Transcript Dag 2-02 Halldis Fjermestad
Miljøringens temamøte - juni 2014 Massehåndtering - aktuelle løsninger og fremtidige perspektiver
Klassifisering av svartskifer og alunskifer på RV 4 ved bruk av handhaldt XRF Halldis Fjermestad
12.06.2014
Miljøringens temamøte - juni 2014 Massehåndtering - aktuelle løsninger og fremtidige perspektiver
1,7 km tunnel x 2
Framdrift veke 21
12.06.2014
Miljøringens temamøte - juni 2014 Massehåndtering - aktuelle løsninger og fremtidige perspektiver
Geologi
Svarte leirskifrar
Svarte leirskifrar i tunnelløpet: ● Galgeberg ● Alunskifer 12.06.2014
Miljøringens temamøte - juni 2014 Massehåndtering - aktuelle løsninger og fremtidige perspektiver
Geologi
Potensielt syredannande skifer
● Alunskifer Inneheld høge konsentrasjonar av tungmetall og sulfid. Forvitrar lett – Produserer syre. Ved utgraving er alunskifer klassifisert som forureina grunn. ● Galgeberg svartskifer Har mange likheitar med alunskifer i kjemisk samansetning, men har lågare innhald av tungmetall, og sulfida er ofte bunde i større klumpar. Forvitrar ikkje like lett som alunskifer. Galgeberg og Alunskifer kan lekke ut tungmetall 12.06.2014
Miljøringens temamøte - juni 2014 Massehåndtering - aktuelle løsninger og fremtidige perspektiver
XRF (X-ray Fluorescence)
● ● ● Måler konsentrasjon (ppm el. %) av grunnstoff frå Mg - opp til uran ved hjelp av røntgenstråler. Punktmålingar (8mm diameter) Måleusikkerhet: – – Tyngre grunnstoff gir sikrare målingar Fuktighet (prøven må tørkast) – – Overflata (flate, på tvers av skiferlagdelinga) utfordring på stikkprøver frå tunnel, greit på kjerne Prøvepreparering gir sikrare resultat Thermo Scientific Niton XL3t GOLDD+ 12.06.2014
Miljøringens temamøte - juni 2014 Massehåndtering - aktuelle løsninger og fremtidige perspektiver
Kvifor XRF?
● ● ● ● ● ● ● Klassifiserer potensielt forureinande bergartar Enkel i bruk – kan ta med ut i felt Treng raske svar → Kan måle direkte på steinen, utan preparering av prøven Måletid frå 60 - 120 sekund (tida kan justerast etter kor stor usikkerheit ein kan godta) Objektiv dokumentasjon → Miljødirektoratet, Statens Strålevern XRF oppdagar trendar i bergartar og skifte i bergartstype. Alle som lærer å handtere XRF-en kan klassifisere bergartar til masselager eller ikkje. 12.06.2014
Miljøringens temamøte - juni 2014 Massehåndtering - aktuelle løsninger og fremtidige perspektiver
50000 40000 30000 20000 10000 0 0
XRF kalibrering
● XRF er kalibrert på førehand av leverandør. ● Kalibreringa har me justert etter måling av bergartsprøver frå tunnelen med kjent kjemi (NGI) Svovel y = 1,2819x + 199,74 R² = 0,9286 300 250 200 150 100 50 0 5000 10000 15000 20000 25000 30000 S XRF (mg/kg) 0 100 Preparering av bergartsprøvar for XRF-analyse Uran 200 U (mg/kg) XRF y = 0,7925x - 0,5906 R² = 0,9953 300 400 12.06.2014
Miljøringens temamøte - juni 2014 Massehåndtering - aktuelle løsninger og fremtidige perspektiver
Vurdering av XRF-resultat
● ● Syrepotensial: S og Ca og forholdet mellom dei Tungmetall-innhald: Sum av U, As, Mo, Zn, Cu og Pb NB! Ni og Cd – høg deteksjonsgrense 12.06.2014
Miljøringens temamøte - juni 2014 Massehåndtering - aktuelle løsninger og fremtidige perspektiver Scatterplot of Ca vs S(-S i BaSO4)
350000 300000 250000 200000 150000 100000 50000 0 0 10000 20000
S(-S i BaSO4) mg/kg
30000 40000 Bergart Alunskifer 2-3aα kalkleirskifer 3ba leirskifer 4a Svartskifer 3bβ urein kalkstein 3c Ca:S < 2 12.06.2014
Miljøringens temamøte - juni 2014 Massehåndtering - aktuelle løsninger og fremtidige perspektiver
40000
Svovel
30000 20000 10000 0 Alunskifer 2-3aα kalkleirskifer 3ba leirskifer 4a
Kalsium
350000 Svartskifer 3bβ urein kalkstein 3c 300000 250000 200000 150000 100000 50000 0 Alunskifer 2-3aα kalkleirskifer 3ba leirskifer 4a Svartskifer 3bβ urein kalkstein 3c 12.06.2014
Miljøringens temamøte - juni 2014 Massehåndtering - aktuelle løsninger og fremtidige perspektiver sum U, Mo, As, Zn, Pb, Cu
2000 1500 1000 500 400 320 0 Alunskifer 2-3aα kalkleirskifer 3ba leirskifer 4a Svartskifer 3bβ urein kalkstein 3c 12.06.2014
Miljøringens temamøte - juni 2014 Massehåndtering - aktuelle løsninger og fremtidige perspektiver Uran
250 200 150 100 50 25 0 Når Bq/g > 1 er det radioaktivt 12.06.2014 avfall Alunskifer 2-3aα kalkleirskifer 3ba leirskifer 4a Svartskifer 3bβ urein kalkstein 3c 120 100 80 60 40 20 0 0 Radiaoaktivitetsmålingar i alunskifer frå Gran 0,5 1 y = 96,493x + 1,2906 R² = 0,9962 1,5 Serie1 Lineær (Serie1) Bq/gram
Miljøringens temamøte - juni 2014 Massehåndtering - aktuelle løsninger og fremtidige perspektiver
Framgangsmåte klassifisering av berg
1. Tolking av kjerner frå kjerneboring - XRF
Foto: Stian Ellingsen 12.06.2014
12.06.2014
Miljøringens temamøte - juni 2014 Massehåndtering - aktuelle løsninger og fremtidige perspektiver
Framgangsmåte klassifisering av berg 12.06.2014
Miljøringens temamøte - juni 2014 Massehåndtering - aktuelle løsninger og fremtidige perspektiver
Framgangsmåte klassifisering av berg
1. Tolking av kjerner frå kjerneboring
12.06.2014
Miljøringens temamøte - juni 2014 Massehåndtering - aktuelle løsninger og fremtidige perspektiver
Framgangsmåte klassifisering av berg
2. Prøveuttak av steinar frå stuff
12.06.2014 Foto: Jon Erik Kristiansen
Miljøringens temamøte - juni 2014 Massehåndtering - aktuelle løsninger og fremtidige perspektiver
Framgangsmåte klassifisering av berg
Volumestimering
Estimering av volum forureinande skifer. Brukar strøk og fall-målingar frå kjerneboringa, i tillegg ser korleis lagdelinga heller i tunnelen. Blandingssalver: bergartane. DEPONI ELLER IKKJE? Vurderer ut i frå XRF verdiar, kva bergartar som er i salven og volumestimering av 12.06.2014
Miljøringens temamøte - juni 2014 Massehåndtering - aktuelle løsninger og fremtidige perspektiver
Framgangsmåte klassifisering av berg
MWD – Data frå boreriggen
Miljøringens temamøte - juni 2014 Massehåndtering - aktuelle løsninger og fremtidige perspektiver
MWD – Data frå boreriggen
Svartskifersone
Miljøringens temamøte - juni 2014 Massehåndtering - aktuelle løsninger og fremtidige perspektiver
Utfordringar i praksis
● ● ● ● Heterogene bergartar. XRF måler på punkt - må ta fleire målingar om du vil ha representative resultat. Ved måling på steinprøvar frå tunnelen – Bør helst måle på tvers av lagdelinga – vanskeleg å få til i praksis Måling på kjerner: Mål på eit mest mogleg homogent område. Fleire brukarar på XRF-en. Sikre at alle har ein viss kunnskap om rett bruk + noko geologisk forkunnskap 12.06.2014 Pyritt (FeS 2 )-klump i kjerne av Galgebergskifer
12.06.2014