REPUBllEK VAN SUJO·AFR1KA REPUBLIC OF SOUTH AFRICA

DEPARTEMENT VAN MYNWESE DEPARTMENT OF MINES

GEOLOGIESE OPNAME GEOLOGICAL SURVEY

J Boorplekaanwysing vir Water

op die Serie Ecca en

meegaande Doleriet van

Suidoos-Transvaal

BULLETIN 50

deur

J. R. Vegter, M.Se. en G. J. Ellis

With a summary in English entitled:

SELECTION OF BORE-HOLE SITES FOR WATER ON THE ECCA SERIES AND ASSOCIATED DOLE RITE OF THE

SOUTHEASTERN TRANSVAAL

Kopiereg Voorbehou/Copyright Reserved

Gedruk deur die Staatsdrukker, Bosman· straat, Pretoria. Verkrygbaar van die

Staatsdrukker, Pretoria en Kaapstad.

1968

Printed by the Government Printer, Bosman Street, Pretoria. Obtainable from the Government Printer, Pretoria

and Cape Town.

DEPARTEMENT VAN MYNWESE DEPARTMENT OF MINES

Sekretaris Secretary J. J. A. Nel, MA, LL.B.

GEOLOGIESE OPNAME GEOLOGICAL SURVEY

Direkteur Director

Geredigeer deur Edited by

Hoof, Seksie Publikasies Head, Publications Section

O. R. van Eeden, D.Sc.

L. E. Kent, M.Sc., Ph.D. Assistent-direkteur jAssistant Director

L. N. J. Engelbrecht, B.Sc. Hoofgeo/oog jChief Geologist

Sf

I. IN

A. B.

n. FI

A. B. C. D.

E.

Ill. GI

IV. PC Et

V. BC A. B. C.

D.

E.

F.

G.

H.

VI. KV

VII. Et -A A. B.

C. D.

Sl

SI

RJ

t Director

·t

INHOUD

SAMEVATTENDE OORSIG ... '., ............... '" ., ....... . B1adsy

1

1. INLEIDING................................................ 2

A. ALGEMEEN ........................................... 2

B. GRONDWATERVERBRUIK EN WATERBOORWERKSAAMHEDE 4

1. Waterverbruik op Pia se ............. . . . . . . . . . . . .. . . . . . 4

2. Waterverbruik deur Dorpe en die Suid-Afrikaanse Spoorwee . 6

3. Aanta1 Gate Geboor vir Water en Resultate Verkry .. . . . . . . 7

H. FISIOGRAFIE '" . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

A. RELIEF EN AFWATERING """""""""" " " " " " 9

B. FONTEINE ............................................ 10

C. KLIMAAT ............................................. 13

D. GROND ............................................... 13

E. PLANTEGROEI ........................................ 14

III. GEOLOGIE ............................................... 14

IV. POREUSHEID EN DEURLATENDHEID V AN ECCAGESTEENTES EN DOLERIET .......... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

V. BOORPLEKAANWYSING .... :............................... 18

A. ALGEMEEN ........................................... 18

B. ECCAGESTEENTES WEG V AN DOLERIETINDRINGINGS . . . . 19

C. GANGE EN HULLE KONTAKSONES ...................... 26

D. VERWERINGSKOMME EN LENSE V AN SEDIMENTE IN DOLERIETPLATE .................. :.................. 31

E. VERWEERDE EN GEBROKE BOONSTE KONTAKSONES VAN DOLERIETPLATE ..................................... 32

F. VERWEERDE EN GEBROKE ONDERSTE KONTAKSONES VAN DOLERIETPLATE ................................ .

G. TWEE TIPERENDE GEDEELTES VAN DIE GEBIED ...... .

H. WAARDASIE VAN RESULTATE BEHAAL MET WETENSKAPLIKE BOORPLEKAANWYSING .............. .

40

45

47

VI. KWALITEIT VAN GRONDWATER ............................ 51

VII. ENKELE ASPEKTE VAN GRONDWATERBEWEGING, -AANVULLING EN -VOORRADE ........ " ... , ............. , . S2 A. POMPTOETS TE LESLIE .............................. . S2

B. EFFEKTIEWE POREUSHEID V AN OF BERGING IN SEDIMENTERE GESTEENTES .......................... . 60

C. LANGTERMYN-WATERVLAKWAARNEMINGSTE LESLIE ... 61

D. GRONDWATERAANVULLING .......... .................. \6S

SUMMARY IN ENGLISH. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67

BIBLIOGRAFIE ........................................... 77

REGISTER ................. '" ... , ..... , . ..... . . ... . .... .. 79

(Hi)

I ~ r f

Figuur

1.

2.

3 (a).

(b).

4.

5.

6.

7.

8.

9.

10 (a).

(b).

11.

12 (a).

(b).

13 (a).

(b).

14.

15.

16 (a).

(b).

LYS VAN ILLUSTRASIES

TEKSFIGURE

Liggingskaart ...................................... .

Gegewens van gate geboor deur die Departement van Waterwese (vroeer Besproeiing) 1910-1960 ............. .

Soortlike elektriese weerstand van Eccagesteentes by geslaagde en mislukte boorgate waar doleriet afwesig is. Verband tussen seartlike elektriese weerstand van Ecca .. gesteentes waar doleriet afwesig is, en persentasie geslaagde boorgate ................................. .

Toepassing van elektriese weerstandsmetode vir boorplek­aanwysing op Eccagesteentes waar doleriet afwesig is.

Sketsplan en geologiese profie! wat boorgate in Ecca ... gesteentes met be trekking tot die gras Fitl&erhuthia sesleriaeformis aandui .............................. .

Verspreiding van lewerinr;s van geslaagde boorgate in Eccagesteentes weg van dolerietindringings vergeleke met die van aUe geslaagde boorgate in die gebied.

Voorbeelde van boorgate in en langs dolerietgange in Eccagesteentes ............... ..................... .

Verspreiding van lewerings van geslaagde boorgate in en langs dolerietgange vergeleke met die van alle geslaagde boorgate in die gebied .............................. .

Boorplekaanwysing op verweerde en gebroke doleriet.

Verband tussen persentasie geslaagde boorgate en soort .. like elektriese weerstande van die verweerde en gebroke gedeeltes van dolerietplate. Verspreiding van lewerings van geslaagde boorgate in dolerietplate vergeleke met die van aHe boorgate in die gebied ........................................... .

Waterdraende skalielens in doleriet . .................. .

Verspreiding van dieptes waarop boonste kontakte van dolerietplate getref is. Persentasie geslaagde boorgate vir verskiUende reekse dieptes na boonste kontakte van plate . .............. " .

Dieptes waarop water getref is in geslaagde boorgate met betrekking tot die boonste kontakte van dolerietplate. Verspreiding van lewerings van geslaagde boorgate wat water in die boonste kontaksones van dolerietplate getref het, vergeleke met die van aHe geslaagde boorgate in die gebied ............ .......................... .

Boorplekaanwysing op die boonste kontaksones van dolerietplate ...................................... .

Boorplekaanwysing op die onderste kontaksone van 'n dolerietplaat ........................................ \

Verspreiding van dieptes waarop onderste kontakte van dolerietplate getref is. Persentasie geslaagde boorgate vir verskiUende reekse dieptes na onderste kontakte van plate . ............... .

(iv)

Bladsy

3

11-12

21

22

23-24

25

27-28

30

33-34

35

36

38

39

41-42

43

44

Figu 17 (,

(I

18.

19.

20.

21.

22.

23.

Voub

1.

2.

Bladsy

3

11-12

21

22

23-24

25

27-28

30

33-34

35

36

38

39

41-42

43

44

Figuur

17 (a).

18.

19.

20.

21.

22.

23.

(b).

Voublad

Dieptes waarop water getref is in aHe geslaagde boorgate met betrekking tot die onderste kontakte v'an dolerietplate ongeag of die kontakte bo of ender die grondwatervlak is. Dieptes waarop water getref is in geslaagde boorgate met betrekking tot die onderste kontakte van dolerietplate waar die kontakte dieper as die grondwatervlak is.

Verspreiding van lewerings van geslaagde boorgate wat water in die onderste kontaksones van dolerietplate getref het, vergeleke met die van a!1e geslaagde boorgate in die gebied ..................................... .

'i}ergelyking van resultate behaal met geologies .. geofisiese en ander metodes van boorplekaanwysing ............. .

Boorgate en verwering van dolerietplaat te Leslie.

Watervlakskommeling en hoeveelheid water gepomp tydens pomptoets van boorgat 4 (G 9316), Leslie ............. .

Watervlakskommeling in hoorgat 2 te wyte aan pomp van naburige boorgate, Leslie .......................... .

Bladsy

46

48

49-50

56

57-58

62

Effek van reen op grondwatervlak in boorgat 2, Leslie. 63-64

VOUBLAAIE

1. Geohidrologiese kaart van tn gebied rondom Leslie.

2. Geohidrologiese kaart van tn gebied noordwes van Stan .. derton.

Cv)

t-

t t

!

I I

i. ! i

I 1

I I I i I I !

.1 ~ , , ~

I £ ,

BOORPLEKAANWYSING VIR WATER OP DIE SERIE ECCA EN MEEGAANDE DOLERI ET VAN SUIDOOS- TRANSVAAL

SAMEVATTENDE OORSIG

Sandsteen, grintsteen, skalie en moddersteen van die Serie Ecca is in die afwesigheid van oop nate en breuke baie min deurlatend en lewer dus nie bruik .. bare hoeveelhe4e water in boorgate nie. Indringing deur doleriet en verwering­

prosesse het albei 'n belangrike rol gespeel in die ontstaan van deurlatende sones in hierdie sedimentere gesteentes. Waterdraende strukture is die volgende:

(i) Verweerde en gebroke sedimenHhe gesteentes wat nie in verband staan met dolerietindringings nie.

Cii) Gebakte en sterk genate sedirnentere gesteentes 1angs dolerietgange.

(iii) 8ma1 verbrokke1de do1erietgange.

(iv) Verweringskomme in dolerietplate en sterk genate lense van sedimente ingesluit in plate.

(v) Verweerde en gebroke boonste kontaksones van dolerietplate.

(vi) Verweerde en gebroke onderste kontaksones van do1erietplate.

Die gebakte kontaksones is alleen deurlatend tot dieptes waar hulle aan verweringsprosesse onderworpe is.

Die magnetometer (vertikale komponent) word gebruik om dolerietindringings op te spoor en die posisies van kontakte daarvan te bepaal, terwyl die elektriese

weerstandsmetode gebruik word om die diepte van verwering in dolerietplate en langs die rande daarvan vas te stel en om die diepte na onderliggende doleriet .. plate en die soortlike elektriese weerstand van sedimentere gesteentes wat verband hou met hulle waterdraende eienskappe, te bepaal.

In vergelyking met waterwysers s boere, boormanne en -inspekteurs, kan bykans 50 persent op die koste vir die daarstelling van 'n geslaagde boorgat (meer as 100 g.p.u.) bespaar word deur boorp1ekke geologies-geofisies aan te wys.

Hoewel die soortlike Jewering of effektiewe poreusheid van die sedimentere gesteentes en doleriet nie bepaal is nie, word dit vir die eerste 100 voet sedi­mentere gesteentes onder die grondoppervlak, op nie meer as gemiddeld 1 persent gestel nie. Die voorraad ondergrondse water gehou in beide sedimentere gesteen­tes en verweerde doleriet word op nagenoeg tn halfmi1joen gelling per morg geskat (1 morg = 2.12 acres of 0.858 hektaar). Aanvulling is waarskynlik om en by 4 tot 5 persent van die gemiddelde jaarlikse reenval, terwyl die verbruik van ondergrondse water in 1960 gemidde1d slegs 0.1 persent van die gemidde1de reenval was. Die hoeveelheid water wat jaarliks per morg oppervlak uitgepomp

word, is ongeveer 1500 gelling wat 'n baie klein breukdeel van die gebergde watervoorraad is.

Die verbruik van ondergrondse water op plase in die Distrikte Bethal en 8tanderton het na beraming ongeveer verdubbel in die tydperk 1950 tot 1960, terwy 1 daar slegs tn geringe toename was in die gebruik van oppervlakwater. In 1960 was die digtheid van boorgate met bruikbare water op plase in bogenoem­de twee distrikte een boorgat vir ongeveer e1ke 240 morg. 8edert 1960 word baie min water in die gebied wat ondersoek is, vir stedelike gebruik aangewend.

1

1. INLEIDING

A. ALGEMEEN

Een van die skrywers, wyle G.]. Ellis, het oor 'n tydperk van 8 jaar -vanaf middel 1951 tot middel 1959 - boorplekke vir water met behulp van geofisiese metodes op die Hoeveld van Suidoos-Transvaal aangewys. Hy het hierdie werk in sy hoedanigheid as Tegniese Beampte en later as Senior Tegniese Beampte van die Geologiese Opname onder die leiding en toesig van ]. F. Enslin en die medeskrywer gedoen. Boorplekke is hoofsaaklik op plase van applikante vir staatsboormasjiene aangewys. Onderstaande tabel gee 'n idee van die werk wat in die Distrikte Springs, Delmas, Nigel, Heidelberg, Bethal en Standerton gedoen is.

Tabe1 1 Table 1

Geta1 p1ekke ondersoek (hoofsaak1ik p1ase, ook spoorweg­stasie- en skoolterreine, dorpsgronde, ens.)

Number of places investigated (mainly farms, also railway station and school grounds, townlands, etc.)

Geta1 boorp1ekke aangewy s Number of bore-hole sites selected

Getal elektriese weerstahdsdieptemetings gedoen Number of electrical resistivity depth-probes made

Getal magnetometerstasies waargeneem Number of maanetometer stations observed

Getal boorgate elektries opgemeet Number of bore-holes logged electrically

631

1130

± 42,000

± 50,000

280

Alhoewel bogenoemde distrikte deur verskeie formasies beslaan word, naamlik deur gesteentes van die Sisteme Witwatersrand, Ventersdorp, Transvaal en Karoo, is hierdie publikasie gemoeid met boorplekaanwy­sing op en grondwater in die Serie Ecca van die Sisteem Karoo en in meegaande dolerietindringings. Ongeveer 900 boorplekke is deur Ellis en ander lede van die Geologiese Opname gedurende die tydperk 1949 tot 1959 op die Serie Ecca en op doleriet wat intrusief daarin is, aange­wys. Die boorplekke val feitlik almal in 'n gebied begrens deur lengte­graadlyne 28°40' en 29°30'0 en breedtegraadlyne 26°15' en 27°S (kyk fig. 1). Dit is hierdie gebied wat die onderwerp van hierdie bulletin uitmaak. Afgesien van boorplekaanwysing is ook 'n beperkte ond,ersoek ingestel na grondwateraanvulling en -beweging. In'n referaat V~ln die Hidrologiese Konferensie te Nairobi in 1961, het skrywers die bevindings van hierdie bulletin opgesom (Vegter en Ellis, 1961, p. 390).

Die gebied is een van die vernaamste mielieproduserende streke in die Republiek. Benewel\s mielies, word onder andere kafferkoring, sonne­blomme, hawer, tefgras, droe bone en aartappels verbou. Beeste en

2

) '----

( ) "

/\

\-

'0 o

-0

'" N

r-l .~

ro - ~ <: - ~ ;..:; C "'<1> 5 i.o <1> ~. <! 0.. 0'" 0 0 0 Ul Ul ::s ro-ro- c Cl) ro jl) :0;- .... !l> .... .... M- o ~.

o..=:;Sl"'t- ::s$l1 !l> Ul '" 0 0 .... <1> ::> ::> ..... 00 1--0 f""""',. :::s ..... tx:tg::> 0.:!1 ex> 0 0 '" ::> 0. ::So..o~~~O'Q \O~ ~gQ 0 0 0 0 <1> <1> ~. O'Q .... ·ro .... ·'<!(I)ro ..,..~. !:;-'< '0 0. ::> , <1> rnro~::s~1 I \0 r:tJ I ......

~<"""'''*'''''~'''"'''=''o'''''''''''''''''''''«_ ="",,,,,,,,,,,,,,.''-''''''CO''"''@''''''

w

<­\

SPRIN~.

'" ~ ,.. Nigel

DELMAS

·1· . Devon .1'

" ~

" :..----1: J

. . .;--NIGEL . . . r.-/. II .'. /V~ubl~d 1

o ·1 ·r . / . 2630' '. ... .~. LEGENDE LEGEND ---

~ Etage Midde!-Ecca met loslappe van Etage Bo-Ecca ~ Middle Ecca Stage with Qutliers of Upper Ecca Stage

~-;'l Iv Vv Yvl

/)/))/

Sisteem Ventersdorp Ventersdorp System

.' . :J .. I . \

HEIOELBERG '.I-.~) .

~1·····.····Y· ,: ·f~~v ~"~~~,_,~.' I

~ tt 'i :-~ Sisteem Witwatersrand

Witwatersrand System ':'~ '\ 1/' v 11 \I ",_"_: /.

t' v v \ .. : .. '. .}' I Gebied behande! in teks L ___ Area dealt with in text

~

Myi 10

Goudmyn Gold-mine

Distriksgrens District boundary

o ! ! I ! I I I

/ 10

Spoorlyn Rai Iway-line

20 Miles

v1v

v v v'. G.reYlingstad .' '(. v v " . 'r-' , ",,.. .-< '---!Y1I' ,I '."v,· . j ..

v " •

Iv V~_\:.~' ;"-, .

v v.!.;' ,/:':..v_' . ~'~r;:v V\li?.,. ':~-~;}",

. 1~-.7y/r ~ .,~~~ :', . . [' . ~f1" d' .. ·S.>/7 I·' .~

f:' 27°00'-~' -.:.

. .....:...~ ... '. \f·i~ie~·. Ve.e. .-,..

28°30'

v- - CD ~ - c '0 (IQ ~ Cb ~ O'Q - '-.

'" .... <1> ~ ..... ('[)~-o~ '" ~.~ <1> 0. .... .... ..... '<!<!I"-f Ul Ul ..... =:s Po> f/J ID

00 O'Q Ul ::s

" (. ___ --' "-- -"'v\ . "-) ru il \/ .

) RietSP

/ ,- r'" -1' '"

29°30'

-:-"""7'- . ., [-'-)

"0 o ~J.

Kinross ~ .~

BETHAL

l I

......... ~\ .... .•. Charl '.' .'~'.

. Ce!1iers . '.'

. STANDERTON

Folder 2

. '1

I I I

'1 Bethat

29°30'

(

\ '"" /

/ /'

1 26°30'­

L.

(

.1

I I J

.......,

\

/ 27°00'

j

/

Fig. 1. - Liggingskaart/Locality map.

""~

~

skape maak 'n belangrike deel van die boerderybedryf uit. Heelwat melk word geproduseer. Afgesien van die boerderybedryf is daar vier jong goudmyne suid van Kinross gelee.

Die grootste dorpe in die gebied is Bethal en Standerton. Kleinere dorpe of dorpies is Devon, Eendrag, Leslie, Kinross, Trichardt, Brendan, Evander, Char! Cilliers en Greylingstad.

B. GRONDWATERVERBRUIK EN WATERBOORWERKSAAMHEDE

Grondwater word op plase gebruik en in die ver!ede is al die kleinere dorpe van water uit boorgate voorsien. Die Winkelhaakgoudmyn en die myndorp Evander was aanvanklik ook van grondwater afhanklik.

1. Waterverbruik op Plase

Landbousensusgegewens vir die jaar 1959-60 (Republiek van Suid­Afrika, Buro vir Statistiek, 1964) is gebruik om 'n beraming te maak van die waterverbruik op plase in die ses distrikte, gedeeltes waarvan die gebied onder behandeling uitmaak. Die berekenings berus op die aan­names dat die daaglikse verbruik per persoon en per stuk grootvee 10 gelling per kop, kleinvee 1 gelling en vir 'n melkery 1000 gelling is (die getal melkerye word nie in die landbousensus aangegee nie en is geskat). Dit is aangeneem dat grond onder besproeiing vanwee die betreklik hoe en bestendige reenval slegs 12 dui m water per jaar ontvang, m.a.w. ongeveer 0.575 miljoen gelling per morg per jaar.

Aangesien die Distrikte Bethal en Standerton in hulle geheel fisio­grafies, geologies en landboukundig soortgelyk is aan die gebied onder bespreking, is die syfers vir hierdie twee distrikte moontlik 'n beter weerspieeling van die waterverbruik in die gebiedi as die vir die orige vier distrikte waar 'n verskeidenheid geologiese formasies voorkom of as die vir al ses distrikte saam.

Dit is duidelik dat ondergrondse water 'n belangrike rol speel in die boerderybedryf van die ses distrikte. In werklikheid word meer as die gemiddelde van 45 persent uit ondergrondse bronne verkry want in die sensusopname en dus noodgedwonge in tabel 2, word fonteinwater inge­sluit by ander oppervlakwaters. As hiermee rekening gehou word, kan met veiligheid aanvaar word dat ondergrondse water in minstens 50 persent van die behoeftes voorsien. Indien besproeiing buite rekenio', gelaat word, skuif die syfer op na meer as 70 persent.

Volgens beramings gebaseer op die landbousensus van die jaar 1949-50 (Unie van Suid-Afrika, Bura van Sensus en Statistiek, 1952), het boorgate en putte in 1950 slegs in 32 persent van die plaasbehoeftes

4

0< \0' 0>< -.

::r ~. re ro ., '" :>i-CD " '"'- g (0 (D ~ <: ..... <.; W ~ ,.,

iD ~ " ~

8 .... CD ~!:l 0.. "'"I: ...... !ll ~. o 0 ..., <! (t): ro ::l ro CD w :>;" CD CD CD .., ~ '-0 ('[) UJ ...... !:l [IJ '" 3 0 er::l )-<. so :3 (TQ re '" '" '" ~. '" ~. ~. a ~ U1~' '" '" .., CD [IJ w '" '" 0..",

~NW t-O. ,... O'Q 0.. 0.. 0.. ..... <"+ 0.. 1-&_ '" e: .,... 1-'-_ J--l § 0..<: ~. 0.. re W CD o CD CD '-' W OUlJrlro .......... ...,.-

8.,~~~9 ~ ~. W 0.. ~ . ..,

'" .., '" ~ [IJ, .., ... ' O:l I re re re roooooo. re '"

, CD CD CD (JQ :>;"

fl¥W"~''''''''''*'''''~''"'''''''''''''''' __ '' ~_~, '~~_="'~ """""""'~~=',~,,~,~"~''''"'

Distrik

District

(Jl

Springs Delmas Nigel Heidelberg Bethal Standerton 'Al-;-~s distrikte

All six districts

* 1 morg 1 morgen

2.12 acres

Tabel 2. - BERAAMDE WATERVERBRUIK OP PLASE GEDURENDE 1960 Table 2. - ESTIMATED WATER CONSUMPTION ON FARMS DURING 1960

Verbruik in mHjoen 'gelling

Totale Van ander

oppervlak bronne

van pIa se Uit

boorgate (fonteine, (10 3 morg)

en putte damme, riviere)

Consumption in million - . gallons Total From other area

From sources offanns

bore-holes (springs, (10 3 morgen) and wells dams,

rivers)

15.6 70 120 122.0 290 400 93.3 260 150

386.0 600 1120 365.2 410 360 533.9 700 730

1516.0 2330 2880

= 0.858 hektaar hectare

Verbruik uit boorgate en putte

Totale Persentasie Uitgedruk as verbruik verkry uit

Bereken in persentasie van (miljoen boorgate

gelling gemiddelde gelling) en putte

per morg* jaarlikse reenval (700 mm)

Consumption from bore-holes and -.

wells Percentage Total

obtained Expressed as consumption Calculated a percentage from

(million bore-holes in gallons of mean

gallons) and wells per morgen* annual rainfall

(700 mm)

190 37 4480 0.33 690 42 2380 0.18 410 63 2790 0.21

1720 35 1550 o.li 770 53 1120 0.08

1430 49 1310 0.10

5210 45 1540 0.11

"~'''o'\'w~

in bogemelde ses distrikte voorsien. Die totale beraamde waterverbruik in die ses distrikte het gedurende die tydperk 1950-60 met 32 persent toe geneem. In die Distrikte Bethal en Standerton is die geskatte toename 36 persent. Die geskatte toename in die gebruik van oppervlakwater insluitende fonteinwater was gering: 14 persent vir die ses distrikte saam en slegs 7 persent in die geval van Bethal en Standerton. Die beraamde gebruik van water uit boorgate en putte het egter met 73 persent in die ses distrikte saam en met 98 persent in Bethal en Standerton toegeneem.

2. Waterverbruik deur Dorpe en die Suid-Afrikaanse Spoorwee

Die groot dorpe in die gebied, Bethal en Standerton, is afhanklik van oppervlakwater. Wat die kleiner dorpe betref was die watervoorsiening tot middel 1967 soos volg:

Devon (Bevolking 1964: Blankes 183; nie-blankes 850; totaal 1033): Voor Augustus 1967 het die Gesondheidskomitee die hele nie-blanke en ongeveer 'n kwart van die blanke bevolking van water voorsien teen 'n tempo van ongeveer 18,000 gelling per dag wat deels uit twee boorgate en deels van 'n opgaardam verkry is. Die res van die blanke bevolking beskik oor hulle eie boorgate waarvan daar 'n twintigtal is. Die boorgate is op die rand van 'n dolerietplaat of net daarvan af op Eccagesteentes gelee. N a skatting het die ver- ,­bruik uit ondergrondse bronne ongeveer 4 miljoen gelling per j aar beloop, Vanaf Augustus 1967 word die dorp deur die Randwaterraad voorsien. Die Spoorwee word reeds sedert 1962 deur die Randwater­raad voorsien. Die opgaardam en twee boorgate wat deur die Gesond­heidskomitee gebruik is, kon in die verlede nie in die behoeftes van die Spoorwee voorsien nie.

Eendrag (Bevolking 1964: Blankes 200; nie-blankes 40; totaal 240 benaderd): Die dorpie is op 'n bult wat uit 'n dolerietplaat bestaan, gelee. Voor 1962 is die dorp se water uit 'n veertigtal privaat­boorgate verkry wat ongeveer 3Y:, miljoen gelling water per jaar gelewer het. Die water is deels uit verweerde doleriet en deels uit Eccagesteentes onder die plaat onttrek. Sedert 1962 word water van die Randwaterraad gekry.

Leslie (Bevolking 1964: Blankes 400; nie-blankes 2500; totaal 2900 benaderd): Gedurende 1958 is na beraming ongeveer 9 miljoen gelling water uit 'n twintigtal boorgate en putte vir watervoorsiening in die dorp en vir die Spoorwee gepomp. Die Gesondheidskomitee het slegs 2 miljoen gelling hiervan verskaf. 'n Verdere bykans 2 miljoen gelling is deur die Suid- Afrikaanse Spoor wee gepomp en die res is uit privaatb60rgate en -putte verkry. In 1959 het die verbruik

6

v d g

I< 3 F j:

i:

i:

1 1 8 b

p r:

P

E

d h v­u u

E

C

1 p g

G 9 S d

Dj die g rekor in di, van J

=rbruik lersent >ename kwater strikte

Die )ersent lderton

lik van siening

1033): ·blanke oorsien els uit van die :laar 'n >laat of lie ver- ~

'er jaar ,terraad dwater­}esond­tes van

aal 240 ,estaan, privaat­>er jaar :;e Is uit ,ter van

lal 2900 miljoen

rsiening komitee ykans 2 > en die verbruik

I I

!

I I

van grondwater tot 11 miljoen gelling toegeneem en gedurende die daaropvolgende jare tot vroeg in 1963 is jaarliks ongeveer 4 miljoen gelling deur die Gesondheidskomitee gepomp. Vanaf Februarie 1963 word water deur die Randwaterraad verskaf.'

Kinross (Bevolking 1964: Blankes 550; nie-blankes 2500; totaal 3050 benaderd): Voordat die dorp in 1961 met die pyplyn van die Randwaterraad verbind is, is dit van ongeveer 3V2 miljoen gelling per jaar voorsien uit 'n opgaardam en 'n paar boorgate. Die boorgate is alleen gebruik wanneer die damwater ontoereikend was en daar is seker nooit meer as 1 miljoen gelling per jaar daaruit gepomp nie.

Trichardt (Bevolking 1964: Blankes 530; nie-blankes 1350; totaal 1880 benaderd): Voor 1965 is die dorp se verbruik van ongeveer 8 miljoen gelling per jaar met uitsondering van die nie-blanke woon­buurt wat van 'n paar munisipale boorgate afhanklik is, verkry uit privaatboorgate. Sedert 1965 word Trichardt ook deur die Randwater­raad voorsien. Trichardtstasie kry water vir lokomotiefgebruik van 'n plaaslike opgaardam.

Evander en Brendan: Hierdie twee myndorpe word van water voorsien deur die Randwaterraad. In die vroee stadiums van ontwikkeling van hierdie goudveld is Evander tydelik voorsien van ondergrondse water wat uit sekere diep prospekteerboorgate vir goud gepomp is. Water uit hierdie boorgate is nie van die Serie Ecca afkomstig nie, maar uit die onderliggende dolomiet van die Sisteem Transvaal. Die piesometriese vlak van die water in die dolomiet en ouer gesteentes is aansienlik dieper as die oppervlakkige grondwater in die Serie Ecca.

Charl Cilliers (Bevolking 1964: Blankes 100; nie-blankes 90; totaal 190 benaderd): Hierdie dorpie word van water voorsien uit vier privaatboorgate en een boorgat van die Gesondheidskomitee. Die geskatte jaarlikse verbruik is ongeveer 2 miljoen gelling.

Greylingstad (Bevolking 1964: Blankes 350; nie-blankes 610; totaal 960): Die dorp is dee Is ge lee op Ven tersdorplawa en dee Is op die Serie Ecca wat die lawa oordek. Die Munisipaliteit voorsien die dorp uit vyf boor gate . Sedert 1956 word j aarliks tussen 4 en 5 miljoen gelling gepomp. Daar is ook 'n aantal privaatboorgate.

3. Aantal Gate Geboor vir Water en Resultate Verkry

Dit is uiters moeilik om te bepaal hoeveel boorgate vir water reeds in die gebied onder behandeling geboor is. Daar bestaan byvoorbeeld geen rekord van boorgate wat op dorpsgronde geboor is nie. Syfers vir plase in die gebied is nie beskikbaar nie. Gegewens van die landbousensusse van 1950 en 1955 (Unie van Suid-Afrika, Buro van Sensus en Statistiek,

7

1952; 1958) en die van 1960 (Republiek van Suid-Afrika, Suro vir Sta­tistiek, 1964) vir die Distrikte Springs, Delmas, Nigel, Heidelberg, Sethal en Standerton, gedeeltes waarvan die gebied onder bespreking uitmaak, kan egter as leidraad gebruik word.

'n Vergelyking en studie van die sensussyfers vir bogemelde jdre toon dat die totale getal boorgate geboor aansienlik meer moet wees as wat aangegee word. Dit is verstaanbaar omdat die mislukte boorgate, veral met wisseling van plaaseienaars, in die vergetelheid raak. In tabel 3 word net die getalle boorgate met bruikbare water in 1950, 1955 en 1960 aangegee.

Tabel 3. - DIGTHEID VAN BOORGATE MET BRUIKBAREWA TER 1) OP PLASE Table 3. - DENSITY OF BORE-HOLES WITH USABLE SUPPLlESl) ON FARMS

Getal boorgate met Digtheid van boorgate

Distrik met bruikbare water bruikbare water

(morg" per boorgat)

Number of bore-holes with Density of bore-holes

District usable supplies

with usable supplies (morgen* per bore-hole)

1950 1955 1960 1950 1955 1960 Springs } 505

175 95 3) } 265 239 164 Delmas 2) 490 662 194 184 Nigel 338 455 535 262 177 174 Heidelberg 859 1290 1621 391 263 238 Bethal 907 1156 1469 376 278 249 Standerton 1252 1660 2285 434 284 234 Al ses

} 3861 distrikte

5226 6667 Al1 six 374 258 227

districts

* 1 morg hektaar l A = 2.12 acres = 0.858 h t motsen ec are

1) Syfers vir 1950 en 1955 is die getal boorgate wat 60 gelling per uur en meer lewer. In die 1960-sensus is die minimum bruikbare lewering nie omskryf nie. Aangesien die kwaliteit van die water deurgaans goed is, hang die bruikbaarheid af van die lewering en vermoedelik word die grens deur die meeste boere op 60 tot 100 g.p. u. gestel. Figures for 1950 and 1955 are bore-holes yielding 60 gal10ns per hour and more. In the 1960 census, the minimum usable yield was not defined. As the quality of the water is good throughout, the question as to whether a supply is usable or noi, is determined by the yield. Presumably the limit set by farmers between usable and unusable is 60 to 100 g.p.h.

2) Delmas was in 1950 nog deel van die Distrik Springs. Delmas was stil1 part of the Springs District in 1950.

3) Oppervlakte van plase in die Distrik Springs aansienlik kleiner in 1960 as 1955 (15.613 teenoor 41.780 morg). Area of farms in the Springs District considerably less in 1960 than in 1955 (15,613 as compared,to 41,780 morgen).

8

!

!

I f Met

tans D, kan 'n plase i

masjiel aangev­aansiel 2950 g meer a

dat an ongeve gemidd

Tab!

Dis

Dis

Springs Delmas Nigel Heidelb Bethal Stander' Al ses ' AIl six

Soo geskik daarbe, verge 1) lewer.

Die van di, duideli word. lewerir gate le

In wat in

* Staat, geboc

lir Sta­lelberg, preking

de jdre 'lees as :lorgate, tak. In ,0, 1955

, PLASE , FARMS

te

) [es es lIe)

1960 164 184 174 238 249 234

227

. en meet

omskryf hang die deur die

hour and ;ned. As vhether a the limit

1960 as

11 in 1955

Met die boorresultate van die gewese Departement van Besproeiing, tans Departement van Waterwese, in bogemelde ses distrikte as leidraad, kan 'n beraming gemaak word van die totale getal boorgate wat reeds op plase geboor is. Vanaf 1908 tot J ulie 1959 is 3869 gate deur staats­masjiene geboor. Hiervan is 919 boorplekke deur die Geologiese Opname aangewys. As hierdie gate buite rekening gelaat word vanwee die aansienlike hoer persentasie sukses, word gevind dat van die oorblywende 2950 gate slegs 1239, d.i. 42 persent, geslaagd was. ('n Boorgat wat meer as 100 g.p.u. lewer word as geslaagd beskou.) Met die aanname dat ander bore dieselfde persentasie geslaagde gate geboor het, moes ongeveer 16,000 boorgate tot 1960 op plase geboor gewees het, d.w.s. gemiddeld een boor gat per 95 morg.

Tabel4. - PUTTE (VOLGENS LANDBOUSENSUS 1959-60) Table 4. - WELLS (ACCORDING TO AGRICULTURAL CENSUS 1959-60)

Distrik Getal met bruikbare water Getal met pomptoerusting

District Number wi th usable water Number with pumping equipment

Springs 21 7 Delmas 152 54 Nigel 82 72 Heidelberg 174 52 Bethal 211 S9 Standerton 180 52 Al se s dis trikte

820 296 All six districts

Soos van tabelle 3 en 4 afgelei kan word, speel putte 'n baie onder­geskikte rol in watervoorsiening. Nie alleen is die getal klein nie, maar daarbenewens is gemiddeld slegs 30 persent met pompe toegerus in vergelyking met bykans 90 persent van die boor gate wat bruikbare water lewer .

Die gegewens van 2237 staatsboorgate* is ontleed. Die resultate van die ontleding word in histogramvorm in figuur 2 weergegee. Dit is duidelik dat bruikbare hoeveelhede water selde dieper as 100 voet gevind word. Die grondwatervlak is in die reel nie dieper as 35 voet nie. Die lewering van die boorgate is laag - die helfte van die geslaagde boor­gate lewer minder as 500 g.p.u.; 75 persent minder as 1000 g.p.u.

11. FISIOGRAFIE

A. RELIEF EN AFWATERING

In teenstelling met die Witwatersrandkwartsiet en Ventersdorplawa wat in die weste rante vorm, is die Serie Ecca met sy dolerietindringings

* Staatsboorgate is gate wat deur staatsbore vir boere en ander ins tansies gebovr is.

9

verantwoordelik vir 'n plat of bree, golwende landskap wat tussen 5000 en 5500 voet bo seespieel le.

Die gebied word dreineer deur sytakke van die Olifantsrivier, waar­onder die Wilgerivier, die Bronkhorst-, Riet- en Steenkoolspruit wat noordwaarts vloei, en deur sytakke van die Vaal soos die Blesbokspruit, en die Waterval- en Suikerbosrandrivier wat suid- en suidweswaarts loop. Die pad en treinspoor tussen Springs en Bethal volg min of meer die waterskeiding tussen die twee rivierstelsels.

Alhoewel die hoofstrome definitiewe waterlope besit, is hulle sytakke dikwels bree vleie sonder 'n bepaalde waterloop. Die grotere spruite is standhoudend dog hulle vloei is baie gering gedurende die winter en lente.

'n Aantal panne, waarvan Leeupan 13 my 1 suid van Leslie die grootste is, kom in die gebied voor.

B. FONTEINE

Die groot aantal plaasname waarin die woorde fontein, vlei of kuil voorkom, dui aan hoe talryk die plekke is waar ondergrondse water op die oppervlak uitkom. Volgens Landbousensus 29 van 1954-55 (Unie van Suid-Afrika, Buro van Sensus en Statistiek, 1958) is daar gemiddeld een fontein per 409 morg in die Distrikte Springs, Nigel, Heidelberg, Delmas, Bethal en Standerton. Ongeveer 67 persent van die fonteine was stand­houdend gedurende die sensusjaar. Alhoewel die Distrikte Springs, Nigel, Heidelberg en Delmas benewens die Serie Ecca, ook deur ander geolo­giese formasies beslaan word, verskil bogenoemde syfers weinig van die vir die Distrikte Bethal en Standerton alleen, wat feitlik uitsluitlik deur die Serie Ecca en doleriet beslaan word. In die Distrikte Bethal en Standerton is daar gemiddeld een fontein per 396 morg. Ongeveer 64 persent van die fonteine in die twee distrikte was standhoudend gedurende die sensusjaar. Hoewel die getalle fonteine wat in die Landbousensus van 1959-60 aangegee word, verskil van die van die sensus 1954-55, is die prentjie nie wesenlik verskillend van wat hierbo gese is nie.

Topografie is in baie gevalle die belangrikste faktor in die ontstaans­wyse van fonteine en uitsyferings. Grondwater uit omliggende bulte syfer uit in laagtes en spruite waar die oppervlak die grondwatervlak sny en op hierdie wyse ontstaan vleiagtige waterlope. In ander gevalle speel geologiese struktuur 'n belangrike rol en word fonteine en uit­syferings aangetref waar ondergrondse vloei in verweerde gedeeltes van dolerietplate of in sedimentere gesteentes .deur digte onverweerde dole­riet gestuit en na die,oppervlak gebring word.

Sover bekend ontspring geen sterk fonteine In die Serie Ecca en doleriet nie; almal is van vyfde en laer range. (Vyfde rang: 10 tot 100 gelling per minuut.)

10

- -

-

''" D'.pl, (VI)

-

:-

(a) Di.ple van boofs.le Depth 01 bore·holes

'$0

1-­e-

'" D.pth (It)

(b) Dtoplc walC, i.uel In geslaagde bOQlgale Depth watc, SHuck In successful bore-holes

G<!ol bOO'90t< 1002 Numb« of bo<.·I,ol., 1002

o.J.-df--LLL.-L.L..LLrn--n,-Y--L-L~r~~~-"'F , • '" '$O _ m _

r-

-

-

-

Il--h D«p!. (v,)

Diopr. (vI) Depth (1'1

(,) l'!ate,.l~k;o geslaagde boO/sate Watc,·lcvel in successful bOle·holes

,"0

Gotol bOOI9"'. lool Nv",b., of boro·hol •• IDOl

!;jl Lcwe,;O$ "an gesla"gd, boorgate Ylcl~ 01 successful bOlt·holes

?"H""';. g"loQ900 "0019"'0 ~l·~ '"'''"'e), .",« .. rvi bo •• ·hol« 41-9

b,'_'~"" 100; ,! b,,,·),olo, t002

,UilLUllLLLllllLllJ,-llrnl :J::p::1==P===t=x==""3;;= , - - ,. - - - - -

Low.ling {goll,ng. V" ""'\

Fig. 2. - Gegcwcns van gate geboor deu, die D(lpartement Van Wlltetwese (vroeer Besprociing), 1910-1%0. Data on bore-holes drilled by Ihe Deportment of Waler Affairs (formorly frrigl1/ion), 1910-1960.

/

! ! I

I

r f

t !i

I I

C. KLlMAAT

Die seisoene is skerp gekontrasteer. Reen, meesal in die vorm van donderstorms, val hoofsaaklik gedurende die warm somermaande. Die winter, daarenteen, is koel en droog met die dae mooi en wolkloos en die nagte koud met ryp. Die gemiddelde daaglikse maksimum en minimum lugtemperatuur oor 'n tydperk van 20 jaar te Bethal (Unie van Suid-Afrika, Weerburo, 1954, p. 55) varieer van 26.0oC en 12.8°C respektiewelik in J anuarie (die warmste maand) tot 17.2°C en -0.8°C respektiewelik gedurende Junie en Julie (die koudste maande). Die lugtemperatuur styg op gemiddeld 9 dae per jaar bokant 30°C en daal op gemiddeld 48.4 dae per jaar tot benede vriespunt. Die gemiddelde relatiewe vogtig­heid te Bethal om 8.00 en 14.00 uur Suid-Afrikaanse tyd varieer van gemiddeld 81 en 54 persent respektiewelik in Februarie-Maart tot 64 en 37 persent respektiewelik gedurende Augustus-September.

Die reenval oor die Hoeveld is redelik bestendig vera 1 in vergelyking met die grootste gedeelte van die Republiek. Ongeveer 85 persent van die re en val in die tydperk Oktober tot Maart. Sneeu kom by uitsondering in die winter voor. Tabel 5 gee die gemiddelde jaarlikse reenval by 'n aantal stasies in of net buite die gebied (Unie van Suid-Afrika, Weerburo, 1954a, p. 117, 123-125, 133, 134).

..

Plek

Locality

Nigel Delmas Greylingstad Leslie Val Onverwacht Standerton Bethal Brakpan Morgenzon Paardekop

Tabel 5. - REENV AL Table 5. - RAINFALL

Tydperk (jare) Gemiddelde jaarlikse reenval (mm)

Period (years) Average annual rainfall (mm)

45 700.3 42 635.5 46 699.3 44 709.9 45 667.8 39 633.2 34 718.3 47 753.4

32 751.8 25 663.2 34 667.8

D. GROND

Twee grondsoorte kan in hoofsaak onderskei word, naamlik dUi gevorm op die sedimentere gesteentes van die Serie Ecca en die op intrusiewe doleriet. Eersgenoe mde word geklassifiseer as pseudopodzoliese grond van die Hoeveld terwyllaasgenoemde 'n vertisol van litomorfe oorsprong is (Republic of South Africa, Soils Research Institute, 1962, p.3-5).

13

E. PLANTEGRQEI

Die gebied onder bespreking word feitlik geheel en al beslaan deur rooigras- of Themeda-veld (Acocks, 1953, p. 135). Kenmerkende en algemeenste spesies is: Themeda triandra, Heteropogon contortus, Eragrostis chalcantha en Tristachya hispida.

Die eentonigheid van die grasveld word onderbreek deur aanplantings van bloekom-. en ander borne en uitgestrekte lappe mielies en ander gesaaides.

rn. GEOLOGIE

Die gebied onder bespreking dek 'n groot gedeelte van die gepubli­seerde geologiese Blad 51, Bethal (Venter, 1934) en van ongepubli­seerde Blaaie 2628D en 2629C (ou bladnommer 63, Standerton). Met uitsondering van beperkte opperv laktes by Stand er ton en Grey lingstad word die hele gebied beslaan deur sedimenU~re gesteentes van die Etage Middel-Ecca van die Sisteem Karoo en deur doleriet wat intrusief daarin is. In die omgewing van Standerton is loslappe van die Etage Bo-Ecca ook aanwesig. Noord en suid van Greylingstad word Ventersdorplawa asook Argefese graniet en Witwatersrandgesteentes aangetref, maar aangesien hierdie bulletin uitsluitlik gemoeid is met die Serie Ecca en meegaande doleriet word eersgenoemde gesteentes nie beskryf nie.

Die Sisteem Karoo le diskordant en min of meer horisontaal op 'n vloer bestaande uit kwartsiet, skalie, lawa en dolomiet van die Sisteem Transvaal; amandelhoudende andesitiese lawa, kwartsiet, konglomeraat en skalie van die Sisteem Ventersdorp; kwartsiet, konglomeraat en skalie van die Sisteem Witwatersrand en Argefese graniet en skis.

Tilliet met sandsteen, sliksteen en ska lie van die Serie Dwyka vorm die basis van die Sisteem Karoo. Die Serie Dwyka dagsoom egter nie in die gebied nie, daar dit oral deur die Serie Ecca oordek word. Volgens prospekteerboorgate vir goud en steenkool is die serie nie oral aanwesig nie. Op plekke is dit egter tot meer as 100 voet dik. Gedurende Onder­Eccatyd was die tilliet aan erosie onderworpe en is dit waarskynlik deels deur water herwerk met die gevolg dat die produk met ware tilliet verwar mag word (Venter. 1934, p. 34; Fox, 1939, p. 107; Sehlke en Van der Merwe,1959, p. 3).

Die Etage Onder-Ecca is of afwesig of baie dun. Sanderige en swart skalie van 30 tot 40 voet dik wat in prospekteerboorgate vir steenkool naby Standerton net bokant die Serie Dwyka aangetref is, word deur Sehlke en Van der Merwe (1959, p. 3) aangegee as Etage Onder-Ecca.

Dagsome van die Etage Middel-Ecca is baie skaars; sand- en grint­steenbanke word hier en daar teen bulte of in struombeddings gevind.

14

i I

I I

I I I

\

Die, teed voet met tot ~

glad sand glimr midd horis glimr houd, aang'

In die [ kools steen Boorl steen bete~

word en H

Di skali, in di Van,

Di en ga doleri Opnar verde en 01 Beide meer olivie

Oi,

besta, glome ougiel porfiri korrel

Di, porfiri aan d

deur le en :JTtus,

ltings ander

)ubli­Jubli-

Met gstad Etage laarin ·Ecca ,lawa maar Ecca nie.

op 'n ,teem leraat ~t en skis.

vorm 'r nie Igens vesig Inder­ynlik illiet

I Van

swart nkool deur

~cca.

grint­vind.

l I I Die geaardheid van die etage kan egter uit gegewens van talryke prospek­

teerboorgate vir goud en steenkool vasgestel word. Dit is 450 tot 750 voet dik en bestaan oorwegend uit sanderige sedimentere gesteentes met verskeie steenkoollae. Die Middel-Eccasandsteen varieer van fyn­tot grofkorrelrig en is wit tot grys en gee!. Dit is gewoonlik swak of glad nie gelaag nie. Kruisgelaagdheid kom egter algemeen voor. Die sandsteen bestaan uit wisselende hoeveelhede kwarts, veldspaat en glimmer. Verweerde veldspaat, serisiet en klei is die vernaamste bind­middels. Grintsteen skyn merendeels be perk te wees tot steenkool­horisonne. In die hele Middel-Ecca-opeenvolging wissel sanderige en glimmerryke skalie met sandsteen en grintsteen af. Swart koolstof­houdende skalie word saam met of in die nabyheid van steenkoollae aangetref.

In die noorde is drie of meer steenkoollae aanwesig, waarvan slegs die boonste, die sogenaamde C-Iaag, dagsoom en wel langs die Steen­koolspruit noordwes van Bethal. In die omgewing van Leslie le die steenkoollae op dieptes van meer as 300 voet onder die oppervlak. Boorgate in die omgewing van Standerton het die aanwesigheid van vyf steenkoollae aangetoon waarvan slegs die middelste een van ekonomiese betekenis skyn te wees. Meer besonderhede oor die Etage Middel-Ecca word deur' Venter (1934), Fox (1939), Sehlke en Van der Merwe (1959) en Hugo (1964) verstrek.

Die Etage Bo-Ecca bestaan uit blou tot donkergrys, sw art en gelerige skalie. Die maksimum dikte wat in prospekteerboorgate vir steenkool in die omgewing van Standerton aangetref is, is 140 voet (Sehlke en Van der Merwe, 1959, p. 3).

Die Serie Ecca bevat indringings van doleriet in die vorm van plate en gange (voubl. 1 en 2). 'n Klein aantal vars en gedeeltelik verweerde dolerietmonsters is mikroskopies deur W. Simpson van die Geologiese Opname ondersoek. Die boonste plaat wat op die waterskeiding en verder na die suide voorkom, bestaan uit fyn- tot middelkorrelrige doleriet en oliviendoleriet met kenmerkende subofitiese tot ofitiese tekstuur. Beide gesteentesoorte bestaan in hoofsaak uit labradoriet en E'en of meer van die volgende donkerminerale: ougiet, pigeoniet, diopsied en olivien.

Die onderste plaat wat in lope noord van die waterskeiding dagsoom, bestaan uit oliviendoleriet met fyn- tot middelkorrelrige subofitiese en glomeroporfiritiese tekstuur. Die samestellende minerale is labradoriet, ougiet, pigeoniet en olivien. Die groepe eerstelinge in die glomero­porfiritiese tipe bestaan uit aggregate van labradoriet wat in 'n fyn­korre lrige grondm as sa le.

Die gange bestaan uit doleriet of oliviendoleriet in die reel met porfiritiese tekstuur. Hulle is gewoonlik intensief genaat, ewewydig aan die kontakte.

15

Sferoiaale en suil vormige verwering van doleriet word teegekom. Gange wat op baie plekke parallel met en loodreg op die kontak sterk genaat is, verweer na klein blokkies. In die geval van die fynkorrelrige porfiritiese doleriet word die vars gesteente slegs deur 'n dun rooi kors bedek, terwyl die grofkorrelrige soorte 'n baie dikker omhullende kors van gedeeltelik verweerde rots het wat maklik afskilfer. By verwering word olivien die eerste aangetas. Dit verander na iddingsiet, serpentyn en chloriet. Daarna volg die pirokseen wat na chloriet verander terwyl veldspaat nog onaangetas bly. In 'n verder gevorderde stadium van verwering, verander die veldspaat ook en bestaan die gesteente uit kleiminerale en waterhoudende glimmer.

Kontakmetamorfose van die sedimentere gesteentes deur doleriet is nie juis opmerklik nie. Sandsteen in kontak met doleriet het in die reel 'n mate van herkristallisasie ondergaan terwy I die skalie in hornfels verander is. Die sedimentere gesteentes is gewoonlik naby die kontak met doleriet erg genaat, met die rigting van die nate ewewydig aan die kontak.

IV. POREUSHEID EN DEURLATENDHEID VAN ECCAGESTEENTES EN DOLERIET

Geen laboratoriumbepalings van poreushe id en deurlatendheid is deur die skrywers gemaak nie. Wybergh (1932, p. 93, 99, 100) verstrek syfers vir die poreusheid van drie monsters fynkorrelrige massiewe sandsteen afkomstig van vlak steengroewe in die gebied:

(a) Kirkness-groef, Trichardtsfontein 140 IS, Bethal - 12.4 persent.

(b) Wevell se Groef, Naudesfontein 261 IS,· Bethal 12.8 persent.

(c) Johnstone se Groef, Bethal - 7.6 persent.

Sover bekendis geen poreusheidsyfers vir die Eccaskalie in die gebied gepubliseer nie. In ieder geval kan, na analogie van poreusheidbepalings op Karooskalie uit ander dele van die land, aanvaar word dat die poreus­he id nie meer as 'n paar persent is nie.

Die poreusheid van Eccasandsteen wat in vlak steengroewe elders in Transvaal en in die Noord-Vrystaat blootgele is, varieer feitlik sonder uitsondering tussen 8 en 18 persent met 'n gemiddelde van ongeveer 12 persent (Union of South Africa, Mines Department, 1911, p. 105; Du Toit 1915, p. 179-180; Wybergh, 1932, p. 82 e. vv.). Volgens Du ToH (p. 172) varieer die poreusheid van Middel-Eccagrintsteen ook tussen 8 en 18 persent. Hy wys daarop dat 'n opmerklike toename in poreusheid deur verwering veroorsaak word (p. 175). Bogenoemde syfers is dus nie verteenwoordigend van dieperliggende lae nie.

Van Wyk (1963, p. '32) gee die volgende syfers vir onverweerde Ecca­gesteentes in N oord -N atal:

16

Bo-J Mid, Mid, Ond

Die op die Brakfol 2.2 tot

Ben -skalie terugh, heid oJ p. 160 lewerir voet 0

slegs :

Bog

gestee· bevat, is nie. en an' gestee diepte

'n 184-11 van di, van sa en neE minder

OH rium f word. veld i Sonder Ecca hoeve,

Del van d vormin indrinl gespe, Afges nabyh, vlak ,

~ekom. sterk

:elrige ,i kors ~ kors .vering pentyn terwyl m van ,te uit

riet is ie reel )rnfels kontak an die

<rES

.s deur syfers dsteen

arsent.

ersent.

gebied )alings )oreus-

:lers in sonder leer 12 IU Toit p. 172) m 18 ,d deur us nie

Ecca-

, 1

Bo-Eccaskalie .............. 2.5-2.7 persent (5 bepalings). Middel-Eccasandsteen ...... " 4.0-12.9 persent (11 " ). Middel-Eccaskalie ......... " 1.8-2.5 persent (17 " ). Onder-Eccaskalie ............ 1.5-3.1 persent'(19 " ).

Die poreusheid van sandsteen en grintsteen van die Etage Middel-Ecca op dieptes van 3400 tot 4000 voet in 'n prospekteerboorgat vir olie op Brakfontein 953, Harrismith, varieer onderskeidelik van 2.8 tot 6.7 en 2.2 tot 6.9 persent (Haugnton e.a., 1955, p. 110).

Benewens die ongunstige lae poreusheid van die Eccasandsteen en -skalie, moet ook nog in aanmerking geneem word dat die soortlike terughouding waarskynlik deurgaans hoog is en dat die effektiewe poreus­heid of soortlike leweringsvermoe maar uiters gering is. Smitter (1958, p. 160) maak melding van 'n enkele laboratoriumbepaling van soortlike lewering op 'n kort lengte boorgatkern afkomstig van 'n diepte van 35 voet onder die oppervlak (Klipfontein 357 IR, Distrik Heidelberg) wat slegs 2.8 persent was. Ongelukkig word die poreusheid nie vermeld nie.

Bogemelde syfers het almal slegs betrekking op die poriee in die gesteentes. Die volume van oop nate en ander breuke wat ook water kan bevat, is nie daarby ingesluit nie. Alhoewel geen syfers beskikbaar is nie, kan van boorresultate afgelei word dat die volume van oop nate en ander breuke ook slegs 'n klein persentasie van die totale volume gesteente uitmaak. Die persentasie verminder verder boonop vinnig met diepte onder die opperv lak.

'n Groot aantal deurlatendheidbepalings is deur Smitter (1958, p. 184-189) gemaak op boorgatkern van Ecca- en Dwykasedimente verkry van dieptes wat varieer van 23 tot meer as 600 voet. Die deurlatendheid van sandsteen, skalie en tilliet verskil nie opmerklik veel van mekaar nie en neem ook nie j uis af met diepte nie. Dit is baie klein en wissel van minder as 6.2 x 10-7 tot 5.9x 10-6 voet per sekonde.

Dit moet beklemtoon word dat die deurlatendheid wat in die laborato­rium gemeet is, alleenlik aan poriee in die gesteentes toegeskryf kan word. Die deurlatendheid van oop nate en ander breuke kan slegs in die veld in situ bepaal word, byvoorbeeld deur uitpomping van grondwater. Sonder oop nate en breuke is die sedimentere gesteentes van die Serie Ecca (en Dwyka) dus feitlik ondeurlatend en kan hulle nie water in hoeveelhede van praktiese betekenis in boorgate lewer nie.

Deurlatendheid en die vermoe om water in boorgate te lewer hang af van die mate waarin oop nate en ander breuke ontwikkel het. In die vorming van deurlatende gesteen tes het aardbeweglngs en veral die indringing van doleriet asook verweringprosesse 'n uiters' belangrike ro1 gespeel (kyk Van Wyk, 1963, p. 36-43 vir 'n vollediger bespreking). Afgesien van kontakmetamorfose is die sedimentere gesteentes in die nabyheid van dolerietindringings sterk genaat. Die nate is slegs tot vlak dieptes oop - tot so diep as wat die gesteentes verwering onder-

17

gaan het. Die uitsetting van doleriet met verwering speel ongetwyfeld 'n belangrike rol in die on tstaan van die oop nate.

Vars doleriet is nie pore us en deurlatend nie en soos in die geval van die sedimehtere gesteentes kan dit alleen water be vat as oop nate en ander breuke daarin aanwesig is en (of) dit in 'n toestand van ontbinding is. Die doleriet is veral verweer en verbrokkel in die nabyheid van die indringingskontak.

Die volgende waterdraers word in die gebied aangetref:

(i) Verweerde en gebroke sedimentere gesteentes wat nie in verband staan met dolerietindringings nie.

(ii) Gebakte en sterk genate sedimentere gesteentes langs doleriet­gange.

(iii) Verbrokkelde dolerietgange.

(iv) Verweringskomme in dolerietplate en sterk genate lense van sedi­mente ingesl uit in plate.

(v) Verweerde en gebroke boonste kontaksones van dolerietplate.

(vi) Verweerde engebroke onderste kontaksones van dolerietplate.

V. BOORPLEKAANWYSlNG

A. ALGEMEEN

Vir geslaagde boorplekaanwysing moet een of ander van die voor­genoemde waterdraers gesoek word. Eerstens moet die geologie sover moontlik vasgestel word van dagsome, verweringspuin en grondsoorte.

So 'n ondersoek sal egter in die meeste gevalle nie die presiese ligging van waterdraers kan aandui nie en derhalwe moet in 'n groot mate staatgemaak word op geofisiese metodes waarvan twee gebruik word, nl. die magnetiese en elektriese weerstandsmetode.

Die magnetometer (vertikale komponent) word gebruik vir die opspo­ring van dolerietgange en vir die bepaling van die kante van gange en plate (kyk Enslin, 1950, p. 199-202 vii meer besonderhede).

Die elektriese weerstandsmetode word gebruik vir die bepaling van:

(i) Die diepte van velWering van doleriet.

(ii) Die rande van dolerietplate en die dieptes van die boonste en onderste kontakte van plate.

(iii) Die soortlike weerstand van sediment ere gesteentes.

Die weerstandsapparaat wat gebruik is staan bekend as die Gane-Enslin­weerstandsinstrument (Enslin, 1944, p. 19-28). Dit is van die Gish­Rooneytipe (Jakosky, 1940, p. 344-345) en is in die werkwinkel van die

18

Geolo~

langs word, interpr is (0., p. 12-

Enl (1955)

Ele elektr< mekaa onders dien , bv. He kan nE van ve metodE Die e: en ve eiensk

Re! rietind van E nie v< persen lukte is daa

Alh wysint uit 11 en dac kontak is. D, moet < gekies plate latere

In water

• GesL

etwyfeld

eval van nate en

ltbinding van die

verband

doleriet-

fan sedi-

ietplate.

-ietplate.

lie voor­~ie sover .1dsoorte.

presiese 'n groot

, gebruik

e opspo­gange en

ling van:

.onste en

e-Enslin­lie Gish-1 van die

Geologiese Opname gebou. In die reel word 'n reeks dieptemetings langs een of meer lyne geneem. Die elektroderangskikking wat gebruik word, is die van Wenner (Heiland, 1940, p. 709)., Dieptemetings word interpreteer volgens 'n empiriese metode wat elders reeds uiteengesit is (o.a. Enslin, 1944, p. 85-88; 1948, p. 249-263; De Villiers, 1%1, p. 12-14),

Enkele elektromagnetiese opnames is volgens die tegniek van Enslin (1955) gemaak (kyk hoofstuk V D).

Elektriese weerstandsmetings is ook in boorgate gemaak deur drie elektrodes op gelyke en konstante afstand in die reel 3 voet onder mekaar in boorgate te laat afsak en elke paar voet lesings te neem. Die onderste elektrode en 'n vierde wat kontak met die grondoppervlak maak, dien as stroomelektrodes; die orige twee is spanningelektrodes (kyk bv. Heiland, 1940, p. 825-827 vir verdere besonderhede). Hierdie metings kan net in water geneem word, tensy die elektrodes spesiaal met behulp van vere teen die klam wand van die boorgat gedruk word. Laasgenoemde metode is egter nie tydens die opnames in hierdie gebied toegepas nie. Die elektriese boorgatmetings word met die oppervlakmetin gs vergelyk en verskaf ook inligting oor die geologiese profiel en waterdraende eienskappe van die gesteentes waardeur geboor is.

B. ECCAGESTEENTES WEG VAN DOLERIETINDRINGINGS

Resultate van boorgate in die sedimentere gesteentes weg van dole­rietindringings is ba,ie teleurstellend. Uit 'n totaal van 400 boor gate wat van 1949 tot 1959 deur staatsbore in sedimente bp plekke geboor is wat nie vooraf geQlogies-geofisies ondersoek is nie, was slegs 102 (25.5 persent) geslaagd*. Die sedimente bevat wel water, want in alle mis­lukte boor gate is k1ein hoevee1hede gekry. Die lae persentasie sukses is daaraan te wyte dat die gesteentes dikwe1s bykans ondeur1atend is.

A1hoewe 1 die persentasie sukses wat op geologies-geofisiese aan­wysings behaal is, aansienlik hoer is as bogemelde syfer, 52 ges1aagd uit 112, d.L 46.4 persent - is··die onsekerheid van sukses nog te hoog en daar word dus met die aanwys van boorplekke voorkeur gegee aan die kontaksones van do1erietindringings waar die kans op sukses baie beter is. Dolerietgange en -plate is egter nie oral aanwesig nie en boorplekke moet dus noodgedwonge op die sedimentere gesteentes weg van doleriet gekies word. Dieselfde geld waar die onderste kon taksone van do1eriet­plate nie onderkant die grondwaterv1ak le nie, of waar plate, soos uit late re besprekings sal blyk, te diep onderkant die oppervlak le.

In hoofstuk IV is reeds daarop gewys dat die Eccasedimente aIleen water kan 1ewer waar oop nate en breuke daarin aanwesig is. Vir die

* Geslaagde boorgate is die wat 100 g.p.u. of meer lewer.

19

opsporing van sulke verbrokkelde waterdraende sedimentere gesteentes word van die elektriese weerstandsmetode gebruik gemaak.

Die soortlike weerstand van die sediment ere gesteentes varieer van 1000 tot 100,000 ohm-cm. Figuur 3(a} is 'n frekwensiehistogram van soortlike elektriese weerstand van Eccasedimente onderkant die grond­watervlak en weg van doleriet, soos afgelei van elektriese dieptemetings by geslaagde sowel as mislukte boorgate. Die persentasie geslaagde boorgate in elke trap van 1000 ohm-cm vanaf 1000 tot 12,000 ohm-cm word in figuur 3(b) aangetoon. Bokant 12,000 ohm-cm was slegs 4 boorgate uit 'n totaal van 37 geslaagd. Die hoogste persentasie geslaagde boor­gate is in sedimente met soortlike weerstand tussen 3500 en 7500 ohm-cm. Dit is duidelik dat hierdie bestek van soortlike weerstande nie 'n on­dubbelsinnige aanduiding van waterdraende gesteentes is nie. Tot op datum is daar egter geen ander geofisiese metode ontwikkel wat beter resultate kan lewer nie.

Die swak korrelasie tussen soortlike weerstand en persentasie ge­slaagde boor gate is te verwagte as in aanmerking geneem word dat:

(i) die verband tussen deurlatendheid en soortlike weerstand slegs onregstreeks is. Die soortlike weerstand van 'n gesteente is onder andere 'n funksie van die volume openinge daarin. Deur­latendheid hang nie net af van die volume nie, maar ook van die grootte van die openinge en die mate waarin hulle met mekaar verbind is, en

(ii) met die ontleding van die gegewens geen onderskeid gemaak is tussen sandsteen en skalie en tussen verskillende stratigrafiese horisonte nie. 'n Onderskeid tussen die soortlike weerstand van sandsteen en skalie is trouens in baie gevalle nie moontlik nie omdat die lae vinnig met mekaar afwissel en van die weerstands­kromme net 'n gemiddelde soortlike weerstand afgelei kan word.

'n Voorbeeld van 'n geslaagde boorgat in Eccaskalie wat met behulp van die elektriese weerstandsapparaat aangewys is, word in figuur 4 gegee. Nadat aanvanklik twee mislukte boorgate in skalie met soortlike weerstand van 2000 tot 2500 ohm-cm geboor is, is 'n weerstandsopname gemaak en boorplek G 11892 op skalie met soortlike weerstand van orrgeveer 4000 ohm-cm aangewys.

Die gras Fingerhuthia sesleriaeformis is 'n waardevolle hulp by die aanwysing van boorplekke op sedimente (kyk fig. 5). Kolle van die gras word in laagtes aangetref - volgens boorresultate net op plekke waar die onderliggende formasie waterdraend * en die grondwaterv lak op of naby die oppervlak is. Die beweging van ondergrondse water van omringende hoerliggende terrein na sulke plekke veroorsaak dat die grond daar voortdur,end van onder af vogtig gehou word. Vleie mag

* 'n Formasie is waterdraend wanneer dit water bevat en vloei van water daar .. deur moontlik is.

20

E v E ~ o

25.

.~ 20 > :;;

E v E ~ o

'0 o

w

10

Fig ..

steentes

ieer van am van e grond-8metings 8s1aagde ·cm word boor gate :de boor­'ohm-cm. e 'n on-Tot op

lat beter

asie ge­'ord dat:

nd slegs eente is

Deur­van die

t mekaar

;maak is igrafiese tand van ntlik nie ;rstands­an word.

,t behulp figuur 4

soortlike isopname tand van

p by die van die

p plekke ,rvlak op 'ater van

dat die ieie mag

ater daar ...

I., .•.. '

1

1 I

E v E

x o c

E v E

x 0

c

~ c 0 t; 0; • • • ~

" 0 ~

25.00 0

0

15.00 0

10.000 .

5000

o o

-'

-

-l I

(a)

I I

I I

)

, 5 10

Persentosic boorgote Percentage bore-holes

Getal boo! Numbe( of bor

gate 436 e-holes 436

E v

1 E o v c E · x ~ 0

g.:: t; ~ 0; :::

• > 3: -~ o ,. ~ . · .

':oD'

"

15,000

10.000

(b)

~ I

I I

I

~ 5000 . I

I I

o 15 20

j I

-.J ,

o 10 20 30 40 50 60

Pcrsentosie von gcsloogde boorgate Percentage of successful bore-holes

Fig. 3(a). - Soortlike elektriese weerstand van Eccagesteentes by geslaagde en mislukte boorgate waar doleriet afwesig is. Electrical resistivity of Ecca rocks at successful and dry bore­holes where dolerite is absent.

(b). - Verband tussen soortlike elektriese weerstand van Eccagesteentes waar doleriet afwesig is, en persentasie geslaagde boorgate. Relationship between electrical resistivity of Ecca rocks where dolerite is a.bsent, Bnd percentage successful bore-holes.

21

kcu"'.,""-

tv tv

ELEKTRIESE DIEPTEMETINGS ELECTRICAL DEPTH· PROBES

Skynbore soortlike weerstond in ohm-cm Apparent resistivity in ohm-cm

9 20000 20000 2000 0 2000 0 2000 0 2000 0 2000 0 2000 0 2000 0 2000 0

~::: ~~ cm ._ c ~ 'v

"Vi 0

~ ~ 50 . " "~ ~o

I I 2 I I 3 4 5 \ I 6 \ I 7 8 \ I 9 10 g-c

~" "--w

I J W

100...J

GEOLOGIESE PROFIEL GEOLOGICAL SECTION

Bh 6 J 924 B9 62401 (G 11892) (30 g.p.h.) (1,800 g.p.v.)

o 2 3 4 5 7 8 9 ID . .~'_' __ ' .. '--'_ 6

B9 62400 (60 g.p.u.)

1

- ~

I DOleriet t.,.G d t I k Ground-woter level "t 50 Doleriet ron wo erv 0 Wofer getref

" o 2000 ohm-cm 3000 ohm-cm

100

;; ;150 .-o

I-- Woter getref

200 !

3000 ohm-cm 4000 ohm-cm

f-- Struck woter

Eccas"'ka!ie Ecca shale

o 100 200 300 400 500 600 700 800 900 vt 1ft

Fig. 4. - Toepassing van elektriese weerstandsmetode vir boorpJekaanwysing op Eccagesteentes waar doleriet afwesig is. Leeu.kraal SO HS, Distrik Standerton. Application of electrical resistivity method for bore-hole site selection on Ecca rocks where dolerite is absent. LeeukraaI 50 HS, Standerton District.

.~~~.~--•.. ~.~-~-.~---:'---:''--'----~-------------------- .--.~.-.-.---... -----.------

o· I , - I ,

,,1 '"

, , I

"1

I -} J

::·.·:·x

. I . . /. /.

1(){

••

~"-J OOlode! !:~, Ooleli!"

[~··~"l Selie (eta __ ._. Eec" Se';.,

•

C .. , FI~AO'h"'hi~ seslerib%rrnis G,as, Fin/lclhulhi" s<sle,;~%'rnh

Gesl.3gde boo'g'! S"cce,sful bo;c·nolo

M"I"~I. boorg.l Un,"cce,,!ul bGr.·hoie

~:-" ~~l::~~~, . • ~ 20 ~ p~~:~~I~~~~~~;'nife~r!

'- Ptoy,""!"lo p,ad P,oy,n".1 ,o3d

ELEKHIIESE BOORGATf,!€TINGS

-.. .. i ---..<;,L".w,,,, I".r ; ~! C,.,o~", .. t" /, ,

I

GEOLOGIESE PROFlEl A·B

r I

EL€CTRICAl BORE·tWU, LOGGING

B, )1:163

GEOLOGICAL SECTIO)l A·(j

Fig. S. _ Sketsplan Cn geologiese ptoficl wal boorgale in Eccagcstcenl{>s m{>\ betrekking IQt die gras Fingcrhulhill "csle· (iadormi" 3"ndui. Gedcelte van Uitmalkam 126 IS, Distdk Belhal. Skc/ch.plan Md geological scc/ion showinO borc·holl!s in ECCll rocks rcllllive 10 /he OrllSS ~'ingerhuthia scslc·

dacformis. Portion of UilmalkUllf 126 IS, BclhtJ1 Di,,!rict.

I.·.·.· •..•..• · ':,

! selfs gevorm word. Waar die sedimentere gesteentes ondeur1atend is, kan geen grondwater van die omliggende bu1te in die 1aagtes uitsyfer en dus in die vogvereistes wat skynbaar vir die groei ],Tan die gras nodig is, voorsien nie.

Daar sal opgemerk word dat die waterv1ak in die mis1ukte boorgate op profiellyn AB in figuur 5 ook naby die opperv1ak staan. Dit beteken egter geensins dat grondwater daar ook binne bereik van die p1antegroei is nie. Die water is op diepte getref en dit le slegs in die boorgat naby die opperv1ak.

Figuur 6 is 'n histogram van die 1ewering van ges1aagde boor gate in sedimente weg van do1eriet. UH 'n verge1yking met figure 8, 10Cb), 13 en 18 b1yk dat sedimente weg van do1eriet swakker 1ewerings het as water­draers wat geassosieer is met do1erietindringings.

3600-4100 ~ 3100-3600 P

Persentosie van gesloogde boorgote Percentage of succesdul bore-holes

Fig. 6. - Verspreiding van lewerings van geslaagde boorgate in Eccagesteentes

weg van dolerietindringings (gearseerde kolomme) vergeleke met die van alle geslaagde boorgate in die gebied (gestippelde kolomme). Distribution of yields of successful bore .. holes in Ecca rocks away from dolerite intrusions (hatched columns) compared to those of all successful bore-holes in the area (stippled columns).

25

C. GANGE EN HULLE KONT AKSONES

Met uitsondering van 'n groep plase wes van Standerton (kyk voubl. 2) is gange skaars. Hulle varieer van 3 tot ongeveer 50 voet in breedte en bestaan feitlik deurgaans uit porfiritiese doleriet. In teenstelling met ander dele van die land vorm die gange geen kenmerkende rue of bosstrepe nie. Dagsome is uiters skaars. Sonder die hulp van die magnetometer is dit uiters moeilik om hulle op te spoor, veral in die laat somer wanneer die veld en landerye dig begroei is met gras en gesaaides.

Die rol wat gange in die voorkoms van ondergrondse water in sedimen­tere gesteentes van die Sisteem Karoo speel, is reeds deur Van Eeden en Enslin (1950, p. 131) en Enslin (1950, p. 193-199) beskryf. Water word in die gebakte en verbrokkelde sedimentere gesteentes langs die gange aangetref. Omdat die doleriet naby die kante van gange dikwels sterk genaat is - smaller gange kan oor hulle hele wydte verbrokkel wees -word water ook in die gange self gekry. In figuur 7 word twee voorbeelde gegee waar water respektiewelik in en langs 'n gang getref is. Van die 30 boor gate wat op 'n gedeelte van Rietfontein 649 IR, Distrik Heidelberg, geboor is, was slegs een wat in 'n dolerietgang geboor is, geslaagd. In Eccaskalie is geen beduidende hoevee~hede water getref nie, selfs nie in boorgate wat naby die gang gemaak is nie. In hierdie geval is die waterdraende sone in die sedimente blykbaar uiters smal. Die tweede voorbeeld toon aan hoe smal die sone waarin redelike lewerings verkry kan word, soms kan wees.

Alhoewel die waterdraende sones langs gange nie oral so 'n smal strokie is nie, en water dikwels 'n hele ent weg van die kontaksone af in boorgate getref word, is dit tog meestal noodsaaklik om te weet waar die presiese posisie van 'n gangkontak is. Gangkontakte is meestal nie blootgele nie en derhalwe moet hulle met behulp van die magnetometer vasgestel word, soos beskryf deur Enslin (1950, p. 199-202). So nie, kan kontakposisies bepaal word deur 'n sloot oor die gang te grawe of 'n aantal vlak prospekteergaatjies te boor.

Die helling van 'n gang is vanselfsprekend van groot belang by die plasing van 'n boorgat. Ongelukkig kan hellings selde van oppervlak­aanduidings afgelei word en ook nie magneties bepaal word nie, vanwee onreelmatige magnetisering van doleriet naby die oppervlak (Enslin, 1950, p. 200; Snyman, 1954, p. 30-31). Gange is boonop veelal onreel­matig wat betref helling en vorm. Die helling naby die oppervlak in die erg verweerde sone verskil dikwels van die op diepte. Prospekteer­boorwerk is dus soms onvermydelik waar gange nie vertikaal staan en water met die eerste probeerslag getref word nie.

Wanneer die helling, ligging en wydte van 'n gang nie presies bekend is nie, wat byvoorbeeld die geval is wanneer die gang magneties opge­spoor is, en daar veral boonop vermoed word dat slegs 'n baie smal sone

26

L-:.

2':::

:.[1 ~i

~g

, , ~

-" 8

I t "

~ ~ 1 ~ ~

(a) R1ETFONTEIN 648 JR, D1STRIK HEIDELBERG/HEIDELaERG DISTRICT (b) UITKYK 339 IS, OISTRIK STANOERTON/STANDERTON DISTRICT

ELEKTRIESE BOORGATMETINGS ELECTRICAL BORE-HOLE LOGS

Skynbor. soorllike w,""lond in ohm.em Apporenl rUi'livily in ohm.cm PLAN

5000 5000

-----r----~

0

50

100

150

000

'00

ZOO

-100

50

'"0

150

\ ,

• Mlslukte boolHat Un!ucce!Mul bore-hole

~

-?-

~

"

C , 1942

50 50

'"0 100

Y~el 1000 lOOO 2000 3000 feel

0

N

Ll~~~'-____ "-____ -" ____ --'l

ELEKTRIESE OIEPTEMETINGS

Skynbor •• oorlli~. wo.r,lond in ohm·cm

3000 30,00 3000

50 50

,"0 100

150 ISO

MAGNETIESE ANOMALlE

V.'likel. komponcn'

1 j

, •

" ~~ " 1 :1 , ~ ~§r ~ ;g , 10 10'-' co • j . . ' ..

;§: .< g

- -Grondwatelvlak

Eccaskalie Ecca shale

Waler getrer

1

"-

• • " ~ c

50 100 150 vr/!!

150

150

1200

800

000

-dOD

N

50

100

150

3000

Eccaskalie

ELECTRICAL DEPTH· PROBES

Appa,.nl resislivily in ohm.cm

3000

50

100

150

MAGNETIC ANOMALY

Verl;eQI co:nponM.

c

· . ~

· . ~: · .

£::!!:! "0 ~":'! ;:; .. o •

11

SO

100

150

-- -Ground·water I~vel

. Ecca shale

Struck walel_ Waler gallef

-Stluck water

•

~:I .. SO ,"0

Fig. 7. _ Voorbeelde ",an bootgate in en langs dolerietgange in Eccagesteentes. (a) In gebroke gang. (b) Gp gebakle kontaksone. EXaaJples of bore-holes in and alongside dolerite dykes in Ecca rocks. (a) In fractmed dyke. (h) On indmated <.XlIIIItact-ZUle.

3DOO

150 Vl/It

l J t langs die kon tak waterdraend is, is dit wenslik om met boorwerk op die

gang te begin eerder as om regstreeks te probeer om die gebakte en verbrokke lde sone langs die gang te tref.

Alhoewel boorwerk in doleriet dikwels moeiliker is as in die sedimen­tere gesteentes,. kan 'n boorplek op sedimente baie maklik te ver weg van die gang aangewys word. Daarbenewens is die moontlikheid, by gebrek aan enige aanduiding van hellingsrigting, ewe groot dat die gang 'n helling weg van die boorgat sal he en die gebakte sone dus mis geboor sal word as dat die helling na die boorgat toe sal wees. Die kanse is dus good dat 'n boorgat langs 'n gang by gebrek aan akkurate gegewens sal misluk en dat dit ook geen gegewens sal verstrek waardeur die helling en ligging van die gang bepaal sal kan word nie. Verder moet in ag geneem word dat boorwerk in sedimente in die reel baie vinnig vorder. Tensy daar met prospektering na die gangkontaksone voortdurend toesig gehou word, kan boorgate veral in sedimente onnodig diep geboor word.

Indien die boorwerk egter op die gang begin word, is daar 'n goeie moontlikheid (drie uit vier) dat dit diep genoeg verweer en gebroke sal wees om water te lewer. As die gang nie vertikaal is nie mag water getref word waar die kontaksone deurgeboor word. So nie, word minstens die posisie van een kant en die hellingsrigting van die gang bepaal. In die gevalle waar die doleriet hard en vars word voordat water getref of die kontak deurgeboor is, moet boorwerk onmiddellik gestaak en 'n ander boorgat 'n paar voet nader aan die gangkontak probeer word. Nadat 'n boorgat deur doleriet 'n tiental voete in sedimente geboor is, behoort boorwerk in die reel'gestaak te word. Deur op gange te begin boor, word die moontlikheid dat onnodig diep geboor sal word in 'n groot mate uitgeskakel.

Die volgende resultate is behaal op plekke wat geologies-geofisies

op en langs gange ge kies is:

Van 42 boorgate wat in gange begin is, het 22 oor die he le diepte in doleriet gebly. Sestien (73 per sent) hiervan was geslaagd. Twintig boorgate is deur doleriet tot in sedimente geboor. Slegs vier van hierdie gate was suksesvol. Met enkele uitsonderings moet die mislukkings daaraan gewyt word dat die kontaksone te vlak (tussen 10 en 40 vt) getref is.

Van 19 gate wat langs gange geboor is, was 12 (63 persent) geslaagd. In 10 van die 19 gate is doleriet getref en hiervan was 5 geslaagd. Van 9 wat net in sedimente geboor is, was 7 (78 persent) geslaagd.

Bogenoomde resultate skyn die bewerings wat hierbo gemaak is in verband met boorwerk op en 1angs gange te !oenstraf. Dit is egter nie die geva! nie, omdat prospekteerboorwerk spesifiek van toopassing is op die gevalle waar die waterdraende sone !angs die gang baie sma! is en waar die kante en helling van die gang nie akkuraat bekend is nie.

29

Die resultate wat hierbo genoem is, het daarenteen betrekking op alle gange, ook die waar kontakte blootgele is en die waterdraende sones wyd is. Verder moet daarop gewys word dat eienaars in die algemeen gekant is teen prospektering en met weinige uitsonderings is nerens meer as een boor gat op of langs gange geboor nie. As dit wel gedoen was sou water by die meeste, indien nie al die plekke nie waar boorgate misluk het, gekry gewees het.

Figuur 8 toon dat die persentasie boorgate in hoer leweringgroepe hoer is vir gate wat in en langs gange geboor is as die bereken op alle geslaagde boor gate .

Gange tree ook op as waterdraers waar hulle deur dolerietplate sny omdat hulle dikwels baie sterk gena at is in teenstelling met die vaste onverweerde doleriet van die plate.

3600-·1110D

3100-3600

~ ~ 2600--3100 t~ ~" ~ 1;. g> '" 2100-2600 - c =0 -= ~o

;.' ... '.' . ' .. .' : : 600-1100

........ ':::.: .. :.:: ...... : :-.:.:.:.: .. :::: .. : .. : .. : ..... ,., ... : ... :: ...... '" ::".:' ":::,:.:':.

lOO-600~~~~~~~~~~~~~~~~~~~::::::::::~--, o 10 20 30 40

Persentosie van gesloogde boorgofe Percentage of successful bore-holes

50 60

Fig. 8. - Verspreiding van lewerings van geslaagde boorgate in en langs dolerietgange (gearseerde kolomme) vergeleke met die van aHe geslaagde boorgate in die gebied (gestippelde kolomme).

Distribution of yields of successful bore-holes in and alongside dolerite dykes (hatched columns) compared to those of all successful bore-holes in fhe area (stippled columns).

30

D.

rie nat om da, we p. be,

sle ge\ wo: lig; var we: die dol lat.

WOl

vet hie vet dog wat laa forI

ver gev keu

en pIa gen wa~

t i%

J~ kon uit

/. En~ '~~ '( weE

;:1). Tot ,) " z;.

-I op opg -,'l

',,\ W

:.:t \/

W 1 » I

)P alle es wyd gekant as een I water lk het,

~groepe

JP alle

lte sny , vaste

C7! ...:..:.:J

60

~ langs an· a1le

lorzaside :cessful

i i

D. VERWERINGSKOMME EN LENSE VAN SEDIMENTE IN DOLERIETPLATE

'n Aansienlike deel van die gebied onder bespreking word deur dole­rietplate beslaan. Vars doleriet is dig. Dit kan alleen water hou in nate en breuke wat daarin mag voorkom en die is skaars, sodat die kanse om met 'n boorgat in vars doleriet te slaag, gering is. Verweerde doleriet daarenteen, is poreus en kart dus water hou. Die voorkoms van grond­water in verweerde stollingsgesteentes is reeds deur Enslin (1943, p. 1-12), De Villiers (1961, p. 22-29) en Van Wyk (1961, p. 399-403) beskryf.

Erg verweerde doleriet bestaan net uit klei wat, hoewel dit pore us is, slegs 'n geringe deurlatendheid en soortlike lewering besit, met die gevolg dat onbeduidende hoeveelhede water uit boor gate daarin verkry word. Tussen die boliggende, erg verweerde gesteente en die onder­liggende vars rots is daar egter in die reel 'n deurlatende oorgangsone van effens verweerde, sterk genate doleriet. Dit is in die oorgan gsone wat water gewoonlik in boorgate getref word, natuurlik mits dit onderkant die grondwatervlak le. Die versadigde gedeelte van die erg verweerde doleriet dien slegs as reservoir waarui t water baie stadig na die deur­latende sone syfer wanneer dit uit laasgenoemde onttrek word.

Met uitsondering van die randsones van plate wat later behandel sal word, is die doleriet selde dieper as 60 voet verweer. Die diepte van verwering kan oor afstande van tientalle tree aansienlik varieer en op hierdie wyse aanleiding gee tot kom - en tro gvormige sones van die per verwering. In die laagtes is die verwering oor die algemeen baie vlak; dog 'n diepte van 15 tot 25 voet verwering is dikwels voldoende om water in 'n boorgat te kry. Die diepste verwering word meesal net buite laagtes aan die voet van bulte gevind. Die gras Fingerhuthia sesleriae­{ormis waarna reeds in hoofstuk V B'verwys is, word aangetref waar plate verweer is en grondwater op vlak diepte aanwesig is. Net soos in die geval van die sedimentere gesteentes kan van hierdie grassoort by die keuse van boorplekke gebruik gemaak word.

Boorplekaanwysing is nie net beperk tot verweringskomme nie. Hier en daar word erg genate sones in plate aangetref. Jonger gang- en plaatvormige intrusies van porfiritiese doleriet is ook gewoonlik sterk gena at en dus waterdraend. Voorbeelde van verskillende omstandighede waaronder water in plate aangetref word, word in figuur 9 gegee.

Die elektriese weerstandsmetode kan gebruik word om verwerings­komme of -tree asook verbrokkelingsones op te spoor, soos duidelik uit bogemelde voorbeelde blyk. Die elektromagnetiese tegnieke van Enslin (1955, p. 318~334) en Vegter (1962, p. 219-225) mag van nut wees vir die opspoor van smal sones van verwering en verbrokkeling. Tot dusver is slegs enkele elektromagnetiese opnames in die gebied op dolerietplate gemaak en hulle het geen noemenswaardige resultate opgelewer nie.

31

Die soortlike weerstand van verweerde doleriet varieer tussen 2000 en 15,000 ohm-cm. Doleriet met 'n soortlike weerstand van 15,000 tot 25,000 ohm-cm is verbrokkel maar min of glad nie verweer nie. Figuur 10(a) is 'n histogram van persentasie geslaagde boorgate teen soortlike weerstand van verweerde en verbrokkelde doleriet en daaruit blyk dit dat die beste resultate behaal word op doleriet met 'n soortlike weer­stand van tussen 6500 en 18,500 ohm-cm. Lewering van geslaagde boorgate en soortlike weerstand toon nie 'n soortgelyke korrelasie nie. Oor die hele bestek van soortlike weerstand wat deur die histogram gedek word, wissel die lewerings van geslaagde boorgate van 100 tot 6000 g.p. u. Die middelwaarde van lewering is 800 g.p.u. Figuur 10(b) is 'n distribusiehistogram van lewering van geslaagde boorgate in dolerietplate. 'n Vergelyking met die leweringdistribusiehistogram van alle boorgate in die gebied toon dat die lewerings van boorgate in verweerde en verbrokkelde doleriet hoer is as die algemene.

Die waarde van geologies-geofisiese boorplekaanwysing op die Hoeveld van Suidoos-Transvaal word op geen ander struktuur so onteen­seglik bewys as deur die elektriese metode vir die ops poring van verwe­ring en verbrokkeling in dolerietplate nie. Van 1950 tot 1959 is 486 boorgate op nie-wetenskaplike aanwysings in dolerietplate geboor (ran de van plate word buite rekening gelaat). Hiervan was slegs 98 (20.2 persent) geslaagd. In teenstelling hiermee was 105 uit 136 boorgate (77.3 persent) wat op elektriese weerstandaanduidings geboor is, geslaagd. Mislukkings op geofisiese aanwysings is te wyte aan verwering wat te vlak is, en boormoeilikhede. Afgesien van die hoer persentasie sukses, moet ook nog in ag geneem word dat die boorspoed in verweerde doleriet hoog is. Dit bring 'n vermindering in boorkoste mee.

Alhoewel dit nie eintlik tuishoort by 'n bespreking van verwerings­komme nie, moet ten slotte tog gerieflikheidshal we hier vermeld word dat sterk genate dun lense van sedimentere gesteentes, veral skalie, wat soms as insluitsels in dolerietplate aangetref word, ook goeie waterdraende strukture mag wees. 'n Voorbeeld daarvan word in figuur 11 gegee.

E. VERWEERDE EN GEBROKE BOONSTE KONTAKSONES V AN DOLERIETPLATE

Dolerietplate met 'n bedekking van Eccagesteentes beslaan groot dele van die gebied. Die twee vernaamste plate waarna reeds in hoof­stuk HI verwys is, le oor die algemeen horisontaal en konkordant met die gei'ntrudeerde Eccasedimente. Plaaslik, op kleiner skaal, is daar egter talle onreelmatige afwykings hiervan. Die talryke ander kleinere plaatvormige intrusie;; is meestal onreelmatig van vorm met hellings wat heelwat varieer oor kort afstande.

32

I

'"

! ~ ;]1 .:: 60"

.00

(a)

(d)

VERWERINGSKOM IN GROFKORRElRlGE ODLERIET Pl-ATKOP S~3 IR. OISTRIK STANOERTQN

[UKTRI[Sf OIEPTEMfTlNGS

GEOlOGIf$(' PROFlfL

10)

PORFIRITIESE OOLERIETINTRUSIE IN OUER DOLERIET WII.DEAI.SKRAAL 518 IR. OISTRIK HEIOELBERG

EUKTRIE5f OIEPHMnll~GS

MAGNETlfSc ANOMAUE;

.. )))

'''is l""'"eh'" "",~,.: P'OIO ,,,,, ••. ~.,, ... : 0;':" :,

I'""",,",, &''''''''''''0< e~!e<,., W.J:t",.~ '~;<S",,"!:,J'-""" t,,.,,:.

!NTE!,'SIH GENATE W.~E KLIPPAN 31: IR, OISTRIK IiIGEL

Vars ~ol"'e(

10,000

IO~

OOL~RIETG"NG IN DOI.ERIETPLAAT W(NKELHAAK ns IS, DISTRIK 6ETHAL

Cl.EKTRIH( OIfYHMfTiNGS

GEOLOG:ESE PRGc![c

.",,!

BASIN Of DECOMPOSITION IN CQARSE-GRAINED OOI.ERITE PLATKOP S~3 IR. STANOERTON DISTRICT

fLfCTRIC~1. OEPTlf·PROBES

GEO:.%IC~L SECTION

'1~~J' Va" <loledot • Fr •• h dolerile

rORPHYRITIC OOl.ERITE INTRUSION IN OLDER OOLERITE WII.DEALS~RAAL Sla IR. IlEIOELBERG DISTRICT

[LlCTRICi<L O(P1H·PR08ES

MAGN(TIC ANOMALY

G[,OLC-GICAL S[CTlON

\1'\ ) \

OOLERlTI' OY~E IN DOLE RITE SILL WINKELHAAK !3~ IS. 8ETHAL DISTRICT

ELECTRICAL OEPnHROSH

,---~

1"\"

Ecca,k,iic ,n:.',:oMslocn I (cc> 'holc '"~ $I"~'ICO<

--~-~

fIg, 9. _ l3oorplcknanwysinl; op v""wccrdc On f,cbrokc doic"c\. Bow·hole sir;nIJ on w",<lOwred m,d (rllclUr~d dol~ri(e.

T I

30500

I E 26500 ( a) u

I E E ~u 22500 o • c E

I .-~ ~ 0 c c 18500 0'-

I " ~ %:~ 14500 ." ~.~

10500 ""'" <; 0 ~

6500

I 2500 0 10 20 30 40 50 60 70

Persentosie geslaogde boorgote Percentage successful bore· holes

5600-6100 2 (b)

5100-5600 2

4600-5100 J

0; 4100-4600 ::J o 0;

" 0 t~ 3600-4100

~ • 0; m~

.S VI

3100-3600 - c .0 m=

;'] c 0 ._ m 2600-3100 m C J c·-

";: :2 ':'::J o 0 2100-2600 .. -0>-

..J

1600-2100 = ....

1100-1600

600-1100 .-.' .. . ;." . ' ....... , ..

. : ,", ',' ," . .' .. ,

100-600 , ' " '

. ... . , ,

0 10 20 30 40 50

Persenlasie von gesfoogde boorgate Percentage of successful bore-holes

Fig. lOCal. - Verband tussen persentasie geslaagde boorgate elektriese weerstand van die verweerde en gebroke dolerietplate.

I I

80 90

6'0

en soortlike gedeeJtes van

Relation between percentage successful bore-holes and electrical resistivity of the weathered and fractured parts of dolerite sills.

(b). - Verspreiding van lewerings van geslaagde boorgate in dolerietplate (gearseerde kolomme) vergeleke met die van alle boorgate in die gebied (gestippelde kolomme). Distribution of yields of bore-holes in dolerite sills (hatched columns) compared to those of all bore-holes in the area (stippled columns.

35

w

'"

~ ~

re

0 o I

:' 1 .~ 0>

;~·3 50 " 0 o~

;:-" o 0 ~~ o 0 :;:!: ~1i 100 WW

o

lE so O~

Q.Q

60 100

IO~OO

ELEKTRIESE DIEPTEMETINGS

Skynbore soorl!ike weerstond in ohm-cm

0 10000 o 10000 0 --L

10000 0 ---'--

ELECTRICAL DEPTH-PROBES

5000 0 -L

Apparent resistivity in ohm-cm

5000 0 5000 0 -'-

5000 0 -'-

10000

t\ \ 3

.... \ j\ j~ 4 5 6 7

50 ~

~

100 -

GEOLOGIESE PROFIEL GEOLOGICAL SECTION

2

Fonfein 1500 g.p.u.lg.p.h. Spring

3 4 5 6 7 8 9 10:

Grondwatervlak '"=::::!!..

:-... ----.- ... -.---.---~-='~- ,··---··--::-:J?c:O.·

x .' __ •• --'

----- ___ ... , _o'!_-;;:.::=:.=f;~ == = =--:-::.--:::.-~~-F·,.... ..... · "

"

... .---;--

100 150 250 200 50 I)U;O;-----~~----~~-"~~~~-:::---2~::"---~--~C---~--~--~----------~;-------------------------------------;-----~

750 vl/ft '00

~ ~

Eccaskalie Ecca shale

1)( 1 Vars doler iet )[ x Fresh dolente

~ ~

Fig. 11. - Waterdraende skalielens in doleriet. Leeuwkop 299 IR, Distrik Nigel.

Verweerde doleriet Weathered dolerite

Water-bearing shale lens in dolerite. Leeuwkop 299 IR, Nigel District.

~. 0"'

'" 0 (IQ '0 - re '0 ~

0"' o

<: re

0.. !ll ::>

::> 0"' (IQ ..... m (P 0.. <: <: ...... 0 ID - ...., o ~.

,....,.. ..... 0... o r.n. ...... O"'!ll re ::> ;rtll

~ ~.

0.._

" re 0"' re ::. '" 00.. O"'(IQ

~. re ~ .......

O"'1""f-~rt-o...::El~CO'" o ~ ~ re ~. m ~ ~. re Q '" g 'TI ~

'" < '" (D ~ ::r- ro NO ::l re (IQ

::1 C ~ re re

'" '" ::> !ll t-< .......

re re ('\ i'T) (D I'D ,._

J

Die waterdraende eienskappe van die boonste kontaksones kan beste bespreek word aan die hand van'n statistiese ontleding van boorresultate. Vit 'n totaal van 102 boorgate wat deur sedimente tot op of in onder­liggende dolerietplate geboor is en waarvan die' gegewens ontleed is, was 69 (67.7 persent) geslaagd. Histogram (a) in figuur 12 toon die dieptes waarop die plate getref is. Die persentasie geslaagde boorgate teen diepte na doleriet word ook in histogramvorm getoon (fig. 12(b )). In slegs drie gate is doleriet die per as 120 voet getref en hiervan was twee geslaagd. Vit figuur 13(a) blyk duidelik dat water in geslaagde boorgate in die oorgrote meerderheid van gevalle op of naby die kontak getref word. In meer as 80 persent van die geslaagde boorgate is water binne 20 voet bo en onder die kontak getref. Dit is dus duidelik waarom die boonste kontaksone van dolerietplate waterdraend genoem word. Die mislukte boorgate bewys egter dat die boonste kontaksone nie oral waterdraend onder die grondwatervlak is nie.

Die rede vir die mislukte boorgate moet gesoek word in die afwesig­heid van nate in die kontaksone. Verder word ook algemeen aanvaar dat tensy die kontaksone verwering ondergaan het, nate geslote en die sone dus nie deurlatend is nie.

Oortuigende getuienis hiervoor word ongelukkig nie deur die statis­tiese ontleding gelewer nie en die bewering is meer gegrond op die analoe geval van die onderste kontaksone van dolerietplate wat hierna behandel sal word, en bevindings van Van Wyk (1963, p. 53), wat tot die gevolgtrekking gekom het dat kontaksones nie ipso facto waterdraers is nie, maar blootgestel moet word aan verweringsprosesse aleer hulle tot waterdraers kan ontwikkel. Hoewel nie sterk opvallend nie, toon figuur 12(b) nietemin 'n dalende neiging van persentasie sukses met toenemende diepte. Boonop moet daarop gelet word dat in twee derdes van die boorgate waarin die kontak dieper as 90 voet getref is, water volgens boorstate alleen vlakker as 20 voet bokant die kontak en nie in die kontaksone getref is nie. Hoewel daar nie te veel betekenis hieraan geheg moet word nie - skeplepeltoetse kan in die reel vanwee die beperkings daarvan en die wyse waarop dit gewoonlik uitgevoer word nie uitsluitsel gee of meer water, na die aanvanklike, dieper getref is al dan nie - skyn gegewens tog die teorie van die noodsaaklikheid van verwering vir die ontstaan van deurlatende kontaksones te bevestig.

Figuur 13(b) is 'n verdelingshistogram van waterlewering van die boonste kontaksones van dolerietplate. Daar sal opgelet word dat die persentasie boorgate in die groepe 100 tot 600 g.p.u. en 600 tot 1100 g. p. u. effens laer is as die vir alle boor gate in die gebied.

Volgens Van Wyk (1963, p. 51) lewer ongeveer slegs een uit elke vyf boorgate wat deur horisontaalliggende kontaksones in Noord-Natal geboor is, meer as 100 g.p.u. Hoewel hellende kontaksones me er gunstig is vir water - lewering van boorgate en persentasie sukses is hoer - word in

37

:::~ (a)

~'" 0_

~-;:-120-l----"'·----~1

- V

g 2 1 OO'-l--------'-~l ~c

28 O~ o ~ ~o

~ 0; 80-l--------L-----o,

g06M---------------~--------~, >~

2a. l3 4~--------------~,r-------~ 20+----,------------.-l

Ol+---~L---__ ~-----------_----------~

120

2-::-100 ~'" 0_

g ~ 80 ~c

• 0 _ v

~ t 60 o ~ o ~ ~ 0

go 40 >~

20. eo 20 o

o

o

o 10 20

10 20 Persenlosie yan boorgote Percentage of bore.holes

(b)

30 40 50

Persentosie gesloogde boorgote Percentage successful bore-holes

30

,

, ,

60 70 80

Fig. 12(a). - Verspreiding van dieptes waarop boonste kontakte van dolerietplate getref is. Distribution of depths at which the upper contacts of dolerite sills were stru.ck.

(b). - Persentasie geslaagde boorgate vir verskillende reekse dieptes na die boonste kontakte van plate. Percentage successful bore-holes for different ranges of depth to the upper contacts of sills.

38

Fig.

, !

ietplate

de sills

dieptes

If depth

95

85

e-(a)

,

75

>- 65 -::0 ~-o v - 0 ~ 55 c_ o c

0 0 ~o

co~ 45 Z ~ ", 0 co 00 35 o , ~E pe 25 c_ o > 0

v 15 ~c c 0 0_ -.

tJ Eccasedimente Ecca sedimentary rocks

I 1

I 5 ~o_ -- - Boonste kontok -- -- --- -1--- - - - UDPer contact 5

" . ~2 15 c 0 00)

25

I--

o

3600-4100 ~ o 3100-3600 ~ ~ ~ 2600-31001 .PZ·" 2Z2L1 o~ 1-

.~~2100-2600 P =c 00 ~

.~ 1600~2100 ~ ~c c·-

.~" 1100- 1600 .;;"

10

Doleriet Dolerlte

20 30

Persentosie van gesloogde boorgale Percentage of successful bore-holes

(b)

40

~.~ ~

Or l!!!!!!!!~!!l!l!Il;;~~~~~~~~~~~~~~-, -' 600-1100

.... ,.... ., .. ,. 100-600

o 10 20 30 40

Persentosie van gesloagde boorgate Percentage of successful bore-holes

50 60

50

Fig. 13(a). - Dieptes waarop water getref is in geslaagde boorgate met betrek­king tot die boonste kontakte van dolerietplate. Depths at which water was struck in successful bore-holes relative to the upper contacts of dolerite sills.

(b). - Verspreiding van lewerings van geslaagde boorgate wat water in die boonste kontaksones van dolerietplate getref het (gearseerde kolomme), vergeleke met die van alle geslaagde boorgate in die gebied (gestippelde kolomme). Distribution of yields of successful bore-holes which struck water in the upper contacts of dolerite sills (hatched columns) compared to those of all successful bore-holes in the area (stip­pled columns).

39

hierdie gebied in teenstelling met Noord-Natal wel redelik goeie sukses op horisontaalliggende kontaksones behaal.

Die gebruik van die magnetiese en elektriese weerstandsmetodes vir die aanwys van boorplekke op die boonste kontaksones van dolerietplate word in figuur 14 gei'llustreer. Die aanwesigheid van doleriet onmiddellik onder die oppervlak kan van die magnetiese waarnemings afgelei word. Elektriese dieptemetings to on duidelik die boonste kontak van die

. onder liggende dolerietplaat aan. Op Palmietkuil 322 IR is slegs boor gat G 4866 wat die plaat op ongeveer 60 voet diepte getref het, geslaagd. 'Die vier ander boorgate wat die plaat op dieptes van 140 tot 200 voet getref het, is mislukkings en het blykbaar geen water op of naby die kontak getref nie. In die geval van Nooitgedacht 294 IR (fig. 14) is 'n bietjie water in die mislukte boorgate wel naby die kontak getref. Ook hier is mislukkings waar die plaat relatief diep is - 100 voet en meer - terwy 1 die geslaagde boorgat die kontak ongeveer 50 voet onder die oppervlak getref het. In teenstelling met Palmietkuil 322 IR le die plaat op Nooitgedacht 294 IR horisontaal.

F. VERWEERDE EN GEBROKE ONDERSTE KONTAKSONES VAN DOLERIETPLATE

. Die onderste kontaksone tree met enkele uitsonderings alleen langs die rand van dolerietplate as waterdraer op, d. w. s. langs die dagsoom van die onderste kontak. Die hele dikte doleriet kan vir etlike honderde voete van die rand van die plaat af verweer wees en die sedimente on:niddellik daaronder dus gewoonlik ook. Verder weg vanaf die rand van die plaat waar die doleriet dikker is, is dit selde of ooit oor sy hele dikte verweer. Die omstandighede word duidelik in figuur 15 geillustreer. Die noodsaaklikheid van verwering vir die ontstaan van 'n deurlatende kontaksone blyk daaruit dat slegs nege boorgate uit 'n totaal van 152 wat deur vars doleriet tot in die onderliggende Ecca­gesteentes geboor is, geslaagd was.

Net soos in die geval van die boonste kontak van dolerietplate kan die waterdraende eienskappe van die onderste kontaksone beste bespreek word aan die hand van 'n statistiese ontleding van booruitslae. Die volgende bespreking is alleen gemoeid met gate wat naby die rande van plate geboor is waar die doleriet oor sy hele dikte verweer is.

Figuur 16(a) is 'n frekwensiehistogram van die dieptes waarop die onderste kontak getref is. In die oorgrote meerderheid van gate is dit vlakker as 60 voet onder die oppervlak deurgeboor. Van die 109 boorgate wat deur die onderste kon~ak gebocr is en waarvan die gegewens ontleed is, was 72 (66.1 persent) geslaagd. Hoewel nie heeltemal oortuigend nie, skyn die persell.tasie geslaagde boorgate af te neem met die diepte van die kontaksone (fig. 16(b». Figuur 17(a) toon waar water met

40

;

1

I

)BES

! rcsi ~

1500 ---.!

lEDACI

TINGS

10

600

skalie shale

~

-"

J I . [. cc 00

~i

1 •

D

11

re

D··.···•.·

..

g ro

e " g 8 g

~~

~'II" c

_. - o.

" -']." I g ""'I

-.-1

r~

~I~ ~;

"l ~.

'!' -'" "'toOlOl .... 0 0 0 - .., (J) 0 ..... c:> 8 .a

". " -to 0 " '" o-mX" OJ(I)~ro

o " :3",'0" rl>..... ~ ::3 ..". N '< QJ(l)I.OrJ) ~ W 1-'_

o '" " "o(l)l-iaQ _ ::0

t\,J CD - 0

~~t1"O .......... 0-

~ 0 00 t-o­

"'''q", - ~. ... 0 ;0;- 0

~ ~::l Z::S w ao. 1-_ 0.

m ...... I1QO> ..... ::r- (J) ...,

t1 (l) ..... ~ .......... et>

'" 0

::;- " ~. " ~ ...

()

o

" 0;-() -,\ g '" o ...,

'" <>. o -" ~ ~. -"

;0;-

g ~

" ;0;-m o " " <

" " " 0-o -'" ~ ~. '" -0 ;;; " ,.

ELEKTRIESE DIEPTEMETINGS ELECTRICAL DEPTH-PROBES

Skynbore soortlike weerstand.in ohm-cm Apparent resistivity in ohm-cm

200000 o 0+1--.1......---'--

o 100000 0 -L

50000 o 10000 o 10000 o 5000 o 2500 0 )0;00 -.L +I--....L..-

~2 ~-

.:: 2!' 50 'Q"u .- 0 0

0 ~" " . .~

~~ 100 - u ~. 0 _

WW

~ O~

0..0.. .0

0

50

00 lOO

150 0

6 8 7

~ ~ 2 3 4 5

GEOLOGIESE PROFIEL GEOLOGICAL SECTION

960 g.p.h. 60 g.p.u.

2 3 4 5 ' 6 ' x x ____ ~. \7 8

50 g.p.u.

, , , , , , , '~'~,= __ -_- ------,7"/ ' ..... Grondwatervlak .,...--------t------::,..::....,:-~- - .:::::--=..::"'~-'---'- ---:---- Ground-water level

~,c:.,.::':':.':~I~::":~~"~-'~ =;~==: .' ,. .

I I I I

50 lOO 150 200

I x I Vars doleriet " x Fresh dolente

I

250

B - -~ Verweerde doleriet - - Weathered dolerite

500

~ Eccaskalie . .' • Ecca shale +-w

750 vt/ft

Water getref Struck water

,-.---~

(a)

I-;:-IOO n -5 ~ 80 -1-----L------_~ cg l o~ ~c

28 60 -l----------------L--------------------.1 i ~ 40+------------__________ -L ______ -,

0- I go :t 20+------------------------,-1--------------------~ ~ . ~o o O+-------------r------------Lr------------,

o 10 20 30

;; ~-;:-

"2::: c v o 0 ~c • 0 ~ v

t ~ ~. co 0-

g'O

lOO

80

60

40

Persentosie VOn boorgote Percentage (of bore-holes

(b)

I I

I l :t 20

I ~d 0 0

0 10 20 30 40 50 60 70 80 Persentosie geslaagde boorgate

Perc~ntoge successful bore-holes

Fig. 16(a). - Verspreiding van dieptes waarop onderste kontakte van doleriet: plate getref is. Distribution of depths at which the lower contacts of dole rite sills were struck.

(b). - Persent...sie geslaagde boorgate vir verskillende reekse dieptes na onderste kontakte van plate. Percentage successful bore-holes for different ranges of depth to the lower contacts of sills.

44

bet re dat v

daart gelef kontc siehi toon gerel< boorg grond boorg blyk dikte

Or lukte konta in sI. Dit 1<

word water in ge juis • diept. tende

De strukt (fig. tot 61 berek, g.p.u.

Di. boorp) figuur soort] soort] onven

VOI

gebied grondE

r !

]

doleriet"

dolerite

, dieptes

of depth

betrekking tot die onderste kontak in die gate getref is. Dit blyk duidelik dat water heelwat meer dikwels op of naby die kontakte getref word as daarbo en -onder. As 18 gate waarin die watervlak die per as die kontak gelee is, buite rekening gelaat word, word die rol van die onderste kontaksone as waterdraer nog verder beklemtoon soos van die frekwen­siehistogram (fig. 17(b)) gesien kan word. 'n Studie van boorgatresultate toon dat die kontaksone so dik as 20 voet bo en onderkant die kon tak gereken moet word, in welke geval meer as 70 persent van die geslaagde boorgate water in die kontaksone getref het (waar dit dieper as die grondwatervlak le). In die orige ongeveer 30 persent van die geslaagde boor gate is water Of vlakker Of dieper as die kontaksone getref. Hieruit blyk dat die onderste kontaksone van dolerietplate, selfs waar die hele dikte doleriet verweer is, nie oral water gee nie.

Ongelukkig is die grondwatervlakstand slegs by 22 van die 37 mis­lukte boorgate bekend. In 7 van die 22 gate was dit dieper a& die kontak, in 10 het dit 20 voet en minder bokant die kontak gestaan en in slegs 5 gate was die kontak meer as 20 voet onderkant die watervlak. Dit kom dus voor of die mislukkings grotendeels daaraan gewyt moet word dat die onderste kontak Of bokant Of te vlak onderkant die grond­watervlak getref is. Die dieptes waarop die kontak onder die oppervlak in gemelde vyf gate getref is, le tussen 50 en 82 voet. Hoewel dit nie juis diep is nie, is dit net moontlik dat verweringsprosesse op hierdie dieptes onder die oppervlak nie ver genoeg gevorder het om 'n deurla­tende sone tot stand te bring nie.

Dat die onderste kontaksones van dolerietplate gunstige waterdraende strukture is, word ook getoon deur die distribusiehistogram van lewerings (fig. 18). Die persentasie boorgate in die laagste leweringsgroep, 100 tot 600 g.p.u. (41.3 per sent), is aansienlik minder as die persentasie bereken op alle boorgate. In die groepe 600-1100 g.p.u. en 1100-1600 g.p. u. is dit aansienlik hoer.

Die gebruik van die elektriese weerstandsmetode vir die aanwys van boorplekke op die onderste kontaksones van dolerietplate word in figuur 15 gei1lustreer. Die verweerde doleriet word gekenmerk deur soortlike weerstande van nagenoeg 5000 tot 10,000 ohm-cm, terwyl die soortlike weerstand van die sedimente aansienlik laer en die van die onverweerde doleriet baie hoer is.

G. TWEE TIPERENDE GEDEELTES VAN DIE GEBrED

Voublaaie 1 en 2 is geologiese kaarte van twee gedeeltes van die gebied wat die verspreiding van boorgate en die voorkoms van onder­

grondse water illustreer.

45

45

35

~ 25 o 0

"'''1 15

.E2 5 ~::- -c '6 5 ~g ~ u 15 t; V ~ ~ 25 0-

~ ~ 35 0-

~ e v ~ 45 -g g -g-; .::t; Oo::l55 ~o « 65

- -

I

75

85 _J 95

105

e-

o

, 45

3 :SI-

2-S ~-~ g ~g • v '0 di 2 o • ~o

BE 3

5

5

5 -

5

5

I -

I -0 o , 0- 4 o • > v

~ § 4; ~5 .:: ,'0 -g 4i

:;£ ooco 6

5i

7

8

9

10

Sf--

o

1

I

-

I

I I

I

-

I

I

(a)

Doleriet Do!erite

- . ~derste konto~_ - Lowercontacl- - - - --1--

I

I

-

I

10

I Eccasedimente

Ecca sedimentary rocks

10 20 30

Persentosie von gesloogde boorgote Percentage of successful bore-holes

(b)

Doleriet Dolerite

Onderste kontok - - - -Lo::;; r contoct - --

Eccasedimente Ecca sedimentary locks

20 30 Pelsentosie van geslaagde boorgote Percentage of succe~sful bore-holes

40

- - ---1-

40 50

Fig. 17(a). - Dieptes waarop water getref is in al1e geslaagde boorgate met betrekking tot die onderste kontakte van dolerietplate ongeag of die kontakte bo of onder die grondwatervlak is. Depths at which water was struck in successful bore-holes relative to the lower contacts of dolerite sills regardless of whether. the contacts lie above or below ground-water level.

(b). - Dieptes waarop water getref is in geslaagde boorgate met be­trekking tot die onderste kontakte van dolerietplate waar die kontakte dieper as die grondwatervlak is. Depths at which water was struck in successful bore-holes relative to the lower contacts of dolerite sills where the con­tacts are deeper than the ground-water level.

46

V dole I drael die

w~

boorg loop nie a gedek beeld water is niE is, gl

Diese

Vo skaliE tree .

Dil doleri op Je profie deurgE boorgc nie Cv lyn E-

Bo(

af get boorga

H.

Die like, d kan w,

1-

---;

50

gate met

ngeag of

ore-holes -d/ess of er level.

met be­waar die

ore-holes the con-

Voublad 1 dek 'n gedeelte van die hoofwaterskeiding waar twee dolerietplate 'n groot persentasie van die oppervlakte beslaan. Water­draende strukture waarvan voorbeelde op die kElPrt aangetref word, is die volgende:

Verwcerde en gebroke sedimente weg van doleriet op Bosmanskop 293 IR.

Dolerietgang in sedimente op Kromdraai 128 IS.

Dolerietgang in dolerietplaat op Brakfontein 310 IR.

Verweringskom in dolerietplaat te Leslie (wes van Leslie).

Boonste kontaksone van dolerietplaat op Brakfontein 310 IR.

Onderste kontaksone van dolerietplaat te Devon.

Waterdraende sones wat op die kaart aangedui is, is gebaseer op boorgatresultate en geologiese en geofisiese gegewens ingewin in die loop van boorplekaanwysing. Daar moet op gelet word dat op verre na nie alle waterdraende sones aangetoon is nie, omdat die hele gebied nie gedek is tydens die opnames vir boorplekaanwysing nie. So sal byvoor­beeld opgemerk word dat die rande van dolerietplate slegs plek-plek as waterdraend aangedui is; alhoewel hulle nie noodwendig oral waterdraend is nie, beteken die afwesigheid van 'n aanduiding dat hulle waterdraend is, geensins dat water nie op sulke plekke verkry sal kan word nie. Dieselfde geld vir ander moontlike waterdraende strukture.

Voublad 2 dek 'n gebied wat hoofsaaklik beslaan word deur Ecca­skalie met heelwat minder dolerietplate en waarin gange op die voorgrond tree.

Dit is opmerklik dat die sterkere boorgate bykans almal op of naby doleriet geboor is. Die redes vir die groot getal (83) mislukte boorgate op Jonkersdam 391 IS en Kafferskraalkopje 390 IS blyk duidelik uit profiele A-B, C-D, en E-F. Weg van gange af, is doleriet of te vlak deurgeboor Of te diep getref. Die suidelikste boor gat op proficl A-B en boorgat G 13180 op profiel E-F wat dolerietplate nie te diep getref het nie (vlakker as 100 voet), was daarenteen geslaagd. Ander boorgate op lyn E-F het misluk omdat die doleriet nie verweer was nie.

Boorgate langs gange het misluk omdat hulle te ver van die kontak af geboor is, die kontak te vlak getref het, of omdat die gang van die boorgat af weg hel.

H. WAARDASIE VAN RESULT ATE BEHAAL MET WETENSKAPLlKE BOORPLEKAANWYSING

Die enigste maatstaf waaraan die sukses al dan nie, van wetenskap­like, d.L geologies-geofisiese boorplekaanwysing in die gebied gemeet kan word, is om die resultate wat behaal is, te vergelyk met die van

47

3600·-4100 P 3100-3600 P

~~ 2600-3100 ~ • v La

~i 2100-2600 ~2J ~o .~ rn rn.:: . ,: '. ::: .. to:; ~>=

-.J 1100-1600

600-1100

o 10

......... ;.; .. :, ...

20 30 40

Persentasie VQn geslaagde boorgote P8rcentage of successful bore·holes

50

Fig. 18. - Verspreiding van lewerings van geslaagde boorgate wat water in die onderste kontaksones van dolerietplate getref het (gearseerde

kolomme), vergeleke met die van alle geslaagde boorgate in die gebied (gestippelde kolomme). Distribution of yields of successful bore-holes which struck water in the lower contact-zones of do/erite sills (hatched columns) compared to those of all successful bore-holes in the area (stippled COlumns).

andere, d.w.s. waterwysers, boere, boorinspekteurs en -voormanne.

So 'n vergelyking van boorresultate van staatsboormasjiene gedurende die tydperk 1949 tot Julie 1959, word grafies weergegee in figuur 19. Soos gesien kan word, was die persentasie geslaagde boorgate op geologies-geofisiese aanwysings deurgaans baie hoer as op die van andere - oor die tydperk as geheel 65.6 persent teenoor 35.9 per sent. Die boortyd per geslaagde boorgat, d.w.s. die totale tyd geboor aan geslaagde sowel as mislukte gate gedeel deur die getal geslaagde gate, is gemiddeld 12.9 dae per geslaagde boorgat vir geologies-geofisiese aanwysings en 30.9 dae vir aanwysings deur andere. Hierdie verskil is nie alleen toe te skryf aan 'n hoer persentasie sukses nie, maar ook aan

48

(.)

G!oloal~3e-geoflslese metodes GaGlogica!.geophys/cal methods

Ande! ITI!ttodes Other roothods

Fig. 19. - Vergeiyking van resultate behaal met geologies-geofisiese en ender metodes van boorplekaanwysing. Comparison of results achieved with geoloAiClIl-geophysica181ld other methods of bore-hole Bite selection.

/

I die vinniger voltooiing van boorgate op geologies-geofisiese aanwysings omdat nie onnodig in harde doleriet en ook nie onnodig diep in sedimente geboor word nie. Die gemiddelde lewering van geslaagde boorgate op geologies-geofisiese aanwysings is ook hoer.

In 1959 het dit die Departement van Waterwese '£10-10-0 (R21.00) per dag gekos om 'n boormasjien in die veld te hou. Die koste om een geslaagde boorgat op aanwysing van andere te maak, is dus op die kostebasis van 1959 bereken, nl.£315-9-0 (R630.90). Die boorkoste per geslaagde boorgat op geologies-geofisiese aanwysing is gemiddeld

'£126-9-0 (R252.90). As die koste verbonde aan die geologiese en geofisiese werk in berekening gebring word - se ongeveer'£40-0-0 (R80) per geslaagde boorgat - beteken dit dat die daarstelling van 'n watervoorsieningspunt op 'n plaas in die gebied teen die kostepeil van 1959, bykans,iJ50 (R300) goedkoper is wanneer die boorplekke geologies­geofisies gekies word.

VI. KwALITEIT VAN GRONDWATER

'n Aantal ontledings van boorgatwater wat deur die vroeere Afdeling Skeikundige Diens van die Departement van Landbou-tegniese Dienste (tans Navorsingsinstituut vir Grond) uitgevoer is, word in tabel 6 aange­gee. Vir elke ontleding is die millinormaliteite (milligram per !iter gedeel deur ekwivalentgewig) van die katione en anione bereken. Omdat die som van die ekwivalente van die katione Na', K', Ca" en Mg" in elke geval goed of rede!ik goed ooreenstem met die van die ani one F', Cl', N03 ', S04 ", C03 " en HC03 ', moet aangeneem word dat silika nie in die vorm van 'n silikaat aanwesig is nie, maar wel as kolloi'dale kieselsuur.

'n Selangrike kenmerk van al die monsters wat ontleed is, is die groot oorwig aan bikarbonaat onder die ani one en die feitlik deurgaanse afwesigheid van permanente hardheid. 'n Vergelyking van die milli­normaliteite van die drie belangrikste katione dui op twee tipes water, een waarin natrium> magnesium (ontledings A, S, E en F) en die ander waarin magnesium> natrium is (ontledings C, D, G, H en I). Die milli­normaliteite van kalsium is of gelyk aan Of tussen die van magnesium en natrium.

In water met 'n ekwivalentoorwig van magnesium is NaHC03 of afwesig Of slegs in geringe mate aanwesig, met uitsondering van ontle­ding 8. Soos te verwagte, is soda-alkaliniteit 'n kenmerk van water met 'n ekwivalentoorwig van natrium.

Dit wil voorkom of water wat uit sedimente ontspring, gekenmerk word deur 'n oorwig van natrium oor magnesium en kalsium terwy I die afkomstig van die Karoodoleriet 'n ekwivalentoorwig van magnesium

51

het. In hierdie opsig sou die dolerietwater dus ooreenkoms to on met grondwater uit die mafiese gesteentes van die Bosveldstollingskompleks (Bond, 1947, p. 46, 55-60). Silika maak in vergelyking met water uit die mafiese gesteentes van die Bosveldstollingskompleks en met soda­karbonaatwater van groep D van Bond se klassifikasie (Bond, 1947, p. 172) 'n betreklik lae persentasie van die opgeloste vaste stowwe uit.

Volgens Bond (1947, p. 138) lewer die Eccagesteentes van Noord­Natal, Transvaal en die Noord-Vrystaat geen kenmerkende water nie. Alle tipes, behalwe die sterk southoudende, word aangetref. Hierdie verskynsel is minstens deels daaraan toe te skryf dat geen onderskeid getref is tussen sedimente en dolerietindringings nie.

Dit wiI voorkom of water uit doleriet in Suidoos-Transvaal tuishoort in Bond se groep C, tydelike harde water, (1947, p. 171) en die uit die Eccasedimente onder groep D, soda-karbonaatwater (1947, p. 172). Moeilikheid met indeling kan verwag word waar vermenging van grond­water uit doleriet en sedimente plaasvind.

Soos van die ontledings in tabel 6 gesien kan word, is die water van goeie gehalte. Met uitsondering van I is geen permanente hardheid aanwesig nie, die inhoud van fluoor laag en van nitraat ietwat hoog. Watermonsters B, D, E en F voldoen aan die Suid-Afrikaanse Buro vir Standaarde (1951) se vereistes vir 'n klas A water. Behalwe dat die totale hardheid meer as 200 dele per miljoen is, voldoen watermonsters A, C, G en H verder ook aan die vereistes vir klas A water.

VII. ENKELE ASPEKTE VAN GRONDWATERBEWEGING, -AANVULLING EN -VOORRADE

Benewens die opspoor van ondergrondse water is die stu die van grondwaterbeweging en die grondwaterkringloop baie belangrike aspekte van die geohidrologie, vera I met die oog daarop om vas te stel hoevee I ondergrondse water beskikbaar is. Aangesien daar tot dusver nog nie veel ondersoek in die verband in die gebied gedoen is nie, sal slegs enkele punte bespreek word.

A. POMPTOETS TE LESLIE

In 1954 is 'n pomptoets op boorgat 4 wat in 'n verweerde en ver­brokkelde sone van 'n dolerietplaat geboor is, uitgevoer. Gegewens oor die pomptoets word deur Enslin in 'n ongepubliseerde verslag (1954) en in sy presidensiele rede voor die Geologiese Vereniging van Suid­Afrika (1956, p. xx:;ii en xxix) verstrek en bespreek. Aangesien die toets en meegaande ondersoek die ingewikkelde patroon van grond-

52

j

Pick Locality

Formasie FormDlion

pH by/at 20 0 e Dion;ese geleidingsvermOe by/Dion;c cOnductivity 81

20 0 C (mhos/cm 10-6) Totale opge!oste vaste stowwe/TOlal dissolved solids

(mg/:::::)

N"' K' Ca" Me"

10nelIons

Som van katione/Sum of cations

A Langzeekoegat

323 IR. Nigel

Etage Middel~ Ecca cn

A,gefese graniet Middle Ecco

Stollgc oIlnd Arch"ean Ilranile

7.' 600

387

Tabe16. - CHEMIESE ONTLEDINGS VAN BOORGATWATER Toble 6. - CHEMICAL ANALYSES OF BORE~HOLE WATER

B , C -, D "-T~~~~~~'-"r~-'''~~-'I~ C ,~ H~'~'-~"~~

Nooitgedacht 294 JR,

Nigel

Etllge Middel+ Ecca op

Karoodolcriet Middle Ecc"

Stage overlying I(arroo doleritc

8. ,

'" '"

Rolspruit 127 IS. Bethal

Etage Middc1-Ecca op

Karoodoleriet Middle Ecca

Stallc overlyin~ Kanoo doleri/a

7.5

'95

'"

Witklcifontcin 131 IS.

Standerton

Etage Middel, Eccn op

Knroodolerie! Middle Ecco

Stall" ov"r/ylng Karroo dol"rilc

7.'

'00

258

Dorp"gebied Salpcterkranz Sy!er!onte;... Braldontein Eend'''IL 35 I IR, 288 IR, 310 lR.

Nigel Heidelberg Delmas Betha1

Lesliestasie, aeth,,'

~-E~'~;'~ Midricl, Etagc Middel, Middet~Ecca-Eccn o ... derknn! Ecca onderkant skalie ingeslu;t Porfhitiese Verweringskom

Knroodolcdet Karoodolcriet in doler;etp1aal dolerietgang in dole,.'etplnat Middlo Eccll Middle Ecca Middle Ecca Porphyritlc Basln.of.

Singe underlying Slngo underlying sha/o enclosed dolorHe dyke w&oth~nng.:n KOrTOO do/erlle Kauoo dolorUo in dolerite sill do/ente '" /

7.0 7.8 7.3 7.4 7.7

620 560 660 705 1200

'00 36> '" <SS n4

mg/litet litre

.!!.... lit"r ..1!.... !iter..1!.... Hter ..1!.... liter ..1!.... liter ~ 1000 rng/li1rc 1000 mg/litre 1000 mg/litre 1000 mg/litrc 1000 mg/lilrO 1000

liter mg/Htre

N

1000 liter

mg/ JittO ..E.... 1000

/liter mg lUte

N

1000 --- -

63 2.74 ISO 6.52 45 1.96 37 1.61 lOO 4.35 89 3.87 34 1.48 60 2.61 52 2.26 2.5 0.06 1.2 0.03 1.7 0.04 2.5 0.06 1.2 0.03 2.5 0.06 1.2 0.03 0.4 0.01 1.2 0.03

50 250 23 1.15 60 2.99 32 1.60 40 2.00 28 1.40 60 2.99 64 3.19 118 5.89 24 1.97 9 0,74 49 4.03 21 1.73 22 1.81 18 I.4S 50 4.11 39 3.21 91 7.48

139.5 7.27 . .,,183.2 8.44 155.7 9.02 92.5 5.00 163.2 .8.19 _ .. 137.5 6.81 145.2 8.61 163.4 9.02 262.2 15.66

F' 0.3 0.02 0.2 0.01 0.2 0.01 0.2 0.01 0.4 0.02 01 0.01 0.2 0.01 0.2 0.01 0.1 0.01 Cl' 32 0.90 28 0.79 11 0.31 11 0.31 18 0.51 32 0.90 23 0.65 28 0.79 67 1.89 N03 ' 22 0.35 0.0 0.00 62 1.00 25 0.40 0.0 0.00 22 0.35 28 0.45 25 0.40 71 l.15 S04 -- 0.0 0.00 7 0.15 41 0.85 5 0.10 2 0.04 48 1.00 10 0.21 14 0.29 199 4.14 C03 -- 0.0 0.00 0.0 0.00 0.0 0.00 0.0 0.00 0.0 0.00 0.0 0.00 0.0 0.00 0.0 0.00 0.0 0.00 HC03 ' 378 6.20 439 7.20 418 6.85 241 3.95 473 7.75 305 5.00 442 7.25 464 7.60 503 8.25

Sam van anione/Sum of anions 432.3 7.47 ,,!74.2 8.15 532.2 9.02 282.2 4.77 493.4 8.32" 407.1 7.26 503.2 8.57 531.2 9.09 840.1 15.44 9 S;02 50 18 36 IS 28 18 36 60 38 Permanent" h"rdheid/Perm./ .... ent h"cdness, as C .. C03 0.0 0.0 8 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 258 Tydelike hardheid/Temporary h"rdness, as CaC03 22S 95 343 165 190 145 355 320 413 NaHC03 143 445 0.0 55 332 176 13 101 0.0 Na2C03 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0

Onlleder: V AfdeJing Skeikund;ge Diens (nou Navorsin!,:sin"tituu! vir Grand) Augustus Anolyst: P.T. iljoen Division of Chemicol Services (now SOils Reseorch Institute) Aullust 1959.

53-54

waterbeweging asook die probleme verbonde aan die ontleding daarvan illustreer, is 'n verdere bespreking met bykomende jonger inligting ter hand, nie onvanpas nie.

Volledigheidshalwe word besonderhede van die toets weer hier herhaal. Figuur 20 is 'n plan van Leslie-dorpsgebied waarop die ligging van boor gate en verwering van die dolerietp laat soos deur latere opnames bepaal, in meer besonderhede gegee word as in figuur 12 van Enslin (1956). Soos van die plan afgelei kan word, is Leslie op 'n oos-wes­waterskeiding wat deur 'n dolerietplaat gevorm word, gelee. Die vloer van die plaat is onreelmatig: in boorgate 44 en 18 is die plaat deurgeboor op 122 en 133 voet onderskeidelik, terwyl dit verder wes by boorgate 8 en 11 totaal weg verweer is en die vloerhoogte ten minste 150 voet hoer moes gewees het as by boorgat 18. In boorgate 6 en 7 is die plaat op 135 voet deurgeboor. Dit is onreelmatig verweer soos met elek­triese dieptemetings bepaal.

HQewel daar heelwat boorgate geboor is, kon die watervlakdieptes slegs in 'n beperkte aantal gemeet word. Dit is opmerklik dat die watervlakhoogte van boorgate 30, 5 (G 9317), 1, 2 en 4 (G 9316) suidoos van die stasie binne tiendes van 'n voet dieselfde is. Ander water­vlakke verskil egter aanmerklik, selfs die wat in dieselfde verweringskom of -trog le, soos byvoorbeeld boor gate 3, 34 en 35. Die watervlakhoogte in 6 en 7 wat water in die onderste kontaksone van die plaat getref het, was 5467 voet teenoor 5460.5 voet in boorgat 2 in Julie 1958.

Watervlakkrommes van boorgate 1, 2, 5 (G 9317) en 28 (G 9277) en pomphistogramme van boorgate 4 (G 9316) en 30 word in figuur 21 getoon. Die toetspomp op boor gat 4 is so ingestel en wanneer nodig verstel dat die maksimum lewering altyd uit die boorgat onttrek is. Tydens en na die pomptoets is boorgat 30 vir kort tydperke vir water­voorsiening aan die stasie gepomp. Na die aansit van die pomp op boorgat 4 het die watervlakke onmiddellik vinnig begin sak in boor gate 2 en 5 en hulle is uiteindelik ongeveer 40 voet afgetrek. Die pomp van boorgat 30 befnvloed ook die watervlakke in waarnemingsboorgate 2 en 5 en veroorsaak 'n vermindering in die lewering van boorgat 4. Die watervlak van boorgat 1 het daarenteen stadig tydens die toets gesak. In boorgat 28 het die watervlak nie gesak nie.

Die gedrag van die watervlakke in die waarnemingsboorgate word hieronder verklaar. In hoofstuk V is reeds aangetoon dat water in boor gate getref word in gebroke doleriet wat die oorgang is van ver­weerde na vars gesteente. Water in die deurlatende gebroke doleriet word ingeperk deur die oorliggende verweerde doleriet met lae deur­latendheid wat as watervashouer optree. Die onderste gedeelte van die watervashouer is versadig. As daar nie gepomp word nie, val die piesometriese vlak van die deurlatende formasie saam met die grond­waterspieel in die watervashouer (verweerde doleriet). Wanneer gepomp

55

it:::::: ..-

CJ1 0\

04

5060-6

/5500/

/

1 IV /

LEGENDE LEGEND

Boorgat met nommer en watervlak· haogte bo seespieel (Mei 1954) Bore-hole with number and water­ievel above sea-level (May 1954)

Oppervlakkontoer Surface contour

Do!erietgang Dolerite dyke

0-20 I

20-40 I Diepte van verwering van doleriet

,0-60 ) ooder oppervl ak (v!) Depth of weathering of dolerlte

60-80 below surface (ft) ..-

80-100

Feet 1500 0 1500 3000 Voet

\09 <.>. .... -

Fig. 20. - :Soorgate en verwering van dolerietplaat te Leslie.

r\~~'0'Y

Bore-holes and weatherinE1 of doletile sill at LesIie.

-I ~~. ')~')

---- . . :-...:

m

,. . 1 -" . g o

I

5480

5460

5440

5420

-- - -,' I I \

Grondwatervlakke

_______________ rBg28 (G9277) ----------

\

\ , , , , ,

____ . LBh.l

,_/- --, (~g_5_(~~~L_/

, , ,

/

//".

/

Dieplc van pomptoevocropening / Depth of pump intake

, , ',/ Bh2/ ...

8.00 12.00 16.00 20.00 24.00

Pomphistogramme

l 3000

. 2000 ~

m 0 1000

<3 0 16.00 20.00 24.00

4.00 8.00 12.00

3 2000~

~ IOOO~ • 0 C>

Bg 4 /:"-

4.00 8.00 12.00

16.00 20.00 24.00

Ure Hours

16.00 20.00 24.00

4.00

1\.00

=-=-)\ ,\ \

8.00

8.00

Ure Hour$

Ground-water levels

" ( , \ //\, 'J ( \\ , ,

12.00

12.00

/

" / (' (

/f\\../ ,

16.00 20.00

/ /,

24.00

Pump histograms

16.00 20.00 24.00

Fig. 21. - Watervlakskomme!ing en hoeveelheid water gepomp tydens pomptoets van boorp;at 4 (G 9316). Leslie. Water-level ilt!ctuation Bnd qUBntity of wBter pumped durin,B pumping tost of boro-holo 4 (G 9316). Leslie.

;:::.-:=- - -- \\ , , , , , ,

i/ '-_/,

4.00 8.00 12.00

, ~ 2000~ ! 1000 Bh 30

.£ 0 -,; C>

4.00 8.00 12.00

5480

m

5460 [ 0 0

r 0

f 5440 0

0

• ~

5420 ~

3000 §: 2000 f

" 1000

. ~

0 ~

57-58

word, word die hidrouliese druk in die deurlatende stelsel van oop nate verminder. Hierdie drukvermindering plant homself baie vinnig voort vanaf die gepompte boorgat met die gevolg dat wateJ'v lakke in omliggende boor gate wat ook tot in dieselfde stelsel van onderling verbinde nate geboor is, feitlik oombliklik begin daa!. Dit is die geval met boor gate 2 en 5. Boorgate 4 en 30 sal dieselfde doen as boorgat 2 of 5 gepomp word.

Die vermindering van druk in die deurlatende gebroke doleriet ver­oorsaak stadige afwaartse lekkasie uit die oorliggende versadigde verweerde doleriet wat as gevolg van sy groter effektiewe poreusheid dien as grondwaterreservoir waaruit die deurlatende gebroke doJeriet gevoed word. Die watervlak van 'n boorgat wat alleen water in die watervashouer getref het (hoe gering die lewering ook al is), sal gelei­delik daal namate die verweerde doleriet deur die afwaartse lekkasie ontwater word. Die daling sal baie minder wees as in boorgate wat tot in die deurlatende formasie geboor is. Dit mag die geval met boorgat 1 wees as sy water vlakker as 20 voet in verweerde doleriet getref is. Geen gegewens is oor die boorgat beskikbaar nie, maar indien dit egter redelik sterk is, sou dit daarop dui dat deurlatende gebroke doleriet dieper getref is en moet die geleidelike, en nie oombliklik vinnige daling nie, beteken dat die deurlatende formasie by hierdie boorgat deur swak deurlatende formasie met die ander boorgate verbind is.

Die aansienlike hoer watervlakstand in boor gat 28 en die gevolglike steil watervlakgradient na boor gat 4 asook die feit dat die watervlak in eersgenoemde nie tydens die toets gesak het nie, dui daarop dat dit deur 'n formasie met 'n baie klein of geen deurlatendheid geskei is van boor gate 1, 2, 4, 5 en 30. Dit volg egter nie ipso facto dat daar glad geen deurlatende verbinding tussen die verweringskom waarin boor gat 28 en die waarin boorgate 1, 2, 4, 5 en 30 gelee is bestaan nie, of dat daar geen aanmerklike grondwaterbeweging na boor gat 4 vanuit die verweringskom van boorgat 28 kan wees nie.

Lekkasie uit die hoerliggende verweringskom mag plaasvind deur die minder deurlatende verweerde doleriet of langs nate en breuke wat ander gedeeltes van die kom as die waarin boorgat 28 gelee is, met die laer liggende verweringsone van boorgat 2 en andere verbind. Hierbo is reeds daarop gewys dat aansienlike watervlakverskille binne 'n verwe­ringskom kan bestaan.

Wat die bepaling van berging en deurlatendheid uit die pomptoets­resultate betref, is dit duidelik dat die welbekende onewewigsformule van Theis (kyk byvoorbeeld Butler, 1957, p. 117-125) nie gebruik kan kan word nie omdat 'n uitgestrekte, eenvormige waterdraer nie bestaan nie. Afgesien hiervan is die daling van die watervlak in boorgate 2 en 5 te wyte aan die pomp van boorgat 41'n funksie van die deurlatendheid en berging van die hoogs deurlatende formasie en sal berekenings

59

vo1gens die onewewigsformu1e nie 'n antwoord verstrek oor die berging van die verweerde do1eriet (watervashouer) wat as die eintlike grond­waterreservoir beskou word nie. Hoewe1 verge1ykings afge1ei is vir die ontwikkeling van 'n drukontlastingkee1 van 'n waterdraer wat deur 1ekkasie uit oorliggende 1ae gevoed word (Hantush, 1956, p. 702-714) berus die verge1ykings op die aanname dat die grondwaterv1ak in die 1aag waaruit die waterdraer gevoed word, konstant b1y, met ander woorde die matematiese formu1ering is nie van toepassing op die prob1eem nie.

Na afloop van die pomptoets het die waterv1ak in boorgate 2 en 5 nie heeltema1 herste1 tot die hoogte van voor die toets nie, maar het onge­veer 0.25 voet kortgeskiet. As die aanname korrek is dat die pieso­metriese v1ak van die hoogsdeurlatende gebroke do1eriet onder statiese toestande saamva1 met die grondwaterspiee1 in die verweerde do1eriet, sou dit beteken dat 'n dikte van 0.25 voet verweerde do1eriet ontwater is deur die uitpomp van 100,000 gelling water tydens die toets. Sonder 'n he le aant a1 waarnemings punte is dit egter onmoontlik om die' opper­v1akte te bepaa1 waaroor die ontwatering p1aasgevind het. Dit kan nie sonder meer aanvaar word dat die waterv1ak oor die he1e verweringskom of trog waarin die getoetste boorgat gelee is met 0.25 voet gesak het nie. Afgesien daarvan dat die grootte van die gebied wat ontwatering onder­gaan het bekend moet wees, moet ook nog in ag geneem word dat die ontwatering moontlik nie alleen te wyte is aan uitpom ping nie maar die resultant is van wins en verlies deur ondergrondse v10ei na en weg van die gebied wat ontwater is, sowe1 as van uitpomping. Dit is duide­lik dat gegewens ter hand onvoldoende is vir die berekening van die berging in doleriet.

Alhoewe1 moontlik aanvaar kan word dat die berging van verweerde do1eriet hoer is as die van die Eccasedimente sal die hoeveelheid grondwater gehou in gebiede wat beslaan word deur do1erietplate seker nie groter wees as in sedimente nie (kyk hieronder) omdat die doleriet meesta1 vlakker as 40 voet verweer is en die effektiewe poreusheid van vars do 1eriet baie k1ein is.

B. EFFEKTIEWE POREUSHEID VAN OF BERGING IN SEDIMENTERE GESTEENTES

Op grond van die 1ae poreusheid van Karoogesteentes in die algemeen, is in hoofstuk IV reeds aangevoer dat die effektiewe poreusheid van die sedimente na alle waarskynlikheid 1aag is. Daar is bep1an om die effektiewe poreusheid van Eccasedimente in situ te bepaa1 van die volume formasie wat ontwater is deur die uitpomp van 'n bekende hoe­vee1heid water. Weens gebrek aan tyd en personee1 kon hierdie onder­soek onge1ukkig nie;uitgevoer word nie.

60

w< El Dj

st· Se di, de ge Di m8 di,

di, tm tu, eel gel die so(

on' 10( onl

die (21 hOD

hei wis veT'

wor

(

mat, Fig, deur styg in f van wytE

vlak

rging ;rond-s vir deur

-714) n die oorde 1 nie.

5 nie onge-)ieso-ltiese leriet, twater ;onder opper-In nie gskom ,t nie. onder-at die

maar In weg duide-,m die

lleerde ·elheid seker

oleriet id van

emeen, fan die om die an die le hoe-onder-

I I

'n Idee van die hoeveelheid grondwater wat in die sedimente geberg word, kan nietemin verkry word van syfers vir Karoogesteentes van die Etage Middel-Beaufort by Colesberg, Kaap (Veg,ter, 1961, p. 456-466). Die skrywers is van mening dat die bergvermoe van hierdie lae - sand­steen, skalie en moddersteen - nie wesenlik verskil van die van die Serie Ecca in Suidoos-Transvaal nie. Daar is te Colesberg gevind dat die hoeveelheid water per voet diepte geberg oor die oppervlakte wat deur die pomp van sekere boorgate ontwater is, gemiddeld 4.0 x 105

gelling bedra tussen dieptes van 2 en 22 voet onder die oppervlak. Die oppervlakte van die gebied wat ontwater is, is nie bekend nie, maar dit is minstens 20 morg (42.4 acre of 17.2 hektaar) groot, d.w.s. die effektiewe poreusheid kan nie meer as ongeveer 3.6 persent wees nie.

As in aanmerking geneem word dat die effektiewe poreusheid met diepte verminder - in die geval van Colesberg is dit op 'n diepte van tussen 14 en 22 voet slegs een derde van die effektiewe poreusheid tussen 2 en 9 voet - kan die gemiddelde effektiewe poreusheid van die eerste 100 voet onder die oppervlak op nie meer as moontlik 1 persent gestel word nie. 'n Diepte van 100 voet word genoem omdat water op die Hoeveld in die meeste gevalle vlakker as die diepte getref word, soos van histogram (b), figuur 2 gesien kan word. Die hoeveelheid ondergrondse water wat in Karoogesteentes onderkant 'n diepte van 100 voet gehou word, word in vergelyking met die eerste 100 voet as onbeduidend beskou.

Siende dat die grondwatervlak meesal om en by 20 voet diep is, sou die versadigde Eccasedimente dus ongeveer 450,000 gelling per m9rg (210,000 gelling per acre of 140 miljoen gelling per vierkante myl) hou. Dit word beklemtoon dat hierdie syfer alleen die or de van groot­heid van berging aantoon. In werklikheid sal die berging aansienlik wissel van plek tot plek na gelang van die mate van verbrokkeling en verwering en die diepte van die grondwatervlak.

Die hoeveelheid grondwater in gebiede wat deur doleriet beslaan word, is heel waarskynlik van dieselfde orde om redes reeds bespreek.

C. LANGTERMYN-WATERVLAKWAARNEMINGS TE LESLIE

Gedurende die tydperk Junie 1954 tot September 1960 was 'n outo­matiese watervlakregistreerder gei'nstalleer op oop boorgat 2 te Leslie. Figuur 22 is 'n verkleinde weergawe van watervlakskommelinge soos deur die instrument geregistreer op 'n maandkaart. Die skerp dalings en stygings is te wyte aan die periodieke pomp van boor gat 30. Die kromme in figuur 23 is 'n vereenvoudigde samestelling van watervlakgrafieke van boorgat 2 vir 1957 en 1958 met die skerp korttermyn-aftrekkings te wyte aan pomp weggelaat. 'n Sterk reenbui of twee wanneer die water­vlakstand betreklik laag is, laat die watervlak binne 'n dag of wat

61

o

5 Junie 5 June

4 ,

- -- --- -- -

/\ .Pr!'" /'/ v r ,I 6

8

- - -- - - - -

14 --- -- - - ---

16 I---

18 -

- --- - -

I / I ;V"r fil

-1- -- - -

- 1--- - - --

-

7 Julie 7 July , , ,

--- -1 5465

(' At

- I- 1--

I

-I- 1-- 5455

---

Fig. 22. - Watervlakskommeling in boorgat 2 te wyte aan pomp van naburige

bOQrgate, Leslie. Water-level fluctuation in bore-hole 2 due to pumping of neighbouring bore-holes, Leslie.

62

> .. 1£ o· ~~ . , ~ . " '11..2 .~

~-£ .0

06

Grondwatervlak

,:~--- /~-----~

Daelikse reenval

30 mm

Ground-water level

Daily rainfall

[

5465

~, -~ ...

\.~ ~. 5460

II ~"g ~% .~

f~ . ~ 'v <;> i>" ;;-". <-~<

2"::'

30 mm

20 mm

10 mm

o

20 mm

1,'11" IIH,II , 1,111 , 1,111,111[111111"11111.111111,, , , , ,IJ, IdllJllll1 10 mm

o F M J o A SON 0 __ [ J S A M

1957 1958 ---------------

Fig. 23. - Effek van teen op grondwatervlak in boorgat 2, Leslie. Effect of rain on Around-water level In bore-hole 2, Letllie. 63-64

1 !

styg, soos byvoorbeeld in Februarie, Junie tot Julie en September 1957. Die reens van Oktober en November 1957 het egter geen verdere styging tot gevolg gehad nie, blykbaar omdat verliese deur verdamping en transpirasie asook ondergrondse vloei na laerliggende gebiede by hoer watervlakstand groter is as by laer stand. Gedurende droe tydperke daal die watervlak reelmatig te wyte aan uitpomping, ondergrondse vloei, verdamping en transpirasie waar die watervlak naby die oppervlak le. Die laagste watervlak wat oor die 6 jaat waargeneem is, was onge­veer 12 voet diep (hoogte 5458.8 voet) in November 1954 en die hoogste ongeveer 4l,1., voet diep (hoogte 5465.3 voet) in Februarie en Desember 1955. Die gemiddelde jaarlikse skommeling is ongeveer 5 voet.

Die langtermynwaarnemings dien 'n nuttige doel deur aan te to on of die grondwatervoorrade van jaar tot jaar verminder al dan nie. Gedurende die tydperk van waarneming, toe jaarliks nagenoeg 9-11 miljoen uit alle boorgate te Leslie gepomp is, het boorgat 2 geen tekens van 'n vermin­derende grondwatervoorraad getoon nie. Ongelukkig kan daar van die daling van die wa tervlak in boorgat 2 gedurende droe tydperke, ook geen berekening van die effektiewe poreusheid van doleriet gemaak word nie, vanwee die redes wat voorheen met die bespreking van die pomptoets vermeld is.

D. GRONDWATERAANVULLING

Omdat die effektiewe poreusheid of berging nie bekend is nie, is dit ook nie moontlik om van die watervlakstyging in boorgat 2 te Leslie na reens te bereken watter persentasie van die reenval grondwater word nie.

Smitter (1958) het verskillende aspekte van die hidrologiese kringloop in Beheerde Gebied Nr. 3 wat 'n groot gedeelte van die gebied onder behandeling uitmaak, ondersoek. Hy het op drie maniere probeer bepaal hoeveel aanvulling plaasvind. 'n Kort opsomming van sy bevindings volg:

(i) Lysimetermetings oor twee reenseisoene toon slegs baie geringe en sporadiese infiltrasie - minder as 1 persent van die reenval tot dieptes van ongeveer 1.5 meter. 'n Groot vraagteken kan egter om verskillende redes agter infiltrasiebepalings deur middel van lysimeters geplaas word.

(ii) Deursyfering deur die dak van twee prospekteertonnels vir steen­kool wat bokant die grondwatervlak gegrawe is, bedra 4.3 en 4.8 persent van die reenval oor een reenseisoen. Aangesien die deursyfering slegs oor baie klein oppervlaktes (250 cm2) geme~t is, is daar heelwat twyfel in watter mate die syfers as verteen­woordigend beskou kan word.

65

(iii) Op grond van die watervlakstyging in een boor gat en een labora­toriumbepaling van die soortlike lewering van sedimente wat ui tgevoer is op 'n stuk boorgatkern afkomstig van die diepte waarOOr die watervlak gestyg het, is bereken dat 4.7 persent van die reenval oor een reenseisoen ingesyfer het om grondwater te vorm. 'n Mate van twyfel bestaan of een enkele bepaling van die soortlike lewering wel verteenwoordigend is van die gesteentes waarin die watervlakstyging plaasgevind het en of die styging slegs te wyte is aan direkte insyfering vanaf die oppervlak en aanvulling deur ondergrondse vloei buite rekening gelaat kan word.

Hoewel daar gronde vir twyfel oor hul korrektheid is, word bogenoemde syfers van tussen 4 en 5 persent infiltrasie van reenval as van die korrekte orde grootte beskou. Dit is duidelik dat heelwat meer werk gedoen sal moet word en dat die grootste leem te in die huidige kennis, verteenwoordigende syfers van effektiewe poreusheid is.

Dit is interessant om daarop te let dat die beraamde verbruik van ondergrondse water uit boorgate en putte (tabel 2) gemiddeld slegs 0.1 persent van die gemiddelde jaarlikse reenval uitmaak en ook 'n baie klein breukdeel is van die watervoorraad wat in die gesteentes geberg word. Daar kan dus geen sprake wees van 'n algemene vermindering van grondwatervoorrade in die gebied nie.

As gevolg van geringe deurlatendheid, is dit egter wel moontlik dat die grondwatervoorraad plaaslik (se oor 'n oppervlakte van 'n paar morg) uitgeput kan raak wanneer die hoeveelheid wat gepomp word, meer is as wat uit die omgewing na die gebied van onttrekking kan vloei.

66

Dis by EnE Thi sivt disl lonl

men bas of I

esti Cer

.of and tho: ted

Cili den duri abo Cili sup EVf

und surl

and sup per on hol,

tbora­, wat iiepte t van :er te tn die entes yging :;k en word.

lemde n die werk

~nnis 1

{ van s 0.1 baie

eberg lering

Jntlik paar

word, ; kan

SELECTION OF BORE-HOLE SITES FOR WATER ON THE ECCA SERIES AND ASSOCIATED DOLERITE OF THE

SOUTHEASTERN TRANSVAAL

SUMMARY IN ENG L/SH

INTRODUCTION

Bore-hole sites were selected during the period 1951 to 1959 in the Districts of Springs, Delmas, Nigel, Heidelberg, Bethal and Standerton by the junior author, the late G.]. Ellis under the supervision of ].F. Enslin and the senior author. Table 1 summarises the volume of work. This bulletin deals with bore-hole siting on the Ecca Series and intru­sive dolerite only and not with the other formations found in these districts. The work was practically limited to an area bound by lines of longitude 28°40' and 29°30' and lines of latitude 26° 15' and 27° (fig. 1).

The important role played by ground-water on farms in the above­mentioned districts is evident from the estimated water consumption based on the Agricultural Census of 1960 (table 2). About 50 per cent of the farm requirements was then met from underground sources. The estimated increase in the use of surface water since the Agricultural Census of 1950 averaged 14 per cent in the six districts whereas that

. of underground water was 73 per cent over the decade. In the Bethal and Standerton Districts, in which conditions conform the closest to those of the whole area under consideration, the corresponding estima­ted increases are 7 and 98 per cent.

The villages of Devon, Eendrag, Leslie, Kinross, Trichardt, Charl Ci1liers and Greylingstad have in the past been partly or wholly depen­dent on underground water. The annual consumption of ground -water during the late fifties ranged from 2 to 11 million gallons and totalled about 30 million. Since 1961 all villages in the area except (,',ad Cilliers and Greylingstad have been connected to the Rand Watp Board supply. At the start of gold mining activities in the mirl.:le fifties, Evander was temporarily supplied by water from the r ,lomite Series underlying the Ecca Series. Bethal and Standerto' dre dependent on surface water supplies.

Table 3, which is based on the Agricultural Censuses of 1950, 1955 and 1960, gives the number and density of bore-holes with usable supplies on farms in the six districts. Based on a success rate of 42 per cent, .it is estimated that the total number of holes drilled for water on farms in these six districts is about 16,000, an average of one bore­hole per 95 morgen, i.e. 201.4 acres or 81.5 hectares. (A success

67

rate of 42 per cent was obtained by drills of the Department of Water Affairs on non geologically-geophysically selected sites as would be the bulk of the holes drilled). The 1960 census showed (table 4) that wells are practically of no importance.

The results of 2237 holes drilled on farms by government machines are summarised in the form of histograms in figure 2.

PHYSIOGRAPHY

Some low hills along the western margin of the area are formed by Witwatersrand sedimentary rocks and Ventersdorp lava. The Ecca Series builds flat or gently rolling country which stands at an elevation of 5000 to 5500 feet above sea-level. The area is part of the major watershed between the Vaal draining to the Atlantic and the Olifants River flowing to the Indian Ocean. The larger tributaries are permanent, but their flow is very small during winter and spring.

According to the Agricultural Census of 1955, there is about one spring for every 400 morgen (848 acres, 343 hectares). About two thirds of the springs can be considered permanent. As far as is known all of them are of fifth and lower rank (fifth rank: 10 to 100 gallons per minute). Ground-water flow from higher lying areas emerges as seepages and springs in valleys where the water-table is cut by the ground surface. Other springs owe their origin to the constriction and damming of underground flow in sedimentary rocks and weathered dolerite by fresh, water-tight dolerite.

Rainfall (table 5) averages about 700 mm per annum of which about 85 per cent occurs in summer. Winters are characterised by dry weather, clear skies and frost at night.

Two soil types can be distinguished: a pseudopodsol overlying the sedimentary rocks of the Ecca Series and a vertisol of lithomorphic origin on dolerite. The natural vegetation consists practically solely of grass, the characteristic and most common species being Themeda triandra, Heteropogon contortus, Eragrostis chalcantha and Tristachya hispida.

GEOLOGY

As this bulletin is concerned with the Ecca Series and intrusive dolerite, no description is given of the Archaean granite and schist, the Witwatersrand rocks and the Ventersdorp lava, all of which outcrop only in the extreme west of the area.

68

Tl the r tally and , whicJ sand, a thi

Tl whicJ StagE whicJ coal­to df when coal

TI olivir by tl conVE scopi show to ic chlor doler perpe

Pc 100) repre ascri' Haug: sand~

of thE reach appli, of 2.1 on Si

Bethf availc

ME bility

Water ld be I that

hines

~d by Ecca

'ation major ifants ment,

tone t two [nown lllons ~s as y the n and lerite

about ather,

'g the Jrphic ;olely ~meda

achya

cusive t, the ) only

Th •. , Karroo System which is represented by the two lowermost series, the Dwyka and the Ecca, rests unconformably and more or less horizon­tally on rocks of the Transvaal, Ventersdorp and Witwatersrand Systems and Archaean granite and schist. The basal beds of the Karroo System, which are nowhere exposed, consist, according to bore-holes, of tillite, sandstone, siltstone and shale of the Dwyka Series. These beds reach a thickne·ss of 100 feet in places and are absent in others.

The Lower Ecca Stage is either absent or very poorly developed, in which cas,e it consists of sandy and black shales. The Middle Ecca Stage is 4~.iO to 750 feet thick and comprises mostly sandstone and grit which altei'.'nate with sandy and micaceous shales and carry several coal-seams. Outliers of the Upper Ecca Stage which consists of blue to dark-grey., black and yellowish shales are formed around Standerton where the g.l'eatest thickness penetrated in prospecting bore-holes for coal is 140 f.eet.

The Ecca Series has been intruded by dykes and sills of dolerite and olivine dolerite (see folds. 1 and 2). Metamorphism of the country-rock by these intmsions is limited to recrystallisation of sandstone and conversion of shale to hornfels close to the intrusive contact. Micro­scopic examination of samples of weathered dolerite and olivine dolerite showed that the order of alteration of minerals is olivine, which changes to iddingsite, serpentine and chlorite; pyroxene, which changes to chlorite; and lastly feldspar. Spheroidal and columnar weathering of dole rite has been observed. Dykes, intensely jointed parallel and perpendicular to t.heir contacts weather to small oblong pieces of dolerite.

POROSITY AND PERMEABILITY OF ECCA SEDIMENTARY ROCKS AND DOLE RITE

Porosities of 7 to 12.8 per cent reported by Wybergh (1932, p. 93, 99, 100) for sandstone from quarries in the area cannot be considered as representative of deeper lying beds. The relatively high values must be ascribed to weatherin!\. Determinations by Van Wyk (1955, p. 32) and Haughton et a!. (1955, p. 110) show that the porosity of fresh Ecca sandstone and shale from other parts of the country is low - generally of the order of a few )ler cent with some values, in the case of sandstone, reaching a maximum of about 12 per cent. It is assumed that the same applies to the area under consideration. With the exception of a figure of 2.8 per cent given by Smitter (1958, p. 160) for a single determination on sandstone obtained from a depth of 35 feet on Klipfontein 357 IR, Bethal District, no specific yield or ef£ecti ve porosity figures are available.

Measurements by Snlitter (1958, p. 184-189) prove that the permea­bility of fracture-free Ecca sedimentary rocks is too low for them to

69

yield meaningful supplies of water in bore-holes. Dolerite is neither porous nor permeable unless fractured and weathered.

In the formation of aquifers, tectonic movements, intrusion of dolerite and processes of weathering have all played a part.

Water-yielding structures are the following:

(i) Weathered and fractured sedimentary rocks not associated with dolerite intrusions.

(ii) Indurated and jointed sedimentary rocks alongside dykes.

(iii) Narrow weathered and fractured dolerite dykes.

(iv) Basins of weathering in dolerite sills and highly jointed sedimen­tary rocks enclosed by dolerite.

(v) Weathered and fractured upper contact-zones of dole rite sills.

(vi) Weathered and fractured lower contact-zones of dolerite sills.

SELECTION OF BORE-HOLE SITES

GENERAL

Geological examination has, as a rule, to be supplemented by magne­tic observations (vertical component) to determine contacts of intrusive dolerite and by electrical resistivity depth-probes to determine depths of weathering of dolerite, depths to the upper and lower contacts of sills, and the resistivity of sedimentary rocks. For depth-probing the Wenner configuration of electrodes was employed and depth-probe curves were interpreted empirically as described by Enslin (1944, p. 85-88; 1948, p. 249-263; 1963, p. 169-180) and De Villiers (1961, p. 12-14).

ECCA SEDIMENTARY ROCKS NOT ASSOCIATED WITH DOLERITE

Although advantage is taken, as far as is possible, of dolerite intrusions, sites have often to be selected where dolerite is absent. Figure 3(a) shows the range of resistivities encountered on Ecca sedi­ments. Figure 3(b) shows that by selecting bore-hole sites on sedimen­tary rocks with resistivities (below ground-water level) of between 3500 to 7500 ohm-cm about 45 per cent success can be obtained, which is a considerable improvement on the success rate of 25 per cent obtained by government drilling machines on non geological-geophysical sites. Figure 4 illustrates the successful siting of a bore-hole with the elec­trical resistivity method on sedimentary rocks.

;

70

Th, it see be se, neces: year c water­surfae bore-h

DyJ StandE consi,

Wa ed, e, baked therin

Dy with I

199-2 auger

Di! of irrt

They depth. too dE to mil drillin water zone water tage , in or

In and fl rule, The Basin the d

ither

erite

with

imen-

agne­usive epths :ts of g the :urves 5-88; 14).

)lerite bsent. sedi­

limen­·tween which tained sites. elec-

I The grass Fingerhuthia sesleriaeformis is a useful indication because

it seems to flourish only where the underlying rock is permeable, as can be seen from figure 5. A very shallow water-table which apparently is necessary for the growth of the grass can be maintained throughout the year only where the rock underlying the soil is permeable. The shallow water-levels in the unsuccessful bore-holes in figure 5 are pressure surfaces. Figure 6 is a yield-distribution histogram of successful bore-holes drilled in sedimentary rocks away from dolerite intrusions.

DYKES AND THEIR CONTACT-ZONES

Dykes are relatively scarce except on a group of farms west of Standerton (fold. 2). They range in width from 3 to about 50 feet and consist almost invariably of porphyritic dolerite.

Water is found either in dykes which are heavily jointed and weather­ed, especially along their contacts, or in the narrow flanking zones of baked sedimentary rocks in which joints have been opened up by wea­thering (see fig. 7).

Dykes may be located and the positions of their contacts determined with the vertical-force magnetometer as described by Enslin (1950, p. 199-202). Positions of contacts can also be fixed by drilling shallow auger holes or by trenching.

Dips can seldom be determined from surface indications, and because of irregular magnetisation cannot be deduced from ma gnetic anomalies. They are moreover very variable, not only along the strike, but also with depth. In order to strike the permeable contact-zone of a dyke neither too deep nor too shallow, may entail some prospecting drilling. In order to minimise such drilling, it has been found advantageous to commence drilling on the dyke instead of alongside it. In three out of four cases water is struck in the dyke itself and the need for locating the contact­zone falls away. Provided prospecting drilling is done when necessary, water will almost invariably be found. Figure 8 shows that the percen­tage of bore-holes in the higher yield groups is higher for holes drilled in or alongside dykes than the average based on all bore-holes.

BASINS OF WEATHErUNG IN DOLERITE SILLS

In fresh dolerite, water is contained in a few scattered open joints and fractures and the chances of striking it in bore-holes are poor. As a rule, the dolerite is seldom weathered to depths of more than 60 feet. The depth of weathering varies considerably over short distances. Basins and trough-like zones of deeper weathering thus exist. Where the dolerite is weathered to below ground-water level, the chances of

71

finding water are very good, it being generally struck in tbe transition zone of partially weathered and fractured rock overlying the fresh dole rite. The decomposed dolerite being porous serves as a ground-water reservoir. Though it is not sufficiently permeable to yield useful supplies directly into bore-holes, water is slowly drained from it into the permeable transition zone when the hydraulic pressure in tbe latter is lowered by pumping. However, water is not only found in basins or troughs of weathering, but also in zones of fracturing (see fig. 9).

The electrical resistivity method is used for locating basins and troughs of weathering and zones of fracturing. Decomposed dolerite is characterised by resistivities of 2000 to 15,000 ohm-cm and fractured only slightly weathered dolerite by resistivities of 15,000 to 25,000 ()hm-cm. The relationship between resistivity and percentage success­ful bore-holes is given in figure 10(a). Yields are shown in figure 10(b). Of the 136 bore-holes sited according to geological-geophysical indi­cations on weathered and fractured dolerite, 105 or 77.3 per cent were successful compared with 20 per cen t only (98 out of 486) of tbe holes sited by diviners, farmers, drilling inspectors, etc. on dolerite sills. Moreover, as holes are drilled in weathered rock, drilling is faster and costs per foot are lower. Figure 11 is an example of a water-bearing fractured shale lens enclosed by a dolerite sill.

WEATHERED AND FRACTURED UPPER CONTACT-ZONE OF DOLE RITE SILLS

The water-bearing character of the weathered and fractured upper contact-zone of dolerite sills is indicated by a statistical analysis of bore-hole data, which shows that in 80 per cent of tbe successful bore­holes penetrating the zone, water was struck within 20 feet above or below the contact (see also fig. 13(b». However, the contact-zone does not unfailingly yield water, as only about 68 per cent of the bore-holes pass ing through it have been successful. Although it is believed tbat the contact-zone does not yield water where struck below the zone of weathering, this cannot be proved statistically, due to a lack of bore­holes which have struck it at depths of more than 120 feet (fig. 12). The yield-distribution histogram (fig. 13(b» shows that bore-holes striking the upper contact-zone tend to yield more water tban the average bore-hole.

The use of the electrical resistivity and magnetic methods of siting holes is illustrated in figure 14. Note that holes striking tbe contacts relatively deep are failures.

72

The sills wi of sills the con necess~

drilled nine wc of bore statisti

The illustra

FoIe ship be

The compar (see fi hole i, geophy

Ana is the nent hi to be ( (expre, in Gro waters be cIa Water suitab

lsition fresh

I-water useful it into latter

;ins or [g. 9).

IS and olerite lctured 25,000 ccess-10(b).

I indi­t were holes sills.

er and earing

upper sis of bore-

've or , does ·holes j that 'ne of bore­

. 12). holes erage

siting Ltacts

WEATHERED AND FRACTURED LOWER CONTACT-ZONE OF DOLERITE SILLS

The lower contact-zone is water-bearing only Close to the edges of sills where it has been affected by weathering. Away from the edges of sills, the dolerite is seldom weathered over its whole thickness and the contact has thus not been subjected to the processes of weathering necessary for the formation of open fractures in it. Of 152 bore-holes drilled through fresh dole rite into underlying sedimentary rocks, only nine were successful. For 'this reason geological-geophysical siting of bore-holes has been limited to the edges of dolerite sills and the statistical data given in figures 16, 17 and 18 only refer to such holes.

The use of the. electrical resistivity method in bore-hole siting is illustrated in figure 15.

PLANS OF TYPICAL AREAS

Folders 1 and 2 are plans of typical areas illustrating the relation­ship between the occurrence of ground-water and the geology.

EVALUATION OF RESULTS OBTAINED BY SCIENTIFIC BORE-HOLE SITING

The only way in which scientific siting can be evaluated is by comparison with results obtained by water diviners, farmers and drillmen (see fig. 19). On the average the cost of obtaining a successful bore­hole is nearly 50 per cent less when the site is selected geologically­geophysically.

QUALITY OF GROUND-WATER

Analyses of bore-hole water are given in table 6. A characteristic is the preponderance of bicarbonate and the practical absence of perma­nent hardness. Waters originating from the Ecca sedimentary rocks seem to be characterised by an excess of sodium over magnesium and calcium (expressed in chemical equivalent weights) and seem to fall generally in Group D, soda-carbonate water, of Bond (1947, p. 172). In dolerite waters, magnesium exceeds sodium and calcium. Dolerite waters can be classified in Group C, temporary hard water, of Bond (1947, p. 171). Water from both the sediments and dolerite is of good quality and

suitable for domestic use.

73

f I

I i [I , ,)

~ i I i !

I i I i ~

j

SOME ASPECTS OF GROUND-WATER MOVEMENT, REPLENISHMENT AND SUPPLIES

Discussion is limited to a few remarks as so far little has been done in investigating these aspects in the area.

PUMPING TEST AT LESLIE

Enslin (1956, p. xxvii. and xxix) discussed briefly the re,,'<~s of a pumping test made on bore-hole 4 (fig. 2) drilled in wealhc;,.": and broken dolerite at Leslie (fig. 20). Contours showing the depth of weathering in figure 20 are based on a resistivity survey made at a 1 'lter date.

The conditions under which ground-water is found in weathered dolerite as described in the preceding section on the selection of bore­hole sites, is exemplified by the pumping test. Bore-holes 2, 4, 5 and 30 tap the same confined aquifer consisting of weathered, fractured dolerite. The static water-levels in these bore-holes stand at the same elevation. Pressure relief in the confined aquifer due to the pumping of bore-holes 4 and 30 is immediately registered by drops of the water­levels in the remaining two holes. Assuming that bore-hole 1 struck water only in the decomposed dolerite, the gradual drop recorded in this hole can be described to the dewatering of the less permeable decomposed dole rite (aquiclude) by vertical drainage into the permeable transition zone. Alternatively, bore-hole 1 might have struck a system of permeable fractures which are hydraulically poorly linked with the permeable zone penetrated by the other bore-holes.

Static ground-water levels in bore-holes 3, 34 and 35 situated in the same basin of weathering differ appreciably from levels in the above­mentioned holes, just as water-levels do in different basins of weathe­ring, e.g. bore-holes 28 and 40. It can, therefore, not be taken for granted that a basin of weathering is a simple hydraulic unit or ground­water compartment in which water-levels of all bore-holes react in the same manner. Similarly, although the considerable difference in eleva­tion of water-levels in bore-holes 28 and 4 as well as the lack of draw­down in 28 during the test indicates the absence of a permeable connection between these holes, it cannot be assumed that there is no ground-water flow whatsoever from the basin of weathering with the higher water-level to the one with the lower.

Because of the heterogeneous hydrological character of the weathered dolerite, as is evident from the above description, well-known formulae of Theis (see for instance Butler, 1957, p. 117-125) for artesian aquifers and of Hantush (195&, p. 702-714) and others for leaky aquifers cannot be used for calculating the coefficients of storage (effective porosity of decomposed dolerite) and transmissibility.

74

As effecti' pumpin sedime

Bas p. 456 hundre· more t it is a nil.

As figure gallon~

or 0.8:

Alt! be hig ring i~

in are tained

Fi~

record ber I' The I rises dry s fluctu No gr to 11

As added menti

Srn seepa labor<

ENT

:lone

ofa and

i1 of ·"ter

ered lore­~, 5 ured ;ame g of lter­ruck :l in able able ;tem

the

the ove­the­for

und­the

eva-"aw­tion ater evel

,red Jlae fers lnot I of

COEFFICIENT OF STORAGE OF SEDIMENTARY ROCKS

As the porosity of Karroo sedimentary rocks is generally low, the effective porosity or coefficient of storage will be even more so. No pumping tests have been made to estimate the effective porosity of sedimentary rocks in the area.

Based on results of a ground-water study at Colesberg (Vegter, 1961, p. 456-466), it would seem that the effective porosity of the first hundred feet of Ecca sedimentary rocks below the surface, cannot be more than 1 per cent. As few bore-holes strike water below 100 feet, it is assumed that the storage capacity of deeper-lying beds is virtually nil.

As the water-level is generally about 20 feet below ground-level, a figure of 1 per cent for storage capacity would mean that about 450,000 gallons are stored underground per morgen area (1 morgen ~ 2.12 acres or 0.858 hectare).

Although the effective porosity of decomposed dolerite is thought to be higher than that of the Ecca sedimentary rocks, the depth of weathe­ring is generally less than 40 feet. The quantity of underground water in areas underlain by dolerite thus is probably not more than that con­tained in the sedimentary rocks per unit area; it may even be less.

LONG-TERM WATER-LEVEL RECORDINGS AT LESLIE

Figure 22 is a reduced copy of a monthly chart of a water-level recorder installed on bore-hole 2 during the period June 1954 to Septem­ber 1960. Sharp fluctuations are due to the pumping of bore-hole 30. The long-term water-level fluctuations are shown in figure 23. Sharp rises occur within a day or two after good rains have fallen. During the dry season the water-level gradually declines. The average annual fluctuation observed in the above-mentioned period is about 5 feet. No gradual decline occurred over the period of 6 years during which 9 to 11 million gallons were pumped annually at Leslie.

REPLENISHMENT

As the effective porOSity is unknown, the percentage of the rainfall added to ground-water annually cannot be calculated from the above­mentioned water-level observations.

Smitter (1958) obtained figures of 4 to 5 per cent by measuring seepage through the roofs of two exploratory coal adits and from a laboratory determination of the specif ic yield (effective porosity) of a

75

bore-hole core and the rise of water-level. Although these determinations are open to query, it can be taken that the figure of 4 to 5 per cent is of the correct order.

As the quantity of ground-water pumped annually amounts to an average of 0.1 per cent of the average annual rainfall (see table 2) there can be no question of a general depletion of ground-water supplies in the area. Also the quantity pumped represents but a small fraction of that stored underground. More development of ground-water could thus be undertaken.

76

ACOCKS, 28.

BOND, G. die U daarva: S. Afr.

BUTLER, Cliffs,

De VILLIJ Bull.

Du TorT, South

ENSLlN, , tance vity n

pectin imporl bosch

curve

of de boreh

Vers!

(2), I

Proe.

deptl

FOX, E East

HANTUf Tran

HAUGW S., J van geo!

HEILAl"

HUGO,

JAKOSF Ang

inations ~nt is of

, to an table 2) supplies ction of lId thus

I

BIBLIOGRAFIE

ACOCKS, J.P.H., 1953. Veld types of South Africa: • Mem. bot. Surv. S. Afr., 28.

BOND, G. W., 1947. 'n Geochemiese opname van die grondwatervoorrade van die Unie van Suid-Afrika met besondere verwysmg na die aanwending daarvan by die verwekking van krag en in die nywerheid: Mem. gea!. Opn. S. Afr., 41.

BUTLER, S. S., 1957. Engineering hydrology: Prentice-Hall, Inc., Englewood Cliffs, N.J.

De VILLIERS, S.B., 1961. Boorplekaanwysing vir water in Suidwes-Transvaa1: Bul!. geo!. Opn. S. Afr., 34.

Du TOIT, A. L., 1915. On the porosity of the rocks of the Karroo System in South Africa: Trans. roy. Soc. S. Afr., 4, p. 169-180.

ENSLIN, J.F., 1943. Basins of decomposition in igneous rocks: Their impor­tance as underground reservoirs and their location by the electrical resisti .. vity method: Trans. geo!. Soc. S. Afr.,46, p. 1-12.

1944. The electrical resistivity method of gtophYbical pros­pecting and its practical application to geological problems of economic importance in the Union of South Africa: D. Sc.-proefskrif, Univ. Stellen­bosch. (Ongepub!')

1948. Lateral effects on electrical resistivity depth-probe curves: Trans. geo!. Soc. S. Afr., 51, p. 249-270.

1950. Geophysical methods of tracing and determining contacts of dolerite dykes in Karroo sediments in connection with the siting of boreholes for water: Trans. geo!. Soc. S. Afr., 53, p. 193-204.

1954. Leweringstoets van boorgate - Leslie-Gesondheidskomitee: Vers!. geo!. Opn. S. Afr., Gh 922. (Ongepub1.)

1955. A new electromagnetic field technique: Geophysics, 20 (2), p. 318-334.

1956. Pumping tests and the safe yields of ground-water supplies: Proc. geo!. Soc. S. Afr., 59, p. xiii-xlvi.

1963. The hydrological interpretation of electrical resistivity depth-probe surveys: Ann. geo!. Surv. S. Afr., 2 (2), p. 169-175.

FOX, E.F., 1939. The geophysical and geological investigation of the Far East Rand: Trans. geo!. Soc. S. Afr., 42, p. 83-122.

HANTUSH, M.S., 1956. Analysis of data from pumping tests in leaky aquifers: Trans. Amer. geophys. Un., 37 (6), p. 702-714.

HAUGHTON, S.H., BLIGNAUT, J.J.G., ROSSOUW, P.J., SPIES, J.J. en ZAGT, S., 1955. Resultate van die ondersoek in verband met die moontlike voorkoms van olie in Karoogesteentes in dele van die Vnle van Suid-Afrika: Mem. geol. Opn. S. Afr., 45.

HEILAND, C.A., 1940. Geophysical exploration: Prentice-Hall, Inc., New York.

HUGO, P.J., 1964. The Evander gas-field: Bull. geol. Surv. S. Afr., 41.

JAKOSKY, J.J., 1940. Exploration Geophysics: Times Mirror Press, Los Angeles.

77

REPUBLIC OF SOUTH AFRICA, SOILS RESEARCH INSTITUTE, 1962. map of the Republic of South Africa. (Ongepub1. verslag en kaart.)

Soil

REPUBLIEK VAN SUID-AFRIKA, BURO VIR STATISTIEK, 1964. Verslag oor landbou- en veeteeltproduksie 1959-60, Suid-Afrika en Suidwes-Afrika: Landbousensus 34 (4).

SEHLKE, K.H.L., en van der MERWE, S. W., 1959. Die Steenkoolveld Standerton­State van boorgate 1 tot 13: Bul!. geo1. Opn. S. Afr., 30.

SMITTER, Y.H., 1958. The hydrology and ground water of Controlled Area Number Three (Eastern Transvaal): Ph.D.-proefskrif, Univ. Witwatersrand. (Ongepub!.)

SNYMAN, A.A., 1954. 'n Magnetometriese ondersoek van Karoodolerietintrusies in die omgewing van Odendaalsrus, O. V. S. met spesiale verwysing na hulle invloed op die voorkoms yan ondergrondse water in die gebied: M.Sc.­verhandeling, Univ. Pretoria. (Ongepub!')

SUID-AFRIKAANSE BURO VIR STANDAARDE, 1951. Spesifikasie vir water vir huishoudelike gebruik: SABS 241-1951.

UNIE VAN SUID-AFRIKA, BURO VAN SENSUS EN STATISTIEK, 1952. Boorgate en fonteine op plase: Spes. Verslagreeks, 23; Landbousensus 24.

1958. Verslag oor landbou- en veeteeltproduksie 1954-55: Landbousensus 29.

UNIE VAN SUID-AFRIKA, WEERBURO, 1954. Klimaat van Suid-Afrika. 1, Klimaatstatistieke, WB 19.

1954a. Klimaat van Suid-Afrika. 2, Reenvalstatistieke, WB 20.

UNION OF SOUTH AFRICA, MINES DEPARTMENT, 1911. Annual reports for 1910. 4, Geological Survey.

Van EEDEN, O.R. en ENSLIN, J.F., 1950. Notes on the influence of dykes on underground water, with special reference to the Odendaalsrust Area in the Union of South Africa [Abs.]: Rep. 18th into geo!. Congr., G.B. 1948, 5, p. 131.

Van WYK, W.L., 1961. The selection of boring sites for water by means of the electrical resistivity method on Stormberg ravas, Zululand, Natal: Inter-Afr. Conf. Hydro!., Nairobi, CCTA Pub!., 66, p. 399.

1963. Ground-water studies in Northern Natal, Zululand and surrounding areas: Mem. geo!. Surv. S. Afr., 52.

VEGTER, ].R., 1961. Some observations on replenishment of a small ground-water compartment in Beaufort beds, Colesberg, Cape: Inter-Afr. Conf. Hydro!., Nairobi, CCTA Pub!., 66, p. 456-465.

1962. Locating zones of weathering and fracturing by the electromagnetic technique using a long earthed cable: Ann. geo!. Surv. S. Afr.) 1 (2), p. 219-225.

VEGTER, J.R. en ELLIS, G.]., 1961. The selection of bore-hole sites for water on Ecca Series intruded by dolerite on the Highveld of the South­eastern Transvaal: Inter-Afr. Conf. Hydro!., Nairobi, CCTA Pub!., 66, p. 390.

VENTER, F.A., 1934. The geology of the country between Springs and Betha1: Exp!. Sht. 51, geo!. Surv. S. Afr.

WYBERGH, W., 1932. The building stones of the Union of South Africa: Mem. geo!. Surv. S. Afr., 2'9.

78

r

I

~

I I I

REGISTER Bladsy

A

Aanvulling van grondwater . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 65-66

Afwatering van gebied .......................................... 10

B

Berging van water, sedimentere gesteentes

Boorgate 60-61

digtheid ... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 geslaagd, korrelasie met soortlike weerstand .................... 20 getal op plase . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8-9 koste ...................................................... 51 mislukkings ............................................ 25, 37, 45, 47 Fo~e~_ ................................................ 14 resultate behaal .................................. " ...... 7-9,47-51

Boorgatwater, ontledings ...................... ,................. 51-54

Boorplekaanwysing ............. ,............................... 18-47 dolerietplate

boonste kontaksones ..................................... 32, 37-40 lense van sedimente in ..................................... 32 onderste kontaksones ..................................... 40, 43-45 verweringskomme .......................................... 31-32

Eccagesteentes weg van doleriet .............................. 19-25 gange en hul kontaksones ................................... " 26-30 koste ...................................................... 51 wetenskaplik, resultate behaal ................................ 47 -51

D

Deurlatendbeid doleriet ............. , .............................. 18, 31, 55, 59, 60 Eccagesteentes ............................................. 16-17

Doleriet deurlatendheid en poreusheid .......................... 18, 31, 55, 59, 60 -gange en hul kontaksone s .... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 26-30 -plate (kyk boorplekaanwysing) soortlike weerstand ... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 32, 45 verwering .............................................. , . . . . 18

E

Eccagesteentes boorplekaanwysing weg van doleriet ........................... . poreusheid en deurlatendheid ................................. . soortlike elektriese weerstand ................................ .

Effektiewe poreusheid, sediment~re gesteentes .................... .

Elektriese weerstandsmetings in boor gate ......................... .

79

19-25 16-17

20

60-61

19

Bladsy

E (vervo/g)

Elektriese weerstandsmetode 18-19, 31, 45

Elektromagnetiese tegnieke ...................................... 19, 31

F

Fingerhuthia sesleriaeiormis, hulp by boorplekaanwy sing op sedimente 20

Fisiografie ......................................... , ....... 9-10, 13-14

Fonteine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

G

Gange ........................................................ . hellings .................................................... .

Geologie van gebied ............................................ .

Grond ........................................................ .

Grondwater .. aanvulling ." .............................................. . .. beweging, -aanvul1ing en -voorrade ........................... 52, -kwaliteit .................................................. . -uitputting .................................................. .

26-30 26, 29

14-16

13

65-66 55-66 51-54

66 -vashouer ................................................... 55, 60 -verbruik

deur dorpe en die S. A. Spoorwe~ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-7 op plase .................................................. 4-6 vergeleke met reenval . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66

H

Hellings van gange . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26, 29

I

Infiltrasie van reenwater .. , ............. , ........ , .............. . 65-66

K

Klimaat ................. , .... , ... " ..................... , . .. . . . 13

Kontakmetamorfose ............................................. . 16

Kontaksones (kyk boorplekaanwy sing)

Kwaliteit van grondwater . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51-54

L

Langtermyn-watervlakwa~:memings, Leslie ........................ . 61-65

Leslie, pomptoets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 52, 55-60

Lysimeterlesings .............................................. . 65

80

Magnet!

Onderg

Ontledi

Plante,

Pompt'

Poreus dol< sed

Prosp€

Putte

Rand"

Re~nv

inf

Relief

Resul

Sedim be: eft on so

Serie

Staat

Topo

Wate -v

-v'

-v

B1adsy

,31,45

19, 31

20

" 13-14

10

26-30 26, 29

14-16

13

65-66 ,55-66

51-54 66

55,60

6-7 4-6

66

26,29

65-66

13

16

51-54

61-65

2, 55-60

65

B1adsy

M

Magnetiese metode 18

o Ondergrondse water (kyk grondwater)

Ont1edings van boorgatwater . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 51-54

P

P1antegroei .................................................... 14

Pomptoets, Leslie ........................................... 52, 55-60

Poreusheid do1eriet ........................ , ...................... 18, 31, 59, 60 sedimentihe gesteentes .................................. 16-17, 60-61

Prospekteerboorgate ............................................ .

Putte .. " ............. '" ...... " ............................. .

R

14

9

Randwaterraad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6, 7

Reenva1 ....................................................... 13 infiltrasie ................................................... 65-66

Relief .......................................... " .. . . . . . . . . . . . 9-10

Resultate, boorp1ekaanwysings ................................ 7-8, 47-51

S Sedimentere gesteentes

berging van water in ......................................... . effektiewe poreusheid ........................................ . ondeur1atend ............................................... . soortlike weerstand .......................................... .

60-61 60-61

25 20

Serie Ecca (kyk ook Eccagesteentes) ... " . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 2, 14-15

Staatsboorgate, geta1 ............... . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

T

Topografie .................................................. , ..

w Water (kyk ook grondwater)

.. vashouer ....... ............................................ . -verbruik

deur dorpe en die S. A. Spoorwee ............................. . op p1ase ................................................. .

.. vlakwaarnemings op lang termyn ............................... .

81

10

SS, 60

6-7 4-6

61-65