Előfizetés a lapra

Magyar modell és a celebeszi ércbányászat

A hét kutatója, bányászat, földtudomány, interjú, modellezés

2017/09/07

Albert Gáspár, az ELTE Informatikai Kar Térképtudományi és Geoinformatikai Tanszékének adjunktusa munkatársaival egy szoftvert készített, amivel egy-egy területen a földkéreg mozgásait lehet modellezni. Először a Kárpát-medence egyes részeinek süllyedését, emelkedését, oldalirányú mozgásait térképezték fel. Ezután indonéziai adatokat tápláltak a modellbe, hogy megjósolják: hol érdemes réz és más fémek érceit keresni. A program szabadon hozzáférhető az interneten, így más kutatók is ki tudják elemezni az adataikat.

– Hogyan alakult eddigi pályája?

– Az ELTE-n végeztem, elsőként geológus mesterszakon. Ez még a bolognai rendszer bevezetése előtti ötéves képzésben volt. Ezzel párhuzamosan elkezdtem a térképészi mesterképzést, amit 2001-ben fejeztem be. Így tehát két diplomát szereztem. Elkezdtem egy doktori kutatást, ami a földtani modellezés térinformatikai megközelítését célozta, de ezt már munka mellett, a Magyar Állami Földtani Intézet tudományos munkatársaként végeztem. 2001-ben, rögtön a térképész szak befejezése után indult a doktorim. 2001-től 2012-ig a Földtani Intézetben dolgoztam, ezután jöttem az ELTE-re.

– Magyar adatok alapján kifejlesztettek egy szoftvert, amit más országokban is lehet alkalmazni.

– Igen, ez a földtani modellezés a kutatásaim egyik fő iránya. Abból a megközelítésből indulunk ki, hogy ha egy térképező geológus felvesz a terepen észlelt földtani szerkezeteket – jelen esetben vetőket –, akkor ezek működési mechanizmusát a jobb megértés kedvéért térben kell elképzelni.

– Mit értünk vető alatt?

– Amikor a kőzet eltörik és a törés mentén elmozdul a két kőzettest egymás mellett, akkor vető jön létre. Legtöbbször földrengések idején érzékeljük a töréseket. Minden ilyen törés egy földrengésként jelenik meg, és a fosszilis földrengéseknek – tehát régen lezajlott földmozgásoknak – a nyoma ma is látható a felszínen. Ezek síkok vagy morfológiai elemek: mondjuk, egy hegyoldal hirtelen letörése vagy egy sziklafal, ami nagyon sima és karcok vannak rajta. Ez utóbbiak a kőzetek elmozdulásának irányát mutatják. Az adatok egy része hagyományos módon keletkezik: a geológus kimegy a terepre, és észleli ezeket a jelenségeket, majd térképre viszi őket. Másik részük távérzékelési és szeizmológiai adatokból került fel a térképekre. A térképen piros vonalakkal jelöltük a vetőket. Ezeket terepen a térképező geológus is vonalként észleli, de a modelljük végül háromdimenziós lesz, hiszen a felszínen található vetők a mélybe nyúlnak, ahol a földrengések is vannak.

– A számítógépen tehát egy háromdimenziós modellt hoznak létre.

– Nem csak a számítógépen. És itt van a pláne: ezt a térképező geológusnak is három dimenzióban kell elképzelnie, hogy megértse, milyen irányban mozdultak el a kőzetlemezek egymáshoz képest. Tehát egy mentális modellt is kell alkotnia.

Celebesz szigetének északi karéja volt a kutatás célpontja. A térképen a feszültségtér jeleit is feltüntettük. A különféle ércesedési típusok jeleit mutatja a jelmagyarázat. Egyes típusok jellemzően a süllyedő medencékben, mások pedig inkább kiemelkedő, pusztuló területeken jellemzőbbek.

A modellező alkalmazás elérhető a http://geonucleus.elte.hu:8800/ webcímen.

A módszert, amit a térképező geológusok számára fejlesztettünk ki, a Kárpát-medence területén teszteltük Szentpéteri Krisztián és Ungvári Zsuzsanna kollégáimmal, valamint Barancsuk Ádám volt tanítványommal. Egy 2006-ban lezajlott nagyszabású geofizikai kutatás adataiból szerkesztett térkép volt a teszttérkép. Ezt nem mi szerkesztettük, hanem geofizikus kollégák, azokból az adatokból, amit észleltek a műszereikkel. Mi arra voltunk kíváncsiak, hogy vissza tudjuk-e állítani azt a feszültségteret, amit ők műszeresen észleltek az általuk szerkesztett térképből. Ez volt tulajdonképpen a szoftvernek, a módszernek a tesztfázisa. Nos igen, vissza tudtuk állítani. Ott vannak kiemelkedések, ahol valóban GPS-adatokkal mérhető a kiemelkedés; ott van süllyedés – főleg az Alföld területén –, ahol valóban van süllyedés; és ott vannak oldalirányú elmozdulások, ahol ez tényleg mérhető.

– Három fő eleme van a térképeknek: a kis nyilak, azaz vektorok; a barna területek és a türkiz színűek. Milyen folyamatokat jelölnek ezek?

– A térkép a feszültség vektorirányát mutatja – ez halmozódik fel a kőzetlemezben a kontinensek vándorlása miatt. A nyilak azt jelzik, hogy mekkora feszültség kell ahhoz – abszolút értékben, nyomásértékben megadva –, hogy megtörje a kőzetet egy olyan geometriával, amit a vető mutat. A vetővonal egy 3D-s geometriára utal. Ennek persze a felszíni térképen csak a metszetvonalát látjuk, de ezt tényleg egy térbeli síkként vagy egy felületként kell elképzelni. Ehhez tartozik egy dinamika is, ezek a nyilak ezt a dinamikát mutatják: hogy képzelhető el ebben az oldalirányú, illetve a vertikális elmozdulás. A nyilak a három dimenziós nyomásvektoroknak a horizontális, vízszintes komponenseit mutatják, míg a türkiz és barna területek a vertikális, függőleges komponenseit. A türkizre színezett területek süllyednek, míg a barnák emelkednek.

– Mire kell gondolni itt? Lesz-e magasabb a jelenleginél a Kékes? Esetleg alacsonyabb lesz?

– A Kékes a modellünk alapján nagyjából stabil, nyugalomban van jelenleg. A főbb emelkedő területek a Zselic, a Dunántúli-középhegység nyugati része, a Kárpát-medencének kicsit tágabb szomszédságában a Dinaridák. A süllyedő területek pedig az Alföld, a Bécsi-medence, a Kisalföld.

– Egy év alatt mekkora a változás a Pannon-medencében? Milyen sebességű folyamatra kell gondolni?

– Nálunk ezek nem drasztikus folyamatok. A vertikális, függőleges irányban zajló mozgások, azaz az emelkedések és süllyedések évente csupán milliméter nagyságrendűek.

– Április végén az Európai Föld­tu­do­má­nyi Unió (European Geosciences Union, EGU) éves konferenciáján egy indonéziai kutatást mutattak be, ahol a magyar adatokra fejlesztett szoftvert alkalmazták celebeszi információkra. Mi a célja egy ilyen kutatásnak?

– Volt egy adatbázis, amit egy érckutató cég bocsátott rendelkezésünkre olyan adatokkal, amelyeket már közzétettek. Az ércesedési típusok területhez kötődően változnak. Úgy alkalmaztuk a feszültségtér-modellünket, hogy összevetettük ezen adatbázis információit a feszültségtér változásával. Azt kerestük, hogy van-e kiemelkedés, süllyedés vagy oldalirányú elmozdulás. Jó korreláció mutatható ki bizonyos ércesedési típusok és egyes feszültségtér-típusok között. Az ércesedési adatbázis a szigetnek csak egy részét fedte le. A modellünk segítségével kielemeztük egy másik terület feszültségadatait, és így tudunk extrapolálni: meg tudjuk mondani, hogy azon a területen hol várhatók ércesedések, és azok valószínűsíthetően milyen típusúak lesznek.

– Ez a fémbányászatnál lehet hasznos? Meg lehet mondani, hogy a bányászati cég hol kutasson réz- vagy aranylelőhelyek után?

– Igen, itt érckutatási célra lehet használni a modellünket. De magának a szoftvernek lehet sok egyéb felhasználási módja is. Például kiegészítő adatokat szolgáltathat földrengés-veszélyeztetettségi térképekhez, vagy bemenő adatokat medence- vagy felszínfejlődési modelleknek. Ezek abszolút értékkel megadható nyomásadatok. Ha egy számítógépes modellben ezt idősoros elemzéssel nézzük és változtatjuk az egyes vetők komponenseit, akkor egy kiemelkedési vagy süllyedési történetet is tudunk az adott területre modellezni.

– Rendszeresen hallani, olvasni a médiában, hogy Indonéziában pusztulnak az őserdők. Arról van információja, hogy az ércbányászat hogyan befolyásolja ezt a folyamatot?

 – A bányászat nem környezetbarát ipar, de lehet arra törekedni, hogy minimalizálják a pusztítást, és amíg a fémek újrahasznosítása globálisan nem megoldott, addig az ipar működésének feltétele a nyersanyagkutatás. Celebeszen az erdők pusztulása több okra vezethető vissza: elsősorban a fakitermelés és a faanyag exportálása – például Japánba – csökkenti az erdők területét, de persze a külszíni bányászathoz is köthető. Sajnos itt a környezeti kárt az ellenőrizetlen körülmények között végzett bányászat és ércfinomítás is súlyosbítja. Ilyen üzemek gyorsan nőnek ki a földből, egy szezon alatt letermelik, amit tudnak, a szennyvizet és a meddőt a patakokba, folyókba engedik vagy csak a helyszínen hagyják. A helyi ipari ellenőrzés nem elég hatékony, hogy ezek ellen fellépjen. A bejegyzett nagyobb cégeket viszont ellenőrzik és a kitermeléssel járó szennyeződés ritkán kerül természetes vizekbe, így adott esetben a nagyobb ipari cégek jelenthetik a környezet nagyobb biztonságát.

 BAJOMI BÁLINT

2017/20