UNIVERSITETET1TRONDHEIM NORGES TEKNISKE HØGSKOLE INSTITUTr FOR PETROLEUMSTEKNOLOGI 00 ANVENDT GEOFYSIKK

Transkript

1 UNIVERSITETETTRONDHEIM NORGES TEKNISKE HØGSKOLE INSTITUTr FOR PETROLEUMSTEKNOLOGI ANVENDT GEOFYSIKK RAPPORTNUMMER 88.M.0 TILGJENGELIGHET 7034 TRONDHEIM NTH TLF.: (07) RAPPORTENS TITTEL Elektromagnetiske dybdesonderinger SYSCAL EM, GÅVÅLI 987. DATO ANTALL SIDER SAKSBEARBEIDER/FORF. Harald Elvebakk, Ole B. Lile OPPDRAGSGIVER Folldal Verk A/S OPPDR. GIVERS REP. Ivar Killi EKSTRAKT Det er utført elektromagnetiske dybdesonderinger, SYSCAL EM, ved Gåvåliseter. Hensikten var å undersøke kvaliteten av en dyp leder indikert ved Turam og CP-målinger. Diamantboring vinteren 987 hadde påtruffet en tynn magnetkisleder på ca. 450 m dyp. Resultatet fra SYSCAL EM målingene viste indikasjon på en dårlig leder på profil 670 og 680. Dypet var 3-4 m. På profil 640 og 660 var det vanskelig å få indikert den samme lederen. Målingene har vist at en med SYSCAL EM kan vurdere kvaliteten til en dyp leder, og resultatet stemmer bra med resultatet fra diamantboringen. Målingene ga ikke grunnlag for videre undersøkelser. SSTIKKORDPÅNOIRSK Malmgeofysikk EM dybdesonderinger SYSCAL EM KEYWORDS IN ENOUSH Mining geophysics EM depth soundings SYSCAL EM

2 ELEKTROMAGNETISKE DYBDESONDERINGER,SYSCAL EM,GAVÅLI 987. Sammendrag Det ble i tiden gjort elektromagnetiske dybdesonderinger, SYSCAL EM, ved Gåvåliseter, Folldal Verk. Hensikten med målingene var å vurdere kvaliteten av en dyp leder indikert ved Turam og CP-målinger. Diamantboring hadde påvist en tynn magnetkissone på ca 450m dyp (bh D2) på proftl 670 Målingene indikerte en dårlig leder på 3-4m dyp på profil 680 og 670. Måleresultatet ser dermed ut til å stemme bra med resultatet fra boringen. Det var vanskelig å se noen variasjon i kvaliteten av lederen langs strøket, og det var også vanskelig å få indikasjoner fra lederen på profd 660 og 640 Dette stenuner dårlig med CP-målingene som tydet på at lederen var best lengst øst. 2 Innledning Etter at Turam og CP-målinger hadde indikert en dyp leder ved Gåvåliseter, ble det boret to diamantborhull uten at dette førte til påvisning av økonomisk interessant mineralisering. CP-målingene viste et potensialbilde med sentrum forskjøvet østover frajordingspunktet i bh D20.(se rapport 87.M.0). Det ble derfor bestemt å gjøre elektromagnetiske dybdesonderinger,syscal EM, for å kunne vurdere kvaliteten (ot-produktet) av lederen. Målingene som også inngikk i et forskningsprosjekt støttet av NTNF og BVLI, ble utført i samarbeid med Folldal Verk. En av oppgavene i dette forskningsprosjektet er å undersøke om en med slike målinger kan vurdere kvaliteten til en leder som ligger på stort dyp. P.g.a. teknisk svikt i måleinstrumentet, kunne målingene ikke utføres så tidlig at de kunne være med i vurderingene om et nytt borehull (D2) skulle bores. CP-anomalien ble imidlertid vurdert til å indikere en meget god leder fordi sentrum i potensialbildet var forskjøvet flere hundre meter østover fra jordingspunktet. Det kan nevnes at man ved Løkken Verk hadde en tilsvarende CP -anomali da Vestmahnen ble oppdaget. I tillegg hadde NGU også gjort forsoksmålinger med sitt nye TEM utstyr (elektromagnetiske målinger i tidsdomenet) og de hadde også beregnet en meget god ledningsevne på grunnlag av disse målingene. Det ble derfor anbefalt å bore hull nr.2 i sentrum av CP-bildet hvor lederen skulle være

3 grunnest. 3 Måleopplegg Det ble ialt målt fire profiler, 640,660,670 og 680. Se fig. som også viser plassering av energiseringssløyfen. Lp ble benyttet for 640,660 og 670, mens 680 ble målt med lp 2. Hensikten med å flytte sløyfen var å få minst mulig høydeforskjell mellom sendersløyfe og mottaker. Største avstand mellom sender og mottaker var ca.5km og maksimum høydeforskjell var 40-50m. tillegg var sløyfens plan ikke horisontalt, noe som sanunen med høydeforskjellen, påvirket målingene på de laveste frekvensene. Målingene ble utført under tildels svært våte værforhold uten at dette påvirket instrument og målinger. En kontaktfeil på en måleelektrode ble ikke oppdaget før ved målingenes slutt, og det førte til usikre data for det målte E-feltet. E-feltet brukes imidlertid ikke ved tolkning av dyp og crtprodukt slik at feilen fikk ingen innvirkning på sluttresultatet. 4 Måleresultater og tolkning 4. Pseudoseksjoner På grunn av usikre måledata for Ey-komponenten, er det ikke plottet pseudoseksjoner av p og pa" som benytter Ey i beregningsformelen for den tilsynelatende motstand. Beregningsformelen for pa' benytter bare det magnetiske feltet, og pseudoseksjoner av alle målte profiler er vist i fig.2 og 3. Det er generelt meget høye motstandsverdier på alle profiler. De lave verdiene på de laveste frekvensene skyldes topografiske effekter. Det er vanskelig å se fra disse seksjonene om det indikeres noen leder. Vanligvis er Pc best egnet til å fastslå om det er en leder tilstede når en kun ser på pseudoseksjonene. Imidlertid kan man på profil 680 og delvis 670,fig.3, se strukturer som kan tolkes til å være en leder. Det vises hest pa prnfil 680 hvor det er noe lavere Inotstandsverdier ved knorditint 360IN til 38N. Indikasjonen er best på frekvens 9 og 0 (2240Hz og 80, Dette tyder på en dårlig leder, men ikke nodvendigvis grunn. Nlod den høye spesifikke motstanden i bergartene (amfibolitter) vil skinndypet være 2

4 stort selv på forholdsvis høye frekvenser. Skinndypet 6.503()0.5. Med p=50hn og f=2240hz blir skinndypet 750m. Dette vil si at selv på de høyeste frekvensene vil en godt kunne se en leder på 3-4m dyp. Turam og CP-målingene indikerte en leder i sanune området på 3-4m dyp. Ser en nærmere på pseudoseksjonen av pa' profil 680 ser en at motstanden øker igjen på lavere frekvenser. Dette tyder på at en "ser" gjennom lederen som dermed må ha dårlig ledningsevne. På profil 640 og 660 er det vanskelig å observere noen leder ved å se på pseudoseksjonene. pa-verdiene ligger jevnt over på 3-50fim i alle målepunkter. 4.2 Modellering og beregning av ct - produkt Alle dybdesonderingskurver med beregnet tolkningsmodell er vist i vedlegg. Generelt kan det sies at kurvetilpasningen ikke er god. Kurvenes forløp er inildlertid slik at den dårlige tilpasningen ikke overser noen interessante ledere. Det er særlig skarpe knekker på kurvene mellom to nærliggende frekvenser som er vanskelig å modellere. Dette kan være støy, anisotropi i bergartene eller topografiske effekter på de laveste frekvensene. Typisk for alle kurver er at de faller sterkt på de tre laveste frekvensene. Et slikt fall indikerer vanligvis en god leder, men i dette tilfellet er det tolket til å være en "falsk" leder som er indikert p.g.a. topografiske effekter. Dette begrunnes med at fallet opptrer i alle målepunkter og at dypet til den "falske" lederen er stort. På profil 640 og 660 er dypet til denne "falske" lederen tolket til å være 9-0m. Dette innebærer at man ikke får indikert reelle ledere som ligger dypere. Ledere som ligger grunnere enn 9m kan derimot indikeres, og det skulle dermed være mulig å indikere den samme lederen som ble indikert med Turam og CP. Ser en på dybdesonderingskurven i 640,37N, indikeres en meget dårlig leder på ca 350m dyp. Indikasjonen vises som et fall i kurven fra frekvens til 0 (8960Hz-4480Hz). Deretter flater kurven ut og stiger mot høyere motstandsverdi (p0'=3-4052m). Fra frekvens 5 (40Hz) faller kurven sterkt p.g.a. topografisk effekt. I punktene 38N og 39N på sanune profil er det ikke mulig å se noen indikasjon på ledere i det hele tatt, og det samme er tilfelle i 40N og 4N (se vedlegg). De inalte verdier av pa' ligger på et jevnt høyt nivå til de faller p.g.a. tor)):rilli,l) effekt. På profil 660 viser kurvene samme tendens, og i fiere tilfeller stiger kur- 3

5 vene med synkende frekvens. I punkt 37N,Leks., er det forsøkt lagt inn en leder på 4m dyp da kurven faller svakt fra frekvens til 0. Den påfølgende stigning er det ikke mulig å modellere uansett hvor høy motstand en gir lag 3 i modellen. En kan også spørre om det svake fallet på de høyeste frekvensene virkelig skyldes en leder på 4m dyp. Uansett er denne lederen så dårlig at den ikke vil ha noen interesse. De øvrige punkter på profil 660 viser ingen indikasjon på ledere på de høyeste frekvensene. Ellers er kurvenes forløp som beskrevet for profil 640. På profil 670 indikeres en dårlig leder i flere punkter. Lederen indikeres som et fall på kurven på de tre høyeste frekvensene. Alle punkter fra 34N til 39N har dette fallet. Dypet øker sydover, og lederen er dermed tolket til å falle sydover, se fig.4. Dette stenuner bra med geologien og lederen ser dermed ut til å være reell. Dypet er ca 340m i 38N og ca 435m i 35N. Også her faller kurven sterkt på de laveste frekvensene og indikerer en "falsk" leder på 0m dyp. Kurvetilpasningen er dårlig da den målte kurven gjør flere hopp som må skyldes støy. Fra punkt 39N til 4N er det lagt inn en noe dypere leder på ca 6m dyp. P.g.a. at kurvetilpasningen også her er dårlig er det vanskelig å si om det er en reell leder. I alle tilfeller er det en dårlig leder. Det indikerte dyp til den "falske" lederen avtar mot nord. Dette har sammenheng med at avstanden mellom sender og mottaker blir mindre. Dypet til en indikert "falsk" leder er avhengig av denne avstanden. Dette betyr at jo kortere avstand det er mellom sender og mottaker, desto grunnere ledere vil terrengeffekten skjule. Dybderekkevidden for metoden generelt avtar også når avstanden mellom sender og mot taker minker. På profil 680 indikeres også en dårlig leder på 3-4m dyp. Det er på dette profilet en har den tydligste indikasjonen selv om lederen ser ut til å være like dårlig her. Som på profil 670 indikeres lederen ved et fall på dybdesonderingskurvene på de tre høyeste frekvensene. Etter dette fallet stiger kurvene igjen for så å falle på de laveste frekvensene p.g.a. topografiske effekter. Tilpasningen mellom modellkurvene og de målte kurvene er ikke god av samme grunner som er omtalt tidligere. En merker seg ellers at dypet til den indikerte "falske" lederen er noe mindre m. Dette skyldes trolig at sløyfen ble flyttet (lp 2). Iløydeforskjellen større lengst syd på profilet og sløyfeplanets helning ble noe større enn for lp. I ettertid ser en at lp godt kunne ha vært brukt for profil 680 også. Fig.4 viser det ferdig tolkede resultat ; lederen faller svdover fra ra 4

6 38N. Dypet varierer fra 3-45m. En kan selvsagt spørre om det kraftige fallet på dybdesonderingskurvene på de laveste frekvensene også kan skyldes en virkelig leder som ligger så dypt og som er så god som sonderingskurven indikerer. Til det er å si at en har dette fallet i samtlige målte punkter, og bortsett fra på profd 680 er det indikerte dyp beregnet til 9-0m. Dette stemmer bra med det teoretisk beregnede dyp til en "falsk" leder under de topografiske forhold en har i feltet. Det er også typisk for topografisk effekt at kurven faller så bratt som den gjør, og at fallet skjer på de laveste frekvensene. Det vil derfor være meget dristig å tolke resultatene på profil 680 som en god,dyp reell leder. Når kvaliteten til den indikerte lederen på 3-4m dyp er tolket til å være dårlig, kommer dette av at det beregnede o-t-produkt er svært lite. Det beregnede crt-produkt har en verdi på Tilsvarende målinger i Joma f.eks. viser verdier på 0-5 over en kjent god sulfidleder på 3-350m dyp. Med ot=0.25 og p=.0flm blir t=0.25m. 5 Konklusjon De utførte SYSCAL EM målinger ved Gåvåliseter indikerte en dårlig leder på 3-4m dyp på profil 670 og 680. Indikasjonen faller sammen med de tidligere Turam og CP-anomaliene. CP-bildet tydet på en god leder, mens Turam anomalien ikke kunne si noe om lederens kvalitet. Med strømmen satt direkte til en tynn leder i bh 20D kan Turam anomalien, som i seg selv var meget tydelig, lett forklares. Det var derfor noe skuffende at SYSCAL EM målingene ikke indikerte noen god leder. Ser en imidlertid på resultatene fra de to borhullene, stemmer disse med målingene. Det at en ikke fikk indikasjon på profil 640 og 660, kan skyldes at lederen er mye dypere på disse profilene. Det ser ut som om en induktiv målemetode,som SYSCAL EM er,gir et sikrere resultat til å vurdere kvaliteten. Det ble i 985 også gjort Turam målinger med induktiv energisering uten at noen leder ble indikert. Det ble da målt på 225Hz,675Hz og 2025Hz. Det ble i 987 også gjort transient ENmålinger,TEM, i samarbeid med NGU uten at disse ga klare anomalier.(se egen NGU-rapport ). Disse måling- 5

7 ene bekreftet altså ikke de første lestmålingene som ble gjort i 985. Målingene i 985 var sannsynligvis beheftet med instrumentfeil. Undersøkelsene ved Gåvåliseter har ikke ført til funn av økonomisk interessant mineralisering. De geofysiske undersøkelsene som har vært gjort de siste årene, har ført til oppdagelsen av en leder på fiere hundre meters dyp. Dette er interessant sett fra et geologisk, geofysisk synspunkt selv om lederen ikke er av økonomisk interesse. Imidlertid har en ved SYSCAL EM kunnet vurdere kvaliteten av lederen, så kombinasjonen Turam-SYSCAL EM ser ut til å være bra. Denne nmligheten har en ikke hatt tidligere. Med kvalitet menes her lederens elektriske egenskaper(at) og god kvalitet behøver ikke bety økonomisk interessant mineralisering med Cu og Zn. En massiv magnetkis vil også kunne gi høyt at-produkt.

8 , tc'q 60 44; I rv, Lfl. Gbaliset 940 ta - 7I A D r!'. r I 30-4 Porteb.4;.ERKIN 2t,g NH0 Trs, I svtkiksr/. Fig. \ 3ch\

9 Proftl G4 7) timet.,5(y)n /.,03, 37CON?RDfAl 39pON licoori 4yriki 3,? 3P ,44-3 '2'2 -i-ce.f'6. Za2. :./. 7I5 :55 bl io3-3 :, ' » t3 p; 3.53, 4{45 -jr I -3"h L% b5 5 y5 p-i-ei ii 5 3E;2 3?5 46c-) q2.},..", >!-c. - $ b2J ---,, Ilo 2 te II92 0,f7 IS, 3 9 cf9 --- "nb libl 04 7 _ ry lis a I GÅVÅLI 927 `ISCAL Elvl Profd. 66 e,s/0on 3,60/7.36N 370)N 3p 390DN lige N 4N i AL.,..SS 24-6 lbdo q9z %.96 --, 03/ 50-- ;5!) t3.. 5ssa 'VSS toil SYIS 55z4, 4.,6 V40 igl,/ mul!:&.2 5t90 r_so {43 4i3d SIDS Sr7 5 b ;3o2../).e7!-3 _kl L3?? 40 ;,:, gjo It -Mr---- > _< ----;.a ap t DS6 3, o 5.32_ 4,-5.5'7 -if! -W,l, h2.g..;- : ISn rt 252 GÅVÅLI 987.2iSCAL EM Li Fig.2

10 Profi L 6, fo" 33N 3o9r4 5 i- e 4 k ii, llgso 35cou I salo 3fic P trnb 3lnl 3320N strz. 4ii 39w 369 ifricon I pe 4N tisl. 4 otj,ses) i i 42 TSC-3?2H---", , gm La p, 3% illa2 wat i ig sbet 9:59 3?5 5:34, 9,9 534, q ; tqiil- 3/ I 0 _ '.3.?r5 rti I : Nti. 3 ak. i 3,5" o r %53 2,5 t$. --C( _ twl :3.--litb 5.78? LI il, 0 4.<. sto 9i G-ÅVÅLI 98 SYSCAL EM Profil 68 33M 3G» 454 3f,c0N 3N 39/JON 3909,4 044N 4,52 Son 52?4, , P Xr.to rt. 29I 30$ 3:'S» g- ivø at: ire, 9 325, 34 25f) 253. zly 255 llb itt, srn 59 22L IiS 2l V.M 500 i3.2 a tso 3?- f.i IIfr 53 iofr c..5.2?..,_ 3. nt 7,3 ig 3.? 24 YtS Gg Lo.l. G-ÅVÅL 987 SYSCAL EM Jo- Fig.3

11 Pro (oligo 34c0 3SrJ 39l, 3GON 3O0H 39k, g o0 N 0.$ -r loat 75-4,ty r 033 GÅVÅLi 98 SYSCALErl 6:t - produxt M I : S0 Profw G2Ø 3 OQJ 353ON 36co 3lanNi 3kIOIJ 33,0 N locou 4z0ON ZOOrn o r 025 (5 -r- rj.ia < 0.4o 33 Fig.4

12 Norges Tekniske Hogskole Norges Tekniske Hogskole GRVALI OasISIIvIty lohm.m) Depth (m) GRVRL I Reefetvty (cehm.m) Depth (0) 6402E,34N G4WE,35M 0 M L M W m le -2 ta-` 2- l/scirt(f) /sgrt(f)» 3FTSM/SPH m MELDSI m R - 4 m * SMSM/OPH * MELOSI * R - 3 m

13 Norges Tekniske Hogskole Norges Teknfecke Hogskole GRVRLI GAVRL I 2 Reefetivity (omm.m) oepte (m) ResstlyltyOMMA.0 Depth (s) ØØE, 3GOON 64E, 37OON le le /sqrt(f) /sqrt(f) 0-I BROM/GPH m MELOSI m R - 20 m * BRGM/SPH m MELOSI R 0 m

14 Norges Tekniske Hogskole Norges TeknIske Hogskole GRVRLI GRVRL I R0tivity olloth(m) ResistvIty (orim.m) Depth 0ø) E,38N G4O(aE,39øON M G le /scirt(f) /sqrt(f) 3RRGM/GPM * MELOSI 3 R 020 m 3BRGM/6,4* RELOSI * R 920

15 Norges Tekniske Hogskole Norges Tekreleke Hogskole GRVAL I GRVRL I ReeletIvIty (obe.w Reelstvty (ohe.m) Deoth (e) 2 3B th (0) E,40N 6409E,4M te I /sqrtf) /agrt(f) II BRGM/GPH MELOS * R m * BRGM/GPH * MELOSI * R m

16 Norges Tekniske Hogskole Norgee Tekniske Hogekole GRVAL I GRVALI ReeletivIty (00.0) 0tO () Reeletvty (ohm..) peretn (m) G6OØE, 34230N GGØØE, 35N i. m m * cm, CD -.. o X 2 W /ccirt(f) I /eqrt(f) EIRGm/GPH * MELOSI R m * SRGm/GPM * MELOSI 5 R m

17 Narges 7ekrilske Nogskole Norges Tekritske Hogskole GRVRL I GRVFIL I ResistivIty (oem.$) Oepth ResletIvIty (ohm..) Depth (m) ØCE,36N 66ØCE,37ØØN 0 Ica ta-a /sqrt(f) /sqrt(f) EMOM/GP5 * MELOSI * R m * MIGM/6PH * MELOSI * R 60 m

18 Norges Tekniske Hogskole Norges TeknIske Hogskole GRVRL I GRVRL I 2 ResistivIty (oille.m) osoth (m) ReoletIvity (ohm.) Depth (m) BSCalaE, 38N EGOØE, 39-0 M le 2 - m - te-2 8-I /sort(f) /sort(f) * BRGM/GPM* MELOS/ * R m * BREM/GPH * MELOSI e R - 990

19 Norges Tekniske Hogskole Norgess Tekniske Hogskole ORVAL I meelecivity (m.m) Omoth (m) GAVAL I ReeletvIty (orte.m) Ompth (m) GGOOE, 40N GGWE, 4 CJ2r l/sort(f) l/meort(f) 8ROM/GPM M MELOSI R - 9 m * BROM/GPI4 * MELOSI * R m

20 Norges Tekrifske Hogekole Norges TeknIske Nogekole GRVAL I GRVPL I Deoth (e) Reeistivity (09.) ReslativIty (DhM.M) Depth (e) E,34N G7WE,35ø0N i. 0 - /sqrt(f) /eqrt(f) n WIGM/GP* 5 MEIOSI 5 R m 450 m 8R6M/EPH * MELOSI m R' 380 5

21 Norges Tekniske Hogskole Norges Tekniske Hogekole GRVRL I GAVAL I Reefetvty (ohm.m) Deoth (e) ReS5tvty (orm..) pept h (a) øøE,36N 67WE,37WN * /sgrt(f) /eqrt.(f) BRGM/GPM * MELOSI * R BRGM/GPR * MELDS/ * R - 80 m 0-2

22 Norges Tekniske Mogskole Norges Teknteke Hmgekole GRVFIL I GAVFILI ReestmIty (on. ) Depth Oid RmelstIvity Imhm.t peoth 8W ØØE, 3302N G7OCE, 3920N 4. /scirtifi t/sqrt(f) 0-2 * 8R6M/GPM 0 MELOSI R m 080 m 0 BRGM/GPH MELOS/ n R 990 m

23 Narges Teknieke Hogskole Nerges 7ekniske Hogskole GRVRLI GRVAL I Reefetvty (0m.m) pepth (m) Reelstvty Offth (m) ØØE, 4030\ 67CJØE, 4 CION /eqrt(f) l/sqrt(f) EIRGM/GPH m MELOSI m R 9 m m 888m/GPH m MELOSI K R 820 m

24 Norges Tekniske Hogskole GRVRL I Resetvty (ohm.$) Depth (e) Oo (2JOE, 42eViN fl Ct 0 to l/sert(f) * BRGM/GPH * MELOSI * R - 820

25 Norges Tekntske Hogskole GRVALI GRVRLI Reelstivity (ohm.m) Ompth (W Noroms Teknleeke Howsk,.le 2 Resletivity lohm.m) Deptn GBOOE, 3422N 68E, 35ØØN ed ltscirt(f) BRGM/GPH.MELOS/ R - 4 m (5 i /scirt(f) * 5ROM/SPH * MELOSI * R - 3 m

26 Norges Tekniske Hogskole Norges Teknleke Hogekole GRVAL I GRVAL I RemIstIvity Cohe.0) DO Depth CL Reoletivity (058.0) popth () GBOOE, 39N 68E, 37ØØN li t/sgrt(f) IØ-2 0- l'ecirt(f) 8ROM/GPH* MELOSI* R e m 846M/OPH* MELOSI* R

27 Norees Tekrelske Hogskole Norgn Tekn ske Hogsko I e GRVAL I GRVRL I Reeletvty (ohm.m) Ompth (m) Sealstlyty Depth (0) E2E,38N 68E,39WN m m le)-3 $3-2 /sqrt(f) lesqrt(f) BROM/GPH * MELOSI R x BR34/GPH m MELOSI 5 R 920 en

28 Norgee Teknisko Hogekole GAVAL I Reestvty (ohei.e) ao OePth (m) Norges Teknlake Hogakole GRVRL ReefetvIty (ohm.m) , Depth (m) 6803E, 4022N GBOOE, 4 ODN G.c )- i e 2 /eqrt(f) /sqrt(f) * BROM/GPH 5 MELOSI 5 R m 5 8GM/GPH 5 MELOSI R m