RÅSTOFKORTLÆGNING, KLÆG PILOTPROJEKT 1, NR. 1

Transkript

1 Til Region Syddanmark Dokumenttype Rapport Dato Maj, 2017 RÅSTOFKORTLÆGNING, KLÆG PILOTPROJEKT 1, NR. 1

2 RÅSTOFKORTLÆGNING, KLÆG PILOTPROJEKT 1, NR. 1 Revision 2 Dato Udarbejdet af Joakim H. Westergaard, Peter Thomadsen Kontrolleret af Peter Thomsen Godkendt af Joakim H. Westergaard Beskrivelse Pilotprojekt for kortlægning af klægressourcer ved hjælp af bl.a. geofysik og håndboringer Ref Dokument ID Version 2.0 Rambøll Olof Palmes Allé 22 DK-8200 Aarhus N T F C:\Users\joaw\Downloads\Kortlægningsrapport_Pilotprojekt_Klæg_Nr1.docx

3 INDHOLD 1. INDLEDNING, FREMGANGSMÅDE, METODE OG OVERORDNEDE RESULTATER Overordnede resultater 1 2. FREMGANGSMÅDE, METODE OG OVERORDNEDE RESULTATER Geofysiske undersøgelser Resultater fra de geofysiske undersøgelser Håndboringer Analyser 5 3. DATASAMMENSTILLING Områdets geologi Klægens udbredelse, tykkelse og volumen Klægens kvalitet SKEMAER KONKLUSION Kortlægningsresultaterne Kortlægningsmetoden EVENTUELLE ANBEFALINGER AF SUPPLERENDE UNDERSØGELSER REFERENCER 22 BILAG Bilag 1 Kortbilag Emmerlev Bilag 1.1Oversigtskort Bilag 1.2 Klægkvalitet Bilag 1.3 Geofysik Bilag 1.4 Borejournaler Bilag 2 Kortbilag Vilslev Bilag 2.1 Oversigtskort Bilag 2.2 Klægkvalitet Bilag 2.3 Geofysik Bilag 2.4 Borejournaler Bilag 3 Kortbilag Store Darum Bilag 3.1 Oversigtskort Bilag 3.3 Geofysik Bilag 3.4 Borejournaler fra Store Darum Bilag 4 Kortbilag Tjæreborg Bilag 4.1 Oversigtskort Bilag 4.2 Klægkvalitet Bilag 4.3 Geofysik Bilag 4.4 Borejournaler Bilag 5 Kortbilag Vester Åbølling

4 Bilag 5.1 Oversigtskort Bilag 5.3 Geofysik Bilag 5.4 Borejournaler Bilag 6 Samlede analyseresultater fra områderne Appendiks 1 DualEM metoden

5 1 1. INDLEDNING, FREMGANGSMÅDE, METODE OG OVER- ORDNEDE RESULTATER Nærværende kortlægningsrapport omhandler et pilotprojekt for kortlægning af klægforekomster udenfor Natura 2000 områder langs den jyske vestkyst. Der er kortlagt i fem områder ved Emmerlev, Vilslev, Store Darum, Tjæreborg og Vester Åbølling. Kortlægningen er foretaget efter følgende overordnede fremgangsmåde: 1. Udpegning af potentielle områder ud fra bl.a. jordartskortet /1/. 2. Besigtigelse i områderne for at sikre deres tilstand og egnethed for kortlægning 3. Geofysisk kortlægning 4. Håndboringer på lokaliteter udpeget på baggrund af den geofysiske kortlægning 5. Analyser af udvalgte prøver fra håndboringerne 6. 3D modellering af råstofressourcens mægtighed og udbredelse Ad 1 er udført af Region Syddanmark. Den geofysiske kortlægning er foretaget med DualEM421, hvormed der udføres en detaljeret geofysisk screening til maksimalt 5 til 10 m u.t. Kortlægningen er lavet med en tilsigtet linjeafstand på 10 m, hvorfor der her opnås et godt grundlag for en mere detaljeret udpegning af områder med potentiel ressource og et grundlag for udpegning af lokaliteter, hvor der vil blive udført håndboringer. Se afsnit 2.1 for en nærmere beskrivelse af de geofysiske resultater. Boringer er udført som håndboringer til 1-3 m u.t. I forbindelse med boringerne er prøver udtaget til beskrivelse og evt. analyse på Rambøll jordlaboratorium. Grundvandsspejlets beliggenhed er vurderet ved pejling i det åbne borehul umiddelbart efter endt borearbejde. Udtagne jordprøver er senere blevet beskrevet efter /2/ og boringsdata er lagret i GeoGIS. Samtidigt er prøver fra udvalgte intervaller analyseret for kornstørrelsesfordeling /3/ og glødetab /4/ til estimering af det organiske indhold. Håndboringerne beskrives i afsnit 2.2, mens analyserne beskrives i afsnit 2.3. På baggrund af viden om områdets geologi (se afsnit 3.1), boringerne, analyserne og geofysiske resultater er der i Geoscene3D udarbejdet en 3D modellering af ressourcens udbredelse og tykkelse, hvilket er beskrevet yderligere i 3.2. Kvaliteten af de fundne klægressourcer beskrives i afsnit Overordnede resultater Resultaterne af undersøgelsen viser, at der findes en anvendelig ressource i de tre områder Emmerlev, Vilslev og Tjæreborg, mens den potentielle ressource ved Store Darum og Vester Åbølling viste sig at være hhv. for tynd til at være praktisk anvendelig og hhv. at have for højt lerindhold. I de tre førstnævnte områder er der foretaget en vurdering af ressourcens horisontale udbredelse og maksimale tykkelse ved hjælp af 3D modellering af denne i Geoscene3D.

6 2 2. FREMGANGSMÅDE, METODE OG OVERORDNEDE RESUL- TATER Kortlægningen af klægforekomster i de fem områder ved Emmerlev, Vilslev, Store Darum, Tjæreborg og Vester Åbølling er foregået ved at kombinere allerede eksisterende kortmateriale, geofysisk kortlægning med det geofysiske udstyr DualEM421, håndboringer, analyser af udvalgte prøver fra boringerne samt 3D modellering af råstofressourcens mægtighed og udbredelse. 2.1 Geofysiske undersøgelser I perioden 25. til 28. november 2016 er der indsamlet geofysiske data i områderne Vilslev, Store Darum, Tjæreborg og Vester Åbølling. Data fra Emmerlev er indsamlet på et tidligere tidspunkt, i perioden 25 til 26. november Denne geofysiske kortlægning er tidligere afrapporteret i en datarapport /6/. Data er indsamlet med det geofysiske udstyr DualEM421, hvormed der opnås en kortlægning af jordlagene ned til maksimalt 5 til 10 m u.t. I det konkrete projekt er data indsamlet med en tilsigtet linjeafstand på 10 m mellem linjerne, hvormed man opnår en detaljeret kortlægning af de øvre jordlag. Metoden er yderligere beskrevet i Appendiks Resultater fra de geofysiske undersøgelser Resultaterne fra de geofysiske undersøgelser er alle baseret på udtræk af middelmodstanden fra 0 til 3,0 m u.t. i intervalstørrelser af 0,5 m. Fælles for kortene er, at der ikke er lavet nogen form for gridning af resultaterne, der dermed er visualiseret som punktmålinger. Dette er gjort for at undgå udglatning. For hver geofysisk model er der beregnet en indtrængningsdybde baseret på datakurven, usikkerheden på data samt den beregnede geofysiske model. I visualiseringerne er hver beregnet model afblanket under den beregnede indtrængningsdybde for den konkrete model, hvilket betyder, at antallet af modeller, der indgår i dybdesnittene, er forskelligt og generelt falder med dybden. Emmerlev De geofysiske resultater fra Emmerlev baserer sig på ca. 100 km DualEM data indsamlet 25. til 26. november Data er ifm. nærværende projekt retolket med SCI tolkningsmetodikken, så de lever op til de nyeste standarder. Middelmodstanden baseret på denne tolkning fra 0 til 3,0 m u.t. i intervalstørrelser af 0,5 m ses i Bilag til Bilag Ved Emmerlev ses en klar opdeling af området i det øverste dybdeinterval fra 0 til 0,5 m u.t. Langs den nordlige og specielt den nordvestlige kant af området ses meget høje modstande (over ca. 200 ohmm), hvilket tyder på, at der her findes sandede aflejringer. I andre områder, specielt i den nordlige og den centrale del, ses høje, om end lidt lavere modstande (ca. 80 til 100 ohmm), hvilket typisk vil tolkes som værende overvejende sandede aflejringer, om end det også kan være en tør og/eller sandet ler. I områdets sydlige og centrale del ses lave modstande (ca. 20 til 40 ohmm), dog adskilt af et mindre område med højere modstande. De lave modstande forventes at afspejle lerede aflejringer, alternativt gytje-/tørveaflejringer. I de underliggende dybdeintervaller, fra 0,5 til 1,5 m u.t., ses generelt lavere modstande. De føromtalte områder med højmodstand langs kanten af området indskrænkes væsentligt samtidig med at modstanden i de føromtalte områder med lav modstand generelt falder. Således ses der større sammenhængende områder, hvor modstanden er omkring 10 ohmm, tydeligst i den sydlige del af området.

7 3 Fra dybdeinterval 1,5 m til 2,0 m u.t. og nedefter ses generelt en tendens til at modstanden stiger. Således tiltager områder med høj modstand i størrelse langs den vestlige kant samt i den østlige-centrale del af området samtidigt med at modstanden generelt stiger i resten af området. Vilslev Middelmodstanden for Vilslev fra 0 til 3,0 m u.t. i intervaller af 0,5 m ses i Bilag til Bilag Modstanden for Vilslev fremstår i det øverste dybdeinterval fra 0 til 0,5 m u.t. som et relativt komplekst billede af skarpt opdelte områder med meget høj modstand (over ca. 200 ohmm), der tolkes som sandede aflejringer, og lave modstande (ca. 20 til 40 ohmm), der tolkes som lerede aflejringer, alternativt gytje-/tørveaflejringer. Generelt kan det siges, at den vestlige del af området, bortset fra langs den sydlige kant, fremstår med lave modstande, mens området mod øst tydeligvist er mere komplekst opbygget. Det komplekse modstandsbillede ses ligeledes i de underliggende dybdeintervaller, hvor billedet med de meget skarpt opdelte områder dog bliver mere udvasket, se f.eks. dybdeinterval 1,5 til 2,0 m u.t. i Bilag Generelt kan det dog siges, at områderne med lav modstand bliver mindre og i nogle tilfælde ikke erkendes længere, mens der i flere områder samtidigt ses mere mellemhøje modstande (ca. 60 til 100 ohmm). Igen tolkes dette typisk som værende overvejende sandede aflejringer, om end det også kan være sandet ler. Grundvandspejlets beliggenhed taget i betragtning vurderes det ikke, at der er tale om tørre lerede aflejringer. I de dybeste intervaller, f.eks. dybdeinterval 2,0 til 2,5 m u.t., Bilag ses en tendens til at modstanden generelt falder. Tendensen er tydeligst i de områder, der fremstår med relativt høj modstand og forventes at være en effekt af, at aflejringerne her er under grundvandsspejlet. Store Darum Middelmodstanden for Store Darum fra 0 til 3,0 m u.t. i intervaller af 0,5 m ses i Bilag til Bilag Området ved Store Darum fremstår i de øverste dybdeintervaller mere eller mindre todelt med høje modstande (over ca. 100 ohmm) mod sydøst og lavere modstande (ca. 20 til 40 ohmm) i mere eller mindre resten af området. Dette er tydeligst i dybdeinterval 0 til 0,5 m u.t., Bilag Modstanden forventes her at afspejle generelt sandede aflejringer mod sydøst og mere lerede aflejringer, eventuelt gytje-/tørveaflejringer, i resten af området. I dybdeintervallerne umiddelbart herunder breder området med høj modstand sig mod vest, samtidigt med, at der begynder at kunne anes mere spredte områder med lavere modstande i den sydøstligste del, hvor der i de forrige intervaller sås høje modstande. Det tyder dermed på, at området allerede fra denne dybde generelt fremstår med sandede aflejringer. Tjæreborg Middelmodstanden for Tjæreborg fra 0 til 3,0 m u.t. i intervaller af 0,5 m ses i Bilag til Bilag Området ved Tjæreborg fremstår i det øverste dybdeinterval med lave modstande (ca. 20 til 40 ohmm) i størstedelen af området, hvorfor disse områder tolkes at bestå af lerede aflejringer, alternativt gytje-/tørveaflejringer. I et mindre område i den centrale del ses modstande omkring 10 ohmm, mens der langs den østlige, nordvestlige og nordlige kant generelt ses høje modstande (over ca. 80 til 100 ohmm), hvorfor disse områder tolkes som sandede. I dybdeintervallet herunder, dybdeinterval 0,5 til 1,0 m u.t., der ses i Bilag 4.3.2, ses et markant skift i den centrale del af området, hvor modstanden, der ovenfor generelt var omkring 20 til 40

8 4 ohmm, i store dele nu er omkring 10 til 20 ohmm. Tolkningen af disse områder er dog stadig, at der er tale om lerede aflejringer, evt. gytje-/tørveaflejringer. Med dybden ses en tendens til at højmodstandområderne langs kanten af området vokser, hvorved der i større og større dele af området må forventes generelt sandede aflejringer. Langs den sydlige-centrale del ses dog generelt lave modstande til nederste dybdeinterval i 2,5 til 3,0 m u.t. (Bilag 4.3.6). Vester Åbølling Middelmodstanden for Vester Åbølling fra 0 til 3,0 m u.t. i intervaller af 0,5 m ses i Bilag til Bilag I det øverste dybdeinterval er modstanden i området generelt lav (ca. 10 til 40 ohmm) i den vestlige del af kortlægningsområdet samt i et mindre vest-øst orienteret strøg i den østlige del. Områderne tolkes her umiddelbart som at bestå af lerede aflejringer, alternativt gytje- /tørveaflejringer. I den østlige del ses generelt højere modstande (over ca ohmm), hvilket tolkes som værende en effekt af sandede aflejringer. I de underliggende dybdeintervaller, ses en tendens til at den høje modstand i den østlige del falder lidt, mens modstanden i den vestlige del generelt stiger. Tolkningen er dog fortsat, at området fremstår med sandede aflejringer mod øst og ler- eller gytje-/tørveaflejringer mod vest. Med dybden erkendes det føromtalte vest-øst orienterede strøg ikke længere. 2.2 Håndboringer Den 10. november 2016 blev der udført håndboringer ved Emmerlev og i perioden 13. til 14. december 2016 er der udført håndboringer i områderne Vilslev, Store Darum, Tjæreborg og Vester Åbølling. Der blev udført i alt 32 boringer. Boringerne er placeret på baggrund af resultaterne af den geofysiske kortlægning. Boringerne er primært placeret i områder, hvor der ud fra geofysikken forventes at finde klæg-aflejringer og således at de variationer, der observeres i geofysikken dækkes. Enkelte boringer er placeret i områder, hvor der forventes at finde sand, for at verificere dette. Boringerne er udført med Eijkelkamp håndboregrej med Ø7cm bor. Boringerne er mellem 1,0 og 2,8 m dybe. Placeringerne af de udførte håndboringer ses i lokaliseringskortene (Bilag 1.1, Bilag 2.1, Bilag 3.1, Bilag 4.1 og Bilag 5.1). Under borearbejdet blev der ført borejournal med registrering af alle laggrænser, dybde for prøvetagning, beskrivelse af sedimenterne og andre iagttagelser. Der blev udtaget repræsentative jordprøver, som efterfølgende er beskrevet i laboratoriet. Desuden blev vandspejlet målt med tommestok i det åbne borehul umiddelbart efter endt borearbejde, dvs. vandspejlene kan ikke betragtes som ro-vandspejl. Boringernes placering er indmålt med GPS og efterfølgende indberettet til GEUS. Emmerlev Der blev udført 10 boringer i området. Beskrivelse af boringerne er vedlagt som Bilag 1.4. De trufne klægaflejringer bestod af ler, fedt til meget fedt, sv. siltet, med varierende organisk indhold. Under klægen er der ferskvandsaflejringer bestående af tørv/gytje og herunder igen ferskvandssand. Mulden er mellem 0,1 og 0,2 m tykt. Den maksimalt fundne klægtykkelse er på 1,4 m. Vandspejlet blev registreret fra 0,0 m u.t. til 1,0 m u.t.

9 5 I to boringer i den nordlige del af området (DGU nr og DGU nr ) blev der mod forventning ikke fundet klæg-aflejringer. De i geofysikken registrerede lavmodstandslag bestod her af tørv. Vilslev Der blev udført 7 boringer i området. Beskrivelse af boringerne er vedlagt som Bilag 2.4. De trufne klægaflejringer bestod af ler, fedt til meget fedt, sv. siltet, med varierende organisk indhold. Under klægen er der ferskvandsaflejringer bestående af tørv/gytje og herunder igen ferskvandssand. I en enkelt boring (DGU nr ) er der ingen tørv/gytje mellem leret og sandet. Mulden er mellem 0,1 og 0,2 m tykt. Den maksimalt fundne klægtykkelse er på 0,7 m. Vandspejlet blev registreret fra 0,1 m over terræn til 1,2 m u.t. Store Darum Der blev udført 5 boringer i området. Beskrivelse af boringerne er vedlagt som Bilag 3.4. Der blev kun i en boring fundet klæg, som var et tyndt lag (0,35 m). De resterende steder bestod lavmodstandslagene af tørv/gytje. Under tørv/gytjen er der ferskvands- eller smeltevandssand. Vandspejlet blev registreret fra 0,1 m u.t til 1,0 m u.t. Tjæreborg Der blev udført 6 boringer i området. Beskrivelse af boringerne er vedlagt som Bilag 4.4. De trufne klægaflejringer bestod af ler, fedt til meget fedt, sv. siltet med varierende organisk indhold. Under klægen er der ferskvandsaflejringer bestående af tørv/gytje og herunder igen ferskvandssand. I tre af boringerne er der ingen tørv/gytje mellem leret og sandet. Mulden er mellem 0,1 og 0,3 m tykt. Den maksimalt fundne klægtykkelse er 1,3 m. Vandspejlet blev registreret fra 0,1 m over terræn til 1,4 m u.t. Vester Åbølling Der blev udført 4 boringer i området. Beskrivelse af boringerne er vedlagt som Bilag 5.4. De trufne klægaflejringer bestod af ler, fedt til meget fedt, sv. siltet, overvejende gytjeholdigt. Under klægen er der ferskvandsaflejringer bestående af tørv/gytje og herunder igen ferskvandssand. Mulden er 0,1 m tyk. Den maksimalt fundne klægtykkelse er på 0,9 m. Vandspejlet blev registreret fra 0,1 m u. t til 0,8 m u.t. 2.3 Analyser De indsamlede prøver er beskrevet i laboratoriet efter /2/ og der er udført vandindholdsbestemmelse på samtlige udtagne prøver. Bedømmelser og vandindhold er indtastet og optegnet i Geo- GIS. Boreprofilerne fremgår som nævnt af Bilag 1.4, Bilag 2.4, Bilag 3.4, Bilag 4.4 og Bilag 5.4. På baggrund af håndboringer og geofysik er der udvalgt 13 prøver til analyse for kornstørrelsesfordeling /3/ og glødetab /4/. Disse analyser er udført af Swecos jord-laboratorie i Kolding. De 13 prøver er fordelt på tværs af de 5 områder med 5 ved Emmelev, 4 ved Tjæreborg, 2 ved Vilslev og 2 ved Vester Åbølling. Der er ikke analyseret nogen prøver fra Store Darum, da der kun blev fundet et tyndt klæglag i forbindelse med håndboringerne. De analyserede prøver og resultater fremgår af skemaet i afsnit 4 samt bilag 6. Til estimat for det organiske indhold er der udført glødetab. Glødetabet må betragtes som et konservativt estimat for det organiske indhold, da der vil være et bidrag til glødetabet ved dehydrering af lermineraler /7/. Dvs. at det faktiske organiske indhold i de analyserede prøver må forventes at være mindre end glødetabet. Denne effekt kan korrigeres ved at supplere med bestemmelse af plasticitetsindholdet.

10 6 3. DATASAMMENSTILLING 3.1 Områdets geologi De 5 kortlagte områder ligger i det sydvestjyske vadehavsområde ca. 0,5 til 2,5 km indlands fra kystlinjen. Områdernes geologi har nogle overordnede fællestræk. Den generelle opbygning af områderne er i dybden moræneler, som er overlejret af senglacialt smeltevandssand, aflejret under tilbagesmeltningen af Weichsel isen. Over smeltevandssandet er der aflejret postglacialt ferskvandssand, som igen er overlejret af postglaciale tørv/gytje aflejringer, som tolkes at være aflejret i et ferskvandsmiljø. Øverst træffes de postglaciale klægaflejringer, der i de aktuelle områder består af fedt til meget fedt og siltet ler. Klæg-aflejringerne er sandsynligvis aflejret i et tidevandspræget brakvandsmiljø ligesom de nuværende marskområder. I disse områder aflejres materiale (ler- og siltpartikler og organisk materiale) ved, at det transporteres ind bag barriereøerne med tidevandet. Marskvegetationen sænker strømningshastigheden, hvorved dele af det opslemmede materiale aflejres først som slik. Efter tørlægning bliver det til det materiale, vi betegner som klæg. Områdets beliggenhed og dannelseshistorie taget i betragtning kan det dermed ikke afvises, at den med DualEM kortlagte modstand kan være påvirket af saltvand, hvilket vil forårsage lavere modstand end ellers. De enkelte lag kan variere i tykkelse og nogle steder kan laget være fraværende, eksempelvis ligger klægen direkte oven på sand nogle steder uden tørv/gytje imellem. Et skematisk profil ses i Figur 1. Klæg, brakvand/saltvand Tørv/gytje, Ferskvand Ferskvandssand Senglacialt smeltevandssand Glacialt moræneler Figur 1: Skematisk profil gennem et klægområde Emmerlev I Figur 2 og Figur 3 ses kortlægningsområdet Emmerlev sammen med jordartskortet, udførte håndboringer og middelmodstanden i 0,5-1,0 m u.t. Udbredelsen af området med klæg harmonerer i store træk med jordartskortet. De tykkeste lag er fundet omkring boringerne DGU nr og hhv. 1,4 m og 1,1 m. Dette er sammenfaldende med de laveste middelmodstande ifølge resultaterne fra den geofysiske kortlægning. Det er muligt at klægaflejringerne fortsætter længere mod syd (uden for kortlægningsområdet) end jordartskortet angiver. I håndboringerne er der under klægaflejringerne registreret tørv/gytjeaflejringer og herunder igen ferskvandssand. Tørv/gytjen er ikke gennemboret i den centrale del af området, men i en tidligere undersøgelse /5/ er der udført boringer til 6 m dybde. Disse viste klæg til 1,1-1,4 m dybde og herunder tørv/gytje til ca. 2 m u.t., som går over i postglaciale sandaflejringer til ca. 3 m u.t. Fra ca. 3 meter er der moræneler eller senglacialt smeltevandssand. I den nordlige del af området er der også kortlagt lave modstande med DualEM. I dette område viste håndboringerne, at der er tale om tørveaflejringer fra terræn og til ~1 m dybde, hvorunder der kommer ferskvandssand. Dvs. dette afviger fra karteringskortet, men der er ingen klæg.

11 7 Området grænser mod øst og vest op til aflejringer af senglacialt smeltevandssand, hvilket korrelerer med de høje modstande, der ses i de geofysiske data. Den østlige grænse for klægen ligger dog for langt mod øst i karteringskortet. Figur 2: Kortlægningsområdet ved Emmerlev. Jordartskortet 1:25.000/1/er vist som baggrund og placeringen af de udførte håndboringer er markeret.

12 8 Figur 3: Kortlægningsområdet ved Emmerlev. Jordartskortet 1:25.000/1/er vist som baggrund og placeringen af de udførte håndboringer er markeret. Desuden er middelmodstanden 0,5-1,0 m u.t. for den indsamlede DualEM vist. Vilslev I Figur 4 og Figur 5 ses kortlægningsområdet Vilslev sammen med jordartskortet, udførte håndboringer og middelmodstanden i 0,5-1,0 m u.t. Udbredelsen af området med klæg harmonerer i store træk med jordartskortet. De geofysiske data viser dog, at den geologiske opbygning af området er mere kompliceret end jordartskortet angiver. Der er i de udførte håndboringer registreret klæg til mellem 0,4 og 0,8 m u.t. under et tyndt muldlag 0,1-0,2 m tykt. Klægen findes hovedsageligt i den nordvestlige del af området og tynder herfra ud mod vest og syd. Derudover findes der tre mindre afgrænsede områder med klæg omkring boringerne DGU nr , og I den nordøstlige del af området findes der sandsynligvis også klæg (lave modstande i de geofysiske data), men det er ikke verificeret med boringer. Ifølge jordartskortet er klægen i den nordvestlige del sammenhængende med den nordøstlige del via et klægområde, der strækker sig længere mod nord. Det er dermed sandsynligt, at der findes større mængder klæg nord for det kortlagte område. De tykkeste lag af klæg er lidt overraskende fundet omkring boringerne DGU nr og hhv. 0,75 m u.t. og 0,8 m u.t.. De laveste middelmodstande i de geofysiske data ses i den nordvestligste del. Her er registreret klæg til 0,55 m u.t., og herunder gytje og tørv til 1,8 m u.t. Under gytje/tørv-aflejringerne er der registreret ferskvandssand. Ved boring DGU nr tæt på grænsen mellem sand og klæg ligger klægen direkte oven på sand. Her er der ingen tørv/gytje, som det ses i de andre boringer. Ifølge jordartskortet grænser områderne med klæg mod syd og centralt i den østlige del af kortlægningsområdet op til aflejringer af senglaciale smeltevandssand. Dette stemmer godt overens

13 9 med høje modstande i de geofysiske data. Grænserne mellem klæg og smeltevandssand stemmer godt overens, når jordartskortet sammenlignes med de geofysiske data. Figur 4: Kortlægningsområdet ved Vilslev. Jordartskortet 1:25.000/1/er vist som baggrund og placeringen af de udførte håndboringer er markeret.

14 10 Figur 5: Kortlægningsområdet ved Vilslev. Jordartskortet 1:25.000/1/er vist som baggrund og placeringen af de udførte håndboringer er markeret. Desuden er middelmodstanden 0,5-1,0 m u.t. for den indsamlede DualEM vist. Store Darum I Figur 6 og Figur 7 ses kortlægningsområdet Store Darum sammen med jordartskortet, udførte håndboringer og middelmodstanden i 0,5-1,0 m u.t. Jordartskortet viser klægaflejringer i hele området. De geofysiske data viser områder med lave modstande i den nordlige og sydvestlige del af området. I hele den nordlige del af området viste håndboringerne at lavmodstandslagene består af tørv/gytje. I to af boringerne går tørv/gytje over i ferskvandssand ved hhv. 1,0 og 2,3 m u.t. I den tredje boring (DGU nr ) er tørv/gytjen ikke gennemboret ved 2,5 m u.t. En boring ved de kortlagte høje modstande i den sydøstlige del af området viste senglaciale aflejringer af smeltevandssand under 0,25 m muld. De eneste klægaflejringer blev fundet i den sydvestlige del af området (boring DGU nr ), hvor der var 0,35 m gytjeholdigt ler med mange planterester. Jordartskortet viser klægaflejringer i et stort område vest for det aktuelle område. Det er muligt at der her findes aflejringer af klæg.

15 11 Figur 6: Kortlægningsområdet ved Store Darum. Jordartskortet 1:25.000/1/er vist som baggrund og placeringen af de udførte håndboringer er markeret. Figur 7: Kortlægningsområdet ved Store Darum. Jordartskortet 1:25.000/1/er vist som baggrund og placeringen af de udførte håndboringer er markeret. Desuden er middelmodstanden 0,5-1,0 m u.t. for den indsamlede DualEM vist.

16 12 Tjæreborg I Figur 8 og Figur 9 ses kortlægningsområdet Tjæreborg sammen med jordartskortet, udførte håndboringer og middelmodstanden i 0,5-1,0 m u.t. Udbredelsen af området med klæg harmonerer i store træk med jordartskortet. Jordartskortet viser senglacialt smeltevandssand langs den østlige og nordøstlige del af området. Dette stemmer overens med de høje modstande tolket på baggrund af de geofysiske data, samt håndboringen (DGU nr ), hvor der under 0,4 m muld og ler er registreret sand. Sandet består dog i boringen af postglacialt ferskvandssand og ikke senglacialt, som angivet i karteringskortet. I den nordvestlige del af området må det med baggrund i de geofysiske resultater tolkes, at klæg/sand-grænsen ligger lidt længere mod syd øst end angivet på jordartskortet. Der er registreret klæg-aflejringer i hele den sydlige og centrale del af kortlægningsområdet. Det tykkeste klæglag er registreret i boring DGU nr , hvor der er klæg til 1,3 m u.t. under 0,3 m muld. Under klægen er der et tyndt tørvelag på 0,3 m og herunder ferskvandssilt og sand. Området adskiller sig lidt fra de andre kortlægningsområder ved at tørv/gytjelaget under klægen er relativt tyndt. Det tykkeste lag ses i boring DGU nr , hvor der under 0,1 m muld og 0,7 m klæg er 0,6 m tørv/gytje. Herunder er der postglacialt ferskvandssand til minimum 2,5 m u.t. I boringerne DGU nr og ligger klægen direkte oven på sand. Figur 8: Kortlægningsområdet ved Tjæreborg. Jordartskortet 1:25.000/1/er vist som baggrund og placeringen af de udførte håndboringer er markeret.

17 13 Figur 9: Kortlægningsområdet ved Tjæreborg. Jordartskortet 1:25.000/1/er vist som baggrund og placeringen af de udførte håndboringer er markeret. Desuden er middelmodstanden 0,5-1,0 m u.t. for den indsamlede DualEM vist. Vester Åbølling I Figur 10 og Figur 11 ses kortlægningsområdet Vester Åbølling sammen med jordartskortet, udførte håndboringer og middelmodstanden i 0,5-1,0 m u.t. Inden for kortlægningsområdet er der karteret klæg i den vestlige del og postglacialt ferskvandssand i den østlige del. De geofysiske data og håndboringerne bekræfter denne fordeling. Det tykkeste klæglag er registreret i den vestligste boring, DGU nr , hvor der er klæg til 0,9 m under 0,1 m muld. Under klægen er der tørv til 2,2 m u.t. og herunder ferskvandssand. Klæglaget tynder gradvist ud mod øst. I boringerne DGU nr og ligger klægen direkte oven på sand uden tørv imellem. Ifølge karteringskortet er klægområdet afgrænset mod nord og syd af senglaciale smeltevandssedimenter.

18 14 Figur 10: Kortlægningsområdet ved Åbølling. Jordartskortet 1:25.000/1/er vist som baggrund og placeringen af de udførte håndboringer er markeret. Figur 11: Kortlægningsområdet ved Åbølling. Jordartskortet 1:25.000/1/er vist som baggrund og placeringen af de udførte håndboringer er markeret. Desuden er middelmodstanden 0,5-1,0 m u.t. for den indsamlede DualEM vist.

19 Klægens udbredelse, tykkelse og volumen For at give bedst mulige bud på ressourcens udbredelse og tykkelse er der i Geoscene3D lavet en 3D modellering af ressourcen. Der er opstillet én model pr. kortlægningsområde, dog ikke for Store Darum og Vester Åbølling. For førstnævnte viste en eventuel ressource sig at være så tynd, at den ikke ville være anvendelig, hvorfor der heller ikke er lavet analyser af denne. For sidstnævnte viste lerfraktionen sig, at være for høj til at de fundne aflejringer egner sig som ressource, se afsnit 3.3. Modellerne er opstillet som voxel-modeller med en cellestørrelse på 5 m i XY-dimension og 0,1 m i Z-dimension. Modellen har dermed principielt en mulighed for at opløse klæg-legemer ned til 2,5 m 3. Det bør dog understreges, at det ikke er muligt at foretage en så nøjagtig, sikker modellering af ressourcen, idet kravet til datagrundlaget vil være voldsomt. Samtidigt er der i modelleringen lavet en subjektiv vurdering ud fra en række betragtninger vedr. forekomstens størrelse, beliggenhed samt sikkerhed: Prioriteringen af data i modelleringen er i nævnte rækkefølge: Boringer med analyser, boringer uden analyser, geofysiske data. Mindre legemer, der ellers kunne tolkes som værende klægforekomster er ikke inkluderet, i særdeleshed hvis disse er isoleret fra ellers inkluderede legemer. Ses der mindre isolerede områder langs kanten af områderne der, ellers kunne tolkes som værende klægforekomster er disse kun inkluderet, hvis de er bekræftet af boringer. Hvor der er tvivl om ressourcens horisontale og i særdeleshed vertikale udbredelse er der anvendt et forsigtighedsprincip for at mindske risikoen for at man visualiserer for meget ler. Dette gælder særdeles, hvor data har svært ved at opløse afgrænsningen af ressourcen. Modellen er opstillet i dybder. Dette er gjort for at kunne negligere effekten af terræn og celler der delvist ligger over eller under terræn, og stadig tæller fuldt ud som klæg eller ej. Samtidigt minimeres antallet af modelceller, der reelt ikke anvendes i tolkningen, fordi de ligger over terræn, hvorved det effektivt er muligt at have flere celler i tolkningsgriddet. Modellerne er opstillet på baggrund af viden om områdets geologi (se afsnit 3.1), boringerne, analyserne og, som det gennemgående fladedækkende datasæt, de geofysiske resultater. Et screen dump af Geoscene3D miljøet ses i Figur 12. I 3D vinduet ser man den modellerede klægressource sammen med boringerne. På oversigtskortet ses områdeafgrænsning, boringer (røde prikker) og ortofoto klægens udbredelse i dybde 0,5 m u.t. På profilsnittet ses sammen med boringsstave de voxler, der er tolket som værende ressource. Som det ses, drejer dette sig om lerlaget, mens de underliggende aflejringer af postglacialt ferskvandsgytje og tørv i lighed med ferskvandssandet i dybden samt muldet i den nordlige (højre) del af profilsnittet, ikke er tolket som ressource. På baggrund af de tolkede voxler er det umiddelbart muligt at visualisere den tolkede udbredelse af ressourcen i forskellige dybder ligesom det er let at udregne ressourcemængden ud fra volumenet af de samlede voxler. Tykkelsen af ressourcen for de tre områder, hvor denne har en kvalitet, der gør den anvendelig ses i Bilag 1.2, Bilag 2.2 og Bilag 4.2. Bemærk, at der ikke findes et Bilag 5.2, da der ikke findes anvendelig ressource ved Vester Åbølling, og det er valgt at lave samme nummereringssystem for alle områder. Som tidligere nævnt vurderes ressourcen ved Store Darum ikke at være praktisk anvendelig, idet denne er for tynd. For at visualisere dette er det dog valgt at lave et kort over ressourcens tykkelse her (Bilag 3.2)

20 16 Figur 12 screen dump fra Geoscene3D miljøet. Profilsnittet er visualiseret syd (venstre) mod nord (højre). Emmerlev Sammenholdes geofysik og boringer tyder det på, at den anvendelige ressource i Emmerlevområdet findes i et sammenhængende område i den sydlige del. Udbredelsen og tykkelsen af dette er blevet modelleret i Geoscene3D og viser, at denne antager en tykkelse på op imod 1,4 m samt at den samlede ressourcemængde er m 3. Den maksimale udbredelse af ressourcen ses i Bilag 1.2. Vilslev Geofysikken og boringerne ved Vilslev indikerer et relativt komplekst område med flere mulige områder med anvendelig ressource, der er adskilt af områder, hvor denne ikke vurderes at findes. Det største sammenhængende område og samtidigt de største tykkelser findes i den vestlige ende af området, hvor ressourcen er op imod 0,8 m tyk. I tre mindre områder mod øst vurderes det ligeledes, at der findes ressource. Baseret på modelleringen af ressourcen er den samlede ressourcemængde ved Vilslev m 3. Den maksimale udbredelse af ressourcen ses i Bilag 2.2. Tjæreborg Baseret på geofysik og boringer vurderes det, at der findes anvendelig ressource i store dele af området ved Tjæreborg, samt at denne i store dele af området er op imod 1,3 m tyk. Baseret på modelleringen af ressourcen er den samlede ressourcemængde ved Tjæreborg m 3. Den maksimale udbredelse af ressourcen ses i Bilag Klægens kvalitet I tidligere digeprojekter er kvalitetskravene til klæg listet som følgende /8/, /9/: Lerindhold (kornstørrelse <0,002 mm): 10 % 50 % Sandindhold (kornstørrelse >0,063 mm): <50 % Vandindhold, in-situ: <90 % Organisk indhold: <15 % (kun fastsat i /8/)

21 17 Resultater af analyserede lag fremgår af Tabel 1 i kapitel 4. Organisk indhold: Bestemmelserne af glødetab ligger alle under grænsen på 15 %. Som beskrevet i afsnit 2.3 er glødetabet et konservativt estimat for det organiske indhold, så det faktiske organiske indhold må forventes at være lavere. Da værdierne er under grænsen på 15 %, er der ikke udført korrigerende plasticitetsforsøg. Vandindhold: Bestemmelserne af vandindhold ligger alle under grænsen på 90 % in-situ vandindhold. Lerindhold: Som det fremgår af skema 1 er det opstillede kvalitetskrav opfyldt for alle analyserede prøver ved områderne Emmerlev, Tjæreborg og Vilslev. Lerindholdet ligger dog i den høje ende af den anvendelige skala. Det gennemsnitlige lerindhold er: Emmerlev, ~40 %; Tjæreborg, ~44 % og Vilslev, ~45 %. Ved Vester Åbølling er lerindholdet for højt. Det ligger dog kun marginalt over de 50 %. Sandindhold: I alle de analyserede prøver ligger sandindholdet under grænsen på 50 %.

22 18 4. SKEMAER Sammenfatning af analyseresultaterne i skema Tabel 1 Analyserede lag DGU.nr. Prøven skønnes gyldig i intervallet (mut) Top d top Bun Lab. Nr. Under gvs. Klægkvalitet ler % silt % sand % Prøvetagningsdybde (mut)* bun d Vandindhold % ,5 0,4 0,0 0,7 EM6-1 Nej Anvendeligt 44,6 47,9 7,5 38,3 5, ,0 0,9 0,7 1,4 EM6-2 Ja Anvendeligt 31,8 42,3 25,9 47,2 6, ,5 0,1 0,1 1,3 EM2-2 Ja/nej Anvendeligt 47,0 48,0 5,0 33,2 4, ,5 0,4 0,3 1,1 EM7-2 Ja/nej Anvendeligt 44,6 46,7 8,7 32,0 5, ,5 0,4 0,35 1,0 EM10-2 nej Anvendeligt 29,6 52,4 18,0 30,6 3, ,5 0,4 0,3 0,7 TJ8-2 Ja Anvendeligt 40,4 53,1 6,5 52,7 7, ,0 0,9 0,7 1,3 TJ8-3 Ja Anvendeligt 41,0 51,7 7,3 56 6, ,5 0,4 0,3 0,9 TJ9-2 Ja/Nej Anvendeligt 46,9 40, ,9 6, ,5 0,4 0,2 1,15 TJ10-2 Nej Anvendeligt 47,9 44,6 7,5 43,9 9, ,5 0,4 0,2 0,75 VI17-2 Ja/nej Anvendeligt 46,9 46,3 6,8 58,0 7, ,5 0,4 0,1 0,8 VI23-2 Ja Anvendeligt 43,6 30,4 26,0 66,0 7,9 Glødetab % ,5 0,4 0,1 0,9 VÅ12-2 Ja/nej Ikke egnet 53,6 37,9 8,5 54,8 9, ,5 0,4 0,1 0,8 VÅ13-3 Nej Ikke egnet 53,4 40,2 6,4 44,0 10,2 * mut: meter under terræn

23 19 5. KONKLUSION 5.1 Kortlægningsresultaterne I de kortlagte områder er der fundet klægaflejringer i 4 af de 5 områder. I 3 af disse opfylder klægen de kvalitetskrav, der oftest stilles i forbindelse med digeopbygning/forstærkning. De tre områder med anvendeligt klæg er: Emmerlev, Tjæreborg og Vilslev, mens klægen ved Vester Åbølling har for højt et lerindhold. Ved Store Darum blev der kun fundet meget tynde aflejringer af klæg. Ved Emmerlev er der fundet klæg med et gennemsnitligt indhold på: Ler: ~40 %; Sand: ~13 %; In-situ vandindhold: ~36 % og glødetab: ~5 % Ved Tjæreborg er der fundet klæg med et gennemsnitligt indhold på: Ler: ~44 %; Sand: ~9 %; In-situ vandindhold: ~47 % og glødetab: ~8 % Ved Vilslev er der fundet klæg med et gennemsnitligt indhold på: Ler: ~45 %; Sand: ~16 %; Insitu vandindhold: ~62 % og glødetab: ~8 % Ved Vester Åbølling er der fundet klæg med et gennemsnitligt indhold på: Ler: ~54 %; Sand: ~7 %; In-situ vandindhold: ~49 % og glødetab: ~10 % Mængderne af klæg i de egnede områder er blevet modelleret og estimeret i GeoScene3D og udgør mængder som angivet i nedenstående Tabel 2: Område Ha m 3 anvendeligt klæg Emmerlev Tjæreborg Vilslev Tabel 2 Mængden af klæg i områder Ved Emmerlev står grundvandsspejlet overordnet omkring 0,8-1,0 m u.t. Klægen går maks. til 1,4 m u.t. Store dele af den kortlagte klæg kan derfor graves uden gravning under grundvandsspejl. Det vurderes dog at være et kunstigt vandspejl, der er betinget af dræning. Ved Tjæreborg er vandspejlet generelt omkring 1,0-1,5 m under terræn, men er også registreret ved terræn. Dette vurderes dog at være overfladevand, som løber til borehullet. Klægen går maks. til 1,3 m u.t. Store dele af den kortlagte klæg kan derfor graves uden gravning under grundvandsspejl. Det vurderes dog at være et kunstigt vandspejl, der er betinget af dræning. Ved Vilselv er vandspejlet generelt omkring 0,5 m under terræn, men er også registreret ved terræn. Dette vurderes dog at være overfladevand, som løber til borehullet. Klægen går maks. til 0,7 m u.t. Hvis klægen skal udnyttes ordentligt her skal der etableres drænende tiltag, hvis der ikke skal graves under grundvandsspejlet. 5.2 Kortlægningsmetoden Dette projekt er også blevet udført med henblik på at teste den geofysiske DualEM metode til at kortlægge klæg-aflejringer med. Til at verificere de geofysiske resultater er der blevet udført håndboringer samt analyser for at kvantificere de faktiske lerindhold, sandindhold, vandindhold og organiske indhold.

24 Resistivitet (Ohmm) Resistivitet (Ohmm) Resistivitet (Ohmm) Resistivitet (Ohmm) 20 Prøverne er blevet udtaget så niveauspecifikt som muligt. Den med DualEM målte modstand er efterfølgende blevet aflæst i de geofysiske datasæt i de samme punkter og dybder, som der er udført analyser. I nedenstående diagrammer, Figur 13, er lerindhold, sandindhold, vandindhold og glødetab sammenlignet med den målte modstand. Som det fremgår af diagrammerne er der ingen sammenhæng mellem lerindhold eller sandindhold og modstanden. Her bør man dog igen have in mente, at modstanden kan være præget af saltvand i aflejringerne. For glødetab (som er et estimat for det organiske indhold) og vandindhold er der en svag (men ikke signifikant) tendens til stigende modstand med faldende vandindhold og faldende glødetab. Dog falder punkterne for Vilslev uden for trenden mht. vandindhold. Modstanden lader derfor til at være styret mere af vandindhold og organisk indhold end ler/sandindholdet Emmerlev Tjæreborg 10 Emmerlev Tjæreborg Vilslev Vilslev Vester Åbølling Vester Åbølling Ler % Vand % Emmerlev Tjæreborg 10 Emmerlev Tjæreborg Vilslev Vilslev Vester Åbølling Vester Åbølling Sand % LOI % Figur 13: Plots med lerindhold, sandindhold, glødetab (Loss on Ignition, LOI) og vandindhold sammenholdt med resistiviteten. I området ved Emmerlev er der i den nordlige del registreret lave modstande, som ikke er klæg, men derimod tørveaflejringer. Ligeledes er der fundet områder med lav modstand ved Store Darum, hvor der også er tørv i stedet for klæg. Det gælder i øvrigt for alle områder, at de lave modstande går dybere end klæglaget. Dette er grundet i at, der under klægen som oftest er aflejringer af tørv/gytje, som også har lav modstand. Det lader faktisk til at tørv/gytje har lavere modstand end klægen. Ved at sammenholde boringer og geofysiske data i en 3D model kan det lade sig gøre at estimere grænsen mellem de to aflejringstyper og derved estimere mængden af klæg. Overordnet for metoden kan det konkluderes, at: Områder, hvor der kan findes klæg kan effektivt afgrænses. Uinteressante områder med sand/moræneler kan nemt fra-screenes. DualEM metoden kan ikke alene sige noget om aflejringernes ler- eller sandindhold. Geofysikken skal verificeres og holdes op imod boringer og evt. analyser. Boringerne kan med fordel udføres som håndboringer, da klægen ligger relativt overfladenært.

25 21 6. EVENTUELLE ANBEFALINGER AF SUPPLERENDE UNDER- SØGELSER Det vurderes, at kortlægningsbehovet inden for de fem områder generelt er opfyldt. Dog kunne man overveje, at udvide områderne. F.eks. er der i jordartskortet karteret klægforekomster nord for det kortlagte område ved Vilslev samt ved for området ved Store Darum.

26 22 7. REFERENCER /1/ Jordartskort, 1:25.000, GEUS /2/ DGF Bulletin nr. 1- Vejledning i Ingeniørgeologisk prøvebeskrivelse, Revision 3, 2009 /3/ CEN ISO/TS : Geotechnical investigation and testing Laboratory testing of soil Part 4: Determination of particle size distribution /4/ VD Glødetab /5/ Råstofkortlægning, klæg, Rambøll, 7. august 2014 /6/ Råstofkortlægning, DualEM421, Rambøll, 22. december 2013 /7/ Bestemmelse af plasticitetsindeks ud fra glødetab på uorganisk materiale, Peter Stockmarr, NGM 2008 /8/ Digelagene for Rejsby og Ballum-Astrup Diger, SAB, COWI /9/ Darum Tjæreborg dige Forstærkning, , SAB, Kystdirektoratet 1992