DOSYA KONUSU: MADEN ARAMACILIĞI
Maden Aramalarında Jeofiziğin Önemi Jeofizik yöntemlerin yorumlanmasında data analizlerinin doğasındaki belirsizlikler ve her yorumlama yönteminin sahip olduğu avantaj, dezavantaj ve sınırlamalar vardır. Jeofizik datalarındaki gürültülerin varlığı anomalilerin şeklini bozar, bu gürültülerin verilerden süzülmesi gerekir. Bu yapılmazsa tüm veri işlem, analiz, değerlerdirme ve yorumlar hatalı ve yanıltıcı olacaktır10. Dünya genelinde yürütülen arama projeleri, hiçbir yer altı araştırmasının bir ya da iki disipline dayandırılamayacağını göstermiştir. Maliyet ve risk faktörü oldukça yüksek maden araştırmalarında, bu riskleri en aza indirgemek için, herhangi bir jeofizik araştırmanın, en yüksek düzeydeki başarısı, ‘yöntemlerin en iyi kombinasyonu’nu içeren doğru bir sıralamayla ve konusunda uzman kişiler tarafından uygulanmasına bağlıdır. Seyfullah Tufan Jeofizik Yük. Mühendisi
Bu makale, ülkemizde ve dünyada maden aramalarına katkıda bulunmak ve bu makalede yer alan ana maden yatağı türüyle ilişkilendirilen jeofizik anomaliler hakkında bilgiler sunmaktadır. Maden kaynakları için jeofiziksel keşif uygulaması, temel olarak tek bir faktöre bağlı değidir, yani kaynağın ve/veya içinde bulunduğu jeolojik ortamının, yan kayacın önemli ölçüde farklı olan fiziksel veya kimyasal özelliklerle ilişkili olmasıdır. Tarihsel olarak, jeofiziksel keşif yöntemlerinin odağını oluşturan temel fiziksel özellikler şunlardır: Yoğunluk, mıknatıslanma duyarlılığı (süseptibilite), iletkenlik, özdirenç, radyoaktivite ve akustik empedans. Akustik empedans; petrol endüstrisi ile ilişkilendirilmiş olmakla birlikte, ancak son yıllarda maden (cevher kütlelerinin), kömür ve jeotermal araştırmalarında uygulama bulmuştur. Bazen arzu edilen maden yatağı veya mineralize hedef, doğrudan keşfe izin veren fiziksel bir özelliğe (veya özelliklere) sahiptir, örneğin kurşun-çinko, volkonojenik masif sülfit yatak cevherleşmeleri, doğrudan jeofizik gravite (yerçekimi) taraması ile tespit edilebilecek, büyük yoğunluklara sahiptir. Öte yandan, ilişkili ekonomik olmayan mineralin fiziksel özellikleri sayesinde bir çok baz metal maden yatağı keşfedilmiştir. Bunun iyi bir örneği, genetik olarak ilişkili pirit tarafından üretilen güçlü bir manyetik anomali temelinde, hedeflenen bakırca zengin (kalkopirit) volkanojenik bir masif sülfit yatağı veya alterasyon sonucunda kromitin kenarlarında oluşan manyetitleşme sayesinde önemli miktarlarda krom yatakları keşfedilmiştir. Teknik olarak bunun dolaylı algılama olarak düşünülmesi gerekmektedir. Bununla birlikte, cevher gövdesi ve istenen cevher (kalkopirit) arasındaki yakın mekansal ilişki nedeniyle, bunu doğrudan bir keşif olarak görmek de mümkündür. Jeofizik araştırmalar ayrıca, yerel veya bölgesel jeolojik haritalama ve maden arama modellemesini destekleyen kritik
118
www.madencilikturkiye.com
bilgiler de sağlar. Bu makalede cevher, cevherle ilişkili minerallerin ve bunların içinde bulunduğu jeolojik ortamın ve yan kayaçlarının fiziksel özelliklerinin ve bu fiziksel özellikleri daha yaygın olarak kullanılan jeofizik yöntemlerin kısa açıklamaları sunulmaktadır. Jeofizik yöntemler ve karakteristik anomalileri ülkemizde ve dünyadaki çeşitli maden yatakları türlerinde gösterilmiştir. Bir veya bir çok cevher mineralinin fiziksel özellikleri, cevherle ilişkili mineraller ve içinde bulunduğu jeolojik ortam ve yan kayaçlar arasındaki kontrast, jeofizik yöntemlerin başarılı bir şekilde uygulanması için kritik öneme sahiptir.
Başlıca Jeofizik Keşif Yöntemleri ve Özellikleri Dünyada ve ülkemizde cevher kütlelerinin aranması ve tanımlanmasında en azından 20. yüzyılın başlarından beri jeofizik yöntemler uygulanmıştır. Divriği demir yataklarını haritalamak için yerden detay manyetik, havadan manyetik ve Bathurst maden sahasında, New Brunswick'teki Austin Brook demir yatağının tespitinde bir jeofizik manyetometre kullanılmıştır. 20. yüzyılın ilk yarısının çoğu, tümü yere uygulanan manyetik, gravite (yerçekimi), elektriksel ve sismik yöntemlerin geliştirilmesine ve uygulanmasına tanık olmuştur. Daha sonra, 1940'ların sonunda, II. Dünya Savaşı sonrasında, savaş sırasında geliştirilen yeni teknolojinin bir sonucu olarak elektrik ve elektromanyetik yöntemler devreye girmiştir23. O zamandan beri elektronik, bilgisayarların donanım ve yazılımının gelişiminden yararlanarak, aletsel, veri işleme, analiz ve değerlendirme, yorumlama ve küresel konumlandırma açısından jeofizik keşifler büyük ölçüde gelişmiştir. Bir manyetometre ve bir elektromanyetik sistemle donatılmış modern uçaklar geliştirilerek jeolojik, yapısal tektonik ve maden hedef sahaları başarılı bir şekilde araştırılmıştır. Maden kaynakları için jeofiziksel keşif uygulaması, temel olarak tek bir faktöre bağlı değidir, yani kaynağın ve/veya içinde bulunduğu jeolojik ortamının, yan kayacın önemli ölçüde farklı olan fiziksel veya kimyasal özelliklerle ilişkili olmasıdır. Volkanojenik masif sülfit (VMS) yatakları, tipik olarak sedimanter/volkano-sedimanterler içinde bulundukları kayaçlar arasındaki fiziksel ve kimyasal özelliklerde meydana gelen önemli farklılıklar nedeniyle, yankayaçlar ile güçlü bir jeofiziksel kontrastlara sahiptir52. Bu özellikler arasında yoğunluk, manyetik duyarlılık, yerçekimi, elektriksel özdirenç/şarjabilite ve akustik empedans bulunur. Çeşitli kaynaklardan derlenerek hazırlanan bazı kayaç ve minerallerin fiziksel özellikleri (yoğunluk, süseptibilite, iletkenlik, özdirenç ve sismik hız) sırasıyla Tablo 1 ve Tablo 2’de verilmiştir (Tablo 1 ve 2’ye bu linkten ulaşabilirsiniz. https://bit.ly/2SZUvpf). 1 Mart 2019