Hightech- und Altdaten ermöglichen neue Ansätze für die Exploration tiefliegender Bodenschätze
Der Koordinator Alireza Malehmir, Professor an der Fakultät für Geowissenschaften der Universität Uppsala, erklärt das Projekt folgendermaßen: „Das Hauptziel von Smart Exploration ist die Entwicklung kosteneffektiver und umweltfreundlicher Lösungen zur Exploration von tiefliegenden Bodenschätzen in Brachflächen und unerschlossenen Flächen.“ Die Arbeit konzentriert sich auf die Entwicklung von fünf Systemprototypen und sechs verbesserten Methoden zur 3D-Bildgebung und -Modellierung. „Die durch die Prototypen in Verbindung mit neuen Verfahren gewonnenen Daten ermöglichen eine bessere Bestimmung des Ziels und der umgebenden geologischen Gegebenheiten in größeren Tiefen“, berichtet Malehmir.
Die Kartierung der Mineralisierung
Das System zur Synchronisierung mit der GPS-Zeit (für unzugängliche Umgebungen wie Tiefbaugruben) und eine elektrische seismische Quelle mit Breitbandfrequenz (E-Vib) sind zwei der Prototypen. Diese ermöglichten dem Projektteam eine hochskalierte seismische Semi-3D-Oberflächenuntersuchung und eine seismische unterirdische Semi-3D-Untersuchung in der Neves-Corvo-Mine (Portugal) in 600 m Tiefe durchzuführen. „Ohne diese beiden Systeme wären solche Untersuchungen entweder gänzlich unmöglich oder auf 2D-Linien in einem sehr begrenzten Bereich beschränkt gewesen“, erklärt Malehmir. „Wir verstehen diese Untersuchung als einen großen Schritt nach vorne, was eine bessere Zielauswahl angeht, wodurch gegebenenfalls die Kosten von Bergbauaktivitäten und ihre Auswirkungen auf die Umwelt reduziert werden können.“ Die Projektpartner haben außerdem einen verbesserten Algorithmus eingesetzt, um zahlreiche Datensätze mit Altdaten erfolgreich wiederherzustellen und neu auszuwerten. Obgleich diese Daten vor allem für die Neves-Corvo-Mine und die Ludvika-Minen in Schweden relevant sind, unterstreicht diese Leistung, wie wertvoll die Verwendung von und der Zugang zu zweckdienlichen Daten sind. „Ihr nächstes Erzvorkommen könnte sich in Ihren Altdaten verstecken“, betont Malehmir. Auch Tätigkeiten an der finnischen Siilinjärvi-Phosphatmine zählen zu den Errungenschaften des Projekts. Dort konnte Smart Exploration Erz in Taubgestein entdecken und vertikale Verwerfungen kartieren, die sich auf die Stabilität der Mine auswirken könnten.
Innovationen für unerschlossene Flächen
Die Validierungsstandorte des Projekts bieten entweder Zugang zu primären Ressourcen (von der EU als kritisch eingestufte Rohstoffe) oder verfügen über diese als sekundäre Ressourcen. Malehmir erklärt, dass eine steile Topografie es an bestimmten Standorten sehr schwierig wenn nicht sogar unmöglich macht, herkömmliche geophysikalische Methoden zur Gesteinsbestimmung und Strukturbildgebung zu verwenden. „Als Lösung dieses Problems wurde ein Prototyp für die Transienten-Elektromagnetik per Hubschrauber entwickelt, der bereits am brachliegenden Standort Ludvika erprobt wurde und nun auch über unsere neuen Standorte in Griechenland und im Kosovo fliegen wird, um tiefliegende Ziele auszumachen.“ Smart Exploration setzte außerdem Algorithmen für maschinelles Lernen ein, um vorhandene geochemische und geologisch-geophysikalische Daten neu zu interpretieren, wodurch potenzielle Porphyr-Au-Cu-Ziele (Gold und Kupfer) in Griechenland gefunden wurden. „Die Innovation besteht hierbei darin, wie die Daten unter Anwendung geostatistischer Ansätze harmonisiert und validiert wurden“, verrät der Koordinator.
Ein Blick in die Zukunft
Die Projektpartner mussten auch Schwierigkeiten jenseits der Steilhänge überwinden. Das Team setzte agile Konstruktionslösungen ein, wenn sich die Lieferung bestimmter Teile verzögerte, und baute maßgeschneiderte unbemannte Luftfahrzeuge mit geringer Geräuschentwicklung. Der nächste Schritt besteht im Abbau und der Kommerzialisierung. Smart Exploration wird relevanten Unternehmen die Lösungen durch Führungen durch die Abbaubereiche, Bergbauveranstaltungen, Workshops und direkte Einbindung vorstellen. Gleichzeitig „unterstützt Smart Exploration mehr als 20 junge Fachkräfte aus der Wissenschaft, KMU und Bergbauunternehmen“, schließt Malehmir. „Diese junge Generation ist das wichtigste Gut der Mineralexplorationsbranche, aber sie kann auch die Generation zukünftiger Geschäftsleute sein, die gelernt haben, wie Zusammenarbeit zu kommerziellen Lösungen und der Eröffnung neuer Geschäftszweige führen kann.“
Schlüsselbegriffe
Smart Exploration, Mineralexploration, unerschlossene Fläche, Bergbau, Altdaten, Brachfläche, geologisch, geophysikalisch, 3D-Bildgebung, seismische Untersuchung, agile Konstruktionslösungen
