METALİK MADENLERİN ARAMA AŞAMALARI

Maden yatakları, jeolojik süreç sonucunda oluşmuş, olağan üstü element içeren kayaçlardır. Metalik Madenler, Endüstriyel Hammaddeler ve Enerji Hammaddeleri şeklinde gruplandırılabilirler.
Maden aramanın planlanmasında yan kayacın özellikleri dikkate alınmalıdır. Magmatizma, yüzeysel alterasyon veya bozuşma, tortullaşma, metamorfizma cevherleşmeye sebep olabilir. Oluşumun yan kayaçla eşzamanlı olup olmaması, oluşan yatağın tipi ve şekli, ilgili elementler ve alterasyonlar, oluşum yaşı gibi parametreler aranacak madene göre arama programını dolayısı ile maliyetleri etkiler.

(Bakınız;Yan Kayaca Göre Maden Yatakları Sınıflaması)

Herhangi bir madenin aranması, o bölgede gerçekleşmiş jeolojik olayların, etkili oldukları alanların, kayaç türlerinin ve geometrisinin çözümlenmesini gerektirmektedir. Arama süreci, önceden üretilmiş verilerin yorumlanmasıyla başlar, madenin üretilmesi sırasında devam eder ve madenin tüketilmesine rağmen bir süre daha devam eder. Aranan madenin oluşum özelliğine göre,
1-Öncelikle; paleocoğrafya, jeoloji, uzaktan algılama, jeokimya, jeofizik, metallojeni haritaları ve maden/zuhur bilgileri gibi temel bölgesel veriler büro çalışması ile değerlendirilir.
2-Önemli bulunan bölgelerde (provens) ön aramalar (prospeksiyon) şeklinde arazi çalışmalarına başlanır. Jeoloji, jeokimya ve jeofizik haritaları (küçük ölçekli) tamamlanır ve gerektiğinde stratigrafi sondajı yapılır.
3-Ön arama sahalarından derlenen verilerin değerlendirilmesi sonucunda, belirlenen hedef sahalarda detay aramalar (explorasyon) aşamasına geçilir. Maden jeolojisi, jeokimya anomali, jeofizik haritaları (büyük ölçekli) tamamlanır. Açınsama (istikşaf) ve rezerv sondajları yapılır. Gerektiğinde yarma/galeri gibi yöntemlere başvurulur ve teknolojik test örneği alınır.
Rezerv, tenör, parajenez, mineralojik özellikler ve teknolojik test olumlu ise madenin üretimi için gerekli diğer parametreleri de değerlendiren fizibilite raporu yazılır. Maden işletmeye hazır hale gelmiştir.
4-Güncelleştirilmiş maden jeoloji haritaları ve diğer bilgiler ışığında üretim sürecinde karşılaşılan problemler ile üretim tamamlandıktan sonra çevrede veya daha derinde madenin devamının veya buna bağlı oluşmuş başka bir madenin bulunup bulunmadığı araştırılır.

METALİK MADEN ARAMA AŞAMALARINDA
BÖLGESEL VERİLER

PALEOCOĞRAFYA HARİTALARI

Jeolojik geçmişte, belli bir zamanda yeniden tasarlanmış fiziksel coğrafyayı sergileyen haritalardır. Karaların ve denizlerin dağılımı, karaların jeomorfolojisi, denizin derinliği, hava ve deniz akıntılarının yönü, sedimentlerin dağılımı ve iklim kuşakları gibi bilgiler içerir.

JEOLOJİ HARİTASI

“Türkiye 1/25 000 Ölçekli Jeoloji Haritası Spesifikasyonu-MTA, 1963” isimli yayında konumuzla ilgili olarak “Maden Yatakları ve İhtimalleri” başlığı altında;
1. Daha araziye çıkmadan, jeolojik lövesi yapılacak saha içindeki madenler ve maden zuhurları tespit edilerek, paftalar üzerine konulan aydınger kağıdına işlenecek ve koordinatlarıyla tespit edilecektir. Bu madenler, aydınger üzerinde işletilen, metruk vs. gibi durumları göz önüne alınarak, özel işaretlerle işaretlenecektir.
2. Tespit edilen maden ve zuhurlar harita lövesi esnasında birer birer gözden geçirilerek hakiki durumları tespit olunacaktır. Bu meyanda büyük olan zuhurlar haritaya işlenecek, küçükler ise bir çarpı işareti, özel bir harf veya sembol ile belirtilecektir.
3. Petrografik, mineralojik etüdler için ve ayrıca yatak hakkında daha etraflı bilgi edinmek üzere, tahlil için numuneler alınacaktır.
4. Mevcut maden ve zuhurların gerek harita üzerinde teorik olarak, gerekse pratik yönden arazi üzerindeki uzantıları aranacaktır. Bu maksatla, maden yatağı ve zuhurun jeolojik ve stratigrafik durumu, mineralizasyonun gidişi, cevher mineralleri, primer, sekonder mineralleri ve parajenez durumu, içindeki gang, tavan ve tabanda alterasyon olup olmadığı, cevherin konsantrasyonuna imkan veren şart ve hadiseler, magmatizma, metamorfizma veya sedimantasyon vs. cevherin tipi (sade, kompleks, masif, dissemine v.s.), cevher ve steril münasebeti ve orantısı, kalınlık, dağılış, yatağın muhtemel menşei, tipi vs. tespit edilmeye çalışılacaktır. Haritaya işaret edilemeyen hususların hepsi deftere şema, kroki ve kesitlerle kaydedilecektir. İmkan varsa, muhtemel derinlik uzantıları hakkında da imkan nispetinde fikir verilecektir.
5. Maden yataklarının sınıflandırılması Lindgren (1933)'e göre yapılacaktır. Bu etüt ve sınıflandırmadan maksat, daha ileri ve detay etüd yapacak olan maden jeologlarına problemi ana hatlariyle halletmek ve halledilecek tarafları da ortaya koymaktan ibaret olacaktır.
6. Maden yatakları ve zuhurların bir provens teşkil edip etmedikleri belirtilecektir. Bir metalojenik provens bahis konusu ise, asli karakterleri ve tip yatakları belirtilecek ve ayrıca bunlar arasında mühim olan bir iki yatak daha önemle ele alınarak misaller verilecektir. İşletilen madenlerle, maden zuhurlarının durum ve jeolojik imkanları hakkında toplu bilgi verilecektir.
7. Gerekirse yukarıdaki hususları ihtiva eden bir metalojenik harita yapılacaktır.” şeklindeki ifadelerle maden aramacılığında jeolojik haritalarda beklenen detayların neler olması gerektiği görüşleri günümüz maden aramacılarınca da benimsenmektedir.

METALOJENİ HARİTASI / MADEN / MİNERALİZASYON BİLGİLERİ

Maden yataklarının dağılımını, bunların bölgesel tektonik (jeolojik yapı ve kaya toplulukları) ile ilişkisini gösteren küçük ölçekli haritalardır. Metalojeni, maden yataklarının kökenini inceler. Özellikle maden yataklarının oluştukları zaman ve bulundukları yerin bölgesel jeoloji özellikleriyle olan ilgisini ortaya koymaya çalışır. Cevherleşmeye elverişli bölgelerin saptanmasında yararlanılabilir .
Metalojeni haritası bulunmuyorsa, bilinen madenler ve mineralizasyonlara ait detay veya envanter bilgilerden yararlanılabilir.

UZAKTAN ALGILAMA

Ön arama aşamasında LANDSAT TM uydu sayısal görütülerinin analizi ile elde edilen verilerin COĞRAFİ BİLGİ SİSTEMİ yazılımı kullanılarak diğer yer bilimleri disiplinlerince üretilen verilerle birlikte değerlendirilmesi yapılmalıdır. Uygulama aşamaları;
1- Kuzeyleme ve ölçek düzeltmeleri,
2- Gerektiğinde uydu sayısal görüntü mozayiğinin oluşturulması,
3- Görüntü analiz program paketleri kullanılarak uydu sayısal görüntüsünde alansal, spektral ve radyometrik belirginleştirmelerin yapılması,
4- Renkli kompozitler ve tek bantlı görüntülerde renk, doku, drenaj, topografya, morfoloji, litoloji gibi kriterler kullanılarak, alterasyon alanları, kırık hatları, antiklinal-senklinal eksenleri ve domsal yapılar gibi unsurların saptanması,
5- Bilinen madenler ve zuhurların, görüntü üzerindeki lokasyonlarına yerleştirilmesi,
6- Jeofizik haritalarının amaç doğrultusunda sadeleştirilerek sayısallaştırılması,
7- Jeoloji haritasının sayısallaştırılması,
8- Jeokimya haritalarının amaç doğrultusunda sadeleştirilerek sayısallaştırılması,
9- Temel harita üzerine tüm verilerin projeksiyonu ve yorumlanması,
10- Önem sırasına göre hedef sahaların sıralanması ve harita basımından oluşur.

GENEL JEOKİMYA HARİTALARI

Temel jeokimya çalışmaları kapsamında önceden üretilmiş haritalardır. Ön arama arama aşamasında ilave jeokimya haritaları gerekebilir. Üretilen jeokimya haritalarında genellikle dere sedimanı, toprak ve kayaç örneklerinden yararlanılır. Bazı ülkelerde ağır mineral, su ve bitki örnekleri de kullanılmaktadır. Haritanın kalitesini belirten kenar bilgilerinin yanı sıra referans bilgileri de bulunmalıdır. Örneklerin türlerinden daha önemlisi alındıkları yöreyi temsil edici (kanal, yongalama, karot v.b) olması önem taşır. Kayaç örnekleri dışında kalan örnek türlerinde örnekleme döneminin aynı mevsim olması arzu edilir.


Genel jeokimya veya maden ön arama aşamasında kayaç jeokimyası uygulaması,
örnekleme yoğunluğu ve yol gösterici elementler

-
ELEMENTLER
-

ÖLÇEK
HEDEF
CEVHER OLMAYAN
CEVHER
ÖRNEK YOĞUNLUĞU

BÖLGESEL
Verimli plütonun tanınması
K, Rb, Ba, Li, Nax ,Cax
Cu, Pb, Zn, Sn, W, Mo, U, Ni
en az her intrüzyondan 30 adet

Masifsülfitler
Fe, Na, Mg, Mn, (K), (Ba)
Cu, Zn, (Pb)
0,2-5 adet/km2

Damar ve omatma
As, Sb, Ta, Bıx
Cu, Pb, Zn, Au, Ag
1-10 adet/km2




( ) bazı çalışmalarda yararlı bulunmuş, * yararlı olması beklenen elementler.

JEOFİZİK HARİTALARI

1- Arama konusu oluşum ve onu çevreleyen kayaçlara ilişkin; manyetik geçirgenlik, kalıntı mıknatıslanma, yoğunluk, rezistivite, IP etkisi, sismik hız, radyoaktivite, sıcaklık vb. gibi fiziksel özellikler belirlenir.
2- Arama konusu oluşumu, onu çevreleyen ortamdan en belirgin şekilde ayırt etmeyi sağlayan fiziksel parametreler seçilir.
3- Arama konusu oluşumun kendisinin bir bölümü sahanın herhangi bir yerinde, herhangi bir şekilde ortaya çıkmış ise veya benzer bir başka sahada, gerekli fiziksel parametreleri ölçebilmek amacıyla en uygun yöntem veya yöntemlerle test çalışmaları yapılır.
4- Test sonucu olumlu ise uygulamaya geçilir.
Türkiye gravite haritalarında ölçü yoğunluğu yaklaşık 5 km2 /1 adet ölçüdür. Toplam gravite ölçü sayısı 65 000 civarındadır. Havadan manyetikte ölçüler otomatik olarak her yetmiş metrede bir alınmıştır. Uçuş profilleri arasındaki mesafe birkaç kilometredir.



Jeofizik yöntemler ve uygulama alanları
YÖNTEMLER UYGULAMA ALANLARI
Gravite * Yapısal araştırmalar; havza, temel kaya topografyası, domlar, fay blokları.
* Maden aramaları; barit, sülfitler, kömür ve tuzlar.
Mikrogravite * Yüzeye yakın boşluklar, çöp, dolgu, döküntü dağılım sınırı.
* Temel kayanın durumu.* Masif cevher yatakları.
Manyetik * Yapısal araştırmalar; temel kaya topografyası, püskürük kayaçlar, sokulum kayaçları, faylar.
* Madenler
* Çevre; gömülü ferromanyetik cisimler.
Düşey Elektrik Sondajı * Jeolojik araştırmalar, su kalitesi belirleme, geniş havzalarda yapısal araştırmalar, jeotermal enerji ve su aramaları.
Elektrik Profili ve Elektromanyetik * Tuzlu su içeren ortamlar, faylar ve kirletilmiş zonlar (tuzlar yönünden).
* Temel kayaç üzerinde yer alan bozuşmuş ve ayrışmış seviyelerin kalınlığı, litolojik dokanaklar.
IP, SIP * Madenler; dissemine ve masif sülfitler, grafit.
Manyetotellürik (MT) * Yapısal ve stratigrafik araştırmalar, petrol, doğal gaz ve jeotermal enerji aramaları.
CSAMT * Jeotermal enerji.
* Madenler; masif sülfitler, grafit.
TEM * Jeotermal enerji.
* Madenler; masif sülfitler, grafit.
* Çevre jeofiziği; tatlı su – tuzlu su ve kimyasal kirletilmiş bölgelerin ayrımı.
* Yapısal araştırmalar.
Yer Radarı * Yer altı lağım şebekeleri, su yolu kemerleri, çeşitli boru hatları, yüzeye yakın yer altı boşlukları.
* Hidrokarbon yönünden kirletilmiş bölgeleri ve atık malzemenin niteliğini belirleme.
* Boru hatları güzergahı.
* Kırık ve çatlaklar.
Yüksek Ayrımlı Sismik Yansıma * Maden suları, içme suyu ve jeotermal kaynaklara ilişkin yapısal sorunlar.
* Maden aramaları; kömür, pirit, tuz, potasyum.
* Tünel ve galeri açılacak yerler.* Yer altı depolama alanlarının belirlenmesi.
Sismik Kırılma * Örtü kayaç kalınlığı.
* Su tablası seviyesini belirleme.
* Kırıklar, faylar.
* Ev ve endüstriyel atık yerlerini belirleme.
Sismik Tomografi * Kırıklar.
* Maden ve petrol aramaları (sismik yansıma yönteminde kayma düzeltmeleri amacıyla)
Kuyu Ölçüleri * Hidrojeoloji; litolojik ve stratigrafik araştırma.
* Kırık ve porozite belirleme, çimentolamayı kontrol.
* Maden; litoloji (yoğunluk, porozite).
* Mühendislik; kırık ve çatlak belirleme.
* Hidrokarbon;sismik yöteme kayma düzeltmeleri ve sentetik sismogramlar yoluyla değerlendirmeye kolaylık sağlanması.
Radyoaktivite * Uranyum, toryum, potasyum.



METALİK MADEN ARAMA AŞAMALARINDA
AYRINTILI VERİLER






MADEN JEOLOJİSİ HARİTASI

İşletme yapılan veya işletme yapılacak sahanın 1/5 000 veya daha büyük ölçekli yüzey topografya haritaları ile 1/1 000 veya daha büyük ölçekli yeraltı kat planları üzerinde madenin jeoloji özelliklerini gösteren haritalardır.

JEOKİMYA ANOMALİ HARİTALARI

Detay arama aşamasında üretilen haritalardır. Toprak ve kayaç örneklerinden yararlanılır. Bazı ülkelerde bitki örnekleri de kullanılmaktadır. Haritanın kalitesini belirten kenar bilgilerinin yanı sıra referans bilgileri de bulunmalıdır. Örneklerin türlerinden daha önemlisi alındıkları yöreyi temsil edici (kanal, yongalama, karot vb.) olması önem taşır. Örnekleme yoğunluğu aranan madenin anomali boyutlarıyla uyumlu olmalıdır. Damar tipindeki bir maden yatağının detay etüdünde, özellikle toprak örneklemesinde, aranan damara dik profil boyunca aynı damara en az iki örnek isabet edecek şekilde örnek sıklığı (yoğunluğu) planlanmalıdır.



Detay arama aşamasında kayaç jeokimyası uygulaması, örnekleme yoğunluğu
ve yol gösterici elementler
-
ELEMENTLER
-

ÖLÇEK
HEDEF
CEVHER OLMAYAN
CEVHER
ÖRNEK YOĞUNLUĞU

LOKAL
Porfiri
K, Ca, Rb, Sr, Mn, (Mg)
Cu, Zn, Mo, S
2-30 adet/km2

Masifsülfitler
Fe, Mn, K, Ca, Mg, (H2O), (Rb), (Sr)
Cu, Pb, Zn, (S)
150-200 m. aralık

Damar ve omatma
-
Cu, Pb, Zn, Au, Ag
5-10 m. aralık




( ) bazı çalışmalarda yararlı bulunmuş, * yararlı olması beklenen elementler.

DETAY JEOFİZİK HARİTALARI

Jeolojik özellikleri tanımlanmış detay arama sahalarında, muhtemel yatağın araştırılması veya bilinen madenin devamının araştırılması amacıyla yapılan jeofizik çalışmaları sonucunda hazırlanan haritalardır. Yan kayaç ve cevherin özellikleri jeofizik metodu seçimini belirler. Ölçü yoğunluğu; yatağın boyutları, yatağın yer yüzüne olan mesafesi, yan kayaç türü ve diğer parametrelere göre değişir.
Eldeki mevcut verilerden yararlanarak dar sahalarda ön değerlendirmeler yapılması gerektiğinde, ilgili saha içine daha çok ölçüm düşmesi istenir bu nedenle saha sınırları daha geniş tutulur.



Detay arama konuları ve jeofizik yöntemler
KONU DOĞRUDAN ALGILAMA YÖNTEMLERI DOLAYLI ALGILAMA YÖNTEMLERİ
Saçınımlı
Sülfitler IP
Rezistivite
SP
EM Manyetik
Radyometrik (alterasyon çalışmaları) Gravite
Masif Sülfitler IP
Rezistivite
Manyetik
Gravite
SP
AMT ManyetikGravite
Uranyum Radyometrik
Radon Radyometrik
Radon
VLF
IP ve Rezistivite
Gaz Çalışmaları (helyum ve radon)
Manyetik
Su Rezistivite
EM
Sismik
AMT Sismik (akifer lokasyonları)
Gravite (temel kaya araştırmaları)
Asbest IP ve Rezistivite
Sismik Manyetik
EM
Plaser Manyetik (siyah kum)
IP ve Rezistivite (siyah kum)
Lateritik Sismik SondajlarıRezistivite Sondajları Gravite
Manyetik
Jeotermal (Sıcak su) Rezistivite
Pasif Sismik,
Jeotermal Gradiyent
AMT SP
Radyometrik
Misisippi
Vadi tipi IP ve Rezistivite
EM
AMT Gravite
Manyetik
Sismik
Örtü Kaya Kalınlığı Sismik
Rezistivite
Gravite -
Gömülü Cisimler ve Boşluk Manyetik
EM
GPR (jeoradar)
Gravite
Rezistivite -

Hazırlayan: Salih KONYA
MTA Gn. Müd.
Maden Etüt ve Arama Daire Bşk.


Kaynak : www.mta.gov.tr