ACTA GGM DEBRECINA Geology, Geomorphology, Physical Geography Series
DEBRECEN Vol.: 2, 237–244
2007
A Viburnum Trend Felfedezése (Egy magyar ércgeológus Amerikában) The Discovery of the Viburnum Trend (A Hungarian geologist in America) Kisvarsányi Géza Sarasota, Florida, United States of America, e-mail:
[email protected] Bővített összefoglalás – A szerző az 1956-os magyar forradalom leverése után a kommunista állam megtorlásától tartva elmenekült Magyarországról. Korábban már túlélte a második világháborút és a szovjet GULÁG haláltáborait. Amerikában – mint kutató geológus – a Kennecott Copper Corporation ajánlatát fogadta el. A cég kutatórészlegének Bear Creek Mining Company kirendeltségére került, amely éppen akkor kezdte kutatni a Missouriban található Mississippi Völgy Típusú (MVT) érctelepeket. A projekt hatalmas vállalkozássá nőtte ki magát. Kitűnő lehetőséget jelentett az ásványi nyersanyagkutatás földtani és gazdasági módszereinek – a stratégiai és taktikai tervezést is beleértve – gyakorlására, valamint egy nagyszabású mélyfúrásos kutatási program kivitelezésére. A hidegháború idején az Egyesült Államoknak ásványi nyersanyagokra volt szüksége. A Viburnum Trend felfedezése – számos egyéb lelőhellyel együtt – fontos fémekkel látta el az országot. A felfedezés kizárólag földtani eszközökkel történt, bár a fedett prekambriumi szerkezetek megtalálásában a légi mágneses felvételek komoly segítséget jelentettek. A Viburnum Trend Missouri délkeleti részén található, 50 mérföld kiterjedésben. A Viburnum kisváros mellett fekvő Czar Knob-tól déli irányban húzódik az Eminence-i prekambriumi domboktól északnyugatra lévő Sutton Creek-ig. Az érctestek egy egyenetlen, erdős felszín alatt 1000–1500 láb (~330–500m) mélyen találhatók, a felszínen látható nyomok nélkül. Domináns beágyazó kőzete a felső kambriumi Bonaterre Formáció. A Viburnum Trend felfedezésében két cég játszott kiemelkedő szerepet. 1948-ban a St. Joseph Lead Company fedezte fel Indian Creek-nél az első MVT érctelepeket az Öreg Ólom Övtől (Old Lead Belt) nyugatra, amely terület nem része a Viburnum Trend-nek, attól meglehetősen távol húzódik. 1955-ben a St. Joe vállakozás Viburnum közelében Czar Knob mellett egy másik ércmezőt is felfedezett. 1957-ben a Bear Creek/Kennecott három geológusa, Kenneth G. Larsen, Kisvarsányi Géza és John LaGrange jelentős ércesedésre bukkant a Revees Cox Hollow területén az Eminence melletti prekambriumi kibúvásoktól északra, Viburnumtól 50 mérföldre délre. Később derült ki, hogy a Kennecott Társaság felfedezése, a később „Viburnum Trend” névre keresztelt ércmező déli, míg a St. Joe vállalkozás lelőhelye Viburnumnál a mező északi vége. A teljes mező feltárása még elhúzódott, a 14 mérföldön át Sutton Creek-től Chenney Hollow-ig K–Ny-i csapással húzódó Kennecott-i ércterület kiékelődő jellege miatt. A Kennecott 1960-ban találta meg a Logan Creek érctestet, mely az ércesedésnek észak irányba Viburnum felé való ívelődését jelezte. A Kennecott elő-, valamint folyamatos hálózatos mélyfúrásai az ércöv csaknem 90°-os elfordulását, valamint földtani felépítésének bonyolultságát jelezték. Az érctestek a beágyazó kőzet sajátos litológiája és szerkezete miatt a mineralizációs zónával szöget zárnak be, vagy arra merőlegesen, számos rétegtani helyzetben alakultak ki. Az 1950-es évek végén és az 1960-as évek elején számos cég települt a régióba és fúrta meg az ércesedést a zóna középső szakaszán St. Joe és Kennecott között. Így 1960-ra szinte bizonyossá vált az ércesedés folyamatossága a Viburnum Trend-ben és ismertté vált a különböző üledékes kőzetek és az érc dúsulása közötti szoros kapcsolat. Nyilvánvalóvá vált a Bonaterre algás, sztromatolitos zátony komplexum, a szénhidrogén tartalmú barna kőzetek, a zátony háttéri dolomitok, a Lamotte kiékelődés, valamint a prekambriumi magaslatok, vetők és vető breccsák, suvadásos breccsák, stb. jelentős szerepe. A geológusok minden nap felfedeztek valamit a fúrómagok elemzése során. A bonyolult földtani felépítés sikeres értelmezéséhez a magok aprólékos és figyelmes vizsgálatára, pontos térképszerkesztésre és előrelátó tervezésre volt szükség. Az egyes érctestek felfedezéséhez számos geológus járult hozzá a kutatási, mélyfúrási és bányászati műveletek során. A St. Joe és a Kennecott felfedezése jó példa a földtan erejére, valamint a kitűnő szervezésre és menedzsmentre. A Fredericktown körzet, az Öreg Ólom Öv, az Indian Creek és a Viburnum Trend együttese, melyet a Délkelet Missouri Ólom-Cink Körzetnek neveztek el, az Egyesült Államok legnagyobb ólom, cink, réz, ezüst és egyéb fém termelő területe volt évtizedeken keresztül. Ez a világ legnagyobb, sokmilliárd dollár értékű MVT telepe és termelési körzete. Extended abstract – The author, fearing a reprisal from the Communist State escaped from Hungary after the defeat of the 1956 Hungarian Revolution. Before that, he survived the Second World War and the Soviet death camps of the GULAG. In America he accepted a job with the Kennecott Copper Corporation as an exploration geologist. He joined the field office of Bear Creek Mining Company, the exploration arm of Kennecott, which just started exploring for Mississippi Valley Type (MVT) deposits in Missouri. The project turned out to be a major enterprise. It provided an excellent opportunity to apply geologic and economic methods of mineral exploration including strategic and tactical planning and undertake a major drilling programme. During the cold war, the United States needed mineral resources. The discovery of the Viburnum Trend and many other deposits elsewhere supplied the country with much needed metals. The discovery may be classified as a purely geologic one since no other methods were applied although aeromagnetic surveys were also helpful in locating buried Precambrian structures. The Viburnum Trend is located in southeast Missouri. It extends for about 50 miles from the north at Czar Knob near the little town of Viburnum to the south near Sutton Creek just northwest of the Precambrian knobs at Eminence. The ore bodies lie in a forested, rugged geographic area at depths of between 1,000 to 1,500 feet and there are no surface indications of their existence. The dominant host rock is the Upper Cambrian Bonneterre Formation. In the saga of the discovery of the Viburnum Trend two companies played a major role. In 1948, the St. Joseph Lead Company discovered Indian Creek, the first MVT deposit to the west and outside of the Old Lead Belt, which is at a considerable distance from and not part of the Viburnum Trend. In 1955, St. Joe discovered another ore deposit at Czar Knob, near Viburnum. In 1957, fifty miles south of Viburnum, three Bear Creek/Kennecott geologists, Kenneth G. Larsen, Géza Kisvarsányi and John LaGrange discovered significant mineralisation in the Reeves Cox Hollow area, north of the Eminence Precambrian outcrops. Kennecott’s discovery turned out to be the southern, St. Joe’s discovery at Viburnum the northern end of the mineralised trend later named the “Viburnum Trend.”
237
ACTA GGM DEBRECINA Geology, Geomorphology, Physical Geography Series Vol.: 2
2007
It took some time until geologists recognised the continuity of the mineralisation, hence the existence of the Viburnum Trend, partly because the “pinch-out” type ore bodies of Kennecott trended in an east-west direction for 14 miles from Sutton Creek to Cheney Hollow. In 1960 Kennecott discovered the Logan Creek ore body, which indicated the turn of the trend to the north, towards Viburnum. Continuous grid drilling and forward positioned reconnaissance drilling by Kennecott indicated an almost 90 degree turn of the mineralised trend and a much more complicated geology of the ore. Due to the controlling lithology and structures ore bodies may have been emplaced in directions opposite or at an angle to the trend, as well as in many different stratigraphic horizons. During the late 1950s and early 1960s numerous companies moved into the region and drilled ore holes in the middle of the Trend, between St. Joe and Kennecott. By 1960 the continuity of mineralisation in the Viburnum Trend was strongly indicated and the intimate relationship between the different sedimentary rock types and the concentration of ore was recognized. The significance of the Bonneterre algal stromatolite reef complex, petroliferous brown rock, back reef dolomites, Lamotte pinch-out, Precambrian highs, faults, solution breccias, slump breccias, etc. became evident. Geologists had a discovery day every day with the analysis of drill cores. Sharp observation of every minutia of the core, precise cross sections and careful map making as well as forward projections allowed the successful geologic interpretation of the complex geology. During exploration and development drilling and during the mining operations many geologists made significant contributions to the discovery of individual ore bodies. The discovery itself by St. Joe and Kennecott was a shining example of the power of geology as well as leadership in organization and management. For decades, the Fredericktown district, the Old Lead Belt, Indian Creek and the Viburnum Trend, collectively called the Southeast Missouri Lead-Zinc District, were one of the largest producers of lead and zinc, as well as copper, silver and other metals in the United States. It is the largest MVT deposit in the world and a multibillion-dollar producer. Tárgyszavak – Viburnum Trend, Kennecott Copper Corp., ércmező, ólomérc, rézérc Key words – Viburnum Trend, Kennecott Copper Corp., ore field, lead ore, copper ore
Bevezetés Első lépéseim Amerika a bevándorlók országa. Még az őslakosság, az indiánok is bevándorlók, amennyiben 15–20 ezer évvel ezelőtt Ázsiából Alaszkán keresztül jöttek Észak-Amerikába. Mindenkinek, aki Amerika földjére lép, fel kell „fedeznie” az „Új Világot,” az „Új Kontinenst.” Különösen fontos ez egy magyar geológusnak, aki „kisMagyarországon” tanulta a geológiát. A budapesti egyetem jól képzett geológusokat adott a világnak, de szükségszerűen korlátolt gyakorlati ismeretekkel. A hiányok pótlására vállalatom, a Kennecott Copper Corporation egy óriási körutat szervezett számomra, amelyen mindenfajta érctelepet és merőben „új geológiát” tanulmányoztam a 3,5 milliárd éves prekambriumi kovaszalagos vasérctől a porfíros réztelepeken át az epitermális aranytelérekig. Ugyancsak a prekambriumi pajzs 4 milliárd évvel ezelőtt formálódott tektonikai egységeitől a Nyugati-Kordillerák „exotic terrane” szerkezetéig. Ez a tanulmányút nagy segítségemre volt abban, hogy mint kutató geológus alapvető ismeretekkel gyarapodjam, és értelmes alapon tudjak beszélni a különböző területeken dolgozó kutatókkal, s főleg a vállalat vezető geológusaival. Ábel a rengetegben Európa bizonyos mindent átható és hatalmas „Kultúrával” rendelkezik és minden európai abban nevelkedett és büszke arra anélkül, hogy maga is észrevenné ezt a vonását. Az európai kultúra amolyan nárcisztikus, sokszor elfelejti, hogy mások is léteznek és alkottak a múltban. Én, mint európai, Amerika földjére lépve mindjárt felismertem, hogy ez egy új világ, új, eddig nem látott és nem tapasztalt geológia, új nyelv, új módszerek, rendszerek és technikai követelmények. Itt a művelt körökben nem csak geológiát, hanem történelmet is kell tudni, s érezni kell, hogy Kolumbusz, Cabot, De Soto, Cortez és sok más felfedező nyomában járunk. Valamit tudni kell az angol-skót államfilozófiáról, a „founding fathers”-ről és az Alkotmányról, Amerika politikai és gazdasági berendezkedéséről. Az Új Világ valóban új és merőben különbözik az Óhazától. Mégis, az ember, a
238
kultúra alapjaiban európai és nem idegen, csak más. Egy hatalmas erejű rendszer, ami átformál, olvaszt, vagy végül is beolvaszt. A szív, a lélek, az érzés maradhat a régi, az senkit sem bánt. Amerika nagyon csábító ország. A nép befogadó, udvarias, segítőkész. Kívánják, hogy a „nagy kísérlet,” az amerikaivá válás sikerüljön. De végül, minden bevándorlónak magának kell kikovácsolnia a jobb jövőt. Ez a társadalom egy versenytársadalom, mindenki versenyez mindenkivel, s ennek a nagy versenynek megvannak az íratlan szabályai. Európa hatásai Amerika egy nagy európai megvalósulás, a maga nemében egyedülálló és legsikeresebb európai vállalkozás. Az európaiak kultúrájuk öntudatában hódítottak. Vagy békésen, kereskedelemmel, fölényes technikával, vagy vérrel. Ez a hódítás Amerikában néhány száz bevándorlóval, indiánokkal, erdővel, hegyekkel, farkasokkal, és medvékkel kezdődött. Mindennek óriási a romantikája és ez így van mind a mai napig. Az ország, bár részeiben 300–400 éves, de egészében alig 100 éves, hiszen csak az 1890-es években konszolidálódott az indián és spanyol háborúk befejezésével. Az európai hatalmak, az angolok, franciák, spanyolok 300 évig küzdöttek egymással Amerika birtoklásáért. Még 1800-ban Amerika léte és jövője teljesen bizonytalan volt. Minden az európai hatalmaktól függött. Kezdetben Amerika nem csak egy angol gyarmat volt, ide maguk az angolok jöttek. Az amerikai civilizáció kialakulásában döntő szerepet az angolok, franciák, spanyolok, később az írek, németek és olaszok játszották. Mindenki más aránylag jelentéktelen. A magyarok főleg a tudományban és művészetekben (film) jeleskedtek. Ma a legfontosabb magyar összetevő a magyar zene. Az érckutató területe 2007-ben az egész világ. Egy magyar vállalat kutathat Mongóliában vagy Brazíliában. Persze ez nem ilyen egyszerű. Könnyen lehet, hogy egy mérgező nyíl, vagy egy trópusi betegség végez a geológussal. Érckutatás szempontjából az Egyesült Államok és Kanada egy ország. Az emberi körülmények a
Kisvarsányi G.: A Viburnum Trend felfedezése…
HISTORY OF RESEARCH S AND SCIENCE
lehető legjobbak. Az érckutatónak van egy kb. 20 millió km2-es birodalma, ahol 30–40 ezer „lelőhely” között válogathat. Az érckutatás elsősorban gazdasági tevékenység, természetesen tudományos alapokon. A tudomány a legfontosabb eszköz, de csak egy a sok közül. A kutatáshoz elengedhetetlen egy gazdasági modell és egy földtani modell (1. és 2. táblázat).
¾
¾
A kutatás gazdasági alapjai A pénz és gazdaság törvényei Ha van 10 millió dollárom a bankban 5 százalékos kamaton, akkor egy év múlva lesz 10 millió 500 ezer dollárom. Ha ezt a pénzt elköltöm érckutatásra, és nem találok műrevaló ércet, akkor az egész összeget elvesztettem. A kutatás alapvető törvénye „the law of gambler’s ruin”, tehát a szerencsejátékos tönkremenésének törvénye. Két dolog kell a tönkremenés megelőzésére és a szerencse megfordítására: tőkeerős vállalat és néhány jó geológus, akik megfordítják a szerencsekerék ördögét 1000:1-ről 10:1-re, vagy jobbra. Tapasztalt és sikeres érckutató geológus A kiváló érckutató olyan, mint a győztes hadvezér. Tanulmányozza a világ legnagyobb csatáit és legsikeresebb hadvezéreit Hannibáltól, Cézártól Napóleonon keresztül Rommelig. Az érckutatás olyan hadvezéri tevékenység, ahol a csatát vezérlő geológus három dimenzióban, de az idő függvényében látja a potenciális érctelepet és megfelelő stratégiai és taktikai intézkedéseivel erőinek megfelelő csoportosításával, s időben való helyzetfelismeréssel úgy találja meg az érctelepet, hogy ugyanakkor a kompetíciót, vagyis a többi rivális vállalkozást legyőzi, illetve megelőzi. Ismeri az érctelepek fajtáit, tulajdonságait, a korát, a tektonikát és minden egyéb felszíni és mélységi geológiát, ami hozzásegíti a sikerhez. Ismeri az ércek geokémiai vagy geofizikai észlelését és az adatok kiértékelését. Továbbá képes arra, hogy ha semmi nem alkalmazható, akkor pusztán földtani képzelő erővel oldja meg feladatait. Az adatokon túli analízis és szintézis, a földtani gondolkodás előrevetítése és erejének alkalmazása, de a realitásokon belül maradó érvelés dönti el sokszor, hogy lesz-e pénz a kutatás lefolytatására. Az Idő Értéke „Az idő pénz.” Az idő felhasználása ne legyen se túl gyors, se túl lassú. A kutatás alatt meg kell indítani az időgépet, hogy a kutatás egy, két vagy három év alatt befejeződjön, s hogy ne úgy vonuljon el a vállalat, hogy a műrevaló érctől 10 méterre fúrtak meddőt, s mellette lapul az egy milliárd dolláros érctelep, amit észre sem vettek. Az információ értéke, a geológus feladatai A geológus kutatónak teljes információra van szüksége: hol szerezhetők meg az adatok, hol van és mit csinál a konkurencia, kik repülgetnek a fúrógépeink felett, s kinek a helikoptere szállt le a szomszédos domboldalon vasárnap délután. Mik tehát a geológus legfontosabb feladatai? ¾
¾
A vállalati titkok megtartása lehetőleg 10 évig, még ha állást cserélt is.
239
¾
¾
¾
Ha készen áll a kutatásra, azonnal indítsa meg a folyamatot, s ne késlekedjen bürokratikus vagy egyéb akadályok miatt. Ehhez egy vezérkari kivitelezés kell. A konkurenciát teljesen meg kell lepni, mert ha a rivális minden lépésemet ismeri, elvesztem a legfontosabb csatát. A meglepetés erejét ki kell használni. Sok geológus nem érzi eléggé, hogy az erőket koncentrálni kell ahhoz, hogy áttörést és sikert érjünk el. A kutatás rugalmassága és mozgékonysága alapvető. Ha rossz az elképzelésem, akkor célszerű megváltoztatni. Ez az egyik legnehezebb feladat. A geológusok makacsul ragaszkodnak elméleteikhez, még akkor is, ha a fúrási adatok pont az ellenkezőjét igazolják. A kutató geológus nem lehet elfogult a saját kutatása iránt. Ha más hely jobb, akkor le kell vonni a következtetést és le kell zárni a kutatást. A kutatást nem lehet a végtelenségig nyújtani időt, pénzt és energiát pocsékolva. Ha a kutató felfedezi az ércet, új fázis kezdődik, a kutatás teljesen új arculatot kap. Ez a folyamat már az ércvagyon megállapítása, bányászati előkészítése. Itt már a gazdasági modell lép életbe és irányítja a geológus munkáját és az elkölthető pénz megsokszorozódik. Ebben a fázisban már meg kell állapítani mi az a legkisebb érctelep nagyság és leggyengébb minőség, ami még bányászható. Milyen az optimális fúrási háló, amit alkalmazok. A bányászati modellhez szükséges a korrekt adatok feldolgozása, például a vízbányászat és védelem, vagy az ércmeddő várható környezeti hatásának elemzése. A Viburnum Trend felfedezése
A világon a legizgalmasabb, legérdekesebb, legkomplikáltabb és legromantikusabb tevékenység az érckutatás. Nem csoda, hogy az emberiség 5000 éve űzi ezt a mesterséget. Láttam olyan jelenséget egy gazdag ércterületen, ahol a helyi elemi iskolai tanítónő és diákjai is ércet kutattak a hétvégeken. Az aranylázak korában pedig még egy jól fizetett hajóskapitány vagy polgármester is otthagyta állását, s elment aranymosónak. Nem csoda, havi 50$ fizetésből némi szerencsével 5000-et tudott csinálni. Egy bányavállalat részvényeinek értékét semmi nem viszi fel jobban, mint egy új felfedezés. A világ nagyobb vállalatai kb. 5 milliárd dollárt költenek évente kutatásra. Átlagban egy ércbánya évi jövedelmének 5–10 százalékát költi kutatásra. Mostanában, amikor nagy szükség van érckutatásra a világ gyors fejlődése miatt, egy uncia arany felfedezésének ára kb. 16 dollár. Kell az arany az iparnak, a bankoknak, az ékszerészeknek. 2007-ben nagy szükség van geológusokra és a felfedezés gazdaságos. Pontosan hasonló volt a helyzet 1956-ban. Nagy szükség volt geológusokra a nagyméretű fegyverkezés és a hidegháború miatt. A Szovjetunió nemzeti jövedelmének 30–40 százalékát fegyverekre költötte, míg Amerika 6–7 százalékát. Továbbá a hidegháborúból melegháború is lett Koreában, Vietnamban, majd Afganisztánban. A nemzetközi politikai feszültség az emberiség elpusztításával fenyegetett.
ACTA GGM DEBRECINA Geology, Geomorphology, Physical Geography Series Vol.: 2
Ugyanakkor Missouri államban egy geológiai dráma, hatalmas kutatás indult új ólom, cink, réz és ezüst ércek felfedezésére. A régi telepek ugyanis kimerülőben voltak, s e fémek termelése erősen csökkent. Már előzőleg a Kennecott Vállalat nagy kutatási tevékenységet indított Kanadában titánium telepek után. A nukleáris energia és rakéta korszak sok titánt követelt, az uránium mellett. Lázban égett a geológus világ, mert Amerika tíz modern tengeri flottát épített és új légi hadsereget. Ez a tíz flotta nagyobb volt, mint a világ összes tengeri hadereje együttvéve. Amerika tehát átvette Anglia évszázados világbirodalmi szerepét. Ahogy a német birodalom le akarta győzni Angliát 1914-ben, úgy 1956-ban a Szovjetunió akarta a föld alá taposni Amerikát, s így megindult a titánok világméretű versengése. Az oroszok, a végtelen és ásványokban gazdag Szibéria birtokában legyőzhetetlennek érezték magukat. Az Egyesült Államok, Kanadával, Ausztráliával és Dél-Amerikával kompenzálta a szovjet előnyét. Nagy méretű geológiai kutatások már 1950-ben
2007
megindultak és ez a folyamat 1992-ig tartott, majd 12 év „szünet” után 2004-ben újra feléledt. A kutatási cél Missouri államban, 1957-ben új MVT típusú érctelepek felfedezése volt. Ehhez ki kellett dolgozni egy geológiai modellt (1 ábra), amit három expedíciós geológus dolgozott ki, Ken Larsen, Kisvarsányi Géza és John La Grange, továbbá a gazdasági modellt 4–5 változattal (1. táblázat). A Kennecott kutatócsoport három geológusból állt, bár időnként többen is részt vettek a munkában. A kritikus felfedezés idején és az azt követő intenzív kutatási időszakban a teljes terepmunkát, gyémánt korona fúrásokat, a földtani kiértékelést Kisvarsányi Géza végezte. Larsen volt a vezető geológus, akinek nem csak az adminisztrációval, de a földek megszerzésével is sok gondja. Egy időben már 42000 hold volt vállalati koncesszió alatt. La Grange volt a szedimentológus, aki az expedíciós hivatalban dolgozott az általam szolgáltatott fúrási adatok feldolgozásán.
Eminence-formáció feltáró fúrások Derby-Doeron-formáció Davis-formáció partszegély fácies
zátonyháttér-fácies palás dolomit finom- és középszemcsés Sullivan aleurolit marker
zátony-fácies zátonyelõtérfácies
sztromatolitos mészkõ
ium br am ek pr
oolitos kalkarenit fehér mészkõ, durvaszemcsés
szürke dolomit, közép- és durvaszemcsés hullámosan rétegzett palás dolomit zátonyhomok zátony lejtõtörmelék zátony, foltzátony homokos, átalakult dolomit, mészkõ
riolit folyás, összesült tufa
arkózás Lamotte Homokkõ
gránit magmás telér
Lamotte Homokkõ bazális konglomerátum
mészkõ agyagpala betelepüléssel mészkõ
1. ábra a Viburnum Trend kutatási szelvénye Figure 1 Generalised cross section of Viburnum Trend Ötven mérföld, (kb. 80km) távolságra tőlünk teljesen függetlenül, egy másik vállalat a St. Joe Lead Company kutatott, akik még hamarabb felfedeztek három érctelepet 1955–56-ban, de teljes titoktartás mellett. Ahhoz hogy megállapítsuk, hogy a szép erdős tájon egy új ércmező, a „Viburnum Trend” egy 50 mérföld hosszú, földalatti, 300m mélységben levő érctelep húzódik, további fúrások százait kellett megvalósítani. A terület szinte lakatlan volt 500-1000 fős kistelepülésekkel, miniatűr repülőterekkel. A mai
240
Magyarország területével csaknem azonos nagyságú kutatási körzet a Bakonyhoz hasonlított, bőven volt tehát hely és lehetőség. A terület belső részének felszíne prekambriumi magmás kőzetekből áll, ami változatossága miatt nem lehetett egyetlen kutatási terület. Az ércek a kambriumi transzgressziós tengeri üledéksorozatba ágyazódtak, elsősorban a felső-kambriumi Bonneterre Formáció közel 100m vastag üledékes karbonátos képződményeiben. A
Kisvarsányi G.: A Viburnum Trend felfedezése…
HISTORY OF RESEARCH AND SCIENCE
Bonneterre klasszikus példája a kambriumi tengerparti alga sztromatolit zátony képződménynek, a nyílt sekélytengeri oldalán mészkő és agyagrétegek, míg a parti oldalon dolomit és partszegélyi mészkő található. Mivel felismertük Érctelep Pb+Zn Pb Zn Indian Creek 3,42 3,24 0,185 Viburnum #27 3,13 2,90 0,23 Viburnum #28 4,32 4,00 0,32 Viburnum #29 5,75 5,00 0,75 Boss-Bixby 8,60 5,50 3,10 Magmont 8,20 7,20 0,96 Buick North 13,20 9,70 3,50 Buick South 10,00 8,00 2,00 Brushy Creek 6,00 5,00 1,00 West Fork 8,00 7,00 1,00 Fletcher 10,45 9,50 0,95 Ozark Lead Co, 6,46 5,50 0,957 Milliken Mine Pinchout Ore 5,10 5,00 0,10 Viburnum Trend with Indian Creek Viburnum Trend without Indian Creek
a fáciesek és érctelepek összefüggéseit, így a fúrások 80 százaléka ércet talált (2. ábra). Cu 0,32 0,17 0,29 0,20 0,15 0,80 0,24 0,045 0,33
Co 0,015
Ni 0,013
Ag g/mt 2,40
0,04
0,04
14,30
0,24 0,16
0,009
0,0012
13,00
7,125
5,978
1,158
0,268
0,021
0,0181
9,90
7,434
6,192
1,239
0,263
0,024
0,0206
13,65
1. táblázat A Viburnum Trend érctelepeinek fémtartalma (1980) Table 1 Metal content of the ore seams of the Viburnum Trend (1980) A kutatás elején bevetettünk minden geofizikai és geokémiai módszer ami elképzelhető, de a felszín semmit sem árult el a mélyben rejtőző ércekről. Fúrás nélkül kevés információhoz jutottunk, legtöbbet a prekambriumi alaphegység mágneses térképe segített a produktív, ám fedett üledékzónák térbeli helyzetét illetően. A mágneses anomáliák izovonalas térképei a prekambriumi üledékeket legtöbbször dombok, néha meredek lejtők formájában rajzolták ki, jelezve a kutatófúrások telepítésének legígéretesebb helyeit. A Viburnum Trend felfedezése érdekes módon a két telepvég érceinek megtalálásával kezdődött. A Kennecott ércmező kelet–nyugati irányban húzódott, majd hirtelen észak felé fordult. A Kennecott felfedezése után ez a fordulat jelezte először, hogy az érctestek 80 km-re lévő északi vége a délivel összetartozhat, tehát a közbülső területeken is kell kutató fúrásokat mélyíteni. A drótfelfüggesztéses Longyear gyémánt magfúrógépek nagyszerűen működtek, és a magkihozatal megközelítette a 100 százalékot. A legnagyobb titoktartás ellenére lassan kiszivárgott a felfedezés híre és már 1959–60-ban egy tucat vállalat küldött kutatási csoportokat a területre. Így megkezdődött az öldöklő verseny a milliárdokat érő érctelepekért. A fúrógépek napi három műszakban működtek. Komplikálta a helyzetet az is, hogy a Bonneterre fölött fekvő Potosi Formáció rétegein keresztül ütve fúró gépeket (churn drilling) kellett alkalmazni, mert annyira kovás volt a kőzet, hogy a gyémántfúrók nagyon lelassultak, vagy elakadtak. Az érckutatás nagy szervezőmunkát igényelt, mert ha egy ütve fúró áthatolt a kemény rétegen, vissza kellett építeni a gyémánt koronafúrót. Mindennek óramű pontossággal kellett működnie. A vállalat főgeológusa minden héten
241
telefonált, sőt, privát kisrepülőn kiszállt megvizsgálni a helyzetet. Öldöklő verseny indult el és a geológusok még vasárnap is dolgoztak, nem volt pihenés vagy vakáció. Sajnos a Szövetségi Erdészeti Hivatal (Federal Forest Service) egy 1890-es törvény alapján csak 10000 holdnyi területet volt hajlandó egy vállalatnak koncesszióba adni, mivel akkoriban senki nem gondolta, hogy egy érctelep ennél nagyobb is lehet. Gondot okozott, hogy az erdők állami és magántulajdonban voltak. Állandóan sakkozni kellett, hogy melyik részét adhatjuk fel és hol szerezzünk újabb területeket, de mire odajutottunk egy újabb helyre, gyakran már valaki más kötött rá szerződést. Így vállalatunknak rövidesen már három ingatlan beszerzőre (landman) volt szüksége, akik naponta legfeljebb 5–6 órát pihenhettek. 1962-ben 80 millió tonna megkutatott ércvagyonunk volt, míg a többi vállalatnak összesen 150 millió tonna. Néhány év múlva a Viburnum Trend ismert és bizonyított ércvagyona („proven category”) elérte a 300 millió tonna műrevaló készletet, így 1964-ben elkezdődhetett a kitermelés. A Viburnum Trend felfedezése a földtani gondolkodás és a megválasztott módszerek helyességének, hatékonyságának bizonyítéka. Valamelyest hasonlít a recski mélyszinti ércesedés felfedezéséhez, ami a magyar geológusokat dicséri. A Viburnum Trend bányászata rövidesen 12 termelő aknával folyt és a világ egyik legmodernebb bányászati vállalkozását jelentette. 1977-ben az Egyesült Államok ólomtermelésének közel 85 százalékát adta. Ugyanekkor a termelés ólomból 500000 tonna, cinkből 83000 tonna, rézből 12200 tonna volt, egyéb fémek
ACTA GGM DEBRECINA Geology, Geomorphology, Physical Geography Series Vol.: 2
mellett. Ezüstből ~2,4 millió ún. troy uncia mennyiség került kitermelésre, ami megfelel ~72 tonnának. Bebizonyosodott, hogy e kutatás Földünk legnagyobb MVT típusú (Mississippi Valley Type) érctelepét tárta fel.
2007
Részei a Viburnum Trend, az Indian Creek, és az Old Lead Belt. Geológiailag produktív zónájának teljes hossza kb. 135 mérföld (216km) (2. ábra). Valószínű, hogy teljes készlete
2. ábra DK Missouri ólom-cink-réz telepek Figure 2 Lead-zink-copper ore seams in southeast Missouri eléri a 800 millió tonnás nagyságrendet, de pontos adatokat csak az érdekelt vállalkozások készleteinek ismeretében lehetne megadni. A kutatási modell empirikus, leíró és analizáló, miközben nem az eredet tisztázását tartja elsőrendűnek. Lehet, hogy azt a tudósok csak évtizedek múlva tudják majd kinyomozni, míg a kutatónak a jelenben kell eredményt elérnie. A földtani kutatás sikerességének legfontosabb biztosításához az alábbiak tisztázása volt különösen fontos: ¾ ¾ ¾ ¾ ¾
prekambriumi magaslatok Lamotte homokkő kiékelődése feletti dolomitok algás stromatolit zátonyképződmény és törmelék barna petróleumszagú középszemcsés dolomit (parti) zátony háttéri dolomitok
242
¾ ¾
vetődések és breccsák ércszintek
Továbbá volt néhány kőzetfajta és szerkezet, amit el kellett kerülni. Érdekes módon, e kőzetek 98 %-a ércmentes volt. Galenit, vagy szfalerit megjelenése esetén a legcsekélyebb ércmennyiség pontos leírása is nagy jelentőségű volt, mivel a tapasztalat szerint, tőle 2–3m távolságra már jelentősebb ércmennyiség is előfordulhat. A bányagépek minimális fejtési magassága nyolc láb (3,4m), tehát minden fémértéket erre a magasságra kellett átszámolni. A bányászható érc fogalmát a minimum nyolc láb vastag két százalékos ólmot tartalmazó ércesedés ütötte meg (cut-off grade). A gazdag érc ólom-cink tartalma elérte a 20–30%-ot (2. táblázat).
Kisvarsányi G.: A Viburnum Trend felfedezése…
HISTORY OF RESEARCH AND SCIENCE
Számítási alapok Kitermelhető ércvagyon Fémtartalom Napi termelés Pb-Zn kinyerési százalék Dúsított érctartalom (Pb) Dúsított érctartalom (Zn)
50.000.000 tonna 8,5 % Pb 6.000 tonna/nap 90 % 72 % 58 %
3,0 % Zn 1.800 000 tonna/év
Előkészítési költségek U. S. Dollárban Felszíni terület Geológiai kutatás Akna és vágatok Felszíni bányaberendezés Dúsítóművek Teljes befektetés: Tonnánkénti befektetés Érc értéke tonnánként (Pb 27 cent per tonna) (Zn 42 cent per tonna) Kinyerési százalék
$1.320,000 5.500,000 17.000,000 17.000,000 35.000,000 75.820,000 1,516 71,10 63,99
Bányászati költségek/tonna U. S. Dollárban Fejtés Zúzás és dúsítás Szállítás, kohósítás Rakodás Bérek
10,00 4,00 2,00 1,00 4,00
Adó Bányafejlesztés Teljes üzemköltség
2,50 3,00 28,50
Bányajövedelem Működési időtartam
$35,49/tonna 27,8 év
Tonnánkénti jövedelem U. S. Dollárban Bruttó bányajövedelem -Üzem költség Nettó jövedelem Értékcsökkenés (bánya és dúsító mű)
63,99 -28,50 35,49 1,38
Adózás előtti jövedelem Értékcsökkenés (22 %) Adózható jövedelem Adó 50 % Jövedelem Értékcsökkenés Ércvagyon csökkenés Tonnánkénti befolyó jövedelem (cash flow)
34,11 7,50 26,61 13,31 13,30 1,38 7,50 22,18
Évi tiszta jövedelem Évi kitermelt ércmennyiség A bánya élettartama Nyereség a befektetésen Amortizáció
39.924,000 U. S. Dollár 1.800,000 tonna 27, 8 év 51,896 % évente 1,9 év
2. táblázat Buick típusú Pb-Zn érctelep gazdasági modellje (1980) Table 2 Economic model of the Buick type Pb-Zn ore seam (1980)
243
ACTA GGM DEBRECINA Geology, Geomorphology, Physical Geography Series Vol.: 2
A 2. táblázatból kiolvasható, hogy a Buick-érctelep egy olyan banknak tekinthető, amely hatszorosan fizet (v.ö. banki alapkamat 1980: 8–25%). A kutatást tehát földtani szempontból két fő fázisra lehet bontani. Az első a felderítő (reconnaissance) kutatás, a második az ércelőfordulást kísérő (development) és a készletet megállapító fúrások fázisa. Mindkettő elősegíti a földtani adottságok jobb megismerését, az érc és mellékkőzet viszonyának tisztázását (ore control). Fontos, hogy az első fázist követően ne folytassuk a beruházást,
244
2007
amennyiben nem áll rendelkezésre megfelelő földtani bizonyíték és biztosíték a gazdaságos felhasználhatóságra. A piaci verseny miatt a kutatás időtartama alatt a titoktartás kötelezettsége érvényesült, így pontos adatokat és teleptani, valamint genetikai és készlet paramétereket nem hoztak hosszú ideig nyilvánosságra. Mindmáig a felfedezés részletes története sem publikált, és egy jó földtani monográfia is várat magára. Lehet, hogy a terület nagysága miatt ennek elkészítése szinte lehetetlen.
