MADENLER Jeolojik Geçmişin Yenilenemeyen Mirası
Maden Nedir? Maden, diğer adıyla cevher, yer kabuğunda iç ve dış doğal etkenlerle oluşan, ekonomik yönden değer taşıyan minerallere verilen isimdir. Maden yatağı denilince genel olarak cevher mineralleri yatağı anlaşılır.
Maden Yatağı Maden yatağı; karlı şekilde potansiyel olarak çıkartılabilen, yeryüzünde veya yeraltında doğal olarak oluşmuş maddelerin (katı, sıvı, gaz) yoğunlaşmış şeklidir. Veya Kullanılan eşyaları elde etmek için belirli bir şekilde çıkartılabilen yoğunlaşmış elementler, bileşenler, madenler veya kayalar maden yatağı olarak tanımlanabilir. Eğer bu mineraller topluluğundan gerek rezerv, gerek tenör ve bunun gibi ekonomikliğini ilgilendiren diğer şartlar yüzünden üretim yapılamıyorsa o zaman maden yatağı değil bu topluluğa maden oluşumu denilebilir. Maden yatakları genellikle küçük hacimli oluşumlardır. Bir maden yatağının araştırılması ve incelenmesi demek, o yatağın jeolojik, mineralojik ve oluşumuna yönelik incelemelerin yapılması demektir.
REZERV Yatağın tespit edilen kısmı ve kar ile yasal olarak çıkarılabilecek halen mevcut olan miktardır. Cevher minerallerinin içinde bulunduğu kayaç topluluğu hacim veya ağırlığına o cevherin rezervi denir. Rezerv için cevherli kütlenin geometrisinin ortaya çıkarılması gerekmektedir. Cevher kütlesinin ortaya çıkarılmasında, jeologlar çoğu zaman cevher rezervlerini; görünür, muhtemel ve mümkün rezervler olarak üç sınıfa ayırırlar.
CEVHER VE GANG MİNERALLERİ Bir veya birden fazla kimyasal olarak farklı veya benzer minerallerden oluşmuş kendisinden metal elde edilebilecek mineral topluluğuna cevher denir. Her cevher genellikle iki ana mineral grubundan oluşur. cevher mineralleri gang mineralleri
CEVHER VE GANG MİNERALLERİ Cevherde metalleri ihtiva eden ve o metalin kendisinden elde edildiği minerale cevher minerali denir. Gang minerallerinin metal ihtiva edip etmemesi pek önemli değildir. bir çok pb ve zn yatağında siderit (FeCO3) vardır. fakat, bu az olup kullanılmaz. Bu durumda, bu bir gang mineralidir.
Madenlerin Sınıflandırılması Maden oluşumları; magmatik, metamorfik, sedimenter, biyolojik ve ayrışma olmak üzere kendilerini oluşturan süreçlerin tipine bağlı olarak sınıflandırılabilir. Dünyadaki cevherlerin çoğu magmatik kaya oluşumu ve genelde istenen metallerin ekonomik olarak toplandığı zenginleşme sürecinin bir sonucudur. Metamorfizma, metalik ve asbest-talk gibi metalik olmayan çeşitli maden yataklarının oluşumuna neden olabilir.
Madenlerin Sınıflandırılması A. METALLER a. Demirli -Demir: Demir, Manganez, Kromit -Demirli Alaşımlar: Molibden, Nikel, Kobalt, Volfram, Vanadyum b. Demirsiz -Hafif: Alüminyum, Magnezyum, Titanyum -Kıymetli: Altın, Gümüş, Platin -Nadir: Radyum, Berilyum
B. METAL OLMAYANLAR a. Yakıtlar (Enerji kaynağı madenler) -Akıcı: Petrol (Sıvı), Tabii Gaz (Gaz) -Katı: Taşkömürü, Linyit, Bitümlü Şeyl, Borat, Uranyum
C. DİĞER Yapı malzemeleri: Kum ve Çakıl Taşları, Çimento Malzemeleri, Kükürt Kimya maddeleri: Tuz, Kromit, Pirit, Borat Gübre maddeleri: Fosfat, Potas, Nitrat Seramik maddeleri: Kil, Silis, Feldspat Refrakter maddeler: Silis, Kil, Kromit Aşındırıcı maddeler: Kumtaşı, Korendon, Gröna, Elmas İletken olmayan maddeler: Asbest, Mika, Magnezyum Boya maddeleri: Okr, Kil, Diatomit, Barit Kıymetli ve yarı kıymetli taşlar: Elmas, Zümrüt, Yakut
Maden Arama Maden yataklarının jeolojisi kaya döngüsü ile ilgilidir. Herhangi bir madenin aranması, o bölgede gerçekleşmiş jeolojik olayların, etkili oldukları alanların, kayaç türlerinin ve geometrisinin çözümlenmesini gerektirmektedir. Arama süreci, önceden üretilmiş verilerin yorumlanmasıyla başlar, madenin üretilmesi sırasında devam eder ve madenin tüketilmesine rağmen bir süre daha devam eder. Maden aramanın planlanmasında yan kayacın özellikleri dikkate alınmalıdır. Magmatizma, yüzeysel alterasyon veya bozuşma, tortullaşma, metamorfizma cevherleşmeye sebep olabilir. Oluşumun yan kayaçla eşzamanlı olup olmaması, oluşan yatağın tipi ve şekli, ilgili elementler ve alterasyonlar, oluşum yaşı gibi parametreler aranacak madene göre arama programını dolayısı ile maliyetleri etkiler.
Maden Arama Aşamaları Aranan madenin oluşum özelliğine göre, 1. Öncelikle; paleocoğrafya, jeoloji, uzaktan algılama, jeokimya, jeofizik, metallojeni haritaları ve maden/zuhur bilgileri gibi temel bölgesel veriler değerlendirilir. 2. Önemli bulunan bölgelerde ön aramalar şeklinde arazi çalışmalarına başlanır. Jeoloji, jeokimya ve jeofizik haritaları tamamlanır ve gerektiğinde stratigrafi sondajı yapılır. 3. Ön arama sahalarından derlenen verilerin değerlendirilmesi sonucunda, belirlenen hedef sahalarda detay aramalar aşamasına geçilir. Maden jeolojisi, jeokimya anomali, jeofizik haritaları tamamlanır. Açınsama (istikşaf) ve rezerv sondajları yapılır. Gerektiğinde yarma/galeri gibi yöntemlere başvurulur ve teknolojik test örneği alınır. Rezerv, tenör, parajenez, mineralojik özellikler ve teknolojik test olumlu ise madenin üretimi için gerekli diğer parametreleri de değerlendiren fizibilite raporu yazılır. Maden işletmeye hazır hale gelmiştir. 4. Güncelleştirilmiş maden jeoloji haritaları ve diğer bilgiler ışığında üretim sürecinde karşılaşılan problemler ile üretim tamamlandıktan sonra çevrede veya daha derinde madenin devamının veya buna bağlı oluşmuş başka bir madenin bulunup bulunmadığı araştırılır.
Ülkemizde çıkarılan başlıca madenler Asbest (Amyant): 14 bin °C sıcaklığa dayanır. Isıya dayanıklı araç ve gereç yapımında kullanılır. Kanserojen madde bulundurması nedeniyle, kullanımı sınırlandırılmıştır. Bakır: Bakır madeni yatakları genellikle çinko ve kurşun yataklarıyla birlikte bulunur. Elektrik ve elektronik sanayisinde kullanılır. Bakır mutfak eşya yapımına kullanılır. Krom: Çok sert ,çok iyi cilalanabilen ve paslanmayan bir maden olduğu için , madeni eşya yapımında büyük önem taşır. Kaplamacılıkta ve çelik yapımında kullanılır. Boksit: Alüminyumun hammaddesi olan boksit çok hafif olduğundan uçak sanayisinde, otomobil, ev, elektrik malzemesi yapımında kullanılır. Bor Mineralleri: Bor minerallerinden elde edilen boraks ve asit borik özellikle nükleer alanda jet ve roket yakıtı , sabun deterjan lehim, fotoğrafçılık tekstil boyaları cam, elyaf ve kağıt sanayisinde kullanılmaktadır. Kükürt: Kükürt gübre, kimya ve boya sanayisinde kullanılır. Ayrıca kauçuğun işlenmesinde ve sülfirik asit üretiminde kullanılır. Zımpara Taşı: Çeşitli kesici, torpüleyici ve silici aletlerin yapımında kullanılan zımpara taşı yönünden ülkemiz çok zengindir.
Ülkemizde çıkarılan başlıca madenler Barit: Suda erimeyen bir maden olduğundan boya, deri, kimya, cam ve kauçuk sanayisinde kullanılır. Tuz: Türkiye tuz yatakları bakımından son derece zengindir. Kaya tuzu yatakları üçüncü jeolojik zamanda, kapalı göl havzalarında suların buharlaşması ile oluşmuştur. Cıva: Tek sıvı madendir. Zirai ilaç yapımında, kâğıt sanayisinde, suni gübre üretiminde ve boya sanayisinde kullanılır. Kurşun - Çinko: Genelde kurşun ve çinko bir arada bulunur. Lületaşı ve Oltutaş Süs eşyası yapımında kullanılır. Fosfat: Gübre hammaddesi olarak kullanılır. Manganez: Çeliğe sertlik kazandırmak ve direncini artırmak için kullanılır. Mermer: Ülkemiz mermer bakımından zengindir. Volfram (Tungsten): Çok sert olması nedeniyle özel sanayi çeliği olarak kullanılır. Demiryolu, iş makineleri, uçak ve gemi yapımı yanında, ampullerde enerjiyi ışığa çevirmede kullanılır. Demir: Modern sanayinin ana metali demirdir. Kullanım alanı oldukça geniştir.
Madencilik Faaliyetlerinin Çevreye Etkileri Maden çıkarmaya yönelik yer altı ve yer üstü işletmeler arazi yapısını bozmaktadır. Toprak profili bozulmakta bu durum ekolojik dengeyi etkilemektedir. Ormanlar, tarım alanları, akarsular ve buralarda yaşayan canlılar zarar görmektedir. Maden işletmelerinden çıkan maden atıkları (siyanür, baca gazları, arsenik, cıva, kurşun vs.) kontrol edilmediği taktirde telafisi olmayan kalıcı zararlar vermektedir. Bu zararlı maddelerin toprakta birikmesiyle toprak zamanla canlılığını yitirmekte ve çorak hâle gelmektedir, işletmelerin bulunduğu yerlerde hava ve su kirliliği de oluşmaktadır. Maden işletmelerinin bulunduğu bölgelerde doğal ve tarihsel dokuyu bozulmakta, bu da turizm faaliyetlerini olumsuz etkilemektedir.
Madencilik Faaliyetlerinin Doğal Çevreye Etkileri 1. Doğrudan Bozulma: Maden ocakları çalışma sahalarındaki örtü ve atık yığınları ile madencilik binalarının inşa edildiği diğer alanlardaki toprak ve bitki örtüsünün yok edilmesi sonucu meydana gelir. 2. Dolaylı Bozulma: Eski maden hafriyat yerleri, örtü ve atık yığınları, maden binaları ile mineral zenginleştirme tesislerinin bulunduğu yerlerde toprak yapısı, su ilişkileri, kimyasal özellikler, toprak ve bitki örtüsü, yerel iklim, insan ve hayvan sağlığının değişime uğraması gibi olaylar görülebilir.
Yerüstü Madenciliğinin Çevreye Etkisi Jeolojik yapı, rölyef ve su rejimindeki doğrudan değişiklikler açık maden işletmelerinde çok daha belirgindir. Bu tür işletmelerde çok miktarda toprak çıkarılarak dış kısma yığılır. Hafriyat yerlerini çoğu zaman su basar ve dışarıya yığılan topraklar çok geniş alanları kaplar. Aynı zamanda tarım ve orman alanları da engellenmiş olur. Yeraltı suyu da kirlenir.
Güney Afrika Elmas madeni Güney Afrika Elmas madeni. Dünyada insan eliyle kazılmış en derin çukurlardan biri. 1871-1914 arası 50.000 kişi kazmış
Berkeley Çukuru, zehirli atıkların olduğu dev bir havuz Berkeley Çukuru, zehirli atıkların olduğu dev bir havuz. Butte, Montana'da yer alan Berkeley Çukuru, önceden açık bir bakır madeni çukuruymuş. Yüzeyde zehir kan gibi duruyor. Bakıra doymuş olduğu için madenciler metali direkt olarak sudan çıkartabiliyorlardı. 13 milyon galona ulaşan su miktarından büyük miktarlarda bakır elde ediliyor. Asitli suyun içinde arsenik, kadmiyum, çinko ya da sülfrik asit bulunuyor. Sudan içtiğiniz takdirde siz daha zehirlenmeden sindirim sisteminizi çürütüyor.
Yeraltı Madenciliğinin çevreye etkisi Yeraltı madenciliğinin doğrudan değişiklikleri atık yığınları ve yeraltından çıkartılan maden ve maden dışı malzemelerle (pasalarla) olduğu gibi üretim ve işletme tesisleri tarafından da meydana gelmektedir. Rölyef, su rejimi, ekolojik ve ekonomik şartlardaki en büyük bozulmalar, çökmüş ocaklarda görülmektedir. Bu tür maden işletmelerinde kayaçların birkaç metreye varan yatay veya dikey hareketleri meydana gelebilir. Bu durum ise, sel basması veya toprağın dağılmasına neden olur.
Cevher Hazırlama Etkileri Yeraltından çeşitli metotlarla çıkarılan madenler, mineral atıklarıyla beraber çıkarıldığı için mineral dokusuna ulaşıncaya kadar kırma, öğütme ve eleme işlemine tabi tutulurlar. Eleklerden geçirildikten sonra silolarda depolanır. Buraya kadar tüm madenlerde aynı işlemler uygulanır. Bundan sonra zenginleştirme işlemine geçilir. Cevherin yapısına göre önce sulu sistem zenginleştirme ile mineral atıkları temizlenir. Her değişik tür cevheri zenginleştirmek için farklı metotlar uygulanır. Örneğin, demir cevherinin zenginleştirilmesi yüksek ısıda olur. Sonuç olarak zenginleştirme; yeraltından çıkarılan maden cevherinin fiziksel, kimyasal ve minerolojik işlemlere tabi tutularak cevherin pasadan ayrılmasıdır.
Cevher Hazırlama Etkileri Sulu sistem zenginleştirme sonucu ortaya çıkan sıvı atıklar ise sedimentasyon havuzlarında bekletilirler ve bu nedenle pasa barajlarında toplanırlar. Aşırı dolu sedimentasyon havuzları oldukça zararlı ve tehlikelidir. Bunların etkileri ile hidrostatik basınç artar ve atık baraj duvarlarının çökmesi veya sızıntı olması durumunda çevrede doğrudan büyük tehlike oluşturabilirler. Genellikle yüksek düzeyde tuzun ve bitki örtüsü için zararlı diğer metallerin bulunması, atık barajındaki drenajla ilgili güçlükler nedeniyle, sulu pasa çamurunun iyileştirilmesi işleri oldukça sorunlu bir durum meydana getirilebilir.
Enerji Kaynağı Madenler Kömür: Haliç, lagün, delta gibi tatlı ve tuzlu sulardaki bitkilerin değişmiş şeklidir. Kömür oluşma süreci, suya doygun zeminlerde bulunan oksijenin çoğunu dışarı atan bitkilerce zengin bataklıklarda başlar. Bitkiler oksijence yetersiz ortamda parçalanır ve turba denilen kalın bir tabaka oluşturacak şekilde birikir. Kum, silt kil gibi sedimentler turba üzerine çökelir. Daha çok sediment çökeldikçe, su ve organik gazlar dışarı atılır, sıkışan turbadaki karbon miktarı artar. Bu süreçte turba kömüre dönüşür. İçindeki karbon miktarı ve yanmadaki ısı değeri kömürün tipini belirler. Kükürt içeriğine göre de kömürler sınıflandırılır.
Kömür madenciliğinin çevre etkileri Açık işletmelerin etkisi topografya, iklim ve yapılan iyileştirme çabalarına göre değişir. Özellikle yağışlı bölgelerde asidik suyun drenajı ciddi bir sorundur. Yüzey suyu kömür çıkarıldıktan sonra kalan maddelerin arasından süzülürken pirit gibi kükürt mineralleri ile reaksiyona girer ve sülfirik asit oluşur. Bu da yeraltı ve yerüstü kaynakların kirlenmesine neden olur. Yeraltı madenciliğinde de asidik maden suları, yüzey çökmeleri, maden içindeki kömür yangınları ve çıkan gazlar kirliliğe neden olur.
Petrol Petrol sudan sonra yerkabuğunda en çok bulunan sıvıdır. Petrol ve doğal gaz, gömülen denizel ve göllere ait sedimentlerden oluşmuştur. Oluşum sahaları, sürekli üst üste çökelen genç sedimentlerin depolanmasına göre sınıflandırılır. Petrol ve gaz «kaynak kaya» denilen organik sedimentçe zengin ince taneli kaya içinde bulunur. Üretim sırasında yüzeye tuzlu su da çıkar. Zehirli olduğu için tekrar yeraltına enjekte edilerek bertaraf edilmektedir. Petrol sahalarının atık alanları en tehlikeli atık sahalarından birisidir. Fosil yakıtların yanması genel olarak asit yağışların oluşumuna neden olur
Önlemler Terk edilen maden sahalarının düzenlenmesi, geri kazanımı Atıkların arıtılması Madenlerden üretilen malzemeyi ,atık azaltma yeniden kullanma ve geri dönüşüm