Depósitos de arena y grava

Los recursos agregados, incluyendo arena y grava, son materiales críticos empleados en la construcción y el mantenimiento de carreteras, así como en proyectos de resiliencia costera como la nutrición de playas. La producción de arena y grava en la Commonwealth of Virginia se valoró en156 millones de dólares en 2024, lo que representa el 15% del total de minerales no combustibles extraídos. Los materiales agregados se emplean para construir estructuras, mantener carreteras, controlar la erosión, elevar áreas bajas y restaurar hábitats (consulta nuestra página sitio web de Recursos Minerales para más información). El árido es una mercancía de alto volumen y bajo valor, por lo que los costos de transporte aumentan significativamente cuando el material se obtiene lejos de donde se necesita. Al identificar fuentes locales, los proyectos potenciales pueden ahorrar dinero y planear de forma más eficiente y equitativa a largo plazo.

¿Por qué la llanura costera?

No se realizó ampliamente cartografía específica por agregados en la llanura costera de Virginia; Por ello, nuestros geólogos examinaron otros proyectos de mapeo de recursos agregados para identificar prácticas estándar de cartografía para estos recursos. Algunos inventarios de recursos agregados o productos cartográficos existentes incluyen Michigan, Minnesota (MN) y Washington (WA) en Estados Unidos, y la provincia de Manitoba en Canadá. Los mapas disponibles suelen mostrar formas superficiales, muchas de las cuales son resultado de la actividad glaciar en el Pleistoceno (MNDNR, 2024a, 2024b; WADNR, 2024; MGS, 2025). Virginia se encuentra al sur de la anterior extensión máxima glaciar; Por lo tanto, los depósitos superficiales generalmente se cartografian como fluviales, coluviales y eólicos. Otros sedimentos asociados con la evolución de la bahía de Chesapeake y antiguos ambientes marinos de alta mar también albergan arena y grava. Southworth y otros (1998) produjeron un mapa agregado del potencial de recursos para unidades geológicas específicas a lo largo del corredor I-95 para el Atlántico Medio a la escala 1:250,000. Este producto mostró los principales grupos geológicos y recursos típicos (Southworth y otros, 1998).

Existe una industria establecido de arena y grava en la Llanura Costera de Virginia, junto con otros recursos minerales no combustibles como arcilla, marga, titanio y circonio. Con la creciente necesidad de materiales de agregados y relleno de origen local, Virginia Energy propuso un estudio de 3año para caracterizar el área focal de recursos agregados al Programa de Gestión de la Zona Costera (CZM) de Virginia en 2023. Esta oportunidad fue apoyada por financiación de la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica, con el Programa CZM de Virginia como la agencia principal para la administración de fondos (Lista de Subvenciones). Los recursos minerales son una consideración importante para la planeación local integral y están reconocidos en el Código de Virginia §15.2-2224. Es mutuamente beneficioso para los municipios, productores de áridos, futuros promotores y profesionales de la conservación disponer de estos datos para una planeación eficaz a largo plazo. Este proyecto ofrece la oportunidad de aplicar métodos de cartografía y compilación geológicas bien establecido en la Llanura Costera a localidades amenazadas por una pérdida significativa de terrenos e infraestructuras debido al aumento de los riesgos de inundación.

TRABAJO ACTUAL (Año fiscal 2025):

Costa Este:

Los geólogos de Virginia Energy comenzaron la evaluación para la tercera y última área de estudio, el Distrito de Planeación de Accomack-Northampton, que incluye los dos condados y municipios de la costa este de Virginia. Prevemos completar esta fase a finales de 2026.

Caracterización de materiales dragados

Virginia Energy está ayudando a apoyar estrategias de uso beneficioso (BU) para material dragado de arroyos de marea poco profundos y ambientes costeros en la costa de Virginia. Estamos logrando esto mediante un trabajo colaborativo con el Programa CZM de Virginia y las Comisiones de Distrito de Planeación de la costa rural de Virginia. Este trabajo sigue en curso e incluye caracterizaciones geoquímicas y minerales en sedimentos de relleno de canales para informar sobre limitaciones de reutilización, potencial mineral económico y potencial de recuperación de sitios mineros (Figura 1). El Programa de Estudios de la Línea de Tierra del Instituto de Ciencias Marinas de Virginia (VIMS) donó vibracores archivados para el alcance de este proyecto, y estamos agradecidos por su ayuda y perspectiva. El personal de VIMS publicó datos sobre la morfología del canal, batimetría, composición de sedimentos y características químicas y físicas de arroyos de marea de alta prioridad en la Península Media para consideraciones de disposición y uso beneficioso. Se puede acceder a más información sobre las evaluaciones VIMS aquí (Reportes de Dragado de Poco Profundidad). Este trabajo ayudará a unir datos para el potencial de recursos terrestres y marinos, recaudar opiniones de los actores del sector sobre oportunidades de BU para la cadena de suministro y procesamiento mineral, y proporcionar procedimientos de cribado y pruebas aplicables que puedan ampliar a futuras actividades de gestión de materiales dragados.

Obra finalizada

Península Media (Año fiscal 2023):

The Middle Peninsula Planning District was the pilot phase for the sand, gravel, and clay resource potential assessment. The Middle Peninsula encompasses almost 900 thousand acres, with over 1,000 miles of shoreline. Virginia Energy staff conducted a multiparameter analysis for resource potential using Esri^TM ArcGIS software by synthesizing various geologic datasets including geologic borehole logs, mine site commodity data, 1-meter lidar, sediment textural data, soil survey data, and the national wetland inventory data. Staff characterized overburden and mineable deposit materials from active sites across the Middle Peninsula and incorporated new grain size and geochemical data into the analysis. The analysis was completed by converting geologic and soil data to overlay raster datasets and then using the cell statistics geoprocessing tool to create a cumulative sum raster. The final output raster was classified into three classes representing higher, lower, and unlikely potential for sand and gravel deposits. These classes represent grid cell values that are either greater than 75% (higher), between 25% and 75% (lower), or less than 25% (unlikely) of the maximum value of the output raster.

The majority of potential sand and gravel deposits identified in the Middle Peninsula are within Pleistocene fluvial-estuarine terraces, extending into older Pliocene units. Clay resources are typically limited to Miocene Chesapeake Group marine units. These data can support resilience initiatives that were identified in the 2021 Virginia Coastal Resilience Master Plan, which include efforts to mitigate widespread habitat loss, impacts to critical infrastructure, and potential residential displacement due to increased coastal flooding. Planners and contractors who are interested in materials for elevating roads, shoring up existing structures, providing shoreline protection, and restoring wetland habitats can utilize the data to understand where potential resources may occur.

Deliverables for FY23 are available in a zip folder for download and include a technical summary report, 1:100,000-scale map showing sand and gravel potential (Figure 2), and Geologic Map Schema (GeMS) Level-3 compliant geodatabase with resources and associated metadata. Users should consult the report for details on methodology and criteria used for the resource potential analysis. Additional information is available within the report appendices including a field log of site visits, lithologic and geochemical data for samples, and a summary of project coordination activities throughout the grant. The final product deliverables can be downloaded from our Maps and Publications store here »

Cuello Norte (Año Fiscal 2024):

El área de estudio para la segunda fase de trabajo fue el Distrito de Planeación de Northern Neck. El Distrito de Planeación de Northern Neck abarca casi 480000 acres, con aproximadamente 1370 millas de costa a lo largo de la bahía de Chesapeake, el río Rappahannock y el río Potomac. El proyecto siguió una metodología similar aplicada en toda la región de la Península Media (Hawkins y Schmidt, 2025). La figura 3 muestra el esquema de geoprocesamiento SIG aplicado para el Distrito de Planeación de Northern Neck. A diferencia del enfoque empleado en la Península Media, se aplicaron cuatro cuantiles a este producto para proporcionar más contexto al rango intercuartílico de 25-75%. Las clases se categorizan donde los valores de las celdas de la cuadrícula son mayores que el 75% (alto), entre el 50% y el 75% (moderado), entre el 25% y el 50% (menor), o inferiores al 25% (poco probable) del valor máximo del ráster de salida.

Según la evaluación, las formaciones Windsor (Qw) y Tabb del Pleistoceno fueron clasificadas por encima de otras unidades geológicas en cuanto al potencial de arena y grava. Las formaciones Bacons Castle (Qbc) y Shirley del Pleistoceno, así como las secciones del Plioceno del Grupo Chesapeake demostraron potencial para depósitos explotables.

Aunque el Distrito de Planeación de la Península Media y el Northern Neck fueron evaluados de forma independiente, ambas áreas presentan características geológicas y geomorfológicas similares (por ejemplo, escarpes y terrazas). Sin embargo, la Península Media tiene una mayor extensión de la unidad Qbc y ríos más modernos que atraviesan la península, que pueden estar asociados con sedimentos de origen fluvial, y por tanto con arenas y gravas más gruesas. De manera notable, la unidad Qw se situó consistentemente alta durante el análisis raster inicial para ambas regiones por mayor potencial de arena y grava. Los sitios activos que producen arena para hormigón y asfalto en la Península Media y el Cuello Norte suelen limitar a sitios más grandes que pueden tamizar y clasificar fracciones de diferentes tamaños. Los operadores de Northern Neck indicaron que sus principales usos finales para su material son para relleno, base de carretera, construcción y alimentación de playas. Otros factores como los mercados establecido y la proximidad a áreas urbanas probablemente influyeron en la ubicación de los yacimientos, posteriormente a una geología favorable. Las evaluaciones tanto en la Península Media como en Northern Neck no consideraron la variación económica de lugar por sitio. Más bien, las evaluaciones siguieron un enfoque estandarizado para proporcionar datos de reconocimiento que informaran el potencial de recursos basar en criterios demostrados.

Los entregables para el año fiscal24 están disponibles en una carpeta zip para descargar e incluyen un reporte resumen técnico, 1:100, un mapa a escala000que muestra el potencial de arena y grava (Figura 4) y una geobase de datos compatible con el nivel3 del Esquema del Mapa Geológico (GeMS) con recursos y metadatos asociados. Al igual que con los productos de la Península Media, los usuarios deben consultar el reporte para obtener detalles sobre la metodología y los criterios empleados para el análisis del potencial de recursos. Información adicional está disponible en los apéndices del reporte, incluyendo un registro de campo de visitas a sitios, datos litológicos y geoquímicos de muestras, y un resumen de las actividades de coordinación del proyecto a lo largo de la subvención. Los entregables finales del producto pueden descargar en nuestra tienda de Mapas y Publicaciones aquí ».

Otros enlaces:

Programa de Manejo de la Zona Costera de Virginia
Áreas focales del programa CZM de Virginia
Lista de proyectos de subvenciones del programa CZM para el año fiscal 2023
Lista de proyectos de subvenciones del programa CZM para el año fiscal 2024
Lista de proyectos de subvenciones del programa CZM para el año fiscal 2025