6 sec 7

Figura A.2.15.- Pozitie sonde - zacamantul Cacica

Legenda

proiectie conur maxim gol dizolvare masurat in 2003

proiectie conur maxim gol dizolvare masurat in 2001

proiectie conur maxim gol dizolvare masurat in 2003

12204

S5sonde de cercetare

sonde de exploatare

Pe baza datelor obţinute din forajele de cercetare şi exploatare din lentila I, precum şi a unor informaţii rezultate din poziţia în plan a orizonturilor de exploatare, s-au contruit harta cu izobate la limita steril/sare (la spinarea sării) – vezi Fig. A.2.16, şi harta cu izobate a contactului sare/steril (culcuşul zăcământului) – vezi Figura A.2.17. Prin diferenţa celor 2 hărţi a rezultat harta cu izopahite a lentilei I de sare a zăcământului de la Cacica – Figura A.2.18.

9300 9400 9500 9600 9700 9800 9900 10000 10100 10200 10300 10400 10500

9200

9300

9400

9500

9600

9700

9800

F1212201

1220212202Bis

12204

12205

12207CAM 2

CAM 3

S1

S2

S3

S4

S5

S6

S7

S8

S9

Figura A.2.16. - Harta cu izobate la limita steril/sare - Lentila 1 - zacamantul Cacica

18

Din cele 9 sonde folosite la exploatarea sării prin disoluţie, numerotate S1...S9, 4 au fost închise, în prezent funcţionând doar sondele S5...S9 (vezi figura A.2.19.).

9300 9400 9500 9600 9700 9800 9900 10000 10100 10200 10300 10400 10500

9200

9300

9400

9500

9600

9700

9800

F1212201

1220212202Bis

12204

12205

12207CAM 2

CAM 3

S1

S2

S3

S4

S5

S6

S7

S8

S9

Figura A.2.18. - Harta cu izopahite a sarii - Lentila 1 - zacamantul Cacica

9300 9400 9500 9600 9700 9800 9900 10000 10100 10200 10300 10400 10500

9200

9300

9400

9500

9600

9700

9800

F1212201

1220212202Bis

12204

12205

12207CAM 2

CAM 3

S1

S2

S3

S4

S5

S6

S7

S8

S9

Figura A.2.17- Harta cu izobate la limita sare/steril - Lentila 1 - zacamantul Cacica

19

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650150

200

250

300

350

400

450

20032003

2003

2001

1993

S8S7S5S6S2S3

Figura A.2.19 - Sectiune geologica - zacamantul Cacica

NVE

zacamantul de sare

goluri de dizolvare

Legenda

limita aproximativa

Orizontul I +394m

Orizontul I +375m

Orizontul I +360mintercalatii sterile

Z Ă C Ă M Â N T U L O C N A M U R E Ş

1. CONDIŢII GEOGRAFICE ŞI GEOMORFOLOGICE REGIONALE

Zăcământul Ocna Mureş este unul dintre cele mai mari zăcăminte de sare şi se dezvoltă pe teritoriul localităţii Ocna Mureş situat în nord – estul judeţului Alba.

Prima atestare documentară a exploatării sării de la Ocna Mureş datează din 1695, când se pune problema transportului sării cu plute pe Mureş, iar prima inscripţionare de galerie de mină datează din anul 1722.

Din anul 1791 a început exploatarea sistematică cu puţuri şi camere clopot, apoi camere trapezoidale. Au fost săpate cronologic, puţurile Iosif, Francisc, Carolina si Ferdinand, care însă au fost abandonate din cauza apelor de infiltraţie care dizolvau pereţii puţului, iar în anul 1870 s-a deschis mina Ştefania, abandonată în 1947, din cauza inundaţiilor.

În anii 1918-1919 se deschide mina Nicolae, prima mină pentru exploatarea pe cale umedă în bazine de dizolvare suprapuse, care este legată de înfiinţarea în anul 1896 a Uzinelor de produse sodice Solvay, ce utiliza ca materie primă saramura, ulterior mina a fost abandonată în 1954, ca urmare a faptului că s-a facut legatura, cu minele vechi inundate (mina Iosif).

Ulterior, între 1930-1932 s-a deschis mina 1 Mai destinată iniţial exploatării sării pe cale umedă, reprofilată apoi pentru exploatarea pe cale uscată.

Exploatarea sării pe cale uscată la Ocna Mureş a încetat în anul 1978 odată cu inundarea minei 1Mai.

Zăcământul de sare de la Ocna Mureş este primul din ţară unde s-a aplicat noua metodă de exploatare a sării în soluţie cu ajutorul sondelor.

20

Practic din anul 1978 sarea se exploatează în totalitate prin dizolvare cinetică cu ajutorul sondelor. Aceasta presupune executarea unor foraje prin care se introduce apa dulce în masivul de sare, pentru dizovarea sării, extrăgându-se apoi saramura.

Între anii 1950 – 1952 a fost realizat câmpul I de sonde cuprinzând 5 sonde care a funcţionat până în 1972 când exploatarea a fost oprită, rezerva fiind epuizată.

Datorită creşterii necesarului de saramură la Uzinele Sodice Ocna Mureş, în anul 1953 a început realizarea câmpului II de sonde, forându-se sonde cu adâncimea de 1060 m, ajungându-se ca în anii 1979-1980, sondele forate să atingă talpa zăcământului la adâncimea de cca 1750 m, şi care sunt în prezent în producţie.

Între anii 1987-1989, au fost săpate alte cinci sonde, amplasate în campul Războieni.

În prezent activitatea de exploatare a sării geme se desfăşoară în două câmpuri de sonde, Războieni şi Ocna Mureş în scopul obţinerii sării în soluţie atât pentru industria chimică, cât şi pentru instalaţia de preparare a sării recristalizate.

Exploatarea se face cu sonde, prin dizolvare cinetică. Agentul de dizolvare este apa, iar pentru controlul şi dirijarea exploatării, se foloseşte fluid izolant care asigură etanşeitatea la tavanul golului de dizolvare.

Controlul golului de dizolvare se face cu cavernometrul sonic.

Măsurarea şi înregistrarea parametrilor procesului tehnologic se face cu aparatură de măsură şi control performantă.

Ca unitate hidrogeologică, perimetrul diapirului de sare de la Ocna Mureş aparţine structurii freatice a câmpiei aluvionare a râului Mureş. Zăcământul de sare fiind pus în loc în albia veche a acestui curs de apă, diapirul suportă pe spinarea sa formaţiunea aluvionară a râului, reprezentată prin bolovăniş cu pietriş şi nisip. În perimetrul Ocna Mureş se diferenţiază două sisteme acvifere superficiale: sistemul acvifer cu nivel liber, în limitele cupolei diapirului, este constituit din depozitele aluvionare grosiere ale râului Mureş, cu grosimi până la 15 m. Patul acestui freatic este reprezentat prin spinarea sării. Sistemul acvifer captiv se află în afara limitelor diapirului, spre sud şi spre vest, fiind constituit din depozite aluvionare de terasă cu grosimi cuprinse între 2,0 – 3,5 m având în coperiş un strat argilos cu permeabilitate redusă. Patul acestui freatic este reprezentat prin marne şi argile marnoase compacte de vârstă sarmato – pliocene.

Zăcământul de sare de la Ocna Mureş revine sub aspectul localizării geologice, zonei cutelor diapire neogene din sectorul sud – vestic a bazinului miocen al Transilvaniei.

Regiunea Ocna Mureş, situată pe bordura vestică a Bazinului Transilvaniei se încadrează într-o zonă cutată.

La alcătuirea cutelor participă depozite badeniene, sarmaţiene şi panoniene. Vârsta cutării este postpanoniană.

Axele fasciculelor de cute este orientată NNV – SSE, centrul ramificaţiilor fiind situat în apropiere de Turda. Acestea se dezvoltă pe o lungime de peste 30 km între localităţile Silivaş (la sud) şi Turda (la nord).

În zonele de ridicare axială ale anticlinalelor se dezvoltă câteva masive diapire de sare, cum sunt cele de la: Ocna Mureş, Turda şi Valea Florilor (vezi figura A.2.20.).

21

Spre vest de anticlinalul Silivaş – Turda, depozitele miocene formează sinclinalul Dumbrava – Cristel. Adiacent acestui anticlinal, înspre vest se întâlneşte anticlinalul Măhaceni – Ploşcoş. Spre est de anticlinalul Silivaş – Turda se întâlnesc sinclinalul Feldioara – Căptălan, apoi anticlinalul Călăraşi – Lunca Mureşului – Copand, după care la est, sinclinalul Gligoreşti – Poiana, după care urmează anticlinalul Hădăreni – Câmpia Turzii.

Zăcământul de sare gemă de la Ocna Mureş are forma unui stâlp diapir, cu cupola la zi, încastrat, cu baza la o adâncime de 1.200 – 1.400 m. La suprafaţă, spinarea masivului are în proiecţie orizontală un contur elipsoidal, cu axa mare de circa 900 m orientată NNV – SSE şi cu axa mică de circa 500 m. În adâncime, diapirul de sare de la Ocna Mureş este evazat, luând forma unui trunchi de piramidă alungit de direcţia nord – sud.

Corpul de sare de la Ocna Mureş se întinde pe o lungime de circa 5 km. Grosimea masivului de sare de la Ocna Mureş în zona centrală a diapirului este de 1.760 m.

Corpul de sare prezintă uneori o resfrângere bilaterală de circa 50 m la partea superioară şi o gâtuire între 60 – 130 m în adâncime. Această gâtuire este mai evidentă în părţile de E şi SE ale masivului de sare în zona sondelor 123, 124 şi 118E.

BASARABIANbs

VOLHINIANvh

TORTONIAN SUPERIORto2

SARE TORTONIANAto2

bs bs

vh

vh

to2

to2

to2

Σ

TORTONIAN INFERIORto1

HELVETIANhe

to1he

EOCENpg2

pg2

00

ANTICLINALUL OCNA MURES

116 120

1782 1794

700

V E

Figura A.2.20 - SECŢIUNE GEOLOGICĂ PRIN MASIVUL DE SARE OCNA MUREŞ

LEGEND

după C. Stoica şi I. Gherasie – Editura Tehnică, 1981

22

Masivul de sare de la Ocna Mureş este înconjurat de depozite aparţinând Sarmaţianului şi Badenianului, dezvoltate în facies marnos – argilos. Înclinarea depozitelor în jurul stâlpului diapir este de 30 – 400 şi uneori chiar mai mare.

Cupola zăcământului este acoperită de depozite aluvionare necimentate, de vârstă pleistocenă, aparţinând terasei inferioare a Mureşului. În zone scufundate sau erodate sarea aflorează la zi.

Spinarea zăcământului de sare suportă depozite aluvionare necimentate de vârstă pleistocen superioară, formate din pietrişuri, nisipuri,bolovănişuri şi argile fine.

Macroscopic, sarea gemă de la Ocna Mureş are o culoare albă până la transparentă, larg cristalizată, uneori cu aspect zaharoid sau granular, este compactă, luciu translucid sau sticlos, casantă. Structura este fenocristalină, iar textura masivă.

Sarea se prezintă sub forma unei aglomerări masive, compacte.

Din punct de vedere mineralogic, zăcământul poate fi apreciat ca monomineral.

Halitul, componentul mineral principal variază între 96 – 99%. Asociat acestuia, apar anhidrit şi minerale argiloase în proporţie de până la 2%.

Zăcământul de sare are un conţinut de NaCl între 96 – 99 %, fiind considerat printre zăcămintele cu cea mai mare puritate din ţara noastră.

Pe lângă lucrările miniere pe cale uscată (în prezent inundate), zăcământul de la Ocna Mureş a fost exploatat şi cu ajutorul sondelor de dizolvare, amplasate în două câmpuri de sonde la nord (Câmpul Războieni), şi respectiv la sud de râul Mureş. Câmpul de sonde situat la nord de râul Mureş, este alcătuit din 9 sonde numerotate de la 201...209, din care 201, 203, 207, 208 şi 209 au fost folosite pentru exploatare, restul fiind folosite doar pentru cercetare (vezi Fig. A.2.21). Câmpul de la sud de râul Mureş este alcătuit din 17 sonde de exploatare numerotate 107, 108, 109, 110, 111, 112, 113, 114, 115, 116, 118E, 118/125, 119/126, 120, 122, 123 şi 124 (vezi Fig. A.2.21). Dintre acestea sonda 119/126 nu a fost exploatată. Din cele 21 de sonde care au fost sau sunt folosite la exploatare (5 din câmpul de la nord şi 16 din câmpul de la sud de Mureş), nu au fost executate măsurători cavernometrice (sau nu dispunem de datele acestora) la un număr de 6 sonde: 112, 116, 123, 124, 118E şi 118/125, toate situate în Câmpul de la sud de Mureş. Aceste goluri sunt plasate la partea inferioară a sondelor şi au fost parţial colmatate cu material steril şi/sau sare desprinsă din pereţii golului, sau accesul aparaturii de măsurare la nivelul lor nu mai este posibil.

23

381300 381450 381600 381750 381900 382050 382200 382350 382500 382650 382800554800

555000

555200

555400

555600

555800

556000

556200

556400

556600

556800

557000

557200

557400

557600

202

204205

206

107 108 109

110

111

112

113

115

116

118 E

118 / 125

119 / 126

120

122

123

124

201

203

207

208

209

sec 4

sec 3sec 2

sec 1

sec 8

sec 7

sec 6

sec 5

Legenda

contur masurat in 1985contur masurat in 1993

contur masurat in 1995

contur masurat in 2002contur masurat in 2003contur masurat in 2004contur masurat in 2005

262 curba de nivel

sec 2 profil sectiune

202

RAUL MURES RAUL MURES RAUL MURES

Lacul Stefania

DECANTOR

sonda de productie din Campul Ocna Mures

sonda de cercetaredin Campul Ocna Mures

contur masurat in 2000

contur masurat in 1979

contur masurat in 2001

contur masurat in 1994

Figura A.2.21. - PLAN DE SITUATIE - OCNA MURES

115

24

Pe baza informaţiilor rezultate în urma săpării sondelor de exploatare şi cercetare în Figura A.2.22 şi A.2.23 au fost reprezentate hărţile cu izobate la limitele steril/sare (spinarea sării) şi respectiv sare/steril (culcuşul zăcământului). Prin diferenţa celor 2 hărţi a rezultat în Figura A.2.24 harta cu izopahitele zăcământului de sare.

381800 382000 382200 382400 382600 382800 383000

555200

555400

555600

555800

556000

556200

556400

556600

556800

557000

557200

107108109110111

112113

114115

116

118 E

118 / 125

119 / 126

120

122

123

124

201

203207

208209

Figura A.2.22. - HARTA CU IZOBATE LA LIMITA STERIL / SARE(la acoperisul zacamantului)

381800 382000 382200 382400 382600 382800 383000

555200

555400

555600

555800

556000

556200

556400

556600

556800

557000

557200

107108109110111

112113

114115

116

118 E

118 / 125

119 / 126

120

122

123

124

201

203207

208209

sc. 1:9000

Figura A.2.23 HARTA CU IZOBATE LA LIMITA SARE / STERIL (la culcusul zacamantului)

sonda de productie din Campul Ocna Mures

Legenda

124

381800 382000 382200 382400 382600 382800 383000

555200

555400

555600

555800

556000

556200

556400

556600

556800

557000

557200

107 108109

110

111

112

113

114115

116

118 E

118 / 125

119 / 126

120

122

123

124

201

203

207

208

209

Figura A.2.24. - HARTA CU IZOPAHITE A ZACAMANTULUI DE SARE

25

Zăcământul de sare de la Ocna Mureş, se prezintă în unele zone aproape la zi, grosimea sării deăşind 1000 de m (vezi Figura A.2.25).

0 200 400 600 800-1600

-1500

-1400

-1300

-1200

-1100

-1000

-900

-800

-700

-600

-500

-400

-300

-200

-100

0

100

200

Figura A.2.25. - SECTIUNE GEOLOGICA - zacamantul Ocna Mures

NV SV

depozite din acoperisul zacamantui

zacamantul de sare

goluri de dizolvare

depozite din culcusul zacamantului

Legenda

112 111 110 109 124 123 118

SE NV SE NE

2003

1985

20002005

2003

1993

1979

2001

26

Z Ă C Ă M Â N T U L T G . O C N A

1. CONDIŢII GEOGRAFICE ŞI GEOMORFOLOGICE REGIONALE

Zăcământul de sare gemă de la Târgu Ocna se află pe cursul mijlociu al râului Trotuş, la confluenţa acestuia cu Slănicul, fiind localizat pe dealul Feţele Târgului de pe versantul stâng al pârâului Vâlcica. Teritorial se înscrie în perimetrul oraşului Târgu Ocna, judeţul Bacău.

Dezvoltat într-o zonă depresionară de pe cursul mijlociu al Trotuşului, la altitudinea de 253 m, oraşul Tg.Ocna se află la contactul dintre flişul marginal al Carpaţilor Orientali şi depozitele de molasă subcarpatice (vezi figura A.2.26.).

Figura A.2.26 - PODIŞUL ŞI SUBCARPAŢII MOLDOVEI

SITE WEB

27

Documente vechi atestă că Salina Târgu Ocna situată în inima Moldovei, are o vechime de cel puţin cinci secole (1380).

Primele exploatări s-au efectuat pe Valea Oituzului, în jurul localităţii Grozeşti, pe lângă care trecea cel mai vechi drum comercial ce lega Moldova de Ardeal, prin pasul Oituz. Un document din anul 1380 privind construcţia podului de la Gârbovana, prevede că plata acestuia să se facă cu " 2000 oca de sare " (oca - unitate de măsură a greutăţii şi capacităţii egală, aproximativ, cu un kilogram sau cu un litru şi jumătate).

Exploatările miniere vechi, au fost executate sub formă de ocne separate în formă de clopot. În anul 1870, din mina Ocniţa, prin puţul Sf. Constantin a fost deschisă mina Moldova Veche, exploatarea sării realizându-se prin intermediul a 4 camere de formă trapezoidală, ce a funcţionat până în anul 1936. Tot prin camere mari trapezoidale s-a efectuat şi exploatarea în mina Moldova Nouă până în 1968.

În perioada 1967-1970 s-a lucrat în mina Pilot, pe 2 orizonturi, mină situată la NE de mina Moldova Nouă. În 1970 s-a deschis mina Trotuş situată la sud de minele vechi (clopot), care este în funcţiune şi în prezent.

La sud de Valea Trotuşului se găseşte zăcământul Gura Slănic care din punct de vedere structural reprezintă o continuare spre sud a masivului Tg.Ocna, însă morfologia corpului de sare în acest sector este mai complicată prin faptul că alături de lama de sare ce se continuă de la Tg.Ocna spre sud mai apare o lamă de sare impură de dimensiuni mult mai mari.

Activitatea actuală de exploatare a sării la Tg. Ocna se desfăşoară în două câmpuri miniere:

o Mina Trotuş – sare gemă o Gura Slănic – sare prin dizolvare cinetică, cu ajutorul sondelor

Extracţia sării geme se desfăşoară în mina Trotuş, situată la sud de minele vechi în formă de clopot. Exploatarea se face descendent în etaje, prin metoda camerelor mici cu pilieri pătraţi, cu planşeu de siguranţă între etaje. Operaţiunile de exploatare se referă la havare (havare= operaţia de săpare cu haveza a unor făgaşe într-un zăcământ în curs de exploatare pentru a uşura desprinderea materialului din masiv), perforarea găurilor de mină, încărcarea cu exploziv şi împuşcarea, aerisirea frontului, coptuirea, evacuarea sării şi transportul la suprafaţă cu ajutorul benzii transportoare până la staţia de preparare.

În zăcământul Gura Slănic exploatarea se face cu sonde care aparţin de salina Tg. Ocna , prin dizolvare cinetică, agentul de dizolvare fiind apa sau saramura nesaturată.

Pentru controlul şi dirijarea exploatării în plan orizontal, în treptele de exploatare, cu înălţimi între 10m şi 30m, se foloseşte fluid izolant, care asigură etanşeitatea la tavanul golului de dizolvare. Controlul golului de dizolvare se efectuează cu cavernometru sonic.

Partea de sud a Bucovinei, toată Moldova şi Basarabia au fost aprovizionate cu sare de către inepuizabilele ocne de la Târgu Ocna.

In regiune se întâlnesc formaţiuni sedimentare, alcătuite din formaţiuni marine terigene în facies de fliş şi molasă, precum şi depozite evaporitice cu gips, sare gemă şi săruri de potasiu.

În cadrul regiunii Tg. Ocna se suprapun pe verticală trei unităţi tectonice: pânza medio – marginală, unitatea externă şi unitatea pericarpatică.

Masivul de sare Tg. Ocna face parte dintr-o lamă smulsă din Miocenul unităţii externe de la vest şi adusă peste depozitele helveţiene ale unităţii pericarpatice din fereastra Vâlcele. În zona exploatării miniere, lama de sare se extinde pe direcţia N – S pe circa 1 km şi pe direcţia

28

după C. Stoica şi I. Gherasie – Editura Tehnică, 1981

E – V pe circa 600 m, având în partea centrală o grosime maximă de circa 350 m (vezi figura A.2.27.).

Datorită condiţiilor tectonice complexe în care a fost antrenată această lamă de sare, suprafaţa acoperişului şi culcuşului masivului este destul de neregulată, putându-se întâlnii chiar enclave de steril antrenate în mijlocul sării.

Zăcământul Tg.Ocna nu este încă suficient cunoscut în partea sa de nord, sub pânza flişului medio – marginal, unde sarea, cu grosime destul de mare, se continuă pe câteva sute de metri.

PALEOGEN

ARGILE SI GRESII ACVITANIAN - BURDIGALIENE

SARE GEMA ACVITANIANA

pg

aq - bd

aq - bd

aq - bd

pg

pg

aq

L.M.M.

L.M.M. - LINIA MEDIO- MARGINALA

604

606 16607

233 608 612

L.M.M.

NS

C I C III

C I - C III - MINA VECHE

196

317

87

307

5152

339

86

48

393

371

570

Figura A.2.27 - SECŢIUNE GEOLOGICĂ PRIN ZĂCĂMÂNTUL DE SARE TG.OCNA

LEGEND

29

Zăcământul de sare gemă de la Târgu Ocna se prezintă sub formă de lamă de rabotaj. Grosimea masivului de sare atinge valori maxime, în zona central - nordică a zăcământului de cca. 350 m.

Masivul de sare de la Târgu Ocna este împărţit de planul unei falii situată în zona nordică a zăcământului în două compartimente. În cadrul compartimentului nordic, situat la nord de falia transversală, se disting două lame de sare, una cu poziţie superioară şi a doua mai coborâtă, având în partea vestică grosimi de câţiva metri până la efilare, iar în partea nord - estică se unesc, ajungând la o grosime de cca. 200 m, plonjând în adâncime şi înfăşurând un sâmbure de steril cu o grosime în est şi nord - est de peste 100 m, reducâdu-se spre vest la câţiva metri.

Compartimentul sudic este mult mai bine cunoscut. În partea estică şi vestică a acestuia masivul de sare este limitat de câte o falie. În zona central - nordică a acestui compartiment, grosimea sării atinge valori maxime, de cca. 350 m. Spre sud zăcământul se laminează treptat.

Acoperişul şi culcuşul acestui ansamblu este denivelat. Grosimea acoperişului variază de la 42 - 54 m în sud, la 135 - 161 m în partea estică, atingând grosimi de la 179 - 371 m înspre nord şi nord - est.

Coperişul sării este constituit din depozite acvitaniene formate din nisipuri argiloase şi argile nisipoase, cu intercalaţii de gresii. Peste aceste depozite sunt şariate depozitele eocene şi oligocene aparţinătoare pânzei medio-marginale, predominant grezoase şi grezo- calcaroase, subordonat argiloase sau brecioase.

Culcuşul zăcământului prezintă în ansamblu o coborâre spre nord. Culcuşul sării este format din depozite acvitaniene argiloase-grezoase şi din depozite burdigalian superioare aparţinătoare orizontului cenuşiu, formate din gresii cuarţoase cenuşii, în alternanţă cu gresii mai friabile şi argile cenuşii - negricioase.

Din punct de vedere stratigrafic, depozitele sedimentare care apar în zona zăcământului Feţele Târgului - Târgu Ocna aparţin Paleogenului, Neogenului şi Cuaternarului. Aceste depozite se dezvoltă în trei unităţi tectonice care apar în zona zăcământului, respectiv:

♦ unitatea medio - marginală (Pânza de Tarcău)

♦ unitatea marginală (externă, Pânza de Vrancea)

♦ unitatea subcarpatică (Pânza subcarpatică, sau „zona de molasă”)

Zăcământul de sare gemă Târgu Ocna, aparţine unităţii externe (marginale) care are valoare de autohton în raport cu unitatea medio-marginală care are statut de pânză de şariaj.

În perimetrul zăcământului de sare gemă de la Târgu Ocna apare o gamă largă de tipuri petrografice reprezentate prin: conglomerate, brecii, nisipuri, nisipuri argiloase, gresii calcaroase, marne, argile siltitice, argile, gips şi sare.

Zăcământul de la Târgu Ocna are o formă destul de neregulată formată din lame de sare cu numeroase îngroşări şi efilări, în alternanţă cu bancuri sterile.

Sarea este de culoare albă, cenuşiu - albicioasă sau cenuşiu negricioasă cu o structură grăunţoasă şi textură masivă, uneori rubanată brecioasă. Culoarea cenuşie sau negricioasă a sării este dată de aporturile succesive, uneori consistente, de material terigen din timpul precipitării sării.

Culcuşul sării este format din depozite acvitaniene alcătuite din argile cenuşiu - negricioase, uneori siltitice şi gresii cenuşiu - albicioase uşor micacee, uneori cu sare sau gips pe fisuri şi depozite burdigaliene, aparţinătoare orizontului cenuşiu, formate din gresii cuarţoase cenuşii, dure, compacte, în alternanţă cu gresii mai friabile şi argile cenuşii - negricioase.

30

În acoperişul sării urmează în continuitate litologică brecia sării, constituită din elemente de argile, marne sau gresii, prinse într-un ciment de sare în zonele de sub oglinda sării (nespălate de apă) şi sub forma unei mase slab coezive în zonele în care sarea a fost spălată. Peste brecia sării urmează depozite acvitaniene formate din nisipuri argiloase şi argile nisipoase gălbui - maronii - vineţii, cu intercalaţii de gresii, uneori gresii silicioase. Depozitele eocene şi oligocene aparţinătoare pânzei medio - marginale, care acoperă parţial formaţiunea sării în partea nordică şi sud - estică a zăcământului, sunt predominant grezoase şi grezo - calcaroase subordonat argiloase sau brecioase.

Formaţiunea sării de la Târgu Ocna aparţine unităţii externe (marginale) care are valoare de autohton în raport cu unitatea medio - marginală care are statut de pânză de şariaj. În culcuşul depozitelor salifere există de asemenea un contact anormal de şariaj prin care formaţiunea saliferă intră în contact cu depozitele miocene ale unităţii pericarpatice.

În cadrul corpului de sare apar importante zone cu aport de material terigen, formate din benzi de brecii cu elemente argiloase, argilo - grezoase cenuşiu verzui - negricioase, rareori cu sare, gresii silicioase fine, uşor micacee, argile şistoase negricioase şi vineţii, siltite cenuşii şi nisipuri cenuşii, gălbui şi cenuşiu vineţii. Astfel de intercalaţii sterile apar în special în partea nordică a zăcământului, putând avea dimensiuni de peste 100 m, atât pe orizontală, cât şi pe verticală.

La alcătuirea structurală a zonei iau parte cele trei unităţi structurale amintite: unitatea medio - marginală (unitatea de Tarcău), unitatea externă (marginală, unitatea de Vrancea) şi unitatea pericarpatică. Individualizarea celor trei unităţi s-a produs succesiv de la vest spre est, pe linii de fracturi direcţionale profunde, care au reprezentat şi plane de şariaj spre est. Direcţia generală a cutelor este nord - sud.

Zăcământul Târgu Ocna are forma unei lentile alungite pe direcţia nord-sud cu următoarele dimensiuni: lungime 1-1,2 m, lăţime 0,7 km şi în zona centrală de 0,35 km. In zona nordică lentila se desface în digitaţii incluzând între ele un sâmbure de steril.

In partea nordică zăcământul este faliat având compartimentul nordic căzut. Lateral în partea vestică şi estică lentila de sare gemă este mărginită de falii.

Acoperişul zăcământului este ondulat şi se ridică spre nord. Culcuşul zăcământului este foarte denivelat.

După depunerea flişului paleogen a urmat o perioadă de tectogeneză care a dus la formarea în timpul acvitanianului a unui bazin cu caracteristici restrictive, care se întindea în lungul Carpaţilor Orientali pe cca. 500 km. Acest bazin halogen era format dintr-o suită de golfuri şi lagune cu contururi complexe, moduri de alimentare diferite şi cu o morfologie a reliefului de fund variabilă în timp.

În aceste condiţii complexe, depunerea sării a decurs într-un mod neuniform în cuprinsul bazinului în funcţie de condiţiile de alimentare locală, sarea depunându-se mai mult sau mai puţin intens şi cu un grad variabil de impurificare cu material terigen.

Ca urmare a variaţiilor sezoniere a condiţiilor climatice, sarea se depunea ritmic, observându-se în cadrul sării o succesiune ritmică de bancuri centimetrice de sare albă care alternează cu bancuri de sare de culoare mai închisă.

Grosimea unui banc de sare gemă depus anual variază de la 1-2 cm la 10-15 cm în funcţie de intensitatea procesului de concentrare a soluţiei.

31

Zăcământul Tg.Ocna se prezintă sub formă de masiv, alcătuit din sare gemă grăunţoasă, larg cristalizată, compactă, de culoare cenuşiu-albicioasă, cenuşie, cenuşie - negricioasă, cu aspect vărgat, marcând ciclurile de sedimentare.

In interiorul masivului se întâlnesc numeroase intercalaţii sterile, reprezentate prin brecii argiloase şi argilo-grezoase, argile şistoase, gresii silicioase, marne etc. cu grosimi variabile, situate la diferite nivele, spre coperiş, culcuş şi în extremităţile zăcământului. Grosimea acestora variază de la câţiva centimetri la 10-15 cm.

Sarea gemă din zăcământul Târgu Ocna este formată din halit (85-99 %), alături de care apar urme de polihalit sau silvină.

Zăcământul de sare de la Târgu Ocna este cunoscut prin intermediul informaţiilor obţinute în urma săpării a 69 de sonde, dintre care un număr de 35 de sonde au fost sau sunt folosite ca sonde de exploatare. Exploatarea sării prin disoluţie se realizează în două zone: câmpul vestic, ce cuprinde un număr de 29 sonde de exploatare, situate de-a lungul văii pârâului Slănic, pe malul vestic al acestuia (cu o singură excepţie, sonda 363) şi câmpul estic, intrat în producţie relativ recent, şi amplasate pe dealul din malul drept al pârâului Slănic – vezi Fig. A.2.28. Sondele din câmpul vestic sunt numerotate 251, 253-260, 263-278 şi 280-285, iar cele din câmpul vestic 1E, 4E, 5E, 6E, 11E şi 12E (vezi Fig. A.2.28).

9 din cele 69 de sonde executate nu au interceptat zăcământul de sare. Informaţiile existente au permis construirea harţilor cu izobate la acoperişul şi culcuşul zăcământului – Fig. A.2.29 şi respectiv A.2.30. Prin diferenţa hărţilor cu izobate la culcuş şi acoperiş, a rezultat harta cu izopahite ale zăcământului de sare (vezi Fig. A.2.31).

32

251

253

254

255

256

257

259

260

263264265

266

268

269

272

270

271273

274

275

276

277

278

280

281

282

284

285

5468500 5468750 5469000 5469250 5469500 5469750 54700005125

250

5125

500

5125

750

5126

000

5126

250

5126

500

5126

750

5127

000

1E

4E

5E

6E

11E

12E

251

254

255

256

257

263264265

266

269

273

274

275

277

280

281

282

284

285 2E

9E

S216

S223

S235

S240

S247

259A

S262

S286

S287

S291

S292

S3442

S3444

S10521

S10528 S10531

S10533

S10534

S10539

S10541

S10543

S10545

S10547

S10548

S10549

S10550

S10551

S43501

S43503

S43504

S43505

S43508

S43509

raul Trotus

para

ul S

lani

c

para

ul Slan

ic

GroapaBurlacu

sec

1

sec

2se

c 3

sec

4

sec

5

sec

6

sec 7

sec 8

sec 9

sec 10

sec 11

sec 12

sec 13

sec 14

foraje de exploatare la care s-au efectuat masuratori cavernometrice

foraje de exploatare

foraje de cercetare

conturul proiectiei maxime a golului in plan orizontal - masurat in anul 2005

Legenda:

conturul proiectiei maxime a golului in plan orizontal - masurat in anul 2004

conturul proiectiei maxime a golului in plan orizontal - masurat in anul 2003

conturul proiectiei maxime a golului in plan orizontal - masurat in anul 2002conturul proiectiei maxime a golului in plan orizontal - masurat in anul 2001

conturul proiectiei maxime a golului in plan orizontal - masurat in anul 2000

Figura A.2.28 - Pozitia sectiunilor si locatiile sondelor - zacamantul Targu Ocna

raul Trotus

para

ul S

lani

c

S292

S292

272

33

251

253

254

255

256

257

259

260

263264265

266

268269

272

270

271273

274

275276

277278

280

281282

284

285

5469000 5469500 5470000

5125

500

5126

000

5126

500

5127

000

1E

4E

5E

6E

11E

12E

251

254

255

256

257

263264265

266

269273

274

275

277

280

281282

284

2852E

9E

S216

S223

S235

S240

S247

259A

S262

S286

S287

S291

S292

S3442

S3444

S10521

S10528 S10531

S10533

S10534

S10539

S10541

S10543

S10545

S10547

S10548S10549

S10550

S10551

S43501

S43503

S43504

S43508

S43509

sonde de exploatare

sonde de cercetare limita zacamant

Legenda:

Fig. A.2.29 - Harta cu izobate la limita steril/sare (spinarea sarii)- zacamantul Targu Ocna

S292

S292sonde de cercetare care nu au interceptat zacamantulS292

251

253

254

255

256

257

259

260

263264265

266

268269

272

270

271273

274

275276

277278

280

281282

284

285

5469000 5469500 5470000

5125

500

5126

000

5126

500

5127

000

1E

4E

5E

6E

11E

12E

251

254

255

256

257

263264265

266

269273

274

275

277

280

281282

284

2852E

9E

S216

S223

S235

S240

S247

259A

S262

S286

S287

S291

S292

S3442

S3444

S10521

S10528 S10531

S10533

S10534

S10539

S10541

S10543

S10545

S10547

S10548S10549

S10550

S10551

S43501

S43503

S43504

S43508

S43509

Fig. A.2.30 - Harta cu izobate la limita sare/steri(culcusul sarii) - zacamantul Targu Ocna

251

253

254

255

256

257

259

260

263264265

266

268

269

272

270

271273

274

275

276

277

278

280

281282

284

285

5469000 5469500 5470000

5125

500

5126

000

5126

500

5127

000

1E

4E

5E

6E

11E

12E

251

254

255

256

257

263264265

266

269

273

274

275

277

280

281282

284

2852E

9E

S216

S223

S235

S240

S247

259A

S262

S286

S287

S291

S292

S3442

S3444

S10521

S10528 S10531

S10533

S10534

S10539

S10541

S10543

S10545

S10547

S10548

S10549

S10550

S10551

S43501

S43503

S43504

S43505

S43508

S43509

Fig. A.2.31 - Harta cu izopahite ale sarii- zacamantul Targu Ocna

34

0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000

-600

-400

-200

0

200

S285 S269 S275 S277 S282 S257S286S272

SN

Fig. A.2.32 - SECTIUNEA 2 - zacamantul Targu Ocna

depozite din acoperisul zacamantui

zacamantul de sare

goluri de dizolvare

depozite din culcusul zacamantului

Legenda

goluri inregistrate in masuratori anterioare

2005

2005

2005

20052004

2001

2001

1993

35

A.3. Evidenţierea fenomenelor cu potenţial de risc

Fenomenele cu potenţial de risc care pot apărea în cazul exploatărilor de sare prin disoluţie cu sonde de dizolvare, sunt următoarele:

a. Scufundările

Scufundarea este un proces asociat exploatării sării în soluţie, în zonele unde există goluri de dizolvare subterane semnificative ca volum, şi unde depozitele acoperitoare sunt alcătuite din roci slab consolidate care nu asigură portanţa. Pentru evitarea unor accidente nedorite este bine să se cunoască înainte de începerea exploatării starea depozitelor acoperitoare, în special în zonele populate, unde acest factor poate duce la deteriorarea fundaţiilor cladirilor din zonă. Chiar şi în zonele unde depozitele acoperitoare sunt alcătuite din roci consolidate, cu o portanţă ridicată, este posibilă apariţia unor scufundări, care, deşi nesemnificative pot influenţa aşezămintele din zonă. Înaintea începerii exploatării, terenul este ridicat topografic şi măsurat mai apoi la intervale de timp stabile, astfel încât să existe un control asupra evoluţiei reliefului. Din datele pe care le deţinem, la toate cele patru areale corespunzătoare zăcămintelor de sare unde se foloseşte metoda de exploatare a sării prin disoluţie există măsurători ale scufundărilor de la punerea ăn funcţiune a exploatărilor până în prezent.

Situţia scufundărilor înregistrate pe reperi:

Zăcământul Ocnele Mari

În Figura A.2.33 este prezentată repartiţia scufundărilor cumulate înregistrate pe flanşele sondelor din cele patru câmpuri de la Ocnele Mari. Se constată următoarele:

� Figura este marcată de spectrul de izolinii centrat în jurul suprafeţei delimitate de sondele 364, 376, 377 şi 365 din partea de nord a Câmpului II (şi nu în jurul cavernei propriu-zise din Câmpul II). Este evident că procesele care au avut loc în această zonă au influenţat determinant scufundările înregistrate în zona Câmpurilor I, II şi III – Ţeica.

� În zona Câmpului III – Lunca scufundările cumulate nu depăşesc 0,4 – 0,5m.

Zona Câmpului IV nu este afectată de scufundări, probabil şi datorită faptului că monitorizarea cu ajutorul reperilor în această zonă a început relativ recent.

36

410500 410700 410900 411100 411300 411500 411700 411900 412100 412300 412500 412700 412900 413100 413300 413500

410500 410700 410900 411100 411300 411500 411700 411900 412100 412300 412500 412700 412900 413100 413300 413500

4107

0041

0900

4111

0041

1300

4115

0041

1700

4119

0041

2100

4123

00

4107

0041

0900

4111

0041

1300

4115

0041

1700

4119

0041

2100

4123

00

S466

S467S468

S469

S470

S471

S472

S473

S401S402

S404

S405

S411

S406

S407

S408S409

S410

S412

S403

S413

S414

S415

S416

S417

S418S419

S420

S421S422

S423S424S425

S426

S427

S428

S431

S432

S433

S429

S430

S361

S362 S363

S364S365

S366

S367

S368

S369

S370S376 S377

S378 S379

S381S351

S352S353

S354S355S356

S357

S358

S359

S360

Biserica-Teica

Figura A.2.33 - REPARTITIA SCUFUNDARILOR INREGISTRATE IN CAMPURILE I-IV IN PERIOADA 1972-2004

canal legatura 376-364 posibil

contur palnie surparenoiembrie 2004

deversor

suprafata afectata deprabusirea controlatadupa faza I

pozitie izvor aparut la 27.03.2005

E1

E2

37

Zăcământul Cacica

Reperii pe care sunt urmărite scufundările, menţionăm că aceştia sunt amplasaţi la 2 nivele şi anume:

- la suprafaţa terenului în zona incintei salinei, gării, bisericii şi şcolii, - la nivelul orizontului III, din care au fost săpate sondele de exploatare prin disoluţie.

Scufundările maxime înregistrate pe o perioadă de peste 15 ani, nu au în general valori mai mari de 5-6 cm (vezi Fig. A.2.34).

-0,0200

-0,0150

-0,0100

-0,0050

0,0000

0,0050

0 1000 2000 3000 4000 5000

scu

fun

dar

e (m

)

Figura A.2.34- Scufundari reperi biserica catolica Cacica si scoala

Zăcământul Ocna Mureş

Pe baza măsurătorilor topografice efectuate pe reperii amplasaţi în câmpul de sonde situat la sud de râul Mureş, în Figura A.2.35. au fost reprezentate scufundările totale înregistrate pe o perioadă de peste 20 de ani. Se constată că scufundarea maximă este înregistrată în partea de sud-est a câmpului de sonde şi că valoarea absolută a acesteia este relativ mică, mai puţin de 0,4m.

38

381700 381800 381900 382000 382100 382200 382300 382400

554600

554700

554800

554900

555000

555100

555200

555300

555400

555500

555600

555700

A 13A 39

A 40

A 46

A 48A 49

RN 25

D 63

D 64D 65

RN 54

RN 56

A 18A 19

A 20A 23

A 24A 25

RN 48

RN 49RN 50

RN 55

RN 57

RN 60

D 46

D 69

D 72

D 73

D 80

A 50

A 51

A 54

A 56A 57

A 58

A 59

A 64

107108

109

110

111

113

115

116

118 E

118 / 125

119 / 126

120

123

124

Lacul Stefania

Figura A.2.35. - REPARTITIA SCUFUNDARILOR INREGISTRATE PE REPERI IN ZONA OCNA MURES IN PERIOADA 1982-2004

Legenda

RN 25reper strada 9 Mai

D 63reper strada Mihai Eminescu

reper strada Nicolae IorgaRN 57

reper strada George CosbucD 46

reper strada HoreaA 54

124

- 0.12 Curba de scufundare de -0.12 m

sonda de productie din Campul Ocna Mures

39

Zăcământul Tîrgu Ocna

Pe baza măsurătorilor topografice efectuate pe reperi şi flanşele unor sonde, în Figura A.2.36 a fost reprezentată o hartă a scufundărilor totale înregistrate pe o perioadă de monitorizare de circa 10ani. Se constată că valorile scufundărilor sunt în general moderate, însă există câteva sonde a căror flanşe au suferit scufundări importante. Este cazul sondelor 268, 284, 257 şi 260, cu un maxim de peste 1m atins de sonda 284. Ţinând cont de observaţia făcută mai sus pentru golul de dizolvare al sondei 257, se impune monitorizarea atentă a evoluţiei scufundării acesteia.

251

253

254

255

256

257

259

260

263264265

266

268

269

272

270

271273

274

275

276

277

278

280

281282

284

285

5468800 5469000 5469200 5469400 5469600 5469800 54700005125

800

5126

000

5126

200

5126

400

5126

600

5126

800

5127

000

5127

200

4E

5E

6E

11E

251

254

255

256

257

263264265

266

269

273

274

275

277

280

281282

284

2852E

9E

S216

S223

S235

S240

S247

259A

S262S287

S3442

S10521

S10528 S10531

S10533

S10534

S10539

S10541

S10543

S10545

S10547

S10549

S10550

S10551

S43501

S43503

S43504

S43509

B-104

B-105

B-107

B-108

B1082

B-109

B-110A

B-111

B-200B-201B-202B-203

B-204

B-208

B-209

B-210B-211B-212

B-213B-214

B-215B-216

B-217 B-218B-219

B-220B-220A

B-221

P1

S-251B

S-277C

S-280A

S-284B

251

254

255

256

257

259

260

264

266

268

269

270

271273

274

275

277

280

281

282

284

285

sonde de exploatare

sonde de cercetare

limita zacamant

Legenda:

Figura A.2.36 - Scufundari totale inregistrate in perioada 1994-2004- zacamantul Targu Ocna

S292

292

sonde de cercetare care nu au interceptat zacamantulS292

reper folosit la interpolare272

-1.1m

-1m

-0.9m

-0.8m

-0.7m

-0.6m

-0.5m

-0.4m

-0.3m

-0.2m

-0.1m

0m

0.1m

0.2m

0.3m

0.4m

0.5m

0.6m

0.7m

b. Prăbuşiri ale suprafeţei terenului

Exploatarea sării în soluţie prin foraje de dizolvare fără a se ţine cont de toate elementele, ca de exemplu, diametrul de exeploatare proiectat, posibilele lentile de steril din zăcământul de sareprecum şi de metoda potrivită locaţiei respective, poate conduce la prăbuşirea suprafeţei terenului şi repectiv la fenomene asociate prăbuşirii (afectarea unor aşezăminte, deteriorarea mediului, etc.).

În cazul exploatărilor din România, acest fenomen este prezent în zona Ocnele Mari – Câmpul II de sonde, încâ din anul 2001, când a avut loc primul accident de acest gen, soldat cu evacuarea unui

40

număr însemnat de case, poluări cu agent de izolare (motorină) a unor suprafeţe însemnate precum şi poluarea cu saramură a Pârâului Sărate, pâru care se varsă în râul Olt. În anul 2004, în acelaşi câmp de sonde a avut loc o nouă prăbuşire cu implicaţii socio-economice semnificative (vezi Figura A.2.38).

De asemenea, în cazul zăcământului de la Târgu Ocna, prăbuşirea suprafeţei terenului din zona unei sonde a dus la formarea unui lac – Groapa Burlacu.

La celelalte exploatări nu s-au înregistrat prăbuşiri ale suprafeţei terenului.

c. Poluare

Asociat procesului de prăbuşire a suprafeţei terenului, care implică debuşări de saramură şi agent de dizolvare (motorină) este inevitabilă apariţia fenomenului de poluare a mediului (terenuri care sunt dificil de reintegrat în circuitul folosit anterior şi apele de suprafaţa care pot fi infestate cu saramura şi agent de dizolvare, combinaţie care duce la distrugerea culturilor piscicole, de vegetaţie acvatică şi mai ales imposibilităţii folosirii acesteia la alimentările cu apă). Un astfel de fenomen s-a înregistrat tot în zona Ocnele Mari în cazul celor două mari accidente din Câmpul II de sonde (din septembrie 2001 şi din iulie 2004).

d. Retaluzările suprafeţelor afectate de prăbuşiri

În cazul unor prăbuşiri majore ale suprafeţei terenului, constituite în cratere de dimensiuni mari, cu pante semnificative, se întâlneşte fenomenul de retaluzare cu implicaţii directe asupra posibilelor aşezăminte, inclusiv prin producerea unor alunecări de teren care este compromis pentru lungi perioade de timp, de ordinul zecilor de ani. Retaluzarea este un fenomen de durată care împiedică utilizarea terenului afectat. Astfe, Câmpul II de sonde de la Ocnele Mari este o dovadă a acestor retaluzări de durată (vezi Figura A.2.39.).

e. Fisuri

Apariţia unor fisuri în arealul câmpurilor de sonde poate fi datorată fie datorită unor fenomene incipiente de prăbuşire a suprafeţei terenului, fie datorită evoluţiei rapide a scufundărilor în zonă. Fenomenele de prăbuşire conduc la apariţia unor fisuri la suprafaţa terenului pe conturul suprafeţei de influenţă care depinde de mai mulţi factori: grosimea depozitelor sterile acoperitoare, nivelul saramurii în golul de dizolvare, starea de consolidare a materialului steril şi unghiuile de rupere în sare şi în steril.

Aceste fisuri pot genera deteriorarea unor terenuri, cu implicaţii directe asupra unor posibile aşezăminte din zonă.

În zona Câmpului II de sonde de la Ocnele Mai, înainte de producerea prăbuşirii, au apărut fisuri concentrice, la distanţe mari, fisuri identificate vizual la suprafaţa terenului (vezi Figura A.2.40).

f. Afectarea de aşezăminte umane

Cel mai semnificativ fenomen care poate apărea în cazul unei exploatări defectuoase a sării prin soluţie este afectarea aşezămintelor umane. Pezenţa în subteran a unor goluri de dimensiuni mari, goluri rezultate în urma unei exploatări necontrolată din punct de vedere al monitorizării, poate conduce la fenomene de prăbuşire a suprafeţei terenului, la fisuri, la poluări ale mediului, fenomene care pot afecta în mod extrem aşezările umane din respectiva zonă.

La noi în ţară se cunoaşte o astfel de problema care a apărut în cazul Câmpului II de sonde de la Ocnele Mari, unde cele două accidente (din septembrie 2001 şi iulie 2004), soldate cu prăbuşirea

41

terenului, au condus la strămutarea unui număr mare de locuinţe, cu implicaţii sociale şi economice foarte mari (vezi figura A.2.41).

A.4. Cauzele apariţiei fenomenelor cu potenţial de risc

Cauzele apariţiei unor astfel de fenomene sunt următoarele:

1. Alegerea unei metode de exploatare inadecvate

2. Inexistenţa unei monitorizări adecvate sau o monitorizare superficială

3. Exploatarea sării fără o cunoaştere detaliată a tuturor elementelor

4. Conexiunile dintre golurile de dizolvare

5. Necunoaşterea modificării în timp a stării de eforturi şi deformaţii

6. Prezenţa unor intercalaţii sterile în zăcământul de sare care nu au fost luate în calcul înainte de exploatarea sondelor

Ultima cauză enumerată este una semnificativă, de aceea este bine de detaliat.

Identificarea prezentei rocilor sterile înglobate în masivele de sare gemă şi precizarea dimensiunilor, formei, poziţiei şi naturii petrografice a acestor este un alt obiectiv important al activităţii de cercetare geologică. Prezenţa rocilor sterile în masivele de sare are repercusiuni calitative şi influenţează în mare măsură aplicabilitatea tehnologiilor de exploatare preconizate (pe cale uscată, sau prin dizolvare), conducând la o serie de dificultăţi tehnice şi tehnologice în fazele de exploatare.

De aceea apare ca stridentă necesitate aplicarea acelor metode de cercetare geologică (explorare), prin care se obţin rezultate concludente privind rocile sterile înglobate în sare.

În cazul explorării cu foraje mecanice, se impune carotajul continuu al porţiunilor de roci sterile, în vederea determinării poziţiei, grosimii şi naturii acestora. Prin investigarea geo-fizică a sondelor se pot obţine date complexe, sub formă de diagrafii, asupra tuturor formaţiunilor traversate; acestea facilitând precizarea litologiei, corelarea stratigrafică şi calitativă a sării. Pe baza cunoaşterii acestor elemente, pot fi adoptate cele mai potrivite soluţii de deschidere a zăcămintelor, respectiv stabilite metodele de exploatare adecvate, încă din faza de proiectare a noilor exploatări de sare.

Rocile sterile din cuprinsul zăcămintelor de sare gemă, au moduri diferite de apariţie, în funcţie de geneză (provenienţă) sau de gradul lor de tectonizare, astfel:

- intercalaţii stratiforme tipice, depuse în ritmuri secvenţiale, în aceleaşi bazine lagunare cu sarea, în perioadele de sedimentare cu aport terigen crescut. La zăcămintele de sare stratiforme (lenticulare), cu tectonică liniştită, intercalaţiile sterile stau concordant pe stratificaţia sării, ceea ce denotă că depunerea lor a avut loc în continuitate de sedimentare cu sarea, în etape succesive. La zăcămintele de sare afectate de cutări, intercalaţiile sterile au suferit şi ele cutări concomitente cu masa sării;

- incluziuni de roci detritice (marne, argile, pietrişuri, gresii) de dimensiuni şi forme variabile, lame tectonice şi blocuri gigantice, amestecate haotic şi discontinuu cu masa sării. Aceste incluziuni sterile, sub aspectul vârstei pot fi mai vechi, sau mai recente decât

42

sarea, fiind rupte şi dislocate din formaţiunile din culcuşul, acoperişul sau din jurul sării, de către forţele diapirismului, sau tectonice, care au determinat o mişcare ascensională (migrare) a întregii mase. Prin aceste forţe şi deranjamente tectonice, structura masivelor de sare s-a complicat foarte mult, cauzând apariţia unor suprapuneri şi inversiuni stratigrafice foarte greu de descifrat. În asemenea condiţii de zăcământ, clarificarea structurii sării şi a relaţiilor ei cu rocile sterile înglobate impune executarea lucrărilor de explorare (foraje) la gabarite mai restrânse, ceea ce determină creşterea costurilor de cercetare.

- Cu toate acestea, neelucidarea aspectelor de mai sus încă în faza de cercetare geologică, va putea cauza dificultăţi majore în faza de exploatare a zăcământelor de sare cu structură complicată.

Prezenţa intercalaţiilor şi incluziunilor de roci sterile în masivele de sare gemă, are influenţe negative asupra tehnologiilor de exploatare aplicate şi se manifestă într-un mod asemănător, dar şi specific la cele două metode de exploatare aplicate în prezent. Pe baza experienţei acumulate prin practicarea actualelor metode de exploatare, rezultă următoarele impedimente cauzate de prezenţa rocilor sterile în masivele de sare. În cazul metodei de exploatare a sării prin dizolvare cinetică în sonde:

� prezenţa rocilor sterile şi insolubile în masa sării în proporţii de 30-35% limitează exploatabilitatea zăcămintelor, iar astfel de rezerve de regulă nu se cuprind în evidenţă;

� rocile sterile intercalate în masa sării, fiind insolubile, constituie un obstacol în procesul de dizolvare, impunând necesitatea ridicării coloanei de exploatare până deasupra lor;

� rocile sterile conduc la dizolvări necontrolate, întrucât de-a lungul planelor de intercalaţii pot avea loc uniri nedorite ale găurilor de dizolvare învecinate, slăbindu-se astfel şi portanţa pilierilor;

� impurificarea saramurii datorită suspensiilor şi depunerilor rezultate din roci sterile; � creşterea consumului de fluid izolant (motorină) pe seama îmbibării acestuia în rocile

sterile, ceea ce de fapt înseamnă şi pierderea definitivă a fluidului izolant; � dizolvarea nedirijată a sării, ca urmare a golurilor create prin surparea intercalaţiilor

sterile, caz în care saramura cu concentraţie mai mică îşi continuă procesul de dizolvare a pereţilor camerei, până la concentrare;

� intercalaţiile sterile constituie plane de slăbire structurală, facilitând totodată şi unirea golurilor de dizolvare învecinate, prin extinderea necontrolabilă a dizolvării pe planul acestora, retezând astfel şi pilierii dintre goluri;

� rocile sterile intercalate în sare contribuie la producerea unor neregularităţi în dizolvare, ele însele fiind insolubile ceea ce în final afectează geometria de ansamblu a golurilor de dizolvare;

� prin acoperirea totală a tălpii cilindrilor de dizolvare, respectiv parţială a pereţilor acestora, se reduce înălţimea zonei de conservare a golului;

� intercalaţiile de roci sterile provoacă de cale mai multe ori avarii, accidente, sau deranjamente tehnologice prin : ruperea, strâmbarea sau prinderea coloanelor mobile; prinderea coloanei de extracţie a saramurii, când nivelul depunerii sterile (provenite din surpări şi dizolvări) depăşeşte nivelul sabotului coloanei de extracţie; înfundarea coloanei de extracţie în perioada de primă amorsare, când depunerile de steril impun ridicarea coloanei.

În funcţie de poziţia în spaţiu a intercalaţiilor sterile faţă de axul golului de dizolvare, teoretic pot exista 3 situaţii care afectează tehnologia de dizolvare în moduri diferite, astfel:

43

- intercalaţiile sterile quaziorizontale afectează cel mai puţin tehnologia dizolvării permiţând desfăşurarea normală a dizolvării pe orizontală, dar impun ridicarea coloanei de exploatare în dreptul lor;

- intercalaţiile sterile cu o poziţie înclinată (oblică) faţă de axul golului de dizolvare, limitează dimensiunea (diametrul) golului; prin faptul că planul intercalaţiilor sterile reprezintă un ecran care nu permite extinderea dizolvării spre acoperişul şi culcuşul sterilului şi prin aceasta sunt cele mai dezavantajoase situaţii, putând conduce şi la unirea nedorită a cilindrilor învecinaţi. Repetarea stratelor sterile înclinate poate conduce chiar la abandonarea sondelor;

- Intercalaţiile sterile stratiforme quaziverticale, rezultate în urma unei cutări intense a întregului complex salifer, de asemenea îngreunează tehnologia de extracţie, întrucât procesul de dizolvare are loc în mod practic, între planele intercalaţiilor sterile şi anume pe direcţia acestora. În asemenea cazuri golurile de dizolvare nu vor avea forma cilindrică ci forme prismatice-tabulare verticale, cu deschideri variabile, în funcţie de distanţa dintre două intercalaţii învecinate.

Incluziunile sterile de formă neregulată, reprezintă cele mai dificile obstacole în buna desfăşurare a proceselor de dizolvare, motiv pentru care cunoaşterea formei, dimensiunilor şi poziţiilor în spaţiu este o cerinţă de importanţă majoră.

În afara aspectelor mai sus menţionate, intercalaţiile şi incluziunile de roci sterile determină şi reducerea coeficienţilor de extracţie.