Keski-Suomen granitoidikompleksin malmiviitteet Hiekkapohjan alueella

Transkriptio

1 Keski-Suomen granitoidikompleksin malmiviitteet Hiekkapohjan alueella Pro gradu -tutkielma Kaivannaisalan tiedekunta Oulun yliopisto 2015

2 Tiivistelmä Tutkielman tutkimuskohteena oli Keski-Suomen granitoidikompleksiin kuuluva Hiekkapohjan alue. Tarkoituksena oli kuvata malmimineraaleja sisältävien lohkareiden ja kalliopaljastumien kemiallinen koostumus, malmimineralogia sekä erityisesti hopean esiintyminen. Työssä pyrittiin selvittämään, ovatko lohkareet peräisin alueen paljastumista, ovatko ne peräisin samalta alueelta kuin muut alueen lohkareet ja ottaa kantaa mahdolliseen malminmuodostusprosessin luonteeseen. Lisäksi vertaillaan Hiekkapohjan aluetta hyvin tunnettuihin porfyyrityypin malmeihin. Hiekkapohjan alueella, noin 10 km Jyväskylästä pohjoiseen, on muutamia kooltaan pieniä mineralisaatioita ja useita mineralisoituneita lohkareita. Tärkein mineralisoitunut kohde on Riuttamäen esiintymä, jossa taloudellisten alkuaineiden keskiarvopitoisuudet ovat seuraavat: Cu 0,7 p.-%, Zn 230 ppm ja Ag 17 ppm. Alueelta löytyvien lohkareiden ja paljastumien kivilajisto on granitoidivaltaista sekä muuttunutta. Kemialliseen koostumukseen perustuvat muuttumisindeksit vaihtelevat muuttumattomasta voimakkaasti muuttuneeseen. Hiekkapohjan graniitti-intruusio on hyvin muuttunut ollen näin suotuisa ympäristö mineralisaatioprosessille. Mikroskoopilla ja mikroanalysaattoreilla tehdyissä tutkimuksissa näytteiden yleisimmäksi malmimineraaliksi havaittiin kuparikiisu. Muita päämalmimineraaleja ovat rikkikiisu, magneettikiisu, sinkkivälke ja arseenikiisu. Näytteissä on oksidimineraaleja, joista magnetiitti esiintyy osassa näytteitä päämalmimineraalina ja niistä löytyy myös sulfosuoloja, kuten gustaviittia, stefaniittia, volynskiittia ja matildiittia, jotka ovat tyypillisiä mineraaleja porfyyrisille Cu-, Cu-Mo-, Cu-Mo-Au- ja Sn-Ag-esiintymille. Osassa näytteistä on merkkejä kahdesta hydrotermisestä fluidipulssista, josta nuoremmassa on korkeampi lämpötila. Alueella on mahdollisesti toiminut monivaiheinen hydroterminen mineralisaatioprosessi, joka todennäköisesti liittyy samaan prosessiin kuin alueella sijaitsevan aeromagneettisen minimin synty. Tämä prosessi on mahdollisesti geneettisesti yhteydessä alueen nuorimpiin granitoidisiin intruusioihin. Porfyyrimalmityyppiä tukevia piirteitä Hiekkapohjan näytteiden malmiviitteissä on muuttuminen, malmimineralogia ja granitoidit isäntäkivenä. Pääasiassa lohkareista koostuvan aineiston vajavaisuuden takia ei voida kuitenkaan tehdä vakuuttavia päätelmiä alueella toimineesta mineralisaatioprosessista.

3 Sisällysluettelo 1. JOHDANTO PORFYYRITYYPIN MALMIT Porfyyrimalmien geologia Alueellinen jakaantuminen Tektoninen ja geologinen ympäristö Muuttumis- ja metallivyöhykkeet Tekstuuri ja rakenteet Porfyyrimalmien malmimineralogia Sulfidaatioaste Porfyyrimalmien synty Fluidien ja metallien alkuperä Suomen porfyyrimalmiesiintymät ALUEELLINEN GEOLOGIA Keski-Suomen granitoidikompleksi syväkivet Hiekkapohjan alue NÄYTTEENOTTO JA MENETELMÄT TULOKSET Granitoidien geokemia ja luokittelu Petrografia Näytteet 82_10912oku, TOS$ Näyte K_ Näyte K_ Näyte 384_76oku Näyte 2525_oku Näyte K_ Näyte K_ Näyte K Näyte K Näyte 80_10528oku Näyte 79_8379oku Näyte 78_89oku Näyte 72_758oku Näyte 911_63oku Näyte 71_784oku... 71

4 Näyte 71_VM_2oku Näyte 427 oku Näyte Näyte 86_327oku Yhteenveto malmimineralogiasta Hopean esiintyminen KESKUSTELU Lohkareiden suhde alueelliseen geologiaan Malminmuodostusprosessi Vertailu porfyyrisiin malmeihin JOHTOPÄÄTÖKSET KIITOKSET LÄHDELUETTELO LIITE 1. Mikroanalysaattorianalyysien tulokset LIITE 2. GTK:n mikroanalysaattorianalyysien tulokset

5 1. JOHDANTO Porfyyriset kupari- ja molybdeenimalmit esiintyvät runsaslukuisena lähenevien laattojen rajalla. Huomattava osa porfyyrityypin malmeista ovat iältään nuoria, paleotsoisesta varhaiseen pleistoseeniin. Suurin osa maailmalla hyödynnettävistä porfyyriesiintymissä sijaitsee Pohjois- ja Etelä-Amerikassa, jossa merellinen laatta painuu mannerlaatan alle. Fennoskandiasta on löytynyt vanhempia, proterotsooisia esiintymiä, jotka ovat harvinaisempia kuin nuoremmat porfyyriesiintymät. Suurin on Aitikin Cu-Au-Agesiintymä Pohjois-Ruotsissa (Wanhainen 2009). Tämä mineralisaatio esiintyy vulkaniiteissa, jotka liitetään kvartsimontsoniitti-intruusioihin. Keski-Suomessa on potentiaalia porfyyrityypin malmiesiintymille, vaikkakin Suomesta on tunnistettu vain yksi porfyyrityypin esiintymä, Kopsa (Rasilainen 2014). Lisäksi tunnetaan useampia pienempiä mahdollisesti porfyyrityypin mineralisaatioita (Nurmi 1984). Hiekkapohjan alue, joka sijaitsee noin 8 km Jyväskylän keskustasta, on tämän työn kohteena. Alueelta on saatu kansannäytteitä jo 1970-luvulla. Sieltä tunnetaan muutamia mineralisoituneita paljastumia ja useita mineralisoituneita lohkareita. Tärkein kohteista on Riuttamäki, joka on pieni, mutta hyvin mineralisoitunut alue, jossa taloudellisten alkuaineiden pitoisuudet keskiarvopitoisuudet ovat seuraavata: Cu 0,7 p.-%, Zn 230 ppm ja Ag 17 ppm (Ikävalko 1981). Alustavasti on epäilty, liittyvätkö erilliset mineralisaatiot ja viitteet samaan porfyyrityypin systeemiin. Tutkielman tarkoituksena oli kuvata Hiekkapohjan alueen lohkareiden ja kalliopaljastumien kokokivikoostumus, malmiminerologia ja erityisesti hopean esiintyminen. Lisäksi pyrittiin selvittämään, ovatko lohkareet peräisin alueen paljastumista vai ovatko ne peräisin samalta alueelta kuin muut alueen lohkareet, ja ottaa kantaa mahdolliseen malminmuodostusprosessin luonteeseen. Tutkielmassa pyritään myös ottamaan kantaa porfyyriteoriaan mineralisoitumien selittämiseksi ja verrataan Hiekkapohjan aineistoa hyvin tunnettuihin, taloudellisesti hyödynnettäviin porfyyrisiin kuparimalmeihin. 1

6 2. PORFYYRITYYPIN MALMIT 2.1 Porfyyrimalmien geologia Porfyyrityypin malmit ovat maailman tärkeimpiä kuparin ja molybdeenin lähteitä. Ne ovat geneettisesti yhteydessä felsisiin ja intermediäärisiin syväkiviin, joiden yläosiin porfyyrityypin malmi syntyy (Sinclair 2007). Malmityypin nimi juontaa nimensä isäntäkiven porfyyrisestä rakenteesta. Porfyyrimalmit ovat hyödynnettävinä laaja-alaisia ja pitoisuuksiltaan alhaisia ja/tai keskihyviä. Porfyyrityypin malmit jaetaan Robbin (2005) mukaan kahteen luokkaan: 1) Cu-(Mo)- luokka, jossa kupari on päähyödyke ja mahdollisena sivutuotteena molybdeeni, ja 2) Mo-(Cu)-luokka, jossa molybdeeni on päähyödyke ja kupari mahdollinen sivutuote. Eri systeemit pitävät kuitenkin sisällään eri perus- ja jalometalleja, jolloin metallien kirjo on laaja. Porfyyrimalmien jaotteluun on useita eri ehdotuksia Cu-ja Mo-jaottelun lisäksi. Esimerkiksi Kirkhamin ja Sinclairin (1995) luokittelussa porfyyrityypin malmiesiintymät on jaoteltu niiden eri metallisisällön perusteella seuraavasti (suluissa mahdolliset sivutuotteet): Cu (±Au, Mo, Ag, Re, PGE) Cu-Mo (±Au, Ag) Cu-Mo-Au (±Ag) Cu-Au (±Ag, PGE) Au (±Ag, Cu, Mo) Mo (±W, Sn) W-Mo (±Bi, Sn) Sn (±W, Mo, Ag, Bi, Cu, Zn, In) Sn-Ag (±W, Cu, Zn, Mo, Bi) Ag (±Au, Zn, Pb) 2

7 2.1.1 Alueellinen jakaantuminen Maailmanlaajuisesti tarkasteltuna suuri osa porfyyrityypin malmeista sijaitsee fanerotsoisilla orogeenisillä vyöhykkeillä, mutta myös arkeeiisia ja proterotsooisia esiintymiä tunnetaan Kanadasta ja Fennoskandiasta. Fanerotsooisten esiintymien suuri määrä voidaan selittää lyhyellä eroosio ajalla sekä sillä, että ne ovat tyypillisesti hyvin paljastuneita. Porfyyrityypin esiintymät muodostuvat yläkuoressa tyypillisesti 1-6 km:n syvyydellä ja altistuvat muodostumisen jälkeen eroosiolle, subduktiolle ja hautautumiselle (Seedorf et al. 2005). Vanhempien kuin fanerotsooisten porfyyrityypin malmien esiintymien vähäisyys on siis myös säilymiskysymys. Porfyyrityypin malmit esiintyvät lineaarisesti ja tyypillisesti samansuuntaisesti kuin orogeeninen vyöhyke (Sillitoe and Perello, 2005). Vyöhyke, jolla porfyyrityypin malmit esiintyvät, vaihtelee pituudeltaan muutamista kymmenistä kilometreistä jopa tuhansiin kilometreihin. Esimerkki tällaisesta alueesta on Etelä-Amerikan Andit (Seedorf et al., 2005). Malmivyöhykkeet sijaitsevat erillään eivätkä ne mene toistensa kanssa päällekkäin. Porfyyrisysteemit ja niiden sisältämät suhteellisen samankokoiset esiintymät muodostavat joko ryhmittymiä tai linjoja joko magmaattisen kaaren suuntaisesti tai poikittain siihen nähden. Kaaren suunnassa olevat esiintymälinjat voivat esiintyä kaaren sisäisissä siirrosvyöhykkeissä, ja poikittain kaareen nähden olevat esiintymälinjat muodostuvat läpi kaaren (engl. cross-arc) oleviin siirroksiin. Esiintymien etäisyys toisistaan yhden ryhmittymän tai linjan sisällä vaihtelee välillä kilometriä (Sillitoe, 2010). Myös esiintymien muoto ja ikä vaihtelee riippuen isäntäplutonin ikään ja asemaan Tektoninen ja geologinen ympäristö Porfyyrityypin tyypin malmeja esiintyy vaihtelevissa tektonisissa ympäristöissä orogeenisilla vyöhykkeillä. Suurin osa esiintymistä esiintyy kuitenkin kaarisysteemeihin liittyvien tulivuoren juuriosissa (Sinclair 2007). Porfyyriset malmit, kalkki-alkaliset batoliitit ja vulkaaniset saariketjut ovat hyvin tyypillisiä piirteitä magmaattisille saarikaariympäristöille, jotka muodostuvat subduktoituvan mannerlaatan yläosiin lähenevien laattojen rajalla (Sillitoe 2010). Tektonisesti ympäristö voi olla joko tensionaalinen tai kompressionaalinen. Tensionaalisissa ympäristöissä syntyviin porfyyrimalmeihin liitetään esimerkiksi porfyyriset Mo-esiintymät, jotka on yhdistetty 3

8 koostumukseltaan A-tyypin granitoideihin, jotka syntyvät vaippaperäisin tholeiittisen magman sulattaessa olemassa olevaa kuorta. Jokaisen porfyyrityypin esiintymän ympäristö ja malmimineralogiset yksityiskohdat ovat riippuvaisia magman synnystä, koostumuksesta ja paikalleen asettumisesta (Sinclair 2007). Edellä mainituilla on vaikutus tätä kautta esiintymän kokoon, metallipitoisuuteen ja luonteeseen. Intruusiot, jotka sisältävät porfyyrisiä Cu-Au- tai pelkästään Au-esiintymiä, ovat suhteellisen alhaisen piioksidipitoisuuden omaavia. Niillä SiO2:n osuus on paino- % eli ne ovat emäksisiä ja intermediäärisiin koostumukseltaan. Kivilajit vaihtelevat kalkki-alkaalisista dioriiteista ja granodioriiteista alkalisiin montsoniitteihin. Porfyyriset Cu- ja Cu-Mo-esiintymät liittyvät intermediäärisiin ja felsisiin, kalkkialkalisiin intruusioihin (Sinclair 2007). SiO2-pitoisuus vaihtelee välillä p.-%, ja kivilajit ovat yleensä granodioriitteja ja graniitteja. Porfyyriset Mo-, W-Mo-, W- ja Sn-esiintymät liittyvät pelkästään happamiin, hyvin happamiin (72-77 p.-% SiO2) kiviin ja hyvin differentioituneisiin plutoneihin (Sinclair 2007, Theodore and Menzie 1984). Mo-esiintymien koostumus vaihtelee sen tyypistä riippuen seuraavan jaon mukaan. Climax-tyypin eli graniitti-tyypin esiintymät kuuluvat edellä kuvattuun SiO2:n pitoisuusluokkaan (72-77 p.-%), kun taas Endakotyypin Mo-esiintymän koostumuksessa on enemmän variaatiota, sillä kivilaji voi vaihdella granodioriitista graniitteihin. Kiven SiO2-pitoisuus vaihtelee välillä p.- %. Lisäksi Endako-tyypin esiintymillä on tyypillisesti alhainen fluoripitoisuus (< 0.1 p.- %) verrattuna Climax-tyyppiin. Esiintymän isäntäkiven hapetus-pelkistysolosuhteilla on myös selkeä vaikutus syntyvään metallipitoisuuteen. Porfyyriset Cu-, Cu-Mo-, Cu-Au-, Mo- ja W-esiintymät ovat syntyneet hapettavissa oloissa (Ishihara 1981). Tätä indikoi aksessorinen magnetiitti. Porfyyriset Sn- ja osa Mo-esiintymistä syntyvät pelkistävissä olosuhteissa, mistä kertoo aksessorinen ilmeniitti Muuttumis- ja metallivyöhykkeet Porfyyrityypin malmeille on tyypillistä isäntäkiven vyöhykkeellinen muuttuminen hydrotermisen toiminnan seurauksena. Lowelin ja Guilbertsin (1970) mukaan muuttumisvyöhykkeitä ovat seuraavat lueteltuna sisäosista ulospäin: kaliumvyöhyke 4

9 (potassic), serisiittivyöhyke (phyllic/sericite) sekä argilliittinen ja propyliittinen vyöhyke (Kuva 1). Myöhemmin on tunnistettu myös syvimmästä osasta natriumkalsiumvyöhyke. Tämä syvin osa esiintymästä on altistunut fluiditoiminnalle ja voi olla metallipitoisten fluidien lähtöalue (Seedorff et al., 2008). Kivilajeilla ja muuttumisvyöhykkeillä ei ole yhteyttä, kun taas muuttumisvyöhykkeet ja metallien vyöhykkeellisyys vastaavat toisiaan (kuva 1) (Lowell ja Guilbert 1970). Myöhemmissä kappaleissa esitetyt arvot ovat San Manuel-Kalamazoo esiintymästä Yhdysvalloista. Tätä esiintymää Lowell ja Guilbert (1970) käyttivät esimerkkinä klassisessa porfyyriesiintymien metalli- ja muuttumisvyöhykkeiden kuvauksessaan. Kaliumvyöhyke on sisin kaikista vyöhykkeistä (Kuva 1). Se sijoittuu intruusion keskiosiin ja pitää sisällään primääristen mineraalien korvautumista pienten juonien (suonien) kautta. Muuttuminen on luonteeltaan hyvin läpitunkevaa. Vyöhykettä kuvaava mineraaliseurue sisältää sekundääristä biotiittia, kalimaasälpää, kvartsia, serisiittiä ja vähemmässä määrin anhydriittiä (Lowell ja Guilbert 1970). Biotiitti on vallitseva sekundäärinen mineraali mafisissa kivissä, ja kalimaasälvän osuus kasvaa, kun siirrytään felsisimpiin kiviin, granodioriittisista kvartsimontsoniittisiin kivilajeihin (Sillitoe 2010). Kaliumvyöhykkeen ulkokuorella on propyliittinen vyöhyke. Propyliittisen vyöhyke koostuu kvartsista, kloriitista, epidoottista, kalsiitista ja paikoin on albiittia pyriitin kanssa (Sinclair 2007). Propyliittinen vyöhyke muodostuu kaliumvyöhykkeeseen verrattuna syvemmällä ja ulompana intruusioon nähden. Serisiittivyöhykkettä kuvaa kvartsi, serisiitti ja rikkikiisu mineraalit. Vyöhyke sijaitsee intruusion yläosissa (kuva 1) ja on löydettävissä suurimmassa osassa esiintymiä (Sillitoe 2010). Tämä vyöhyke pitää osaksi sisällään kaikkein voimakkaimmin malmimineralisoituneen vyöhykkeen. Voimakkaimmillaan kaikki silikaatit paitsi kvartsi on korvautunut serisiitillä. Edellä kuvatun kaliumvyöhykkeen ja serisiittivyöhykkeen raja on vaiheittainen kymmenien metrien matkalla (Lowell ja Guilbert 1970). Argilliittinen vyöhyke on kaikkien pinnallisin vyöhyke (Kuva 1). Tyypillisimpinä mineraaleina ovat kvartsi, illiitti ja rikkikiisu. Argilliittisen vyöhykkeen muodostumista suosii kivilajit, joilla on alhainen hapon puskurikyky (Sillitoe 2010). Mafisilla syväkivillä on suurempi puskurikyky kuin felsisillä syväkivillä (Seedorf et al. 2005). Muuttumisvyöhykkeet voidaan jakaa myös niissä toimivien prosessien mukaan (Seedorf et al. 2005). Volatiilien lisäys toimii propyliittisessä vyöhykkeessä, hydrolyysi 5

10 serisiittisessä ja argillisiittisessa vyöhykkeessä sekä alkaalien vaihto esimerkiksi kalsium- ja natrium-kalsiumvyöhykkeessä. Alkalisiin esiintymiin syntyy kehittyneemmät serisiittiset ja argilliittiset vyöhykkeet verrattuna kalkki-alkalisiin esiintymiin. Metallien vyöhykkeisyys on yhdenmukainen muuttumisvyöhykkeiden kanssa, koska syntyvät muuttumisvyöhykkeet ovat riippuvaisia liuoksen ph:sta. Sulfidien muodostuminen on riippuvainen rikin fugasiteetistä ja lämpötilasta (Sillitoe 2010). Näin ollen happamuus ja sulfidien syntyminen laskevat, kun siirrytään syvemmälle ja samalla vanhempaa osaan esiintymää. Esiintymän nuoreneminen ylöspäin mentäessä tarkoittaa, että pinnallisemmat muuttumis- ja mineralisaatiovyöhykkeet voivat peittää alleen aikaisemmin muodostuneet vyöhykkeet. Mineraalivyöhykkeet ovat konsentrisiä muuttumisvyöhykkeiden kanssa (Kuva 1) (Lowell ja Guilbert 1970). Jokaisella vyöhykkeellä on oma tyypillinen malmimineraaliseurue. Kaliumvyöhyke pitää sisällään noin 0.3 p.-% kuparia ja päämalmimineraalina on kuparikiisu. Sulfidien määrä on alhainen, ja ne esiintyvät pirotteena. Tyypillisesti hyödynnettävä malmi sijaitsee yleensä kaliumvyöhykkeellä ja osittain serisiittivyöhykkeellä. Malmikuoren Cu-pitoisuus vaihtelee välillä 0,5-1,0 p.-%. Rikkikiisu ja kuparikiisu esiintyvät suhteessa 1:1, ja rikkikiisu muodostaa pieniä juoniverkostoja, kun taas kuparikiisu esiintyy pirotteena. Serisiittisellä vyöhykkeellä sijaitsee keskimäärin 60 metriä paksu mineralisaatiovyöhyke (Lowell ja Guilbert 1970). Cu-pitoisuus vaihtelee välillä 0,1-0,5 p.-%. Rikkikiisu ja kuparikiisu esiintyvät suhteessa 10:1. Malmimineraalit esiintyvät juonina. Osin serisiittisellä vyöhykkeellä ja argillisiittisellä vyöhykkeellä sijaitsee rikkikiisumineralisaatio. Vyöhyke on keskimäärin m leveä ja sisältää rikkikiisua 6-25 p.-%. Rikkikiisu esiintyy juonissa, joiden paksuus voi olla noin 1,25 cm leveä. Uloin mineralisaatiokehä on propyliittisellä muuttumiskehällä (Lowell & Guilbert 1970). Tällä kehällä mineralisaatiot ovat kooltaan pieniä, mutta pitävät sisällään korkeita pitoisuuksia kultaa, hopeaa, kuparikiisujuonia ja tasaisen rikkikiisupirotteen. Rikkikiisu esiintyy pieninä juonina ja muodostaa 2-6 p.-% kivestä. Vertikaalisesti kuvattuna serisiittisessä vyöhykkeessä sulfidien kokonaispitoisuus ja kuparin pitoisuus laskee syvyyden mukaan (Lowell ja Guilbert 1970). Mineraalien 6

11 luonne muuttuu pienirakeisesta pirotteesta karkearakeisempaan. Myös malmikuorella kuparikiisun raekoossa tapahtuu muutos karkearakeisempaan, mutta pitoisuus pysyy samana. Malmikuoren sijainnin osuus kaliumvyöhykkeellä välillä kasvaa syvemmälle mentäessä. Esiintymän ulko-osilla magnetiitti korvaa rikkikiisua esiintymän alaosissa. Yleisesti molybdeeni on rikastunut malmikuoreen niin, että korkeimmat pitoisuudet ovat malmikuorten keskiosissa ja pitoisuus laskee alas ja ylöspäin mentäessä (Lowell & Guilbert 1970). Molybdeenipitoisuus ei ole riippuvainen lateraalisesta vyöhykkeellisyydestä. Korkeimmat pitoisuudet sijaitsevat sekä kalium- ja serisiittivyöhykkeellä. Kuva 1. Porfyyrityypin muuttumus- ja malmimineraalivyöhykkeet yksinkertaistettuna mallina Guiller ja Lambert (1970) mukaan. 7

12 2.1.4 Tekstuuri ja rakenteet Lowell ja Guibert (1970) kuvaavat porfyyrityypin esiintymän koostuvan pirotteisesta ja suoniverkostomaisesta sulfidimineralisaatiosta. Porfyyrityypin esiintymiin yhdistettäviä rakenteita ovat breksiapiiput, juoniverkostot, pienet suonet ja murrokset (Sinclair 2007). Tyypillistä isolle, ekonomiselle malmiesiintymälle on pienten suonien ja murrosten esiintyminen hyvin tiheästi. Eri rakenteet voivat esiintyä päällekkäin. Tällöin syntyy korkean pitoisuuden vyöhykkeitä ja rakenteiden päällekkäisyys on yksi tyypillinen piirre isoille porfyyrisysteemeille. Erityisesti suonien tiheä esiintymien ja esiintymän suuri koko ovat piiteitä, joilla porfyyrityypin esiintymä voidaan erottaa muista malmityypeistä, jotka voivat alueellisesti liittyä porfyyriesiintymään. Esimerkkinä porfyyriesiintymän kanssa muodostuvista esiintymätyypeistä on epitermiset esiintymät, karsiesiintymät ja mesotermiset juoniesiintymät. 2.2 Porfyyrimalmien malmimineralogia Malmimineralogia on hyvin vaihtelevaa, ja malmin malmimineraalikoostumus vaihtelee luonnollisesti sen mukaan, minkä tyypin esiintymä on kyseessä (Sinclair 2007). Yleisesti ottaen Cu-, Cu-Mo-, Cu-Au-, Au- ja Ag-esiintymät ovat hyvin sulfidirikkaita. Esiintymiä kuvaa rikkikiisun runsaus. Sn-, W- ja Mo-esiintymien sulfidipitoisuus on hieman edellä mainittuja alhaisempi. Sinclair (2007) kuvaa eri alatyyppien malmimineralogiaa seuraavasti: Porfyyristen Cu-, Cu-Mo- ja Cu-Mo-Au-esiintymien pääasialliset malmimineraalit ovat kuparikiisu, borniitti, kuparihohde, tennantiitti ja enargiitti. Lisäksi esiintyy muita kuparin sulfidimineraaleja ja sulfosuoloja. Muita esiintymiin tyypillisesti liittyviä mineraaleja ovat rikkikiisu, magnetiitti, kvartsi, biotiitti, kalimaasälpä, anhydriitti, muskoviitti, savimineraalit, epidootti ja kloriitti. Kuparikiisu, borniitti, kuparihohde, tennantiitti, muut kuparimineraalit, metallinen kulta, elektrumi ja telluriidit ovat porfyyristen Cu-Au-esiintymien päämalmimineraaleja. Muita esiintymiin liittyviä mineraaleja ovat rikkikiisu, arseenikiisu, magnetiitti, kvartsi, biotiitti, kalimaasälpä, anhydriitti, epidootti, kloriitti, skapoliitti, albiitti, kalsiitti, fluoriitti ja granaatti. 8

13 Päämalmimineraalit porfyyrisessä Au-esiintymissä ovat metallinen kulta ja elektrumi. Kuparikiisua, borniittia ja molybdeenihohdetta esiintyy pieninä pitoisuuksina. Muita esiintymiin liitettäviä mineraaleja ovat rikkikiisu, magnetiitti, kvartsi, biotiitti, muskoviitti, savimineraalit, fluoriitti ja topaasi. Porfyyrisen Mo-esiintymän päämalmimineraaleja ovat molybdeenihohde, scheeliitti, volframiitti, kassiteriitti, vismuttihohde ja metallinen vismutti. Kuparikiisua tavataan pieninä pitoisuuksina, ja muita esiintymään liitettäviä mineraaleja ovat rikkikiisu, magnetiitti, kvartsi, kalimaasälpä, biotiitti, muskoviitti, savimineraalit, fluoriitti ja topaasi. Scheeliitti, volframiitti, molybdeniitti, kassiteriitti, stanniitti, vismuttihohde ja metallinen vismutti ovat päämalmimineraaleja porfyyrisessä W-Mo-tyypin esiintymässä. Muita tavattavia mineraaleja ovat rikkikiisu, arseenikiisu, löllingiitti, kvartsi, kalimaasälpä, biotiitti, muskoviitti, savimineraalit, fluoriitti ja topaasi. Päämalmimineraaleina porfyyrisessä Sn- ja Sn-Ag-esiintymissä ovat kassiteriitti, terrahedriitti, argentiitti, stanniitti, volframiitti, kuparikiisu, sinkkivälke, franceiitti, cylindriitti, tealliitti, molybdeenihohde, vismuttihohde, metallinen hopea ja vismutti ja muut sulfidit ja sulfosuolot. Muita esiintyviä mineraaleja ovat rikkikiisu, arseenikiisu, löllingiitti, kvartsi, kalimaasälpä, biotiitti, muskoviitti, savimineraalit, fluoriitti ja topaasi. Viimeiseen ryhmään kuuluvat porfyyriset hopeaesiintymät ja tämän tyypin malmimineraalit ovat freibergiitti, stefaniitti, akantiitti, sinkkivälke ja lyijyhohde. Esiintymissä tavataan myös tyypillisesti arseenikiisua, magneettikiisua, rikkikiisua, adulaaria, kvartsia, fluoriittia ja kalsiittia Sulfidaatioaste Malmimineralogian perusteella voidaan saada selvyyttä hydrotermisen systeemin evoluutiosta. Sulfidi- ja oksidimineraalifaasit voivat lämpötilan laskemisesta johtuen uudelleen tasapainottua, mutta alkuperäinen mineraaliseurue voidaan päätellä. Muuttujat, jotka vaikuttavat malmimineraalien muodostumiseen, ovat rikin kokonaismäärä, sulfidaatioaste, hapetus-pelkistysolosuhteet, suolaisuus ja ph (Seedorff et al. 2008). 9

14 Sulfidaatioaste on lämpötilan ja rikin fugasiteetin funktio (Barton 1970). Se ei ole riippuvainen rikin määrästä vaan rikin hapetusasteesta fluidissa.. Einaudi et al. (2003) ovat määrittäneet viisi sulfidaatioasteen kategoriaa: hyvin alhainen, alhainen, keskiasteinen, korkea ja hyvin korkea sulfidaatiotila. Edellä mainitut viisi sulfidaatioastetta on esitetty logf(s2) versus lämpötila diagrammilla, jossa rajoja kontrolloi muotoa A + S2 = B oleva reaktio. Siinä A on rikki-köyhä ja B on rikkirikas mineraali. Näillä reaktioilla on edellä mainitussa diagrammissa positiivinen kulmakerroin, ja näin ollen jokaisen kategorian rikin fugasiteetti ja lämpötila vaihtelee. Tietyt mineraalit yksistään jo esiintyessään kertovat tietynlaisesta, rajatusta sulfidaatioasteesta (Eonaudi et al. 2003). Näitä ovat magneettikiisu, kovelliitti, löllingiitti, arseenikiisu, tennantiitti, enargiitti, metallinen vismutti ja vismuttihohde sekä sinkkivälkkeen Fe-pitoisuus yhdessä Fe-sulfidimineraalien kanssa. Parempi tapa saada selville esiintymän sulfidaatiotila on selvittää sulfidimineraaliseurue. Sulfidaatiotila kasvaa, kun siirrytään seuraavista seurueista toiseen: hyvin alhainen: löllingiitti + magneettikiisu alhainen: arseenikiisu + magneettikiisu keskiaste: rikkikiisu + kuparikiisu korkea: rikkikiisu+ digeniitti tai kovelliitti hyvin korkea: kovelliitti Haastetta mineraaliseurueen selvittämiseen tuo myöhemmät tapahtumat, sillä myöhemmät fluidipulssit voivat uudelleen tasapainottaa seurueita (Einaudi et al. 2003). Porfyyrityypin esiintymissä sisäosien vyöhykkeiden metallit voivat liikkua ylöspäin ja päinvastoin. 2.3 Porfyyrimalmien synty Porfyyrityypin esiintymät syntyvät vulkaanisessa kaariympäristöissä. Kaariympäristöjen jännitystila voi vaihdella tensionaalisesta kompressionaaliseen. Porfyyrisysteemi saa alkunsa, kun hapettunut, rikki-, metalli- ja vesirikas magma tunkeutuu yläkuoreen (Sillitoe 2010). Tällöin muodostuu plutoni, joka toimii lähteenä lämmölle, metalleille ja 10

15 fluideille. Magman kohoaminen tapahtuu murtamalla sivukiveä (Richards 2003). Kohonnut magma täyttää syntyneen tai jo olemassa olleen tilan ja magman lämpö rikkoo taas uuden raon. Jännitystilat ja muodonmuutokset ohjaavat magman kohoamista kuoressa. Kaariympäristöissä sivuttaissiirrokset toimivat pääasiassa magman ohjauskanavina. Kun riittävä määrä kehittynyttä hybridimagmaa on noussut yläkuoreen, alkaa intruusion fraktioituminen ja volatiilien erkaantumien, joka tuottaa magmaattishydrotermisen systeeminen, jolla on potentiaalia synnyttää porfyyrityypin malmeja. Sillitoe (2010) kuvaa porfyyrityypin hydrotermisen systeemin synnyn seuraavasti: kun plutoni alkaa jäähtyä ja kiteytyä, alkaa tapahtumien sarja, joka synnyttää porfyyrityypin esiintymien tyypillisen vyöhykkeellisyyden. Plutonin alkaessa kiteytyä kasvaa fluidien määrä suhteessa sulaan. Nämä fluidit nousevat ylös ja sivulle pois päin plutonista muuttaen samalla sivukiveä ja kuljettaen metalleja. Fluidit koostuvat kahdesta faasista: kaasusta ja nesteestä. Kiteytymisen jatkuessa fluidin tuottama paine alkaa kasvaa ja se murtaa sivukiveä hydraulisesti. Tämä prosessi tuottaa porfyyriesiintymien tyypillisen juoniverkoston ja mahdollistaa prosessin etenemisen. Ensimmäisenä syntyvä esiintymien alaosien natrium-kalsiumvyöhyke on tulosta sisään virtaavien fluidien toiminnasta. Näistä isäntäkivestä peräisin olevien fluidien toiminta ei tuota mineralisaatioita. Kun systeemin lämpötila laskee tasolle C, syntyy kaliummuuttumisvyöhyke ja mahdollisesti ensimmäisten metallien kerrostuminen porfyyrisen intruusion sisälle ja ympärille. Kun lämpötila laskee tasolle C ja paine laskee, kaasun tilavuus kasvaa ja metallien liukenevuus fluidin kaasufaasissa pienenee. Tämä johtaa kaasufaasissa olleiden metallien (Cu-Fe ja Au) nopeaan saostumiseen. Molybdeeni kulkee vielä magman mukana, ja kiteytymisasteen kasvaessa jäännösmagman Mo/Cusuhde kasvaa. Näin ollen Mo-esiintymä on fyysisesti eri paikassa kuin Cu ± Auesiintymä. Fluidin paine vaihtelee litostaattisesta ja hydrostaattiseen paineeseen, kun syntyneet raot umpeutuvat kiteytyessään. Sivupaine kasvaa hetkellisesti rikkoen taas uutta kiveä. Nämä prosessit toistuvat, ja paineen vaihtelut vaikuttavat fluidien toimintaan. Edellä mainitut prosessit vaikuttavat fluiditoiminnan kautta metallien mobilisointiin ja/tai kerrostumiseen. 11

16 Kun kaliumvyöhykkeen muodostuminen jatkuu, intruusion uloimpiin osiin syntyy propyliittinen muuttumisvyöhyke. Tämä vyöhyke on tulosta joko lämmenneiden meteoristen vesien ja /tai magmasta peräisin olevien fluidien toiminnasta. Muuttumisvyöhyke on tulosta kohtuullisen matalassa lämpötilassa tapahtuneista hydraatioreaktioista. Kun plutoni jatkaa kiteytymistään, hidastuu fluidien liikkuminen ja lämmöntuotto. Fluidit eivät ole enää yhtä suolaisia ja ne etenevät enää heikkousvyöhykkeiden ja huokoisten kivilajien läpi. Nämä fluidit tuottavat kloriitti-serisiittityypin muuttumisvyöhykkeen ja argilliittisen muuttumisen vyöhykkeen. Muuttumisvyöhykkeiden muodostumisen kannalta ei ole välttämätöntä, että meteoriset vedet osallistuvat toimintaan, mutta niiden rooli kasvaa, kun liikutaan systeemin reunaosiin. On huomattava, että myöhemmin syntyvä muuttumisvyöhyke voi peittää alleen vanhemman muuttumisvyöhykkeen ja uudelleen mobilisoida tai saostaa metalleja Fluidien ja metallien alkuperä Metallien, fluidien, veden, rikin ja kloorin lähde on magmaattinen intruusio (Seedorf et al. 2005). Intruusion kemiallinen luonne vaihtelee ja on syy, miksi malmin metallipitoisuus vaihtelee. Kuparin, kullan ja platinaryhmän alkuaineiden lähde on vaipan materiaali, ja molybdeeni sekä lyijy ovat peräisin kuorenosista. Rikin alkuperä voi olla sekoitus mafista magmaa ja kuorenosia. Fluidien alkuperä on pääosin magmaattista (Seedorf et al. 2005). Muuttumisvyöhykkeitä muodostavat fluidit ovat hydrotermisensysteemin elinkaaren alussa magmaattista alkuperää. Hydrotermisen systeemin loppuajasta meteoriset fluidit voivat dominoida, mutta niitä ei välttämättä tarvitse porfyyrisysteemin muodostumiseen. 12

17 2.4 Suomen porfyyrimalmiesiintymät Geologian tutkimuskeskus on tutkinut Suomen porfyyrimalmiesiintymiä (Nurmi et al. 1984, Rasilainen et al. 2014). Vaikka Suomessa on potentiaalia porfyyrityypin esiintymille, ei varmistettuja esiintymiä ole kuin yksi. Se on Kopsa, joka sijaitsee Keski- Pohjanmaalla, Haapajärven kunnassa. Esiintymä on määritelty porfyyrityypiksi kaliummuuttumisvyöhykkeen sekä kuparin ja kullan läsnäolon vuoksi, mutta myös orogeenista kultaesiintymää on ehdotettu esiintymätyypiksi (Rasilainen et al. 2014). Kopsa ei ole vielä tuotannossa. Uusimman arvioinnin mukaan, jonka on suorittanut SRK Consulting Ab vuonna 2013, kokonaistonnimäärä on 16.3 Mt, jossa on t kuparia, 13 t kultaa ja 36 t hopeaa. Rasilaisen et al. (2014) mukaan Suomessa on löytämättömiä porfyyrimalmiesiintymiä arviolta 11 kpl, jotka sisältävät Cu-varantoja 2,4 Mt, t molybdeeniä, 1000 t hopeaa ja 170 t kultaa. Luvut perustuvat numeerisiin malleihin. Malli perustuu tyyppiesimerkkiin ja sen malmin tonnimäärään, geologiseen tietoon alueesta, joilla tyyppiesimerkki voi esiintyä ja arvioon kuinka monta esiintymää määritetyllä geologisella alueella voi esiintyä. Uusia esiintymiä on ennustettu löytyvän eniten Keski- Pohjanmaalta ja Tampereen, Hämeen ja Haaparannan alueilta, vaikkakin 86 % varannoista oletetaan esiintyvän Keski- ja Etelä-Suomessa. Nämä alueet on määritelty synorogeenisten 1,9 1,88 miljardin vuoden ikäisten granitoidien esiintymisellä orogeenisilla vyöhykkeillä. Prekambriset porfyyrityypin esiintymät eroavat metallipitoisuuksiltaan nuorempiin esiintymiin verrattuna. Yleisesti metallipitoisuus ja esiintymien koot ovat pienempiä ja Cu-pitoisuus on pienempi, mutta Mo- ja Au-pitoisuus on suurempi. Pienempi koko ja metallipitoisuus voisi selittyä eroosion tasolla, mutta eroa Mo- ja Au-pitoisuuksissa ei ole osattu selittää (Rasilainen et al. 2014). 1. ALUEELLINEN GEOLOGIA Suomen kallioperä jakautuu arkeeisiin ja varhaisproterotsoiseen osaan (Korsman ja Koistinen 1998). Arkeeinen kallioperä sijaitsee Suomen pohjois- ja itäosissa ja on 13

18 iältään 3,1-2,5 miljardia vuotta vanha. Varhaisproterotsooisen kallioperän ikä on miljoonaa vuotta ja kivet kattavat Suomen etelä- ja keskiosat. Nuorimpia Suomessa tavattavia kivilajeja ovat rapakivigraniitit, jotka sijaitsevat Etelä-Suomessa ja ovat iältään 1,65-1,54 miljardia vuotta. Etelä- ja Länsi-Suomen varhaispaleoproterotsooiset kivet ovat syntyneet svekofennisen orogenian aikana (Nironen 2005). Suomen paleoproterotsooiset granitoidit on jaettu svekofennisen orogeenisen kehityksen perusteella preorogeenisiin, synorogeenisiin ja postorogeenisiin granitoideihin. Svekofenninen orogeeninen vyöhyke sisältää kolme kaarikompleksia: Etelä-Suomen kaarikompleksi, Länsi-Suomen kaarikompleksi ja Keski-Suomen primitiivinen kaarikompleksi (Nironen 2005). Keski-Suomen granitoidikompleksi on osa Keski- ja Länsi-Suomen kaarikompleksia. Keski-Suomen granitoidikompleksi peittää lähes kokonaan Länsi-Suomen kaarikompleksin. Kaarikompleksien rajat eivät kuitenkaan rajaa Keski-Suomen granitoidisia kiviä. Etelässä Keski-Suomen granitoidiset kivet rajautuvat Tampereen jaksoon, joka koostuu vulkaanisista ja sedimenttisyntyisistä kivistä (Nironen 2005). Tällä alueella on potentiaalia epitermisten ja hydrotermisiin kultaesiintymien esiintymiselle (Poutiainen 1996). Kompleksi rajautuu idästä sedimenttisyntyisiin kiviin, jotka ovat metamorfoituneet korkeammassa lämpötilassa kuin Tampereen vyöhykkeen kivet. Siirrokset ovat aiheuttaneet alueelle metamorfisen lohkorakenteen (Nironen 2003). Preorogeeniset intrusiiviset kivet ovat iältään 1,93-1,91 miljardia vuotta (Nironen 2005), kun taas synorogeeniset plutoniset kivet ovat iältään 1,89-1,87 miljardia vuotta. Nämä synorogeeniset kivet on jaettu kahteen alaluokkaan: synkinemaattisiin (1,89-1,87 miljardia) ja postkinemaattisiin (1,88-1,86 miljardia). Jako perustuu alueelliseen päädeformaatiotapahtumaan. Keski-Suomessa päädeformaatiotapahtuma on tapahtunut aikavälillä 1,885-1,880 miljardia vuotta sitten. Päällekkäin menevät ajat kertovat, että ajanjaksolla 1,88-1,87 miljardia vuotta sitten osa svekofennisestä kuoresta oli deformaation ja synkinemaattisen magmatismin kohteena, kun taas osassa kuorta postkinemaattinen ajanjakso oli jo saavutettu. Postorogeeniset kivet Etelä-Suomessa ovat miljoonaa vuotta ja esiintyvät pieninä intruusioina. Granitoidikompleksin alueella on siirroksia, jotka voidaan jakaa suuntiensa perusteella kolmeen ryhmään: 1) 20-40, 2) ja 3) 0. Kaakkoisosassa ryhmän 2 14

19 siirrokset leikkaavat ryhmän 1 siirroksia. Postkinemaattiset intruusiot ovat yhteydessä ryhmän 2 siirroksiin. Etelä- ja länsiosissa postkinemaattiset intruusiot rajautuvat ryhmän 2 siirroksiin. Ryhmän 2 siirrokset ovat siis kontrolloineet intruusioiden paikalleen asettautumista. Ryhmän 2 siirrokset ovat olleen tuolloin ekstensionaalisia tai transekstensionaalisia (Nironen 2003). Siirrokset ovat aiheuttaneet alueelle metamorfisen lohkorakenteen (Nironen 2003). 3.1 Keski-Suomen granitoidikompleksi syväkivet Keski-Suomen granitoidikompleksi on laaja alue, noin km 2. Se koostuu pääosin granitoideista, joiden mineraloginen koostumus on felsinen (Nironen 2003). Mafisia syväkiviä on vähän, ja niiden koostumus on yleensä dioriittinen. Granitoidien tekstuuri vaihtelee tasarakeisesta porfyyriseen. Myös porfyyristen kivien tekstuurissa on eroja; se vaihtelee kidekannatteisista vain muutamia hajarakeita sisältäviin tekstuureihin. Postkinemaattiset kivet ovat yleensä kidekannatteisia ja karkearakeisia. Vanhimmat preorogeeniset kivet ovat tasarakeisia gneissimäisiä tonaliitteja, joita on kompleksin länsiosassa. Alueen yleisimpiä kiviä ovat synkinemaattiset granodioriitit (Nironen 2003). Niiden rakenne vaihtelee tasarakeisista kidekannatteisiin ja suuntautuminen heikosti liuskeisesta poimuttuneisiin, joissa on pieniä mafisia sulkeumia. Alueen kvartsimontsoniitit ovat karkearakeisia ja porfyyrisiä. Hajarakeet ovat kalimaasälpää tai plagioklaasia, ja rakenne on usein kidekannatteinen. Kvartsimontsoniitit ovat lähes kaikki postkinemaattisia. Yleisempiä pintasyntyisiä kiviä ovat kiillegneissit ja migmaattiset biotiitti- ja sarvivälkegneissit. 15

20 Kuva 2. Hiekkapohjan alueen kallioperäkartta. Kartta sisältää Maanmittauslaitoksen Maastotietokannan 09/2015 aineistoa. 16

21 3.2 Hiekkapohjan alue Hiekkapohjan alue sijoittuu Keski-Suomen granitoidikompleksin itäosaan noin 10 km Jyväskylästä pohjoiseen. Se käsittää alueen, joka on kooltaan noin 6.7 x 5.4 km 2. Kuvassa 2 näkyy alueen kallioperäkartta. Alue koostuu pääosin granitoidi-intruusioista, jotka ovat pääasiassa synkinemaattisia. Nämä granitoidit pitävät sisällään pintasyntyisistä kivistä koostuvia segmenttejä. Ne voivat olla joko vulkaanisia tai sedimenttisiä, ja niiden oletetaan olevan joko samanikäisiä tai hieman vanhempia kuin syväkivet. Aluetta leikkaavat koillis- ja kaakkosuuntaiset ruhjeet (Heilimo ja Niemi 2015). Kuvassa 3 näkyy alueen aeromagneettinen kartta, joka perustuu GTK:n matalalento aineistoon. Se on lennetty 40 metrin korkeudessa ja noin 140 m:n linja väleillä. Kartassa näkyy selkeästi Hiekkapohjan intruusio ja sitä leikkaavat ruhjeet luode-kaakkosunnassa. Tasainen, alhaisen magneettisuuden alue koostuu vaaleanpunaisesta, keskirakeisesta Hiekkapohjan graniitista (Kuvat 2 ja 3). Se sisältää osittain omamuotoisia kalimaasälpähajarakeita, joiden raekoko vaihtelee välillä 2-5 cm. Graniitti on selkeästi deformoitunut ja muuttunut hydrotermisesti. Graniitista on LA-ICP-MS-menetelmällä (laser ablation inductively coupled plasma mass spectrometry) saatu zirkonille U-Pb-ikä 1871±5 Ma (H. Huhma, suullinen tiedonanto, 2015). Alueen yleisin kivilaji on porfyyrinen, vaaleanpunainen, sarvivälke- ja biotiittipitoinen granodioriitti. Se on vähemmän deformoitunut kuin edellä kuvattu Hiekkapohjan graniitti (E. Heilimo, kirjallinen tiedonanto, 2015). Zirkonista LA-ICP-MSmenetelmällä tehty iänmääritys antaa U-Pb-iäksi 1882±6 Ma. Tämä edustaa hyvin Jyväskylän alueen kivien ikää (H. Huhma, suullinen tiedonanto, 2015). Soimavuoren graniitti leikkaa Hiekkapohjan graniittia, joten se on nuorempi kuin Hiekkapohjan graniitti (Kuva 2). Se on harmaa, pieni- tai hienorakeinen, suuntautumaton ja deformoitunut kivi. Maastohavaintojen perusteella Soimavuoren graniitti on nuorempaa, mutta LA-ICP-MS-iänmääritys zirkonista antoi U-Pb-iän 1878±4 Ma (H. Huhma, suullinen tiedonanto, 2015), joka on iältään sama kuin Hiekkapohjan intruusio, jos otetaan virherajat otetaan huomioon. 17

22 Hiekkapohjan graniitin länsipuolella on Lehesvuoren graniitti (Kuva 2). Se on biotiittipitoinen, keskirakeinen kivi, joka varsin on deformoitumaton. Se pitää sisällään pieniä, alle 1,5 cm:n kokoisia, omamuotoisia kalimaasälpähajarakeita, joilla ei ole selkeää suuntausta. Iänmääritys on tehty GTK:n toimesta CA-TIMS-menetelmällä, ja U-Pb-ikä on 1892±2 Ma (H. Huhma ja R. Lahtinen, suullinen tiedonanto, 2015). Tämä on mahdollisesti kiven intrudoitumisikä, ja näin ollen Lehesvuoren graniitti edustaa alueen vanhinta osaa. Se on säilynyt Hiekkapohjan graniitin vieressä deformoitumatttomana, koska deformaatio on keskittynyt hiertoihin. Lehesvuoren alueelta löytyy muutamia kvartsi- ja kalimaasälpäporfyyrisiä juonia. Ne leikkaavat terävästi Lehesvuoren graniittia, ja niiden pituus on maksimissaan 500 m ja paksuus noin m (E. Heilimo, kirjallinen tiedonanto, 2015). Juonet koostuvat hienorakeisesta perusmassasta, jossa noin 4 mm:n kokoisia kvartsirakeita ja 5 mm:n kokoisia kalimaasälpärakeita. Hiekkapohjan alueen mineralisoituneita kohtia ovat aikaisemmin tutkineet Hangala (Hangala 1982), Nurmi et al. (1984) ja Ikävälko (1981, 1984). Hangala (1982) kuvaa gradussaan neljää mineralisoitunutta esiintymää: Riuttamäki, Katajamäki, Karhuvuori ja Karhumäki. Tärkein Hiekkapohjan alueen mineralisoituneista kohdista on Riuttamäki. Mineralisaatio esiintyy porfyyrisen graniitin ja kvartsidioriitin välissä, yhdessä granaatti-sillimaniittikiven kanssa (Ikävalko 1986). Kohde on noin 20 metriä pitkä, ja sen leveys vaihtelee välillä 3-9 metriä. Taloudellisten alkuaineiden keskiarvopitoisuudet ovat: Cu 0,7 p.-%, Zn 230 ppm ja Ag 17 ppm. Päämalmimineraalit ovat magneettikiisu, löllingiitti, arseenikiisu ja kuparikiisu (Kuva 3). Malmimineraalit esiintyvät pirotteena ja juonissa, joiden leveys vaihtelee välillä cm. Juonissa malmimineraalit esiintyvät massiivisesti, ja niiden ympärillä kivi on kvartsiutunut. Tutkimisalueen näytteistä suurin osa on mineralisoituneita lohkareita. Alueen viimeisin jäätikön kulkusuunta on ollut luoteesta kaakkoon (Hirvas ja Nenonen 1981). 18

23 Kuva 3. Valokuva kiillotetusta näytteestä Riuttamäen mineralisaatiosta, jossa malmimineraaleina magneettikiisu, löllingiitti, arseenikiisu ja kuparikiisu. Kuvan on ottanut Jouko Ranua Geologian tutkimuskeskuksesta. 19

24 Kuva 4. GTK:n aineistosta prosessoitu aeromagneettinen matalalentokartta tutkimusalueesta. Punainen väri edustaa korkeaa arvoa ja sininen matalaa arvoa. Hiekkapohjan graniitti erottuu selkeänä paikallisena miniminä. Kuvassa näkyy kaksi päähiertovyöhykettä lounas-luode- ja koillis-kaakkosuunnassa. Kuva sisältää Maanmittauslaitoksen Maastotietokannan 09/2015 aineistoa. 20

25 4. NÄYTTEENOTTO JA MENETELMÄT Työssä käytetyt näytteet saatiin Geologian tutkimuskeskuksen (GTK) Itä-Suomen yksiköstä. Suurin osa näytteistä on vanhoja kansannäytteitä. Vain näyte TOS$ on otettu tätä työtä varten. Näytteet, joiden alkuosa on OKU, ovat vanhoja Outokumpu-yhtiölle lähetettyjä kansannäytteitä. GTK:lle lähetetyt kansannäytteet ovat K-alkuisia. Outokummun kansannäytteet ovat sittemmin siirtyneet GTK:n haltuun. Kuvassa 3 näkyy tutkimusalue ja kaikki näytepisteet. Kolmiot edustavat paljastumia ja ympyrät lohkareita. Yhteenveto näytteistä ja käytetyistä analyysimenetelmistä on esitetty taulukkossa 1. Näytteistä on tehty monialkuaineanalyysit käyttäen seuraavia menetelmiä: röntgenfluoresenssi (XRF), induktiivisesti kytketty plasma-massaspektrometria (ICP- MS) kuningasvesiliuotteesta ja induktiivisesti kytketty plasmaatomiemissiospektrometria (ICP- OES). Kiillotetut ohuthieet on valmistettu GTK:n Itä-Suomen yksikössä. Näytteitä on seitsemästä paljastumasta ja 16 lohkareesta. Kolmesta lohkareesta ei ole tehty ohuthiettä ja kaksi ohuthiettä on erittäin huonokuntoisia. Ohuthieet on tutkittu polarisaatiomikroskooopilla käyttäen heijastavaa ja läpimenevää valoa ja nimetty mineraalien määräsuhteiden mukaan. Näytteiden analysoinnissa käytettiin semikvantitatiivista energiadispersiivisen röntgenanalyysin (SEM-EDS) automaattista INCA Feature-ohjelmistoa GTK:n tutkimuslaboratoriossa. Menetelmässä takaisin sironneiden elektronien kuvan avulla pystytään erottamaan mineraaleja ja muita kiinteitä faaseja toisistaan EDS-spektrin perusteella. Partikkelianalyysissä tunnistetaan mineraalirakeita takaisin sironneiden elektroneiden (BSE) avulla, jonka jälkeen ne analysoidaan EDS:llä. Mineraalien luokittelu perustuu EDS-spktristä laskettuun semikvantititatiiviseen numeeriseen koostumuksen, jota Feature-ohjelmisto vertaa omaan tietokantaansa (Lehtonen ja Kortelainen 2010). Mineraalijakauma ilmoitetaan rakeiden lukumäärinä. Ohuthieiden pinta-alasta on analysoitu vaihteleva määrä. Partikkelianalyysin tulokset on esitelty alla jokaisen ohuthiekuvauksen yhteydessä. SEM-EDS-ajolla tehdyt mikroanalyysit on tehty GTK:n tutkimuslaboratoriossa Bo Johanssonin toimesta, kuten partikkelianalyysitkin. Analyyseille on käytetty 20 kv:n 21

26 kiihdytysjännitettä ja 1.5 na:n virtaa. Tulokset selitetään alla yksittäisten näytteiden osalta jokaisen ohuthiekuvauksen jälkeen. Kappaleessa 5.3 tarkastellaan yksityiskohtaisemmin hopean esiintymistä näytteissä. Näytteiden 82_10912oku, 79_8379oku ja 71_VM_2oku osalta on tehty vielä lisää mikroanalysaattoritutkimusta Mikroskopian ja nanoteknologian keskuksessa Oulun yliopistossa pääpainon ollessa hopean isäntämineraalien selvittämisessä. Oulussa suoritetuille analyyseille on käytetty wolframifilamentille kiihdytysjännitettä 15 kv ja virtaa 15 na sekä mittausaikaa 10 s jokaisen alkuaineen röntgenpiikille. Elektronisuihkun halkaisija vaihteli analysoidun kohteen raekoon mukaan. Käytetyn suihkun koot olivat 1, 5 ja 10 µm. 22

27 Kuva 5. Kuvassa näkyy Hiekkapohjan alue tiekarttana. Kolmiot edustavat paljastumia ja ympyrät lohkareita. Kuva sisältää Maanmittauslaitoksen Maastotietokannan 09/2015 aineistoa. 23

28 Taulukko1. Yhteenveto näytteistä ja käytetyistä analyyssimenetelmistä. 82_10912oku Paljastuma X X X X X TOS$ Paljastuma , Riuttamäen mineralisaatio K_5366 Paljastuma dioriitti X X X X X K_2018 Paljastuma dioriitti X X X X X X 384_76oku Paljastuma alkaligraniitti X X X X X 2525_oku Paljastuma alkaligraniitti X X X X X K_3969 Lohkare kvartsisyeniitti X X X X X K2693 Lohkare Näyte Tyyppi X-koord. Y-koor. Ohuthie Kivilaji Analyysi Partikkelianalyysi XRF ICP-MS ICP-OES EPMA FESEM kvartsisillimaniittikivi kvartsiepidoottikivi X X X X X K_4338 Lohkare X X X X X K3678 Lohkare alkaligraniitti X X X X X 80_10528oku Lohkare graniitti X X X X X 79_8379oku Lohkare graniitti X X X X X X 78_89oku Lohkare montsograniitti X X X X X 72_758oku Lohkare syeniitti X X X X X 911_63oku Lohkare graniitti X X X X X 71_784oku Lohkare syeniitti X X X X X 71_VM_2oku Lohkare syeniitti X X X X X 427 oku Lohkare montsodioriitti X X X X Lohkare graniitti X X X X X 86_327oku Lohkare dioriitti X X X X X K7277Espoo Lohkare X X X X X K_2438 Lohkare montsoniitti X X X X X 71_310oku Lohkare X X X X X OKU_327/86 Lohkare X

29 5. TULOKSET 5.1 Granitoidien geokemia ja luokittelu Tutkittujen näytteiden pääalkuainekoostumukset on esitetty taulukossa 2. Suurin osa näytteistä on erilaisista lohkareista ja paljastumista, joten näytteiden geokemia on oletettavasti vaihtelevaa, kuten taulukosta 2 ja kuvasta 6 nähdään. Granitoidit on luokiteltu kemiallisesti De la Rochen et al. (1980) mukaan käyttäen heidän R1-R2- diagrammia (Kuva 6). Näytteet hajoavat diagrammilla laajalle alueelle. Näytteet 79_8379oku, 911_63okuja 80_10528oku jäävät diagrammin ulkopuolelle. Taulukko 2. Hiekkapohjan alueen näytteiden pääalkuainekoostumus (p.-%). Näytetunnus Palj./ Lohk. SiO 2 TiO 2 Al 2O 3 Fe 2O 3 MnO MgO CaO Na 2O K 2O P 2O 5 K_5366 P K_2018 P _76oku P _oku P < _10912oku P < <0.014 K_3969 L K_2438 L K_4338 L K2693 L K3678 L < _8379oku L < _89oku L _758oku L _310oku L _63oku L _784oku L _327oku L _VM_2oku L oku L K7277Espoo L _10528oku L <0.014

30 Kuva 6. Granitoidien luokiteltu kemiallisesti De La Rochen et al. (1980) R1-R2- diagrammilla, jossa R1 = [4Si 11(Na + K) 2(Fe + Ti)] ja R2 = Al + 2Mg + 6Ca. Granitoidien geokemiaa kuvaa diagrammit FeOt/(FeOt+MgO) vs SiO2 (kuva 7) ja Na2O+K2O-CaO vs. SiO2 (kuva 8) (Frost et al. 2001), joiden mukaan tutkitut näytteet ovat rautarikkaita ja pääasiassa alkaalisia. Na2O vs. K2O diagrammi (kuva 9) jakaa granitoidit S- ja I-tyypin luokkiin. Whiten ja Chapellin mukaan (1983) I-tyypin granitoidit kuvastavat magmaattisesta lähtöaineksesta syntyneitä sulia ja S-tyyppi sedimenttisestä lähtöaineksesta syntyneitä sulia. Selkeästi suurin osa tutkituista näytteistä on koostumukseltaan I-tyyppiä. Diagrammeista on jätetty pois amfiboliittinäytteet ja näyte 82_10912oku, joka on voimakkaasti mineralisoitunut. 26

31 Kuva 7. Granitoidien jako rauta- ja magnesiumtyypin granitoideihin Frostin et al. (2001) mukaan. Symbolit on selitetty kuvassa 9. Kuva 8. Granitoidien jako alkalisiin, alkali-kalkkisiin, kalkki-alkalisiin ja kalkkisiin Frostin et al. (2001) mukaan. Symbolit on selitetty kuvassa 9. 27

32 Kuva 9. Na2O vs. K2O diagrammin Whiten and Chapellin mukaan (1983). Kolmiot edustavat paljastumia ja ympyrät lohkareita. Näytteiden muuttumista voidaan havainnollistaa geokemiallisilla muuttumiskaavoilla. Kun kivi muuttuu hydrotermisten fluiditoiminnan tuloksena, alkaa plagioklaasi muuttua serisiitiksi ja kloriitiksi. Na2O:n osuus kivessä vähenee muuttumisen myötä ja K2O:n osuus kasvaa, koska K2O on yleensä mobiilimpi (kuva 11 ja 10). Kun Ishikawan muuttumisindeksi AI, joka lasketaan kaavalla AI = 100(K2O+MgO)/(K2O+MgO+Na2O+CaO) (Ishikawa 1976, siteeraus Large et al. 2001), ylittää arvon 60, pidetään kiveä hydrotermisesti muuttuneena (Large et al., 2001). Kuten kuvista 10 ja 11 nähdään, osa näytteistä on hyvin muuttuneita. Tutkittujen näytteiden kemiallinen koostumus vaihtelee muutumiskaavoilla runsaasti välillä Kuvassa 12 Ishikawan muuttumisindeksiä verrataan toiseen muuttumisindeksiin, CCPI, joka lasketaan kaavalla CCPI = 100(MgO+FeO/(MgO+FeO+Na2O+K2O (Large et al. 2001). Kuvaajan keskelle sijoittuvat vähiten muuttuneet näytteen ja kuvaajan reunoja kohden muuttuneet näytteet. Tämän perusteella näytteet 2525_oku, 82_10912oku ja 384_76oku ja 911_63oku ovat kaikkein muuttuneimpia näytteitä. 28

33 Kuva 10. K2O:n määrä Ishikawan muuttumisindeksin (=AI) funktiona. AI = 100(K2O+MgO)/(K2O+MgO+Na2O+CaO) (Ishikawa 1976, siteeraus Large et al. 2001). K2O:n osuus kivessä kasvaa muuttumisasteen myötä. Kuvasta nähdään, kuinka näytteiden muuttumisaste vaihtelee lähes muuttumattomasta voimakkaasti muuttuneeseen. 29

34 Kuva 11. Na2O:n määrä Ishikiwan muuttumisindeksin funktiona (=AI). AI = 100(K2O+MgO)/(K2O+MgO+Na2O+CaO) (Ishikawa 1976, siteeraus Large et al. 2001). Na2O:n osuus kivessä vähenee, kun kiven muuttumisaste kasvaa. Kuvasta nähdään, kuinka näytteiden muuttumisaste vaihtelee runsaasti AI: Kolmiot edustavat paljastumia ja ympyrät lohkareita. 30

35 Kuva 12. CCP-indeksin ja Ishikawan muuttumisindeksin suhde. (CCPI=100(MgO+FeO/(MgO+FeO+Na2O+K2O; (Large et al. 2001) 5.2 Petrografia Jokaisen ohuthieen petrografisen kuvauksen lisäksi alla esitetään SEM-EDSpartikkelianalyysin tuloksia sekä EPMA- ja FESEM-tuloksia. Ohuthieden kivilajinimi perustuu geokemialliseen luokitteluun De La Rochen et al. (1980) mukaan lukuun ottamatta näytteitä 79_8379oku, 911_63oku ja 80_10528oku ja 82_10912 ja näytteiden mineraalien modaalikoostumukseen Näytteet 82_10912oku, TOS$ Näytteet ovat Riuttamäen paljastumasta ja niiden kivilaji on suuntautunut kvartsisillimaniittikivi (Kuva 5). Näyte TOS$ koostuu lähes kokonaan malmimineraaleista. Sen sijaan näytteessä 82_10912oku päämineraaleina ovat 31

36 kalimaasälpä, sillimaniitti ja kvartsi ja aksessorisina mineraaleina muskoviitti ja biotiitti. Näyte on hienorakeista, poikkeuksena karkeat sillimaniittirakeet. Malmimineraalit ovat hyvin karkearakeisia raekoon ollessa keskimäärin 4 mm. Eniten esiintyy omamuotoista arseenikiisua ja vierasmuotoista magneettikiisua ja kuparikiisua (Kuva 13). Aksessorisina mineraaleina on ilmeniittiä (Kuva 14), sinkkivälkettä ja rutiilia. Magneettikiisu on muuttunut rakopintoja pitkin colloform-tyyppisesti markasiitiksi (Kuva 15). Malmimineraalit esiintyvät kiinni toisissaan, ja magnettiikiisu ympäröi omamuotoisia arseenikiisurakeita. Arseenikiisun sisällä on sulkeumana magneettikiisua ja kuparikiisua. Kuva 13 Arseenikiisua, kuparikiisua ja magneettikiisua kvartsidioriitissa. Arseenikiisu on paikoin hieman omamuotoista, kun taas kuparikiisu ja magneettikiisu ovat vierasmuotoisia. Cpy = kuparikiisu, Apy = arseenikiisu, Po = magneettikiisu. Näyte 82_10912oku, ohuthie , heijastava valo, nikolit //. 32

37 Kuva 14. Kuvassa arseenikiisua ja kuparikiisua ja aksessorista ilmeniittiä kvartsidioriitissa. Apy = arseenikiisu, Ilm = ilmeniitti, Cpy = kuparikiisu. Näyte 82_10912oku, ohuthie , heijastava valo, nikolit //. 33

38 Kuva 15. Magneettikiisua, joka on muuttunut rakopintoja pitkin kolloformisesti markasiitiksi. Po = magneettikiisu. Näyte 82_10912oku, ohuthie , heijastava valo, nikolit //. 34

39 Taulukko 3. Partikkelianalyysi SEM-EDS-menetelmällä näytteen 82_10912oku ohuthieestä. Mineraali Mineraalipartikkeleiden lukumäärä % kaikista mineraaleista Mineraalien kokonaispinta-ala (µm 2 ) % kokopintaalasta Löllingiitti Bi Th-mineraali Fe-Ti -oxidi U-mineraali Lyijyhohde Monatsiitti AgS Pb-oksidi Arseenikiisu Kuparikiisu Rutiili Summa Partikkelianalyysissä löydettiin hieman hopeasulfidia ja vismuttia (Taulukko 3). Mikroanalysaattorilla havaittiin vismutin sijaitsevan metallisena arseenikiisussa. Hopea sijaitsee argentopyriitissä (AgFeS3) lyijyhohteen kanssa silikaatissa, kun taas metallinen hopea sijaitsee sulkeumina löllingiitissä. (Liite 2) Löllingiitillä on arseenikiisukehä, jonka paksuus vaihtelee (Kuva 16). Optisesti löllingiitin ja arseenikiisun erottaminen on vaikeaa samankaltaisten optisten ominaisuuksien vuoksi, mutta sen sijaan EDS-kuvassa niillä on selvä ero (Kuva 16). Röntgenmikroanalysaattorilla löllingiitistä löytyi paikoin metallisia vismuttisulkeumia. 35

40 Kuva 16. EDS-kuva löllingiitistä, jota ympäröi vaihtelevan kokoinen arseenikiisukehä. Pisteestä A on mitattu koostumus As 61,2 p.-%, Fe 36,5 p.-% ja pisteestä B 18,5 p.-% S, 47,8 p.-% As ja 34.6 p.-% Fe. Näyte 82_10912oku Näyte K_5366 Näyte on paljastumasta, joka sijaitsee alueen lounaisosassa (Kuva 5). Se on kivilajiltaan keskirakeinen dioriitti. Päämineraaleina esiintyy sarvivälke, kvartsi ja plagioklaasi. Rakenne on heikosti suuntautunut ja granoblastinen. Kiteet esiintyvät vierasmuotoisina. Näytteessä on kaksi malmimineraalijuonta. Juonissa ja juonen lähistössä esiintyy muuttumista, jossa plagioklaasi on serisiittiytynyt. Näytteessä on malmimineraaleja noin 5 %. Kuparikiisua, rikkikiisua ja sinkkivälkettä esiintyy karkearakeisempana ja hienorakeisena kahdessa juonessa (Kuva 17). Juonien suunta noudattaa ohuthieen yleistä suuntautuneisuutta. Opaakkien mineraalien raekoko juonissa on noin 0,5 mm. Läpi ohuthieen esiintyy pirotteena sinkkivälkettä, jonka reakoko on noin 0,1 mm (Kuva 18). 36

41 Kuva 17. Keskirakeinen dioriitti, jossa on sinkkivälkepirotetta. Kuvassa on juoni, jossa on karkearakeista kuparikiisua ja sinkkivälkettä. Cpy = kuparikiisu, Sp = sinkkivälke. Näyte K_5366, ohuthie , heijastava valo, nikolit //,. 37

42 Kuva 18. Keskirakeinen dioriitti, jossa on sinkkivälkettä pirotteena. Kuvasta näkyy sinkkivälkkepirotteen vaihteleva raekoko. Sp = sinkkivälke. Näyte K_5366, ohuthie , heijastava valo, nikolit //. Taulukko 4. Partikkelianalyysi näytteestä K_5366. Mineraali Mineraalipartikkeleide n lukumäärä % kaikista mineraaleista Mineraalien kokonaispintaala (μm 2 ) % koko pinta-alasta Bi AgTe-pitoinen mineraali Summa Partikkelianalyysin teko on keskeytynyt, ja vain erittäin pieni osa, alle 0.5% ohuthieen pinta-alasta on tutkittu (Taulukko 4). Mikroanalysaattorilla löytyi klinopyrokseenissa sulkeumina matildiittia, hessiittiä ja rautarikasta stroymeyeriittia hyvin pienirakeisena raekoon ollessa alle 10 μm (liite 2). Silikaateissa on myös sulkeumina sinkkirikasta greenokiittia (liite 2). 38

43 5.1.3 Näyte K_2018 Näyte on otettu paljastumasta, joka sijaitsee luoteeseen Hiekkapohjan alueelta (Kuva 5). Näytteen kivilaji on suuntautumaton dioriitti. Päämineraaleina on sarvivälke, kvartsi ja plagioklaasi. Sarvivälkkeen keskimääräinen raekoko on 2 mm halkaisijaltaan. Karkeamman sarvivälkkeen seassa on omina osueina plagioklaasia ja kvartsia, joiden raekoko on keskimäärin 0.5 mm halkaisijaltaan. Kaikki mineraalit ovat vierasmuotoisia ja raekoko vaihtelee. Malmimineraalit esiintyvät läpi ohuthieen. Niiden osuus on 5 % ohuthieen pinta-alasta. Eniten esiintyy kuparikiisua ja magneettikiisua vaihtelevan kokoisina, vierasmuotoisina rakeina. Niiden keskimääräinen raekoko on 0.1 mm halkaisijaltaan. Aksessorisina malmimineraaleina ovat lyijyhohde, sinkkivälke, arseenikiisu ja ilmeniitti (Kuva 19). Malmimineraalit esiintyvät pääasiassa sarvivälkerakeiden välissä. Kuparikiisu esiintyy magneettikiisun ja pyriitin kanssa yhteenkasvaneena. Malmimineraalit ovat pääosin muuttumattomia, vaikkakin magneettikiisu on paikoin muuttunut kolloformisesti markasiitiksi (Kuva 20). 39

44 Kuva 19. Kuparikiisua, lyijyhohdetta, ilmeniittiä ja sinkkivälkettä dioriitissa. Kolme jälkimmäistä esiintyy kuparikiisun yhteydessä, kun taas kuparikiisu muodostaa myös itsenäisiä rakeita. Cpy = kuparikiisu, Sp = sinkkivälke, Gn = lyijyhohde, Ilm = ilmeniitti. Näyte K_2018, ohuthie , heijastava valo, nikolit //. Kuva 20. Kuparikiisua, magneettikiisua ja markasiittia dioriitissa. Magneettikiisu on muuttunut kolloformisesti markasiitiksi. Cpy = kuparikiisu, Po = magneettikiius, Mrc = markasiitti. Näyte K_2018, ohuthie , heijastava valo, nikolit //. 40

45 Taulukko 5. Partikkelianalyysi SEM-EDS-menetelmällä näytteestä K_2018. Mineraali Mineraalipartikkeleiden lukumäärä % kaikista mineraaleista Mineraalien kokonaispintaala (μm 2 ) % koko pinta-alasta Lyijyhohde Metallinen Bi Kuparikiisu Lyijyoksidi Sinkkivälke Rikkikiisu Arseenikiisu Magneettikiisu Hopeasulfidi Rautaoksidi Monatsiitti Kobolttihohde Gudmundite Bi-Te-pitoinen mineraali AgSbS NiSb Tennantiitti Au-pitoinen mineraali AgTe Stanniitti Scorodite Electrum Summa Tutkitun ohuthieen pinta-alasta vain 8,5 % on tutkittu partikkelianalyysissä (Taulukko 5). Mikroanalyysissä löydettiin stefaniittia (Ag5SbS4) yhdessä lyijyhohteen ja metallisen vismutin kanssa kuparikiisun yhteydessä. Metallinen hopea esiintyy sinkkivälkkeessä ja kuparikiisussa yhdessä magneettikiisun kanssa. Samassa rakeessa on sulkeumana myös lyijyhohderae. Näyte sisältää runsaasti kadmiumia; sinkkivälke on Cd-pitoinen ja näytteestä löytyy myös Cd-sulfidia. Näytteestä löydettiin myös volynskiittiä (AgBiTe2) kuparikiisun ja arseenikiisun välistä (liite 2). 41

46 5.1.4 Näyte 384_76oku Näyte on paljastumasta. Kivilaji on keskirakeinen ja suuntautumaton alkaligraniitti. Päämineraaleina ovat kvartsi, maasälpä ja biotiitti ja aksessorisena mineraalina esiintyy granaattia. Näyte on muuttunut, plagioklaasi on serisiittiytynyt. Näytteen keskimääräinen raekoko on 1 mm. Näyte on paikoin muuttunut (noin 10 % ohuthieen pinta-alasta). Malmimineraaleja on 35 % ohuthieen pinta-alasta. Eniten esiintyy karkeaa, paikoin lähes omamuotoista arseenikiisua, jonka keskimääräinen halkaisija on n. 5 mm (Kuva 21). Arseenikiisun lisäksi esiintyy karkearakeista, vierasmuotoista kuparikiisua ja rikkikiisua ja aksessorisena mineraalina sinkkivälkettä. Malmimineraalien esiintyminen vaihtelee karkearakeisesta, lähes massiivisesta muodosta, muutamiin pieniin rakeisiin (Kuva 22). Kuva 21. Lähes omamuotoista arseenikiisua ja vierasmuotoista kuparia alkaligraniitissa. Arseenikiisu on hyvin karkearakeista. Cpy = kuparikiisi, Apy = arseenikiisu. Näyte 384_76oku, ohuthie , heijastava valo, nikolit //. 42

47 Kuva 22. Rikkikiisua, kuparikiisua ja arseenikiisua alkaligraniitissa. Py = rikkikiisu, Apy = arseenikiisu. Näyte 384_76oku, ohuthie , heijastava valo, nikolit //. 43

48 Taulukko 6. Partikkelianalyysi SEM-EDS-menetelmällä näytteestä 384_76oku. Mineraali Mineraalipartikkeleiden lukumäärä % kaikista mineraaleista Mineraalien kokonaispinta-ala (μm 2 ) % kokopintaalasta Bi Arseenikiisu Löllingiitti Cu-mineraali Lyijyhohde Monatsiitti Kuparikiisu Sinkkivälke Lyijyoksidi Scorodite Ksenotiimi Rikkikiisu Pb-pitoinen molybdeenihohde Metamorf. Femineraali Tennantiitti Zirkoni Rutiili Th-mineraali U-mineraali Magneettikiisu Bi-ja Te-pitoinen mineraali AgTe Summa Taulukosta 6 käy ilmi, että näyte on pääosin arseenikiisua, joka on samassa linjassa optisten havaintojen kanssa. Näyte on Bi-rikas ja EPMA-analyysissä on löydetty hessiittiä (Ag2Te) ja metallista vismuttia silikaateista ja gustaviittia (AgPbBi3S6) löllingiitin ja arseenikiisun välistä (Liite 2). Myös BiPb-seosta esiintyy silikaateissa Näyte 2525_oku Näyte on paljastumasta, joka sijaitsee tutkimusalueen pohjoisosassa (Kuva 3). Kivilaji on keskirakeinen, lievästi suuntautunut alkaligraniitti. Päämineraalit ovat kalimaasälpä ja kvartsi. Aksessorisina mineraaleina on biotiittia ja epidoottia. Näytteen plagioklaasi on serisiittiytynyt. 44

49 Malmimineraaleja on 35 % ohuthieen pinta-alasta. Eniten esiintyy karkeina rakeina lähes omamuotoista arseenikiisua. Arseenikiisun keskimääräinen raekoko on 2 mm (Kuva 23). Lisäksi esiintyy vierasmuotoista, keskirakeista kuparikiisua, rikkikiisua ja sinkkivälkettä. Kuparikiisu esiintyy yhdessä sinkkivälkkeen kanssa. Aksessorisena malmimineraalina esiintyy magneettikiisua rikkikiisussa sulkeumina (Kuva 24). Kuva 23. Omamuotoista arseenikiisua keskirakeisessa alkaligraniitissa. Apy = arseenikiisu. Näyte 2525_oku, ohuthie , heijastava valo, nikolit //. 45

50 Kuva 24. Rikkikiisua keskirakeisessa alkaligraniitissa. Kuvassa näytteen aksessoriset malmimineraalit ovat rikkikiisu, kuparikiisu ja pyriitin sisällä sulkeumana magneettikiisu. Po = magneettikiisu, Cpy = kuparikiisu, Py = rikkikiisu. Näyte 2525_oku, ohuthie , heijastava valo, nikolit //. 46

51 Taulukko 7. Partikkelianalyysi SEM-EDS-menetelmällä näytteestä 2525_oku. Mineraali Mineraalipartikkeleiden lukumäärä % kaikista mineraaleista Mineraalien kokonaispinta-ala (µm 2 ) % kokopintaalasta Arseenikiisu Löllingiitti Bi Monatsiitti Scorodite Rikkikiisu Sinkkivälke Kuparikiisu Pb-pitoinen molybdeenihohde Lyijyhohde Zirkoni Lyijyoksidi Tennantiitti Summa Taulukon 7 tulokset mukailevat optisesti saatuja tuloksia. EPMA-analyysissä on löydetty arseenikiisussa metallista vismuttia ja vismuttihohdetta. Silikaateissa on sulkeumana gustaviittia ja vismuttihohdetta ja Ag-Sb-seosta. Metallista vismuttia löytyi arseenikiisun ja löllingiitin välistä (liite 2) Näyte K_3969 Näyte on otettu kvartsisyeniittilohkareesta, joka sijaitsee keskellä Hiekkapohjan aluetta (Kuva 5). Päämineraalina on kvartsi ja aksessorisina mineraaleina kalimaasälpä, granaatti, biotiitti, muskoviitti, plagioklaasi ja epidootti. Näyte on serisiittiytynyt ja hiertynyt. Kvartsin raekoko vaihtelee pienestä hiertyneestä karkearakeisempaan (0,1 1,0 mm). Malmimineraaleja on 10 % ohuthieen pinta-alasta. Eniten esiintyy sinkkivälkettä, rikkikiisua ja magneettikiisua. Aksessorisina malmimineraaleina esiintyy kuparikiisua, arseenikiisua ja lyijyhohdetta. Kaikki malmimineraalit esiintyvät pieninä rakeina läpi ohuthieen (Kuva 25). Sinkkivälke, rikkikiisu ja magneettikiisu esiintyvät myös 47

52 karkearakeisimpina kasaumina (Kuva 26). Magneettikiisu on muuttunut colloformtyyppisesti markasiitiksi (Kuva 24). Kuva 25. Malmimineraalipirote kvartsisyeniitissä. Sp = sinkkivälke, Gn = lyijyhohde. Näyte K_3969, ohut hie , heijastava valo, nikolit //. 48

53 Kuva 26. Sinkkivälkettä ja magneettikiisua ja aksessorista lyijyhohdetta kvartsisyeniitissä. Magneettikiisu on muuttunut kolloformisesti rakoja pitkin markasiitiksi. Magneettikiisu esiintyy sulkeumana silikaatissa. Sp = sinkkivälke, Po = magneettikiisu, Gn = lyijyhohde. Näyte K_3969, ohuthie , heijastava valo, nikolit //. 49

54 Taulukko 8. Partikkelianalyysi SEM-EDS-menetelmällä näytteestä K_3969. Mineraali Mineraalipartikkeleiden lukumäärä % kaikista mineraaleista Mineraalien kokonaispintaala (µm 2 ) % kokopintaalasta Lyijyhohde Monatsiitti Lyijyoksidi Sinkkivälke Kuparikiisu Rikkikiisu Th-Mineraali Pb-pitoinen molybdeenihohde Arseenikiisu AgS Magneettikiisu Stanniitti Zirkoni Fe-Ti-oksidi Rutiili Löllingiitti Sn-mineraali Bi Summa Partikkelianalyysituloksissa esiintyy eniten lyijyhohdetta, jota optisissa havainnoissa on vain aksessorisesti (Taulukko 8). Mikroanalysaattorianalyysissa löytyi akantiittia (Ag2S) lyijyhohteen kanssa silikaatissa ja hopeasulfidia sarvivälkkeestä (Liite 2) Näyte K_2438 Näyte on lohkareesta, joka sijaitsee tutkimusalueen kaakkoisosassa (Kuva 5). Kivilaji on suuntautumaton ja keskirakeinen graniitti. Päämineraaleina on kalimaasälpä, plagioklaasi ja kvartsi ja aksessorisina mineraaleina klinopyrokseeni ja granaatti. Kalimaasälpä muodostaa karkeita hajarakeita. Malmimineraaleja on hyvin vähän, noin 1 % ohuthieen pinta-alasta. Rakeet ovat hyvin pieniä ja muuttuneita. Ohuthieen päällä oleva vuosia vanha hiilestys ei lähde pois, jonka vuoksi alkuperäistä mineraalia on vaikea tunnistaa. 50

55 Taulukko 9. Feature-analyysi SEM-EDS-menetelmällä näytteestä K_2438. Mineraali Mineraalipartikkeleiden lukumäärä % kaikista mineraaleista Mineraalien kokonaispinta-ala (µm 2 ) % kokopintaalasta Lyijyhohde AgS Lyijyoksidi Cu-mineraali Baryytti Sinkkivälke Monatsiitti Kuparikiisu Th-Mineraali Löllingiitti Arseenokiisu Summa Näytteestä on tutkittu vain pieni osa, µm 2 (Taulukko 9). Partikkelianalyysin ja FESEM-tutkimusten perusteella näyte sisältää kupari- ja lyijymineraaleja. Mikroanalysaattorianalyysin mukaan hopeaa esiintyy erikoisissa aggregaateissa, joissa on akantiittia, tunnistamatonta Ag-Pb-Fe-Cu-S-yhdistettä ja kuparikiisua tai kupriittia (liite 2) Näyte K2693 Näyte on otettu lohkareesta tutkimusalueen luotoisosasta. Se on erittäin voimakkaasti muuttunut epidootti-kvartsikivi. Malmimineraaleja on vähän, noin 2 % ohuthieen pintaalasta. Eniten esiintyy vierasmuotoista sinkkivälkettä, rikkikiisua ja kuparikiisua. Edellä mainittuja esiintyy pienirakeisena pirotteena (Kuva 27) ja myös isompina rakeina (Kuva 28). Aksessorisena malmimineraalina on arseenikiisua. 51

56 Kuva 27. Kuparikiisua, rikkikiisua ja sinkkivälkettä muuttuneessa kvartsiepidoottikivessä. Malmimineraalit esiintyvät vierasmuotoisena pirotteena läpi ohuthieen. Sp = sinkkivälke, Py = rikkikiisu. Näyte K2693, ohuthie , heijastava valo, nikolit //. 52

57 Kuva 28. Kuparikiisua, rikkikiisua ja sinkkivälkettä muuttuneessa kvartsiepidoottikivessä. Rikkikiisu esiintyy kuparikiisun sisällä. Sinkkivälkkeen reunoilla ja sisällä on pieniä kuparikiisurakeita. Sp = sinkkivälke, Py = rikkikiisu, Cpy = kuparikiisu. Näyte K2693, ohuthie , heijastava valo, nikolit //. 53

58 Taulukko 10. Partikkelianalyysi SEM-EDS-menetelmällä näytteestä K2693. Mineraali Mineraalipartikkeleiden lukumäärä % kaikista mineraaleista Mineraalien kokonaispintaala (µm 2 ) % koko pintaalasta Lyijyhohde Sinkkivälke Bi Arseenikiisu Kuparikiisu Kobolttihohde AgS Lyijyoksidi Gersdorffite Baryytti Rikkikiisu Löllingiitti Scorodite Fe-oxidi Stanniitti Summa Partikkelianalyysin tulokset ovat yhdenmukaisia optisten havaintojen kanssa (Taulukko 9). Mikroanalyysin mukaan silikaatin ja kuparikiisun yhteydessä esiintyy matildiittia (AgBiS2) ja lyijyhohdetta. Matildiittia esiintyy lyijyhohteen ja kuparikiisun kanssa sekä arseenikiisun ja lyijyhohteen yhteydessä Näyte K3678 Näyte on lohkareesta, joka sijaitsee Hiekkapohjan alueen keskiosissa (Kuva 5). Kivilaji on alkaligraniitti ja päämineraaleina on kvartsi, kalimaasälpä ja plagioklaasi. Aksessorisina mineraaleina esiintyy biotiittia, muskoviittia ja granaattia. Näyte on suuntautumaton ja hienorakeinen keskimääräisen raekoon ollessa alle 1 mm. Malmimineraaleja on 5 % ohuthieen pinta-alasta. Eniten esiintyy kuparikiisua, sinkkivälkettä ja lyijyhohdetta (Kuva 29). Rakeet esiintyvät yhdessä ja erikseen. Edellä mainitut mineraalit esiintyvät muutamana karkeampana rakeena ja myös hienorakeisena epäsäännöllisesti läpi ohuthieen. Kuparikiisu on paikoin muuttunut borniitiksi. Grafiitti esiintyy suomumaisesti (Kuva 30) ja on hieman muuttunut. 54

59 Kuva 29. Karkearakeista kuparikiisua alkaligraniitissa. Kuparikiisun yhteydessä esiintyy sinkkivälkettä ja lyijyhohdetta. Lyijyhohde ja sinkkivälke esiintyvät myös omina rakeinaan. Cpy = kuparikiisu, Sp = sinkkivälke, Gn = lyijyhohde. Näyte K3678, ohuthie , heijastava valo, nikolit //. 55

60 Kuva 30. Grafiittia kuparikiisun yhteydessä alkaligraniitissa. Kuparikiisu on vierasmuotoinen ja grafiitti esiintyy harmaina suomuina. Cpy = kuparikiisu. Näyte K3678, ohuthie , heijastava valo, nikolit //. 56

61 Taulukko 11. Partikkelianalyysi SEM-EDS-menetelmällä näytteestä K3678. Mineraali Mineraalipartikkeleiden lukumäärä % kaikista mineraaleista Mineraalien kokonaispinta-ala (µm 2 ) % koko pintaalasta Lyijyhohde Pb-pitoinen molybdeenihohde Kuparikiisu Monatsiitti Lyijyoksidi Stanniitti Sinkkivälke AgS Zirkoni Bi Sn-mineraali Th-mineraali U-mineraali Rikkikiisu Cu-mineraali Summa Optiset havainnot tukevat partikkelianalyysin tuloksia lyijyhohteen osalta(taulukko 11). Molybdeenihohdetta ei löytynyt optisella mikroskoopilla eikä FESEM:llä. Mikroanalysaattoritutkimusten mukaan esiintyy stanniittia lyijyhohteen yhteydessä ja sulkeumana kuparikiisussa ja hopeaa koostumuksella AgCuS ja AgPbS esiintyy silikaattien välissä. Lyijyhohteen ja kuparikiisun yhteydessä on akantiittia (Liite 2) Näyte 80_10528oku Näyte on otettu keskirakeisesta graniittilohkareesta. Päämineraaleina on kvartsi ja kalimaasälpä ja voimakkaasti serisiittiytynyt plagioklaasi, joiden keskimääräinen raekoko on 1 mm. Aksessorisina mineraaleina ovat muskoviitti ja biotiitti. Malmimineraalit muodostavat 5 % ohuthieen pinta-alasta. Eniten esiintyy magnetiittia, kuparikiisua ja rikkikiisua. Aksessorisena mineraalina esiintyy sinkkivälkettä. Malmimineraalit esiintyvät noin 5 mm leveällä vyöhykkeellä, joka ei kuitenkaan ole juoni (Kuva 31). Malmimineraalit ovat vierasmuotoisia ja hienorakeisia 57

62 (keskimääräinen raekoko alle 1,0 mm). Magnetiittirakeet ovat hapettuneet osin hematiitiksi (Kuva 32). Kuva 31. Malmimineraalien muodostama vyöhyke keskirakeisessa graniitissa. Näyte 80_10528oku, ohuthie , heijastava valo, nikolit //. 58

63 Kuva 32. Magnetiittirakeita, jotka ovat kokonaan tai lähes tulkoon kokonaan martiittiutuneet. Mgt = magnetiitti, Hem = hematiitti. Näyte 80_10528oku, ohuthie , Heijastava valo, nikolit //. Taulukko 12. Partikkelianalyysi SEM-EDS-menetelmällä näytteestä 80_10528oku. Mineraali Mineraalipartikkelien lukumäärä % kaikista mineraaleista Mineraalien kokonaispintaala (µm 2 ) % koko pintaalasta Roquesiitti Sinkkivälke Sn-mineraali Monatsiitti Kuparikiisu Cu-mineraali Rikkikiisu Stanniitti Rutiili Lyijyhohde Summa Tutkittavan ohuthieen pinta-alasta on analysoitu vain hyvin pieni osa, µm 2 (Taulukko 12). Tämä todennäköisesti vääristää malmimineraalien jakautumista. 59

64 Mikroanalysaattorianalyysin mukaan roquesiitti (CuInS2) esiintyy sinkkivälkkeen ympärillä. Mikroanalysaattorianalyysin mukaan myös kassiteriittia esiintyy magneettikiisun sulkeumana ja sinkkivälkkeen yhteydestä (Liite 2) Näyte 79_8379oku Näyte on otettu graniittilohkareesta. Päämineraaleina on kvartsi ja kalimaasälpä. Aksessorisina mineraaleina on granaattia, serisiittiytynyttä plagioklaasia, malmimineraaleja ja biotiittia. Raekoko vaihtelee hienorakeisesta karkearakeiseen. Näyte on lievästi suuntautunut. Karkearakeisempi kvartsi muodostaa suuntautuneisuuden kanssa juonimaisen rakenteen. Myös kalimaasälpä muodostaa karkeita hajarakeita raekoon ollessa keskimäärin 2 cm. Malmimineraalit muodostavat 5 % ohuthieen pinta-alasta. Päämalmimineraalina on kuparikiisu, joka esiintyy isoina kausaumina, pirotteen kaltaisesti pienirakeisena ja biotiitin raoissa. Toisena päämalmimineraalina on magnetiitti, joka on hapettunut osittain hematiitiksi (Kuva 33). Magnetiitti esiintyy karkearakeisina rakeina ja biotiitin raoissa (Kuva 34). Aksessorisena mineraalina on sinkkivälkettä, joka on kuparikiisussa sulkeumana. Muita aksessorisia mineraaleja ovat kassiteriitti ja kovelliitti. 60

65 Kuva 33. Kuparikiisua ja magnetiittia graniitissa. Magnetiitti on osittain hapettunut hematiitiksi. Magnetiittia esiintyy kuparikiisussa sulkeumana ja itsenäisinä rakeina. Kuvan yläosassa hieman tummemman harmaana näkyy myös sinkkivälkettä sulkeumana. Sp = sinkkivälke, Mgt = magnetiitti, Hem = hematiitti. Näyte 79_8379oku, ohuthie , heijastava valo, nikolit //. 61

66 Kuva 34. Magnetiittia ja kuparikiisua biotiitin raoissa. Cpy = kuparikiisu, Mgt = magnetiitti. Näyte 79_8379oku, ohuthie , heijastava valo, nikolit //. Taulukko 13. Partikkelianalyysi SEM-EDS-menetelmällä näytteestä 79_8379oku. Mineraali Mineraalipartikkeleiden lukumäärä % kaikista mineraaleista Mineraalien kokonaispinta-ala ( µm 2 ) % koko pintaalasta Sn-mineraali AgS Kuparikiisu Bi Stanniitti Sinkkivälke Lyijyhohde Ksenotiimi Cu-mineraali Summa Partikkelianalyysillä on tutkittu vain hyvin pieni osa ohuthieen pinta-alasta (Taulukko 13). Tulokset ovat pääosin yhdenmukaiset optisten havaintojen kanssa. Mikroanalyysillä löytyi minirakeita akantiittia kuparikiisun ja sinkkivälkkeen 62

67 yhteydessä. Sinkkivälke on Cd-pitoista. Korkein mitattu Cd-pitoisuus on 0,89 p.-%. Kuparikiisussa on muutamia millimikronin kokoisia Bi-sulkeumia (liite 1). Näytteestä löydettiin kaksi noin 50 μm:n kokoista raetta roquesiittia (CuInS2). Muutama alle 50 μm:n rae matildiittia (AgBiS2) löytyi sinkkivälkkeen yhteydestä. Tulokset on esitetty liitteessä Näyte 78_89oku Näyte on montsograniittilohkareesta, joka sijaitsee alueen länsiosassa (Kuva 5). Päämineraalina ovat hienorakeiset kvartsi, plagioklaasi ja muskoviitti. Aksessorisena on granaatti, muskoviitti ja kalimaasälpä. Näytteessä on kaksi juonta, jossa kvartsi on karkearakeista ja jossa suurin osa malmimineraaleista esiintyy. Läpi näytteen, pois lukien juonet, esiintyy pirotemaisesti pientä granaattia. Malmimineraaleja on 10% ohuthieen pinta-alasta. Yleisempiä malmimineraaleja on kuparikiisu ja rikkikiisu. Aksessorisina malmimineraaleina esiintyy sinkkivälkettä ja arseenikiisua. Malmimineraalit sijaitsevat yleensä karkearakeisena juonissa (Kuva 35) ja magnetiitti esiintyy läpi ohuthieen pienirakeisena pirotteena (keskimääräinen raekoko alle 1 mm halkaisijaltaan) (Kuva 36). 63

68 Kuva 35. Magnetiittia pirotteena montsograniitissa kuparikiisu- ja rikkikiisupitoisenjuonen ylä- ja alapuolella. Kuparikiisu ja rikkikiisu esiintyvät juonessa kvartsin välitilassa. Cpy = kuparikiiisu, Py = rikkikiisu. Näyte78_89oku, ohuthie , heijastava valo, nikolit //. 64

69 Kuva 36. Erikokoisia magnetiittirakeita montsograniitissa. Rakeet esiintyvät pirotteen tavoin läpi ohuthieen. Kuvassa näkyy myös muutama hyvin pieni kuparikiisurae. Cpy = kuparikiisu, Mgt = magneettikiisu. Näyte78_89oku, ohuthie , heijastava valo, nikolit //. 65

70 Taulukko 14. Partikkelianalyysi SEM-EDS-menetelmällä näytteestä 78_89oku. Mineraali Mineraalipartikkelien lukumäärä % kaikista mineraaleista Mineraalien kokonaispinta-ala (µm 2 ) % koko pintaalasta Monatsiitti Baryytti Sinkkivälke Kuparikiisu Rautaoksidi Lyijyhohde Kassiteriitti Bi-Te-mineraali Kobolttihohde Bi Ag-Temineraali Fe-Ti -oxidi Bi-Te-mineraali Summa Ohuthiestä on tutkittu vain pieni osa, vain 32867,4 µm 2 (Taulukko 14). Mikroanalyysien mukaan näytteessä on monta erilaista hopean faasia. Kuparikiisun reunoilla on naumanniittia (Ag2Se) ja tunnistamattomia AgSeBiCuFeS- ja BiAgCuSTe-faaseja. Kuparikiisusta löytyy hessiittiä koboltiitin sulkeumana. Kuparikiisussa myös sinkkivälke rae, jonka sisällä sulkeumana hessiittiä, koboltiittiä ja tunnistamatonta BiPbTelluridia. Kassiteriittirae esiintyy Cd-pitoisen sinkkivälkkeen ja kuparikiisun kanssa (Liite 2) Näyte 72_758oku Näyte on lohkareesta, joka on alueen keskiosissa (Kuva 5). Kivilaji on suuntautumaton ja keskirakeinen syeniitti ja päämineraaleina on kalimaasälpä, kvartsi ja plagioklaasi. Aksessorisina mineraaleina esiintyy biotiittia, granaattia ja sarvivälkettä. Malmimineraaleja on 5 % ohuthieen pinta-alasta. Päämalmimineraaleina on magnetiitti, joka on paikoin muuttunut hematiitiksi, ja rikkikiisu, joka on muuttunut kolloformisesti markasiitiksi (Kuva 37). Markasiitti esiintyy rikkikiisun sisällä muodostaen kehärakenteen. Aksessorisena on kuparikiisua, sinkkivälkettä ja grafiittia. Magnetiitti esiintyy läpi ohuthieen ja keskimääräinen raekoko on 0,5 mm halkaisijaltaan. Pyriitti 66

71 esiintyy karkearakeisempana ja lähinnä yhdessä keskittymässä. Muutama pieni rae esiintyy yhdessä sinkkivälkkeen kanssa. Kuva 37. Karkea rikkikiisurae syeniitissä. Rikkikiisu on muuttunut kolloformisesti markasiitiksi rakeiden sisältä. Py = rikkikiisu, Mrc = markasiitti. Näyte 72_758oku, ohuthie , heijastavavalo, nikolit //. Taulukko 15. Partikkelianalyysi SEM-EDS-menetelmällä näytteestä 72_758oku. Mineraali Mineraalipartikkelien lukumäärä % kaikista mineraaleista Mineraalien kokonaispinta-ala (µm 2 ) % koko pintaalasta Lyijyhohde Monatsiitti Ksenotiimi Sinkkivälke Bi Th-mineraali U-mineraali Kobolttihohde Co-pitoinen löllingiitti Au-mineraali Summa

72 Ohuthieestä on analysoitu vain hyvin pieni pinta-ala (Taulukko 15). Tulos poikkeaa optisesti tunnistetuista mineraaleista. Mikroanalysaattorianalyysin tuloksissa löytyi tunnistamatonta AgPbBiS-yhdistettä ja matildiittia sinkkivälkkeessä (liite 2) Näyte 911_63oku Näyte on lohkareesta, joka sijaitsee alueen pohjoisosassa (Kuva 5). Kivilaji on graniittia, jossa päämineraaleina kvartsi ja kalimaasälpä ja serisiittiytynyt plagioklaasi. Aksessorisina mineraaleina on biotiittia, ja monaziittia. Keskimääräinen raekoko on 1 mm, ja näyte on suuntautunut. Kvartsi esiintyy karkearakeisempana vyöhykkeissä, joissa myös malmimineraalit esiintyvät. Malmimineraaleja on 10% ohuthieen pinta-alasta. Yleisimmat malmimineraalit ovat karkearakeinen, paikoin omamuotoinen arseenikiisu (Kuva 38) ja rikkikiisu. Aksessorisina malmimineraaleina on kuparikiisua ja sinkkivälkettä. Malmimineraalit esiintyvät vyöhykkeinä. Kuparikiisun ja sinkkivälkkeen yhteenkasvettuminen on yleistä (Kuva 39). Rikkikiisu on vierasmuotoista ja karkearakeisena ja pitää sisällään hieman kuparikiisua sulkeumana. 68

73 Kuva 38. Karkearakeista ja omamuotoista arseenikiisua ja pienempi rae sinkkivälkettä graniitissa. Malmimineraalit esiintyvät vyöhykkeissä. Aspy = arseenikiisu. Näyte 911_63oku, ohuthie , heijastava valo, nikolit //. 69

74 Kuva 39. Kuparikiisurae graniitissa, jossa sinkkivälkettä ja muutaman rae rikkikiisua. Kuvassa on myös omana rakeena rikkikiisu, joka on hieman muuttunut rakeen ulkoreunoilta. Py = rikkikiisu, Sp = sinkkivälke, Cpy = kuparikiisu. Näyte 911_63oku, ohuthie , heijastava valo, nikolit //. Taulukko 16. Partikkelianalyysi SEM-EDS-menetelmällä näytteestä. 911_63oku. Mineraali Mineraalipartikkelien lukumäärä % kaikista mineraaleista Mineraalien kokonaispinta-ala (µm 2 ) % koko pintaalasta Sinkkivälke Arseenikiisu Monatsiitti Bi Löllingiitti Ksenotiimi Lyijyhohde Lyijyoksidi Rikkikiisu Kuparikiisu Scorodiitti Fe-Ti-oksidi Summa

75 Taulukon 16 mukaan optisesti tunnistetut mineraalit vastaavat toisiaan hyvin. Mikroanalyysissa sinkkivälke osoittautui Cd-pitoiseksi; korkeimmillaan sinkkivälke sisältää 5,25 p.-% kadmiumia. Kalimaasälvän sisältä löytyi vismuttiselenidiä ja lyijypitoista vismuttihohdetta ((Bi,Pb)2S3). Yhtään hopean faasia ei tunnistettu (liite 2) Näyte 71_784oku Näyte on lohkareesta, joka sijaitsee alueen pohjoisosassa (Kuva 5). Kivilaji on suuntautumaton, pienirakeinen ja muuttunut syeniitti. Sen päämineraaleina on kvartsia ja plagioklaasia ja aksessorisena mineraaleina on biotiittia ja serisiittiä. Malmimineraalit muodostavat 10 % ohuthieen pinta-alasta. Eniten esiintyy magneettikiisua ja sinkkivälkettä. Aksessorisina mineraaleina esiintyy kuparikiisua, rikkikiisu ja arseenikiisua. Sinkkivälke esiintyy sekä karkearakeisena että hyvin pienirakeisena läpi ohuthieen. Sinkkivälke pitää sisällään sulkeumina magneettikiisua (Kuva 40). Hienorakeinen sinkkivälke esiintyy kasaumina (Kuva 41). Magneettikiisu on pääosin muuttunut kolloformisesti markasiitiksi (Kuva 42). 71

76 Kuva 40. Karkea sinkkivälkerae syeniitissä. Sinkkivälkkeen sisällä on sulkeumana magneettikiisua. Karkean rakeen ympärillä nähtävissä hyvin hienorakeista sinkkivälkettä ja magneettikiiisua. Sp = sinkkivälke, Po = magneettikiisu. Näyte 71_784oku, ohuthie , heijastava valo, nikolit //. 72

77 Kuva 41. Hyvin pientä sinkkivälkettä syeniitissä. Kuva edustaa näytteen tyypillistä pölymäisesti esiintyvää sinkkivälkettä. Malmimineraalit ovat sulkeumina silikaateissa ja myös silikaattien välissä. Sp = sinkkivälke. Näyte 71_784oku, ohuthie , heijastava valo, nikolit //. 73

78 Kuva 42. Kolloformista muuttumista magneettikiisussa. Kuvassa on lisäksi muutama sinkkivälkerae. Mrc = markasiitti, Sp = sinkkivälke. Näyte 71_784oku, ohuthie , heijastava valo, nikolit //. 74

79 Taulukko 17. Partikkelianalyysi SEM-EDS-menetelmällä näytteestä 71_784oku. Mineraali Mineraalipartikkelien lukumäärä % kaikista mineraaleista Mineraalien kokonaispinta-ala (µm 2 ) % koko pintaalasta Sinkkivälke Lyijyhohde Monatsiitti Ksenotiimi Stanniitti Kuparikiisu Lyijyoksidi Metamorf. Fe-Mnmineraali Rikkikiisu Magneettikiisu U-mineraali AgS Rutiili Arseenikiisu Zirkoni Rautaoksidi Summa Näytteessä on hopeasulfidia partikkelianalyysin mukaan (Taulukko 17). Mikroanalysaattorilla löytyi pyrargyriittia (Ag3SbS3) kuparikiisun kanssa ja stanniitin seassa. Hopeapitoiset pyrargyriittirakeet ovat hyvin pieniä, sillä niiden läpimitta on alle 10 μm Näyte 71_VM_2oku Näyte on lohkareesta, joka sijaitsee Hiekkapohjan alueen keskellä (Kuva 5). Kivilaji on samankaltaista syeniittiä kuin yllä kuvattu näyte 71_784oku. Sen päämineraaleina ovat kvartsi ja plagioklaasi ja aksessorisina mineraaleina muskoviitti ja kalimaasälpä. Näytteen raekoko vaihtelee, ja keskimäärin näyte on hienorakeista ja paikoin lievästi muuttunutta. 75

80 Malmineraaleja on 10 % ohuthieen pinta-alasta. Eniten esiintyy vierasmuotoista magneettikiisua ja sinkkivälkettä (Kuva 43). Aksessorisina malmimineraaleina on kuparikiisua, lyijyhohdetta ja rikkikiisua. Muutama rae akantiittia on myös tavattu (Kuva 44). Malmimineraalien raekoko vaihtelee. Lyijyhohde on pienirakeista. Magneettikiisu on paikoin muuttunut markasiitiksi (Kuva 45). Erityisesti sinkkivälke ja magneettikiisu esiintyvät karkearakeisina. Läpi ohuthieen malmimineraalit esiintyvät myös erittäin hienorakeisena raekoon ollessa alle 0,1 mm halkaisijaltaan. Sinkkivälke on usein yhteenkasvanut magneettikiisun ja kuparikiisun kanssa (Kuva 46). Kuva 43. Karkearakeista, vierasmuotoista sinkkivälkettä, kuparikiisua ja magneettikiisua syeniitissä. Sinkkivälkettä esiintyy magneettikiisun ja kuparikiisun sisällä. Sinkkivälkkeen sisällä esiintyy kuparikiisua, mutta magneettikiisun sisällä ei esiinny kuparikiisua. Po = magneettikiisu, Sp = sinkkivälke, Cpy = kuparikiisu. Näyte 71_VM_2oku, ohuthie , heijastava valo, nikolit //. 76

81 Kuva 44. Kuparikiisun sulkeumana argentiittia, stefaniittia ja rikkikiisu. Cpy = kuparikiisu, Py = rikkikiisu, Arg = argentiitti, Stp = stefanite. Näyte 71_VM_2oku, ohuthie , heijastava valo, nikolit //. 77

82 Kuva 45. Magneettikiisu, joka on muuttunut kolloformisesti markasiitiksi. Muuttuminen on tapahtunut rakeen reunoilla, mutta myös rakeen sisällä. Po = magneettikiisu, Mrc = markasiitti. Näyte 71_VM_2oku, ohuthie , heijastava valo, nikolit //. 78

83 Taulukko 18. Partikkelianalyysi SEM-EDS-menetelmällä näytteestä 71_VM_2oku. Mineraali Mineraalipartikkeleiden lukumäärä % kaikista mineraaleista Mineraalien kokonaispinta-ala (µm 2 ) % koko pintaalasta Lyijyhohde Monatsiitti Lyijyoksidi AgS U-mineraali Kuparikiisu Stanniitti Rikkikiisu Sinkkivälke Zirkkoni Rutiili Ksenotiimi Magneettikiisu Summa Partikkelianalyysi tunnisti yhden tarkemmin luokittelemattoman uraanimineraalin (Taulukko 18). Mikroanalysaattoritutkimuksissa löytyi myös muutama uraniniittirae, joissa on kohonnut hopeapitoisuus. Analyysiin loppusumma on kuitenkin alhainen johtuen rakeiden pienuudesta (käytetty säde 1 μm), joten tulos on epäluotettava. Akantiittia löytyi magneettikiisusta sulkeumana ja kuparikiisun kyljestä (liite 2). Mikroanalysaattoritutkimuksessa sinkkivälke osoittautui Cd- ja Fe-pitoiseksi. Korkeimmillaan Fe-pitoisuus sinkkivälkkeessä nousee tasolle 0.9 p.- % ja Cd-pitoisuus tasolle 0,6 p.- % (Liite 1) Näyte 427 oku Näyte on lohkareesta, joka sijaitsee alueen länsiosassa (Kuva 3). Kivilaji on montsodioriitti, ja päämineraaleina ovat plagioklaasi, diopsidi ja biotiitti ja aksessorisena mineraalina kvartsi. Näyte on suuntautunut ja hiertynyt. Plagioklaasirakeet eivät niin suuntautuneita kuin biotiitti ja sarvivälkerakeet, joilla on hyvin selkeä suuntaus. Malmimineraaleja on alle 5 % ohuthieen pinta-alasta. Eniten esiintyy kuparikiisua. Aksessorisina mineraaleina on rikkikiisua, markasiittia ja magneettikiisua. Malmimineraalien raekoko vaihtelee. Suurin osa malmimineraaleista on 79

84 karkearakeisena omissa vyöhykkeissään, joilla on sama suunta kuin näytteen yleisellä suuntauksella (Kuva 46). Kuva 46. Vierasmuotoista kuparikiisua ja rikkikiisua montsodioriitissa. Malmimineraalien suuntaus on sama kuin näytteen yleinen suuntaus. Cpy = kuparikiisu, Py = rikkikiisu. Näyte 427 oku, ohuthie , heijastava valo, nikolit //. Taulukko 19. Feature-analyysi SEM-EDS-menetelmällä näytteestä 427 oku. Mineraali Mineraalipartikkeleiden lukumäärä % kaikista mineraaleista Mineraalien kokonaispinta-ala (µm 2 ) % koko pintaalasta Sinkkivälke Bi Monatsiitti AgS Pb-pitoinen molybdeenihohde Kobolttihohde U-mineraali Kuparikiisu Baryytti Rikkikiisu

85 Tennantiitti Summa Partikkelianalyysissa ohuthiestä on tutkittu vain µm 2 (Taulukko 19). Näin ollen optiset tutkimukset poikkeavat partikkelianalyysin tuloksista. Mikroanalyysitutkimuksessa näytteestä löytyi akantiittia ja Cu-pitoista akantiittia kuparikiisun yhteydessä. Raontäytteenä on tunnistamatonta AgPbBiS-faasia Näyte Näyte on lohkareesta, joka sijaitsee alueen koillisosassa. Kivilaji on hyvin muuttunut, serisiittiytynyt ja suuntautunut graniitti. Sen päämineraalit ovat kvartsi ja kalimaasälpä ja aksessorisina mineraaleina on plagioklaasia ja kloriittia. Malmimineraaleja on noin 3 % ohuthieen pinta-alasta. Malmimineraalit ovat hyvin muuttuneita. Selkeästi tunnistettavia rakeita on muutama, jotka ovat kuparikiisua ja lyijyhohdetta. Malmimineraalien esiintymien noudattaa näytteen yleistä suuntausta. Kuvassa 47 näkyy muuttunutta lyijyhohdetta. Rae on erittäin hyväkuntoinen verrattuna näytteen muihin malmimineraalirakeisiin. Näytteestä löydettiin myös muutama pieni grafiittirae. 81

86 Kuva 47. Suhteellisen muuttumaton lyijyhohde graniitissa. Kuva edustaa näytteen hyvin säilyneitä malmimineraaleja. Gn = lyijyhohde. Näyte , ohuthie , heijastava valo, nikolit //. Taulukko 20. Partikkelianalyysi SEM-EDS-menetelmällä näytteestä Mineraali Mineraalipartikkeleiden lukumäärä % kaikista mineraaleista mineraalin kokonaispinta-ala, (μm 2 ) % koko pintaalasta Lyijyhohde Pb-oksidi Cu-mineraali Th-mineraali Sinkkivälke AgS Baryytti Zirkoni Kuparikiisu Fe-oksidi Sn-mineraali U-mineraali Ksenotiimi Fe-Ti-oksidi

87 Arseenikiisu Au_mixed Rutiili Rikkikiisu Bi Summa Partikkelianalyysin tulokset (taulukko 20) ovat yhdenmukaisia optisten havaintojen kanssa. Mikroanalysaattoritutkimuksen tulosten mukaan hopea on näytteessä akantiittina silikaattien yhteydessä. Yhdessä suuremmassa akantiittirakeessa on lyijyhohderae sulkeumana (liite 2) Näyte 86_327oku Näyte on lohkareesta, joka sijaitsee tutkimusalueen itäosassa (Kuva 5). Näytteen kivilaji on dioriitti. Päämineraaleina on kvartsia, biotiittia ja sarvivälkettä, ja aksessorisina mineraaleina esiintyy granaattia ja plagioklaasia. Näyte on suuntautunut ja hieman muuttunut. Malmimineraaleja on noin 10 % ohuthieen pinta-alasta, ja ne esiintyvät läpi ohuthieen vaihtelevan kokoisina rakeina. Päämalmimineraalit ovat kuparikiisu, sinkkivälke ja magneettikiisu. Magneettikiisu on muuttunut markasiitiksi rakopintoja pitkin (Kuva 48). Edellä mainitut esiintyvät pienirakeisen ja karkearakeisina. Eri malmimineraalit esiintyvät kontaktissa toisiinsa ja yksittäisinä rakeina. Kuparikiisu ja sinkkivälke ovat terveitä rakeita verrattuna magneettikiisuun, mutta myös terveitä magneettikiisurakeita esiintyy (Kuva 47). Kuparikiisua esiintyy magneettikiisussa sulkeumana (Kuva 50). 83

88 Kuva 48. Tervettä magneettikiisua, jonka ympärillä muuttumistuloksena markasiittia dioriitissa. Kahden rakeen välissä on pieni rae kuparikiisua. Po = magneettikiisu, Mrc = markasiitti. Näyte 86_327oku, ohuthie , heijastava valo, nikolit //. 84

89 Kuva 49. Sinkkivälkettä, kuparikiisua ja magneettikiisua dioriitissa. Kuvan magneettikiisu on muuttumaton. Po = magneettikiisu, Cpy = kuparikiisu, Sp = sinkkivälke. Näyte 86_327oku, ohuthie , heijastava valo, nikolit //. 85

90 Kuva 50. Terve kuparikiisurae markasiitiksi muuttuneen magneettikiisun sisällä. Mrc = markasiitti, Cpy = kuparikiisu. Näyte 86_327oku, ohuthie , heijastava valo, nikolit // Yhteenveto malmimineralogiasta Yleisin malmimineraali on kuparikiisu. Muita päämalmimineraaleja ovat rikkikiisu, magneettikiisu, sinkkivälke ja arseenikiisu. Vaikka rikkikiisu esiintyy lähes jokaisessa näytteessä, mutta se on harvoin päämalmimineraalina. Oksidimalmimineraaleja on magnetiitti, joka esiintyy osassa näytteissä päämalmimineraalina, sekä kassiteriitti, ilmeniitti ja rutiili, joita esiintyy aksessorisesti. Näytteistä löytyy myös harvinaisia mineraaleja, kuten gustaviittia, stefaniittia, volynskiittia ja matildiittia, jotka kuuluvat sulfosuolojen ryhmään. Taulukkoon 21 on koottu yhteenveto näytteiden malmimineralogiasta. 86

91 Taulukko 21. Yhteenveto näytteiden malmimineralogiasta. Kuparikiisu Pyriitti Magneettikiisu Arseenikiisu Löllingiitti Sinkkivälke Magnetiitti Lyijyhohde Ilmeniitti Rutiili Argentopyriitti Näyte K_5366 X X X X X K_2018 X X X X X X 384_76oku X X X X 2525_oku X X X X X 82_10912oku X X X X X X X X K_3969 X X X X X X X K_2438 X X X K2693 X X X X X K3678 X X X X X 80_10528oku X X X X X X 79_8379oku X X X X X X X 78_89oku X X X X X X X 72_758oku X X X X X X X 911_63oku X X X X 71_784oku X X X X X X X 71_VM_2oku X X X X X X X 427 oku X X X X X X X X 86_327oku X X X Matildiitti Greenokiitti Hessiitti Gustaviitti Akantiitti Borniitti Grafiitti Roquesiitti Kassiteriitti Kovelliitti Kobaltiitti Vismutiitti Pyrargyriitti Stanniitti Stefanite 5.4 Hopean esiintyminen Tutkimuksen erityishuomion kohteena oli hopean esiintyminen. Kokokivikemian mukaan näytteissä on kohonneita pitoisuuksia hopeaa. Hopeapitoisuus kuitenkin vaihtelee paljon ollen välillä 1,5-151 ppm. Lähelle 100 ppm:n pitoisuuksia päästään näytteissä K_2018, K_2438, K_4338 ja K2693. Alustavissa tutkimuksissa GTK:n tutkimuslaboratorion mikroanalysoottorilla löydettiin muutamia rakeita metallista hopeaa näytteistä 71_VM2oku, K_3969, 2525oku ja K_2018. Varsinaista hopeasulfidia, akantiittia (Ag2S), löytyy näytteistä K3678, 79_8379oku, 71_VM_2oku, K2438, K_3969, 82_10912oku, K_5366 ja Lisäksi hopeaa esiintyy pieninä mikrorakeina erilaisina seoksina, kuten on esitetty liitteessä 2. Toinen mikroanalysaattoritutkimus suoritettiin Oulun yliopistolla heinäkuussa Tutkimuksen tarkoitus oli selvittää, sijaitseeko hopea refraktorisesti päämalmimineraalien hilassa. Tutkittavat malmimineraalit valittiin sen perusteella, 87

92 kuinka hyvin hopea korvaa hilassa olevaa alkuainetta (Deer et al. 2013). Tutkittaviksi valittiin sijainnin ja hopeapitoisuuden perusteella näytteet 82_10912oku, 79_8379oku ja 71_784oku. Mikroanalysaattoritutkimuksissa ei löytynyt merkittäviä hopeapitoisuuksia päämalmimineraaleista. Kuparikiisun, rikkikiisun ja lyijyhohteen analyysitulokset jäävät reilusti alle havaitsemisrajan. Sinkkivälkkeen ja arseenikiisun pitoisuudet ovat lähellä havaitsemisrajaa, joka oli 0.05 p.-%. Ainoa malmimineraali, jonka hopeapitoisuus nousi havaitsemisrajan yläpuolella, on löllingiitti. Analyysin korkein hopeapitoisuus on 960 ppm havaitsemisrajan ollessa 420 ppm. 6.KESKUSTELU 6.1 Lohkareiden suhde alueelliseen geologiaan Alla kuvatut näytteet on ryhmitelty geokemian, mineralogian ja jäätikön kuljetussuunnan mukaan. On huomioitava, että kaikki näytteet, lukuun ottamatta näytteitä 71_784oku ja 71_VM_2oku, ovat toisistaan poikkeavia. Näytteiden kivilajit ovat erilaisia ja malmimineraalien esiintymien on tekstuureiltaan ja mineraaliseurueiltaan vaihtelevaa, kuten näytteiden petrografisessa kuvauksessa tulee esille. Näytteet ovat hyvin heterogeenisiä ollakseen varmuudelta samalta alueelta. Yhdistäviä piirteitä lähes kaikkien näytteiden kesken on magneettikiisun ja rikkikiisun kolloforminen muuttuminen ja malmimineralogia, vaikka malmimineraalien määräsuhteet vaihtelevat näytteiden kesken. Alueen vanhempi jäätikön kulkusuunta on ollut pääasiassa luoteesta kaakkoon ja muutama nuorempi suunta pohjoisesta etelään. Havainnot on tehty kohteellisissa maaperätutkimuksissa (Nenonen ja Hirvas 1981). Alueen lounaisosissa on kaksi kalliopaljastumaa, joista näytteet K_5366 ja K_2018 on otettu. Niiden ympäristö on porfyyristä granodioriitia, joka on Jyväskylän alueen yleisin kivilaji. Näyte lohkareesta K2693 voisi olla samantyyppiseltä lähtöalueelta. Tätä olettamusta tukee jäätikön kuljetussuunta ja geokemia. Mineralogialtaan näyte K2693 on kuitenkin huomattavasti muuttuneempi. Näytteen alkuperäiset mineraalit ovat kaikki muuttunet hydrotermisesti, ja sen nykyinen kivilaji on epidootti-kvartsikivi. Malmimineralogisesti paljastumat eroavat toisistaan, vaikka ne sijaitsevatkin lähekkäin. Kaikissa kolmessa näytteissä on kuparikiisua päämalmimineraalina. Näytteessä paljastumasta K_5366 on sinkkivälkettä 88

93 pirotteena, samoin kuin myös lohkareessa K2693. Näytteessä K5366 ei sinkkivälkepirotetta ole ja siinä on kaksi selkeää juonta, mitä näytteissä K2693 ja K_2018 ei ole. Hiekkapohjan intruusion eteläpuolella on lohkareita, joista näytteet 72_758oku, 71_784oku ja 71_VM_2oku on otettu (Kuva 4). De la Rochen et al. (1980) diagrammin mukaan ne kaikki ovat syeniittejä (Kuva 6), ja jäätikön suunnan perusteella näillä näytteillä voisi olla yhteinen lähtöalue. Tosin näyte 72_758oku on karkearakeisempaa kuin näytteet 71_784oku ja 71_VM_2oku. Myös noin kuusi kilometriä etelämpänä olevan näyte K_2438 porfyyrisestä graniittilohkareesta sijoittuu De la Rochen et al. diagrammilla samaan syeniittiryhmään. Kun ottaa huomioon jäätikön kuljetussuunnan, geokemian ja mineralogian, voisi näyte olla samalta lähtöalueelta. Näytteessä K_2438 esiintyy kuitenkin hedenbergiittista pyrokseenia, jota ei muissa näytteissä ole. Näytteitä 72_758oku, 71_784oku ja 71_VM_2oku yhdistää malmimineraalit sinkkivälke, kuparikiisu ja pyriitti. Näissä näytteistä on myös kolloformista muuttumista, mutta näytteessä 72_758oku muuttunut mineraali on rikkikiisu ja näytteissä 71_784oku ja 71_VM_2oku magneettikiisu. Näytteen K_2438 malmimineraalit ovat liian huonokuntoisia vertailua varten. Geokemiallisesti lähellä toisiaan ovat näytteet 427oku ja 86_327oku (Kuva 6). Nämä näytteet sijoittuvat lähelle toisiaan de la Rochen et al. diagrammilla. Näyte 427oku on de la Rochen et al. diagrmmilla montsodioriitti ja 86_327oku on montsoniitti. Jäätikön kuljetussuunnan perusteella näytteet voivat olla samalta lähtöalueelta. Näytteillä on osittain samanlainen malmimineralogia. Kummassakin näytteessä esiintyy kuparikiisua, magneettikiisua ja kolloformista muuttumista magneettikiisussa. Myös noin kuusi kilometriä pohjoisempana oleva näyte 71_310oku voisi olla samalta lähtöalueelta. Tätä väitettä tukee näytteiden samankaltainen geokemia ja jäätikön kuljetussuunta. Näytteestä 71_310oku ei valitettavasti ole ohuthiettä. Alueen pohjoisosassa on kaksi paljastumaa, josta näytteet 2525oku ja 384_76oku on otettu. Ne edustavat Hiekkapohjan graniittisen intruusion pohjoisosaa (Kuva 4). Geokemiallisesti samantapainen on näyte K3678, joka sijaitsee noin 13 km etelämpänä. Geokemian ja mineralogian sekä nuoremman etelä-pohjoissuuntaisen jäätikön kuljetussuunnan perusteella on mahdollista, että lohkare on Hiekkapohjan intruusiosta, mutta näytteet 2525oku ja 384_76oku ovat muuttuneempia kuin näyte K3678 ja 89

94 malmimineralogia on pääosin erilaista. Kaikista kolmesta näytteestä löytyy kuparikiisua ja sinkkivälkettä, mutta paljastumilla on selkeästi samanlainen malmimineralogia. Päämineraaleina niissä on arseenikiisu ja aksessorisena kuparikiisua, rikkikiisua ja sinkkivälkettä. Näytteessä K3678 ei ole arseenikiisua, ja sen päämalmimineraalit ovat kuparikiisu, sinkkivälke ja lyijyhohde. Näytteet K_4338, K_3969 ja78_89oku ovat geokemialtaan ja mineralogialtaan erilaisia keskenään ja verrattuna muihin alueen näytteisiin. Ne eivät suoraan mene yhteen muiden näytteiden kanssa. Geokemian perusteella näytteet muodostavat laajan skaalan (Kuva 6). Osa näytteistä voidaan luokitella samaan ryhmään muuttumisen perusteella. Kuvan 12 mukaan näytteet muodostavat kaksi ryhmää. Kaikki näytteet vaihtelevat Ishikawan muuttumisindeksillä paljon, mutta CCP-muuttumisindeksillä voidaan todeta kaksi ryhmää. Ryhmään 1 kuuluvat näytteet K2693, K_2018, 86_327oku, K_5366, 71_31oku, 472oku, K_3969, K_7277, 78_89oku, K_4338, 82_10912oku, 2525oku, 384_76oku ja 911_63oku. Näiden näytteiden CCP-muuttumisindeksi on korkea, , ja Ishikawan muuttumisindeksi vaihtelee paljon arvojen ollessa Ryhmään 2 kuuluvat näytteet K_2438, K3678, 72_758oku, 79_837oku, 71_784oku, 71_VM_2oku ja 80_10528oku (Kuva 12). Tämän ryhmän CCP-muuuttumisindeksi on alhaisempi, 20 75, ja Ishikawan muuttumisindeksi on Alueen näytteet ovat vaihtelevan muuttuneita. Hiekkapohjan intruusion paljastumien näytteet ovat hyvin muuttuneita, niiden sekä CCP-indeksi että Ishikawan muuttumisindeksi ovat korkeita (>70). Alueella yleisen porfyyrisen granodioriitin ja sen kalliopaljastumien näytteiden muuttumisindeksit vaihtelevat. Ishikawan muuttumisindeksi on alhainen, 20-30, mutta CCP-indeksi on korkea korkeimman arvon ollessa 90. Tämä tarkoittaa, että MgO:n ja FeO:n määrä kivessä kasvaa kloriittiutumisen vuoksi, mutta näytteet eivät ole kovin serisiittyityneitä. Malminmuodostuksen kannalta suotuisinta on, että kivet ovat muuttuneita sekä CCPindeksin ja Ishikawan muuttumisindeksin mukaan, kuten Hiekkapohjan intruusiossakin Malminmuodostusprosessi Tutkituissa näytteissä päämalmimineraaleina ovat arseenikiisu/löllingiitti, kuparikiisu, magneettikiisu ja sinkkivälke. Vähemmissä määrin esiintyy lyijyhohdetta, rikkikiisua ja magnetiittia. Aksessorisina malmimineraaleina on muun muassa metallista vismuttia, argentiittia, kassiteriittia, ilmeniittiä ja rutiilia. Mineraaliseurueet vaihtelevat näytteiden 90

95 välillä paljon. Mineraalien raekoko ja tekstuuri vaihtelee myös runsaasti. Mineraalit esiintyvät massiivisina, pirotemaisina ja juonina. Primäärisenä piirteenä on intergranulaarinen tekstuuri ja sekundäärisiä piirteitä ovat birds eye rakenne ja chalcopyrite disease. Magnetiitin hapettuminen hematiitiksi ja magneettikiisun muuttuminen markasiitiksi kertovat yleisesti hydrotermisestä fluiditoiminnasta useissa näytteissä (82_10912, K_2018, K_3969, 72_758oku, 71_784oku, 71_VM_2oku, 427oku, 86_327oku, 80_10528oku, 79_8379oku ja 758oku). Magnetiitin ja magneettikiisun muuttumisen perusteella alueella toimineet fluidit ovat olleen hapettavia. Markasiittiutuminen, jota havaitaan osassa näytteitä (82_10912, K_2018, K_3969, 72_758oku, 71_784oku, 71_VM_2oku, 427oku, 86_327oku), on alhaisen lämpötilan muuttuminen (Qian et al. 2011). Kolloforminen rakenne ja markasiittiutuminen kertoo erittäin alhaisista lämpötiloista. Näytteet ovat mahdollisesti mineralisoitununeet hapettavan fluidipulssin johdosta ja toinen lämpimämpi pulssi on mahdollinen, koska markasiitti esiintyy pyriitin sisällä näytteessä 72_758 (Kuva 37). Hiekkapohjan alueen näytteiden sulfidaatioaste vaihtelee korkeasta erittäin alhaiseen sulfidaatioasteeseen. Näytteistä, joissa on selkeät mineraaliseurueet, voidaan muodostaa hydrotermisen fluidin sulfidaatioasteen evoluutio (Einaudi et al. 2003). Kuvassa 51 jokaiselle näytteelle on muodostettu fluidin mahdollinen evoluutio malmimineraalien kiteytymisjärjestyksen eli mineraaliseurueiden perusteella. Näytepisteen vieressä oleva nuoli kuvaa fluidin kehityksen suuntaa kvalitatiivisesti eli koostumuksen siirtymistä eri sulfidaatiotasolta toiselle, mutta nuolen suunta ei pyri olemaan todellinen. Näytteissä K_2018,2525_oku, 82_10912, K_3969 ja 911_63oku hydrotermisen fluidin sulfidaatioaste kasvaa ajan funktiona. Näytteessä K_2018 on ensin muodostunut mineraaliseurue magneettikiisu+kuparikiisu, jonka jälkeen on kiteytynyt rikkikiisu. Näytteessä 2525oku on ensin syntynyt mineraaliseurue magneettikiisu+arseenikiisu, jonka jälkeen mineraaliseurue kuparikiisu+rikkikiisu. Mineralaaliseurue magneettikiisu+kuparikiisu on syntynyt ensin ja toinen mineraaliseurue on arseenikiisu näytteessä 82_10912oku. Näytteessä K3969on kolme seuruetta, jotka muodostuvat yhdestä malmimineraalista. Ensin kiteytyi magneettikiisu, toisena kuparikiisu ja viimeisenä rikkikiisu. Näytteessä 911_63oku on 91

96 myös kolmen malmimineraalin muodostavaa yksittäistä seuruetta. Ensin kiteytyi kuparikiisu, toisena mineraalia rikkikiisu ja viimeisenä arseenikiisu. Porfyyrisysteemin fluidin sulfidaatioasteen kehitys on tyypillisesti alhaisesta keskivaiheen sulfilfidaatioasteeseen ja lopulta korkeaan sulfidaatioasteeseen (Einaudi et al. 2003). Tyypillinen porfyyrisysteemin fluidien kehitys voisi pitää paikkaansa näytteiden 72_758oku, 911_63oku ja K_3969 kohdalla, joissa sulfidaatioaste kehittyy korkeammaksi alhaisesta keskiasteiseen (72_758oku ja 911_63oku) ja alhaisesta korkeaan sulfidaatioasteeseen (K_3969). On kuitenkin huomiotava, että näytteiden fluidievoluutiolinjat kuvaavat yleistä kehitystä eri sulfidaatioasteiden välillä, eikä lämpötilaa tai rikin fugasiteettia ole voitu tarkasti määrittää. Näytteissä 427oku, 71_VM2oku ja 71_784oku fluidin sulfidaatioaste laskee ajan funktiona malmimineraalien kiteytymisjärjestyksen eli mineraaliseurueiden perusteella (Kuva 51). Näytteissä 71_784oku ja 71_VM_2oku on rikkikiisu kiteytynyt ensin, jonka jälkeen kuparikiisu ja magneetttikiisu ovat kiteytyneet yhdessä. Tämä fluidin evoluutio voi olla tulosta lämpötilan noususta (Kuva 51). On siis mahdollista, että systeemin fluidit ovat olleet vaihtelevan lämpöisiä. Systeemi on voinut jäähtyä, jonka jälkeen uusi lämpimämpi fluidipulssi on nostanut systeemin lämpötilaa. Tätä teoriaa puoltaa myös kuvat 37 ja 45, joissa muuttumattoman rikkikiisun ja magneettikiisun sulkeumana nähdään markasiittia. Toinen mahdollinen selitys sulfidaatiotilan laskemiseen on, että systeemin lämpötila on pysynyt suhteellisen tasaisena ja rikin fugasiteetti on laskenut. 92

97 Kuva 51. Näytteiden mineraaliseurueiden perusteella muodostetut fluidin evoluutiot Barton (1980) mukaan. Näytepisteen perässä oleva nuoli kuvaa fluidin evoluutiota kvalitatiivisesti mineralogisten havaintojen perusteella. Cv = kovelliitti, Dg = digeniitti, Py = rikkikiisu, Bn = borniitti, Cp = kuparikiisu, Po = magneettikiisu, Asp = arseenikiisi, Lo = löllingiitti, Fe = metallinen rauta. Tutkittujen näytteiden SiO2-pitoisuus vaihtelee välillä 19,8-78,9 p.-% (Taulukko 2). Suurimmalla osalla näytteistä SiO2-pitoisuus kuitenkin vaihtelee välillä p.-%. Näillä näytteillä on SiO2-pitoisuuden perusteella potentiaalia tuottaa porfyyrisiä Cu-Aumalmeja. Näytteellä K3678 SiO2-pitoisuus on 65,6 p.-%, joka on tyypillinen SiO2- pitoisuus porfyyrisille Cu-Mo- ja Cu-malmeille. Osalla näytteistä (79_8379oku ja 80_10528oku) on varsin korkea SiO2-pitoisuus pitoisuus (77,2 p.-% ja 79,9 p.-%). Tällaisia SiO2-pitoisuuksia tavataan porfyyrisillä Mo-, W-Mo-, W- ja Sn-malmeilla. 93

98 Kuten aikaisemmin on todettu, on osassa näytteistä merkkejä kahdesta fluidipulssista, josta nuoremmassa on korkeampi lämpötila. Alueella on voinut toimia monivaiheinen mineralisaatioprosessi, joka todennäköisesti liittyy samaan prosessiin kuin aeromagneettisen minimin synty. Hiekkapohjan alueella on kolmen ikäisiä kiviä: vanhin Lehesvuoren graniittinen intruusio 1892±2 Ma ja nuoremmat Hiekkapohjan intruusio 1882±4 Ma ja Soimavuoren intruusio 1878±4 Ma (katso kappale 3.2). Toinen tai kummatkin nuoremmista intruusiosta saattaisivat olla uuden lämpimämmän fluidipulssin lähde alueella, jos lohkare näytteet ovat lähialueelta peräisin Vertailu porfyyrisiin malmeihin GTK:n tutkimuksissa on esitelty ajatus, että Hiekkapohjan malmiviitteet olisivat osa yhtä hydrotermistä systeemiä (Heilimo ja Niemi 2015). Alueen granitoidivaltainen kivilajisto ja lentogeofysiikasta havaittava aeromagneettinen minimi tukisivat mahdollista porfyyrisysteemiä. Tämän vuoksi Hiekkapohjan alueen viitteitä verrataan nuoreen kenotsooiseen Bingham Canyonin esiintymään USA:ssa ja vanhempaan paleoproterotsooiseen Aitikin esiintymään Ruotsissa (Taulukko 22). Taulukko 22. Yhteenveto Hiekkapohjan, Aitikin ja Binghamin Canyonin piirteistä (Wanhainen 2005, Lanier et al. 1978, Redmont et al. 2010, Gruen et al. 2010, Landtwing et al. 2010). Malmin koko Yleisimmät malmimineraalit Hiekkapohja Aitik Bingham 2-20m + viitteitä 3km pitkä 4 km leveä ja 1 km lohkareissa 400m leveä pitkä Kuparikiisu, rikkikiisu, Kuparikiisu, rikkikiisu, Kuparikiisu, magneettikiisu,sinkkivälke, magnetiitti rikkikiisu, borniitti, arseenikiisu molybdeenihohde Pirote, juonia, massiivista Pirote, juonia Pääosin juonissa, myös pirotetta - Cu-Au-Ag Cu-Au-Ag-Mo Malmimineraalien esiintyminen Hyödynnettävät alkuaineet Malmiin liittyvän Porfyyrinen graniitti Kvartsi-montsodioriitti Kvartsimontsoniitti intruusion kivilaji Ikä Ma 1887±8 Ma 39.8 ± ±0.4 Ma Muuttumiskehät Serisiittivyöhyke Kaliumvyöhyke Kaliumvyöhyke, serisiittivyöhyke, propyliittinen vyöhyke, 94

99 argilliittinen vyöhyke Bingham Canyonin esiintymästä löytyy kaikki porfyyriselle esiintymälle tyypilliset muuttumisvyöhykkeet, mutta Aitikin esiintymästä muuttumisvyöhykkeitä on vain yksi, kaliumvyöhyke. Monissa Hiekkapohjan näytteissä voidaan havaita serisiittiytymistä, jolloin voidaan tulkita, että serisiittinen muuttumivyöhyke on alueella todennäköisesti olemassa. Aitikin ja Binghamin esiintymät ovat kooltaan isoja, 3-4 km, ja suhteellisen alhaisia pitoisuuksiltaan, kuten porfyyrityypin malmit tyypillisesti ovat. Hiekkapohjan alueen malmiviitteet leviävät lohkareina useiden kilometrien alueella (Kuva 4), mutta moreenitutkimuksissa ei löytynyt selvää alueellista arvometallien kohoamista, joka ei tue laaja-alaista mineralisaatiota (Heilimo ja Niemi 2015). Malmimineralogia on kaikkien kolmen esiintymän osin sama esiintymien kesken. Kaikissa esiintymissä tavataan kuparikiisua ja rikkikiisua. Aitikin esiintymässä esiintyy lisäksi magneettikiisua päämalmimineraalina, jota löytyy vain muutamasta Hiekkapohjan näytteestä (Näytteet 80_10528oku, 79_8379oku, 78_89oku ja 72_758oku). Binghamin esiintymässä rikkikiisun ja kuparikiisun lisäksi päämalmimineraaleina esiintyy borniittia ja molybdeenihohdetta. Aitikin ja Hiekkapohjan esiintymiä yhdistää sama varhaisproterotsooinen ikä ja mineralisaatioihin liittyvät intruusiot ovat granitoideissa. Tosin Aitikin esiintymän synnystä on esitetty myös eriäviä mielipiteitä (Ekskursio Aitikin kaivokseen 2015). Jos Aitik ei ole porfyyrinen esiintymä, ei voida sulkea pois mahdollisuutta että Hiekkapohjan alue olisi porfyyrityypin esiintymä. Porfyyrimalmityyppiä tukevia piirteitä Hiekkapohjan näytteiden malmiviitteissä on useita. Hiekkapohjan näytteet ovat pääasiassa I-tyypin graniitteja koostumukseltaan (Kuva 42), joka on tyypillistä porfyyrimalmeille. Voimakas raudasta rikastuminen (Kuva 40) kertoo tutkittujen granitoidien olevan lähtöisin pelkistyneestä, kuivahkosta magmasta (Frost et al. 2001). Tämän tyyppisiä magmoja syntyy tektonisesti tensionaalisissa ympäristöissä ja sulat todennäköisesti fraktioituvat kohti rautarikasta, alkaalista koostumusta. Suurin osa mineralisoituneista näytteistä osuu myös alkaaliseen seurueeseen (Kuva 41). Näytteet ovat vaihtelevasti muuttuneita. Serisiittyityminen, jota esiintyy monessa näytteessä, on tyypillistä porfyyrityypin esiintymälle ja näin ollen porfyyrimallia tukeva merkki. Näytteissä esiintyy sulfosuoloja, jotka ovat tyypillisiä porfyyrisissä Cu-, Cu-Mo-, Cu-Mo-Au- ja Sn-Ag-esiintymissä. Edellä mainitut havainnot tukevat porfyyrityypin systeemiä mineralisoitumisen selittämiseksi. 95

100 Hiekkapohjan näytemateriaali on heterogeenistä ja pääasiassa lohkareista, joka tekee johtopäätösten tekemisen mineralisaatioden syntymekanismista haasteellisen. 7. JOHTOPÄÄTÖKSET Hiekkapohjan alueelta on löydetty muutamia kooltaan pieniä mineralisaatioita ja useita mineralisoituneita lohkareita, jotka kertovat alueen malmipotentiaalisuudesta. Näytteissä on kohonneita pitoisuuksia kuparia, sinkkiä ja hopeaa. Alueilta löydettyjen malmimineraalipitoisten näytteiden kivilajistoja koostumukseen perustuvat muuttumisindeksit vaihtelevat paljon. Hiekkapohjan graniitti-intruusio on hyvin muuttunut ollen näin suotuisa ympäristö mineralisaatioprosessille. Yleisin malmimineraali on Hiekkapohjan alueella kuparikiisu, muita päämalmimineraaleja ovat rikkikiisu, magneettikiisu, sinkkivälke ja arseenikiisu. Näytteistä löytyy oksidimineraaleja, joista magnetiitti esiintyy osassa näytteitä päämalmimineraalina. Näytteistä löytyy myös sulfosuoloja, kuten gustaviittia, stefaniittia, volynskiittia ja matildiittia. Hiekkapohjan alueella on todennäköisesti toiminut hydrotermien systeemi, joka on aiheuttanut aeromagneettisen minimin ja on yhteydessä mineralisaatioprosesseihin. Todisteita tästä on, mutta todisteet porfyyrityypin systeemiin ovat puutteelliset. Näytteissä on vain kolme kalliopaljastumaa. Lohkareiden perusteella tehdyt päätelmät alueellisesta geologiasta eivät ole vakuuttavia. Alueen malmipotentiaalin varmistamiseksi tulisi saada lisähavaintoja malmimineraaleista kalliopaljastumista ja kairarei stä. 8. Kiitokset Kiitokset työni ohjaajille professori Eero Hanskille Oulun yliopistolta ja Esa Heilimolle Geologian tutkimuskeskukselta, Itä-Suomen yksiköstä. Kiitos myös Kaivannaisalan tiedekunnan henkilökunnalle, erityisesti Jukka Laurikkalalle, Sari Forssille ja Kari Moisiolle. Kiitokset Leena Palmulle ohjauksesta mikronanalysaattorilla. Haluan kiittää Geologian tutkimuskeskusta aiheesta ja tutkimuksen aineiston tuottamisesta, erityisesti 96

101 Bo Johanssonia ja Aimo Hartikaista. Haluan kiittää myös N-roomin asukkaita ja lisäksi Jussi Illikaista ja Anne Brandt Johanneseniä heidän tuestaan graduprosessin aikana. 9. LÄHDELUETTELO Barton, P. B., Jr., Sulfide Petrology. Mineralogical Society of America, Special Paper 3, Deer, W.A., Howie, R.A. ja Zussman, J., An Introduction to the Rock-Forming Minerals. 3. painos. London, Mineralogical Society, 498 s. Einaudi, M.T., Hedenquits, J.W. ja Inan, E.E., Sulfidation state of fluids in active and extinct hydrothermal systems: transitions from porphyry to epithermal environments. Society of Economic Geologists, Special Publication 10, Frost, B.R., Barnes, C.G., Collins, J.W., Arculus, J.R., Ellis, J.D. ja Frost D., A geochemical classification for granitic rocks. Journal of Petrology 42, Gruen, G., Heinrich, C.A. ja Schroeder, K., The Bingham Canyon porphyry Cu- Mo-Au deposit. II. Vein geometry and ore shell formation by pressure-driven rock extension. Economic Geology 105, Hangala, L.S., The plutonic rocks and the associated ore mineralizations at Palokka, Jyväskylä, Central Finland. Pro gradu -tutkielma, Helsingin yliopisto, 56 s. Heilimo, E. ja Niemi, S Geokemialliset maaperätutkimukset ja geofysikaaliset maastomittaukset Hiekkapohjan alueella Jyväskylässä ja Laukaassa. Geologian tutkimuskeskus, Arkistoraportti 74/2015, 13 s. Hirvas, H. ja Nenonen, K Malminetsintää palvelevat maaperätutkimukset Uuraisissa ja Jyväskylän ympäristössä Geologian tutkimuskeskus Arkistoraportti P , 14 s. Holliday, J.R., Wilson, A.J., Blevin, P.L., Tedder, I.J., Dunham, P.D. ja Pfitzner, M., Porphyry gold-copper mineralisation in the Cadia district, Eastern Lachlan Fold Belt, New South Wales, and its relationship to shoshonitic magmatism. Mineralium Deposita 37, s. 97

102 Ikävalko, O., 1981 Malmitutkimukset Jyväskylän alueella kesällä Geologian tutkimuskeskus, Arkistoraportti 1636, 25 s. Ikävalko, O., Jyväskylän mlk:n Riuttamäen ympäristön arseenikiisumineralisaatioiden tutkimuksista Geologian tutkimuskeskus, Arkistoraportti 2204, 25s. Kesler, S.E., Jones, L.M. ja Walker, R.L., Intrusive rocks associated with porphyry copper mineralization in island arc areas. Economic Geology 70, Kirkham, R.H., Intermineral intrusions and their bearing on the origin of porphyry copper and molybdenium deposits. Economic Geology 66, Kortelainen, M. ja Kortelainen N., Virttaankankaan maaperänäytteiden mineralogisia määrityksiä SEM-EDS laitteistolla. Geologian tutkimuskeskus, Tutkimusraportti M s. Landtwing, M.R., Furrer, C., Redmont, P.B., Pettke, T., Guillong, M. ja Heinrich, C.A., The Bingham Canyon Porphyry Cu-Mo-Au deposit. III. Zoned copper-gold ore deposition by magmatic vapor expansion. Economic Geology 105, Large, R., Gemmell, J., Paulick, H. ja Huston, D., The alteration box plot: A simple approach to understanding the relationship between alteration mineralogy and lithogeochemistry associated with volcanic-hosted massive sulfide deposits. Economic Geology 96, Nironen, M., Proterozoic orogenic granitoid rocks. Teoksessa: Lehtinen, M., Nurmi, P.A., Rämö, O.T. (Toim.), Precambrian Geology of Finland Key to the Evolution of the Fennoscandian Shield. Elsevier B.V., Amsterdam, s Lowell, J.D. ja Guilbert, J.M., Lateral and vertical alteration-mineralization zoning in porphyry ore deposits. Economic Geology 65, Nironen, M., Keski-Suomen granitoidikompleksi. Summary: Central Finland Granitoid Complex. Kallioperäkartan selitys. Geologian tutkimuskeskus, Espoo, 157 s. Qian, G., Xia, F., Brugger, J., Skinner, W.M., Bei, J., Cren, G. ja Pring, A., Replacement of pyrrhotite by pyrite and marcasite under hydrothermal conditions up to 220 degrees C: An experimental study of reaction textures and mechanisms. American Mineralogist 96,

103 Rasilainen, K., Eilu, P., Halkoaho, T., Karvinen, A., Kontinen, A., Kousu, J., Lauri, L., Luukas, J., Niiranen, T., Nikander, J., Sipilä, P., Sorjonen-Ward, P., Tiainen, M., Törmänen, T. ja Västi, K., Quantitative assessment of undiscovered resources in volcanogenic massive sulphide deposits, porphyry copper deposits and Outokumpu-type deposits in Finland. Geological Survey of Finland, Tutkimusraportti 208, 318 s. Redmont, P.B. ja Einaudi, M.T., The Bingham Canyon Porphyry Cu-Mo-Au deposit. I. Sequence of intrusions, vein formation, and sulfide deposition. Economic Geology 105, Richards, J.P., Tectono-magmatic precursors for porphyry Cu-(Mo-Au) deposit formation. Economic Geology 98, Robb, L., Introduction to Ore-Forming Processes. Malden, MA, Blackwell, 373 s. Seedorf, E.E.A., Dillies, H. H., Proofet Jr, J. H., Einauhdi, M. J., Porphyry deposits: Characteristics and origin of hypogene features. Economic Geology, 100th Anniversary Volume , s Seedorf, E., Barton, M.D., Stavast, W.A.J. ja Maher, D.J., Root zones of porphyry systems: Extending the porphyry model to depth. Economic Geology 103, Sillitoe, R.H., Porphyry copper systems. Economic Geology 105, Sillitoe, R.H. ja Perello, J., Andean Copper Province: Tectonomagmatic settings, deposit types, metallogeny, exploration and discovery. Economic Geology, 100 th Anniversary Volume , s Sinclair, W.D., Porphyry deposits. Mineral deposits in Canada: A synthesis of major deposit-types, district metallogeny, the evolution of the geological provinces, and exploration methods. Geological Association of Canada, Mineral Deposits Division, Special Publication 5, Theodore, T.G. ja Menzie, W.D., Fluorine-deficient porphyry molybdenum deposits in the western North America Cordillera. Proceedings of the Sixth IAGOD Symposium, s Titley, S.R. ja Beane, R.E., Porphyry copper deposits. I: Geological settings, petrology, and tectogenesis. II: Hydrothermal alteration and mineralization. Economic Geology, 75 th Anniversary Volume ( ), s

104 Wanhainen, C On the origin and evolution of the palaeoproterozoic Aitik Cu-Au- Ag deposit, northern Sweden: a porphyry copper-gold ore, modified by multistage metamorphic-deformational, magmatic-hydrothermal, and IOCG-mineralizing events. Doctoral thesis, Luleå University of Technology, No. 2005:36, xxx 100

105 LIITE 1. Mikroanalysaattorianalyysien tulokset. Taulukko 1. Mikroanalysaattorianalyysien tulokset näytteestä 82_10912oku/ Tulokset esitetty painoprosentteina. No. Se S Co Au As Cd Ni Pb Fe Cu Ag Zn Bi Te Hg Sb Ti V Total

106 Taulukko 2. Mikroanalysaattorianalyysien tulokset näytteestä 79_8379oku/ Tulokset esitetty painoprosentteina. No. Se S Co Au As Cd Ni Pb Fe Cu Ag Zn Bi Te Hg Sb Ti V Total

107 Taulukko 3. Mikroanalysaattorianalyysien tulokset näytteestä 79_8379oku/ Tulokset esitetty painoprosentteina. No. Se S Co Au As Cd Ni Pb Fe Cu Ag Zn Bi Te Hg Sb Ti V Total

108 Taulukko 4. Mikroanalysaattorianalyysien tulokset näytteestä 71_VM_2oku. Tulokset esitetty painoprosentteina. No. Se S Co Au As Cd Ni Pb Fe Cu Ag Zn Bi Te Hg Sb Ti V Total

109 LIITE 2. GTK:n mikroanalysaattorianalyysien tulokset. Tulokset esitetty painoprosentteina. Taulukon jälkeen on esitetty kuva analysoidusta kohdasta Näyte 82_10912oku Spectrum S Fe Se Ag Pb Total Spectrum S Fe As Ag Total

110 Näyte K_5366. Spectrum O S Fe Se Ag Te Pb Bi Total Spectrum O Na Al Si S Ca Fe Cu Zn Cd Total

111 Näyte K_2018 Spectrum O Na Al Si S Ca Fe Cu Zn Cd Pb Bi Total

112 Näyte K_2018 Spectrum S Fe Co Ni Cu Ag Sb Pb Bi Total Spectrum S Fe Cu Ag Pb Total

113 Spectrum O S Fe Cu As Ag Te Pb Bi Total Näyte 384_76oku Spectrum Se Ag Te Bi Total

114 Spectrum S Fe As Ag Pb Bi Total Spectrum S Ag Pb Bi Total

115 2525oku Spectrum Ag Sb Bi Total Spectrum O Si S Fe As Se Ag Pb Bi Total