The Hydrogeological Properties of Groundwater and Surface Water in the Damar Tailings Dam-Murgul Copper Mine Site (Artvin, NE Turkey) and Dye Experiment

Öz

The Tailings Dam (DAMAR) is used for the extraction of copper, copper pyrite and other ores as a result of the mining operations carried out throughout the Damar mine site, and for the storage of the wastes resulting from the site enrichment operations of these ores. Water springs discharge, on a northeast-southwest line, have been observed in different locations at distances ranging from approximately 60 and 65 m from the end of the Damar tailing dam downstream. The pH values of the groundwater samples ranged from 2.91 to 11.17 while surface water samples were laying dominantly between 3.4 and 7.17. The electrical conductivity (EC) values of groundwater were ranging from 589 μS/cm to 4397 μS/cm and the EC levels of surface water samples ranged from 528 to 3060 μS/cm, respectively. In order to determine the hydrodynamic relationship between the waste storage dam (Damar) and the springs leaking in different locations to the north-west of the dam axis, the dye experiment was carried out and it was calculated as 0.13 microgram/l uranine at the leakage point S1. To prevent infiltration from the dam, a material with hydraulic conductivity value of very low (K<10-6 cm/sec)was discharged to the waste dam site. During the discharge process, it was observed that the point S1 located at the lowest topographic level (1039 m) was completely dried.

Anahtar Kelimeler

• Dye experiment,Damar tailing dam,Hydrogeology,Hydrogeochemistry,MurgulDye experiment,Murgul

Murgul Bakır Madeni-Damar Atık Barajı (Artvin) Alanındaki Yeraltı ve Yüzey Suyu Kaynaklarının Hidrojeolojik Özellikleri ve Boya Deneyi

Öz

Atık barajı (DAMAR), Damar maden sahası genelinde yapılan madencilik çalışmaları sonucunda bakır, bakırlı pirit ve bunlara özgü diğer cevherlerin çıkarılması ve bu cevherlerin yerinde kurulan tesiste zenginleştirme işlemleri sonucunda ortaya çıkan atıkların depolanmasında kullanılmaktadır. Atık barajın mansabından itibaren yaklaşık 60-65 m arasında değişen mesafelerde farklı lokasyonlarda küçük debili kaynak boşalımları gözlenmiştir. Yeraltısuyu ve yüzey suyu kaynaklarında pH değeri 2,91-11,17 ve 3,4-7,17 arasında, elektiriksel iletkenlik (EC) değeri ise yeraltısuyu kaynaklarında 589-4397 μS/cm ve yüzey suyu kaynaklarında 528-3060 μS/cm arasında değiştiği belirlenmiştir. Araştırma alanında yer alan atık barajı (Damar) ile baraj aks yerinin kuzey batısında farklı lokasyonlarda sızıntı şeklinde boşalım gösteren kaynaklar arasındaki hidrodinamik ilişkiyi belirlemek amacı ile yapılan boya deneyi sonucunda S1 sızıntı noktasında 0,13 mikrogram/l uranin konsantrasyonuna rastlanmıştır. Barajdan kaynaklanan sızmanın önlenmesi amacı ile hidrolik iletkenlik değeri çok düşük olan bir malzeme (K<10-6 cm/s) atık baraj alanına deşarj edilmeye başlanılmıştır. Yapılan deşarj işlemi sırasında, en alt kotta (1039 m) gözlenen S1 kaynağının tamamen kuruduğu tespit edilmiştir.

Anahtar Kelimeler

• Boya deneyi,Damar atık barajı,Hidrojeoloji,Hidrojeokimya,Murgul

Kaynakça

1. 1. Draves, J.F., Fox, M.G., 1998. Effects of a Mine Tailings Spill on Feeding and Metal Concentrations in Yellow Perch (Perca flavescens). Environmental Toxicology and Chemistry, 17 (8), 1626-1632.
2. 2. Lewin, J., Macklin, M.G., 1987. Metal Mining and Floodplain Sedimentation in Britain. In: Gardiner, V. (Ed.), International Geomorphology 1986, Part 1. Wiley, Chichester.
3. 3. James, L.A., 1989. Sustained Storage and Transport of Hydraulic Gold Mining Sediment in the Bear River, California. Annals of the American Association of Geographers, 79, 570-592.
4. 4. James, L.A., 1991. Incision and Morphological Evolution of an Alluvial Channel Recovering from Hydraulic Mining Sediment. Geological Society of America Bulletin, 103, 723-736.
5. 5. Macklin, M.G., Lewin, J., 1989. Sediment Transfer and Transformation of an Alluvial Valley Floor: the River South Tyne, Northumbria, UK. Earth Surf. Proc. Landforms, 14, 232-246.
6. 6. Knighton, A.D., 1991. Channel Bed Adjustment Along Mineaffected Rivers of Northeast Tasmania. Geomorphology, 4, 205-219.
7. 7. Macklin, M.G., Payne, I., Preston, D., Sedgwick, C., 1996. Review of the Porco Mine Tailings Dam Burst and Associated Mining Waste Problems, Pilcomayo basin, Bolivia. Report to the UK Overseas Development Agency.
8. 8. Miller, J.R., Lechler, P.J., Desilets, M., 1998. The Role of Geomorphic Processes in the Transport and Fate of Mercury Within the Carson River Basin, west-central Nevada. Environmental Geology, 33, 249-262.

9. 9. World Summit on Sustainable Development (WSSD), 2002. World Summit on Sustainable Development, Implementation Report. Johannesburg, South Africa.
10. 10. Dişli, E., 2007, Eymir-Mogan Gölleri Arasında Yeraltısuyu Akım ve Taşınım Modeli. Doktora Tezi, Hacettepe Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara (yayınlanmamış).
11. 11. Griffiths D.H, Barker R.D. 1993. Two-dimensional Resistivity Imaging and Modelling in Areas of Complex Geology. Journal of Applied Geophysics, 29(3-4), 211-226.
12. 12. Karapınar, N., 2011. Maden Atık Alanlarının Kapatılması-Örtü Kaplamalar. Madencilik, 50(1), 3-21.
13. 13. Dişli, E., 2007. Murgul İşletmesi Atık Depolama Tesisi Hidrojeolojik Durum Akademik Değerlendirme Raporu, Yüzüncü Yıl Üniveristesi Çevre Mühendisliği Bölümü, 91.
14. 14. Devlet Su İşleri., 1997. Afyon Gecek Akdeğirmen Barajının Geoteknik Planlama Raporu”. Devlet Su İşleri 18. Bölge Müdürlüğü, Isparta, Türkiye.
15. 15. Flury, M., Wai, N.N., 2003. Dyes as Tracers for Vadose Zone Hydrology. Reviews of Geophysics, 41(1), 1002.
16. 16. Moench, A.F., 1984. Double-porosity Models for a Fissured Groundwater Reservoir with Fracture Skin. Water Resources Research, 20(7), 831-846.
17. 17. Moench, A.F., 1988. The Response of Partially Penetrating Wells to Pumpage from Double-porosity Aquifers. Proceedings of the International Conference on Fluid Flow in Fractured Rocks, Atlanta, GA.
18. 18. Er, M., Yılmaz, Z., Dursun, A., Özdoğan, K., Yılmaz, H., Erçin, A.İ., 1991a. Murgul Maden Arama ve Geliştirme Projesi, Genel Jeokimya Raporu, MTA Rapor No: 9323.
19. 19. Er, M., Dursun, A., Yılmaz, H., Erçin, A.İ., Yaprak, S., 1991b. Murgul Maden Arama ve Geliştirme Projesi Detay Jeokimya Raporu. MTA Rapor No: 9323. Ankara.
20. 20. Dursun, A., Yılmaz, H., 1991a. Çarkbaşı (Murgul-Artvin) Bakır Cevherleşmesi Maden Jeolojisi Raporu, MTA Rapor No: 9326.
21. 21. Dursun, A., Yılmaz, H.,1991b. Çakmakkaya (Murgul-Artvin) Cevher Sahasının Maden Jeolojisi Raporu, MTA Rapor No: 9326.
22. 22. Mado, H., 1972. Kuzeydoğu Türkiye’de Bulunan Murgul Madenindeki Bakır Cevheri Yataklarının Jeoloji ve Mineralizasyonu, MTA Rapor No: 4883, Ankara.
23. 23. Er, M., Yılmaz, Z., Erçin, A.İ., 1991c. Damar (Murgul-Artvin) Bakır Cevherleşmesi Maden Jeolojisi Raporu. MTA Rapor No: 9326, Ankara.
24. 24. Er, M., Yılmaz, Z., Dursun, A., Yılmaz, H., Elçin, A.İ., 1991d. Yolaçan (Murgul-Artvin) Bakır Cevherleşmesi Maden Jeolojisi Raporu. MTA Rapor No: 9326. Ankara.
25. 25. Er, M., Yılmaz, Z., Dursun, A., Özdoğan, K., Yılmaz, H., Erçin, A.İ., 1992a. Murgul Maden Arama ve Geliştirme Projesi Kilisitepe-Kızılkaya Arası 1/5000 Ölçekli Detay Jeoloji Etüdü Raporu. MTA Rapor No: 9326. Ankara.
26. 26. Er, M., Dursun, A., Yılmaz, H., Erçin, A.İ., 1992b. Murgul Maden Arama ve Geliştirme Projesi Kızılkaya-Kokoletdere Arası 1/5000 Ölçekli Detay Jeoloji Raporu. MTA Rapor No: 9326. Ankara.
27. 27. Bear, J.D., Zaslavsky, S., Irmay., 1968. Physical Principles of Percolation and Seepage. Paris: UNESCO.
28. 28. Hem, J.D., 1985. Study and Interpretation of the Chemical Characteristics of Natural Water. U.S. Geological Survey Water-upply Paper 2254, U.S. Geological Survey, Alexandria, VA 22304, USA.
29. 29. Wilcox, L.V., 1955. Classif Ication and use of Irrigation Water. Washington: USDA, Circular.
30. 30. Erguvanlı, İ., Yüzer, E., 1973. Yeraltı Suları Jeolojisi. İstanbul Teknik Üniversitesi Yayınları. 967, 293-324.
31. 31. Freeze, R.A., Cherry, J.A., 1979. Groundwater, New Jersey, Prentice-Hall.
32. 32. Davis, S.N., De Wiest, R.J., 1966. Hydrogeology. Wiley, New York.
33. 33. Piper, A.M., 1944. A Graphic Procedure in the Geochemical Interpretation of Water Analyses. Transactions-American Geophysical Union, 25, 914-928.
34. 34. Schoeller, H., 1955. Gechemie des Eaux Souterranes. Rev. Inst. Franc. Petrole, Paris.