Framtidens malmer söks kilometervis under jord

Pär Weihed, professor i malmgeologi vid Luleå tekniska universitet
leder det europeiska 4D projektet. Foto Leif Nyberg

När de flesta malmer på ytnivå i Europa redan är hittade, blir det intressant att söka mineraliseringar på djupare nivåer. I ett europeiskt forskningsprojekt om 4D modellering av malmkroppar, som leds av Luleå tekniska universitet, handlar det om att kunna förutse ekonomiskt brytvärda malmförande bergarter ända ner mot 1,5 kilometer under jord.

– Vad vi vill göra nu är att med lite mer sofistikerade metoder förstå oss på vart de tar vägen mot djupet och bygga en tredimensionell modell av det, säger Per Weihed professor i Malmgeologi och tillämpad geofysik vid Luleå tekniska universitet.

Han leder ett europeiskt forskningsprojekt om 4D modellering som ingår i den större europeiska gruvsatsningen Pro Mine. 7 länder ingår i samarbetet vilka står för ca 90 % av europas produktion av metaller. Den nationella finansieringen till projektet kommer från det statliga gruvforskningsprogrammet på totalt 100 miljoner kronor. Projektet genomförs i samarbete med gruvföretaget Boliden och väntas pågå i ytterligare minst 1½ år. Man vet idag, genom karteringar på ytan, rätt väl hur berggrunden ser ut i exempelvis Skellefteåfältet, mellan Boliden i öster och Kristineberg i väster. Men hur det ser ut i ett tredimensionellt perspektiv på djupet återstår att ta reda på.

Genom att föra in olika geologiska och geofysiska data i modellen som står för det tredimensionella perspektivet, kan man få fram uppgifter om hur malmens utbredning mot djupet ser ut. (Den fjärde dimensionen beskriver det historiska perspektivet hur berget påverkats över TID genom t ex deformation.) Seismiska data som tillhör 3D perspektivet är en viktig information som kan tas in i modellen och som levereras av en samarbetspartner i projektet vid Uppsala Universitet. Det sker genom att man skjuter seismiska profiler över ett område vilket ger reflektorer från olika geologiska enheter. Med stöd av den informationen kan man förutse hur olika malmområden utsträcker sig nedåt från gruvorna

- Det är till hjälp när man konstruerar tredimensionella modeller, så det blir som ett skelett som man försöker hänga upp den tredje dimensionen på. Finessen med seismik är att den har så bra djupkänning, säger Per Weihed som även ger elektromagnetiska metoder en viss betydelse i sammanhanget för att i slutänden få till en smart modellering.

Anledningen till projektet är att man på europanivå idag redan hittat nästan alla malmer som finns i ytnivå och att den europeiska råvaruförsörjningen på lång sikt måste säkras. Människans beroende av metaller är, enligt Per Weihed, mycket större än vi tror. Enligt en beräkning gjord av (MII) Mineral Information Institute, behöver en människa under sin levnadstid 1700 ton mineral, metall eller petroleumprodukter och därför behöver man även leta på djupet för att säkra det behovet. På geologiska grunder tror forskarna att det finns precis lika många ton malm på 500 meters djup, som på 1000 meters djup och kanske ner mot 1500 meter.

– Det är den stora utmaningen och vi vet att det finns där någonstans och det här är en hjälp för prospekteringsindustrin att bedöma var man ska göra sina insatser, säger Per Weihed.

Tillför man den fjärde dimensionen, i modelleringen får man ett historiskt perspektiv hur geologin förändrats över tid. På så vis går det t e x att återställa och rekonstruera deformationer.

– Kan man ta tillbaks deformation och sådant till ett ursprungligt läge så har man mycket lättare att på ett intelligent sätt kunna säga att här borde vi borra för att hitta mera malm, säger Per Weihed.

Men att utvinna malm på stora djup väcker också frågeställningar av olika slag som måste lösas. Det handlar och såväl ekonomi som val av brytningsmetoder.

– Det första är ju att det kostar mer, så förmodligen måste halterna vara lite bättre än i ytan för att man ska kunna bryta. Sen finns det en bergmekanisk dimension som innebär att det kan bli stabilitetsproblem, så man måste fundera över brytningsmetoder och sådana saker, säger Per Weihed.