GEOKEMIALLISTEN NIKKELI-KROMIANOMALIOIDEN TUTKIMUKSET SATTASVAARAN KOMATIITTISTEN LAAVOJEN YHTEYDESSÄ SODANKYLÄSSÄ

Transkriptio

1 1 GEOLOGINEN TUTKIMUSLAITOS M 19/3714/-81/1/10 Sodankylä Sattasvaara Heikki Pankka GEOKEMIALLISTEN NIKKELI-KROMIANOMALIOIDEN TUTKIMUKSET SATTASVAARAN KOMATIITTISTEN LAAVOJEN YHTEYDESSÄ SODANKYLÄSSÄ LYHENNELMÄ Sattasvaaran komatiittisten laavikivien alueella on selvitetty geokemiallisten anomalioitten aiheuttajaa. Lisänäytteenoton perusteella muodostuman sisäosat näyttävät olevan nikkelikiisuttomia. Sen sijaan reunaosien kivet näyttäisivät olevan malminetsinnällisesti mielenkiintoisia sekä nikkelin että kuparin suhteen. Mielenkiintoisin alue on Riimioja, jossa on todettu geokemiallinen anomalia (Cu % ja Ni 0.5 %) yhdestä pisteestä. Myös ympäristössä pitoisuudet ovat selvästi kohonneet.

2 2 JOHDANTO Sattasvaaran vulkaaninen muodostuma sijaitsee Sodankylän kirkolta n. 20 km pohjoisluoteeseen, Rajalan kylän ja 4-tien välisellä alueella, karttalehden 3714 keskiosassa. Muodostuma on kooltaan noin 150 km 2 ja sen jatkeita tavataan laajalti Koitelaisen gabron ympäristössä. Maantieteellisesti alue käsittää soiden erottamia kuivia maita. Sattasvaara ja Postovaara ovat alueen korkeimmat huiput. Alueella risteilee runsaasti huonokuntoisia metsäautotieuria. Länsipäähän kulku tapahtuu helpoimmin Rajalaan menevältä tieltä ja itäosaan 4-tieltä Kersilön pohjoispuolelta. Mikkola (1941) erotti Sattasvaaran alueen vulkaniitit omaksi ryhmäkseen, joita hän kuvaa koostumukseltaan pikriittisinä. Myöhemmin Mutanen (1976) luokitteli vulkaniitit komatiitteihin kuuluviksi. Tyrväinen (1980) on tehnyt alueelta kallioperäkartan 1 : Geokemian osasto suoritti Sattasen lehdellä alueellista geokemiallista kartoitusta. Tämän perusteella vulkaniittien alueelle saatiin erittäin selvä ja yhtenäinen Ni- Cr-Co-Mg-anomalia, joka ilmeisesti johtuu kivilajista ja on tyypillinen myös muualta tavattaville vastaaville komatiiteille. Turun yliopiston Nikkeliprojektin, myöhemmin Komatiittiprojektin, suorittamien tutkimusten perusteella Sattasvaaran kromiitti todettiin sinkkirikkaaksi. Australialaisten tutkimusten mukaan korkea kromiitin sinkkipitoisuus on viite kivien malmikriittisyydestä. Malmiosasto, yhdessä geokemian osaston kohdetutkimusryhmän kanssa, suoritti loppuvuodesta 1978 pedogeokemiallista tarkistusnäytteenottoa muutamilla profiileilla lähinnä mahdollisten sulfidimineralisaatioiden löytämiseksi. Näytteitä otettiin kaikkiaan 125 pisteestä. Varsinaista malminetsinnällistä kallioperäkartoitusta ei alueella ole suoritettu alueen laajuuden ja selvien malmiviitteiden puuttumisen vuoksi.

3 3 Suomen Malmi Oy on suorittanut vuonna 1957 kairauksia alueeseen läheisesti liittyvällä kumulusrakenteisella peridatiitilla etsien lähinnä asbestia. Kairatut kaksi reikää on saatu Partek Oy:ltä tutkittaviksi ja niiden analysointi on kesken. Reikien yhteispituus on 176 metriä. GEOLOGISET YLEISPIIRTEET Tutkimusalue kuuluu Keski-Lapin vulkaanissedimenttiseen vyöhykkeeseen, joka voidaan jakaa vulkanismin perusteella tholeiittiseen Kittilän vihreäkiveen ja komatiittiseen Sodankylän "vihreäkiveen". Sattasvaara-muodostumassa komatiittiset vulkaniitit ja subvulkaaniset intruusiot ovat vallitsevia, joskin tholeiittisia myös tavataan. Komatiittisia kiviä on kolmea päätyyppiä: 1. laavarakenteiset kloriittiamfibolikivet, 2. mantelirakenteiset, karbonaattipitoiset, pintaan purkautuneet ultramafiset laavat sekä 3. ilmeisesti tuhkasyntyiset kloriittiliuskeet. Kaikille on tyypillistä korkea MgO-pitoisuus, yli 18 %. Mutanen (1976) on luokitellut laavat kuuluviksi basalttisiin komatiitteihin. Edellisistä poikkeavaa tyyppiä tavataan muodostuman reunaosista. Se on rakenteeltaan selvästi kiteistä, kumulusrakenteista ja koostumukseltaan laavoja mafisempaa. Tästä on käytetty nimitystä kumulusperidotiitti ja se edustanee rauhallisissa olosuhteissa kiteytynyttä laavapatjan pohjaosaa. Koostumukseltaan ne ovat peridotiittisia komatiitteja, joissa voimakkaasti serpentiiniytyneet kumulusoliviinirakeet esiintyvät kloriittiutuneessa "perusmassassa", joka alun perin on ollut pyrokseenia. Mantelirakenne vulkaniiteissa on yleistä, mikä viittaa runsaisiin kaasumäärien laavassa. Breksiarakenne on myös paikoin tyypillistä. Kyseessä on ilmeinen autobreksia, ns. flow-breksia, jossa laavan jähmettynyt pintaosa on breksioitunut ja sekoittunut laavapatjan virratessa. Paikoin on todettu myös agglomeraattirakenteita, jotka todellisuudessa voivat olla pieniä tyynyjä. Tyrväisen (1980) mukaan varsinaisia tyynylaavoja esiintyy Paloseljänrollissa ja Kota-

4 Vanttioselässä. Sattasvaaran päällä esiintyy ultramafista kloriitti-amfibolikiveä leikkaavia metadiabaasijuonia. 4 Tholeiittisia kiviä esiintyy pääasiassa Sattasvaara-muodostuman ympäristössä, mutta niitä on myös välikerroksina ultramafisissa vulkaniiteissa. Koostumus vaihtelee basalttisesta andesiittiseen. Synnyltään ne voidaan jakaa hienorakeisiin laavakiviin, kiteytyneisiin, subvulkaanisiin laavapatjojen sisäosiin sekä tuhkasyntyisiin tuffeihin. Jälkimmäiset ovat usein grafiittipitoisia. Jopa selviä mustaliuskeita tavataan varsinkin muodostuman eteläpuolelta. Mustaliuskeet ovat usein kiisupitoisia ja lievästi kuparianomaalisia (0.33 % Cu). Myöskin tholeiittinen vihreäkivi on selvästi kuparianomaalinen, varsinkin Töyrylänmaan alueella. GEOKEMIA Moreenigeokemiallisella kartalla on Mg:n, Cr:n ja Ni:n sekä Sattasvaaran ultramafisten vulkaniittien välillä havaittavissa selvä korrelaatio. Näiden perusteella voidaan rajata laaja, yhtenäinen alue, jolla komatiittisia kiviä on todettu pääasiassa esiintyvän. Kaliumilla ja titaanilla näyttää olevan selvä negatiivinen korrelaatio em. kiviin nähden. Koboltti osoittaa myös selvää positiivista korrelaatiota ultramafisten vulkaniittien suhteen. Koska koboltti lähes.yksinomaan liittyy sulfideihin tai arsenideihin, tätä käytettiin hyväksi suunniteltaessa tarkistusnäytteenottoa. Näytteenoton tuloksista voidaan yleisesti todeta, että ne eivät selvittäneet mahdollista sulfidisen nikkelin esiintymistä. Linjalla 3 pisteissä 78/ saattaa esiintyä hieman nikkelisulfideja AAS-analyysien perusteella, Ni-pitoisuuden vaihdellessa ppm. Myöskin linjalla 6 saattaa kahdessa 600 ppm Nipisteessä esiintyä hieman sulfideja. Yhteenvetona voidaan todeta, että Sattasvaaran alueen geokemialliset anomaliat ovat tämänhetkisten tietojen mukaan puhtaita kivilajianomalioita, joita vastaavia Keski-Lapista tunnetaan useita muita.

5 5 JATKOTOIMENPITEET Tämänhetkisten tulosten valossa näyttää ilmeiseltä, että Sattasvaaran ultramafisen laavan keskiosaan ei liity sulfidisia nikkelimineralisaatioita. Sen sijaan reunaalueet tässä mielessä saattavat olla otollisempia. Eräänä tällaisena voidaan pitää Riimiojaa karttalehdellä Täällä on todettu geokemiallinen anomalia moreenista ja mahdollisesti rapakalliosta. Parhaan pisteen (80/39358) pitoisuudet ovat Co 700 ppm, Cu % ja Ni 0.5 %. Myös ympäristön pitoisuudet ovat selvästi nousseet. Tutkimuksia jatketaan Riimiojan alueella. Yhtenä mahdollisena keinona Sattasvaaran alueen vulkaniittien sulfidimalmipotentiaalin selvittämiseksi on arseenin määrittäminen valikoiduista, arkistoiduista moreeninäytteistä. Tätä menetelmää on ranskalainen BRGM käyttänyt onnistuneesti hyväkseen. Etelä-Amerikassa Guyanan kilvellä suoritetuissa geokemiallisissa tutkimuksissa todettiin selvä nikkelianomalia, joka sijoittui komatiittisten peridotiittien ja ultramafisten laavojen yhteyteen. Pääasiassa anomalia todettiin silikaattisesta nikkelistä johtuvaksi. Arseenimääritysten avulla pystyttiin kuitenkin rajaamaan sulfidisesta nikkelistä johtuvat anomaliat, joita parhaillaan kairataan. Arseenimääritykset on tehty plasmapolttimella varustetulla EKV:llä (tiedot saatu BRGM:n geokemian osastolle tehdyn ekskursion yhteydessä 26:ssa Kansainvälisessä geologikongressissa Pariisissa).

6 6 Liittyy Suomen geologinen kartta. Kallioperäkartta 1 : Sattanen. Tehnyt A. Tyrväinen, 1980 Geofysikaaliset matalalentokartat Moreenigeokemialliset kartat AAS-analyysit: 78/ , Rovaniemi EKV-analyysit: 78/ , Otaniemi Lehmuspelto, P. ja Vuojärvi, P. (1979) Geokemialliset tutkimukset Kaaresselässä ja Sattasvaarassa karttalehdellä 3714 Sattanen, vuonna Kohdetutkimusraportti, Geokemian osasto.s/41/3714/2/1979 Kirjallisuusviitteet Mikkola, E. (1941) Suomen geologinen yleiskartta Muonio - Sodankylä Tuntsajoki. Kivilajikartan selitys. Mutanen, T. (1976) Komatiites and komatiite provinces in Finland. Geologi 28, N:o 4-5, s Tyrväinen, A. (1980) Suomen geologinen kartta 1 : , Sattanen.