GEOLOGISET TUTKIMUKSENI JUUAN

Transkriptio

1 GEOLOGISET TUTKIMUKSENI JUUAN C Kajoossa Turussa seka Esa Sandberg v

2 Aikataulu Ja -- xleinen toteutus Työaika oli eli yhteensä 31 työpäivää. Työtehtävien mukaan se jakautui seuraavasti: Kallioperäkartoitus Polvelassa pv Järvisedimenttitutkimus Saarijärvellä... 4 pv Montutustyöt Petrovaarassa... 2 pv Lohkare-etsintä sukeltamalla Saarijärvellä. 1 pv Moreenitutkimukset Petrovaarassa... 6 pv Lohkaresukellus Juojärvellä... 1 pv Yhteiset tutustumiset ja ekskursiot... 3 pv Huolto-, tulkinta-, piirustus-, raportointi-, Ym. sekalaiset työt... 3 pv Odotuspäivä ( ) Outokummussa... 1 pv Yhteensä: Työolosuhteet ja työskentelyilmat olivat keskimäärin hyvät, mutta tekemistä olisi kyllä ollut koko kesäksi. Seuraavassa käsitellään saatuja tuloksia kohteittain em. jaotuksen mukaan. Näytteenotoissa ovat osittain avustaneet Leo Hämäläinen ja Juha Karppanen.... Tutkimukset kohteittain - Tarkoituksena oli selvittää Polvelassa, karttalehden D keskiosassa prekarjalaisen pohjan kontaktialuetta. Työ osoittautui mielekkääksi, koska 1 : kivila jikartta on jonkin verran epätarkka. Kartoitusaika jäi vain kovin lyhyeksi ja tuloksia voi parhaiten käsitellä koko alueen kartoitustulosten yhteydessä. Tässä esitetään vain joitakin yleisiä havaintoja stratigrafiasta ja mahdollisesta synnystä. Nämä ovat lähinnä vaikutelmia, joissa mielikuvitus voi paikoin ylittää geologiset dokumentit. Seuraavassa oleva ker-

3 rosjarjestys perustuu pohjan itäsuuntaan. Aivan lopussa löytyivät ainoat mahdolliset pohjan suunnat, jotka ovat vielä selvittämättä. Profiilinomaisesti stratigrafia suunnassa NE-SW on seuraava : 1. Pohjan graniittigneissi ja amfiboliitit, 2. Pohjakonglomeraatit, 3. Karsiraitaiset kvartsiitit, ---- Juuanjärvi, mahdollinen 4. Kvartsiitit, stratigrafiakatkos 5. Kiilleliuskeet, 6. Granaatti-kiillegneissit, 7. Vulkaniitit, 9. Juuanvaaran kvartsiitti. Prekarjalainen pohja (1) on selvästi erottuva. Kivi on granodioriittinen ja paaosin gneissimainen. Niihin liittyvät konformit amfiboliitit lienevät syntyjään diabaaseja mieluimmin kuin vulkaniittivalikerroksia. Pohjan kontaktia ei ollut missään suoraan näkyvissä. Pohjan päällä on voimakkaasti deformoitunut konglomeraattivyöhyke (2). Vyöhykkeen kivet ovat varsin epähomogeenisia. Päakomponentteina ovat pohjan palloset, budinoituneet kvartsiittikerrokset, kvartsi- ja harvat maasälpäpalloset seka väliaineksena ja välikerroksina kiille-karsi-ainesta. Palloset ovat runsaasti venyneet paaosin S-SW-suunnassa. Syntyvaiheessa pohjagneissi on rapautunut ja kulkeutunut vain vähän lajittumatta. Sorakerrostumiin on sedimentoitunut valiin ohuita tuhka- ja kalkki-savikerroksia seka hyvin lajittunutta kvartsihiekkaa. Sedimentaatio- (geosynklini-) allas on ollut pääpiirteissä - tasainen, mutta pikkupiirteissä epätasainen johtuen ehkä alkavan vulkanismin aiheuttamista pikku liikunnoista. Myöhemmin kerrokset ovat sitten voimakkaasti 'tektonisoituneet. Sedimentaatioallas on vähitellen syventynyt ja karkea aines on jäänyt pois ja kvartsiaineksen määrä on kasvanut. Väliin on kerrostunut ohuita raitoja kalkki- ja toisaalta savisedimentteja. Tuloksena on ollut karsi-kiille-raitainen

4 kvartsiitti (3). Se on yleensä kauniisti kerroksellista, mutta niin uudelleen kiteytynyttä, että primäärirakenteet ovat pääosin hävinneet. Juuanjärven lahden toisella puolen olevat kvartsiitit (4) sopisivat suoraksi jatkoksi. Kivi on pääosin karsikvartsiittia, jossa tremoliittia on sekä omina ohuina kerroksinaan että kautta koko kiven. Kerrosrakenne on selvä ja primäärirakenteita löydettävissä. Karsikvartsiitin välissä on. kerros liuskeista, punertavaa, eikä tremoliittia sisältävää kvartsiittia. Kvartsiittien päällä nahtavasti vähittäin vaihettuen ovat kiilleliuskeet (5), jotka lähellä kvartsiittia ovat liuskeisia, lähes fylliittimäisiä. Tämän jälkeen kiilleliuskeissa näkyy selviä vulkaanisen tuhkan piirteitä. Tällöin siis savisedimenttien valikerroksiksi on sedimentoitunut tuhkapurkausten tuotteita. Pääosa aineksesta lienee kuitenkin sedimenttistä. Granaatti-kiillegneissit (tai -liuskeet)(6) vaihettuvat vähitellen kiilleliuskeista nahtavasti kokonaiskoostwnuksen vähän muututtua. Pääosa - aineksesta lienee sedimenttistä, mutta vulkaanisia valikerroksia voi olla runsaastikin. Vulkaniitit (7) vaihettuvat vähi'tellen, mutta selvästi kiilleliuskeista. Pääosa vulkaniiteista on intermediäärisiä, osa emaksisia. Happamia vulkaniitteja ei löytynyt. Suurin osa lienee tuffeja; jotkut emaksiset saattavat olla laavoja. Sedimenttisiä kiillerikkaita valikerroksia on siellä täällä. Samoin vyöhykkeessä lienee jonkin verran aktinoliittikarsia,. jotka on tässä tulki'ttu sarvivälkerikkaiksi vulkaniiteiksi. Kontakti karsi-dolomiittivyöhykkeeseen (8) on myös vahittäinen. Vulkanismi on nahtavasti loppunut vähitellen ja kalkkisedimentteja on alkanut kerrostua. Tektonisesti kvartsiitti- ja kiilleliuskevyöhykkeet ovat yksitoikkoisia. Kerroksellisuuteen yhtyvä liuskeisuus ja venymät ovat lahes vakioita. Pienoispoimutusta ei juuri ole, eteenkaän kvartsiittialueella. Vulkaniittijakso ja myös karsivyöhyke sen sijaan ovat kovin monimuotoisia, mutta näin pienen alueen puitteissa on tulkinta heikkoa.

5 Ainoat heikot merkit malmimineraaleista olivat vulkaniittijaksolla,.mutta esim. kunnon kuparikiisua ei löytynyt. Huomioitavia lohkareita ei myöskään löytynyt. Tama ns. vulkaniittijakso ja sen kontaktialueet karsiin on malminetsinnällisesti mielenkiintoisin. Kasurin lohkareissa on selvästi samanlaisia piirteitä kuin monissa tämän jakson kivissä, joten se kuulunee samaan horisonttiin. Edellä on esitetty vain joitain näkökohtia ja esityksen puutteellisuus johtuu osaltaan Vilmannin Veikosta... Tutkimus suoritettiin indikaatioiden saamiseksi mahdollisesta järven alla tai rannalla olevasta mineralisaatiosta. Naytteenotto keskitettiin Timonlahdelle, mutta muutama nayte otettiin Surkuniemen toiselta puoleltakin. Näytelinjat ovat NE-SW-suuntaisia (45' - 25'). Suunta määritettiin bussolilla, linjojen paikat kartan ja mittanarun mukaan ja pisteiden vali mittanarulla ja poijuilla. Linjojen vali on 100 m ja pisteiden vali 20 tai 50 m. Linjojen sijoitus ja numerointi näkyy esim. kartasta n:o 1. Naytteenotto tapahtui laahusnäytteenott~imella, joka otti 5 cm pintakerroksen liejusta. Liejua on paksulti, ehkä paikoin jopa useita metrejä Timonlahdessa. Naytteet tulivat näin varsin homogeenisiksi ja vertailukelpoisiksi. Vain NWosassa lähellä rantaa oli joitakin hiekkapitoisia näytteitä. Näytteitä oli yhteensä 73 ja lisäksi 7 rinnakkaisnäytettä nayte- ja analyysikontrollina. Näytteistä mitattiin pian näytteenoton jälkeen ph Beckmann H5-mittarilla. Mkttaustulokset on kartassa 1 ja kuvassa 2. Huomattavia eroja syntyi linjojen 2 ja 4 SW-osan lahdekkeisiin. Tama voi johtua alla olevasta kalkkipitoisesta horisontista ja on pidettävä mielessä muita tuloksia käsiteltäessä. Näytteet kuivattiin ja hehkutettiin geokemian laboratoriossa Outokummussa. Lasketut hehkutushäviöt on esitetty prosentteina kartassa 3. Pienimmät arvot ilmaisevat hiekka-

6 pitoisia liejunäytteitä, suurimmat arvot taas tilavuudeltaan lähes pelkkää orgaanista ainetta. Analysoitavia alkuaineita olivat Cu, Zn, Pb ja Mn. Olarista saadut nraakatuloksetll korjattiin normaalisti hehkutushäviön ja analyysiin punnitun ainesmäärän perusteella. Lisäksi tehtiin humuskorjaus, joka perustuu orgaanisen aineksen kykyyn sitoa raskasmetalleja. Siis keskimäärin raskasmetallipitoisuudet kasvavat orgaanisen aineksen määrän kasvaessa. Korjaus tehtiin korottamalla hehkutushäviön mukaan laskettu korjauskerroin toiseen potenssiin. Siis esim. jos llnormaalill kor jauskerroin olisi 0.90 (H~=I 0%) tai 0.50 (H~=~o$), niin kaytetyt korjauskertoimet olivat 0.81 ja Tästä havaitaan korjauksen olevan melkoinen suurilla hehkutushaviöillä.' Korjaus sopinee hyvin kuparille ja sinkille, huonommin lyijylle ja mangaanille. Kontrollina olleet linjan 3 rinnakkaisnaytettä antoivat varsin yhtenevät tulokset, joten analyysit vaikuttavat luotettavilta. Kor jatut tulokset on esitetty frekvenssi jakaumina (kuva 2). Käytettyina anomalialuokkina ovat olleet: - yli 2. mediaaniarvo (merkit tavästi anomaalinen), (1.4-2) Md (anomaalinen), - ( ) Md ( tausta-arvo ja), - alle 0.7 Md (negatiivisesti anomaalinen). Anomalialuokat ja rajat on merkitty myös frekvenssijakaumiin. Kupari on ainoa alkuaine, jolla on todella merkittäviä anomaalisia pitoisuuksia (kartta 4). Nämä sijoittuvat kolmeen osaan: linjojen 2 ja 4 SW-päihin seka Sulkusaaren ympä- ristöön. Kaksi ensimmäistä voisi indikoida mineralisoitunutta kar~ihor~sonttia (vrt. p ~) ja jälkimmäinen mineralisoitunutta kiilleliusketta. Merkittävää on myös pienimpien arvojen sijoittuminen NW-rannan läheisyyteen. Vertailuna mainittakoon, että suurimmat kuparipitoisuudet taustaan verrattuna ovat selvästi suurempia kuin Säviän ja Riihilahden malmeissa. (malmien päällä). Sinkki herkästi liikkuvana alkuaineena ei tässä anna merkittäviä anomalioita (kartta 5). Linjan 5 NE-päässä olevat anomaaliset pitoisuudet saattavat liittyä vimpaimella todettuihin anomaalisiin pisteisiin. Sen sijaan muut korkeat

7 pitoisuudet johtunevat korkeista Mn-pitoisuuksista (vrt. kartta 6). Lyijy (kartta 7) on analyysissa epätarkin, eika merkittavia anomaalisia pitoisuuksia ole. Suurimmat arvot sijoittuvat Timonlahden keskiosiin. Se voi johtua Pb-rikkaasta karsihorisontista, tai syy voi olla epaolennainen eli veden syvyys. Mangaani otettiin mukaan sedimentaatio-olosuhteiden kontrollin vuoksi (vrt. sinkki). Suurimmat arvot keskittyvät hapettavimmille alueille, missä vesi liikkuu ja pienimmät suljettuun Timonlahden perukkaan. Järvisedimenttitutkimuksen perusteella mielenkiintoisia alueita on siis kolme: linjojen 2 ja 4 SW-päiden horisontit seka Sulkusaaren SW-puoli. Näiden selvittämiseksi tehtiin myöhemmin moreenitutkimus (luku B 5). 3. MONTUTUSTYÖT PETROVAARASSA Fetrovaaran Lonksinvaaran molemmin puolin olevat.kasurin lohkarevastant lohkareet kaivettiin esiin. Molemmat olivat noin kahden kuution rikkonaisia lohkareita, joissa kuparikiisun lisäksi oli magneettikiisua. Muita ko. tyypin lohkareita ei ollut, sen sijaan muutamia magneetti-rikkikiisupitoisia mustaliuskelohkareita. Lonksinvaaran NW-puolisessa montussa päästiin 3.5 m syvyyteen ja kallio ei ehkä ollut kovin kaukana. Moreeni oli suhteellisen löyhää hiekkamoreenia ilman eri pat jo ja. Montusta tehtiin suuntauslasku (kuva 9). Lonksinvaaran ~~-~uolella maata oli runsaasti, moreeni on löyhaa, jonkinlaista viime vaiheissa paikalleen jäänyttä ablaatiomoreenia. Sopivia kiviä oli vähän ja suuntaus heikko, eika suuntauslaskua tehty. Timonlahden N-puolella olevasta montusta tehtiin myös suuntauslasku (kuva 8). Molemmat suuntauslaskut antavat maksimisuunnaksi 330, mikii sopii alueen maaperätopografiaan ja Kasurin lohkareitten suuntaan. Näillä moreenihavainnoilla lohkareitten lähtökohta näyttaisi olevan lähellä: Kalarannan ja Kasurin välillä ruhjevyöhykkeessa.

8 Yleensä alueen moreenit ovat edullisia geokemiallisiin tutkimuksiin. Syynä on moreenin homogeenisuus, eri patjojen puute, vähäiset paksuudet sekä varsin hyva lävistettävyys ja kaivettavuus. Voimakkaan topografian takia linjat on sijoitettavat sita vastaan, siis yleensä NE-SW-suuntaan ja pistevälin on oltava normaalia tiheämpi. 4. LOHKARE-ETSINTA SUKELTAMALLA SAARIJÄRVELLÄ gtsintä suoritettiin Kasuri-tyyppisten lisälohkareitten löytämiseksi tai paremminkin todistamaan, ettei niitä löydy. Etsintäalueena oli rantavyöhyke Nurmirannan talosta ml-suuntaan noin 1.5 km matkalla. Lohkareita oli syvyysvyöhykkeellä 0-3 m, sita syvemmällä lieju peitti kaiken. Lohkareita tutkittiin ehkä noin 500, mutta Kasuri-tyypin lohkareita ei löytynyt. Sen sijaan löytyi useita Fek-pitoisia karsikiviä Kasurinlahdesta sekä FeK-pitoisia kiille- ja mustaliuskeita sieltä täältä. Teknisesti osa sukellusetsinnästä tehtiin matalissa kohdissa pelkällä snorkkelilla, mutta paaosin sukellusilmapullojen kanssa. Ilma oli aurinkoinen ja näkyvyys 3-4 m. Lohkareista lyötiin näyte kaivosvasaralla, jossa veden vastus on pieni. Näyte lähtee hyvin (eikä ole vaaraa sirpaleista), mutta pitemmän päälle ranne väsyi, koska isku on paaosin suoritettava sen voimalla. Kivilajien ja mineraalien tunnistettavuus on vähintäin yhtä hyva kuin maalla. Liikkuminen on paljon kevyempää kuin maalla, joten etsinnän nopeus hyvissä näkyvyysolosuhteissa vastaa maalla suoritettavaa. Kokeilu oli hyvin onnistunut. Menetelmä on suositeltava pienissä, rajoitetuissa kohteissa, esim. silloin kun lohkareviuhka päättyy kivikkoisen järven rantaan.

9 5.. MOFiEENITUTKIMUKSET PETROVAARASSA Moreeninäytteenotto suoritettiin lahinna jarvisedimenttianomalioiden selvittämiseksi. Näytteet otettiin mahdollisimman syvältä läpivirtausterallä Wacker iskuporakonetta käyttäen. Yhteensä tehtiin vajaa 70 reikää. Linjojen paikat ja suunnat määrättiin kuten jarvisedimenttilinjoissa. Pisteiden välit mitattiin rullamitalla. Tunkeutuvuus oli yleensä kohtalaisen hyvä ja usein sai vaikutelman terän pysähtymisestä kallioon tai ainakin hyvin lähelle. Moreeniaines oli kaikkialla hiekkamoreenia, jossa kallioperan vaihtelut (lahinna kiilleliuske - karsi) näkyivät usein selvästi. Näytteenottosyvyydet eri linjoilla (A... G) on esitetty kartassa 3a. Varsinaiset analyysitulokset ovat jarvisedimenttien kanssa samoissa kartoissa: 4 (cu), 5 (~n), 7 ( ~b) sekä frekvenssijakaumina kuvassa 2. Analyysit on tehty moreenin hienoaineksesta (alle 100 mesh). Kaytettyinä anomalialuokkina ovat olleet: yli 3 mediaaniarvo (merkittävästi anomaalinen), - (1.7-3) Md ( anomaalinen), - ( ) Md (tausta-arvo ja), - alle 0.6 ' Md (negatiivisesti anomaalinen). Luokkarajat on valittu suuremmiksi kuin järvisedimenteilla moreenin vähaisernrniin dispersion takia. Kokonaisuutena huippuanomaalisia, selvasti malmiin viittaavia arvoja ei ole ollenkaan. Kuparilla ainoa selvasti anomaalinen alue on Kasurin tien päässä (linja A). Moreeniaines oli tässä karsivaltaista. Kuudes ja seitsemäs piste Kasurista päin olivat kiilleliuskevaltaisia, kun taas yhdeksäs ja kymmenes karsipitoisia. Suuremmat pitoisuudet lähellä Kasurin pihaa ilmentävät ainakin jossain määrin mineralisoitunutta karsihorisonttia, Sinkin korkeimmat pitoisuudet sijoittuvat Surkuniemen kärkeen ja - Kasurin tien päähän. Surkuniemessä suurimmat arvot ovat rannoilla. Tämä voi johtua pohjaveden vaikutuksesta, koska niemen keskellä olevat pisteet ovat pohjaveden pinnan yläpuolelta ja näin ollen rapautumisalttiimpia. Kaikissa

10 pisteissä oli enemmän tai vähemmän runsaasti kiilleliusketta. Huomioitavaa on myös Sulkusaaren linja. Tässä Zn-pitoisuus ja myös kiilleliuskepitoisuus näytteissä lisääntyy SW-suuntaan. Lyijy vastaa paljolti sinkkiä ja suurimmat arvot sijoittuvat viela selvemmin Surkuniemen kärkeen. LOPPUTARKASTELUA Kasurin lohkareen lähtökohta on lähellä tai viela lähempänä. Vaikuttaa siltä, että Timonlahden perukan voisi jättää pois laskuista johtuen pääosin moreenilinjojen B ja C "tyhjyydestäi1. Todennäköisempi paikka olisi Kasurin talon ja Timonlahden perukan välinen ruhje (linjojen A ja B-C' välillä) tai jopa linjan A SE-puolella. Moreenin raskasmetallipitoi- :i suudet ovat kuitenkin niin pieniä, ettei niiden perusteella mitään supermalmia voine toivoa. Moreenilinjat D, E, F ja G ovat kaikki kiilleliuskerikasta ainesta, joten vaikuttaa siltä, että koko Sulkusaaren ympäristö olisi kiilleliusketta. Sekä järvisedimenteissä että moreenissa olevat anomaliat tai korkeammat pitoisuudet ilmentävät jonkinasteista mineralisoitumaa. Mutta Kasurin lohkare tuskin on täältä peräisin. Jos malmiutuminen liittyisi epigeneettisesti ruhjeeseen, niin voisivathan nämä llkarsimalmill ja llkiilleliuskemalmin liittyä kiinteästi yhteen... Mikäli viela ennen kairauksia jotain maaperätutkimuksia haluttaisiin tehdä, niin pitäisin aiheellisena seuraavaa: - moreenilinja tihein pistevälein linjojen A ja B väliin, - muutama lisämoreenipiste linjan A jatkoksi Kasurin pi- -, haan päin (viimeinen piste ladon nurkalla lähinnä tietä), - moreenilinja linjan A ja Kasurin ison lohkareen puoliväliin, - talvella jäältä linjan F jatko Sulkusaaresta m SW-suuntaan, siis moreenilinja.

11 Tutkimus tehtiin H.Saarnion kanssa. Tarkoituksena oli selvittää Juojärvestä löydetyn tai "löydetyni1 kansannäytteen alkuperä seka tarkastella Juojarven keskellä olevaa suurta häiriötä.. Outokumpu-tyypin rnalminäyte oli kuulemma usean kuution kivestä merkitystä paikasta m syvyydestä. Lohkareita oli paikalla ja niitä tarkasteltiin sekä lyötiin näytepaloja yli 2 m syvyyteen, mutta yhtään malmikiveä ei löytynyt. Kivet olivat pääosin kiilleliusketta ja joitakin pohjan gneisse ja. Olosuhteet etsintään olivat erinomaiset. Mikäli kysymyksessä ei ole petkutus ja malmikivi todella on olemassa, niin malmiaineksen täytyy olla lohkareen jossakin rajoitetussa osassa. Kokonaista malmilohkaretta ei kyllä ole. Juojarven keskella häiriöalueella vettä on kymmenisen metriä, savipoh ja ja rauta-mangaanisaostumia lähes kauttaaltaan. Liejua ei ollut. Saostumilla ei tarvitse olla minkäänlaista merkitystä mahdollisen mineralisaation kannalta. Vajaa kilometri häiriöstä SE-suuntaan pohjalla oli liejua sekä laaja. kivikko 8 m syvyydellä, mutta malmilohkareita ei löytynyt. Jos häiriö otetaan joskus käsittelyyn, on siellä erinomaiset olosuhteet vedenalaiseen lohkare-etsintään ja näytteenottoon. Rauta-mangaanisaostumista otettiin pari näytettä analyysia varten.

12

13 Jcrvi sedimehtit hn 73 k p ~ I analyysi 1 mm Alapuolella anomaliajako (kts. kartat) - Cu Pb --, ' - Md: 13 ppm Md: 103 ppm Md : 25 ppm L.. r. 2 1 b YO ppm IS pprn 0 20 YO x 1.1.A X Mh ph Hh,,,, YO OOOppmS Y YO 60% e l x l. 1 A e I w I A el I A n= 67 k p ~ Moreehi I ahalyyr; : 2 mm Alap. q~o~alisjako Cu Zn...-. Md: 31 ppm I- - P Pb Mds 'I0 ppm -- x A A 100 pptn *a -.-I - "-e -. - I

14

15

16

17

18

19

20

21 Kvva