A geophysical and geotechnical study to determine the hydrological regime of the Central Manitoba gold mine tailings deposit

摘要

Extraction of gold from quartz-carbonate shear zones has left a barren deposit of tailings at Central Manitoba mine, which remains unchanged after 70years. In this study, the shape of the basin, the groundwater and surface water flow regime, and the electrical conductivity of the tailings have been delineated using a combination of geotechnical, geophysical, and geochemical techniques. Groundwater and surface water flow from the north-south-fractured bedrock outwards to the east and west. A component of upward groundwater movement in the deposit is due to evaporation in hot, dry summers, limited recharge from precipitation, and the tailings basin being a local groundwater discharge zone. Electromagnetic surveys indicate that the thickness of the tailings and underlying peat bog material increases from ~1m at the south of the tailings to ~5m at the north. The surveys provided an effective way of mapping the spatial distribution of acidic pore fluids and associated increased salinity. Zones of acidification, occurring mainly on the south side of the tailings, support the hypothesis that acidification is due to differential settling during the initial discharge of carbonate and sulfide minerals.L'extraction d'or provenant de zones de cisaillement de quartz - carbonate a produit un dépôt de résidus sans valeur économique à la mine Central Manitoba, qui est en place depuis 70 ans. Dans cette étude, la forme du bassin, les régimes d'écoulement de surface et souterrain et la conductivité électrique des résidus ont été définis à l'aide d'une combinaison de méthodes géotechniques, géophysiques et géochimiques. Les écoulements souterrains et de surface partent du roc fracturé d'orientation nord - sud vers l'est et l'ouest. Une composante verticale (vers le haut) de l'écoulement souterrain dans les résidus est causée par l'évaporation lors des étés chauds et secs, la recharge limitée par les précipitations, et le fait que le parc à résidu se trouve dans une zone de décharge locale de l'eau souterraine. Une campagne de mesures électromagnétiques a révélé que l'épaisseur des résidus et de la tourbière sous les résidus est d'environ 1 m au sud des résidus et augmente jusqu'à environ 5 m au nord. Les mesures ont permis de cartographier de façon efficace la distribution spatiale de l'eau interstitielle acide et l'augmentation de salinité associée. Les zones d'acidification, présentes surtout dans la partie sud des résidus, supporte l'hypothèse que l'acidification est due au tassement différentiel durant la période initiale de décharge des minéraux carbonatés et sulfureux.