TUTKIMUSTYÖSELOSTUS SUOMUSJÄRVEN KUNNASSA, VALTAUSALUEELLA

Transkriptio

1 Espoon yksikkö M06/2023/2004/1/84 SUOMUSJÄRVI SALMIJÄRVI Olli Sarapää Timo Ahtola Tegist Chernet Jukka Kaunismäki TUTKIMUSTYÖSELOSTUS SUOMUSJÄRVEN KUNNASSA, VALTAUSALUEELLA SALMIJÄRVI (KAIVOSREKISTERI N:O 7496/1) TEHDYISTÄ KALSIITTIKIVITUTKIMUKSISTA VUOSINA SWEDEN FINLAND RUSSIA NORWAY Salmijärvi HELSINKI

2 2 GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS KUVAILULEHTI Päivämäärä Tekijät Raportin laji Tutkimustyöselostus Olli Sarapää, Timo Ahtola, Tegist Chernet ja Jukka Kaunismäki Toimeksiantaja GTK / Kauppa ja teollisuusministeriö Raportin nimi TUTKIMUSTYÖSELOSTUS SUOMUSJÄRVEN KUNNASSA, VALTAUSALUEELLA SALMIJÄRVI (KAIVOSREKISTERI N:O 7496/1) TEHDYISTÄ KALSIITTIKIVITUTKIMUKSISTA VUOSINA Tiivistelmä Geologian tutkimuskeskus (GTK) on vuosien aikana tutkinut Suomusjärven kunnassa sijaitsevaa Salmijärven kalsiittikiviesiintymää. Tutkimusten tavoitteena on ollut selvittää esiintymän käyttökelpoisuus paperipigmentin raaka-aineena. Tutkimukset käsittivät geologisen kartoituksen, magneettisen ja sähkömagneettisen mittauksen 2 km 2 ja kairauksen 22 reikää, yhteensä 2074 metriä. Kairasydämistä tehtiin kemiallisia analyyseja ja mineralogisia tutkimuksia sekä rikastuskokeita. Salmijärven kalsiittikivi on lähes pystyasentoinen lounais-koillissuuntainen graniitti- ja kiillegneissien ympäröimä. Kalsiittikivikerroksen paksuus vaihtelee 5-30 metriin ja sillä on pituutta noin kilometri. Todennäköinen varantoarvio Salmijärven esiintymästä on 100 metrin syvyyteen laskettuna 2.2 miljoonaa tonnia kalsiittikiveä, jonka karbonaattipitoisuus on 73 % (67% kalsiittia, 6 % dolomiittia, neutralointikyky 30,4). Kalsiittikivi on vaaleanharmaata tai punertavan harmaata, hieno- tai keskirakeista, ja sen kalsiittipitoisuus on % ja dolomiittipitoisuus 6-27 %. Kalsiittikiven silikaattiraitojen määrä vaihtelee ja niissä on oliviinia, flogopiittia, serpentiiniä, diopsidia, wollastoniittia, kvartsia, maasälpää, klinohumiittia, kondrodiittia, spinelliä, granaattia, magnetiittia, magneettikiisua ja grafiittia. Salmijärven karbonaattikiviesiintymä ei ole laatunsa puolesta kiinnostava paperin mineraalisena raaka-aineena, mutta se soveltuisi kuitenkin maanparannuskäyttöön, koska karbonaattikiven neutralisointikyky täyttää maatalouskalkin laatuvaatimukset. Abstract Geological Survey of Finland (GTK) has carried out exploration on calcite marbles for several years in the Uusimaa Belt SW-Finland to discover deposits, which are suitable for the production of micronised calcite for paper industry. In the Salmijärvi area, in , geological mapping, magnetic and electromagnetic ground surveys were conducted and 22 diamond drill holes, altogether 2074 m were drilled, including also mineralogical and chemical analyses and processing tests from the drill cores. The Salmijärvi claim area is situated some 95 km northwest from Helsinki and there are no conservation areas near the deposit. The Salmijärvi marble deposit is at least 1 km long. The marble occurs as a subvertical 5-30 m thick layer surrounded by mica gneiss, amphibolite and granitegneiss. The indicated resources to the depth of 100 m are 2.2 Mt calcite marble with 73 % carbonates (67 % calcite and 6 % dolomite). The marble deposit is composed of light or reddish gray, fine to medium-grained marble, containing % calcite and 6-27 % dolomite. The silicates impurities are olivine, flogopite, serpentine, diopside, wollastonite, quartz, feldspar, clinohumite, condrodite, spinel, garnet, magnetite, pyrrotite, and graphite. After the flotation and fine-grinding (D 50 =4-8 µm) the ISO-brightness (R457) of calcite concentrates is %. Iron content of calcite in concentrates is rather low %, but because of dolomite magnesium content is high % MgO. The marble can be use as a agricultural limestone. Asiasanat (kohde, menetelmät jne.) Malminetsintä, teollisuusmineraalit, kalsiitti, dolomiitti, geofysikaaliset menetelmät, kairaus, mineraalivarantoarviot, rikastuskokeet, paperipigmentti, maatalouskäyttö, Exploration, industrial minerals, calcite, dolomite, geophysics, drilling, mineral recources, prosessing tests, paper pigment, agricultural use, Maantieteellinen alue (maa, lääni, kunta, kylä, esiintymä) Länsi-Suomen lääni, Suomusjärven kunta, Salmijärvi Karttalehdet Muut tiedot Arkistosarjan nimi Arkistotunnus CM06/2023/2004/1 Kokonaissivumäärä Kieli Hinta Julkisuus 26sivua, 5liitettä Suomi julkinen

3 3 TIIVISTELMÄ Geologian tutkimuskeskus (GTK) on vuosien aikana tutkinut Suomusjärven kunnassa peruskarttalehdellä sijaitsevaa Salmijärven kalsiittikiviesiintymää. Tutkimusten tavoitteena on ollut selvittää esiintymän käyttökelpoisuus paperipigmentin raaka-aineena. Tutkimusalueella on viisi vanhaa louhosta, joista suurin on 25x70 m. Salmijärven aiheen tutkimukset aloitettiin geologisella kartoituksella, magneettisella ja sähkömagneettisella mittauksella noin 2 km 2 alueelta, jonka jälkeen tutkimuksia jatkettiin kairaamalla 22 (R ) kairanreikää, yhteensä 2074 metriä. Lisäksi kalsiittikivestä tehtiin kemiallisia analyyseja ja rikastuskokeita. Salmijärven kalsiittikivi on pystyasentoinen lounais-koillissuuntainen graniitti- ja kiillegneissien ympäröimä kerros, joka kaatuu koillisessa 70 kaakkoon ja lounaassa 70 luoteeseen. Kalsiittikivikerroksen paksuus vaihtelee 5-30 metriin ja sillä on pituutta noin kilometri. Todennäköinen varantoarvio Salmijärven esiintymästä on 100 metrin syvyyteen laskettuna 2.2 miljoonaa tonnia kalsiittikiveä, jonka karbonaattipitoisuus on 73 % (67% kalsiittia, 6 % dolomiittia, neutralointikyky 30.4). Paras osa esiintymästä on sen koillisosa, jossa 400 metrin matkalla on 1.3 Mt 71 % kalsiittia ja 8% dolomiittia sisältävää kiveä, jonka neutralointikyky on 31.8 Kalsiittikivi on vaaleanharmaata tai punertavan harmaata ja hieno- tai keskirakeista ( mm). Sen kalsiittipitoisuus on % ja dolomiittipitoisuus 6-27 %. Kalsiittikiven silikaattiraitojen määrä vaihtelee ja niissä on oliviinia, flogopiittia, serpentiiniä, diopsidia, wollastoniittia, kvartsia, maasälpää, klinohumiittia, kondrodiittia, spinelliä, granaattia, magnetiittia, magneettikiisua ja grafiittia. Kairanreikänäytteistä tehtyjen laboratorio-mittakaavaisten rikastuskokeiden perusteella rikasteiden kalsiittipitoisuus on yli 95 %. Dolomiittia rikasteissa on XRD-määritysten mukaan 0-5 %. Alle 30 mikronin (d µm) raekoosta määritettyjen kalsiittirikasteiden ISO-vaaleusarvot ovat matalia %, ja keltaisuusarvot korkeita, %. Tämä johtuu rikasteiden dolomiittipitoisuuden lisäksi mangaanin ja raudan värjäämistä punertavista ja kellertävistä kalsiittirakeista sekä vihreästä serpentiinistä. Kalsiitin rautapitoisuudet rikasteissa ovat melko alhaisia % Fe 2 O 3, mutta dolomiitista johtuen magnesiumpitoisuudet ovat korkeita ( % MgO). Salmijärven karbonaattikiviesiintymä ei ole laatunsa puolesta kiinnostava paperin mineraalisena raaka-aineena. Esiintymä soveltuisi kuitenkin maanparannuskäyttöön, koska karbonaattikiven neutralisointikyky täyttää maatalouskalkin laatuvaatimukset. Hyödyntämisen kannalta kiinnostavin on esiintymän koillisosa. GTK luopuu alueen valtausoikeuksista vuoden 2005 loppuun mennessä.

4 ASTRACT 4 Geological Survey of Finland (GTK) has carried out exploration on calcite marbles for several years in the Uusimaa Belt SW-Finland. The aim is to discover deposits, which are suitable for the production of micronised calcite for paper industry. One of the prospects has been the Salmijärvi marble deposit, where GTK carried out exploration in years In the Salmijärvi area geological mapping, magnetic and electromagnetic ground surveys were conducted and 22 diamond drill holes, altogether 2074 m were drilled, including also mineralogical and chemical analyses and processing tests from the drill cores. The Salmijärvi claim area is situated some 95 km northwest from Helsinki and 90 southeast from Turku in the Suomusjärvi municipality in SW-Finland. There are no conservation areas near the deposit. The Salmijärvi marble deposit is at least 1 km long. The marble occurs as a subvertical (dip70 degrees) SW-NE-trending layer. The width of calcite marble is 5-30 m. Country rocks are mica gneiss, amphibolite and granitegneiss. The indicated resources to the depth of 100 m are 2.2 Mt calcite marble with 73% carbonates (67 % calcite and 6 % dolomite). The marble deposit is composed of light or reddish gray, fine to medium-grained marble, containing % calcite and 6-27 % dolomite. The silicates impurities are olivine, flogopite, serpentine, diopside, wollastonite, quartz, feldspar, clinohumite, condronite, spinel, garnet, magnetite, pyrrotite, and graphite. After the flotation and fine-grinding (D 50 =4-8 µm) the ISO-brightness (R457) of calcite concentrates is %. Iron content of calcite in concentrates is rather low %, but because of dolomite magnesium content is high % MgO. The marble could be use as a agricultural limestone. The brighness value does not fulfil the requirement of the GCC and so GTK will give up the claim by the end of 2005.

5 SISÄLLYSLUETTELO 5 1. JOHDANTO 1.1. Tausta ja tavoitteet Tutkimuskohteen sijainti Aikaisemmat tutkimukset 6 2. SUORITETUT TUTKIMUKSET 2.1. Geologiset tutkimukset Geofysikaaliset mittaukset Kairaus Karbonaattikivien analysointi Rikastuskokeet TUTKIMUSALUEEN GEOLOGISET PÄÄPIIRTEET 3.1. Karbonaattikivien alueellinen esiintyminen Salmijärven kalsiittikiviesiintymä KARBONAATTIKIVIEN KOOSTUMUS 4.1. Karbonaattikivien mineraalikoostumus Karbonaattikivien kemiallinen koostumus MINERAALIVARANTOARVIO KARBONAATTIKIVIEN LAATUSELVITYKSET ESIINTYMÄN ARVIOINTI JA JATKOTUTKIMUKSET KIRJALLISUUSVIITTEET LIITTYY LIITTEET Salmijärven valtausaluekartta, 1: Salmijärven magneettinen maanpintamittaus, 1: Salmijärven karbonaattikiviesiintymän kivilajikartta, 1: Kairareikien koordinaatit, suunta ja pituus 5. Kairausprofiilit, 1:500 : R449-R470

6 1. JOHDANTO Tausta ja tavoitteet Geologian tutkimuskeskuksen (GTK) teollisuusmineraalitutkimusten tavoitteena on paikantaa Etelä-Suomen alueelta taloudellisesti hyödynnettäviä kalsiittikiviesiintymiä paperipigmentin raakaaineeksi, samalla selvitetään kohteiden muita käyttömahdollisuuksia. Alustavissa kartoituksissa Salmijärvi valittiin tutkimuskohteeksi, koska vanhan louhoksen kalsiittikivi on laadultaan puhdasta ja se on leveimmillään 25 metriä. Salmijärven tutkimuksista on vastannut geologi, FT Olli Sarapää, tutkimuksiin on osallistunut geologi Timo Ahtola. Kairausten valvonnan ja raportoinnin maastossa on tehneet tutkimusapulaiset Jukka Kaunismäki ja Pekka Karimerto. Tekniikan tohtori Tegist Chernet on tehnyt mineralogiset tutkimukset ja kalsiitin rikastuskokeet GTK:n mineralogian laboratoriossa Tutkimuskohteen sijainti Salmijärven karbonaattikiviesiintymä sijaitsee Etelä-Suomen läänissä Suomusjärven kunnan Hinttalan kylän alueella, karttalehdellä B. Geologian tutkimuskeskuksella on alueella 36 hehtaarin kokoinen Salmijärvi-niminen valtaus (Kaivosrekisteri n:o 7496/1), joka raukeaa (liite 1). Tutkimusalueella on viisi vanhaa louhosta, joista suurin on 25x70 m, muutoin kalsiittikivijakso on paljastumaton kulkien pitkin alavaa metsämaastoa graniittigneisseistä koostuvien kalliomäkien välissä. Esiintymälle pääsee soratietä, jota pitkin Ykköstielle on matkaa on 1,5 km ja edelleen Suomusjärven keskustaan kolme kilometriä ja Helsinkiin 95 km ja Turkuun 90 km. Uusi Ykköstien levennys tulee ulottumaan aivan valtausalueen eteläreunaan. Tutkimusalueella ei ole suojelukohteita Aikaisemmat tutkimukset Salmijärven karbonaattikiviesiintymä on tunnettu jo vuosisadan alkupuolella Kitula nimellä (Eskola ja muut, 1919). Ilmari Sallin (1955) laatimalla Suomusjärven kallioperäkartalla (2023) yhtenäisen kalsiittikivijakson pituus on 10 km ja siinä Salmijärven alue on jakson keskiosassa. Ympäristön kivilajit ovat happamia gneissejä. Lohjan alueella ovat Nordkalk Oyj Abp:n Tytyrin ja Mustion karbonaattikivikaivokset. GTK:n tutkimia karbonaattikohteita ovat Kiskon Iso-Sorro ja Hyypiämäki (Sarapää ja muut, 2000), Nummi-Pusulan Kalkkimäki ja Remo, Pohjan Kuovila, (Reinikainen ja muut, 2000), Karjalohjan Kärkelä ja Pellonkylä, sekä Kemiön saarella Norrlammala, Genböle ja Illo (kuva 2).

7 Kuva 1. Salmijärven valtausalueen sijainti peruskarttalehdellä

8 Kuva 2. Salmijärven ja Lounais-Suomen muut tunnetut karbonaattikiviesiintymät Korsman ja muut (1997) laatimalla geologisella kartalla. 8

9 9 Kuva 3. Salmijärven vanha kalkkikivilouhos, jonka pituus on noin 70 m ja leveys 25 m. Vettä montussa on muutama metri. SUORITETUT TUTKIMUKSET 2.1. Geologiset tutkimukset Salmijärven karbonaattikivikivijaksoon tehtiin 1:5000 mittakaavainen geologinen kartoitus, jolloin otettiin vasaranäytteitä ja paikkatiedot mitattiin GPS-laitteella (liite 2). Kartoituksen alueella tekivät tutkimusavustaja Jukka Kaunismäki ja geologi Olli Sarapää Geofysikaaliset mittaukset Salmijärven tutkimuskohteella tehtiin keväällä 2002 systemaattisia magneettisia ja slingrammittauksia 2 km 2 kokoisella alueella (Lohva 2004). Vaikka Salmijärven karbonaattikivet eivät ole magneettisia niiden kulkua pystyttiin seuraamaan, koska sivukivinä esiintyvät kiillegneissit ovat heikosti magneettisia. (liite 3). 2.3.Kairaus Salmijärven esiintymän näytteenotto tehtiin Geokeskus OY:n ja GTK:n POKA-kalustoilla kairaamalla syksyllä 2002 ja keväällä 2003 yhteensä 22 kairanreikää, yhteensä 2074 metriä (taulukko 1). Reiät on tehty 45 kaateella. Kairasydämet säilytetään GTK:n Lopen arkistossa.

10 10 Kairanreikien paikat on sidottu valtakunnalliseen X-Y koordinaatistoon GPS-laitteistolla ja Takymetrillä. Reikien sijaintiedot on esitetty liitteessä 4 ja kairausprofiilit liitteessä 5. Taulukko 1. Salmijärven karbonaattiesiintymän kairaus vuosina Yritys Vuosi Reikänumerot Reikien lkm Kairausmetrit Geokeskus Oy 2002 R GTK 2003 R YHTEENSÄ Kairansydämet raportoitiin KAIRA-ohjelmalla GTK:n Lopen kairasydänarkistolla. Samalla näytteet valokuvattiin ja niistä valittiin analysoitavat näytteet. Laboratoriotutkimuksiin valitut kairasydämet halkaistiin kemiallista analysointia ja rikastuskokeita varten 2-3 metrin pituisina näyteväleinä Karbonaattikivien analysointi Karbonaattikivinäytteet analysointiin GTK:n kemian laboratoriossa, Espoossa. Halkaistujen kairasydännäytteiden puolikkaat murskattiin leukamurskaimella 3-8 mm raekokoon (menetelmä 30) ja analyysiin kahtioimalla erotettu osa jauhettiin wolframi-karbidipannulla (43) alle 60 mikronin fraktioon. Näytteiden kemiallinen analysointi tehtiin kolmessa vaiheessa, 124 näytteestä (tilaukset ja 70793). 1) Leco-analysaattorilla määritettiin näytteiden hiilipitoisuus (811L). 2) Näytteistä tehtiin osittaisliuotus HCl:lla, ja liuenneesta aineksesta määritettiin pääalkuaineet ja joitakin hivenalkuaineita ICP-AES menetelmällä (analyysimenetelmä 406P). 3) Näytteiden kokonaiskoostumus, pää- ja hivenalkuaineet, analysoitiin röntgenfluoresenssimenetelmällä (XRF, menetelmä 175X). Tulosten tarkastelussa liuenneen Mg-pitoisuuden perusteella laskettiin dolomiitin määrä. Hiilidioksidipitoisuudesta vähennettiin dolomiittiin sitoutunut hiilidioksidi, joka vähennettiin hiilidioksidin kokonaismäärästä ja jäljelle jäävä hiilidioksidin määrä laskettiin kalsiitiksi. Dolomiitin osuus voi olla arvioitu hieman liian korkeaksi, koska osa magnesiumista voi olla oliviinista, serpentiinista tai klinohumiitista peräisin Rikastuskokeet Salmijärven karbonaattikivistä tehtiin GTK:ssa 12 rikastuskoetta (Chernet, 2003). Valitut näytteet edustavat esiintymän tyypillisiä karbonaattikiviä, ja ne yhdistettiin 4-15 metrin pituudelta 800 g

11 11 syötepanokseksi. Näytteet jauhettiin ja seulottiin vaahdotusta varten alle <250 µm raekokoon. Karbonaatit vaahdotettiin erilleen kahden litran vaahdotuskennossa ilman liejunerotusta. Rikasteet jauhettiin 20 minuutin ajan Mortal-jauhimella alle 30 mikronin raekokoon, jonka jälkeen niistä tehtiin vaaleus- ja keltaisuusarvojen mittaus Elrepho-laitteistolla. Rikasteiden syötteistä ja tuotteista tehtiin kemialliset analyysit (tilaus 80243, XRF, menetelmä 175X,811L) ja dolomiitin määrä määritettiin XRD:llä. 3. TUTKIMUSALUEEN GEOLOGISET PÄÄPIIRTEET Salmijärven karbonaattikiviesiintymä sijaitsee Svekofennisen Pääalueen Etelä-Suomen kaarikompleksissa (Korsman ja muut, 1997) ns. Uudenmaan liuskevyöhykkeen itäosassa (kuva 2). Uudenmaan liuskealueen kivilajiseurannot ovat miljoonaa vuotta vanhoja ja sen suprakrustiset kivilajit ovat metamorfoituneet amfiboliittifasieksen olosuhteessa (Kähkönen, 1998) Karbonaattikivien alueellinen esiintyminen Uudenmaan liuskealueeseen lukeutuu felsisten gneissien, amfiboliittien ja granitoidien lisäksi useita karbonaattikivikerroksia (Koistinen, 1992), jotka ovat Kemiön seudulla pääasiassa kalsiittisia ja Kisko-Lohja ja Suomusjärvi-Nummi-Pusula alueilla koostuvat yleensä vuorottelevista kalsiitti- ja dolomiittikivikerroksista (Reinikainen, 2001). Vaikka kallioperäkartoilla karbonaattikivet on tyypillisesti esitetty kapeina ja epäjatkuvina kerroksina, ne muodostavat yhtenäisiä ja vain osittain paljastuneita jaksoja, jotka ovat seurattavissa geologisen kartoituksen, kairausten ja geofysikaalisten mittausten avulla. Suomusjärven karttalehdellä kalsiittikivijakson pituus on noin 10 km ja monin paikoin kalsiittikivi on hienorakeiseksi hiertynyttä. Sen sivukivet ovat pääosin vulkaanisperäisiä happamia gneissejä Salmijärven kalsiittikiviesiintymä Salmijärven esiintymän kalsiittikivikerroksen paksuus vaihtelee 5-30 metriin. Koillisosassa se on paksuimmillaan, mutta hajoaa lounaassa kolmeksi erilliseksi kerrokseksi. Kalsiittikivikerros on melko pystyasentoinen ja lounais-koillissuuntainen. Se on graniitti-, kiille- ja sarvivälkegneissien ympäröimä ja kaatuu koillisessa kaakkoon ja lounaassa 70 luoteeseen. Kalsiittikivi esiintyy katkeilevana, mikä osittain saattaa johtua loivasta venymästä, Salmijärven louhoksen eteläpäästä mitattiin venymäksi 60 /25. Kalsiittikivikerroksella on pituutta noin kilometri. Hyödyntämisen kannalta kiinnostavin osa on esiintymän koillispää, jolla on pituutta noin 400 m. Kalsiittikivi on valkoista, mutta siinä on paikoin mustia serpentiini, amfiboli ja flogopiitti raitoja. Kalsiittikiven sivukivenä on yleensä graniittigneissi, graniittipegmatiitti, kiillegneissi tai sarvivälkeneissi paikoin diopsidikarren erottamana. Sivukivet ovat usein hyvin rikkonaisia.

12 Kuva 3. Kairasydänvalokuvia (märkänä) Salmijärven koillisosan kalsiittikivestä ja sivukivestä R456. Yläkuvassa punainen graniittipegmatiitti vaihtuu alaspäin vaaleaksi kalsiittikiveksi. Kalsiittikivi on kerroksellista vaaleanharmaata ja siinä on tummia silikaattiraitoja (oliviinia, serpentiiniä, diopsidia ja granaattia sekä hieman wollastoniittia). Kalsiittikivessä on myös tummien silikaattimineraalien hapettumisesta johtuen punertavia raitoja. 12

13 13 4. KARBONAATTIKIVIEN KOOSTUMUS 4.1. Karbonaattikivien mineraalikoostumus Salmijärven kalsiittikivet ovat väriltään vaaleita ja paikoin puna- tai viherraitaisia silikaattien laadusta ja määrästä riippuen (kuva 3). Rakenteeltaan ne ovat granoblastisia ja yleensä keskirakeisia, tai hiertymisestä johtuen hienorakeisia. Mineralogiset tutkimukset osoittavat, että karbonaattimineraalien osuus on keskimäärin 80 %. Kalsiitti on vallitseva, dolomiittia on yleensä alle 10 %. Keskimääräinen raekoko vaihtelee mm. Silikaattimineraaleista oliviini ja sen muuttumistuloksina serpentiini ovat yleisiä dolomiittisissa kerroksissa. Muita silikaattimineraaleja ovat flogopiitti, muskoviitti, diopsidi, kondrodiitti, klinohumiitti, granaatti, kvartsi ja maasälpä. Lisäksi tavataan tremoliittia, wollastoniittia, titaniittia, magneettikiisua, magnetiittia, spinelliä ja apatiittia. Kuva 4. Karbonaattikivien epäpuhtauksia silikaattiraidoissa. A. Karkearakeista muuttumatonta oliviinia ja flogopiittia kalsiittirakeiden välissä R455/34.6m). B. Voimakasta oliviinin sepentiiniytymistä kalsiittikivessä, opaakit spinelliä ja granaattia (R456/51.3m).

14 4.2.Karbonaattikivien kemiallinen koostumus 14 Salmijärven karbonaattikivet sisältävät keskimäärin 75.8 % (52-96%) karbonaattia. Kalsiitin määrä on 69.2 % (30-94 %) ja dolomiitin 6.6 % ( %) (taulukko 2). Karbonaattikivien neutralisointikyky liuennut Mg kalsiumiksi laskettuna on 30.4 (21-39). Karbonaattikivien liuenneen magnesiumin osuus on 0.87 % Mg ( %). Liuenneen mangaanin 169 ppm Mn ( ) ja raudan 0.13 % Fe ( ) vaihteluväli on suuri, mutta keskipitoisuudet melko alhaiset. Kalsiittikivet sisältävät % kalsiittia ja 0-9 % dolomiittia. Kalsiitti-dolomiittikivet sisältävät % kalsiittia ja % dolomiittia. Kalsiittikiven neutralisointikyky on 30 ja dolomiitti-kalsiittikiven 33. Taulukko 2. Salmijärven kalsiittikiven (1) ja dolomiitti-kalsiittikiven (2) keskikoostumukset DOLO Ca % Mg % Mn C % kivilaji KARB % KALS % % ICP ICP Fe % ICP ppm Leco 1.00 Mean N Std. Deviation Minimum Maximum Mean N Std. Deviation Minimum Maximum Total Mean N Std. Deviation Minimum Maximum

15 5. MINERAALIVARANTOARVIO 15 Salmijärven kalsiittiesiintymän mineraalivaranto on arvioitu 100 metrin syvyyteen perustuen kairaustuloksiin jai paljastumien pintakartoitukseen (liitteet 1-5). Se on laskettu lineaarisella leikkausmenetelmällä, jossa kairausprofiilin vaikutusalue ulottuu aina seuraavan profiilin puoliväliin. Varantoarviossa kalsiittikiven tiheytenä on käytetty 2.7 t/m 3. Profiilit on kairattu m profiilivälein, mikä ei ole riittävä luotettavan varantoarvion tekemiseen, koska Salmijärven kalsiittiesiintymä on epäyhtenäinen ja kuroutuu useiksi erillisiksi linsseiksi. Paras osa esiintymästä on sen koillisosa käsittäen kairausprofiilit R ja R , jossa kerrospaksuus on m. Nämä reiät on kairattu vanhojen louhosten alle. Tästä lounaaseen R457 ja kerrospaksuus on enää vain 10 metrin luokkaa. Edellä mainitun neljän kairausprofiilin vaikutuspiirissä on 1.3 miljoona tonnia kiveä, jossa on 71.3% kalsiittia ja 8 % dolomiittia eli karbonaattipitoisuus on 79.3 % 440 metrin vaikutusmatkalla. Salmijärven kalsiittiesiintymän yhteenlaskettu todennäköinen kokonaisvaranto on 900 m vaikutusalueella 2.43 Mt karbonaattikiveä. Tästä raakkujen osuus on alle 10 % (taulukko 3). Taulukko 3. Salmijärven esiintymän mineraalivarantoarvio. Raakun osuus kokonaisvarannoissa noin 0.2 Mt. Kairaus pinta-ala karb % raakkuineen kerros m vaikutusmatka m m 3 tonnia karbonaattikiven koostumus kalsiitti% dolomiitti% karb % ilman raakkua neutralisointikyky R ,5 R R R R R R ja R x yhteensä

16 16 6. KARBONAATTIKIVIEN LAATUSELVITYKSET GTK:ssa tehtiin kaksitoista rikastuskoetta Salmijärven karbonaattikivinäytteistä (Chernet, 2003). Rikasteisiin on karbonaattimineraalien lisäksi jäänyt hieman kvartsia, maasälpiä ja kiillettä, jotka erottuvat analysoitaessa korkeahkoina SiO 2- ja Al 2 O 3- pitoisuuksina. Rikasteiden sisältämät punertavat ja kellertävät kalsiittirakeet, jotka ilmenevät analyysien kohonneina rauta- ja mangaanipitoisuuksina, laskevat vaaleus- ja nostavat keltaisuusarvoja. Myös rikasteiden dolomiittipitoisuus, joka ilmenee MgO-pitoisuuksina vaikuttaa negatiivisesti rikasteiden vaaleuteen (taulukko 4). Kalsiittirikasteista tehtiin hienojauhatuksen jälkeen vaaleus- ja keltaisuusmittauksia GTK:ssa. Rikasteiden ISO-vaaleusarvot ovat matalia % ja keltaisuusarvot korkeita, % Vaaleusmittaukset tehtiin alle 30 µm raekoosta, jolloin niiden keskimääräinen raekoko (d50-arvo) on 4-9 µm. Rikasteiden koostumuksen ja alhaisen vaaleuden perusteella Salmijärven kalsiittikivestä ei saada paperin päällystepigmentiksi soveltuvaa raaka-ainetta. Taulukko 4. Salmijärven rikasteiden kemiallinen koostumus (XRF+Leco), sekä vaaleus- ja keltaisuusarvot %. C CaO MgO Fe2O3 MnO Al2O3 SiO2 ISO-VAALEUS KELT R449 ( ) R449 ( ) R450 ( ) R450 ( ) R455 ( ) R455 ( ) R455 ( ) R456 ( ) R456 ( ) R456 ( ) R456 ( ) R458 ( ) Edellä esitettyjen tulosten perusteella Salmijärven kalsiittikivi ei vaaleutensa puolesta sovellu paperipigmentin raaka-aineeksi. Sen sijaan kiven karbonaattipitoisuus on riittävä, jos sitä käytetään maanparannus- tai muuhun vastaavaan tarkoitukseen.

17 17 7. ESIINTYMÄN ARVIOINTI JA JATKOTUTKIMUKSET Salmijärven kalsiittikivi ei kelpaa GTK:ssa tehtyjen laatuselvitysten perusteella raaka-aineeksi paperipigmentin valmistukseen. Esiintymän todennäköinen mineraalivarantoarvio on 2.2 Mt karbonaattikiveä, joka koostumuksen puolesta kelpaa maanparannuskalkiksi. Koska Salmijärven karbonaattikiviesiintymä ei kokonsa ja laatunsa puolesta ole taloudellisesti kiinnostava paperin mineraalisena raaka-aineena GTK luopuu alueen valtausoikeuksista vuoden 2005 loppuun mennessä. Esiintymä karbonaattikivi soveltuu maanparannuskäyttöön, sillä karbonaattikiven neutralisointikyky täyttää maatalouskalkin laatuvaatimukset. Hyödyntämisen kannalta kiinnostavin on esiintymän koillisosa. Karbonaattikivijakson tutkimukset jatkuvat Ykköstien eteläpuolella ja näiden myötä myös Salmijärven esiintymän hyödyntäminen saattaa tulla mahdolliseksi. Espoo, Olli Sarapää Timo Ahtola Tegist Chernet Jukka Kaunismäki Geologi, FT Geologi Tekniikan tohtori Tutkimusavustaja

18 18 8. KIRJALLISUUSVIITTEET Eskola, P., Hackman, V., Laitakari, A. ja Wilkman, W.W Suomen kalkkikivi. Geoteknillisiä tiedonantoja 21, Valtioneuvoston kirjapaino, Helsinki, 265 s. Kähkönen, Y Svekofenniset liuskealueet - merestä peruskallioksi. Teoksessa Lehtinen, M., Nurmi P. ja Rämö, T. (toim.) Suomen kallioperä 3000 vuosimiljoonaa. Helsinki: Suomen geologinen seura, ss Koistinen, T., Tammisaari. Suomen geologinen kartta 1: : tilapäinen kallioperäkartta Koistinen, T., Lyhyt kuvaus Tammisaaren kartta-alueen kallioperästä. Suomen geologinen kartta 1: : tilapäisten kallioperäkarttojen selitykset s. Korsman, K. (ed.); Koistinen, T. (ed.); Kohonen, J. (ed.); Wennerström, M. (ed.); Ekdahl, E. (ed.); Honkamo, M. (ed.); Idman, H. (ed.); Pekkala, Y. (ed.) Suomen kallioperäkartta = Berggrundskarta över Finland = Bedrock map of Finland 1: Espoo: Geologian tutkimuskeskus. Reinikainen, Jukka Petrogenesis of Paleoproterozoic marbles in the Svecofennian Domain, Finland. Geologian tutkimuskeskus. Tutkimusraportti p. + 1 app., 2 app. maps. Salli, I Suomusjärvi. Suomen geologinen kartta 1: : kallioperäkartta 2023+karttalehtiselitys. Sarapää, O., Ahtola, T. & Reinikainen, J., Tutkimustyöselostus Kiskon kunnassa sijaitsevan Iso-Sorron kalsiitti- ja dolomiittiesiintymien tutkimuksista (valtausalueet Multsilta, kaivosrekisterinumero 6713/1 ja Kuohassuo, kaivosrekisterinumero 6871/1) vuosina Geologian tutkimuskeskus, arkistoraportti, M06/2014/2000/1/8. 9. LIITTYY 1. Sarapää, Olli, Salmijärven kairasydänraportit R , kemialliset analyysit ja valokuvat, sekä gemcom-data CD:llä. 2. Chernet, Tegist, Preliminary mineralogical descriptions and mineral processing tests on crushing and flotation of Salmijärvi, Suomusjärvi, calcite rock. Geological Survey of Finland, Report CM 16/2003/7, 17 p, 3 app. 3. Lohva, Jaana, Geofysikaaliset mittaukset Suomusjärven Salmijärvellä, koskee karttalehtiä CQ19/2023/04/1, 2 s, 7 liitettä. 10. LIITTEET 1. Salmijärven valtausaluekartta, 1: Salmijärven magneettinen maanpintamittaus, 1: Salmijärven karbonaattikiviesiintymän kivilajikartta, 1: Kairareikien koordinaatit, suunta ja pituus. 5. Kairausprofiilit, 1:500 : R449-R Liittyy CD

19 Liite 2 19

20 20 Liite 3

21 Liite 4. 21

22 Salmijärven kairareikien koordinaatit, suunta ja pituus 22 Reikä x y z suunta kaade pituus R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R

23 Kairausprofiilit, 1:500 : R449-R470 Liite 5. 23

24 24

25 25

26 26

27 27

28 28

29 29

30 30

31 31

32 32

33 33

34 34

35 35