Maringeologiske utfordringer

Transkript

1 Maringeologiske utfordringer Reidulv Bøe NGU-dagen 7. og 8. februar 2011

2 Kan ikke velge hvor en malm skal finnes Avgang må deponeres i nærheten av der malmen finnes Boyd et al. (2010)

3 EdelPix

4 Fjordlandskap i Tafjorden

5 Kyst strandflata utenfor Lofoten

6 Sokkel og dyphav Vesterålen-Troms

7 Kunnskap om geologiske bunnforhold God kjennskap til geologi og bunnforhold er en forutsetning der det planlegges deponering av avgang i sjø. Det er ikke nok å kjenne geologien i umiddelbar nærhet av deponeringsområdet - regional kunnskap er nødvendig, både for å kunne velge seg ut det beste deponeringsområdet og for å være sikker på at geologiske forhold i omkringliggende områder ikke vil kunne påvirke det lokale deponeringsområdet på en negativ måte. Geologiske forhold kan variere mye over korte avstander, og det må derfor utføres maringeologisk kartlegging i en stor del av fjordsystemet der deponering planlegges.

8 Maringeologiske kart Maringeologiske kart er utarbeidet fra kun et fåtall norske fjorder, og da vanligvis med tanke på andre problemstillinger enn lagring av gruveavgang. Det finnes derfor ikke komplette datasett over alle tema en må ha kunnskap om Eksisterende kartlegging er presentert blant annet på

9

10

11

12 Kartleggingsmetoder Ekkolodd Multistråleekkolodd Sonar Seismikk Prøvetaking Fotografering/filming Sedimentanalyser Kjernelogging

13 Batymetri Batymetri må kartleggs i detalj ved hjelp av moderne multistråleekkolodd. Det er avgjørende å ha nøyaktige vanndypskart over hele fjordsystemet, både for å vite vanndyp før deponering starter og for å kunne følge med på hvor avgangen faktisk sedimenterer gjennom reperte målinger i løpet av deponeringsperioden og etter deponering.

14

15 Bunnreflektivitet (backscatter) Bunnreflektivitet hentes fra råsignalet i multistråledataene Bunnreflektivitet gir en god indikasjon på bunntype, og benyttes ved utarbeidelse av maringeologiske kart Bunnreflektiviteten gir en indikasjon på om bunnen er fast eller myk, finkornet eller grovkornet, porøs eller tett Repeterte bunnreflektivitetsmålinger over tid viser sammen med endringer i vanndyp hvor avgangen faktisk sedimenteres

16 Forandring i bunnreflektivitet i deponeringsområdet ved Malmøykalven i perioden april 2008-november 2009

17 Bunnsedimenter (kornstørrelse) Ved planlegging av deponering må det utarbeides bunntypekart over det aktuelle fjordsystemet Kartet må vise hva slags sedimenter som finnes på bunnen (kornstørrelse), og eventuelt hvor det ikke finnes sedimenter Et bunnsedimentkart forteller mye om avsetningsmiljøet i fjorden, blant annet hvor det er avsetning, erosjon og bunnstrømmer, og vil gi en god indikasjon på hvordan deponert avgang vil oppføre seg Informasjon om sedimentfordeling og avsetningsmiljø benyttes til å definere akkumulasjonområder som er spesielt sensitive for miljøforandringer og fysisk og kjemisk stress forårsaket av deponering

18 Eksempel på maringeologisk kart over bunnsedimenter (kornstørrelse). Fra Plassen et al. (2009). Kartet kan også studeres på

19

20 Bunnsedimenter (dannelse/kvartærgeologi) Kvartærgeologiske kart fra fjordene baserer seg i stor grad på grunnseismiske data Disse benyttes til å tolke hvilken type sedimenter som finnes under havbunnen, og hvordan de er avsatt Dette er viktig informasjon blant annet i forbindelse med vurdering av stabilitet og rasfare Morenemateriale vil for eksempel være stabilt, mens glasimarin leire i en skråning kan være ustabil

21 Fosen Skogn Hitra Agdenes Rissa Tjeldbergodden Trondheim Stjørdal Orkla Gaula Nidelva/Nea

22 Gass i sedimentene og pockmark Grunn gass i bunnsedimentene kan observeres ved hjelp av grunnseismiske data, mens pockmark er tydelige i multistråledata Forekomst av grunn gass og pockmark tyder på oppstrømmende væske/grunn gass fra lag under havbunnen I noen tilfeller kan dette føre til gjennomstrømming i deponiet, utvasking fra avgangen og muligens ustablile grunnforhold.

23 Groper i havbunnen (pockmark) skyldes utstrømming av gass/grunnvann langs sprekker og forkastninger

24 Skred, setninger og forkastninger Skred, setninger og forkastninger kan opptre i det planlagte deponeringsområdet og i tilstøtende områder, både på havbunnen og på land På havbunnen kan disse kartlegges ved hjelp av grunnseismikk og multistrålebatymetri Det vil være viktig å utføre en risikoanlayse hvordan skred kan påvirke et deponi Dette gjelder skred som kan påvirke deponiet utenfra, skred i selve deponiet, og skred i sedimentene som deponiet ligger på (og som kan utløses av deponering)

25 Leirskred i Boknafjorden Skred i Boknafjorden

26

27 Steinskred i Geirangerfjorden Longva et al. 2009

28 Sedimentbølger på sjøbunnen i Gaulosen, Trondheimsfjorden Bunnstrømmer

29 Kanal med bunnstrøm og sedimenttransport på bunnen av Gaulosen i Trondheimsfjorden

30 Fysiske og geotekniske parametre Følgende parametre må måles i flere nivåer i sedimentkjerner i deponeringsområdet før deponering starter: vanninnhold, tetthet, porøsitet, skjærfasthet Dette er nødvendig for å kunne kalkulere innsynking av havbunnen og utstrømming av porevann fra havbunnen som følge av deponering

31 Marine ressurser i fjordene og på kysten Biologiske Geologiske Andre naturressurser

32 Korallrev i Hola utenfor Vesterålen

33 Steinkorall påvist gjennom Astafjordprosjektet Ingen registreringer for øvrig i den nasjonale koralldatabasen 3? 1 2

34 Israndavsetninger kartlagt som naturtype i prosjektet Marint biologisk mangfold. Kan også representere framtidige sand- og grusressurser. Israndavsetninger må tas hensyn til ved planlegging av deponi

35 Skjellsandforekomster som naturtype og ressurs

36 Vikna - Norge i bilder

37 Metaller/malmer i naturen og naturlig forurensning Malmer er naturlige konsentrasjoner av metalliske grunnstoffer, enten disse er bundet i sulfider eller oksyder Disse grunnstoffer finnes i naturen i alminnelige bergartsdannende mineraler og i løsmasser dannet fra bergartene Dette fører til at malmfeltene, også før eventuell drift, har hatt en naturlig høy konsentrasjon av metallene i bergartene, i løsmassene på land og på sjøbunnen, i elvene og i de fleste planter Dette gjelder spesielt hvor metallene er i sulfidform, noe som fører til at det finnes områder i Norge hvor jordsmonnet har >1% bly fra naturens side i et område og >1% Cu i et annet område. Det er svært viktig at man har gode tall for bakgrunnskonsentrasjoner av metallene i bunnsedimenter i forkant av drift og eventuell deponering

38 Miljøgeologisk status I et fjordsystem der det planlegges deponering av gruveavgang må det foretas en miljøgeologisk kartlegging før deponering eventuelt starter, slik at status før og etter deponering kan sammenlignes og området kan tilbakeføres nærmest mulig til opprinnelig miljøtilstand Dette gjøres ved å ta kjerneprøver av bunnsedimentene i avsetningsområder for finkornige sedimenter, og analysere innholdet av organiske og uorganiske miløgifter i flere nivåer Det må utføres aldersdatering av sedimentene i kjernene slik at trender over tid kan kartlegges

39 Eksempel på kjerne fra Oslofjorden som viser: Naturlige bakgrunnsverdier før ca Menneskeskapt forurensning ca Nåværende miljøstatus

40