Maavarad on inimkonnale olnud olulisel kohal aastatuhandeid ja pannud aluse nii tsivilisatsioonide tõusudele kui ka langustele. Sama tähtis kui on ajaloos olnud maavarade kasutamise oskus, on olnud ka nende leidmise ja uurimise kunst. Tänapäeval on maavarade uuringud komplekssed ja mahukad projektid, mis ei piirdu pelgalt puuraukude puurimisega, nagu paljud seda esmalt seostada võivad. Uuringutega tuleb lisaks maavara enda lasumistingimuste, kvaliteedi ja koguse väljaselgitamisele selgeks teha ka rida teisi olulisi parameetreid, mis on vajalikud nii mäeinseneridele, maavara käitlemise tehnoloogia inseneridele, keskkonnaspetsialistidele kui ka pankuritele ja finantsistidele. Järgneva poole aasta jooksul plaanime maavara rubriigi artiklitega lühidalt ja võimalikult lihtsalt läbi käia põhilised etapid, mida geoloogil ühe maavara uuringul tuleb ette võtta, et kindlustada maavara korrektne ning piisav uuritus. Lihtsustamise mõttes võtame nende etappide kirjeldamisel aluseks, et tegu on „greenfield“-tüüpi uuringuprojektiga[1] ja me ei räägi ühe kindla maavara perspektiivis, vaid püüame nii, et see sama põhimõte kehtiks enamike levinud maavarade puhul. See ja ka tulevased kirjatükid põhinevad meie endi tööalastel kogemustel.

Geoloogilisest kaardistamisest

Käesolev postitus annab ülevaate maavarade uurimise esimesest etapist ehk geoloogilisest kaardistamisest. Kaardistamise peamiseks ülesandeks on välja selgitada, kus levivad erinevat tüüpi kivimid ja kuidas nende levik omavahel ning võimalike maavaradega seotud on. Tundub lihtne? See ju ongi geoloogia? Nii ja naa, geoloogilist kaardistamist võib vast tõesti tinglikult pidada vanimaks geoloogiliste uuringute liigiks — oli ju ka kiviajal oluline teadmine, kust leida õiget kivi pihukirve teraks või tulekivi lõkke süütamiseks. Vaevalt seda teadjat toona just geoloogiks kutsuti, kuid sõpru, kes sellest teadmisest osa tahtsid saada, oli tal kindlasti omajagu.

Maavarade puhul on geoloogiline kaardistamine baasiks, mis aitab uuringugeoloogidel sihtida edasisi investeerimismahukaid töid piirkonda, kus on suurim võimalus leida märkimisväärses koguses majanduslikult sobilikku maavara ja võimaldab töid planeerida vastavalt uuringuala geoloogilisi tingimusi silmas pidades. Eeltöö on oluline, et vähendada maavara uuringutega kaasnevaid riske, st teha uuringuid ikka seal, kust on lootust ka miskit leida ja viia uuringuid läbi nii, et ei tekiks ohtu ümbritsevale keskkonnale. Geoloogilistel kaartidel on mitmeid olulisi rakendusi ka teistes valdkondades (teaduses, hüdrogeoloogias, põhjaveekaitses, ehitustegevusel, põllumajanduses jne).

Geoloogilist kaardistamist alustatakse kameraaltöödega[2], mille käigus vaadatakse läbi kogu olemasolev andmestik, mis uuritava ala kohta leidub. Esimese asjana töötatakse läbi uuringuala satelliit- või aerofotod. Fotode ja topograafilise kaardi[3] abil eraldatakse välja välitöödel külastatavad looduslikud ja inimeste loodud aluspõhjakivimite[4] paljandid, astangud, karjäärid, kivimurrud, kraavid jne. Lisaks ka pinnavormid ning huvitavamad tektoonilistele tsoonidele[5] viitavad maastikud.

Välitööd (joonis 1.) toimuvad maapinnalt kaardistamisena, mis on kõige levinum geoloogilise kaardistamise viis. Lihtsustatult võib öelda, et selle töö käigus käivad geoloogid looduses ringi geoloogivasara, GPS-i, mäekompassi, käsipuuri, labida, kaardi ja märkmikuga (Joonis 2.) ning külastavad kameraaltööde käigus väljavalitud objekte. Seal, kus paljandeid ei leidu, kuid purdsetete paksus on väike, rajatakse ka šurfe[6]. Geoloogi ülesandeks on kirjeldada setteid ja aluspõhja kivimitüüpe, mida ta erinevates paljandites kohtab. Juhul kui sette- või kivimitüübi määramine on keerukam, tuleb korjata esinduslikus koguses käsipalasid[7] ning teha  täpsustavad laboratoorsed uuringud. Lisaks kivimitüüpide määramisele dokumenteeritakse ka kivimi lõhed, mineraliseerumise[8] ilmingud, kivimikihtide kallutatus ja suund ning kõik muu vähegi geoloogilist infot kandev teave.

Joonis2
Joonis 2. Geoloogi välitööde töövahendid geoloogilise kaardi taustal (autori kogust)

Kui sette- ja kivimitüübid on tuvastatud, vajadusel laboratoorsete töödega kontrollitud, tuleb geoloogil välitöödel kogutud geoloogilised infokillud siduda ühtseks arusaamaks ning selle põhjal joonistada topograafilisele aluskaardile seda arusaama visualiseeriv geoloogiline kaart. Geoloogiline kaart on põhimõtteliselt nagu iga teinegi tasapinnaline teemakaart (joonis 3.). Erinevate värvide ja tingmärkidega tähistatakse seal välitööde info põhjal välja eraldatud stratigraafilisi üksusi[9]. Et avada maapinna vertikaalset mõõdet, koostatakse kivimite paiknemist, kallutatust ja suunda aluseks võttes juurde ka rida läbilõikeid või luuakse spetsiaalse tarkvara abil kolmemõõtmeline geoloogiline mudel.

Kui aluspõhja ja pinnakatte geoloogiline kaart on koostatud, muutub maa- ja maapõuekasutuse kavandamine palju lihtsamaks. Kindlam on kavandada huvipakkuvate maavarade uuringuid ja kasutuselevõttu, põhjaveevarude tarbimist ja kaitset, teede, rajatiste ja hoonete ehitust, põllumajanduse arendamist ning maapõuega seotud keskkonnaprobleemide lahendamist. Käesolevas postituses kirjeldatud maapinnalt kaardistusel põhineva baaskaardi täpsustamiseks kasutatakse edaspidi ka geofüüsikaliste uuringute ja geoloogiliste puurimiste tulemusi, mis samuti geograafiliselt seotakse ja kaardile kantakse. See tähendab, et geoloogiline kaart on oma olemuselt ajas arenev ning täiustuv arusaam mingi konkreetse huvipakkuva ala geoloogiast.

joonis3
Joonis 3. Eesti aluspõhja geoloogilise kaardi näidis (Mare Isakari kogust)

Kui Sulle jäi ülaltoodud geoloogilise kaardi põhimõte ja koostamise kirjeldus veidi keeruliseks või arusaamatuks, jäta küsimus kommentaaridesse või saada aadressil eesti.geoloog@gmail.com. Lisaks on meie head kolleegid Hispaaniast teinud valmis suurepärase video, mis selgitab geoloogilise kaardistuse üldised põhimõtted ja tööd ilusti liikuvas pildis ära.

Eesti maismaa kohta valmis aastatel 19751976 geoloogiline kaart mõõtkavas 1:200 000. Kompleksne kaardistamine andis ülevaate Eesti pinnakatte ja aluspõhja geoloogilise ehituse üldistest seaduspärasustest, maavarade paiknemisest, põhjavee komplekside levikust ja omadustest. Oma suure mõõtkava tõttu pole see kaart kahjuks piisavalt detailne, et olla aluseks maapõue kasutuse täpsemal planeerimisel.

Osaliselt on olemas ka tunduvalt detailsem digitaliseeritud geoloogiline kaart mõõtkavas 1:50 000. Maavarade poolest perspektiivsetel aladel alustati 1:50 000 kaardistamist juba 1958. aastal Kirde-Eestis. Hiljem jätkati täiendavate põhjaveevarude kasutuselevõtu ja kaitse uurimise eesmärgil järk-järgulist kaardistamist ka teistes Eesti piirkondades. Praeguseks  on kaardistusega kaetud vaid Põhja-Eesti, osake Kesk-Eestist ning Tartu ja Võru linnade vahetu lähedus. Kiirendatud korras kogu Eesti ala 1:50 000 mõõtkavas digitaalsele kaardile saamine nõuaks omajagu suuremaid investeeringuid (sealhulgas uute uuringupuuraukude rajamist), kuid selle töö suuremamahulist ettevõtmist tuleb tõsiselt kaaluda.

Kui sind huvitab, kui heal geoloogilisel maatükil asub Sinu kodu või kui palju parem maa on naabri maja all, siis olemasolevaid digitaalseid geoloogilisi kaarte saab tasuta uurida Maa-ameti geoportaali kaardiserverist (kaart ei tööta nutiseadmetes).


Autor: Hardi Aosaar

[1] projekti arendus nullist ilma igasuguse detailse baasinfota

[2] nii peenelt kutsuvad geoloogid siseruumides tehtavat tööd

[3] maapina reljeefi kujutav kaart

[4] pealiskorra settekivimitest ja aluskorra kristalseist kivimitest koosnev kiht, millel lasub pehme pinnakate

[5] maakoore liikumisest põhjustatud deformatsioonid kivimites

[6] väiksemaid kaevandeid

[7] proove

[8] uute mineraalide tekke

[9] omanäoliste ja vanuseliste kivimitüüpide komplekse

Advertisements