Fra efterforskning til udnyttelse!

 

Malmforekomster går langt ned i dybden, og på en eller anden måde er man nødt til at trænge derned. Det er ikke nok kun at lede på overfladen. Molekylestrukturen i nogle malmmineraler giver et fingerpeg. Mange af dem er oxider og sulfider. Oxider, som indeholder jern i deres struktur, er ofte magnetiske, hvorimod mange sulfider har strukturer, som ligner metallers og også leder elektricitet.

Efterforskning, som udnytter mineralers magnetiske egenskaber, måler afvigelsen fra det geomagnetiske felt. Selv om positive magnetiske uregelmæssigheder kan markere jernmalm, kan de også skyldes jernmineraler, der ledsager andre metalmalme som krom eller nikkel. Kort over magnetiske uregelmæssigheder giver et groft rids af områdets geologi og således et fingerpeg om mineralforekomster, fordi jern er et af de mest variable almindelige grundstoffer i bjergarter.

Vandudnyttelse!
Den traditionelle måde at finde vand på er at bore brønde. Hvor der bruges mindre af grundvandet end det naturligt tilføres, er dette ideelt, da vand-kvaliteten ofte er god og forsyningen konstant. Problemerne opstår, når behovet for vand øges.

Fordi grundvand bevæger sig forholdsvis langsomt, presses grundvandsspejlet ned som en omvendt kegle, når vand fjernes fra en brønd. Jo større vandmængde der bliver fjernet, desto dybere og bredere bliver keglen. Andre brugere kan komme ud for, at deres brønde løber tør. Det største vandførende lag vest for Jordan-floden forsyner både Israel og Vestbredden. 1 1970'erne og 80'erne øgedes vandforbruget på den israelske side, og grundvandsspejlet blev trykket så meget ned, at den tidligere så frugtbare Vestbred blev næsten tørlagt. En ændring af vandspejlets hældningsgrad kan medføre, at strømningsretningen vendes. Forurening i et vandførende lag er harmløs, hvis brønden ligger mod strømmen i forhold til forureningen, men når brønden har dannet en kegle, kan det forurenede vand løbe ned langs keglens side og dukke op i vandforsyningen. 1 kystområder løber grundvand normalt ud i havet. Et højt vandforbrug får så saltvand til at løbe ind og midlertidligt ødelægge brønden.

Tab af vandforsyningen er ikke det eneste problem. Vand i bjergarter hjælper til med at bære vægten af det overliggende materiale. Hvis det siver ud fra et lerlag ved vandoppumpning, mistes denne støtte, og lerlaget svinder ind. Venezia synker, netop fordi industrien på det italienske fastland bruger løs af grundvandet.

Efterhånden som vandmangelen bliver mere akut, bliver løsningerne også mere opfindsomme: Regnmageri ved spredning af kemikalier på skyerne synes kun at virke, når det alligevel skal til at regne. På grund af rigelig og billig energi anvendes afsaltning af havvand i Mellemøsten. Nogle teoretikere har ikke kunnet modstå fristelsen til at bruge isen ved Antarktis. Det er faktisk muligt at slæbe isbjerge så hurtigt til Mellemøsten, at der ville være nok tilbage til at danne betydelige reservoirer af rent vand i kæmpemæssige tørdokke.

Romerne og perserne ledte vand via akvædukter og tunnelsystemer fra kilderne til byerne. 1 Storbritannien, hvor der er rigeligt med vand mod vest, overføres vand i rør. Der findes dog også planer om at udnytte mere flodvand ved hjælp af akvædukter og ved at bruge de vandførende lag både til at transportere og rense det flodvand, man pumper ind i dem. De mest vidtgående planer omfatter overførsel tværs over et kontinent. Brahmaputra og Ganges flyder underudnyttede ud i Den bengalske Bugt. Indien har længe villet konstruere akvædukter til at tæmme floderne og lede vand ind i tørre områder. Nordamerika og Sovjetunionen har vidtstrakte sletter af halvørken, som kunne være frugtbare. Alligevel flyder de store floder MacKenzie og Ob uudnyttede ud i Polarhavet. Der har tidligere været planer om at vende Ob. Det lave relief gør det muligt, men det kan få dramatiske følger. 1 dag opvarmes de nordlige områder af floderne. Man kan ikke fuldt ud beregne virkningen, men en omlægning af Ob kunne forstyrre kontinenternes klimatiske balance.

Lokalisering af en naturrigdom!
Fysiske naturrigdomme er dannet ved almindelige geologiske processer, som er gået til yderligheder. De omfatter koncentrationen af metaller, almindelige mineraler, som er blevet rensorteret, og porevæsker, som kan pumpes op til overfladen. De er usædvanlige, og efterforskningen går efter uregelmæssigheder i bjergarterne.

Det ville være både langsommeligt og fantastisk kostbart at prospektere hver eneste kvadratmeter af Jordens overflade. Hver malmrigdom dannes ved forskellige enestående ombytninger af geologiske processer, hvoraf nogle udelukker hinanden. Murstensler findes aldrig på vulkaner, nikkel- og tin-aflejringer forekommer ikke i de samme bjergarter, metamorfe bjergarter indeholder kun sjældent olie, og der er ikke meget drikkevand i lerskifer. Det første trin i eftersøgningen er derfor at sætte et mål, fx at finde et oliefelt og derpå et gunstigt målområde, hvor der skulle være gode chancer for at finde det. Af praktiske årsager er efterforskningen koncentreret i områder, hvor der allerede er produktion.

Olie er et godt eksempel på målsøgning. Prospektområdet skal omfatte en tyk, hurtigt aflejret sekvens af tropiske hav-sedimenter. Nogle af dem må have været silt- og lersten, rige på organisk materiale. Bjergarterne må have været ophedet, men ikke højere end til 150°C. Olie kan bevæge sig i reservoirbjergarter med den rette hældning og gennemtrængelighed. Den er kun bevaret, hvis sandsten eller kalksten danner en fældestruktur med uigennemtrængelige bjergarter. Sådanne grundlæggende oplysninger findes måske allerede i geologiske optegnelser. Dybe sedimentære bassiner har fx ofte negative tyngdekraftafvigelser og jævne magnetfelter. Der er dog altid behov for nye oplysninger for at bestemme mulige fældestrukturer.

Det næste trin, som er det dyreste, omfatter prøveboringer og indsamling af alle mulige oplysninger om de bjergarter, man har boret igennem. Prøveboringer rammer forholdsvis sjældent olie, men de er nødvendige for at opbygge et tredimensionalt billede af alle de geologiske variabler, som den endelige succes afhænger af.

De fleste miner blev opdaget af geologer, der har arbejdet alene og forholdsvis let fandt dem.

I fremtiden bliver man nødt til at lede efter afsidesliggende eller mindre afvigende overfladeforekomster og dybt begravede malme. Det vil blive baseret på to generelle metoder, som hidtil har været supplementer til den almindelige efterforskning. Den ene går ud på at opdage små, unormalt høje koncentrationer af malm. Den anden har at gøre med selve malmmineralernes unormale fysiske egenskaber.

Malm forekomster kan være små, men ekstreme geokemiske uregelmæssigheder. De kan let overses, og desværre bevirker overfladeprocesser, at de svækkes, udjævnes og spredes over et større område end selve malm forekomsten. Enkle og nøjagtige analysemetoder gør det nu muligt systematisk at indtegne disse udbredte, svage tegn på kort med de fleste metaller. Når det drejer sig om malme, der er vanskeligere at lokalisere, kan andre metaller, som de almindeligvis forekommer sammen med, bruges som ledetråd ved efterforskningen.• Måling fra overfladen kan give et fingerpeg om, hvordan den underliggende bjergart er. Men for at slå det endelig fast er det nødvendigt at hente borekerner op. Brudstykkerne fra en boring lægges i rækkefølge i en kasse for at vise rækkefølgen af bjergarter under overfladen.

Geofysisk efterforskning!
Forekomster af begravede, ledende sulfider kan opdages og skitseres ved at sende strøm igennem bjergarten og finde lave elektriske spændingsfelter ved overfladen. Hvis en leder udsættes for radio-bølger, reagerer den som en antenne, og skiftende strømme går igennem den. Disse kunstige strømme fremkalder også stråling, så elektromagnetisk efterforskning er baseret på at opdage sekundære radiobølger. De afsendes normalt som impulser fra en flyvemaskine, men kan fremkaldes ved højenergiudsendelse af langbølger fra atomubåde. Nogle sulfider går i forbindelse med ilten i grundvandet og danner derved elektriske strømme. De er naturlige batterier. Reaktionerne skal måske sættes i gang af højspændingsimpulser gennem bjergarter, men under alle omstændigheder kræves der blot registrering af elektriske felter ved overfladen for at opdage sulfider. Elektriske målemetoder er blevet så gode, at de nu kan angive både dybde og størrelse samt placering af rige sulfidmalmforekomster.

Magnetometre kan bruges i efterforskning for at registrere svingninger i Jordens magnetfelt fremkaldt af metalmalme. Ved analyser af resultaterne fra et område kan man fratrække de omgivende bjergarters regionale magnetisme og baggrundsmagmetismen fremkaldt af jordbunden. Den resterende uregelmæssighed kan skyldes begravede malme. Tyngdeopmålinger kan også afsløre lovende strukturer under overfladen. Salthorste er saltmasser, som har fået de overliggende lag til at bule op. Da mange saltforekomster er samtidige med olie og de opbulede lag danner en perfekt fælde, leder olieselskaber ofte efter den negative tyngdeanomali, som det lette salt fremkalder. En positiv tyngdeanomali kan modsat afsløre en tung malmmasse dybere nede.