Return to search

3D Geological Modelling of the Subsurface Adjacent to Cementa’s Quarry in Skövde, Sweden / Geologisk 3D modellering av närområdet till Cementas gruva i Skövde

Limestone is one of the main components of cement production. Limestone has been quarried in Skövde, Sweden, since the end of 19th century and Cementa AB has been operating the quarry since 1973. Aside from limestone, there are also Alum shale of Cambrian age, mudstones as well as bentonite layers of Ordovician age present in the quarry.  The production of cement evidently is important for Sweden’s infrastructure, and the quarry in Skövde is one of few known locations in the country with limestone with the right composition. Therefore, it is important to increase the knowledge regarding the character of the limestone to make accurate predictions for the future regarding the cement production. The geological knowledge of the area is already extensive; however, the aim of this thesis is to expand this knowledge further by constructing a 3D geological model. The data which has been used to construct the model are field observations, drill core data, chemical data, high-resolution pictures (photogrammetry) and resistivity measurements (field and samples). The resistivity measurements were done using the multiple gradient array, and apparent resistivity was inverted using Res2Dinv. The geological modelling was done using Leapfrog geo (© Seequent Systems, Incorporated). Two models have been proposed as a result of this project; one where high-grade limestone of lesser quality and whitestone has been regrouped with two other units (A) and one including all units (B). In the most recent drilling campaign, the nomenclature used to distinguish the units has been modified and does not differentiate high-grade limestone of lesser quality and whitestone from the rest. This affects coherence of the model and for this reason two models have been built. Both models show roughly flat lying units in the area of interest. Both low-grade limestone and lower waste stone units have consistent thickness in both models. The major difference between the models is how the high-grade limestone unit is modelled as a consequence of the additional units in model B. The result from the resistivity measurements shows unexpectedly low values, when compared to values from the literature as well as the measurements on hand samples from the quarry. The reason for these low values is still unclear, and therefore resistivity data has been used with caution. Considering this, it appears that resistivity measurements is not a suitable technique to characterize the subsurface in this particular area.  The models produced in this project provides information regarding thickness and extent of the units and overlying soil. As such, the new knowledge can be used to plan future prospecting campaigns, make projections, and estimates within current mining permits and evaluate how future mining can be conducted. / Kalksten är huvudkomponenten när det kommer till cementproduktion, vilken också behöver ha en specifik kemi för att vara lämplig att tillverka cement av. Kalksten av denna specifika kvalité har brutits i Skövde, Sverige, sedan slutet av 1800-talet. Cementproduktionen startade dock 1924 och Cementa köpte upp gruvan och fabriken 1973. I brottet finns förutom kalksten även alunskiffer, slamsten och bentonitlager. Vidare finns det två olika kvalitéer på kalkstenen, en med högt kalciumoxidvärde och en med lägre kalciumoxidvärde. Totalt representerar de formationer som finns i gruvan en 50 miljoner år lång historia av sedimentation. Cement utgör en grundläggande del för Sveriges infrastruktur, och brottet i Skövde är en av få platser i landet med en kalksten som har rätt kemi. Därmed är det viktigt att utöka kunskapen gällande karaktären på kalkstenslagren i och vid brottet för att kunna göra mer korrekta uppskattningar om Sveriges framtida cementproduktion. I dagsläget är kunskapen om geologin i och kring gruvan omfattande tack vare bland annat tidigare prospekteringskampanjer. Syftet med detta arbete är utöka den geologiska kunskapen ytterligare genom att konstruera en geologisk 3D modell. Denna geologiska 3D modell har skapats av data såsom borrhålsdata, resistivitetsmätningar samt drönarbilder för att bättre karakterisera de olika geologiska formationerna. På grund av att indelningen av de geologiska enheterna har varit olika mellan de tidigare prospekteringskampanjerna har två 3D modeller med olika upplösning skapats i stället för en. Modelleringen har fokuserats på ett område nordväst om nuvarande brytområde. Båda modellerna har sub-horisontella geologiska enheter inom intresseområdet. Vidare har modellerna liknande tjocklek och utbredning på enheterna i sin övre del, men skiljer sig åt längre ner. Detta på grund av att den ena modeller har flera enheter, vilket således även påverkar närliggande enheter. Dessa två modeller har utökat den geologiska kunskapen om området, till exempel de geologiska enheternas mäktighet och utbredning, samt hur mäktigt jordtäcket i området är. Denna nya kunskap kan användas för att planera och estimera hur brytning kan ske i framtiden. Det är dock viktigt att poängtera att det är modeller som skapats, vilka är antaganden av verkligheten.

Identiferoai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:uu-488866
Date January 2022
CreatorsLarsson, Minna
PublisherUppsala universitet, Institutionen för geovetenskaper
Source SetsDiVA Archive at Upsalla University
LanguageEnglish
Detected LanguageSwedish
TypeStudent thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text
Formatapplication/pdf
Rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
RelationExamensarbete vid Institutionen för geovetenskaper, 1650-6553 ; 582

Page generated in 0.003 seconds