OUTOKUMPU OY 0 K MALMINETSINTA OUTOKUMPU-TYYPPISTEN MALMIEN JA LOHKAREIBEN KEMISMISTA JA SULFIDTMI NERALOGIASTA

Transkriptio

1 9 OUTOKUMPU OY 0 K MALMINETSINTA OUTOKUMPU-TYYPPISTEN MALMIEN JA LOHKAREIBEN KEMISMISTA JA SULFIDTMI NERALOGIASTA

2 OUTOKUMPU-TYYPPISTEN MALMIEN JA LOHKAREIDEN KEMISMISTÄ SULFI~IHINERALOGIASTA JA Johdanto Niiytteet Menetelmtlt Puhkeamien geologia KaaSf l a Kumpu B Hieta jtlrvi Riihilahti Luikonlahti Halmin iskint2ikivet puhkeamissa Ja lohkareissa Halmimineralogia Nayttoiden kemialliset kooetumukeet Sulfidifaaein kupari-hopeasuhde Sulfidifaasin sinkki-elohopeasuhde Sulfidifaasin sinkki-tinasuhde, Rautasulfidifaasin rauta-nikkelisuhde Rautssulfidifsaein rikki-kobolttisuhde Sulfidien kemialliset kooetumukset Pyriitti 1 Pyriitti II Pyriitti II1 Hagneettikiiau Kobolttipentlandiitti Sinkkivllks Outokumpu-tyyppisten malmien jaottelu Yhteenveto lohkaretutkimuksista Ajatuksia malmityyppien synnysrta, Llihdekirjallisuue Liitteet

3 Johdanto: Pohjois-Karjalassa sijaitsevassa ns. Outokumpu-jaksossa (kuva 1) tunnetaan joukko Outokumpu-tyyppisiksi mainittuja sulfidiesiintymia (~eltola 1978). Outokumpu-jaksoksi käsitetään se, n. 240 km pitkä, vyöhyke karjalaisten geosynkliinifasieksen metasedirnenttien alueella, jossa esiintyy ns. Outokumpu-assosiaation kiviä: serpentiniitteja, karbonaattikivia, karsia ja kvartsikivia uhma & Huhrna 1970, A. Huhrna 1975, Gaal et al. 1975, Huhrna 1976, Peltola 1978). Tunnetut Outokumpu-tyyppiset malmit ja malmimineralisaatiot sijaitsevat edellä mainitussa jaksossa ja siinä niiden isantakivina ovat usein Outokumpu-assosiaation kivet. Kemiallisen koostumuksen perusteella voidaan Outokumpu-jakson malmimineralisaatiotyypit jakaa kahteen ryhmään uhma & Huhma 1970, Huhma 1975): 1. Kaikissa Outokumpu-assosiaatioon kuuluvissa kivilajeissa on heikko sulfidinen Fe-Ni-mineralisaatio. Outokumpu-assosiaation kvartsikivissa ja karsissa seka assosiaatioon kuulumattomissa kiillegneisseissa, sedimenttikarsissa ynnä muissa, sangen heterogeenisissa kivilajeissa esiintyy satunnaisesti massiivisia tai pirotteisia Fe-Cu-Zn-Co-(~i)-sulfidikonsentroitumia, joista tunnettuja ovat alueella hyödynnettavat malmit:.outokumpu (vähätalo 1953, Disler 1953, Gaal et al. 1975, Peltola 1978), Vuonos (~eltola 1978, 1980) ja Luikonlahti (ISOkangas 1979) seka hyödyntamattömat mineralisaatiot: Miihkali, Riihilahti, Hietajärvi ja Sola (~eltola 1978, Isokangas 1979). Vaikka: kyseinen malmityyppi onkin isantakiviensa puolesta sangen heterogeeninen, voidaan se sulfidikemiallisesti rajata yhtenevaiseksi systeemilla Fe-Cu-Zn-Co-(~i)-5, mikä myös maarittelee tyypin omalaatuisuuden muiden lähitienoilla ja kauempanakin tavattujen sulfidiesiintymien suhteen. Malmiesiintymien lisäksi, joista osa puhkeaa kallion pintaan, on laajalla alueella Pohjois-Karjalassa tavattu irtolohkareita, jotka ovat kemiallisesti ja mineralogisecti. analogisia Outokumpu-tyypin kanssa. Suuremman ekonomisen kiinnostavuutensa vuoksi on huomio

4 aiemmissa, samoin kuin tässäkin tutkimuksessa kiinnittynyt nimen- omaan Fe-Cu-Zn-Co-(~i)-S-mineralisaatioiden lohkareisiin. Kullakin pintaan puhkeavalla malmilla on tiedossa oma lahilohkarcis- tonsa, niiden perusteella ovat nämä malmit yleensä löytyneetkin. Yksityiskohtaisia tutkimuksia on tehty Outokummun malmin lahilohka- reista (0kko & Peltola 1958, Vuorelainen 1959, 1962). Lahilohkareiden lisäksi tunnetaan joukko Outokumpu-tyyppisiä malmi- lohkareita, jotka ovat kaukana tunnetuista puhkeamista ja/tai eivät ole kemiallisesti ja mineralogisesti identtisia puhkeamissa esiinty- vien malmityyppien kanssa (kuva 1). Vanhimmat lohkarelöydöt ovat jo useiden vuosikymmenien ajan olleet moninaisten tutkimusten ja eriavien kannanottojen kohteina. Erimielisyyksia'lahtöpaikasta on ollut mm. Kivisalmen (~ayr~nen 1924, Caksela 1948), Selkien (vayrynen 1923, Trustedt 1926, Saksela 1948, Marmo 1950) ja Röksan (~auramo 1940, Caksela 1940, Saksela 1951 ) lohkareiden suhteen. Myöhemmin on löydetty koko joukko uusia Outokumpu-tyyppisiä rnalmilohkareita laajalle alueslle levinneina (~uorelainen 1959, 1962, Viluksela 1972). Tietoja naista lohkareista on eri tutkimusorganisaatioiden sisäisissä arkistoisca (GTL, Outokumpu OY). OUTOKU JAKSON MALMIPUHKEAMA 0 MALMILOHKARE Kuva 1. Outokumpu-jakso, malmipuhkeamat ja malmilohkareet.

5 Tähän tutkimukseen on koottu aineistoa vanhoista ja uudemmista lohkareista sekä tunnetuista malmipuhkeamista. Tarkoituksena on kemiallisten analyysieri, malmimineralogian ja joidenkin sulfidien hivenainepitoisuuksien perusteolla ryhmitellä ko. lohkareita ja verrata näitä puhkeamien malmityyppeihin. Puhkeamanäytteiden perusteella pyritiän myös esitt,amaän joitakin karakteristisia yhtäläisyyksiä ja eroja jakson eri malmien välillä. Näytteet: Puhkeamia edustaviksi näytteiksi valittiin kairausnaytteitii Outokummun Kumpu-B:n ja Kaasilan, Riihilahden, Luikonlahden ja Hietajärven malmeista. Naytteet pyrittiin valitsemaan mahdollisimman läheltä puhkeamaa. Outokummussa kairattiin suoraan puhkeamiin lyhyet reilät, kaksi Kaasilaan ja yksi Kumpu-B:lle. Tämä materiaali on tutkimuksessa kokonaisuudessaan mukana jaoteltuna eri malmityypeiksi. Riihilahden neljä näytettä ovat kairauksista peräisin. Niiden sijainti on metriä puhkeaman alapuolella. Luikonlahtea edustaa paikaltaan tarkoin määrittelemätön GTL:stä saatu näyte puhkeamasta. Hietajärven E- ja W-malmien puhkeamien alapuolelta (30-50m) valittiin kairausnaytteet, yksi kummastakin. Lisäksi on mukana palanäyte malmin W-puhkeamasta. Kaikkiaan 22 lohkareesta analysoitiin ja tutkittiin pienet palanäytteet. Luettelo lohkareista, löytöpaikoista ja löytäjistä on liitteessä 1. Menetelmät: Kemiallisissa analyyseissa käytettiin seuraavia metodeja: S polttamalla ja titraamalla Fe, Co, N i, Cu, Zn, Ag, Sn, Au, Pb AAS:llä Hg liekittömalla AAS:lla Se, Mo kolorimetrisesti Sulfidien kemiallinen koostumus määritettiin Cambridge Mark.I mikro-, analysaattorilla. Herätysjannitteenä käytettiin 25 kv, näytevirtana ma. Standardeina olivat seuraavat: S, Fe pyriitti C o metallinen Co N i pentlan.diitti ' Zn sinkkival ke Mn rhodoniitti Korjauslaskut suoritettiin tietokoneohjelmalla (~ucklidge& Gaspar- rini 1969)...

6 Puhkeamien geologia: Pintapuoliset esitykset puhkeamien geologiasta on laadittu käyttäen apuna seuraavista puhkeamista julkituotuja. kuvauksia: Outokumpu (~ois- tinen 1980), Hietajärvi (A. Huhma 1957,- Inkinen 1969), Riihilahti (M. Huhna 1958, M. Mäkelä 1980) ja ~uikohlahti (M. Mäkelä 1980). Kaasila: Puhkeama sijaitsee Outokummun malmin koillisk'ärjen välittömässä e laheis'yydessa sen länsipuolella (kuva 2). Nykyinen eroosiopinta leikkaa malmin harjaosaa n. 150 m matkalla malmilaatan paksuuden ollessa suurimmillaan n. 12 m. Malmia ympäröi ohut kiillegneissi- kieleke, joka rajoittuu katto- ja jalkapuolella Outokumpu-assosi- aation kiviin, lähinnä kvartsikiveen (kuvat 3 ja 4). N. 3 metriä malmin alapuolella kiillegneissivälikerrokcen erottamana tavataan n. 1.5 m paksuna hiilirikkaassa kvartsikivessa ns. Poikasmalmi. Poikasen puhkeamasta ei ole havaintoa, mutta eräiden lahilohkareiden perusteella on otaksuttavaa, 'e%& myös Poikasmalmi puhkeaa kallion pintaan, -. Kontaktit malmin ja sivukivien välillä ovat terävät. Malmin isäntä- kivena on hieman tremoliittia ja diopsidia sisältävä kvartsikivi. Rakenne on raitainen tai massiivinen. Yleensä malmi on pyriitti- valtainen, vain puhkeaman keskiosan kattopuolella tavataan suurim- millaan n. 3 m paksu magneettikiisuvaltainen reunus kiillegneissia vastassa. Muina paäsul'fideina esiintyvät puhkeaman alueelle suhteel- lisen tasaisesti jakautunut kuparikiisu ja malmin jalkapuolelle woimakkaammin konsentroitunut sinkkivälke. - MALMI KVARTSIKIVI - SIIRROS KARSI SERPENTINIITTI.Kuva 2. Kaasilan ja.. Kumpu-B:n puhkoamien lähiympäristön geologinen kartta.

7 i-as 1 LA ( KATTO ) Kuva 3. - w Poikkileikkaus Kaasilan puhkeaman keskiosasta. Kuva 4. Poikkileikkaus Kaasilan puhkeaman koillispaastä. Kumpu-8: ~uhkeama sijaitsee edellisesta n. 500 m lansilounaaseen (kuva 2). Sen pituus on n. 150 m, maksimileveys n. 10 m. Malmin katkaisee puhkeaman levearnmassa päiissa siirros, jossa malmi putoaa n. alaspäin ja tulee pintaan uudelleen Kaasilan puhkeamassa. 110 m ~ivukivina ovat terävin kontaktein kattopuolella kiillegneissi ja jalkapuolella, kvartsikivi (kuva 5). ~uhkeamataso edustaa tyypil- listä pyriittivaltaista harjamalmia hieman karsipitoisessa kvartsi- kivessä. Magneettikiisuvaltaicta reunayyöhyketta ei tavata.,l.'. Kuparikiisua ja sinkkivalketta tavataan suhteellisen tasaisesti jakautuneena. Malmityyppi on rakenteeltaan raitainen, jossa paikoitellen esiintyy kerrosmyötaisia tai leikkaavia massiivisia sulfidiosueita paksuudeltaan muutamasta sentlsta muutamiin kymme- niin sentteihin. T. Koistisen arvion mukaan on Outokummun malmi jatkunut nykyisen :-. broosiotason yläpuolella siten, että jään kulutus on irroittanut 57. siitä n tonnia malmia.

8 ~ u v a 5. Poikkileikkaus Kumpu-B;n puhkeaman keskiosasta. Hietajärvi: Hietajarvellä tunnetaan kaksi rnalmiota: E- ja W-malmiot, jotka molemmat puhkeavat kallion pintaan (kuva 6). Puhkeamien maksimidimensiot ovat : E-puhkearna 220 x 10 m, W-puhkearna 100 x 5 rn. Malmit sijaitsevat ohuessa karsi-dolomiittivyöhykkeessä mustaliuskekerroksia sisältävän kiillegneissin yhteydessä. Ylalrnit ovat sulfidirikkaita, rakenteeltaan massiivisia tai pirotteisia. Paäsulfideina esiintyvät magneettikiisu, sinkkivälke ja kuparikiisu., - MALMI DOLQMIITTI KARSI MUSTALIUSKE KIILLEGNEISSI 1. _ Kuva 6. Hietajärven puhkearnien ja lähiympäristön geologinen kartta.

9 Riihilahti: Puhkeama sijaitsee järven pohjassa, joten sen kartoittamiseen ei ole ollut mahdollisuutta. Kalliomurskenaytteenoton perusteella on rajattu n. 150 x 200 m kokoinen alue, jolla puhkeama esiintyy, tosin muodoltaan ja tarkemmilta dimensioiltaan sitä ei ole määritelty. Malmin isantakivet ovat pääasiassa karsia, vahernmassa määrin granaatti-kummingtoniittigneissia, metaperidotiittia ja kiillegneissia. Kiillegneissi on yleinen sivukivi, paikoitellen malmi rajoittuu myös mustaliuskeeseen, dioriittiin tai graniitti-apliittijuoniin. Malmi on suhteellisen sulfidiköyha, rakenteeltaan pirotteinen tai juonimainen. Paasulfideja ovat maarasuhteiltaan vaihtelevasti magneettikiisu ja kuparikiisu. Luikonlahti: Puhkeaman tai puhkeamien dimensioista ei ole ollut tietoja käy-. tettavissa. Malmit esiintyvät Outokumpu-assosiaation kvartsikivissa ja karsissa. Yleisin malmityyppi on massiivinen, sulfidirikas malmi, jossa tavataan paikoitellen breksiarakenteita. Sulfidiaines on magneettikiisuvaltaista, kuparikiisua ja sinkkivalketta esiintyy myös suhteellisen runsaasti. Malmin isantakivet puhkeamissa ja lohkareissa: Ensimmäisenä kriteeriona erotellessa ko. puhkearnia ja lohkareita on käytetty niissä esiintyvia malmin isantakivia (kuva 7). Mainituista kivilajeista ovat puhtaita Outokumpu-assosiaation kiviä puhkeamien ja lohkareiden kvartsikivet ja mahdollisesti Luikonlahden karret. Outokumpu-assosiaatiosta geneettisesti eroavaisia kivilajeja ovat Riihilahden rnetaperidotiitit, granaatti-kummingtoniittigneiccit ja kiillegneissit seka myös Hylekaarteen lohkareen kiillegneissi. Hietajarvella, Riihilahdessa ja Sotasaaren lohkareessa esiintyvissa karsissa tavataan plagioklaasipitoisuutta, mikä viittaa siihen, etta ne eivät kuulu Outokumpu-assosiaatioon, vaan ovat synnylt2ian toisenlaisia uhma & Huhma 1970). Mainituissa puhkeamissa saattaa tosin esiintyä myös Outokumpu-assosiaation karsikivia, mutta tässä tutkimuksessa ei ole ollut mahdollisuutta selvittää näiden levinneisyyttä ko. puhkeamissa. Kysymys karsien erilaisuudesta jaa siten avoimeksi ja tämän työn yhteydessä ratkaisemattomaksi, jaottelussa (kuva 7) on tutkittujen näytteiden karsikivet käsitetty yhdeksi ryhmäksi.

10 I PUHKEAMIEN JA : 0 LOHKAREIDEN i ISANTAKIVET & KVARTSIKIVI KARSIRIKAS KVARTSIKIVI m KARSI KARBONAATTIKIVI GRANAATTIKUMMIGTO - NIITTIGNEISSI METAPERIDOTIITTI KIILLEGNEISSI fcm IVISALMI IETAJA RETU R V T T Y H ~ SOTASAARI 1.U Kuva ~.... Puhkeamien ja lohkareiden malmeissa esiintyvät isanta- kivet Malmirnineraloqia: Tutkittu materiaali muodostaa sulfidikemiallisesti yhtäläisen mine- ralisaatiotyypin, jota karakterisoi systeemi: Fe-Cu-Zn-Co-(~i)-S, tyypillicinä hivenalkuaineina (~i), Sn, Pb, Se, Ag, Hg ja Au. EdellS mainittu metallikombinaatio ilmenee tunnetuissa Outokurnpu- tyyppisissa esiintymissa seuraavanlaisina sulfidiparageneeseina: 1. kobolttipitoinen pyriitti + kuparikiisu + sinkkivalke 2. kobolttipitoinen pyriitki + koboltti- ja nikkelipitoinen magneet- tikiisu + kuparikiisu + sinkkivalke + kobolttipentlandiitti 3. koboltti- ja nikkelipitainen magneettikiisu + kuparikiisu + sinkkivalke + kobolttipentlandiitti, Kaikissa em. sulfidiparageneeseissa esiintyy yleisenä aksessorisena sulfidina stanniitti, Enemmän satunnaisia aksessoreja ovat mm. lyijy- hohde, kubaniitti, mackinawiitti, argentian pentlandiitti ja kulta.

11 Malmimeraalien esiintymistapaa on kuvattu yksityiskohtaisesti aiemmissa kirjoituksissa (vähätalo 1953, Disler 1953, Sarikkola 1963, Väisänen '1972, Gaal et al. 1975). Tämkin tutkimuksen yhteydessä on lisaykseksi edellisiin paneuduttu yksityiskohtaisemmin vain pyriitin esiintymiseen. Malmeissa ja lohkareissa tavattavat pyriitit voidaan esiintymistapojen ja hivenainepitoisuuksien (esitetään kappaleessa: Sulfidien kemialliset koostumukset) perusteella jakaa neljään ryhmään: 1. rnikrokiteiset pyriittikasaumat (kuvat 0 ja 9) 2. massarnainen eu- tai subhedraalinen pyriitti (kuva 9) 3. pyriitt.iporfyroblastit rnagneettikiisussa (kuva 10) 4. sekundaarinen pyriitti rapautuneen rnagneettikiisun pinnoilla Cekundaarista pyriittia tavataan vain rapautumisilmiöille alttiina olleissa rnagneettikiisupitoisissa kivissa (lohkareot ja puhkeamien pinta). Tyypit 1-3 ovat yleisiä pyriittimalrneissa, nämä kolme tyyppiä ovat tavattavissa usein samassakin niiytteessä. Mikrokiteiset kasaumat ja massamaiset pyriittiosueet ovat yleisiä pyriittivaltaisissa malmeissa, naista jälkimainen on yleensä määrallisesti daminoiva. Kooltaan suuriakin porfyroblastisia pyriittikiteitä tavataan magneetti- kiisun sisällä magneettikiisu- ja magneettikiisu-pyriittimalmsissa Kuva 8. Mikrokiteinen pyriitti-kuparikiisu!<asauma. Kaasilan puhkearna.

12 Kuva 9. Massamainen subhedraalinen pyriitti. Mineraalin tyypillisin esiintymistapa pyriittimalmeissa. Kivisalmen lohkare. Kuva 10. tuhedraalisia pyriittiporfyroblasteja maqneotti- kiisussa. Röksan lohkare.

13 Malmimineralogisen koostumukscn perusteella voidaan tutkittu aineisto jakaa kahteen, toisistaan oleellisesti poikkeavaan ryhmään: pyriittivaltaiseen ja magnecttikiisuvaltaiseen malmityyppiin (kuva 11). Pyriittivaltaiset malnityypit, joita tavataan vain Uutokumpu-assosiaation kvartcikivissa, sisaltavät vaihtelevia maaria, joskus runsaastiki,n, magneettikiisui (kuvat 12-14). Magneettikiisuvaltaisissa malmityypeissa tavataan mainittavasti pyriittia vain Outokummun kvartsikivissa osiintyvissa magneetti.kiisumalri~cit;sa. Muut, tioterogcenises~a kivilajiseurueessa esiintyvät, magneettikiisuvaltaiset ma1,rnityypit sisältavat vain satunnaisesti pyriittia (kuvat 15-13). Kuparikiisu, sinkkivalke ja muut Outokumpu-tyyppisil.1~ malnisille karakteristiset sulfidit esiintyviit vaihtelevissa määrin molemmissa em. malmityypeissa. Näiden perusteella ei voida suorittaa tarkempaa jakoa. d LUIKONLAHTI 1, 1 d""" YUTANE'b dqmsa K A R V ~ N E ~ ~ ~ ~ ~ ' " ' ~ Kuva 11. Dominaiva rautakiicuspeoios puhkeami'ssa ja lohkareissa.

14 Kuva 12. 'Iprimitiivinen" pyriitti-kuparikiisumalmi kvartsi-- kivessa. Pyriitti-1 dominoivana, op.anmuotoiset kiteet ovat 2... z.j.* generaation pyriittiä; ~ar"bsen lohkare. m Kuva 13. kivessä. Enanniemen lohkare.

15 Kuva 14. Kolmen generaation pyriittia kvartsikivipohjaisessa pyriitti-magneettikiisu-kuparikiisumalmissa. Röksan lohkare. Kuva 15. Verkkomainen rnagneettikiisu-kuparikiisumalmi kvartsikivessa. Luikonlahden puhkeama.

16 Kuva 16. Verkkomainen magneettikiisu-sinkkivalke-kupari- kiisumalmi kvartsikivessa. Retulan lohkare. Kuva 17. Verkkomainen magneettikiisu-sinkkivalk~breksia- rnalrni karsirikkaassa kvartsikivessa. Sotasaari II.

17 Kuva 18. Hienohko kuparikiisu-rnagneettikiicu-pirote karsikivessa. Riihilahdon malmi. Kuva 19. Kuparikiisu-magneettikiisu-sinkkivalke-breksia- malmi voimakkaasti tektonisoituneessa kiillegneississa. Kuvassa kvartsirikas kohta. Hylekaarteen lohkare.

18 Näytteiden kemialliset koostumukset: Seuraavassa tarkastellaan puhkeama- ja lohkarenäytteiden kemismia. Vertailukelpoisui~den parantamiseksi on tarkkailtavaksi valittu naytteiden sulfidifaasin kemialliset koosturnukset (liite 3), jotka on laskettu analysoitujen 12 "sulfidisen" alkuaineen pitoisuuksien (liite 2) perusteella. Valitsemalla tarkastelun kohteeksi sulfidifaasin koostumukset eliminoidaan näytteissä esiintyvä vaihtelevan maarainen silikaattiaines pois. Saatuja pitoisuuksia tarkasteltaessa on huomioitava pinnallisen rapautumisen vaikutus joidenkin lohkarenaytteiden kemialliseen koostumukseen. Pääasiassa magneettikiisuun ja osittain myös kobolttipentlandiittiin kohdistunut selektiivinen rapautuminen on poistanut em. mirieraaleihin sisältyneitä alkuaineita kivestä ja täten muuttanut lohkareen alkuperäistä kemiallista koostumusta siten, että suora vertailu säilyneempiin puhkeamanaytteisiin on joidenkin metallipitoisuuksien pohjalta epämielekästa. - Oman rajoituksensa luotettavalle puhkeamien ja lohkareiden erottelulle asettaa myös tutkittujen näytteiden pieni koko. Pitoisuuksissa esiintyy samankin puhkeaman sisällä niin suurta hajontaa, että luotettavan vertailun tekeminen on mahdotonta. Näitä pienessä mittakaavassa labiileja alkuaineita ovat mm. kupari, sinkki, hopea, seleeni, tina, kulta ja elohopea. Pienemmän hajonnan omaavia alkuaineita ovat mm. rauta, rikki, nikkeli ja koboltti, joskin pinnallinen rapautuminen on joissakin tapauksissa muuttanut naiden konsentraatioita, joten suore diskriminointi näiden perusteella on arveluttavaa. Outokummun puhkeamien analyysimateriaalia tarkasteltaessa on havaittu, että tietyt alkuainesuhteet ovat suhteellisen vakioita myös naytekoon rajaamassa pienessä mittakaavassa. Korrelaatioanalyysin perusteella on eri malmityyppeja erotteleviksi diskriminanteiksi valittu täten tiettyjä alkuainepareja, joilla on suurimmat positiiviset korrelaatiokertoimet. Vaikkakin em. alkuaineparien valinta perustuu vain Outokummun puhkeamissa tavattuihin hyviin korrelaatioihin, on oletettu, että samat säännönmukaisuudet ulottuvat myös muihin Outokumpu-tyyppisiin malmeihin. Seuraavassa esitetään joitakin yhtäläisyyksiä ja eroja eri malmityyppien komismin välillä perustuen em. tavalla valittujen alkuaineparien suhteisiin puhkeamissa ja lohkareissa.

19 Sulfidifaasin kupari-hopeasuhde: Monissa eri tyyppisissa kuparirnalrneissa on hopean todettu seuraavan joskus hyvinkin orjallisesti kuparia (~cyl et al. 1373, Kuznetsov & Panfilov 1977). Outokummun puhkeamanaytteissa on kupari-hopeasuhde lähes vakio, korrelaatiokerroin on (kuva 20). Valtaosa pyriittivaltaisista lohkareista sijoittuu Outokummun pitoisuuskenttään tai sen lineaariselle jatkeelle, joten ko. metal- lisuhde on sama. Magneettikiisuvaltaiset puhkeamat ja lohkareet muodostavat oman ryhmänsä (poikkeuksena Ryttyniemen lohkare), jossa suhteellinen hopeapitoisuus on hieman korkeampi kuin pyriitti- valtaisissa tyypeissa. Alhaisen kuparipitoisuutensa puolesta erottuu Outokummusta joukko lohkareita, joista merkittävimmin Karvosen ja Mutasen pyriitti- lohkareet. HYLEVAAR A a,f & OTOSKAVAARA SOTASAARI 1 V A I V I ~ \. 0 PYRIITTIVALTAINEN LOHKARE MAGNEETTIKIISUVALTAINEN LOHKARE Kuva 20. CU/A~-diagrarnmi (sulfidifaasin pitoisuudet).

20 Sulfidifaasin sinkki-elohopeasuhde: Sinkki-elohopeasuhteella on todettu olevan tiettyä vaihtelua Outokummun malmissa (M. Huhma 1978). Harjanalrni on suhteellisesti elohopeaköyhempi kuin lievemalmi. Outokummun puhkeamissa, jotka edustavat harjamalmia, on sinkin ja elohopean välinen korrelaatiokerroin 0.907, joten suhde on lähes vakio. Vastaava suhde on myös kaikissa pyriittilohkareissa, Luikonlahden puhkearnassa seka Vuonoksen ja Miihkalin malmeissa, jotka on vertailun vuoksi poimittu mukaan M. Huhman aineistosta (kuva 21). Oman ryhmänsä, jossa sinkki-elohopeasuhde on noin kyrnmenksrtainen verrattuna edellisiin, muodostavat magneettikiisumalrnit lohkareissa ja Riihilahden ja Hietajarven puhkeamissa. Keskinäinen korrelaatio 1.W.- KASTELAMP m-ry YNIEMI l ELUIKONLAHTI ARVONEN SOTASAARI )HIETAJÄRVI-W RETULA-@ Kuva 21. ~n/~g-diagrammi (sulfidifaasin ~itoisuudet).

21 ryhmässä on hyvä. Yhteisenä piirteenä Outokummun puhkearnille ja niitä sinkki-elohopeasuhteen perusteella lähellä oleville malrnityypeille on puhtaat Outokumpu-assosiaation isäntäkivet. Elohopeaköyhemmassä ryhmässä ovat malrnien isäntäkivet sen sijaan "epäpuhtaita" tai vieraita Outokumpu-assosiaatiolle. Sulfidifaasin sinkki-tinasuhde:. Sinkillä ja tinalla on Outokummun puhkeamissa merkittäväksi katsottava positiivinen korrelaatio (kerroin 0.638), joskin tina seuraa osittain myös kuparia (korrelaatiokerroin 0.549). Diagramrnissa (kuva 22) erottuu Outokummun kentästä tinaköyhempäna likimain sama ryhmä kuin sinkki-elohopeasuhteen perusteella, Riihilahden malmi sijoittuu tosin tässä Outokummun kenttään ja Muljulan lohkare tulee sieltä tinaköyhana ulos. OTOSKAVAARA WYLEKAARRE &IVISALMI NNIEMI )~~IETAJA~VI-W Kuva 22. ~n/~n-diagrarnrni (sulfidifaasin pitoisuudet).

22 Ko. malmeissa paaasiallisesti pyriittiin ja magneettikiisuun (ja siihen sisaltyvaan kobolttipontlandiittiin) sisältyvien nikkelin ja koboltin jakautuman selvittämiseksi eri malmityypeissa on laskettu ns. rautasulfidifaasin rauta-, rikki-, nikkeli- ja kobolttipitoisuudet. Laskut on suoritettu eliminoimalla kuparikiisun ja sinkkivalkkeen vaikutus sulfidifaasin koostumukseen,ieli on laskettu kuparittoman ja sinkittöman sulfidifaasin koostumus. Tämä ern. metallien koostumusvaihtelujen aihouttaman hajonnan poistamiseksi. Rautasulfidifaasin rauta-nikkelisuhde: Rautasulfidifaasin rauta- ja nikkelipitoisuuksien välillä on Outokummun materiaalissa voimakas positiivinen korrelaatio (kerroin 0.945)(kuva 23). Mineralogisesti tamä merkitsee sitä, että nikkeli on konsentroitunut magneettikiisurikkaiciin malmityyppeihin, pyriittimalmit ovat hyvin nikkeliköyhia. Pyriittilohkareet sijoittuvat pääosin Outokummun pitoisuuskenttaan tai sen lineaaricolle jatkeelle, poikkeuksena Potoskavaaran, KAASILAN UATTOMALMI HYLEKAARRE HIETAJARVI-E POTOSKAVAARA. H I ETAJARVI - W RIIHILAHTI l SOTASAARI 1 RETUIAO ORYTTYNIEMI ' VAIVIOO 0 KETrULANKATU KARVONEIi MUTANENO I PYRIITTI 50 U 60 MAGNE~TIK!~~ FeFesF(%I Kuva 23. ~e/~i-dizgrammi (rautasulfidifaasin pitoisuudet).

23 Selkien, Ikolansaaren ja Rokkalan lohkareet. Mikroanalysaattorimaaritysten perusteella ei näiden lohkareiden pyriitti sisältänyt sen enempiiä nikkeliä kuin Clutokummunkaan, eikä löydetty muutakaan mineralogista selit'ysta näille poikkeamille. Saattaa olla mahdollista, että lohkareiden '~selittamatön" nikkelipitoisuus johtuisi rapautumisen myötä syntyneistä sekundaarisista nikkelirikkaista saastumista kivien pinnoille. Outokummun magneettikiisuvaltaisesta malmista poikkeavat selvästi alhaisemman nikkelipitoisuutensa suhteen Luikonlahden, Riihilahden ja Hietajärvi-W puhkeamat seka Sotasaaren, Retulan ja Ryttyniemen lohkareet. Rautasulfidifaasin rikki-kobolttisuhde: Vaikka em. suhde ei ole Outokummun malmissa erityisen stabiili (korrelaatiokerroin 0.625), voidaan suhdetta menestyksellisesti käyttää malmityyppien erottelussa (kuva 24). KAASILA POIKANEN-. enanniemi O-POTOSKAVAARA WELKIE 0-KETTU LANKATU , LUIKONLAHTI -- WUTOLAMMENKATU 0-IKOLANSAARI O-ROKKALA O-KARVONEN 1. I MAGNEETTI KIISU PYRIITTi S ~ S F 1%) Kuva 24. S/CO-diagrammi (rautasulfidifaasin pitoisuudet).

24 Outokummun puhkeamista erottuvat selvästi kobolttiköyhempää rnalrnityyppiä edustavat Karvosen, Kastelammen ja Mutasen pyriittilohkareot. Magneettikiisuvaltaiset lohkareet ja puhkearnat ovat yl~ensa kobolttirikkaarnpia kuin Kaasilan rnogneettikiisurnalmi, riäistä huomattavan rikkaita ovat Riihilahden ja Hylekaarteen näytteet. Yhteenveto lohkareidon kemiallisista poikkeavuuksista tunnettujen puhkeamien suhteen on esitetty taulukossa 1. Kutakin lohkaretta on verrattu vain sellaisiiri puhkeamiin, joihin ne isantäkiven ja malrnityypin (pyriitti-/magneettikiisuvaltaisuus) puolesta voisivat kuulua, poikkeuksena kuitenkin Ryttyniemen, Retulan ja Sotasaaren lohkareet, joita on verrattu Hietajärven W-puhkeamaan, vaikka loh- kareiden ja puhkeaman tunnetut isäntakivet poikkeavatkin toisistaan. Sulfidikemiallisesti on Hietajärven Wspuhkeama kuitenkin lähinnä em. lohkareita, Arviointi siitä, ovatko taulukossa esitetyt kemialliset eroavaisuudet enemmän tai vähemmän merkittäviä, perustuu subjektiiviseen niikemyk- seen, sillä tilastollisin menetelmin ei aineistoa yrityksistä huoli- matta ole pystytty tyydyttävästi luokittelemaan. Lohkare. Puhkaama Merkittkivä ero Vähemmän merkittavi5 oro - Kivisalmi ' Celkie Röksa Enanni emi Ikolansaari Kettulankatu Mul jula Potobkavaara Rokkala Outolammonkatu Vaivio Karvonen Kastelampi Mutanen Hylekaarre Retula Ryttynierni Sotasaari i sotisaari II Riihilahti Hietajärvi-W II n + = lohkareessa suurempi kuin puhkoamassa - = lohkareessa pienempi kuin puhkoamassa Taulukko 1. Lohkareiden kemiallinen poikkeavuus puhkeamista, Vertailu on tehty vain isantakiveltiian, malmityypiltäan ja kernisrniltaan lähinnz olevaan puhkearnaan..,

25 Edellë csituttyjen sulfidikcrniallisten crojen perusteella voitlaan luhkarect jakaa viitncn toisistsan poikkeavaan ryhnii2n (kuva 25): 1. Outokumfnun putikeamirn malmin kanssa identtiset tai siit5 viheaman merkittävästi poikkeavat kvartsikivipohjaicet pyriittivaltaiset lohkareet. Kivisalmi, Solkie, Raksa, Enannierni, Ikolansaari, Kettulankatu, Muljula, Potoskavaara, Rokkala, Outolammenkatu, Vaivio. 2. Edellisen kanssa isantakiveltaan ja malrnityypiltaan identtiset lohkareet, jotka eroavat edellisista rnerkittavasti korkean rautasulfidifaasin S/CO-suhteen ja osittain myös alhzisten Cu-, Ag-, Ni- ja Sn-pitoisuuksien puolesta. Karvonen, Kaste-. ' larnpi, Mutanen. 3. Riihilahden malmista korkean sinkkipitoisuutensa ja korkean sinkki/tina-suhteensa puolesta poikkeava kiillegneissipohjainen, rnagneettikiisuvaltainen lohkare. Hylekaarre. nctul nvnvhm+ Ir ~ u u u m SOTASAA11 D*NYI L RI C"". K U V ~ 25. Lohkareiden ryhrnittoly ksniallicin perustein.

26 4. Kemiallisesti suhteellisen lahella Hietajarven W-puhkeamaa olevat magneettikiisulohkareet, joissa isantakivena on karsipitoinen kvartsikivi. Retula, Sotasaari Huomattavan sinkkirikkaat, magneettikiisuvaltaiset lohkareet, isantakivina "hybridit" karsi-kvartsikivet. Eri malmityyppeja karakterisoivien metallisuhteiden perusteella myös nämä lohka- reet ovat lahella Hietajarvi-tyyppiä. Ryttyniemi, Sotasaari II. Sulfidien kemialliset koostumukset: Kustakin näytteestä on analysoitu paasulfidien kemiallisia koostumuksia lukuunottamatta kuparikiisua, jonka koostumuksessa ei aikaisempien määritysten perusteella ole havaittu merkittäviä vaihteluita eikä hivenainepitoisuuksia. Analysoidut päakomponentti- ja hivenainepitoisuudet (liite 4) selventävät omalta osaltaan niitä yhtaläisyyksiä ja eroja, joita on aiemmin esitetyin perustein eri lohkareiden ja puhkeamien valilla tarkasteltu. Pyriitti 1: Mikrokiteisen, mahdollisesti hyvin varhaisen generaation, pyriitin koboltti- ja nikkelipitoisuudet ovat alhaisia (CO $, N i $) sekä Outokummun puhkeamissa että kaikissa pyriitti- lohkaroissa (kuva 26). Yksittäisten rakeiden välinen hajonta on samassakin naytteessa niin suuri, etta ko. minen erottelussa ei ole mielekästä. pitoisuuksien kaytta- Pyriitti II: Valtaosa pyriittivaltaisten näytteiden pyriitista on massamaista, eu- tai subhedraalista pyriittiä, jonka kobolttipitoisuus on korkeampi kuin mikrokiteisen pyriitin ( $) ja nikkelipitoisuus hyvin alhainen ( $). Raja pyriitti I:n ja 1I:n valilla on usein diffuusi, välissä on usein vaihettumisvyöhyke, jossa kobolttipitoisuus nousee mentäessä pyriitti 1:sta pyriitti II: een. Pyriitti 1I:ssa tavataan usein myös pyriitti I-sulkeumia, jotka ovat selvasti kobolttiköyhempiä kuin isantäpyriitti. Pyriitti 1I:n kobolttipitoisuudet ovat lohkareissa Outokummun puhkeamien luokkaa (kuva 26) lukuunottamatta Karvosen, Kastelammen, Mutasen ja Röksan lohkareita, joissa se on selvästi alhaisempi. Outokummun puhkeamissa esiintyvän suhteellisen suuren hajonnan vuoksi on erotteluun pyriitti 1I:n kobolttipitoisuuden perusteella suhtauduttava tietyllä varauksella..,

27 SK- Ic,I"/.) KAAQLA POIKANEN KASTELAM """33 P Kuva 26. Pyriitti I:n ja 1I:n kobolttipitoisuudet Pyriitti 111: Magneettikiicussa porfyroblasteina esiintyvää pyriittia on tavattu vain muutamassa näytteessa, silla magneettikiisu on yleensä karissut lohkarenaytteista rapautuneena pois. Mineraalin kobolttipitoisuus on em. melkoista ( $). pyriitkeja korkeampi ja vaihtelu Magneettikiisu: Tutkitun materiaalin magneettikiisu koostuu joko heksagonisesta tai monokliinisesta magneettikiis-usta, yleisimmin näiden kahden seoksesta. Pyriittirikkaissa puhkeamissa ja lohkareissa, Outokummun, Luikon- lahden ja Hietajarven magneettikiisupuhkeamissa ja Retulan lohka- reessa on magneettikiisu valtaosaltaan heksagonista, kliinista faasia tavataan myös hieman. joskin mono- Riihilahden malmissa seka Hylekaarteen, Ryttyniemen ja Sotasaaren lohkareissa dominoi mono- kliininen magneettikiisu. Seikan merkittävyys malmityyppeja erotel- taessa on kuitenkin epävarma, silla samassakin malmissa saattavat magneettikiisun f aasisuhteet vaihdol'la huomattavasti (~änninen 1970). Toisaalta on huomioitava myös rapautumisen mahdollinen vaikutus magneettikiisun kristallografiaan. Magneettikiisun hivenainepi~oisuuksissa on huomattavaa vaihtelua eri malmityyppien välillä (kuva 27). Outokummun puhkeamien ja

28 pyriittilohkareiden magneottikiisut ovat nikkelirikkaimpia ( %). Selvästi nikkeliköyhempia ovat Luikonlahden (0.14 %), Hietajärvi-W:n (0.09 %), Riihilahden (0.03 %) ja rnagneettikiisulohkareiden ( ) magneettikiisut. Kobolttipitoisuuksien perusteella voidaan erottaa lievästi muita rikkaarnpana Savonrannan lohkareryhman rnagneettikiisut (kuva 28). e et ula, Ryttynierni, sotasaari) Kobolttipentlandiitti: Outokummun puhkearnien ja pyriittilohkareiden (rapauturnisen vuoksi ei pystytty analysoimaan kuin Kivisalmi ja selkie) kobolttipentlan- diittien kobolttipitoisuudet vaihtelevat välillä $. Kobolttipitoisuuden noustessa laskevat rnineraalin nikkeli- ja rautapitoisuudet (~ouvo et al, 1959). Magneettikiisurnalrnien ja -1ohkareiden kobolttipentlandiittien koostumuksissa on edellisista poikkeavaa suurtakin vaihtelua (kuvat 27, 28). Korkeimmat koboltti- ja alhaisirnrnat nikkelipitoisuudet ovat Riihilahden puhkearnassa ja Savonrannan lohkareryhmassa. Kuva 27. Magneettikiisun ja kobolttipentlandiitin nikkeli- pitoisuudet.

29 SOTASAARI II RMTYNIEM~ petulei KAASILAN KATTOMALM I= O-KIVISALMI RI IHILAHTM (I~HIETAJÄRVI-w Kuva 20. Magneettikiisun ja kobolttipentlandiitin koboltti- pitoisuudet. Sinkkivälkkeen rautapitoisuus vaihtelee pyriittivaltaisissa naytteissa Sinkkivälke: välillä $, magneettikiisuvaltaisissa $. Selkeää eroa joitakin poikkeuksia lukuunottamatta ei ole eri parageneeseissa esiintyvien sinkkivalkkeiden rautapitoisuuksien valj.lla. Kobolttipitoisuudet ovat pyriittinaytteissa $ ja magneettikiisunaytteissa $. Sinkkivalkkeen kobolttipitoisuuden perusteella erottuvat muusta materiaalista Riihilahti ja Hylekaarre (kuva 29). Mineraalin rnangaanipitoisuudessa on suurta vaihtelua. Korkein pitoisuus on Kaasilan magneettikiisurnalrnissa (5.64 $), pyriitkirnalrneissa se on $, Luikonlahdessa 1.86 % ja Kaasilan poikasrnalrnissa 0.23 $. Riihilahti ja Savonrannan puhkearnat ja loh- kareet poikkeavat edellisista myös rnangaaniköyhan sinkkivalkkeen puolesta ( $). Sinkkivalkkeen nikkelipitoisuudet osoittautuivat rnuutarnissa pisto- kokeissa niin alhaisiksi, ettei niiden analysointia erotuskynnys (n. 100 pprn ~ i huomioiden- ) katsottu mielekkääksi.

30 Kuva 29. Sinkkivälkkeen koboltti- ja mangaanipitoisuudet. Mineraalien koostumuevaihteluiden perusteella laadittu erottelu puhkeamien ja lohkareiden v ~ l i l noudattelee l ~ niitä linjoja, jotka havaittiin kivien kemlemia tarkasteltaessa, onhan naytteen keaiial- linen koostumus sen mineraalikemiemin johdannainen. Outokumpu-tyyppisten malmien jaoettelur Outokumpu-tyyppinen malmi on taas8 tutkimuksessa makiritelty ensi- sijalsesti oulfidikemialliain kriteerioin (systeemi Fe-Cu-Zn-Co- (~i)-s), joskin sijainnilla ns. Outokumpu-jaksossa on oma merki- tyksense. Nain on saatu karsinoiduksi tiettyjen rajojen siaalle joukko malmiesiintymi8 tai malmityyppoja, joilla on kuitenkin eroavaisuukela sulfifikemismin, malrnimineralogian ja esiintymis- miljötin suhteen. Seuraavassa esitetaan ei. krikeoriaiden perusteella tahty luokittelu Outokumpu-tyyppisten malmien, valilla.

31 1. Primitiivinen raitainen pyriittimalmi T yyppia edustavat Karvoeen, Kastelammen ja Mutaeen lohkareet Kiihtelysvaaralla seka matamorfoitumattomina jëdnteinki pienet pyriitti 1-osueet Outokummun malmissa. Tyypille on ominaieta vaihtelevat kupari- ja sinkkipitoisuudet ja alhaiset koboltti- ja nikkelipitoisuudet. Isanti4kfvena on poikkeuksetta kvartsi- kivi. Malrnityyppi muod~stuu.hyvin pienikiteiaestë pyriittinae- sasta, jonka seassa on kuparikiisua, ainkkivalketta ja hieman myle magneettikiisua, jolloin raekoossa on havaittavissa lievää kasvua (pyriitti II ). Valtaosa Outokummun malmiata on joko raitaista tai massiivista pyriitti-magneettikii~umalmia. Tyyppi poikkeaa adellieeeta selvaeti korkeampien koboltti- ja nikkelipitoisuuksien puolesta. Sulfidien raekoko on my5s selvästi suurempi. Istinttikivsnki on yleensii kvarteikivi, paikoitellen myöe muut Outokumpu-aseoeiaation kive t. A. Riihilahti-tyyppi 6 Riihilahden megneettikiisu-kupatimalmi eroaa muista Outokumpu- tyyppiaista malmeista Outokumpu-kivilajiassosiaatiolle vie- raiden istintiikivienaa seka rekenteelli sten (pirotteisuus) piirteidenoa puolesta. Malmin aulfidifaasi on myao anomaalieen kobolttirikae je ainkkiköyha. Tyyppiin voidaan yhdiet66 Hietajarven tunnetut maltaiot seka seudulta liiytyneet lohkareet, joille ominaista on karsi- tai kvertsikivipohjaisuus, massiivinen sulfidien esiintymietapn seka suhteellieen korkea eulfidifaasin sinkkipitoieuue ja alhaiaet kupari- ja nikkelipitoisuudet. Karakteristinan piirre on myös korkea sinkki-elohopeasuhde.

32 Hylekaarteen lohkare on hyvin sinkki- ja kobolttirikas edustaja melmista, jossa is8ntakivenii on heterageeninen, breksioitunut kiillegneissi. Sen voidaan kotsoa edustavan likimain vastaavaa tapausta Savonrannan milj6ös~ii, mit8 Riihilahti eduetee jakson pohjoisemmassa osasaa, Tiiask4 tutkimuksessa diagnoatieiksi esitettyjen piirteiden perueteelle voidaan em. malmit katsoa analogisfksi. Magneettikiisuvaltai8en walmiaineksen esiintymfstspa on joko raitainen tai massiivinen. Isiintiikivenii on yleisimmin kvartsikivi. Kobolttipitoisuudet ovat suhteellieen alhaisia ja edella esitetyietki magneettikiisuraalmityypei9ta ko, tyyppi eroaa selvästi esim. alhaisemmen sinkki-elohopeasuhteensa perusteelle. Yhteenveto lohkaretutkimuksestat Ta886 tutkimuksessa on tarkasteltu vertailevasaa mielessë 20 ari puolilta Pohjois-Karjalaa löydetty4 n6. Outokumpu-tyyppistë malmilohkaretta ja tunnettujen malmien puhkeamanëytteita. Vertailuperusteina ovat olleet malmien isantäkivet, malmirninerelogia, sulfidikemismi ja eraiden sulfidien kemialliset koostumukset. Kun tutkimustulokset yhdi~tella in, piiiidytiiën seuraavan kaltaiseen lohkareryhmittelyyn ja subjektiivisiin kommentteihin lohkareiden mahdollisesta alkuperastiit 1. Primitiivista pyrfittimalmia odustavat lahkareet Karvonen, Kestelampi ja Rutanen. Vastaavanlaista malmityyppia ei löydy tunnettujen melmien puhkeamista. Ainoa viite niiden mahdolliselle alkuperalle on Outokummun malmiasa esiintyvat primitiiviset pyriittijaanteet, jotka viittaavat siihen, etta jaksossa on mahdollisesti ollut primaariseati syntymisoloauhteet, joisaa kyseisten lohkareiden edustama malmityyppi on saattanut syntyti. 2. Pyriitti-magneettikiisulohkareet kvartsikiveseät Kivisalmi, Selkio, Röksa, Enanniemi, Ikolansaari, Kettulsnkatu, MulJula, Potoskavaera, Rokkala, Outolaamenkstu, Vaivio, Nivunki.

33 Kullekin kyseisen ryhmi4n lohkaraelle löytyy lähes identtinen vastine jostakin Outokummun malmin puhkeawaniiytteestii, joten on luonnollista eaittaa, ett& lohkareet voivat hyvinkin olla Outokummun puhkeamieta peraisin. Tamil ei kuitenkaan sulje pois. mahdollisuutta, etta lahti3kohta olisi jokin toinen analoginen malmi, Satunnaisseti poikkeavina jaiivat hieman epiivarrnoiksi *outokumpulaiaiksi* Röksan (alhainen pyriitti IItn CO) ja Muljulan (korkea ~ n / ~ n lohkareet. ) 3, Kiillegneissipohjainen megneettikiisuvaltainen lohkeret Hylekaarre. Lohkareelle ei löydy identtiatë tyyppia puhkeamiese, joakin se monilta piirteiltään muistuttaa Joitakin tunnettuja malsityyppejii Riihilahdessa, Lohkareen sinkkipitoisuus on kuitenkin aivan toista kertaluokkaa, kuin mitë Riihilahdessa on tavattu. 4. Magneettikiisuvaltaieet lohkaraet karsipitoisesso kvartsikivesslt Retula, Sotasaari 1. Lohkaraet ovat kemiolliseati suhteellisen lahella Hietajarven W-puhkeamae, mutta iaantilkivi ei sovi, 5, Huomattavan einkkirikkaat, magneettikiisulohkarest, karsi-kvarteikivetr Ryttyniemi, Sotasaari II. Kuuluvat kemiallisesti edellisen lohkareryhman ja Hietajärven malmien kanssa samaan ns. Savonrenta-tyyppiin. on tuntematon. Ern8kallion sijainti Ajatuksia malmityyppion synnystët Edellii on esitetty tietyn, geneettiaestt samenkaltaiaena pidetyn (~eltola, 1978), malmityypin kemiallisia ja mineralagisia ominai- suuksia. Osan naistë ominaiauuksista voidaan kataoa olovan primaä- riaten syntyolosuhteiden muovaamia, oea on metamorfieen kehityksen sikaanesamaa. Halmien sulfidifeaain kemielliste kooetumusta voidaan Outokumpu- tyyppi~issii malmeissa pitati premetamorfisena, ei118 eysteemi nayttu olleen aluoellismetamorfoosin aikana erittain suljettu) malmin kontaktit ovat erittain teravat ja huntuilmiöt Ja muuttumts~yö- hykkeet puuttuvat. Nain ollen on myös malrnien mineralogia ollut mtiaraytynyt jo ennen metamorfoosfa, jolla tosin on ollut huomattava vaikutus kiteiden kasvulle, mineraalispesiekeien paikoilleen amt- tumiselle ja tiettyjan hivenaineiden jakautumalle.

34 ilalmion tekstuureisse on nahtäviasë selviii premotamorfiaia piirteitki, joskin netamorfooai on paikoitellen volmakkaastikin pyrkinyt naita havitt&ma8nr Puhtaauti metamorfisia ovat eriiiden sulfidisn nykyiset rakenteet ja koostumukaet. Outokummun malmin porfyroblaetiaet pyriitti II ja 111 ovet kaevaneet kookkaiksi, kobolttirlkkaikai yksilaikai kasvu- keskukaina primitiivinen, kobolttik6yhë pyriitti. Pyriitti II ja 111 ovat saaneet kasvaeseean tuntuvan kobolttilisiiyksen, jota ei voida luontevaatl selittaa muulla kuin prin&6rison monosulfidin olemasseololla, ja etta tama myös on ollut pa2iasiallinen koboltin kantaja. Aaiea selventiia kuva 30, josta ilmenee, etta Outokummun malmin vuosini4ytteissi3 vuosilta malmin solfldifaatsin koboltti- pitoisuus systemaattieeati nousee, kun pyriitti/pyriitti+magnoetti- kiisu pienenee eli magneettikiisupitoisuus kasvaa. Bezsen et. al. (1979) ovat kokeellisesti tutkineet koboltin jakautumista pyriitin ja magneettikiisun kesken lämpatilan funktiona ja havainneet, etta liimpötilan noustessa koboltti menee enenevkissa mkiërin pyriitin hilaan. Kuva 30. Sulfidifaasin kobolttipi.toisuus ja pyriitti/pyriitti+ magneettikiiau Outokummun kaivoksen vuosini3ytteissa

35 Outokummun pyriitti-magneettikiisumalmin synnylle voidaan edellisen perusteella esitti53 malmigeneetikkojen pureekeltavaksi keksi vaihtoehtoa: 1, Malmi on primäkiriasuasaan ollut mahdollisesti intensiivisesti vaihettuvia pyriitti- ja magneettikiisuvuorokorroksis. Tanan kaltaisen mallin moksieeeti tulisi moodoatumisoloauht~isse tai joissakin syntyvia faassja saëtelevia$ii tekijöissë eaiintyki pulssinomaiata vaihtelua. 2. Malmi saattaa olla myös epigeneettinen magnoettikiisuvaltainen juonimalmi, sulfidifaasin koostumukaoltaan vtililli5 Riihilahti- Vuonoa, joka olisi ainakin osittain tunkeutunut primitiivisen pyriittiaalmin asemaan.

36 Peltola, Origin of ths copper sulfides of the Outokumpu District, Finland. Economic Geology, Vol* 73, No 4. Huhma & Huhma, Contribution to the geology and geochemistry af the Outokumpu region. Ceol. Soc. Fin. Bull. Vol. 42. pp A. Huhma, Outokummun, Polvijarven ja Sivakkavaeren karttaelueiden kalliopera, Geologinen tutkimuslaitos Gaal et, al Tectonics and atratigraphy op the vicinity of Outokumpu, Morth Karelia, Finland. Finlanl Ceol. Surv. Bull. 271, Huhma New aspects of tha geology op the Outokumpu region. Ceol. Soc. :Eine Bull. Vol. 48. pp Viiihiitalo On the geology op the Outokumpu ore deposit in rdnland. Comm. Geol. Finlande Bull. No 164. Disler Die Kupfererzlagorstltte Von Outokumpu, Finnland. Comm. geol. FinlanBe Bull. No Peltola Ceology af the Vuonos,ore depoeit. In Precambrian orea of Finland. Excursion quide edited by T. A. Hakli. Geological Survey op Finland. Isokangas Finland. In Hineral depoeits of Europe. Vol. 1. Okko & Peltola On the Outokumpu boulder train. Bullr Com. Gaol. Finlande No 180 pp Vuorelainen Eriiitë havaintoja Outokummun liihilohkareista Ja.paallystanU kvartsiiteieta. Raportti Outokumpu Oy:8s&. Vuorelainen Outokumpu-tyyppistan malmilohkareiden tutkimukeiata. Raportti Outokumpu Oyrssa. Viiyrynen Outokummun etsinniistä ja tutkimieesta. Tekn. Aikakauslehti 10 p. 459.

37 Saksela Outokummun kuparimalmin löytb. Ceotekn. julkaisuja 47. Geologinen totkimuslaftos. Vëyrynon Geologisen tutkirnuslaitokaen vuo~iikertomua v. 1923, pp Trustedt Geologisen toimikunnan vuosikertomus Marmo A comparison made by maan6 of chalcogrsphic investi- gations of aome ore-bearing boulders with the ores of Outakumpu snd Polvijarvf. Bull, Comm. Geol, Finlande, Vol Sauramo Röksan malmilohkareen kulkeutumismahdollisuuksiata, Geologiaen tutkimuslaitbksen raportti No Saksala 1951, ubsr einige in Ostfinnland engstroffende Kieserz- geschiebe. Bull. Comm. Geol. Finlande q54. Viluksola Pohjois-Karjalan eelvittamattamista malmilohkare- aiheista. Raportti Outokumpu 0y:ssa. Rucklidge & Gasparrini, A computer program Por proceeeing electron microprobe analytical data. Dept. Geol. Univ. Toronto. Koistinen Outokummun malmin puhkeamien gsologfnen kuvaus ja ltihilohkarei~to. Raportti Outokumpu Oytaaä. A. Huhma Selostus Savonrannan Hietajiirven tutkimuksista. Raportti Outokumpu Oyzsea.. -. Inkinen Savonrannan Hiatajarven malrniarvio Raportti Outokumpu Oyteaii. W. Huhma Uarielahden tutkimuksista Mäkelä, M Suullista valaietusta. Sarfkkola Luikonlahden malmimineraaleieta. Pro gradu-työ. Väisanen 1972, Sulfidfen remobilieaatio Outokummun ja ~ihannin malmeissa. Lie. työ, TKK..

38 Heyl. st. ale 1973, Silver. in United State8 mineral resourchee. Geol. Surv. Prof. Paper 820. Kutznetsov et. al USSR, Dsposits of' Silver. in Ore Deposite of the M. Huhme Elohopeatutkimukset Outakumpu-fakaosea. Raportti O U ~ O ~ oyt U ~ sea. ~ U Bezmen et. al, Pyrite-pyrrhotite geothsrmometert partition af nickel and cobalt. Ceochemistry Intsrnati~nal~ 1975,

39

40

41

42

43 1 liite 4 K 1 V I SALI4 I SELKIE HIVUtiK 1 NULJULA 1 I<OLhllCRAR I ROKCA OLlTOLRIIEIEliKhTU EtIHtitlI EM1 KETTULhtIKHTU ROKKhLA VAIVIO POTOSKHVHHPA PAALHSMHA KACTELAMPI KARVOtiEtI R.MUTAtIEN HAYTE OKU-710/2.60 OKU-710/3.6% OKU-711/4.18 OKV-711/5.30 OKU-7 11,'Ö. 90 ' OKU-711/11.25 OKU-712/2.85 OKU-712/3.55 OKU-712/4.35 OKU OKU-712/5.65 OKU-712/6.85 OKU OKU-712/9.25 KIVISALMI SELK I E HIVUtIKI HULJULA IKOLHNSHHRI ROKCA ENANNIEMI KETTULHtIKHTU ROKKALA VAIVIO POTOSKAVRARA PAALASMAA KASTELAMPI KAHVOliEtI R. MUTANEN HAYTE OKU OKU-712/3.55 OKU-713,'4.35 F e c o H I S' Summa G ROKSA

44 liite 4 Fe C o CO. 38.O? s ' C Siimma ICil.U Cl Ei li KIVISHLNI SELKIE WOKSA OUTOLfillPIEt4KATll ENAtiHI EM1 PRHLHSElHH KRSTELRMPI KARVOIIEN NAYTE OKU OKU-712/?.85 OKU-712/3.55 OKU-712y4.35 OKU-712/4.60 OKU-712/5. 5 OKU-712/6.85 OKU-712/7. 85 KIVISHLNI SELK 1 E SR-SA-2/54.25 SR/CA-8/4Z.C0 HIETA 1ARVI HYLEKHHERE S0THSHHF:I 1 1 RYTTYNIEMI RETULA VRL-5/56.30

45 liite 4 NHYTE 01:u-710'2.c;O OKU-710/3.62 OKU-711/0.77 OKU-711/ :U-711/5.30 OKU-711/6.96 OKU-711/11.25 OCU-712/Z. 85 OKU-7 12/4.35 OKU-712/4.60 OKU-712/5. 5 OKU-712/6.C5 OKU-712/7.85 OKU-712/9.25 KIVISRLMI SELY 1 E Nl VUIIK 1 tluljulfi IKOLHI4SHRRI ROKSH OUTOLHIItIENKflTU EtIHIiHI El11 KETTULHI0:HTLl R0Kt:RLfl VflIVICI POTOSKAVhhKA PRALHStlHA SR/-SH-Z/54.25 SR/Sfl HIETfiJfiRVI SOTRCAHPI 1 SOTfiSfiHRI II RY TTI'IIIEMI RETLILA HYLEKAHRF'E VRL-5/5C.38 LUIKONLAHT 1 K. HUOTHRI