M 19/4244/-89/1/42 Ilomantsi Kuittila K. Kojonen, B. Johanson Ilomantsin Kuittilan Aumalmiaiheen. ja petrografiaa

Transkriptio

1 /\ 1\S ; KAP PALE M 19/4244/-89/1/42 Ilomantsi Kuittila K. Kojonen, B. Johanson Ilomantsin Kuittilan Aumalmiaiheen mineralogiaa ja petrografiaa

2

3

4

5

6 5 Taulukko 1. Mikroanalyyseja näytteestä M5.8/84, Kuittila : 1, 3 = kalimaasälpä, 2 = muskoviitti, 4 = biotiitti Si02 % Ti A FeO MnO MgO CaO Na K BaO Summa Taulukko 2. Mikroanalyysejä montusta 5.8, Kuittila : 1 = vismutti, 2, 3 = magneettikiisu, 4, 5 = sinkkivälke, 6 = kubaniitti, 7, 8, 9 = kuparikiisu, 10 = rikkikiisu Zn % Cd Mn S Fe Au Ag Bi Te As Sb Hg Co Ni Cu Summa Zn % Cd Mn S Fe Au Ag Bi Te As Sb Hg Co Ni Cu Summa

7 3.2 Kairausnäytteet Reikä 302 (x=6964,225 y=561,525) 6 Montussa 8.1a/84 (x= y= ) on kvartsijuonessa runsas pirote rikkikiisua, kuparikiisua, lyijyhohdetta ja sinkkivälkettä. Rikkikiisussa esiintyy rakotäytteenä kultaa ja sulkeumina AgSb, lyijyhohde ja AgTe. Taulukko 3. Mikroanalyysejä sulfideista ja arseenikiisusta montusta 8.1a/84, Kuittila : 1 = sinkkivälke, 2, 3 = rikkikiisu, 4 = kuparikiisu, 5, 6 = arseenikiisu Zn % Cd Mn S Fe Au Ag Bi Te As Sb Hg Co Ni Cu Summa Zn % Cd Mn S Fe Au Ag Bi Te As Sb Hg Co Ni Cu Summa Neljässä näytteessä on granoblastisessa, hiertyneessä tonaliitissa kvartsijuonia, joissa esiintyy molybdeenihohdetta, rikkikiisua, scheeliittiä, kuparikiisua ja magneettikiisua. Tonaliitti on voimakkaasti muuttunut, plagioklaasi serisiittiytynyttä ja saussuriittiutunutta, karbonaattia ja serisiittiä on runsaasti, kalimaasälvän määrä on suhteellisen vähäinen.

8

9 8 Taulukko 4. Mikroanalyyseja näytteestä R304/ Kuittila : 1, 2 = kalimaasälpä, 3, 4 = biotiitti, 5 = karbonaatti, 6 = muskoviitti Si02 Ti02 % A FeOTOT MnO MgO CaO Na K BaO Summa Si02 % Ti A FeO MnO MgO CaO Na 20 K BaO Summa Reikä 305 (x=6964,525 y=561,400) Reiän alkupäässä on viidessä näytteessä kiilleliusketta, jossa välikerroksena on tuffiittia. Kiilleliuskeessa on pirotteena rikkikiisua, magneettikiisua, molybdenihohdetta, kuparikiisua, pentlandiittia (suotautumalamelleina magneettikiisussa), ilmeniittiä ja rutiilia. Kiilleliuske on granoblastinen sisältäen biotiitin, kvartsin ja plagioklaasin lisäksi serisiittiä, kloriittia, turmaliinia ja apatiittia. Noin 33 m :n alapuolelle on 13 näytteessä kivilajina kataklastinen, yleensä suuntautunut tonaliitti, jossa päämineraaleina ovat kvartsi, plagioklaasi, biotiitti, muskoviitti ja kalimaasälpä. Plagioklaasi on vahvasti muuttunut serisiitiksi ja karbonaatiksi. Aksessorisina mineraaleina esiintyy zirkonia, rutiilia, turmaliinia ja granaattia. Pirotemaisesti on kivessä, usein kvartsijuonien yhteydessä, molybdenihohdetta, lyijyhohdetta, kubaniittia ja scheeliittiä.

10 Reikä 308 (x=6964,540 y=561,405) Syvyydeltä m olevassa hieessä ovat päämineraaleina kvartsi, biotiitti ja serisiitti. Taulukko 5. Mikroanalyyseja näytteestä R308/46.50, Kuittila : 1, 2 = biotiitti, 3, 4 = serisiitti Si02 % Ti A FeO MnO Mg CaO Na20 K BaO Summa Rakenteeltaan kivi on vahvasti suuntautunut, liuskeinen. Rikkikiisua esiintyy pirotteena omamuotoisina rakeina. Muita sulfideja ovat molybdenihohde, sinkkivälke, lyijyhohde ja kuparikiisu Reikä 309 (x=6964,155 y=561,355) Reiästä on 26 hiettä, joissa syvyydelle 172 m saakka on tonaliittia. Tonaliitissa on kvartsikarbonaattijuonia, jotka sisältävät myös sulfideja. Tonaliitissa päämineraalit ovat plagioklaasi (Anu ), kvartsi, kalimaasälpä, biotiitti ja muskoviitti. Muuttuneissa osissa kivi on voimakkaasti suuntautunut ja plagioklaasi on osaksi tai kokonaan muuttunut serisiitiksi. Aksessorisina mineraaleina esiintyy zirkonia, rutiilia, monatsiittia, bastnäsiittiä. Malmimineraaleina esiintyy pirotteena magneettikiisua, kuparikiisua, rikkikiisua, sinkkivälkettä, pentlandiittia, molybdeenihohdetta, lyijyhohdetta, kubaniitia, scheeliittiä ja götiittiä. Pentlandiitti esiintyy liekkimäisinä sulkeumina magneettikiisussa. Rikkikiisu on vyöhykkeellistä, omamuotoista ja paikoitellen täysin muuttunut götiitiksi. Syvyydeltä m tavattiin lyijyhohteen yhteydestä petsiittiä ja elektrumia. Näytteessä syvyydeltä m tavattiin kulta (Ag 5-25 %) -rakeita yhteenkasvettuneena magneettikiisun kanssa. Syvyydellä m tavattiin sulkeumina rikkikiisussa tellurobismutiittia, hessiittiä ja petsiittiä lyijyhohteen ja kuparikiisun ohella. Reiän loppupäässä 175 m :n alapuolella kivi on voimakkaasti muuttunut serisiittiliuskeeksi, jossa päämineraaleina ovat kvartsi, serisiitti, biotiitti, karbonaatti ja epidootti.

11

12 1 1 Taulukko 7. Mikroanalyyseja kultasulkeumista rikkikiisussa R310/ m, Kuittila. 1 2 Au % Ag Bi Te Hg Cu Fe S As Sb Summa Reikä 311 (x=6963,475 y=561,970) Neljässä näytteessä on kvartsijuonissa tonaliitissa pirotemaista tai breksiamaista sulfidimineralisaatiota, jossa on omamuotoista rikkikiisua, lamellaarista kubaniittia kuparikiisussa (Kuva 8), magneettikiisua, sinkkivälkettä, molybdenihohdetta ja scheeliittiä. Rikkikiisussa ja kuparikiisussa esiintyy sulkeumina metallista vismuttia yhteenkasvettuneena magneettikiisun ja lyijyhohteen kanssa (Kuva 9). Rikkikiisun raoista analysoitiin EDS :llä AgTe, AgPbTe, PbTe (näyte m). Magneettikiisun sisältä tavattiin elektrum-rakeita (Kuva 10). Elektrumia esiintyy myös näytteessä m rikkikiisun raoissa ja näytteessä m yhteenkasvettuneena omamuotoisen rikkiisurakeen reunalla (Taulukko 8). Taulukko 8. Mikroanalyysejä reiästä 311, Kuittila : 1, 2, 3 = elektrum, näyte m, 4 = kulta, 5 = frohbergiitti FeTe 2, 6 = elektrum, 7 = vissmutti, näyte m. Au % Ag Bi Te Hg Cu Fe S As Sb Pb 1.66 Se Summa

13

14

15 1 4 4 TULOSTEN TARKASTELU 4.1. Silikaatit 4.2. Sulfidit Scheeliitti Tutkitut näytteet ovat suurimmaksi osaksi kivilajiltaan tonaliittia, joka on muuttunut osittain tai kokonaan serisiittiytymällä, kvartsiutumalla, karbonaattiutumalla ja saussuriittiutumalla. Yleisiä tonaliitissa ovat kvartsi-karbonaatti-juonet, joissa useimmiten on malmimineralisaatiota. Tonaliitin päämineraalit ovat plagioklaasi (albiitti-oligoklaasi), kvartsi, muskoviitti, biotiitti ja kalimaasälpä. Muuttuneissa, liuskeisissa ja hiertyneissä kvartsiserisiittiliuskeissa on plagioklaasi usein kokonaan hävinnyt ja myös kalimaasälvän määrä on hyvin pieni. Tarkasteltaessa mikroanalyysituloksia silikaattimineraaleista voidaan todeta, että 1) kalimaasälvässä on A1 203pitoisuus suhteellisen alhainen kun sitävastoin K 20- ja Bao-pitoisuudet ovat korkeita ja CaO-pitoisuus on lähes nolla, 2) muskoviitissa FeO- ja BaO-pitoisuudet ovat korkeat, 3) biotiitissa K 20-pitoisuus on hieman normaalia korkeampi. Aksessorisina mineraaleina on tonaliitissa vyöhykkeellistä zirkonia, monatsiittia, bastnäsiittiä, granaattia, turmaliinia, ilmeniittiä ja siitä muuttunutta rutiilia, etenkin voimakkaasti serisiittiytyneissä vyöhykkeissä. Malmimineraalit esiintyvät yleensä pirotteena muuttuneessa tonaliitissa, kvartsiserisiittiliuskeessa ja kvartsijuonissa, joissa joskus on runsaampaa, breksiamaista sulfidimineralisaatiota. Kvartsijuonissa tavataan yleisesti molybdenihohdetta ja scheeliittiä, yhdestä hieestä myös powelliittia CaMoO4. Sulfidit esiintyvät sekä juonissa että pirotteena : rikkikiisu, magneettikiisu, markasiitti (sekundäärinen), kuparikiisu, kubaniitti, borniitti, pentlandiitti, mackinawiitti, lyijyhohde ja sinkkivälke. Myös arseenikiisua esiintyy joissakin näytteissä. Sulfidianalyyseissä on paikoitellen kohonneita Au- ja Hg-pitoisuuksia. Joissakin sulfidianalyyseissä, esim. markasiitissa ovat alkuainesummat alhaisia analyyseissä esiintyvän rikkivajauksen takia, joka saattaa johtua käytetystä FeS-standardista tai, markasiitin kyseessä ollen haihtuvien aineiden puuttumisesta analyysisummasta.

16 Vismutti Hopea Kulta Metallista vismuttia ja hopeaa esiintyy tutkituissa näytteissä yhteenkasvettuneena sulfidien kanssa. Hopeaa esiintyy lisäksi vähäisessä määrin rikki- ja antimoniyhdisteenä. Kulta esiintyy yhteenkasvettuneena sulfidien kanssa ja sulkeumina niissä. Elektrumia esiintyy myös sulkeumina sulfideissa. Hopeapitoisuus on kultarakeissa n. 6 % ja elektrumissa %. Kullan koostumus vastaa vaskaamalla saatujen kultahippujen koostumusta. Sulkeumina rikkikiisussa (esim. monttu 2) esiintyvä kulta vastaa monttunäytteestä P löytynyttä kultasulkeumatyyppiä. Suoranaisesti molybdenihohteen kanssa yhteenkasvettunutta kultaa ei löytynyt monttu- eikä kairausnäytteistä. Molybdenihohdetta tosin esiintyy useissa kultapitoisissa näytteissä muiden sulfidien ohella Telluridit 4.5. Malmimineraaliparageneesi Monttunäytteessä P tavattiin Ag-Autelluridia, Ag-telluridia, Bi-telluridia, Pbtelluridia ja Hg-telluridia. Muissa monttunäytteissä ja kairausnäytteissä tavattiin myös rikkikiisussa sulkeumina tellurideja : hessiitti Ag 2Te, petsiitti Ag 3AuTe2, altaiitti PbTe, frohbergiitti FeTe 2, AgPbTe (tuntematon), tellurobismutiitti Bi 2Te 3. Ag-Au-tellurideja yhteenkasvettuneena kullan kanssa, kuten näytteessä P , sen sijaan ei tavattu muista näytteistä. Voimakas muuttuminen tonaliitin hiertovyöhykkeissä viittaa metamorfoosin huipun jälkeiseen tapahtumaan, johon on liittynyt mineralisoivien hydrotermisten liuosten liikkuminen. Osa malmimineralisaatiosta on tonaliitissa kvartsijuonissa. Mineralisaatiota luonnehtivat kvartsin lisäksi molybdenihohde, scheeliitti, Cu- Fe-Pb-Zn-sulfidit ja arseenikiisu. Sulfideihin liittyy metallista vismuttia, hopeaa, elektrumia ja kultaa. Kullan yhteydessä ja sulkeumina sulfideissa esiintyy useita tellurideja, joiden pysyvyysalueet kokeellisten tutkimusten mukaan ovat n. 700 C :sta n C :een. Tonaliitissa esiintyy lisäksi muuttuneissa vyöhykkeissä pirotemaisena sulfideja, ja rikkikiisussa sekä muissa sulfideissa esiintyy kultaa ja elektrumia sulkeumina. Malmimineraalit tasapainoittuvat erittäin herkästi vastaamaan

17 1 6 alhaisempia P-T olosuhteita, mutta joitakin seikkoja voidaan todeta syntylämpötiloista : 1)molybdenihohde edustaa pegmatiittis-hypotermistä lämpötila-aluetta (Ramdohr 1980, s.254 ), 2)metallinen vismutti on pysyvä C alapuolella (Vaughan ja Craig 1978), 3 )kubaniitti on pysyvä 264 C alapuolella (Vaughan ja Craig 1978), 4)petsiitti on 210 C ja hessiitti 145 C alapuolella pysyvä (alhaisen lämpötilan muodot, Vaughan ja Craig 1978), 5)mackinawiitti on pysyvä 153 C alapuolella (Vaughan ja Craig 1978), 6)pentlandiittisuotautumien syntyminen magneettikiisuun on tapahtunut todennäköisesti 300 C alapuolella. Kulta esiintyy sulkeumina pääasiassa sulfideissa, t aa liittyvät kvartsijuoniin ja hydrotermisiin muuttumisvyöhykkeisiin. Alhaisen hopeapitoisuuden omaavan kullan katsotaan kiteytyneen hypotermisessä vaiheessa, kun sitävastoin "vaalean keltainen kulta" edustaa alhaisempaa, epitermistä synty ämpötilaa (Ramdohr 1980, s. 254). Edellä mainitun perusteella voidaan laatia Kuittilan Au-mineralisaatioista parageneettinen taulukko : Hypoterminen Mesoterminen Molybdenihohde Kulta Elektrum Rikkikiisu Arseenikiisu Markasiitti Magneettikiisu Kuparikiisu Kubaniitti Pentiandiitti Mackinawiitti Vismutti Hessiitti Petsiitti Epiterminen

18 1 7 LIITTYY Pintahieet Kiillotetut ohuthieet Ku Ku Ku Ku Ku Ku Ku Ku Ku Ku Ku Ku Ku Ku Ku Ku Ku KOH/Mikroanal.(numerotta) R305/9.00 /27.45 /29.00 /32.90 /52.50 /53.20 /55.30 /57.35 /62.20 /65.90 / / R309/ / / / VIITTEET Huhta, Pekka 1989 : Heavy minerals of till in gold prospecting in the Hattu schist belt, Ilomantsi, eastern Finland. Geol. Survey of Finl. Special. Paper, in press. Ramdohr, Paul 1980 : The ore minerals and their intergrowths. Pergamon press, 1205 s. Vaughan, J. ja Craig, R : Mineral chemistry of metal sulphides. Cambridge university press, 493 S.