MADEN ARAMA JEOFİZİĞİ DERS NOTLARII. GİRİŞTürkiye Cumhuriyetinin hükmi tasarrufu altında bulunan madenlerin arama ve işletme gibi madencilik faaliyetleri, 6309 sayılı kanunun yerine 1985 yılında çıkarılan 3213 sayılı maden kanunu ve ilgili yönetmelikler 26/05/2004 tarihli ve 5177 nolu kanunla yeniden düzenlenmiştir. Bu düzenlemeyi takiben Resmi Gazetenin 03/02/2005 tarih ve 25716 nolu sayısında uygulama yönetmelikleri yayınlanmıştır. Madencilik faaliyetleri özel veya tüzel kişilerce sözü edilen yönetmelikler uyarınca önceden izin ve ruhsat almak suretiyle yerine getirilir. Madencilik faaliyetlerine ilişkin izin ve ruhsat alınırken aranacak veya işletilecek madenin cinsi, arama veya işletme alanının yeri ve büyüklüğü ve işletme ve arama süreleri kanun ve yönetmeliklere göre belirlenir. Örneğin; maden kanununa göre bor ve radyoaktif özellikli ve stratejik madenlerin (uranyum ve toryum gibi) arama ve işletme izin ve ruhsatları özel veya tüzel kişilere verilemez. Maden kanununa göre bir madenin arama ruhsatı süresi 3 yıl olup gerektiğinde uzatılabilmektedir. Madencilik faaliyetleri ile ilgili kamu kurumu Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanlığına bağlı Madencilik İşleri Genel Müdürlüğüdür.
Jeofizik uygulamalarının madencilik faaliyetlerinin tüm evrelerinde (arama ve işletme) yer alması, bilimsel ve verimli bir madencilik için zorunludur. Örneğin; damar tipi metalik bir maden yatağının işletme evresinde, damarın kesintiye uğraması halinde, damarın devamının, yön ve uzanımının saptanmasında jeofizik yöntemlerden elektrik-elektromanyetik yöntemler veya yer-radarı (georadar) galeri veya kuyu içinde bile uygulanarak başarılı sonuç alınabilmektedir. Böylece, işletme faaliyeti jeofizik sonuçlara göre yönlendirilmektedir.
Diğer taraftan, maden ve minerallerin ölçülebilir fiziksel büyüklüklerine göre seçilen jeofizik yöntemlerle aranması gerekir. Eğer aranacak maden birden fazla baskın fiziksel özelliğe sahipse birden fazla jeofizik yöntem uygulanmalıdır. Maden veya minerali çevreleyen yan veya ana kayacın fiziksel özellikleri, madenin fiziksel özelliklerinden daha baskın ise, maden dolaylı olarak aranır, yani önce yan veya anakayaç saptanmaya çalışılır. Maden ile ana veya yan kayaç arasındaki fiziksel büyüklük farkı en az algılayıcının duyarlılığı mertebesinde olmalıdır ki ölçülebilmelidir.
Maden veya kayaçların fiziksel özellikleri genel olarak şunlardır: ısı veya ışığı yayma, geçirme, kırma ve yansıtma özellikleri; elastik dalgaları iletme, yansıtma ve kırma özellikleri; farklı özgül ağırlıklara sahip olma özellikleri;
mıknatıslanabilme özelliği; yüksek veya düşük elektriksel geçirgenlik veya elektriksel özdirenç veya iletkenlik farkına sahip olma özellikleri; elektromanyetik alana ikincil elektrik ve elektromanyetik alanla karşılık verme özellikleri; doğal elektriksel gerilim üretme özellikleri; doğal radyoaktiviteye sahip olma özellikleri, vb.
Maden jeofiziği dersi içinde, hangi jeofizik yöntemlerin hangi tür madenlerin aranmasında birincil öneme sahip olduğu ve yeri geldikçe hangi yöntemlerin ikincil yöntem olarak öncelikli olduğu üzerinde durulacaktır. Madenlerden metalik ve metalik olmayanların jeofizik özelliklerinden, enerji hammaddeleri ve yapı malzemelerin hangi yöntemlerle daha başarılı bir biçimde aranabileceğinden söz edilecektir. Maden jeofiziği dersi içinde, madenlerin tümü yerine jeofizik yönüyle karakteristik ve önemli olanlar özel örnekler verilerek işlenecektir.
II. MADEN JEOFİZİĞİMaden aramalarında uygulanan jeofizik yöntemler, diğer jeofizik uygulama alanlarına göre daha çok çeşitlilik gösterir. Örneğin; Madenler metalik olup olmayışlarına göre, iletken veya değildirler. Her metalik maden örneğin krom madeni iletkenliği yüksek bir maden değildir. Bazı madenlerin özgül ağırlıkları yüksek, madılarının ise düşüktür. Ayrıca bazı madenlerin özgül ağırlıkları veya mıknatıslanma duyarlılık katsayıları içinde bulundukları kayaca göre daha düşüktür. Maden jeofiziği, arkeojeofizik veya mühendislik jeofiziği gibi sığ derinliklerle, veya petrol jeofiziği gibi derin yapıların araştırılmasında değil, daha çok orta-derinlik denebilecek 500 metreye kadar olan derinliklerle ilgilidir.
Maden aramalarında en çok kullanılan yöntemler önem ve kullanım yoğunluğu bakımından sırasıyla elektrik-elektromanyetik yöntemler, manyetik yöntem, gravimetrik yöntem, radyometrik yöntem ve kuyu ölçmeleridir. Sismik yöntemler genellikle çökel katmanlar arasında olup katmalara paralel yataklanmış madenlerinin; örneğin kömür, aranmasında uygulanmaktadır.
Yukarıda sözü edilenlerden elektromanyetik, manyetik ve radyometrik yöntemlerin bir önemli özelliği de, bunların aletlerinin uçak veya helikopterlere monte edilerek havadan da uygulanabilir olmalarıdır. Havadan uygulamalar, çok geniş ve ulaşım olanakları kötü sahaların ekonomik olarak en kısa zamanda araştırılmasına olanak sağlarlar. Maden aramalarında bir sahada jeofizik yöntemlerin birden fazlasının uygulandığı örneklere son yıllarda daha sık rastlanmaktadır. Sülfürlü minerallerden kalkopirit aramalarında sadece elektrik yöntemlerden IP yönteminin uygulandığına dair pek çok örnek vardır. Ancak son yıllarda anlayış değişmiş, bir sahada çeşitli yöntemlerin uygulanması, aletlerin kullanışlılığının ve veri-işlem olanaklarının artmasının da etkisiyle, örnekleri çoğalmıştır.
Jeofizik biliminin maden aramalarında kullanılması 1640 yılına kadar gider. Bu tarihte İsveç’de demir madeni aranmalarında pusula kullanıldığına ilişkin kayıtlar mevcuttur. Demir madeni aramaya yönelik özel mıknatıs iğnelerin kullanım tarihi ise 1860 yılına kadar inmektedir. Elektrik yöntemlere gelince, Robert Fox adlı bir fizikçinin 1815 yılında bazı madenleri doğal elektriksel kutuplanmaya sahip olduğunu keşfettiğini ve ilk uygulamanın Carl Barus tarafından 1880 yılında ABD-Nevada’da yapıldığı bilinmektedir. Bu tekniğin ve uygulama aletlerinin gelişimi 1912-1914 yılları arasında C.Schlumberger’in öncülüğünde atılım yapmıştır. İlk manyetometre olan Schmidt terazisi ise 1915 yılında ortaya çıkmıştır.
Türkiye’de 1930lu yıllar, maden ihracının ihracat kalemleri içindeki payının %40’lara ulaştığı yıllar olduğu gibi, madencilikle ilgili MadenbTetkik Arama Enstitüsü ve Etibank gibi kurumların da kuruluş yıllarıdır. Bu yıllar aynı zaman da, Dr. Sulhi Yüngül ve Prof.Dr. Kazım Ergin gibi ilk jeofizikçilerimizin jeofizik öğrenimi için yurt dışına gittiği yıllardır.Türkiye’de jeofizik yöntemlerin ilk uygulamaları maden aramalarında olmuştur. İlk uygulamalar 1936 yılında, Ayvalık-Ayazmant, İzmir-Torbalı ve Sivas-Divriği demir madeni yataklarında manyetik etüt, Keban gümüşlü kurşun madeni sahasında PS etüdü olarak gerçekleşmiştir. Daha sonraki yıllarda manyetik yöntem uygulamaları çoğunlukta olmak üzere Türkiye’nin çeşitli yerlerinde çeşitli yöntemler uygulanmıştır. Maden aramalarında jeofizik yöntemlerin en yoğun uygulandığı yıllar ise 1970’li yıllardır. Özellikle Maden Tetkik ve Arama Genel Müdürlüğü 1970’li yıllarda Türkiye’nin dört bir yanında başta elektrik-elektromanyetik ve manyetik yöntemlerle olmak üzere yüzlerce jeofizik etüt gerçekleştirmiştir.
Konu: MADEN ARAMA JEOFİZİĞİ DERS NOTLARI (Okunma sayısı 756 defa)
