Maden Aramalarında Gravite Yöntem

Beran GürlemeKOCAELİ ÜNİVESİTESİ-2015

Giriş

Gravite, en basit anlamda kütleler arasındaki çekim kuvvetidir.

Yerküre, bu kütlelerden birini oluşturmaktadır.

Yerin çekimi ivmesinde ki değişimleri incelenir.

Yerçekimi ivmesi, yerkürenin yüzeyi boyunca, heryerde sabit değildir.

Bu yöntemin sonuç verebilmesi için yeraltında belirgin bir yoğunluk farkının olması gerekir.

•Bir potansiyel alan yöntemidir.

•Doğal kaynaklı bir yöntemdir.

•Yanal yoğunluk değişimlerine duyarlıdır.

•Çözünürlük (ayrım gücü) düşüktür.

•Büyük alanların araştırmada daraltılmasında ve çözüm gücü

yüksek (Sismik gibi) yöntemlere yardımcı olarak kullanılır.

Gravite Yöntemi

Rejyonal Gravite Haritası

•Küçük Ölçek: temel topoğrafyasının haritalanması (temelin

yoğunluğu toprağa göre büyüktür), maden araması

(masif cevherlerin yoğunluğu, onu çevreleyen kayaca göre büyükse)

•Orta Ölçekte: Petrol aramalarında, tuz domunun yerini bulunması

(tuzun yoğunluğu, seimana göre küçüktür), fay sistemlerinin

aranması, volkanların görüntülenmesinde.

•Büyük Ölçekte: Kabuk kalınlığının araştırılmasında.

Gravite Yöntemi Kullanım Alanları

Rezidüel Gravite Haritası

Gravite Yöntemi Kabuk Araştırması

1941 yılında, Küba’daki Camaguey krom sahasından daha fazla kromit elde etmek amacıyla bu sahada gravimetrik ve manyetik yöntemlerle araştırmalar yapılmıştır.

Arizona, Bisse’de 1948 yılında Frost gravimetresi kullanılarak bu alanda ilk kez cevherin sınırlarını belirlemek amaçlı gravite metodu uygulanmıştır.

Tarihteki ilk Gravite Ölçümleri

•Galileo 1581 de sarkacı icat etmiştir. Onun anısına yerçekiminin

(gravity) birimi c.g.s birim sisteminde Gal olarak

isimlendirilmiştir

•1 Gal=1 cm/s^2

•1 mGal=10^-3Gal= 10-3 cm/s^2

•m.k.s SI sisteminde gravite μm/s^2 (g.u.-gravity unit)

•10g.u.=1 mGal

Gravite’nin Birimi

Bağıl gravite değerlerinin ölçülmesi için birçok farklı alet vardır.

•Sarkaç Temmeli Gravite Aleti (pendulum-basedgravitymeter)

•Yaylı (spring-based) Gravite Aleti

•Durağan (stable) Gravite Aleti

•Durağan olmayan (unstable) (Askania) Gravite Aleti

Gravite Ölçüm Aletleri

Gravite Yöntemi Kullanım Alanları

•Maden yataklarının aranmasında.•Hidrokarbon, havza geometrisi tespitinde•Bölgesel jeolojik çalışmalarda•Yer altı boşluklarının araştırılmasında•Fay ve kırık yapılarının belirlenmesinde•Temel kaya derinliği çalışmalarında•Askeri amaçlı çalışmalarda•Volkanik faaliyetlerin izlenmesinde•Kabuk çalışmalarında•Gömülü yapıların aranmasında

Gravite Yöntemi: Faydaları

Gravite araştırmalar, jeotermal veya petrol kaynaklarının, madenlerin ve fayların yerlerinin belirlenmesine yardımcı olur.

Potansiyel alan araştırmaları diğer araştırmalara göre daha ucuz maliyetli olup, geniş alanların daha çabuk ve kısa sürede araştırılması olanağı sağlar.

MikrograviteGravite yönteminin düşük olan çözünürlüğü ölçüm alımı sırasında veri hassasiyetinin gereğinden daha düşük olmasıdır.

Bu nedenle miligal seviyesinde ölçüm yapılan gravite yönteminden, mikrogal seviyesinde ölçüm yapabilen Mikrogravite yöntemi türemiştir.

Mikrogravite yöntemi kuramsal olarak gravite yönteminden çok fazla ayrılmazken, uygulamada ve değerlendirmede çok daha hassas ölçü alması ve yüksek çözünürlük sunması nedeni ile kullanım yerleri açısından daha geniş bir yelpazeye sahiptir.

Mikrogravite

Mikrogravite yöntemi ile maden yataklarının belirlenmesi hem uygulama açısından hem de zaman açısından oldukça verimli sonuçlar elde etmeyi sağlamaktadır.

Bu yöntemle yer altında farklı yoğunluğa sahip kayaçların belirlenmesi ile olası maden yatağının belirlenmesi ve uzanımı ile ilgili bilgiler elde edilerek gerekli yatırım hesaplamaları gerçekleştirilmektedir.

Gravite Ölçülerinin Değerlendirilmesi

Gravite ölçülerinden elde edilen gravite değerlerinin jeolojik yorumunun yapılabilmesi için gravite anomalilerinin ayrılması ve belli düzeltmeler Yapılması gerekmektedir.

•Enlem

•Yükseklik

•Topoğrafya

•Yer altı Yoğunluk Değişimleri

•Gel-Git

•Aletsel Kayma

Gravite’ye Etki Eden Faktörler

•Enlem Düzeltmesi•Yükseklik Düzeltmesi

•Serbest Hava Düzeltmesi•Bouguer Düzeltmesi

•Topoğrafya Düzeltmesi•İzostazi Düzeltmesi•Gel-Git Düzeltmesi•DriftDüzeltmesi

Gravite Ölçümlerinde Düzeltmeler

Maden Aramalarında Gravite YöntemiGravite yöntemi genellikle özgül ağırlıkları yüksek olan krom, demir, barit, kurşun ve bakır madenleri veya özgül ağırlığı düşük tuz, jips, ponza aramalarında doğrudan birincil yöntem olarak kullanılmaktadır.

Bu tür madenlerin küçük yataklar oluşturduğu kapnımlar görülüyor ise sonraki etüt mutlaka mikrogravite olmalıdır

Bazı Formasyonların Yoğunlukları

Kumtaşı

Yüksek Yoğunluklu

•Krom(Cr)

•Demir(Fe)

•Barit(Ba)

•Kurşun(Pb)

•Bakır(Cu)

Düşük Yoğunluklu

•Tuz

•Jips

•Pomza