GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS Niilo Kärkkäinen Koukunkangas (Ristikallio, Kopsanneva, Vanhahaudankangas Toholampi M19/2342/1999/10/1,

Transkriptio

1 ARKISTO KAPPALE GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS Niilo Kärkkäinen Koukunkangas (Ristikallio, Kopsanneva, Vanhahaudankangas Toholampi M19/2342/1999/10/1, ILMENIITIN ETSINTÄÄ TOHOLAMMILLA v

2 JOHDANTO Toholammen emäksisten intruusioiden ilmeniittimalmikriittisyyttä selvitettiin Koivusaarennevan ilmeniittitutkimusten yhteydessä Koukunkankaalla (Ristikallio), KopsannevallajaVanhahaudankankaalla (Liite 1). Koukunkangas (Ristikallio) Koukunkankaan intruusio sijaitsee 10 km Toholammen kirkolta itään Ristikaaronkankaan - Haarajärven alueella, karttalehdellä , x = y = Alueella on paljastuneena kerrosrakenteista gabronoriittia (havainnot MH ), jossa on paikoin runsaana hienorakeisena pirotteena ilmeniittiä ja magnetiittia. Palanäytteessä oli enimmillään 10 ilmeniittiä (4.9% TiO 2, MH ). Kivi on subofiittista, joskus juoksurakenteisia, ja raekoko vaihtelee kerroksittain. Paljastumissa kerroksellisuuden kaadesuunta on 330/80. Koukunkankaan intruusio erottuu aeromagneettisella lentokartalla NE-SW-suuntaisena häiriönä (liite 2). Kohteeseen mitattiin geofysiikan profiileja, joiden mukaan intruusion jalkapuolella (idässä) on terävä magneettinen häiriö (liite 3). Se aiheutuu kairauksen perusteella magnetiittia runsaasti sisältävistä mafisesta vulkaniitista (R330 ja R375). Ilmeniittipirotteisten paljastumien länsipuolelle, painovoimahäiriön keskelle, kairattiin kaksi reikää (R417-R418). Niissä on vuorottelevina kerroksina (1-10 m) vaihtelevasti uraliittiutunutta gabronoriittia ja gabroanortosiittia, joissa on vain niukasti oksideja tai apatiittia. Kairausprofileissa titaani- ja fosforipitoisuudet olivat tasaisen pieniä ( % Ti0 2 ja % P20 5 ) ja pitoisuudet eivät juuri vaihtele kivilajivaihtelun myötä. Tyypillisiä piirteitä ovat primaarin sarvivälkkeen esiintyminen oikokrysteinä sekä rikkikiisupirote. Kopsanneva ja Vanhahaudankangas Kohteet sijaitsevat karttalehdellä n.15 km länteen Koukunkankaan intruusiosta, Toholammin kirkonkylän länsipuolella huonosti paljastuneella neva-alueella. Tutkimukset täällä perustuivat alueellisiin painovoimamittauksiin, joiden valmistuttua todettiin kaksi erillistä 4-6 km 2 :n laajuista anomaliaa, Vanhahaudankangas ja Kopsanneva (liite 4). Vanhahaudan-

3 kangas sijaitsee voimakkaassa aeromagneettisessa anomaliassa, mutta Kopsanneva ei ole tunnistettavissa aeromagneettisella kartalla (liite 5). Lentokartoilla Kopsannevan painovoimaanomaliaa reunustaa itäpuoleltajohdevyöhyke. Vanhahaudankaneas Alueellisissa kartoissa aeromagneettinen anomalia (liite 2) j a painovoima-anomalia (liite 4) ovat samassa paikassa, mutta systemaattisten maastomittausten mukaan magneettisen häiriön maksimi sijoittuu laajan painovoimahäiriön pohjoisreunalle (liite 6). Kaakkoispuolen moreenikumpareilla on usean m 3 :n kokoisia pyrokseniitti- ja gabrolohkareita, jotka viittaisivat laajaan emäksiseen intruusioon Vanhahaudankankaan alueella. Kohteen tutkimuksia rajoitti Ritanevan kuuluminen soidensuojeluohjelmaan. Maastomittausten j a kairauksen perusteella (R ) magneettinen anomalia aiheutuu magneettia sisältävistä, vuorottelevista emäksistä ja intermediaarisista vulkaniittipatjoista (liite 6). Magneettisen häiriön eteläpuolella olevaa painovoima-anomaliaa ei kairattu, mutta lohkarehavaintojen mukaan se selittyisi parhaiten pyrokseniitisellä intruusiolla, koska alueen pyrokseniitit sisältävät vain niukasti magnetiittia (ja ilmeniittiä). Kopsanneva Kopsannevan tutkimus kohdistettiin kaksiosaisen painovoima-anomalian (liite 4) eteläosalle. Anomalian pohjoisreunalla talvitien varrella on paljastuneena karkearakeista oksidipirotteista gabroa (MH-97-1, MH ja 12). Muutoin painovoima-anomalia on vetisen nevan alla (liite 7), ja sen länsipuolella on paljastuneena deformoitunutta tonaliittia. Maanpintamittauksissa rajautui heikosti magneettisia vyöhykkeitä intruusion keskellä sekä slingram-häiriöitä reunavyöhykkeillä (Liitteet 8a-d). Kairausten perusteella intruusio on voimakkaasti differentioitunut (liite 9). Itäosalla on mustia peridotiitteja ja oliviini-gabronoriitteja ja länsiosalla vaaleita leukogabroja ja anortosiitteja. Kaikissa kivissä varsin niukasti oksideja. Peridotiitit ovat selvimmin magneettisia. Peridotiit-

4 tien magnesium-pitoisuus on varsin alhainen, 17% MgO ja garboissa on 6-7% MgO Vastaavasti peridotiiteissa on 17% Fe 203 ja alle 100 ppm Cr, kun gabroissa vain 10% Fe 203 ja max 400 ppm Cr. Titaanin ja fosforin pitoisuudet ovat kauttaaltaan anomalisen pieniä, Ti02 ja <0.5% P Kopsannevan intruusion keskiosalla lävistettiin kiisumineralisaatio. Se sijaitsee peridotiitin ja gabronoriitin kontaktissa. Kaksi rinnakkaista, 9 ja 15 metrin paksuista kerrosta sisältää runsaana pirotteena ja osin lähes massiivisina osueina magneettikiisua ja rikkikiisua. Kuparikiisua esiintyy magneettikiisun joukossa harvana pirotteena, satunnaisesti pieninä kasaumina. Pentlandiittia on muutamia rakeita. Kemiallisissa analyyseissä Cu- ja Ni- pitoisuudet jäävät pieneksi, enimmillään alle 0.1 % Cu ( ppm) ja alle 0.1% Ni (< ppm). Myöskään platina (<0.03 ppm Pt) tai kulta (<0.5 ppm Au) eivät ole rikastuneet sulfidirikkaisiin kerroksiin. Kopsannevan keskiosalla (R432) lävistettiin myös erikoinen puolipinnallisen plagioklaasiporfyriitin ja gabron vaihettuva kontakti. Plagioklaasiporfyriitin hienorakeisessa matriksissa on suuntautumattomasti 1-4 cm plagioklaasiliistakkeita. Kivi on samaa tyyppiä kuin Aarreharjun magneettisessa ja gravimetrisessa anomaliassa karttalehdellä (Sykäräisen kaarella). Painovoimatulkinnan mukaan Kopsanneva intruusioon ei sisälly painavaa kerrosta, joka indikoisi ilmeniittirikasta kiveä (liite 10). Lisäksi intruusio nå äisi edustavan yhden purkausvaiheen suljetun systeemin kiteytymisprosessia, jota ei voi pitää kovin potentiaalisena ilmeniittimalmin kehitykselle. Tulokset ja johtopäätökset Toholammen ntruusioiden malmipotentiaali perustui tässä etsintävaiheessa analogioihin, joiden mukaan a) mikäli intruusioissa on differentioituminen pyrokseniitista plagioklaasirikkaisiin kiviin, kohde on ilmeniittikriittinen b) mikäli on vain pyrokseniittia tai peridotiittia, kohde voi olla Ni-,Cu- tai Pt-kriittinen

5 Tutkituista kohteista itäisimmän, Koukunkankaan intruusion ilmeniittipotentiaali on pieni. Koukunkangas on differentioitunut, kerrosrakenteinen muodostuma, missä ilmeniittiä tavattiin hieman runsaammin vain Ristikallion paljastumissa hienorakeisena pirotteena. Tiheä kerrosvaihtelu ja tekstuuri viittaavat puolipinnalliseen ympäristöön, mutta huolimatta varsin suotuisasta petrografiasta kiteytymissarjaan ei ole rikastanut fosforia tai titaania. Ilmeisesti magma on ennen intrudoitumista suprakrustisen vyöhykkeen sekaan köyhtynyt titaanista ja fosforista. Kopsannevan alueen tutkimukset perustuivat painovoimamittauksissa havaittuihin analogioihin ilmeniittigabrojen kanssa. Ilmeniittiä alueella on kuitenkin anomalisen niukasti. Vanhahaudankankaalla kairattu geofysiikan anomalia liittyy vulkaniiteihin. Sen eteläpuolella sijaitseva, ei-magneettinen painovoima-anomalia aiheutuu lohkarehavaintojen perusteella pyrokseniittisesta intruusiosta. Alueen malmitutkimuksia rajoitti soidensuojeluohjelma. Eteläpuolella sijaitseva Hongiston alue sisältää ilmenittipotentiaalisia häiriöitä, joita ei tässä yhteydessä selvitetty. Lohkare- ja paljastumahavaintojen mukaan alueella on karkeakiteisiä ofiittisia gabroja, joissa esiintyy ilmeniittiä. Kopsanneva on kerroksellinen ja loivasti länteen kaatuva intruusio. Ilmeniittigabroista se poikkeaa siten, että oliviini on yleinen mineraali, pyrokseniitti puuttuu diffrentiaatisarjasta, apatiittia on niukasti ja oksidit ovat harvinaisia. Rauta on sitoutunut silikaatteihin. Intruusio saattaa olla samaa magmaattista sarjaa kuin Toholammin kirkonkylän intruusio, johon liittyy Ni-mineralisaatio (ks. Sipilän 1984) Kirjallisuus : Sipilä, Esko Toholammen gabron nikkelitutkimukset Geologian tutkimuskeskus, arkistoraportti, M19/2342/-83/1/10, 19 s., 10 liites.

6 LIITTEET Liite 1. Kohteiden sijaintikartta Liite 2. Kohteiden sijainti aeromagneettisella kartalla Liite 3. Koukunkankaan geofysiikan profiilit a) gravimetrinen b) magneettinen Liite 4. Kopsanneva ja Vanhahaudanneva alueellisella painovoimakartalla Liite 5. Kopsanneva ja Vanhahaudanneva aeromagneetiisella kartalla Liite 6. Vanhahaudankankaan geofysiikan ja geologian kartat Liite 7. Kopsannevan maastokartta Liite 8. Kopsannevan geofysiikan kartat a) magneettinen, kairauspaikat mekitty b) gravimetrinen c) slingram, reaali d) slingram, imaginaari Liite 9. Kopsannevan geologinen kartta Liite 10. Kopsannevan gravimetrinen profiili ja sen tulkinta Liite 11. Taulukko kairauspaikkojen sijainnista

7 LIITTYY Koukunkangas Svväkairausraportit M/2342/ , M/2342/-93/375 M12342/-/417 M/2342/-/418 Kemialliset analyysit : Paljastumanäytteistä MH : Tilaus 51116: analyysit N N Kairasydännäytteistä R417, R418 : Tilaus analyysit N N Kiillotetut ohuthieet (Etelä-Suomen aluetoimiston hiearkistossa) P.MH , -234,-236, -237, -238 ; R m, m, m ; m, m Kopsanneva, Vanhahaudankangas Geofysiikan kartat Q24.11 / Ac/96/1 Q22.23/ ACc/96/1 Q21.11 / AC/96/1 Svväkairausraportit M12341/ Analyysitilaukset kairasydännäytteistä ICP, tilaus 50325, 29 näytettä sulfidirikkaista kohdin XRF, tilaus 50330, 6 näytettä Kopsannevan itruusion tyyppikivistä Ohuthieet R , ,-48.50, ; R , R ,-34.00, , R , R , Paliastumahavainnot (Gabroa) MH MH MH MH

8

9

10 LIITE 3a GRAVIMETRISET PROFIILIT RISTIKALLIO (Koukunkangas)

11 LIITE 3b MAGNEETTISET PROFIILIT RISTIKALLIO (Koukunkangas)

12

13 LIITE 5 AEROMAGNEETTINEN KARTTA

14

15

16

17

18

19

20 KOPSANNEVA LIITE 9

21

22 LIITE 11 Kairauspaikat karttalehdellä Koukunkangas (Ristikallio) x y Pituus maata Suunta / / / / Vanhahaudankangas /60 Vulkaniittej a / / / Kopsanneva (toukokuussa 1997) /60 peridotiitti /60 noriitti, diabaasi /60 epäonnistui /60 plag.porf - gabro /60 amfiboliitti /60 amfiboliitti /60 leukogabro /60 leukogabro /60 karkea noriitti /60 peridotiitti