Hydrogeologic characterization of the abandoned mining site of Castelejo, Portugal by VLF-EM & RMT-R geophysical surveying

ResumenHay alrededor de 175 minas abandonadas en Portugal, de las cuales unos 60 son antiguas explotaciones de uranio. La mina de uranio Castelejo está ubicada a unos 2 km al W de Vila Cortês da Serra, en el distrito de Guarda, en la cuenca del río Mondego. En términos geológicos, la mina se localiza en un granito de grano medio e dos micas con tendencia porfiroidal. La explotación comenzó con dos minas a cielo abierto entre 1979 y 1990, que produjeron alrededor de 132 toneladas de U3O8. Desde 1992, la producción comenzó a llevarse a cabo a través de la lixiviación in situ con H2SO4 de materiales de bajo contenido en uranio. La circulación de las aguas superficial y subterránea está estructuralmente condicionada por la fracturacion intensa en la zona. Dos campañas geofísicas de exploración se llevaron a cabo a fin de caracterizar el sistema de fracturas. La primera fue una investigación con el método VLF que nos permitió identificar los principales sistemas de fallas que pueden proporcionar rutas para el flujo de las aguas subterráneas. A partir de la segunda campaña, que fue un estudo llevado a cabo con el método RMT en una caja de falla que reproduz o gradiente natural de la mina, se obtuvieron las resistividades y espesores del material de granito intemperizado. Los perfiles obtenidos muestran que la resistividad disminuye con el aumento de profundidad.Este aspecto puede deberse a causas naturales - el material que llena la caja de falla es más intemperizado en profundidad que en la superficie - o puede indicar contaminación en profundidad, debido al drenaje ácido de las minas.

There are about 175 abandoned mining sites in Portugal, of which about 60 are old uranium workings. The Castelejo mine is an old uranium located about 2 km W of Vila Cortês da Serra, in Guarda district, on the River Mondego basin. In geologic terms, the mine is located in medium-grained two-mica monzonitic granite, with porphyroidal tendency. Exploitation started with two open cast mines between 1979 and 1990 which produced about 132 tonnes U3O8. From 1992, production started to be carried out through the in situ H2SO4 leaching of the mine’s low-grade materials. The superficial and groundwater circulation are structurally conditioned by the intense fracturing in the area. Two exploratory geophysical field campaigns were conducted in order to characterize the fracturing. The first was a VLF survey that allowed us to identify major fault systems that may provide paths for groundwater flow. From the second campaign, which was an RMT survey conducted at a fault gauge which records the mine natural gradient flow, we obtained the resistivities and thicknesses of the weathered granite material. The profiles obtained show that resistivity declines with increasing depth. This fact may arise from natural causes – the material which fills the fault gauge is more weathered at depth than on the surface – or it may indicate contamination at depth, due to acid mine drainage.