Leoparditäpläisten vuolukivien tutkimukset Valtimon kunnassa Ala- Kolkonjärvellä vuonna 2008 Mauri Niemelä

Transkriptio

1 Itä-Suomen yksikkö M19/4322/2009/ Kuopio Leoparditäpläisten vuolukivien tutkimukset Valtimon kunnassa Ala- Kolkonjärvellä vuonna 2008 Mauri Niemelä

2

3

4 4 Kuvailulehti Documentation page SISÄLLYSLUETTELO 1 JOHDANTO 5 2 SUORITETUT TUTKIMUKSET Kallioperäkartoitus Geofysikaaliset mittaukset Kairaus 7 3 TUTKIMUSTULOKSET Leoparditäpläinen vuolukivi Vuolukivi Tremoliittikivi 9 4 TUTKITUT KOHTEET Ala-Kolkko Kolkonjoki Kolkonpuro Muut kohteet 13 5 YHTEENVETO 13 6 KIRJALLISUUS 15 7 LIITTEET 16

5 5 1 JOHDANTO Viite Ala-Kolkonjärven tutkimuksiin saatiin Tipasjärven vihreäkivivyöhykkeen malmivarojen kartoitushankkeen ( ) tutkimuksista (Pietikäinen et al. 2008). Vuolukiviä ja leoparditäpläisiä vuolukiviä oli löydetty sekä kartoituksessa että syväkairauksessa. Tutkimusalue sijaitsee Valtimon kunnan pohjoisosassa kirkolta 16 kilometriä pohjoiseen Ala- Kolkonjärven eteläpuolella karttalehdellä (kuva 1). Tutkimusalueelle erkaantuu Nurmes-Kajaani-tieltä Nuolijärven eteläpuolelta hiekkatie, joka loppumatkasta on yksityistä tietä. Geologisesti tutkimusalue on Tipasjärven vihreäkivivyöhykkeen eteläosassa. Tutkimusalue nimettiin peruskartalla olevan hallitsevan paikannimen mukaan Ala- Kolkonjärveksi. Tutkimusten pääkohteen lähellä ei ollut kartalla mitään nimeä, joten se nimettiin Ala-Kolkoksi. Sen sijaan Kolkonjoen ja Kolkonpuron kohteet saivat nimensä kartalla esiintyvien nimien mukaan. Ala-Kolkonjärven rannassa oleva vuolukivi nimettiin sijaintinsa mukaan Kolkonrannan vuolukiveksi. Tutkimusten johdosta on vastannut hankepäällikkö Seppo Leinonen. Tutkimuksiin ovat allekirjoittaneen lisäksi osallistuneet teknikko Pentti Toivanen ja tutkimusavustaja Markku Laaksonen. 2 SUORITETUT TUTKIMUKSET 2.1 Kallioperäkartoitus Detaljikartoitusta suoritettiin kolmella kohteella: Ala-Kolkko, Kolkonjoki ja Kolkonpuro (kuva 1). Kaikkiaan kartoitushavaintoja kertyi 98 kappaletta. Mielenkiintoisimmista paljastumista otettiin geologikairalla 32 tappinäytettä, joista suurin osa halkaistiin ja kiillotettiin. Ala-Kolkolta otettiin 18 tappinäytettä (15 kiillotettu), Kolkonjoelta 6 näytettä, jotka kaikki on kiillotettu ja Kolkonpurolta 8 tappinäytettä (7 kiillotettu). Liitteessä 3 on kuvia kiillotetuista tappinäytteistä.

6 6 Pohjakartta Maanmittauslaitos, lupa nro 13/MML/09 Kuva 1. Ala-Kolkonjärven tutkimusalueen sijainti ja tutkitut kohteet. Fig. 1. Location of the Ala-Kolkonjärvi study area.

7 7 2.2 Geofysikaaliset mittaukset Kolmessa kohteessa suoritettiin magneettinen mittaus GSM-8 protonimagnetometrillä 5 metrin pistevälillä ja 20 metrin linjavälillä. Yhteensä mitattiin linjakilometriä, joista Ala-Kolkolla 1570 m, Kolkonjoella 1320 m ja Kolkonpurolla 595 m. Mittaustuloksia ei ole tasokorjattu. Mittaustulokset on esitetty liitteessä Kairaus Ala-Kolkon ja Kolkonjoen kohteisiin kairattiin yhteensä 8 reikää, yhteispituudelta metriä Geologian tutkimuskeskuksen GM-150 kairakoneella T56-kalustolla (taulukko 1). Ala-Kolkon kohteeseen kairattiin reiät R369-R374 (yhteispituus m) ja Kolkonjoen kohteeseen kaksi reikää R375 ja R376 (yhteispituus m). Kairausprofiilit on esitetty liitteessä 2. Taulukko 1. Ala-Kolkolle ja Kolkonjoelle kairatut reiät. Table 1. Drill hole data of Ala-Kolkko and Kolkonjoki. Reikä n:o X-koord Y-koord Korkeus (m) Suunta / kaltevuus Pituus (m) Maakairaus (m) Drill hole X-coordinate Y-coordinate Elevation from Direction / Length Overburden number the sea level inclination (m) drilling (m) (m) R / R / R / R / R / R / R / R / Yhteensä Total

8 8 3 TUTKIMUSTULOKSET 3.1 Leoparditäpläinen vuolukivi Leoparditäpläinen vuolukivi on tumma/mustatäpläinen kivi. Täplien koko on yleensä 5-20 mm. Täplät esiintyvät paitsi yksittäisinä, myös kasaumina ja juonina. Täplät koostuvat pääasiassa serpentiinistä ja iddingsiitistä. Joskus niissä on myös oliviinirakeita. Perusmassa on vuolukivimäinen koostuen vaihtelevassa määrin talkista, kloriitista, tremoliitista ja karbonaatista. Magnetiitti on yleisin malmimineraali. Murtopinnalla täplät näkyvät paikoin hyvin, paikoin huonommin, riippuen perusmassan tummuusasteesta. Kiillotettaessa täplät näkyvät useimmiten selvästi, mutta joissakin tapauksissa kiillotettaessa kiven perusmassa tummuu niin paljon, että kuviointi häviää, vaikka sahauspinnalla täplät ovat selvästi näkyvissä (kuva 2). Kuva 2. Ala-Kolkon syväkairausreiän R370 halkaistu kairasydän syvyydeltä m. Ylempi kairasydän on kiillotettu ja alempi vain heikosti kiillotettu. Fig. 2. A drill core splitted in half (Ala-Kolkko, drill hole R370, depth m). The upper part is polished and lower part is only slightly polished.

9 9 3.2 Vuolukivi Paljastumien perusteella odotettiin löytyvän hyödyntämiseen tarpeeksi leveitä vuolukivikerroksia, mutta suoritetuissa kairauksissa puhtaat vuolukivilävistykset jäivät yleensä alle yhden metrin. Paksuin lävistys (1.20 m) on Ala-Kolkon kohteella reiässä R370. Sen sijaan epäpuhtailla vuolukivillä, jotka sisältävät myös tremoliittia ja kloriittia, on paksuutta parhaimmillaan useita metrejä. 3.3 Tremoliittikivi Tremoliittikivi on yleisnimi kiville, joissa on vaihtelevassa määrin tremoliittia, talkkia, kloriittia ja karbonaattia. Eri variaatioiden paksuudet vaihtelevat muutamasta kymmenestä senttimetristä joihinkin metreihin. Kairasydämissä tremoliittikiven vaihettuminen leoparditäpläiseksi vuolukiveksi ja päinvastoin tapahtuu ilman mitään selvää kontaktia. Yläkontaktissa kiveen ilmaantuu tummia täpliä ja alakontaktissa ne häviävät. Perusmassa leoparditäpläisessä vuolukivessä on hieman tummempi kuin tremoliittikivessä. 4 TUTKITUT KOHTEET 4.1 Ala-Kolkko Ala-Kolkon kohteelta on Tipasjärven vihreäkivivyöhykkeen malmivarojen kartoitushankkeen vuolukivipaljastumahavainto (304-TAH-2006) sekä leoparditäpläisiä vuolukivilävistyksiä että useita kapeita tremoliittipitoisia talkki-kloriitti-karbonaattikivi/liuske-lävistyksiä syväkairausreiässä R341 (Pietikäinen et al. 2008). Kohteen itäosaan kairattiin kolme kahden reiän profiilia (kuva 3, liitteet ). Länsiosaa ei katsottu aiheelliseksi kairata, koska alue on suhteellisen hyvin paljastunutta ja sinne on jo kairattu reikä R341.

10 10 Pohjakartta Maanmittauslaitos, lupa nro 13/MML/09 Kuva 3. Ala-Kolkon detaljikartta. Havaintopisteet on merkitty neliöillä. Fig. 3. Bedrock of Ala-Kolkko area. Observation points are marked with squares. Leoparditäpläistä vuolukiveä lävistettiin kohteen pohjoisosassa noin 35 metriä rei issä R370 ja R373 (liitteet 2.1 ja 2.3). Täplikkyys on vaihteleva, osassa kiveä sitä on runsaasti, osassa kiveä harvakseltaan. Samoin kiven kovuus vaihtelee pehmeästä vuolukivestä selvästi kovempaan serpentiniittiin. Samanlaista vaihtelevaa leoparditäpläistä vuolukiveä on kohteen lounaisosassa paljastuneena metrin leveydeltä. Tämän alle kairatussa reiässä R341 leoparditäpläinen vuolukivi ei enää ole yhtenäinen, vaan siinä on useita lävistyksiä, joiden paksuus on alle viiden metrin (Pietikäinen et al. 2008). Paljastumista otetut kiillotetut tappinäytteet osoittavat selvästi leoparditäpläisen vuolukiven heterogeenisuuden varsinkin täplien koon suhteen (liite 3.1). Sen sijaan syväkairauksessa lävistetyt leoparditäpläiset vuolukivet ovat selvästi tasalaatuisempia (liite 4.1).

11 11 Tremoliittikivet sisältävät vaihtelevassa määrin talkkia, kloriittia ja karbonaattia. Ne esiintyvät ohuina kerroksina, joiden paksuus vaihtelee muutamasta kymmenestä senttimetristä muutamaan metriin. Paikoin tremoliittikivi vaihettuu myös vuolukiveksi, mutta vuolukiven paksuus jää useimmiten alle yhden metrin. 4.2 Kolkonjoki Viite Kolkonjoen tutkimuksiin saatiin Tipasjärven vihreäkivivyöhykkeen malmivarojen kartoi- vuolukivihavainnosta 282-TAH-2006 (kuva tushankkeen 4). Pohjakartta Maanmittauslaitos, lupa nro 13/MML/09 Kuva 4. Kolkonjoen detaljikartta. Havaintopisteet on merkitty neliöillä. Värien selitys on kuvassa 3. Fig. 4. Bedrock of Kolkonjoki area. Observation points are marked with squares. See Fig. 3 for the legend.

12

13

14

15 15 6 KIRJALLISUUS Pietikäinen, Kimmo; Halkoaho, Tapio; Hartikainen, Aimo & Niskanen, Matti Tipasjärven vihreäkivivyöhykkeen malmivarojen kartoitushankkeen ( ) toiminta vuosina Sotkamon, Valtimon, Kuhmon ja Nurmeksen alueilla. Arkistoraportti M10.4/4322/2008/27,.

16 16 7 LIITTEET Liite 1. Geofysikaaliset mittausalueet Appendix 1. Geophysical measurement areas Liite 2. Kairausprofiilit Appendix 2. Drilling profiles Liite 3. Kiillotetut tappinäytteet Appendix 3. Polished minidrill core samples Liite 4. Kiillotetut kairasydännäytteet Appendix 4. Polished drill core samples

17 Liite 1 Liite 1. Ala-Kolkonjärven magneettiset mittausalueet. Appendix 1. Geophysical measurement areas of Ala-Kolkonjärvi. Pohjakartta Maanmittauslaitos, lupa nro 13/MML/09.

18 Liite 2.1

19 Liite 2.2

20 Liite 2.3

21 Liite 2.4

22 Liite 3.1 Liite 3.1. Ala-Kolkon kiillotettuja tappinäytteitä. Appendix 3.1. Polished minidrill core samples of Ala-Kolkko.

23 Liite 3.2 Liite 3.2. Kolkonjoen kiillotettuja tappinäytteitä. Appendix 3.2. Polished minidrill core samples of Kolkonjoki.

24 Liite 3.3 Liite 3.3. Kolkonpuron kiillotettuja tappinäytteitä. Appendix 3.3. Polished minidrill core samples of Kolkonpuro.

25 Liite 4.1. Ala-Kolkon kiillotettuja kairasydännäytteitä. Appendix 4.1. Polished drill core samples of Ala-Kolkko. Liite 4.1

26 Liite 4.2. Kolkonjoen kiillotettuja kairasydännäytteitä. Appendix 4.2. Polished drill core samples of Kolkonjoki. Liite 4.2