OUTOKUMPU MALMINETSINTÄ

Transkriptio

1 OUTOKUMPU MALMINETSINTÄ Risto Sarikkola/MMS OY 001/ C/RIS (8) SCHEELIITTI-aihe Outokumpu, Lösmä C Sijanti 1:

2 OUTOKUMPU MALMINETSINTÄ OY. 2 Sisältö Tutkimusten lähtökohta ja lohkare-etsintä Maaperätutkimukset Geokemialliset tutkimukset Geofysikaaliset tutkimukset Kairaus Geologia ja yhteenveto tutkimuksista Muistiot ja raportit liitteet Scheeliitin esiintyminen Outokumpu-jaksossa oli uutta, kun vuonna 1977 tulivat ensimmäiset näytteet LÖsmästä. Lösmän löydöksen seurauksena on osa vanhaa Outokumpujakson kairausmateriaalia tarkastettu UV-lampulla ja todettu scheeliittiä mm. Vuonoksen-Hormanahon alueelta. Lösmän tutkimuksiin liittyi monenlaista menetelmäkokeilua. Erikoisesti geokemian osalta menetelmäkokeilua voidaan pitää varsin onnistuneena ja tulos antaa hyvät lähtökohdat scheeliitin etsinnälle Outokumpu-jaksosta ja muualtakin. GTL:n moreenikartoituksessa alueella otetaan huomioon myös scheeliittimalmien esiintymismahdollisuus ja näytteistä tullaan tekemään myös scheeliittilaskenta. Scheeliitin etsintäohjelmaa O~1E:n toimesta ei toistaiseksi ole katsottu aiheelliseksi aloittaa Outokummun ympäristössä. 8

3 OUTOKUMPU MALMINETSINTÄ OY 3 TUTKIMUSTEN LÄHTÖKOHDAT JA LOHKARE-ETSINTÄ Heinäkuussa 1977 lähetti Reino Koistinen OKME:een karsinäytteitä, joissa oli vain satunnaisesti kiisuja. Huolellisessa tarkastelussa havaittiin niissä hippuja scheeliittiä. Analyysit kahdesta näytteestä ovat: Cu ppm Zn ppm Co ppm Pb ppm l'i1 ppm S % o ,4 0,6 Ktiytäessä paikalla todettiin suurissa karsilohkareissa olevan paikoin runsaastikin scheeliittiä. Osa lohkareista oli yli 10 m 3:n kokoisia. Alueella tehtiin lohkare-etsintä. Scheeliittiä sisältävät lohkareet voitiin pian rajata hyvin suppealle alueelle. Samanaikaisesti käytiin läpi lähinnä lohkareikkoa olevat vanhat kairausreiät, joilla oli lävistetty karsimuodostumia. Reiästä OKU-573 tavattiinkin merkkejä scheeliitistä. Liitteet 1. Lohkarekartta 2. Lohkareista tehty soijaporaus 2a. Analyysitulokset MAAPERÄTUTKIMUKSET Kuivatun Pienen filusjärven kaakkoispuolelta tavattujen scheeliittiä sisältäneiden lohkareiden lähtökohdan selvittämiseksi tehtiin alueella kaivauksia. Esiinkaivetut karsilohkareet osoittautuivat varsin kookkaiksi ja ilmeisen paikallisiksi. Geologisen tutkimuslaitoksen maaperäosasto (H Hirvas) teki Outokummun alueella samaan aikaan moreenistratigraafisia tutkimuksia. Työ kohdistettiin myös Lösmän alueelle. GTL:n maaperäprojektin tutkimuksissa tuli esille kaksi voimakkaasti toisistaan poikkeavaa moreenipatjaa, joista alemman, siniharmaan moreenin aineksen kuljetussuunta alueella on lähes läntinen ( ), kun ylempi, ruskea moreenigatja on kulkeutunut lähes etelälounaasta ( ). Scheeliittipitoisia lohkareita tavattiin pääasiallisesti viimeksi mainituissa ja sen päällä olevissa rantasedimenttikerroksissa. OY~E kaivoi alueelle vielä viisi monttua ja tulos oli saman suuntainen.

4 OUTOKUMPU MALMINETSINTÄ OY 4 Ws-pitoisia lohkareita tavattiin montuissa erittäin rajoitetulla alueella. Suppea lohkareviuhka vihjaa läntiseen kuljetussuuntaan. Suuntauslaskuista saatu tulos ei ole kovin helposti tulkittavissa. Ilmeisin tulos on kuitenkin se, etteivät lohkareet ole kovinkaan kaukaa kulkeutuneita. Liitteet 3. Monttujen sijaintikartta 4. Suuntadiagrammit, 5 kpl GEOKEMIALLISET TUTKIMUKSET (MK) 8 Yhdistelmä (MK) Lösmän scheeliittiaiheella suoritettiin tihennettyä, ohjattua moreeninäytteenottoa täryporakalustolla (Cobra). Näytteistä (160) seulottiin eri fraktioita, joista sekä tärypöydällä että raskasnesteillr erotettiin raskasfraktio, jösta laskettiin optisesti UV-lampun valossa scheeliittimikrolohkareiden määrät. Päin vastoin kuin paikalla suoritettu maaperägeologinen tutkimus antoi mikrolohkaretutkimus viuhkan suunnaksi lähes läntisen, ts. vanhemman jäätikön liikkeen muodostuman moreenipatjan suunnan. Onkin ilmeist~, että löydetyt lohkareet ovat kokeneet eräänlaisen kompleksikuljetuksen, joka ei kuitenkaan enää liene sanottavasti pystynyt siirtämään niitä. Alunperin todennäköisesti lännestä tulleet lohkareet ovat viimeisessä vaiheessa topografisista ja muista paikallisista seikoista johtuen joutuneet nuorimpaan, lounaasta tulleen jäätikön liikkeen muodostamaan moreenikerrokseen, jossa ne eivät kuitenkaan enää ole liikkuneet kovinkaan pitkälle. Tulos osoittaa joka tapauksessa sen, miten vaikeaa on moreenin suuntaustutkimuksista tehdä vedenpitäviä johtopäätöksiä. Lösmän alueelta on kerätty myös n. 30 humusnäytettä kokeilumielessä. Lösmän alueella myöhemmin suoritetulla moreenitutkimuksella on pystytty osoittamaan kaksi jossain määrin erillistä scheeliittianomaliaa, joista idempi, Pienen Kuusjärven pohjoispäässä todettu anomalia aiemmin tunnettujen lohkareiden välittömässä läheisyydessä on voimakkaampi ja viittaa siihen, että kairauksella todetun puhkeaman lisäksi alueella todennäköisesti on toinen, Pienen Kuusjärven pohjoispään välittömässä läheisyydessä sijaitseva puhkeama.

5 L)UTOKUMPU MAU.'INllSIN1A Oy 5 Myös Cu:n, Zn:n, Ni:n ja Co:n suhte~n alueelta kerätyissä näytteissä todettiin varsin voimakkaasti anomaalisia huippupitoisuuksia. Näytteenoton yht~yt~en ja varsinkin näytteid~n käsittelyyn liittyvällä menetelmätutkimuksella tod~ttiin, ~ttä OKME:n kapasiteetin ja käytössä olevat väline~t huomioonottaen ehdottomasti tehokkain menetelmä on scheeliittirakeiden lukumäärän laskeminen UV-lam~un valossa tärypöydällä 0,25-1 mm:n fraktiokoosta. Tällä tavoin saadaan suhteellis~n luotettava tulos noin yhden vuorokauden kulu~ssa näytteenotosta, joten tulosta voidaan välittömästi hyödyntää näytteenottoa ohjattaessa. Liitt~et 5. Geokemian näytteenottolinjat 6. Geokemian kartta, fraktio 0,25-1 mm GEOFYSIKAALISET TUTKIMUKSET Lösmän alue kuuluu OKU-jaksoon ja alueelta oli jo valmiina geofysikaalis~t mittaukset. Alueen kartat?iirrätettiin uudelleen ATK:lla. Pian ilmeni tarvetta täydentää alueen mittauksia. 3,8 km2:n alalla tehtiin korkeajaksoslingram, tihennetty magnetometraus, gravimetraus (2,7 km2) ja potentiaalimittaus. Mittausten tarkoituksena oli saada esille monimutkaisiksi osoittautuneita rakenteellisia yksityiskohtia. Scheeliittilohkareissa ja kairauslävistyksissä oli mukana paikoin runsaasti qrafiittia. Tätä seikkaa pyrittiin käyttämään hyväksi puhkeaman rajaamiseksi potentiaalimittauksella. Ilmeisesti grafiitti esiintyy kuitenkin niin epähomogeenisesti muodostumassa, ettei mittauksesta ollut sanottavaa apua. 8 Liitteet KAIRAUS II Geofysikaaliset tutkimukset Magneettinen maanpintamittaus " 11 Sähköinen reaalij:artta II imaginäärikartta Gravimetrinen kartta Muistio/M Liimatainen, Outokumpu, Lösmd J Lonqi: Potentiaalimittaus Kairaus aloitettiin profiilissa y=182,250 lähtökohtana reikä Oku-573, jossa myös tavattiin hiukan scheeliittili. Kertomuskauden aikana kairattiin ko. profiiliin kolme reikää, joista kahdessa, Oku-328 ja -330, tavattiin Oku-jakson karsia ja scheeliittiä. Lohkareiden isäntäkivenä olevaa tummaa grafiittiutunutta tremoliittikartta sen sijaan ei ole tavattu.

6 OUTOKUMPU MALMINETSINTÄ OY 6 Kahdella reiällä, Oku-330 ja -331 (y=182,500), lävistettiin siirrosvyöhyke, jota alussa epäiltiin lohkareiden lähtökohdaksi. Olettamus osoittautui vä~räksi. Kairauksissa on alueen rakenne osoittautunut monimutkaiseksi. Profiiliin y=182,250 kairattiin kolme reikää. Oku-328 (x=93,750) lävisti Oku-assosiaation ~innasta 152 metrin syvyydelle. Välillä m Oku-karsissa oli satunnaisia scheeliittihippuja. Muodostuma on lähes vaaka. 100 metriä edellisen eteen kairattu reikä Oku-329 (x= 93,850) ei tavannut serpentiniitti-karsimuodostumaa 01 lenkaan~ Samaan profiiliin kairattu reikä Oku-330 (x= 94,122) lävisti 70 metrin syvyydelle karsi-kvartsiitti-mustaliuskepatjan (assosiaation alaosa) ja karsiosueissa oli hiukan scheeliittihippuja. Reiän loppuosassa oli runsaasti peqmatiitteja. Kairaus jatkuu profiilissa y=182,500. Lösmän scheeliittiaiheen v aloitettu kairausohjelma keskeytyi karsi-dolomiitti-serpentiniittipahkujen tai -lohkojen paikantamiseen. Erikoisen huomion kohteina olivat pahkujen reuna-alueet. Lävistetyissä karsi-dolomiittikivissä tavattiin saannöllisesti scheeliittihippuja. Lohkareissa tavattua malmin isäntäkiveä, grafiittiutunutta tremoliittikartta, tavattiin ns. Lösmän pahkun koillisreunassa. Koska esiintymän selvittämiseksi jouduttiin kairaussuuntaa kääntämään 90 0, täydennettiin myös alueella teht~jä mittauksia. Moreenitutkimuksen perusteella rajoitettiin scheeliittiaiheen kairaus aikaisemmin Oku-343 reiällä tavatun Ws-aiheen selvittelyyn. Pienelle alueelle kairattiin neljä metrin reikää. Oku-343:n eteen kairatussa reiässä tavattiin lohkareiden tyyppistä scheeliittimalmia, mutta 25 m molemmin puolin tehdyissä profiileissa ei merkkiäkään. Olemassa olevan kairaustiedon perusteella Lösmän scheeliittiesiintymä ei ole mikään jättiläinen ( ~ t). Liitteet 14. Kairareikien sijaintikartta 1 : Kairausprofiilit B

7 OUTOKUMPU MALMINETSINTÄ OY 7 GEOLOGIA JA YHTEENVETO Keväällä 1977 tavattiin Outokum~u-jaksosta Kokonvaarasta ensimmäisen kerran merkkejä wolframista. Kesällä samana vuonna tuli toimistoon kansannäyte, jossa oli pieniä määriä scheeliittiä karsikivessä. Syksyn aikana Lösmän alueella (noin 5 km Keretistä etelään) tehdyissä lohkare-etsinnöissä ja montutuksissa tavattiin Pienen Kuusjärven alueelta suurehkoja, ilmeisen paikallisia scheeliittiä sisältäviä karsilohkareita. Lohkareissa tavattu scheeliitin isäntäkivi ei ole tyypillistä Oku-karsikiveä, vaan il~eisesti liittyy breksia-, siirros- tai kontaktivyöhvkkeeseen. Tyyrillistä lohkareille on lisäksi grafiittiutuminen, paikoin runsaskin grafiittipöly. Alueella oli jo aikaisemmin tehty geofysikaaliset mittaukset. Outokumpu-jakson tutkimiseksi oli myös Lösmän alueelle kairattu muutamia reikiä. Lohkareiden oletetussa kuljetussuunnassa olevista rei'istä ei tavattu scheeliittiä, mutta lohkareikon länsi~uolella (noin 400 m) olevassa reiässä oli karsikivessä pienet merkit wolframista (100 ppm). Nämä havainnot lähtökohtana voitiin kairausohjelma aloittaa jo loppuvuodesta Profiiliin y=182,250 kairatuilla kolmella reiällä selvisi alueen kallioperän rakenne varsin merkittävqllä tavalla. Oku-jaksolle tyypillisen pahkumaisen rakenteen lisäksi alueella on useita siirros- ja breksiavyöhykkeitä, joiden suuntaa voidaan ja on seurattu mm. potentiaalimittauksilla. Maanpintamittauksilla näiden siirrosvyöhykkeiden paikantaminen on ilmeisesti mahdotonta. Siirrosvyöhykkeisiin liittyy runsaasti kvartsipeqmatiittijuonia. Hikä yhteys näillä pegmatiittijuonilla on Ws:n esiin~ymiseen? Asiaa ei ole ratkaistu, mutta allekirjoittaneesta näyttää todennäköiseltä, että scheeliitti liittyy Lösmän alueella strata bound -tyyppisenä mineralisaationa Oku-assosiaation karsimuodostumiin. Tähän viittaavat havainnot muualta Oku-jaksosta mm. Horsmanahon alueelta. Lösmän tutkimuksista on saatu monenlaista oppia. Ensinnäkin Oku-jaksoon liittyvissä malminetsintätöiss~ on aina pidettävä Ws:n esiintymismahdollisuus mielessä. Erikoisesti tä~ä koskee alueella tehtäviä moreenitutkimuksia, myös alueellisia karttalehtit5itä. (GTL). Liitteet 19. Alueen geologinen kartta 8

8 OUTOKUMPU MALMINETSINTÄ OY 8 MUISTIOT JA RAPORTIT Kuukausi-, Muistio: M Outokumpu, Raportit: 1/4-vuosi- ja vuosiraportit Liimatainen, J Lon0i: Potentiaalimittaus, Lösmä 070/ /HH/ / C/SEP/ ,040/4222/JA, OJP/ / /MK, SEP/ / C/RIS/ / C/M Saari, Pori/1978 B

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26 "E G36 ~OOO _.._---_. OUTOKUMPU Oy Malminetsintä M Liimatainen/PAL l'wistio' (3) Liite 13 POTENTIAALIMITTAUS OUTOKU~WU, LÖSMÄ lf Mittauksen tarkoituksena oli selvittää kairauksella tavattujen mustaliuskevyöhykkeiden keskinäisiä yhteyksiä/ mahdollisia epäjatkuvuuskohtia. +-maadoitus kaikissa mittauksissa oli piste x = , Y = Tämä maadoitus jäzettiin mittauksen loputtua paikoilleen, samoin maadoitukselle johtavat kaapelit. Mittauksia suoritettiin kolmen eri --maadoituksen suhteen, joista numero 1 --maadoitus OKU-334, syvyys 162 m, kiinteä piste x = 93.6l5/y = Kokeiluluontoisesti on käytetty myös putki OKU-334, mutta potentiaa likuvassa ja -leikkauksessa on tulokset korjattu em. kiinteälie pisteelle (ero 0,8 mv/a). Systeemi numero 2 --maadoitus OKU-334, syvyys 109 m, kiinteä piste putki OKU-334. Systeemi numero 3 --maadoitus OKU-338, syvyys 109 m, kiinteä piste OKU-338 putki. Systeemi 1, maanpintamittauksissa tulevat pienimmät jännitteet profiilille alhaisin mitattu jännite on pisteellä Samalla paikalla on slingramanomalia. Reikämittauksissa saadaan alhaisin jännite reiässä OKU-332 syvyydellä n. 70 m. Tämä jännite on samaa luokkaa kuin maanpinnalta mitatut arvot. Reiässä 334 on luonnollisesti saatu alempia arvoja, mutta nämä johtunevat virtasuppilosta. Kokonaisjännitteet tässä systeemissä muodostuvat varsin pieniksi ja ovat lähellä sitä rajaa, mitä OKME:n laitteilla pystytään mittaamaan. Kokonaisjännitteiden perusteella tämä systeemi l:n rnuodostuman pinta-ala olisi suurin näistä kolmesta tutkitusta. Systeemillä 2 sattuvat suurimmat negatiiviset arvot profiilille pisteelle Samalle paikalle sattuu myös selvä slingram-anomalia. Reikämittauksissa saadaan alhaisirnrnat arvot reiän OKU-332 alkupäässä olevaan mustaliuskevyöhykkeeseen. OKU-334:ssä elikä maadoitusreiässä tavataan luonnollisesti taas suurempia negatiivisia lukemia. Maanpintakuvah perusteella tämä muodosturna näyttää varsin rajatulta ja on aivan ilmeisesti poikki profiilien ja välillä. Tuloksen varmistamiseksi mittasirnrne myöskin systeemin 2b, jossa maadoitimme OKU-332:een 17 m:iin ja mittasimme profiilin maanpinnalta sekä reiän 334. Kiinteä piste oli OKU-334 putki. Maanpintamittauksissa sai~~e profiilille suurempia negatiivisa lukemia kuin maadoitussysteernillä 2, mutta tämän voi olettaa johtuvan siitä että reiän 332 suojaputki yltää muodostumaan ja tuo virtaa tätä kautta maanpinnalle. Reiässä 334 saatu tulos vahvistaa edellistä, systeemillä 2 saatua tulosta. Siinä suurimmat negatiiviset arvot sattuvat 110 m:n paikkeille.

27 OUTOKUMPU Oy M a Iminetsi ntä Systeemi numero 3 mitattiin vain hakuluonteisesti. Maanpintakuva vastaa erilaisesta +-maadoituksesta huolimatta varsin hyvin aikaisempaa mittaussysteemiä, josse --maadoitus oli OKU-328, syvyys 139 m. Kysymyksessä on sama muodostuma. Erittäin mielenkiintoinen oli mittaus reiässä OKU-334. Täällä saadut tulokset osoittavat selvästi, että systeemi 3:n vyöhyke ei jatku reikäär 334. Tämä vahvistaa myöskin systeemillä 1 saatua tulosta. POTENTIAALIMITTAUS JUUKA PETROVAARA Mittauksen tarkoituksena oli selvittää reiässä Ju/Pe-3, syvyydellä 222 m:ä tavatun mustaliuskevyöhykkeen pintaar. tulo. (..~ --maadoituksena oli Ju/Pe-3, syvyys 222 m, +-maadoitus paikassa x = 0.150, Y = Kiinteä piste oli Ju/ Pe-3 maaputki. Profiililla y = jännite laskee selvästi pohjoiseen päin mentäessä ja saavuttaa suurimman negatiivisen arvonsa pisteellä x = 3.02, jonka jälkeen jännite alkaa nousta selvästi. Tämä piste on paikka, jossa tällä profiililla muodostuma tulee lähimmäksi maan pintaa. Toinen profiili L = 4.60 on muodoltaan hyvin samantapainen ja saavuttaa suurimman negatiivisen arvonsa pisteellä K = , Profiilissa ennen tätä suurinta negatiivista paikkaa esiintyvät piikit johtunevat vastaanottimelle liian suuresta maavastuksesta.. ( Profiililla L = 4.60 mitatut arvot vastaavat erittäin hyvin reiässä Ju/Pe-3 mitattuja arvoja. Sitä vastoin profiililla y =' mitatut arvot jäävät hieman pienemmiksi. Tämä voi johtua joko siitä, että muodostumalla on kaateen suunnassa pienempi vastus kuin kulun suunnassa, tai siitä, että profiililla muodostuma :ei tule niin lähelle pintaa. Kokonaisjännitettä, joka tässä tapauksessa on hieman yli 30 mv, ei voi verrata OKU-jakson tuloksiin. OKUjaksossa ilmeisesti muut samansuuntaiset vyöhykkeet varjostavat ja ohjaavat virtaa muualle. Tästä johtuen jännitteet voivat jäädä pienemmiksi., Jos mittausta jatketaan muissa reitissä tavattujen mustaliuskeiden suhteen samalla +-maadoituksella, ovat mittauksista saadut tulokset vertailukelpoisia ja kokonaisjännitteistä voidaan tehdä karkeita arvioita muodostumien suhteista (pinta-aloista). Yleistä Mittauksessa käytettiin kahta vastaanotinta, OKME:n IP~2 -vastaanotinta ja Suomen Malmin Geomite-laitetta. Lähettimenä toimi koko ajan OKME:n IP-2 -lähetin. Käytetty jaksoluku oli 1 Hz., ME , 77

28 OUTOKUMPU Oy Malminetsintä Yhteydet hoidettiin VHF-puhelimilla. Mittausasemalla (teltalla) käytimme n. neljän metrin korkeudelle nostettua tukiasema-antennia. Tulokset tästä VHF-puhelinkokeilusta olivat erittäin positiiviset. Näyttää siltä, että tällaisia useamman kilometrin päässä olevia kaukomaadoituksia käyttäen riittää OKME:n oma lp-laitteisto latauspotentiaalimittauksiin, jos kysymyksessä on suhteellisen pieni muodostuma. Lösmän systeemi numero 1 oli kuitenkin jo aivan rajalla. Jännitteet jäivät niin pieniksi, ettei IP-2:n tarkkuus riitä kunnolla. Jos tarkoitus on tutkia esim. koko Outokumpujaksoa mittaamalla profiileja sen yli, on ilmeistä, ettei meidän laitteemme riitä tähän tarkoitukseen.. OKU-334:n maadoitusten yhteydessä teimme mielenkiintoisen virheen. Käyttämämme kaapelit olivat sen verran vanhoja, että ne vuotivat galvaanisesti. Kun mittasimme samassa reiässä, tällä oli aivan selvä vaikutus tuloksiin. Kaapelin vaihto uuteen ja eristykseltään ehjään auttoi. Virheelliset piikit poistuivat. Mittausten kuluessa koulutimme Outokummun toimiston J Pasasta latauspotentiaalimittauksiin. M Liimatainen J Longi JAKELU TAhokas M Liimatainen J Longi.". Mr: )

29

30

31

32

33

34