ARKI 31OV iappal% GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS M 19/3214/-88/5/10 Pieksämäen mlk Venetekemä Irmeli Mänttäri, Jarmo Kohonen

Transkriptio

1 ARKI 31OV iappal% GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS M 19/3214/-88/5/10 Pieksämäen mlk Venetekemä Irmeli Mänttäri, Jarmo Kohonen VENETEKEMÄN PERIDOTIITIN Ni-Cu-TUTKIMUKSET PIEKSÄMÄEN MAALAISKUNNASSA

2 - 1-1 JOHDANTO Tämä raportti on yhteenveto Venetekemän malmitutkimuksista vuosina Tutkimuksia johti ja niistä vastasi koko ajan geologi Aatto J. Laitakari. Hänen lisäkseen tutkimuksiin ovat osallistuneet Juha Jokinen, Kari Kojonen ja Irmeli Mänttäri. Juha Jokinen on laatinut vuosien tutkimuksista väliraportin (Jokinen 1980), joten niitä ei tässä raportissa yksityiskohtaisesti enää kerrata. Leena Tiainen ja Seppo Elo (1986) ovat tulkinneet karttalehden 3214 gravimetrisia anomalioita, ja Venetekemä on toinen heidän yksityiskohtaisesti tutkimistaan kohteista. Irmeli Mänttärin (1988) Venetekemän intruusiota ja mineralisaatiota käsittelevä pro gradu -tutkielma sisältää yksityiskohtaiset kuvaukset peridotiitin sivukivestä, peridotiitista ja mineralisaatiosta. Lisäksi työssä käsitellään malmimineralogiaa, muuttumisilmiöitä sekä intruusion ja mineraliaation mahdollisia syntytapoja. Näihin aiheisiin ei yksityiskohdissaan tässä raportissa palata. 2 SIJAINTI Tämän raportin tekstiosa on kokonaisuudessaan, tätä johdantoa lukuunottamatta, Irmeli Mänttärin käsialaa vuodelta Allekirjoittaneen osuus rajoittuu liitteiden ja raporttien liittyvän materiaalin kokoamiseen ja viimeistelyyn. Venetekemän peridotiitti sijaitsee Pieksämäen mlk :ssa karttalehdellä Keski-Suomen granitoidialueen ja Svekofennisten liuskeiden vaihettumisvyöhykkeellä Venetekemäjärven N-osassa.

3 - 2-3 TUTKIMUSTEN ALOITTAMINEN Pieksämäen alueelta on löytynyt ennen v muutamia satunnaisia, hiukan Ni-anomaalisia gabro- ja peridotiittilohkareita, jotka eivät aiheuttaneet tarkastuskäyntiä laajempia tutkimuksia. Vuodesta 1960 lähtien, jolloin Kauko Nykänen löysi Pitkäsmäestä nikkelipitoisen peridotiittilohkareen, on Pieksämäen alueelta löytynyt useita Ni-pitoisia lohkareita, joista useimmat liittyvät Pyhäjärven (jota Outokumpu Oy ja Oy Malminetsijä Ab ovat tutkineet), (tai Ylemmäisen) aiheeseen. Vuonna 1978 aloitetun Puula-Päijänne malminetsintäprojektin yhteydessä Erkki Niskanen löysi malmikoiran kanssa v lohkare-etsintää suorittaessaan Pyhäjärven länsipuolelta ja osittain aivan rannan läheisyydestä useita oliviini-serpentiiniperidotiittilohkareita, jotka eivät olleet järven itäpuolelta tavattujen tyyppiä ja joiden sulfidifaasin Ni-pitoisuus sekä mineraalikoostumus poikkesivat selvästi Pyhäjärvi-tyyppisistä lohkareista. Tämän lohkareiston seuraaminen johti kevättalvella 1980 tunnusteluluonteisella Cobra -näytteenottolinjalla siihen, että Venetekemäjärven pohjasta otetuista kallionappinäytteistä, jotka olivat Pyhäjärven länsipuolelta löydettyjen peridotiittilohkareiden kaltaisia, erottui pentlandiittipitoinen magneettikiisu jo makroskooppisesti. Asia varmistettiin mikroskooppisilla tutkimuksilla. Kun kiisupirotteen esiintyminen 3-4 näytteenottopisteessä kalliossa viittasi satunnaista pesäkettä laajempaan mineralisaatioon eivätkä normaalit geofysikaaliset tunnustelumittaukset antaneet kyseiselle paikalle tulkittavia anomalioita, päätettiin kiisupitoisen ultraemaksisen muodostuman luonteesta ja laajuudesta ottaa selvää kairaamalla. Ensimmäinen kairareikä M52.6/3214/-81/R 305 osui suoraan kiisuuntuneeseen oliviini-serpentiiniperidotiittiin. Kiisupirotteinen peridotiitti sisälsi pentlandiittia omina

4 - 3 - rakeina ja edusti rikastamiskelpoista malmityyppiä, jos kiisuainesta kivessä olisi riittävästi. Tästä syystä piti kairata kontaktin tavoittamiseksi ristikkäisreikä M52.6/ 3214/-81/R 306, jotta aineistoa litogeokemiallisten ja geofysikaalisten laboratoriotutkimusten suorittamiseksi olisi riittävästi Venetekemän esiintymän tutkimiseksi. Kun ensimmäiset reiät R 305 ja R 306 lävistivät huomionarvoista nikkelipitoista kiisupirotetta sisältävää oliviini-serpentiiniperidotiittia, Venetekemän esiintymän tutkimuksista muodostui jatkossa laajempi tutkimusohjelma, jonka yhteydessä geologisten havaintojen tulkintaa täydennettiin geofysikaalisilla mittauksilla maastossa ja laboratoriossa sekä maa- ja kallionäytteiden geokemiallisella tutkimuksella. 4 YMPÄRISTÖ Karttalehden 3214 alueella on 27 positiivista gravimetristä anomaliaa, joita geologi A.J. Laitakari tutkimusryhmineen on tutkinut vuosina Puula-Päijänne -projektin yhteydessä. Näistä 27 :stä anomaliasta on selvitetty 21, joista suurin osa oli emäksisen tai ultraemäksisen intruusion aiheuttamia. Venetekemän pieni ultraemäksinen intruusio oli näistä yksi. Sulfidimineralisaatioita esiintyi ainakin Ylemmäisellä, Pyhäjärvellä ja Venetekemällä. Karttalehden 3214 alueella kiillegneissit edustavat vanhimpia kivilajeja, joihin nämä emäksiset ja ultraemäksiset kivet ovat intrudoituneet. Granodioriittiset kivet edustavat seuraavaa vaihetta (usein emäksisten ultraemäksisten kivilajien kontaktin läheisyydessä esiintyy em. kivilajeja murskaleina granodioriitissa). Nuorimpia alueen syväkiviä ovat mikrokliinigraniitit. Granodioriitit ovat karkearakeisia, melko homogeenisia, suuntautuneita ja usein myös porfyyrisiä. Kiillegneissi on paikoin suonigneissimäistä ja migmaattista. Siinä esiintyy

5 4 amfiboliittisia välikerroksia. Kiillegneissi on grauvakkasyntyistä ja sen tasapainoinen mineraaliseurue sillimaniitti-kordieriitti-kalimaasälpä viittaa korkean asteen metamorfoosiin. 5 TEKTONINEN ASEMA RAETSU -projektin ilmakuvatulkintakartalla Venetekemän ultraemäksinen intruusio osuu kahden muita voimakkaamman murrosvyöhykkeen risteykseen, Pyhäjärven jäädessä alapuolelle. Gravimetrisellä kartalla on myös erotettavissa jonkinasteista kuoren "blokkiutumista". Venetekemän lähiympäristössä on vallitsevana koillinen-lounas liuskeisuussuunta. Kaateen ollessa W-N. 6 GEOFYSIIKKA 7 TEHDYT Magneettisella korkealentokartalla erottuu Venetekemäjärven kohdalla 210 nt :n suuruinen paikallinen anomalia, jolla on länteen päin suuntautuva häntä. Magneettisen anomalian huipusta n. 0,5 km kaakkoon on gravimetrisen anomalian huippu (epämagneettinen kivilaji, joka on tiheämpää kuin magneettisen anomalian aiheuttaja ; oliviini-pyrokseeni-amfiboli- -serpentiini-peridotiitti). Venetekemäjärven tuntumassa on lisäksi kaksi muuta pienehköä Bouguer-anomalian residuaalimaksimia, joista toinen sijaitsee Venetekemäjärven kaakkoispuolella ja toinen lounaispuolella. Ensiksi mainittu sijaitsee pienen aeromagneettisen maksimin pohjoispäässä (ns. Rautatieleikkaus). Raportti Q 18/21/1986/1. TUTKIMUKSET Lohkare-etsinnöissä on Venetekemäjärven ja Pyhäjärven välimaastosta löytynyt Venetekemä-tyypin lohkareita mm. EN-79-5, EN-79-7, EN-79-8, EN-79-9 J a Pyhäjärven W-puolelta EN ja EN-78-11, joista jälkimmäisessä Ni-pitoisuus oli 0,15 % ja edellisessä 0,41 %.

6 - 5 - Venetekemän alueelta on otettu vuosina moreenija kallionäytteitä Cobra-kalustolla. Kallionappinäytteiden perusteella pystytään rajaamaan n. (160 x 120)m 2 :n laajuinen peridotiitin horisontaalipinta järven pohjalle (liite 4). Moreeninäytelinjoilla Ni oli jakautunut melko tasaisesti läpi näytelinjojen, muutamaa selvästi anomaalista pistettä lukuunottamatta. Ni ja Co korreloivat positiivisesti, mutta eivät kuitenkaan voimakkaasti. Myös Cr korreloi positiivisesti Ni :n ja Co :n kanssa. Cu :lla oli ainoastaan muutama heikosti anomaalinen piste. Kupari korreloi Niin kanssa positiivisesti yksittäisissä pisteissä, mutta ei kuitenkaan kaikkialla. Yllättävintä tuloksissa oli neljä selvästi anomaalista Pb-Zn pistettä, koska ainakaan mikroskooppisesti Venetekemän peridotiitti ei sisällä lyijyhohdetta eikä sinkkivälkettä (liite 6). Karttalehden 3214 aluetta on kartoitettu kohdetutkimusten luonteisesti useana kesänä v Kesällä 1984 kartoitettiin harvapistegravimetristen anomaliakohtien ympäristöjä ja Venetekemä oli yksi näistä kohteista. Kartoitusta jatkettiin heinäkuussa Venetekemäjärvellä on kairattu seitsemän syväkairausreikää. Vuonna 1981 reiät R 305, R 306 ja R 307, 1982 R 308 ja R 309 sekä vuonna 1985 reiät R 310 ja R 311. Kairareikien paikat ja suunnat suunniteltiin geologisten, geofysikaalisten ja litogeokemiallisten tietojen perusteella. Kairausrei'istä R 309 ja R 310 eivät lävistäneet ultraemäksistä kiveä, koska ne suunniteltiin puhtaasti geofysikaalisten anomalioiden tulkitsemiseksi. Ko. kairareiät tulkitsivatkin sähk., magn. ja gravim. anomaliat, mutta osuivat ympäröivään sivukiveen ; granaatti-kordieriitti-kiillegneissiin (profiilit + kairareikäraportit). Syvimmillään ultraemäksisestä kivestä kairausten mukaan on tietoja n. 155 m :n syvyyteen (R 307, vertikaalisyvyys). Kairausten perusteella pääosa mineralisaatiosta osuu peridotiitin eteläkontaktin yläosaan (jatkuu länsi-lounais-

7 kontaktin läheisyydessä n m :n sydyydellä ; R 311) ulottuen n. 40 m :n syvyyteen. Pienialainen mineralisaatio on mm. R 305 reiässä ultraemäksisen kiven alakontaktin läheisyydessä, syvyydellä m (profiilit + kairareikäraportit). 8 VENETEKEMÄN PERIDOTIITTI Kuten edellä on mainittu, muodostaa ultraemäksinen kivi n. 160 x 120 m2 suuruisen horisontaalipinnan järven pohjalle (kallionappinäytteet) ja syvimmillään ultraemäksisen kiven kontakti kairauksien perusteella tunnetaan n. 155 m :n syvyydessä (R 307). Muodoltaan peridotiitti on linssimäinen, ehkä heikosti itä-koilliseen kaatuva. Peridotiitti on voimakkaasti ruhjoutunutta, mihin viittaa runsaat serpentiini + karbonaatti raot ja hiertopinnat. Venetekemän ultraemäksisen kiven silikaattimineraloginen koostumus on ollut alunperin oliviini-klinopyrokseeni-ortopyrokseeni (määrä vähenee samassa järjestyksessä). Hydrotermisen muuttumisen johdosta kivi on serpentiiniytynyt, mutta tervettä oliviinia ja pyrokseenia on vielä tallella. Klinopyrokseeni on suurimmalta osaltaan muuttunut amfiboliksi (2a-, aktinoliitti-tremoliitti). Pyrokseenit ovat osin myös biotiittiutuneet, varsinkin sivukiven kontaktin läheisyydessä, jossa joskus tavataan tremoliitti-biotiittikiveä. Karbonaatin ja talkin määrä on hyvin vähäistä, mikä viittaisi siihen, että fludifaasin CO 2 -pitoisuus on ollut hyvin alhainen. Muita peridotiitissa esiintyviä mineraaleja edellämainittujen sekä sulfidisten ja oksidisten malmimineraalien lisäksi ovat muuttumisesta johtuva kloriitti ja primäärinen spinelli ; hercyniitti.

8 - 7 - Peridotiitissa vallitsee interkumulusrakenne, mikä on näkyvissä vielä melkein kaikkialla kiven muuttumisesta huolimatta. Oliviinin serpentiini-pseudomorfit esiintyvät euhedraalisina poikiliittisesti suurien klinopyrokseenirakeiden sisällä, (jotka osin muuttuneet amfiboliksi). Ortopyrokseenin määrä on näissä interkumulusrakenteen omaavissa kohdissa vähäinen, mutta esiintyessään se on sub-euhedraalisina itsenäisinä rakeina. Ortopyrokseenia esiintyy muutamissa kohdissa valtamineraalina, jolloin peridotiitti on granulaarista ja siten edellämainittu interkumulusrakenne puuttuu. Peridotiitin MgO -pitoisuus vaihtelee w-% :n välillä, sekä Si0 2 on melkein poikkeuksetta (poikkeuksena R 311 mineralisoitunut loppuosa) < 40 Kiven koostumus osuu Jensenin kationidiagrammilla (FeO+Fe Ti0 2 -MgO-A1 203 ) komatiittiseen kenttään, vaikka serpentiiniytyminen onkin vaikuttanut kiven alkuperäiseen koostumukseen. Peridotiitin H2 O -pitoisuus vaihtelee 7-12 % välillä (muutama analyysi). Korkeaa H 2 O-pitoisuutta voidaan pitää mittana kiven serpentiiniytymiselle. 9 MALMIMINERALOGIAA Sulfidimineraaleista esiintyvät magneettikiisu ja pentlandiitti pääkomponentteina, sekä kuparikiisu vähemmässä määrin. Muita sulfidimineraaleja ovat mackinaviitti, kubaniitti sekä yksi rae vismuttitelluridia, sekä sivukiven puolella rikkikiisu. Pentlandiittia esiintyy kolmea eri generaatiota suurina euhedraalisina rakeina (kiteytynyt ennen magneettikiisua) magneettikiisussa, nauhamaisina raeketjuina magneettikiisun raoissa, jotka ovat ilmeisesti kiteytyneet samaan aikaan tai vähän myöhemmin kun magneettikiisu, liekkimäisinä suotautumina, jotka ovat suotautuneet lämpötilan laskiessa Ni-pitoisesta magneettikiisusta.

9 8 Sulfidimineraalit esiintyvät joko pirotteena tai muodostaen verkkomaista rakennetta oliviinirakeiden ympärille. Oksidit ilmeniitti, kromiitti, spinelli ja magnetiitti esiintyvät heikkona pirotteena. Grafiittia tavataan pääasiassa sivukiven puolella, mutta myös peridotiitissa on tavattu muutamia grafiittisuomuja. Sivukiven eli kiillegneissin puolella ei pentlandiittia esiinny omina rakeina, vaan ainoastaan harvoina suotautumina magneettikiisussa, jota sivukiven puolella on vähän. Kiillegneissin pääasiallisin sulfidimineraali on rikkikiisu. Kuparikiisua siinä on enemmän kuin magneettikiisua. Sulfidipitoisuudet ovat mineralisoituneissa osissa alhaisia. Kairasydän Vertik.syvyys XNi XCu XS SFNi m % % % R R R R R NS. VENETMÄEN RAUTATIELEIKKAUS Venetekemäjärven kaakkoispuolella, alueella johon osuus heikko magneettinen ja gravimetrinen anomalia-alue, on paljastumassa myös peridotiittia. Tämä peridotiitti eroaa ns. Venetekemä-tyypistä siinä, että rautatieleikkauksessa suurien primääristen amfibolien (saryivälke) sisällä on poikiliittisesti pääasiassa klinopyrokseenia ja oliviinia, kun

10 9 taas Venetekemä-tyypissä oliviini esiintyy poikiliittisesti suurien klinopyrokseenien sisällä. Rautatieleikkausessa mineraalit ovat hyvin säilyneitä, vain klinopyrokseeni on heikosti uraliittiutunutta. Rautatieleikkauksessa esiintyy myös sulfidipirotetta, jossa pääasiassa esiintyy magneettikiisua ja pentlandiittia. Analyysituloksen mukaan Ni-pitoisuus ja Cu-pitoisuus ovat rautatieleikkauksen tyypissä 0,07 % ja 0,14 % (S : 0.81). Rautatieleikkauksen peridotiitti saattaa edustaa magman kiteytymisdifferentiaatiossa Venetekemäjärven peridotiitin kiteytymisen jälkeistä vaihetta. 11 JATKOTOIMENPIDE-EHDOTUKSIA Venetekemäjärven peridotiitin mineralisaatio jää näillä tutkimuksilla melko heikkolaatuiseksi ja varsin pienialaiseksi, mutta mielenkiintoista olisi nähdä Venetekemän peridotiitin kaakkoispuolella (n. 0,5 km) sijaitsevan Bouguer-anomalian huippukohdan aiheuttaja. Myös ns. Venetmäen rautatieleikkauksen anomaliakohdan kartoittaminen esim. ottamalla kallionappinäytteitä, saattaisi antaa lisäselvitystä Venetekemä-muodostuman kokonaisuudesta ja sen mahdollisista Ni-Cu pitoisista malmiutumista. Irmeli Mänttäri Jarmo Kohonen Tekijöiden puolesta Jarmo Kohonen

11 KIRJALLISUUSLUETTELO Jokinen J., Väliraportti Venetekemän malmitutkimuksista. Geologian Tutkimuskeskus,malmiosasto,raportti M19/3214/-80/1/10. Mänttäri I., Venetekemän serpentiiniytynyt peridotiitti ja siihen liittyvä Ni-Cu-mineralisaatio Pieksämäen maalaiskunnassa. Pro gradu-tutkielma, Helsingin Yliopisto, geologian laitos (julkaisematon käsikirjoitus). Tiainen L. ja Elo S., Karttalehdeltä (Venetmäki) valitun kahden Ni-kriittisen muodostuman eräiden geofysikaalisten parametrien tulkinta alueellisten geofysikaalisten karttojen perusteella. Geologian Tutkimuskeskus, geofysiikan osasto, raportti Q18/21/1986/1. LIITTEET 1. A.J. Laitakarin selostus Karttalehtien 3213 ja 3214 tärkeimmät malmilohkareet tyypeittäin. 3. Cobra-näytteenottoliniat kivilajitietoineen. 4. Venetekemän alueen kivilajihavainnot. 5. Syväkairausreikien sijaintikaavio. 6. Geokemialliset kartat 6a. Ni,Cu,Co ja Cr 6b. Fe,Pb,Zn ja Mn

12 7. Kokokivianalyysejä (XRF) R 305 ja R Metallipitoisuuksia mineralisoituneissa osissa R 305, R 306, R 307, R 308, R311. LIITTYY (säilytetään GTK :n arkistossa) Syväkairausraportit M52.6/3214/-81/R305 M52.6/3214/-81/R306 M52.6/3214/-81/R307 M52.6/3214/-82/R308 M52.6/3214/-82/R309 M52.6/3214/-85/R310 M52.6/3214/-85/R311 Syväkairausprofiilit M52.7/3214/-81/R305,R306 M52.7/3214/-81/R307 M52.7/3214/-82/R308 M52.7/3214/-82/R309 M52.7/3214/-85/R310 M52.7/3214/-85/R311 Geofysikaaliset kartat Aeromagneettinen korkealentokartta 3214, Hankasalmi Painovoimakartat (1 :100000) M 22/ /prof. M 22/ A 23,24 ; C 03, / A 24, C 04 M / /prof M / A 23,24 ; 03,04 M / A 23,24 ; 03, / /1982/1

13 - 1 2 Analyysit Lohkarenäytteistä : RA 2779,2926/78, RA /79, RA 2152/82 Kallionappinäytteistä : RA /82 Syväkairausnäytteistä : R 305 : RA , , /81 ; RF /85 R 306 : RA , , , /81 ; RF /85 R 307 : RA , /81 R 308 : RA /82 R 311 : M ; RF , Mikroanalyysit : , , , , Hieet Kartoitusnäytteistä : 23286,23544, ,24334, , ; PH Lohkareista : 23545,23547, ,30059 ; PH 11831,11986, 12335,12637 Kai1ionapeista : Syväkairausnäytteistä : , , , , , , , , ,29679, , , ; PH , , ,12334,12354,12597,12603

14 GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS LIITE 1. Malmiosasto Aatto J. Laitakari JUVA-PUULA-PROJEKTIN TULOSTEN TARKASTELU 3142, 3213 ja 3214 ALUEELLA KARTTALEHTIEN

15 - 1 - JUVAN-PUULAN ALUEEN NIKKELIPITOISTEN MALMIAIHEIDEN JAOTTELU VUODEN 1982 AIKANA HANNU MAKKOSEN JA AATTO J. LAITAKARIN SUORITTAMAN AINEISTON KOKOAMISEN JA VERTAILUN PERUSTEELLA Jaottelu muodosti hypoteettisen pohjan niille tutkimusohjelmille, jotka tämän jälkeen maastossa ja laboratoriossa sekä Juvan että Puulan alueilla toteutettiin. Koska jaottelu suoritettiin alustavan, Juvan-Puulan nikkelitutkimusprojektin aloitusvaiheen aineiston perusteella, siihen oli suoritettava eräitä täsmennyksiä myös karttalehtien 3142, 3213 ja 3214 osalta, joiden tutkimusvastuu kuului Aatto J. Laitakarin johtamalle tutkimusryhmälle. Kyseinen alue nimettiin yhteisessä nikkeliohjelmassa Puulan alueeksi. Hannu Makkosen laatima Juva-Puula-projektin Ni-aiheiden luokittelu on tämän tarkastelun liitteenä. Toteamukset tutkimuksen perusteella jaottelun oikeaanosumisesta karttalehdillä 3142, 3213 ja ) Venetekemän intruusio vastaa tunnetulta osaltaan lähes kokonaan oliviini-serpentiini-koostumksen omaavia peridotiittiluokan kiviä. Vain aivan reunaosassa on kapea vaihettumisvyöhyke, jota on pidettävä sivukiven vaikutuksena itse ultraemäksisestä magmasta syntyneeseen peridotiittiesiintymään. Varsinaisia differentioitumisen piirteitä Venetekemän intruusiossa ei tavattu. Esiintymälle on ominaista suhteellisen korkea Mg-pitoisuus, alhainen SiO 2-pitoisuus sekä varsinkin kontaktien läheisyydessä esiintyvän suhteellisen vähäisen kiisupirotteen korkea nikkelipitoisuus sekä sen aiheutuminen todennäköisesti siitä, että pentlandiitti esiintyy varsin yleisesti omina rakeina ja on siis rikastettavissa. Liekkipentlandiittia on suhteellisen vähän sulfidirikkaimmassa osassa esiintymän länsikontaktin lähellä, mutta sen määrä näyttää kairausprofiilin W-E -suunnassa liisääntyvän itään päin samalla kun myös oksidien MAGN,

16 - 2 - ILME ja KROM määrä lisääntyy ja sulfidifaasin nikkelipitoisuus ja koko kiven nikkelipitoisuus alenee. 2) Ylemmäisenjärven intruusiota voidaan pitää differentioituneena sen lävistyksen perusteella, missä reikä 3214/-85/R 313 lävisti Ylemmäisen serpentiini-peridotiitin ja ympäröivän kvartsidioriitin kontaktin. Tosin kontaktin lähelle sijoittuva gabro-noriittivyöhyke on rikkonainen ja epähomogeeninen, myös murskaleita sisältävä, mutta osoittaa kivilajin koostumuksen asteittain kairareiän suunnassa vaihettuvan serpentiiniperidotiitista kvartsidioriittiin. Serpentiiniperidotiitin MG -pitoisuus on suhteellisen korkea, n %, Si02 -pitoisuus on alhainen, hiukan alle tai yli 40 % sekä vähäisen sulfidiaineksen nikkelipitoisuus suifidifaasissa on kohtalaisen hyvä. Nämä seikat vaikuttavat siihen, että Ylemmäisenjärven serpentiiniperidotiittista intruusiota, joka on ainakin reunoiltaan differentioitunut, on pidettävä nikkelikriittisenä, vaikkakaan siitä vaikeissa olosuhteissa järvialueella kairattaessa ei onnistuttu samaan riittävään näyttöä muutamalla hakureiällä. Kairareikien kiisupitoisuus jäi vaatimattomaksi, mutta laadullisesti se on huomionarvoinen. Pentlandiitti esiintyy omina rakeinaan siellä, missä sitä tavataan ja sulfidifaasin nikkelipitoisuus on noin 5-8 %. Muutamissa Ylemmäisenjärven serpentiiniperidotiitin suojapuolelta löytyneissä lohkareissa kiisuainesta tavattiin selvästi kairauslävistyksiä enemmän. Siitä johtuen voidaan olettaa, että muodostuman alueella on runsaampiakin kiisuaineksen kasautumia, joissa sulfidiaineksen nikkelipitoisuus täyttää rikastuskelpoisen nikkelimalmin vaatimukset. Järvialueella käytettyjen geofysikaalisten menetelmien antama viiteaineisto malmiutumien ja erikoisesti pirotetyyppisten malmien löytämiseksi jäi niukaksi. Sen sijaan geokemiallisen malminetsinnän yhteydessä kalliosta järven alta saadut nappinäytteet rajasivat suhteellisen hyvin kivilajimuodostuman näytteenottolinjojen kohdalla sekä antoivat

17 - 3 - lukuisia viitteitä heikosta ja pienirakeisesta magneettikiisupirotteesta, jonka yhteydessä pentlandiitti esiintyy omina rakeina varsinkin muodostuman länsiosassa. Itään päin länsi-itä -suuntaisilla linjoilla oksidien määrä näytti lisääntyvän ja pentlandiitin esiintyminen väheni ja loppui kokonaan. 3) Salmenkylän laaja pyrokseenigabro - anortosiittigabromuodostumaa on vaikea pitää näkyvissä olevan pintaosan ja lähes 500 metrin syvyyteen ulottuvan kairauslävistyksen perusteella differentioituneena intruusiona. Noin 1000 m :n kairausprofiilissa ei ollut havaittavissa differentioitumisen piirteitä, vaan kivilaji oli noriittigabroa tai anortosiittigabroa lähes koko lävistyksen matkan muutamia ruhjevyöhykkeitä ja fragmentteja lukuunottamatta. Ilmeisesti ko. fragmentit ovat gabromagmaan vaipuneen kattoliuskeen (kiisuliuske) jäännöksiä. Salmenkylän gabroon liittyy yleisesti vähäistä tai runsastakin magneettikiisupirotetta, mutta sen nikkelipitoisuus on varsin vähäinen. Nikkeli esiintyy yleensä vain liekkipentlandiittina, minkä vuoksi sulfidifaasin nikkelipitoisuus jää varsin alhaiseksi, noin 0,5-1,5 %. Liikuntovyöhykkeissä ja liuskefragmenttien yhteydessä kiisuainesta on kasaantunut runsaaksi pirotteeksi tai lähes kompaktiksi magneettikiisuesiintymäksi tavallisesti myös grafiitti seuralaisenaan, mutta vaikka kiven totaalinikkelipitoisuus saattaa olla näytekappaleessa 0,5-1 %, niin sulfidifaasin nikkelipitoisuus jää siitä huolimatta 1-2 % :in ja yleensä aina alle 1,5 %. Kiven nikkelipitoisuus ei siis ole nykyisillä hyödyntämismenetelmillä talteen otettavissa. Jos hydrometallurgia joskus tuo uusia mahdollisuuksia, tällaisiin aiheisiin voidaan palata toiselta pohjalta. Salmenkylän muodostuma näyttää kairauslävistysten perusteella varsin plagioklaasivaltaiselta eli anortosiittiselta gabrolta, vaikka siinä on selvästi noriittisiakin osia. Kun kuitenkin anortosiitteja on pidetty

18 4 nikkelin esiintymisen kannalta vähemmän lupaavina, voidaan todeta, että Salmenkylän laajan gabroesiintymän tutkimukset ovat vahvistaneet tätä käsitystä. Kun kuitenkin Seppo Elo on "Kangasniemen Salmenkylän gabromuodostuman gravimetrinen tutkimus" -raportissaan todennut, että Salmenkylän gabromuodostuman tilavuus on suurempi kuin 7 km', niin tämä arviointi antaa kuvan siitä avaruudellisesti laajasta muodostumasta, jonka yhteydestä suuren emäksisen magman mukanaan tuomaa mahdollista nikkelipitoisuutta tulisi etsiä. Nyt suoritetussa esiintymän maanpinnan lähellä olevan osan tutkimuksessa ei saatu todellisia viitteitä nikkelimalmiutumista, eikä ole syytä olettaa, että niitä tässä tasossa olisi helposti löydettävissä. Kuitenkin muutama oliviinipitoinen kallionäyte läheltä Emäpajun rantaa antoi toiveita siitä, että Salmenkylän gabroesiintymässä olisi löydettävissä myös differentioitunut osa. Ilmeisesti oliviinigabronäytteitä on pidettävä muodostuman yläosaan joutuneista murskaleista peräisin olevina. Ne saattavat siis indikoida muodostuman koostumusta "jossakin syvyyksissä", mutta sen tutkimiseen tämän ohjelman puitteissa ei ole ollut mahdollisuuksia. Sen sijaan Seppo Elon edellämainitussa raportissa esittämä toteamus : "Lounaaseen Salmenkylän gabron aiheuttamasta painovoimamaksimista Bougue-anomalia jälleen nousee. Mielessä käväisee ajatus, että Salmenkylän gabro on erkauma laajemmasta pinnanalaisesta emäksisestä muodostumasta, joka aiheuttaisi mainitun painovoiman kasvun." ansaitsee jatkossakin huomiota, jos muodostuman geologista-luonnetta halutaan selvittää. Muutamat hajahavainnot sulkeuman tai murskaleen luonteisista oliviinipitoisen gabron osueista laajan Salmenkylän noriittianortosiittigabaron sisällä saattavat todistaa, että oliviinipitoinen, korkeamman tiheyden omaava kivilaji on jossakin syvemmällä tai sivussa magman tulosuunnassa

19 5 ja pienialaiset paljastumahavainnot vain indikoivat sitä. Kenties sieltä voisi löytyö suuren emäksisen intruusion mukana tullut nikkelipitoisuuskin, jos sitä yleensä on ollut. Ainakin siinä osassa olettaisi kiven magnesium-pitoisuuden kohoavan ja Si0 2 -pitoisuuden alenevan ympäristöstään. Vastaavasti nikkelin esiintymisen suhteen Salmenkylän gabron korkea rautapitoisuus on ristiriidassa todellisen nikkelimalmin normaalin geokemian kanssa. Nikkelimalmia tuskin siis tavataan muodostuman nykyisestä kulutustasosta, eikä sitä myöskään syvältä voida toistaiseksi etsiä. 4) Laitialan - Levän pyrokseniittia voidaan pitää suhteellisen rajoitetun paljastuma-aineiston perusteella todella pyrokseenirikkaana peridotiittina tai metaperidotiittina, jonka rautapitoisuus on huomattavan korkea ja näkyy jo ohuthieissä pyrokseenin värissä. Esiintymä on oletettavasti suhteellisen pieni niin geofysikaalisen tulkinnan kuin kalliohavaintojen perusteella. Sen yhteydessä tavattu vähäinen kiisupirote on pääasiassa magneettikiisua ja vain vähäisiä määriä liekkipentlandiittia esiintyy paikoin sen yhteydessä. Sulfidifaasin nikkelipitoisuus jää 0,5-1,5 % alueelle kuten rautarikkaissa peridotiiteissa on tavallista. Kansannäytteenä tulleista kivistä on määrätty Levän pyrokseniitista 0,1-0,4 % :n nikkelipitoisuuksia, mutta ilmeisesti ne ovat peräisin liekkipentlandiitista, jonka rikastamiseen nykyisillä keinoilla ei ole mahdollisuutta. Tämä intruusiotyyppi ei siis karttalehden 3213 alueella ole nikkelin suhteen merkityksellinen. 5) Ohensalon pyrokseenigabroesiintymä todettiin tutkimusten yhteydessä pääosaltaan gabrobreksiaksi, jonka yhtenäisempiä pyrokseenigabro-osueita Oy Malminetsijä Ab on aikanaan lävistänyt kairauksin, mutta varsinaista nikkelimalmiksi luokiteltavaa sulfidirikastumaa ei ole tavattu. Muodostumassa on paikoin kohtalainen magneettikiisu-kuparikiisupirote, mutta kivilaji on rautarikasta

20 6 pyrokseenigabroa tai leukogabroa, jonka kuparipitoisuus nousee paikoin 0,5 % :n tienoille ja nikkelipitoisuus jää alle 1,5 % :n, vaikka joissakin kapeissa, juonimaisissa sulfidikasautumissa on saatu aikaisemmin (Outokumpu Oy ja Oy Malminetsijä Ab) yli 1 % :n totaalisia nikkelipitoisuuksia. Nyt suoritetun tutkimuksen yhteydessä ei tavattu ainoatakaan esiintymää alueelta, jossa sulfidifaasin nikkelipitoisuus olisi noussut yli 2 % :n ja pentlandiitti olisi esiintynyt selvästi omina, rikastettavissa olevina rakeina. Tästä syystä Ohesalon muodostuman tutkiminen nikkelin etsintämielessä lopetettiin ja Ossi Ikävalkon laatima raportti (liitteenä) kuvaa hyvin lopullista käsitystä Ohensalon gabromuodostumasta ja sen nikkelipitoisen sulfidiaineksen luonteesta. 6) Juva-Puula -projektin yhteydessä Kortesalmen nimellä mainittu kohde on tutkimuksissa saanut Istrualan tutkimuksen nimen. Siinä kartoitettiin litogeokemiallisella näytteenotolla laajahkoalainen gabroesiintymä, joka on hyvin repaleinen ja epähomogeeninen sisältäen runsaasti grafiittipitoisia osueita ilmeisen kattoliuskeen jäänteitä. Liikuntovyöhykkeissä hajallaan pirotteena ja läiskinä esiintyvä kiisuaines on konsentroitunut lähes kompakteiksi kiisujuoniksi, jotka sisältävät paikoin jopa 1 % nikkeliä, mutta sulfidifaasin nikkelipitoisuus on varsin alhainen, yleensä alle 1,5 %. Pentlandiitti esiintyy lähes yksinomaan liekkipentlandiittina ja erilliset pentlandiittirakeet ovat harvinaisia. Kiven rautapitoisuus on myös korkea samoinkuin Si0 2 -pitoisuus, eikä.istrualan gabromuodostuman kivilajit indikoi lupaavia nikkelimalmiutumia. 7) Kutemajärven gabromuodostuma on osittain varsin hyvin säilynyttä, suhteellisen hienorakeista pyrokseenigabroa, joka reunoiltaan on vahvasti breksioitunut. Kuitenkaan sen alueelta ei tavattu ainoatakaan huomionarvoista kiisurikastumaa. Paljastumat olivat lähes

21 7 kiisuttomia ja siitä syystä kivilaji soveltunee paremmin rakennuskiveksi kuin siitä olisi toivoa löytää nikkelin rikastumia. 8) Ihastjärven gabron huomattava nikkelipitoisuus rakennuksen perustuksessa näytti aiheen selvityksen yhteydessä rajoittuvan kapeaan tektooniseen rakenteeseen, missä kiisuaines esiintyy juonimaisesti liikuntorakenteessa. Itse gabro on suhteellisen rautarikas ja sulfidifaasin nikkelipitoisuuskin on alle käyttökelpoisen nikkelimalmin, joskin pentlandiitti esiintyy kiisunäytteissä sekä omina rakeina että liekkimäisesti. Kun lisäksi "juonella" ei näyttänyt olevan jatkuvuutta, aiheen enemmistä tutkimuksista luovuttiin. Siihen ei myöskään kaivoslain mukaan olisi ollut edellytyksiä asutuksen läheisyyden vuoksi. 9) Pyhäjärven useiden emäksisten intruusioiden geologiset ja geofysikaaliset selvitykset on käsitelty erillisessä raportissa, jossa on koottu se tieto, mitä karttalehden :sta harvapistegravimetrisesta anomaliasta on tutkimusten yhteydessä saatu selville. Paljastuma- ja lohkarehavaintokortit ja päätyypit kivilajeista näytteinä ovat varastoituna ja kortistoituna Lopen varastolla. 10) Korpijärvi - Mietiäinen-nikkelimalmiutuma liittyy karttalehdellä 3142 suhteellisen kapeisiin ultramafiittipatjoihin, jotka ovat voimakkaasti tektonisoituneet ja siinä yhteydessä korkea nikkelipitoisuus on konsentroitunut kapeaan, juonimaiseen vyöhykkeeseen, jolla kuitenkaan ei ole tutkimusten yhteydessä todettu olevan jatkeita ja dimensioita. Kiisuosueessa pentlandiitti esiintyy runsaana ja omina rakeina, mistä johtuen sulfidifaasin nikkelipitoisuus on varsin korkea. Kuitenkin esiintymän pienuus jättää sen taloudellisen merkityksen olemattomaksi.

22 8 Vastaavanlaisia oliviinipitoisia ultramafiittiesiintymiä tavattiin karttalehden 3142 alueella muitakin ja niiden geologinen selvittäminen tapahtui alueen harvapistegravimetristen anomalioiden tulkinnan yhteydessä nappinäytteitä kallion pinnasta ottaen. Tästä selvitystyöstä on erillinen yhteenveto laadittu karttalehden 3142 harvapistegravimetristen anomalioiden tulkintatuloksista. Tutkimuksen yhteydessä vahvistui käsitys siitä, että karttalehden 3142 ultramafiitit ovat yleensä kapeita patjoja, joiden massa on vähäinen ja sulfidiaineksen määräkin on siitä syystä pieni, vaikka se jossakin voimakkaassa liikuntorakenteessa esiintyy lähes kompaktina. Korpijärven Kätkytsaaren nikkelimalmiutuma liittyy lähes NW-SE -suuntaiseen liikuntorakenteeseen, jota voi seurata Kätkytsaaresta kaakkoon Korpijärven etelärannalle ja luoteeseen aina Toivakan Viisarinmäkeen saakka, missä se on nähtävissä gabromuodostumassa. Tästä on muodostunut selvitystyön yhteydessä olettamus, että karttalehdellä 3142 ultramafinen magma on purkautunut pintaan saakka muodostaen ultramafiitteja, mutta sen pohjoispuolella nykyinen kulutustaso edustaa syvempää leikkausta maan pintaosasta niin, että emäksinen ja ultraemäksinen magma on muodostanut siellä syväkivityyppisiä kivilajeja, peridotiitteja ja gabroja. Tätä on pidettävä ainakin tilastollisesti tarkasteltaessa todennäköisenä. Samoin karttalehdellä 3214 on nähtävissä selvä leikkaustasoero Kokonkylän vulkaniittikivilajikompleksiin, josta Ossi Ikävalko on tehnyt pro gradu -työnsä, sekä sen itäpuolella olevan kivilajikompleksin Ylimmäisenjärvi-, Venetekemä-, Pyhäjärvi-blokin välillä, missä emäksiset ja ultraemäksiset kivilajit ovat yleensä syväkivilajeja. Toisaalta satelliittikuvat ja Raetsu-aineisto osoittavat, että todennäköisesti lohkomurtumat ovat nostaneet viimemainitun blokin ylöspäin niin, että Venetekemä-lohkossa oliviiniserpentiiniperidotiitit ovat ikäänkuin,, jatkona Kokonkylän alueen ultramafiiteille ja niiden jonolle, mutta huomattavasti syvemmältä leikattuna.

23 9 Juva-Puula-projektin alkajaisiksi tehty Ni-pitoisten malmiaiheiden ja kivilajiesiintymien luokittelu antoi käsityksen mukaan hyvän lähtökohdan tutkimuksen käytännön suoritukselle. Sitä on voitu tutkimuksen edistyessä myös jonkin verran tarkistaa. Kuitenkin se antanee kokonaisuutena laajemminkin kuvaa nikkelin esiintymisestä eri tavoin syntyneissä kivilajeissa Juva-Puula-projektin alueella. Ultraemäksiset ja emäksiset vulkaniitit ja syväkivet on ohjelman yhteydessä haettu harvapistegravimetrauksen avullaja niiden luonne on selvitetty litogeokemiallisella ja geologisella nappinäytetutkimuksella. Samalla on todettu näiden esiintymien primäärisyydessä suuria eroja samalla alueella ja vastaavasti myös nikkelipitoisuus korreloituu kivilajiympäristön muuttumisasteeseen ja geokemiaan. Kun tähän geofysikaalisten, geokemiallisten ja geologisten faktojen rinnan tarkasteluun yhdistetään vielä matalalentomittausten ja Raetsu-projektin antamien tulosten tulkinta, on kaikki edellytykset löytää Juva-Puula-projektin antamien viitteiden perusteella alueelta vielä uusia tutkimuksenarvoisia nikkelimalmiaiheita. Käsitykseni mukaan siihen tarkasteluun on välttämätöntä saada myös alueen tektoniikan ja mahdollisten lohkomurtumien malli, koska nyt suoritetun selvityksen mukaan nikkelikriittisimmät esiintymät näyttävät liittyvän ikäänkuin jonossa todettuihin ja oletettuihin murtumavyöhykkeisiin. M a 1 m i e n h y ö d y n t a m i s m a h d o 1 1 i- s u u k s i i n p e r u s t u v a t u t k i m u s- k o h t e i d e n m a l m i a i n e k s e n t a r- k a s t e 1 u Malmiutumatyyppien luokittelu karttalehtien 3142, 3213 ja 3214 alueilla suoritetuissa malmitutkimuksissa, jotka kohdistuivat ultraemäksisissä tai emäksisissä kivilajeissa esiintyviin Ni-pitoisiin malmiaiheisiin, voisi olla malmiaineksen esiintymistavan mukaan tutkimuksen päättyessä esimerkiksi seuraava :

24 1. Sulfidifaasissa nikkeli esiintyy kokonaan tai lähes kokonaan omina pentlandiittirakeina ja on helposti rikastettavissa. Sulfidifaasin nikkelipitoisuus on korkea, mineraalikoostumus ultraemäksinen (Si0 2 alhainen, MgO korkea, komatiitit ja muuttumattomat oliviini-pyrokseeniperidotiitit kuuluvat alueella tähän ryhmään, muuttumisprosessi tuo mukaan myös oksideja ja sulfidifaasin Ni-pitoisuus alenee). Korpijärven Kätkytsaari on esimerkki metamorfoosissa uuteen ympäristöön sijoittuneesta Ni-pitoisesta sulfidisulasta, sulfidifaasissa yli 10 % Ni. Venetekemä edustaa lähes samaa sulfidifaasin nikkelipitoisuutta (8-10 %), mutta on selvästi syväkivityyppiseen isäntäkiveen liittyvä malmiutuma, oliviini -pyrokseeni-serpentiiniperidotiittinen kivilajiympäristö. 2. Nikkelipitoista sulfidiainesta esiintyy metaperidotiiteissa ja metagabroissa siten, että osa pentlandiitista on omina rakeina ja osa suotautumia, joita ei saada niiden hienorakeisuuden vuoksi rikastumaan. Magma on ollut myös S10 2 -rikkaampi, MgO kuitenkin suhteellisen korkea, mutta myös oksidisia malmimineraaleja ja kiillemineraaleja esiintyy. Omina rakeina esiintyvän pentlandiitin määrästä riippuu, voiko muodostumista löytyä taloudellisesti merkityksellistä ja rikastuskelpoista nikkelimalmia. Osa Pyhäjärven Ni-aiheista kuuluu tähän ryhmään, mutta osa on sulfidien esiintymisestä huolimatta täysin malmiksi kelpaamattomia sulfidifaasin alhaisen nikkelipitoisuuden vuoksi. 3. Metaperidoti.iteissa ja metagabroissa esiintyy runsaasti tai vähäisenä pirotteena magneettikiisua ja siinä pentlandiittisuotautumia. Ne eivät ole rikastettavissa eikä nikkelipitoisuudella ole käytännön merkitystä, vaikka se joskus kohoaa yli l :n prosentin pitoisuuden. Tyyppiin kuuluu myös magnetiitti-ilmen ittipirotetta sekä edellisiä korkeampi rautapitoisuus ja magneettisuus. Petäinen,

25 Istruala, Salmenkylä, Outiset ym. lienevät tätä tyyppiä. Metagabron koostumus voi olla sv-gb tai pyr-gb, jopa noriitti, mutta muuttuminen on selvä. 4. Emäksisessä tai ultraemäksisessä kivilajissa on runsaasti oksidisia malmimineraaleja, MAGK ja/tai SKII vähän tai paljon, mutta PENT ei lainkaan, ei edes suotautumina. Vain poikkeustapauksessa arvometalleja tavataan (Cu, Zn, W), mutta ei nikkeliä. Kivilaji on lähinnä jo diopsidi- tai tremoliitti-aktinoliittikarsi, josta mahdollinen nikkeli on muuttumisessa luistanut pois. Raskaamman kiven aiheuttama gravimetrinen anomalia on silti jäljellä. A.J. Laitakari

26

27

28

29

30

31

32

33

34

35

36

37

38 LIITE 7. XRF-silikaattianalyysejä. R 305/ m, n.10m syvyysvälein. Viimeinen analyysi sivukivestä. 5i02 A1203 Fe203 M90 Ca0 Na20 K20 MnO Ti02 P205 summa 0/ w 0/ 0/ 0/ w 0/ w /o /o /0 /0 /0 /o /0 /o o/ /o w /o XRF-silikaattianalyysejä. R 311/ m, n. 10 m :n syvyysvälein. Viimeinen analyysi sivukivestä. Si02 A1203 Fe203 Mg0 Ca0 Na20 K20 MnO Ti02 P205 summa 0/ 0/ 0/ /0 /0 /o ,

39