Kallioperän kartoituskurssi Kaakkois- Suomessa Timo Ahtola

Transkriptio

1 GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS Etelä-Suomen yksikkö Espoo /2014 Kallioperän kartoituskurssi Kaakkois- Suomessa Timo Ahtola

2 GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS KUVAILULEHTI Päivämäärä / Dnro Tekijät Timo Ahtola Raportin laji Arkistoraportti (94/2014) Toimeksiantaja Raportin nimi Kallioperän kartoituskurssi Kaakkois-Suomessa Tiivistelmä Raportissa kuvataan lyhyesti GTK:n ja mukana olleiden yliopistojen yhteistyössä Kaakkois-Suomessa järjestämän kallioperäkartoituskurssin toiminta. Raportin liitteenä on viiden opiskelijaryhmän tekemät raportit omilta kartoitusalueiltaan. Asiasanat (kohde, menetelmät jne.) Kallioperäkartoitus, alueellinen geologia, maastotutkimukset Maantieteellinen alue (maa, lääni, kunta, kylä, esiintymä) Suomi, Kaakkois-Suomi, Kotka, Loviisa, Myrskylä, Lapinjärvi, Orimattila Karttalehdet L432, L434, L441, L443 Muut tiedot Arkistosarjan nimi Arkistoraportti Arkistotunnus 94/2014 Kokonaissivumäärä 6 sivua + 49 liitesivua Kieli Suomi Hinta Julkisuus Julkinen Yksikkö ja vastuualue Etelä-Suomen yksikkö, Kallioperä ja raaka-aineet Allekirjoitus/nimen selvennys Hanketunnus Allekirjoitus/nimen selvennys Timo Ahtola

3 GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS Sisällysluettelo Kuvailulehti 1 YHTEENVETO TOIMINNASTA 1 2 KIRJALLISUUSLUETTELO 4 3 LIITTEET 4 1 YHTEENVETO TOIMINNASTA Kallioperän jatkokartoituskurssi pidettiin Kaakkois-Suomessa Kotkan, Loviisan, Myrskylän, Lapinjärven ja Orimattilan (Kuva 1) kuntien alueilla Kurssin majoitus ja samalla kurssin toiminnallinen tukikohta oli hotelli Villa Vanessassa Siltakylässä Pyhtäällä. Kurssin toteuttivat yhteistyössä Geologian tutkimuskeskus (GTK), Helsingin yliopisto, Turun yliopisto, Aalto-yliopisto ja Åbo Akademi. Kurssille osallistui yhteensä 19 opiskelijaa. Opettajia oli yhdeksän. Kartoitusalueet sijoittuvat UTM karttalehdille L432, L434, L441 ja L443. Alueilta on olemassa 1: kallioperäkartat 3021 (Laitala, 1964), 3022 (Laitakari ja Simonen, 1962), 3023 (Simonen ja Laitala, 1970) ja 3024 (Simonen, 1965) sekä DigiKP Suomen kallioperäkartta-aineisto (Kuva 2). Viipurin rapakivimassiivi on GTK:n Kriittiset mineraalit hankkeen yksi kohdealueista. Tiedotus hoidettiin julkaisemalla kartoituskurssista lehdistötiedote Tämä poiki myöhemmin uutisen Loviisan paikallislehteen sekä radioon YLE:lle.

4 GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS Kuva 1. Kahdeksan erillistä kartoitusaluetta Kaakkois-Suomessa sijoittuvat Kotkan, Loviisan, Myrskylän, Lapinjärven ja Orimattilan kuntien alueille. Eri ryhmien kohdealueet on merkitty karttaan.

5 GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS Kuva 2. Kartoitusalueet DigiKP-kallioperäkartalla. (Suomen kallioperä DigiKP) Kurssin aikana tehtiin 301 kallioperähavaintoa ja otettiin 197 näytettä viideltä eri kartoitusalueelta. Alueita oli varmuuden vuoksi suunniteltuna kahdeksan. Havainnot tallennettiin suoraan maastokannettaviin käyttäen Kapalo-ohjelmaa. Havainnot siirrettiin myöhemmin Geotietoytimen kantaan. Ennen kurssin alkua järjestettiin GTK:ssa Espoossa kurssilaisille koulutuspäivä kallioperähavainnon tekemisestä Kapalo-ohjelmalla. Opiskelijoista muodostettiin neljä neljän ja yksi kolmen hengen ryhmää, joille annettiin omat kartoitusaleensa (Kuva 1), joista ryhmät laativat kallioperäkartat ja raportit (Liitteet 1-5). Jokaisella neljän hengen ryhmällä oli käytössään kaksi maastokannettavaa, jolloin varsinainen kartoitus tapahtui pareittain. Kurssin ensimmäinen päivä, maanantai (22.9.) käytettiin matkustamisen lisäksi majoitukseen asettumiseen, kurssiohjelmaan tutustumiseen ja Kapalo-ohjelman koulutukseen. Tiistaina tutustuttiin kartoitusalueeseen ekskursion merkeissä. Varsinainen kartoitus alkoi keskiviikkona (24.9.) ja kesti seuraavan viikon torstaihin (2.10.) lukuun ottamatta sunnuntaita (28.9.), jolloin levättiin ja keskiviikkoa (1.10.) jolloin oli ekskursio ryhmien valitsemiin kohteisiin. Perjantaina (3.10.) ennen kurssin päättymistä, jokainen ryhmä piti lyhyen esityksen omista kartoitustuloksista. Ryhmien raportit ovat tämän yhteenvedon liitteenä. Ne ovat pääosin muokkaamattomia. Ryhmän viisi raporttiin lisättiin loppuun valokuva peruskarttapohjalle käsin piirretystä kallioperäkartasta. Lisäksi muutaman raportin ulkoasua muotoiltiin, jotta ne istuisivat paremmin GTK:ssa käytössä olevaan raporttipohjaan.

6 GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS Kurssille osallistuneet opiskelijat: Turun yliopisto: Tuomas Kauti, Sitha Kong, Marek Lehtinen, Ville Nieminen, Niklas Tenovuo Helsingin yliopisto: Kivisaari Heli, Kuusela Tytti, Niiranen Tea, Turunen Sanni, Piippo Simo, Mäkimattila Otso, Sorsa Joona ja Rytkönen Jussi Åbo Akademi: Isa Witick, Ida Källberg, Robert Rundqvist, Emil Nygård Aalto-yliopisto: Riikka Marjamaa Geologian tutkimuskeskus: Juha Vuohelainen Kurssille osallistuneet opettajat: Turun yliopisto: David Garcia Balbuena Helsingin yliopisto: Tapani Rämö, Kirsi Larjamo, Francis Chopin Åbo Akademi: Eric Melin, Olav Eklund Geologian tutkimuskeskus: Olli Sarapää ( ), Perttu Mikkola ( ), Thair Al-Ani ( ), Timo Ahtola (29.9. ja ) sekä Tuomo Turunen ( ) 2 KIRJALLISUUSLUETTELO Laitakari, I. & Simonen, A Lapinjärvi. Suomen geologinen kartta 1 : , kallioperäkartta, lehti 3022, Geologian tutkimuskeskus. Laitala, M Porvoo. Suomen geologinen kartta 1 : , kallioperäkartta, lehti 3021, Geologian tutkimuskeskus. Simonen, A. & Laitala, M Kotka. Suomen geologinen kartta 1 : , kallioperäkartta, lehti 3023, Geologian tutkimuskeskus. Simonen, A Karhula. Suomen geologinen kartta 1 : , kallioperäkartta, lehti 3024, Geologian tutkimuskeskus. Suomen kallioperä - DigiKP. Digitaalinen karttatietokanta [Elektroninen aineisto]. Espoo: Geologian tutkimuskeskus [viitattu ]. Versio LIITTEET Ryhmien 1-5 kartoitusraportit

7 GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS Kallioperäkartoituksen jatkokurssi Pyhtää Ryhmä 1 vasemmalta oikealle Riikka Marjamaa (Aalto-yliopisto) Tytti Kuusela (Helsingin yliopisto) Robert Rundqvist (Åbo Akademi) Tuomas Kauti (Turun yliopisto)

8 GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS Alueen kuvaus Tutkimusalueemme pohjoinen Kymin stokki sijaitsee Sakkaran kylällä tien 357 molemmin puolin (Kuva 1). Kymin stokki on osa Viipurin rapakivibatoliittia. Alueelta on tarkoitus etsiä porfyyrisiä kiehahtaneita apliitteja sekä tehdä yksityiskohtaista kallioperäkartoitusta. Tutkimusalueen koko on 2,0 x 1,5 km. Tien itäpuoli on pääosin peltoa tai muutoin peitteistä. Tien länsipuolella osa paljastumista on silokallioita, joista näytteenotto on hankalaa. Luoteessa on suuri paljastuma-alue Vehkovuori. Kuva 1. Tutkimusalue pohjoinen Kymin stokki. Yleispiirteet Tutkimusalue on lähes kauttaaltaan viborgiittia. Viborgiitti on heterogeenistä, paikoin esiintyy lähes ovoidittomia osueita. Alueen viborgiitti on täysin metamorfoitumatonta. Viborgiitti on pääosin vain vähän rapautunutta joitakin täysin moroutuneita kohtia lukuun ottamatta. Kaikki juonet leikkaavat viborgiittia eli ne ovat rapakiveä nuorempia. Kvartsijuonien vallitseva suunta on noin 150.

9 GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS Kivilajit Viborgiitti Viborgiitti on yleisin kivilaji tutkimusalueella. Viborgiitin (Kuva 2) koostumuksessa on alueella jonkin verran vaihtelua. Tyypillistä kaikille viborgiiteille ovat suuret pisarakvartsit, jotka ovat monin paikoin erittäin pyöreitä. Pisarakvartsien yleisin koko on 5-10 mm, mutta perusmassa sisältää myös pieniä pisarakvartseja. Kalimaasälpäovoidien väri vaihtelee hyvin vaaleanpunertavasta voimakkaan punertavaan, sisältäen usein sulkeumina biotiittia ja sarvivälkettä. Plagioklaasi muodostaa rapakivelle tyypillisiä kehiä ovoidien ympärille, myös itsenäistä plagioklaasia esiintyy vähän. Ovoideissa on paikoin ylikasvettumista ja useampia plagioklaasikehiä. Biotiitin määrä vaihtelee alueittain, mutta pääasiassa se on yleisin indeksimineraali, raekoon vaihdellessa 1-8 mm. Sarvivälke on toinen yleinen indeksimineraali, se on pienirakeista ja sen yhteydessä esiintyy paikoin iddingsiittiytynyttä oliviinia. Kuva 2. Kartoitusalueelle tyypillinen viborgiitti. Kvartsikiteet ovat suuria (5-10 mm) ja pyöristyneitä, kalimaasälpäovoideissa on pääsääntöisesti plagioklaasikehät. Kuvan suurissa ovoideissa havaittavissa ylikasvettumista.

10 GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS Leukokraattinen porfyyrinen biotiittigraniitti Leukokraattinen porfyyrinen biotiittigraniitti (LPG, kallioperäkartoissa porfyyriapliitti) on perusmassaltaan keskirakeista graniittia, jossa on kalimaasälpä- ja plagioklaasiporfyyrejä sekä suuria, pyöristyneitä (5-10 mm) pisarakvartseja. Ovoideja on melko harvassa ja ne ovat halkaisijaltaan 1-7 cm (Kuva 3). Ovoidien määrä LPG:ssa on %, niiden määrä lisääntyy LPG:n reunoja kohti ja kivi vaihettuu viborgiitiksi. Kuva 3 Leukograattinen porfyyriapliitti havaintopaikalla KK5$ Kallioperäkarttaan merkittyä porfyyriapliittia (LPG) ei ole suurina määrinä kallioperäkarttaan merkityllä alueella. Sen sijaan sitä on monin paikoin osueina viborgiitin sisällä. Osueiden koon määritys on märällä peitteisellä kalliolla hankalaa, mutta pääosin ne ovat kooltaan vähintään 10 m 2. Alueella on paljon LPGlohkareita. Tasarakeinen graniitti Tasarakeinen graniitti esiintyy autoliitteina viborgiitin sisällä. Osueet ovat halkaisijaltaan 0,5-5 m. Kontaktit viborgiittiin ovat paikoin teräviä, mutta myös vaihettumiskontakteja esiintyy. Graniitti on keskija tasarakeista, täysin suuntautumatonta. Indeksimineraaleina ovat biotiitti sekä pienirakeinen sarvivälke, joka esiintyy klustereina. Kvartsi on tavallista graniitille tyypillistä kvartsia.

11 GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS Juonet Apliittijuonet Apliittijuonien koostumus ja suunta vaihtelevat jonkin verran, ne ovat hieman mutkaisia ja juonet myös haarautuvat. Esimerkiksi havaintopaikalla KK5$ on kaksi erisuuntaista juonta, pääjuonen leveys 30 cm ja haarajuonen 15 cm. Pääjuonen suunta on 110 ja haarautuvan juonen 10 (Kuva 4). Juonet ovat hienorakeisia ja erittäin vaaleita, mafisia mineraaleja on hyvin vähän. Raekoko ja mafisten mineraalien osuus vaihtelee juonien sisällä. Useimmissa juonissa ei juurikaan esiinny ovoideja tai niitä on erittäin vähän, ovoidien koon ollessa vaihteleva. Apliittijuonten ja viborgiitin kontaktit ovat teräviä. Apliittijuonissa ei näy mineralisaation merkkejä. Kuva 4 Apliittinen juoni havaintopaikalla KK5$

12 GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS Pegmatiittiset juonet Tutkimusalueelta löytyi kaksi pegmatiittista juonta, jotka kumpikin ovat noin 40 cm leveitä. Juonien suunnat ovat 100 ja 40. Juonet leikkaavat viborgiittia terävästi. Reunoilla on apliittista graniittia, jossa on graafista tekstuuria eli kvartsi ja maasälpä ovat kasvaneet yhteen. Raekoko kasvaa juonen keskelle, jossa on karkeaa kvartsia. Juonen apliittisissa osissa on suuria biotiitteja (8 mm). Juonessa on kahta eri maasälpää, punertavaa kalimaasälpää ja vaaleaa plagioklaasia. Toisessa juonessa on hieman fluoriittia, joten pegmatiitti lienee rapakivistä alkuperää. Kuva 5 Pegmatiittinen juoni viborgiitissa. KK5$ (yläkuva) ja KK5$ (alakuva).

13 GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS Kvartsijuonet Tutkimusalueella on useita ohuita kvartsijuonia (1-4 mm). Niiden ympärillä on parin senttimetrin levyiset alueet hapettunutta rapakiveä, joka on erittäin punaista (Kuva 6). Kuva 6. Kvartsijuonia havaintopaikalla KK5$ (yläkuva) ja kvartsin täyttämiä rakoja havaintopaikalla KK5$ (alakuva).

14 GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS Ksenoliitit Tutkimusalueelta löytyi yksi svekofenninen ksenoliitti, jossa on selkeä läpikotainen suuntaus (Kuva 7). Se on teräväreunainen parin neliömetrin kokoinen murskale. Kuva 7. Kuvan vasemmassa reunassa on ksenoliitti, jossa on havaittavissa selkeä kalimaasälpien suuntautuneisuus. Vieraskappaleen ja viborgiitin välinen kontakti on kohtalaisen terävä. Muutokset kallioperäkarttaan Alueen kallioperäkartta on 1970-luvulta, joten seikkaperäinen kartoitus alueella oli tarpeen. Kallioperäkartan mukaan tutkimusalueella pitäisi olla porfyyristä apliittia (LPG), mutta poistamme sen kartalta, sillä emme löytäneet suuria alueita porfyyristä apliittia. Suuri osa alueesta on peltoa, joten kallioperähavaintoja on mahdotonta tehdä ilman kairakonetta. Tutkimusalueella on paljon apliittilohkareita, jotka saattavat olla syy virheelliseen kartoitustulkintaan alueella. Johtopäätökset Kartoituksen tarkoitus oli löytää viborgiitin ja LPG:n välinen kontakti. Aikaisempien havaintojen perusteella piirretty kontakti on havaintojemme mukaan merkitty väärin karttaan. Vaikeuksia kartoituksessa aiheutti itäisellä puolella oleva peltoalue, jossa paljastumia ei ole lainkaan. Magneettinen karttakaan ei näytä peltojen alla selkeää anomaliaa, mikä tukisi vanhaa tulkintaa porfyyrisestä apliitista. Viborgiitin sisällä on magneettisia anomalioita, mutta anomaliakohdat eivät näy paljastumilla. Topografia

15 GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS seuraa anomalioita suhteellisen hyvin, todennäköisesti tämä johtuu rapautumisesta tai moreenikerroksen aiheuttamasta häiriöstä. Kuva 8 Robert Rundqvist tekemässä tarkkaa kallioperäkartoitusta Kurssin teemana oli kriittisten mineraalien löytäminen rapakivibatoliitista. Kaikki näytteet analysoidaan GTK:lla XRF-analysaattorilla, ja mielenkiintoisista näytteistä tehdään kemiallisia analyyseja, joilla selvitetään kriittisten mineraalien esiintymistä havaintoalueella. Aikaisempien tutkimuksien perusteella tiedetään, että REE-mineraalien pitoisuudet ovat Viipurin batoliitissa liian pieniä hyödynnettäviksi taloudellisesti. Kartoituksen myötä saadaan kuitenkin tärkeää tietoa REE-mineraalien esiintymistavasta ja mineraaliassosiaatioista.

16 GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS Kallioperäkartoituksen jatkokurssi Viipurin rapakivibatoliitilla 2014 Ryhmä 2: Ida Källberg, ÅA Otso Mäkimattila, HY Joona Sorsa, HY Sitha Kong

17 GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS TUTKIMUSALUE Ryhmämme kartoitusalue (5 km 2 ) sijaitsee Peippolan kylän ympärillä, noin 10 kilometriä Kotkasta pohjoiseen. Alue on suorakulmion muotoinen polygoni, joka rajautuu vasemmasta ylänurkastaan topaasilouhokseen ja oikeasta alanurkastaan aikaisemmin kartoitettuun lyijyhohdepitoiseen kvartsijuoneen. Pohjoisosissa tutkimusaluetta rajaa kymin stokki. Alueen kartoituksen tarkoituksena oli kiinnostus alueella GTK:n kriittisten mineraalien tutkimiseen liittyvän projektin kairauspaikkojen sijoitukseen, sekä aikaisemmin havaittujen greisen-juonien ja mahdollisten porfyyristen apliittien kartoitus. 2. ALUEEN PÄÄPIIRTEET Alueen korkeuskartassa näkyy merkittävää vaihtelua lähinnä itäosassa ja Peippolan kylän länsipuolella. Korkeuserot tasoittuvat kohti alueen pohjois- ja itäosia, joilla myös maasto muuttuu soisemmaksi. Kalliopaljastumien määrä ja koko noudattavat maaston korkeuskäyriä ja niiden määrä laskee olemattomaksi soisempaa maastoa kohti mentäessä. Alueelta on aikaisemmin kartoitettu viborgiittia ja tasarakeista graniittia, siten että alueen keskiosa on viborgiittia ja kontaktit sen ja tasarakeisen graniitin välillä kulkevat polygonin pohjois- ja eteläreunojen mukaisesti. Kartoittaessamme aluetta totesimme sen olevan erittäin heterogeeninen ja havaitsimme viborgiitin lisäksi myös muita kivilajeja. Myös kontakti viborgiitin ja tasarakeisen graniitin välillä muuttui (Kuva 1). Kuva 1. Litologinen kartta tutkimusalueesta. Punainen = Viborgiitti, Sininen = Pyterliitti, Vihreä = Porfyyriapliitti.

18 GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS KIVILAJIT 3.1. Viborgiitti Selkeästi suurin osa kartoittamastamme alueesta on viborgiittia (Kuva 2). Viborgiitin ovoidien määrä ja koko vaihtelivat jonkin verran paljastumien välillä ja joillakin paljastumilla havaittiin myös porfyyriapliittisia osueita. Pääsääntöisesti ovoidien koko viborgiitissa on noin 2 4 cm, tosin joillakin paljastumilla ovoidien koko saattaa vaihdella pienemmällä tai suuremmalla skaalalla. Joillakin alueen paljastumilla viborgiitin plagioklaasi oli täysin rapautunut, mutta tällöin niistä on jäänyt jäljelle tyhjä kehä. Perusmassa koostuu pisarakvartsista, maasälvistä ja mafisista mineraaleista. Mafisina mineraaleina on biotiittia, sekä muutamilla paljastumilla myös sarvivälkettä. Viborgiittia leikkaavat alueen itäisillä ja pohjoisilla paljastumilla useat 1,5 5 cm paksut kvartsi- ja greisenjuonet. Nämä leikkaavat juonet ovat yleisiä etenkin porfyyrisen apliitin läheltä löytyvillä paljastumilla. Porfyyriapliittia tulisi nykyisin kutsua nimellä leukokraattinen porfyyrinen biotiittigraniitti, mutta tässä raportissa käytetään vanhaa nimitystä. Kuva 2. Viborgiittia kartoitusalueen keskiosasta

19 GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS Porfyyrinen apliitti Toiseksi yleisin kivilaji kartoitetulla alueella on porfyyrinen apliitti (Kuva 3). Eniten porfyyriapliittia esiintyy alueen eteläosassa ja pohjoisesta se puuttuu melkein kokonaan. Alueen porfyyriselle apliitille tyypillistä ovat apliittiseen tekstuuriin kiteytyneet noin 3 6 mm pyöreät kvartsikiteet ja yli 5 mm kalimaasälpäkiteet. Ajoittain paljastumilla esiintyy myös todennäköisesti viborgiitista peräisin olevia kalimaasälpäovoideja. Porfyyristä apliittia halkovat alueen itäosassa useat 1,5 5 cm paksut greisenjuonet. Hienorakeisen porfyyrisen apliitin lisäksi useilta paljastumilta löytyi selkeästi karkearakeisempaa porfyyristä apliittia. Alueen halki kulkevan tien läntinen puoli oli lähes kokonaan pelkkää karkearakeisempaa porfyyristä apliittia. Idässä puolestaan karkearakeista porfyyristä apliittia esiintyy suunnilleen samassa suhteessa hienorakeisemman version kanssa. Kuva 3. Porfyyriapliitti kartoitusalueen itäosasta.

20 GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS Pyterliitti Pyterliittipaljastumat liittyvät alueella porfyyrisen apliitin ja viborgiitin kontakteihin eikä yhtäkään pyterliittipaljastumaa havaita ilman, että se olisi kontaktissa sekä viborgiittiin että porfyyriseen apliittiin (Kuva 4). Perusmassa koostuu kvartsista, maasälvistä ja biotiitista. Kalimaasälpäovoidit ovat pyterliitissä paikoin selkeästi kulmikkaita ja niillä ei ole plagioklaasikehiä. Joillakin kalimaasälvillä oli kuitenkin ympärillään kvartsikiteistä muodostunut kehä. Pyterliitteihin liittyy satunnaisesti myös apliittisia juonia. Kuva 4. Pyterliitti kartoitusalueen keskiosasta. Kalimaasälpien ympärillä ei ole selkeää plagioklaasikehää.

21 GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS Leukokraattinen tasarakeinen graniitti Alueen luoteisosassa, topaasilouhoksen pohjoispuolella tavattu kivilaji on leukokraattista graniittia (Kuva 5). Graniitin tekstuuri vaihtelee tasarakeisen ja plagioklaasihajarakeita sisältävän porfyyrisemmän leukokraattisen graniitin välillä. Leukokraattinen graniitti on yleisväriltään vaalean harmaa ja se sisältää mafisena mineraalina noin 5 % biotiittia. Leukokraattista graniittia esiintyy myös paikoitellen porfyyrisena louhoksen pohjoispuolella kymin stokin eteläosassa. Kuva 5. Tasarakeinen leukokraattinen graniitti Kymin stokista kartoitusalueen pohjoisosasta Karkea ei-tasarakeinen graniitti Muutamalla alueen lounaisosassa sijaitsevalla paljastumalla löytyy viborgiitin ja porfyyrisen apliitin yhteydestä karkeaa ei-tasarakeista graniittia. Mineralisaatioltaan tämän graniitti ei poikkea muista sen läheltä löytyvistä kivistä, mutta sen karkearakeisen tekstuurin raekoko vaihtelee 2 30 mm välillä ja tästä yli 5 mm kiteet ovat pääasiassa omamuotoisia, kaksostuneita maasälpiä. Aksessorisena mineraalina näissä ei-tasarakeisissa graniiteissa on biotiittia.

22 GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS JATKOTUTKIMUKSET Peippolan kylän itäpuolella on vanha louhos, josta on saadun tiedon mukaan aikanaan louhittu lyijyhohdetta, mutta merkkejä sulfidimineralisaatiosta ei alueelta tavoitettu. Noin metrin levyisen louhitun, greisen-muuttuneen juonen kulkusuunta on 120 o ja sen jatkeet on tavoitettu noin 50 m kulun suunnassa louhoksen luoteispuolella (Kuva 6). Samansuuntaisia juonia on useita ja niiden leveys vaihtelee cm välillä. Greisenjuonen kulku luoteisjatkeessa on 140 o, mutta on selkeästi osa samaa juonisysteemiä. Greisenjuonen analysointi kannettavalla XRF-analysaattorilla osoitti selkeästi korkeita pitoisuuksia Zn, Fe, Mn ja P osalta. Greisen-muuttuneissa kivissä on tyypillisen kvartsi-serisiitti seurueen lisäksi ainakin hematiittia. Greisenjuonessa on merkkejä kahdesta hydrotermisestä tapahtumasta. Aikaisempaa greisen-muuttunutta viborgiittia breksioi kvartsijuoni, joka on paikoitellen yhteydessä muuttumattomaan viborgiittiin. Alueella on tavattu pelkästä kvartsista koostuvia juonia sekä tummia ja ohuita greisenjuonia. Mikäli sulfidimineralisaatio ei rajoitu ainoastaan historiallisen kaivannon kohdalle, olisi syytä toteuttaa kairausohjelma, jossa selvitettäisiin luoteisjatkeiden laatua ja laajuutta. Kuva 6. Greisenmuuttunutta viborgiittia breksioi kvartsijuoni.

23 GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS Kallioperäkartoituksen jatkokurssi RYHMÄ 3 Tea Niiranen (HY) Emil Nygård (ÅA) Jussi Rytkönen (HY) Marek Lehtinen (TY)

24 GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS Kartoitusalue Kartoitusalue (Kuva 1) sijaitsi Svekofennisen kallioperän ja Viipurin rapakivibatoliitin läntisellä rajavyöhykkeellä alueella Rumpila Liljendal Eskilom. Kartoitusalue sijoittui 1: suorakaiteen muotoiselle 15 x 0,5 km laajuiselle alueelle, maastokarttalehdille , ja Kartoitusalueen laajuudesta huolimatta alueella oli suhteellisen vähän paljastumia. Paljastuma-alueita oli kaiken kaikkiaan 58 kappaletta. Kuva 1. Ryhmän 3 kartoitusalue rajattuna suorakaiteella maastokartassa (1 : ). Kartoituksen suorittivat Tea Pohjanmaalta Niiranen (HY), Emil Viikinki Nygård (ÅA), Jussi Ryijy Rytkönen (HY) ja Marek Cola Lehtinen (TY). Opettajina kentällä toimivat Perttu Mikkola (GTK), Francis Chopin (HY), Kirsi Larjamo (HY), Tapani Rämö (HY) ja Olav Eklund (ÅA).

25 GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS Kallioperän yleispiirteet Aiemmin laadittujen kivilajikarttojen perusteella tutkimusalueen svekofennisellä puolella esiintyy granodioriittia, amfiboliittia, gabroa ja hieman pegmatiittia. Viipurin rapakivibatoliitin kivilajit vaihtelevat viborgiitista pyterliittiin ja paikoin porfyyriseen apliittiin. 3. Kivilajit 3.1. Syväkivet svekofennisellä alueella Graniittipegmatiitti Graniittipegmatiitti on karkearakeista, rapautumispinnaltaan punertavan oranssia, vähän rapautunutta puolipinnallista kiveä. Kivi on hieman rakoillutta (rakosuunta noin 150 ) sekä sisältää pieniä määriä hematiittia. Graniitti Graniitti on pienirakeista, punertavaa ja hieman rakoillutta. Graniitti esiintyy paljastuman KK5$ alareunassa massiivisena. Paljastuman yläosassa graniitti esiintyy poimuttuneina juonina (Kuva 2). Kuva 2. Graniittijuonia gneississä paljastumalla KK5$

26 GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS Sarvivälke-biotiittigneissi Metamorfoitunut, rakenteeltaan suuntautunut gneissi on hienorakeista, väriltään tumman harmaata ja tasarakeista. Hiertymisen vuoksi kivessä on koostumusvaihtelua. Liuskeisuuden suunta on 80 ja kaade 85. Kentällä gneissi todettiin paragneissiksi, sillä murrospinta paljasti sedimentääriseen alkuperään viittaavia kiillemineraaleja. Dioriitti Pienirakeinen, punertavan harmaa, rakenteeltaan tasarakeinen ja heikosti suuntautunut magmakivi. Paikoin dioriitin indeksimineraali on sarvivälke, mutta toisinaan siinä on enemmän kvartsia, jolloin kivestä voidaan käyttää nimeä kvartsidioriitti. Toisinaan dioriitissa esiintyy myös graniittisia juonia (Kuva 3). Kuva 3. Dioriittia, jossa graniittisia juonia paljastumalla KK5$ Vasaran punainen pää osoittaa magneettiseen pohjoiseen.

27 GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS Rapakivet Viipurin batoliitin alueella Viborgiitti Karkearakeinen, rakenteeltaan suuntautumaton, porfyyrinen ja massamainen rapakivigraniitti, jossa on silmiinpistävänä piirteenä pyöreitä ovoideja (Kuva 4). Ovoidien kehä koostuu plagioklaasista ja keskus kalimaasälvästä, ja koko kivessä indeksimineraalina on sarvivälke sekä pieniä määriä biotiittia. Pyterliitti Keskirakeinen, rakenteeltaan massamainen ja suuntautumaton, viborgiittia felsisempi rapakivigraniitti. Kartoitusalueella tavatuissa paljastumissa indeksimineraalina on biotiitti. Pyterliitti sisältää myös enemmän kvartsia kuin viborgiitti. Pyterliitissä ei tavattu juurikaan plagioklaasikehiä kalimaasälpärakeiden ympärillä (Kuva 4). Kuva 4. Vasemmalla viborgiittia paljastumalla KK5$ , oikealla pyterliittiä paljastumalla KK5$ Pyterliitin yhteydessä myös apliittinen juoni (kuvassa ylävasemmalla).

28 GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS Porfyyrinen apliitti Pienirakeinen, harmaan punertava, rakenteeltaan suuntautumaton graniitti, jossa hienorakeisemmassa perusmassassa on selkeästi erottuvia ovoideja ja isoja, pisaran muotoisia kvartsirakeita (Kuva 4). Indeksimineraalina on biotiitti ja paljastuman apliitille on tyypillistä kuutiorakoilu sekä osittainen kiilarakoilu. Porfyyrigraniitti Karkearakeinen, vaalean punertava graniitti, jossa kalimaasälpärakeet ovat hieman ovoidin muotoisia, mutta kuitenkin pääosin kulmikkaita (kuva 5). Paljastumalla KK5$ porfyyrigraniitti on kontaktissa porfyyrisen, selkeästi hienorakeisemman apliitin kanssa. Kontaktin rajapinta ei ole terävä, vaan enemmän sekoittunut ja vaihettuva. Kontaktipinnassa apliittinen magma on sulkenut sisäänsä hajarakeita porfyyrigraniitista. Kuva 5. Porfyyrinen graniitti, joka on kontaktissa hienorakeisen apliitin kanssa (paljastuma KK5$ ). Syenograniitti/ Alkalimaasälpägraniitti Kivilaji on karkearakeinen, väriltään vaalean punertava, pyterliitin kaltainen suuntautumaton ja massamainen graniitti. Pyterliitistä poiketen graniitissa ei ole juurikaan ovoideja, ja indeksimineraalina on biotiitti.

29 GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS Lisätoimenpide-ehdotukset Porfyyriapliittiesiintymistä voisi tehdä geokemiallisia analyysejä sekä petrografisia ohuthietutkimuksia topaasien ja muiden taloudellisesti merkittävien mineraalien identifioimiseksi. Kartoitusprofiilin länsipuolella svekofennisellä vyöhykkeellä havaittujen sähkönjohtavuuden ja potentiaalisen hematiitin perusteella aluetta voitaisiin tutkia yksityiskohtaisemmin. Itäpuolella havaittuja kvartsijuonia voitaisiin myös kartoittaa tarkemmin. Kartoitusaluetta olisi syytä myös laajentaa pohjois-eteläsuunnassa Viipurin batoliitin alueella sekä tehdä tarkempia tutkimuksia paljastumahavaintojen alueella. 5. Muutokset vanhaan karttaan Vanhassa kallioperäkartassa (Kuva 6) merkitty vihreä amfiboliittialue on havaintojemme perusteella tosiasiassa graniittijuonien halkomaa gneissiä. Lisäksi vaaleankeltaisella merkityn granodioriitin osalta kentällä havaitut kivilajit edustivat graniittipegmatiittia ja paragneissiä. Kuva 6. Vanha kallioperäkartta kartoitusprofiilin svekofennisestä alueesta.

30 GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS Kuva 7. Vanha kallioperäkartta kartoitusprofiilin itäisimmästä päästä Viipurin batoliitin alueella. Viipurin batoliitin alueella tehtyjen havaintojen perusteella vanhan kallioperäkartan rajat viborgiitin ja pyterliitin välillä eivät pidä täysin paikkaansa (Kuva 7). Lisäksi osa rapakivipaljastumista tulkittiin kenttähavaintojen perusteella paikoin porfyyrigraniitiksi, kun kallioperäkartassa monet alueet olivat vain joko viborgiittia tai pyterliittiä.

31 GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS Kallioperäkartoituksen jatkokurssi Pyhtää Tutkimusraportti kartoitusprofiililta 1 Kaksipistepirkkoja svekofenniseen sivukiveen tunkeutuvan apliittijuonen suojissa. Havaintopiste KK5$ Ryhmä 4 Ville Nieminen (TY), Simo Piippo (HY), Sanni Turunen (HY) ja Isa Witick (ÅA)

32 GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS Tutkimusalue Ryhmän 4 kartoitusalueena oli kartoitusprofiili 1 (Kuva 1). Kartoitusprofiili 1 sijaitsee Loviisan ja Myrskylän kuntien alueella Pakilan kylän koillispuolelta alkavalla kaistaleella karttalehdellä Kartoitusalue kulkee lounaasta koilliseen ja sen pituus on noin 21,5 kilometriä leveyden vaihdellessa 650 metrin ja metrin välillä. Kartoitusalue 1 jaettiin kahtia ryhmille 4 ja 5 siten että ryhmä 4 aloitti kartoittamisen profiilin länsipäästä ja ryhmä 5 profiilin puolivälistä kartoittamisen edeten kohti koillista. Kuva 1. Karttatulkinta tutkimusprofiilista. Dioriitti on esitetty ruskealla värillä, granodioriitti keltaisella, tasarakeiset graniitit vaaleanpunaisella, viborgiitti tummemmalla punaisella ja voimakkaasti muuttuneet osat tummemmalla keltaisella. Siniset viivat ovat rakennemittauksia ja mustat mahdollisia siirros- tai poimutusvyöhykkeitä. Punaisten katkoviivojen väliset alueet ovat korkean deformaatioasteen vyöhykkeitä. Kartoituksen lähtökohtana oli tarkentaa alueelta laadittua kallioperäkarttaa sekä havainnoida Viipurin rapakivibatoliittiin liittyvää REE-malmipotentiaalia. Lisäksi kurssilla opeteltiin GTK:n Kapalohavaintotietokannan käyttöä. Seitsemän kartoituspäivän aikana ryhmä 4 kartoitti noin 5 km 2 :n alan ensimmäisen kartoitusprofiilin länsipäästä ja havaintopisteitä otettiin yhteensä 54.

33 GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS Kallioperän yleispiirteet Kartoitusalue on melko hyvin paljastunut ja suuriakin paljastuma-alueita on runsaasti. Kartoitusaluetta luonnehtii svekofennisten kivien ja Viipurin rapakivibatoliitin kontakti. Aikaisempien kartoitusten perusteella alueen länsipäässä vallitsevina kivilajeina ovat svekofenniset gabrot, dioriitit, kiillegneissit ja amfiboliitit, joiden kontaktit ovat pohjois-etelä-suunnassa. Koillista osaa ja rapakivikontaktia kohti mennessä kivilaji vaihtuu granodioriitiksi ja lopulta rapakiveksi, joka on kartoitettu viborgiitiksi. Tutkimusalueen kivilajit Svekofennisten kivilajien alue Dioriitti Lännessä vallitsevina kivilajeina ovat dioriitti ja granodioriitti (Kuva 2). Koillista kohti siirtyessä dioriittia esiintyy lähinnä ksenoliittisina murskaleina. Dioriittia esiintyy pääkivenä tutkimusalueen länsiosassa. Itään päin mentäessä dioriitti on ensin rikkoutunut leukokraatisilla juoniverkostoilla, sitten breksioitunut ja lopulta esiintyy vain ksenoliittisina murskaleina granodioriittissa. Tekstuuriltaan dioriitti on tasarakeinen mutta paikoin myös porfyroblastinen. Raekoko vaihtuu lännestä itään päin karkearakeisesta (2 5 mm) pienirakeiseksi (1 2 mm). Rapautumispinnalta dioriitti on vaalean tai punertavan harmaata. Tummat mineraalit ovat pääasiassa sarvivälkettä, mutta hydrotermisten rakojen yhteydessä se on paikoin biotiittiutunut. Kivessä esiintyy jossain määrin magnetiittia, mutta se ei ole makroskooppisesti erotettavissa. Granodioriitti Granodioriittia on svekofennisella puolella runsastuvassa määrin intrusiivisena kivenä lännestä itään päin mentäessä (Kuvat 3 ja 4). Raekoko on pääosin pieni (1 2 mm). Rapautumispinnalta granodioriitti on vaaleanpunainen tai punertavan harmaa, murrospinnalta harmaa. Granodioriitti on suurimmaksi osaksi tasarakeinen. Paikoin granodioriitti on vaihtelevassa määrin suuntautunut, ja sen esiintyminen lisääntyy batoliittia lähestyttäessä.

34 GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS Kuva 2. Ohuet kvartsitäytteiset raot ja leukokraattiset kapeat juonet leikkaavat dioriittisilokalliota. Dioriitissa on hyvin hienorakeisia kivilajikappaleita. Havaintopiste KK5$ Kuva 3. Granodioriittinen sula breksioi dioriittia. Sula etenee dioriittiin kerrosten suuntaisesti. Havaintopiste KK5$

35 GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS Kuva 4. Amfiboliittiutuneita kivilajifragmentteja myöhemmässä granodioriittisessa suuntautuneessa välimassassa. Kivessä on itä-länsi-suuntaisia molempia kivilajeja leikkaavia rakoja, joiden ympärillä esiintyy kalimetasomatoosia. Havaintopiste KK5$ Kuva 5. Läpikotainen hydroterminen muuttuminen on muuttanut alkuperäiset kivilajit kaliumpitoisemmiksi. Muissa kohteissa dioriittisiksi tulkitut fragmentit ovat granodioriittisia ja granodioriittinen välimassa episyeniittistä tai monzoniittista. Paljastumalla on runsaasti epidoottitäytteisiä rakoja. Havaintopiste KK5$

36 GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS Montsoniitti tai montsosyeniitti Kentällä montsosyeniitiksi ja montsoniitiksi nimetyt kivilajit ovat luultavasti hydrotermisen toiminnan tuloksia (Kuva 5). Protoliitti ei ole enää tunnistettavissa, mutta alueen muiden paljastumien perusteella ne ovat mahdollisesti muuttuneita granodioriitteja. Maasälpien suhdetta on vaikea arvioida kentällä, joten näiden kivien lopullinen kivilajimääritys jää petrografisten tutkimusten varaan. Hydrotermisesti muuttuneita kiviä esiintyy Kalkärrsbergetin ja Rödsandin paljastumilla tutkimusalueen keskivaiheella. Montsosyeniitit ja montsoniitit ovat väriltään hyvin punertavia, ja niiden raekoko vaihtelee pienirakeisesta keskirakeiseen. Graniitti Tutkimusalueella esiintyy kahta todennäköisesti rapakivibatoliittiin liittymätöntä graniittia. Punainen hydrotermisesti muuttunut graniitti sijaitsee Kalkärrsbergetin länsipuolella kahdella paljastumalla ja pienirakeinen vaalea graniitti viborgiitin kontaktissa (Kuva 6). Kalkärrsbergetin graniitti on pääasiassa keskirakeinen ja suuntautumaton, siinä esiintyy pegmatiittia, epidoottirakoja ja kalimuuttumista. Kalimuuttuminen vaihtelee kohtalaisesta voimakkaaseen. Tummat mineraalit ovat pääasiassa sarvivälkettä. Kuva 6. Terävästi keskirakeista graniittia leikkaava viborgiittijuoni viborgiitin ja Svekofennisen graniitin kontaktissa. Viborgiitissa on jopa 10 mm läpimittaista lyhytprismaista pisarakvartsia, vaaleassa graniitissa hienorakeista matalan lämpötilan kvartsia. Hienorakeisessa graniitissa on rakoja, joiden yhteydessä esiintyy hydrotermistä muuttumista. Havaintopiste KK5$

37 GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS Leukokraattiset ja apliittijuonet Leukokraattisten juonien leveys vaihtelee millimetreistä pariin metriin (Kuva 7). Ne leikkaavat terävästi vanhempia rakenteita. Tummia mineraaleja esiintyy hyvin vähän. Raekoko on usein kontaktissa hieno, mutta keskellä juonta jopa karkea. Juonistä ei ole makroskooppisessa tarkastelussa tavattu rapakiviin liittyville juonille tyypillisiä mineraaleja kuten fluoriittia tai topaasia. Kuva 7. Leukokraattisen 1 m levyisen koillis-lounaissuuntaisen juonen ja hydrotermisesti muuttuneen intruusiobreksian terävä kontakti. Juonessa erottuu samantekstuurisia murskaleita, jotka erottuvat välimassasta rapautumispinnan värin perusteella. Havaintopiste KK5$ Pegmatiittijuonet ja -intruusiot Svekofennisten kivilajien alueella esiintyy yleisesti pegmatiittitaskuja ja -juonia, jotka ovat kiteytyneet paikallisiin paineminimeihin (Kuva 8). Mineraaleina tavataan yleisimmin kvartsia, kalimaasälpää ja magnetiittia (Kuva 9). Kalimaasälpämegakiteistä on tavattu radioaktiivisen mineraalin sulkeumia (Kuva 10).

38 GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS Kuva 8. Dendriittisiä magnetiittikiteitä granodioriittisen isäntäkiven kvartsi-kalimaasälpäpegmatiittitaskussa. Havaintopiste KK5$ Kuva 9. Apliittijuonen sisällä olevassa karkearakeisessa kvartsi-maasälpäpegmatiittijuonessa on kiteytynyt kvartsia useammassa vaiheessa. Apliitin ja pegmatiitin kontaktin lähellä esiintyy sitriiniä ja magnetiittia. Havaintopiste KK5$

39 GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS Kvartsi-maasälpäpegmatiittijuoni granodioriitissa. Kalimaasälpämegakiteiden sisällä on sulkeumina sameanruskeaa mineraalia, jonka ympärillä on havaittavissa säteittäistä mahdollisesti radioaktiivisuuden aiheuttamaa rakoilua. Kuva-alan leveys on noin 40 cm. Havaintopiste KK5$ Ortogneissi Kartoitusalueen keskiosista löytyy deformoitunut vyöhyke, jossa pääkivilajina on ortogneissi (Kuva 11). Kuva 11. Läpikotaisesti liuskeinen ortogneissi, jossa on nähtävissä silmägneissimäinen rakenne.

40 GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS Viipurin batoliitin alue Viborgiitti Kartoitusprofiilin itäpää koostuu rapakivigraniitista, joka on viborgiittia (Kuva 12). Murros- ja rapautumispinnaltaan viborgiitti on tummanpunertavaa. Ovoideja viborgiitissa on noin % ja niiden koko vaihtelee 2-5 cm:n välillä. Kartoitusalueen viborgiitista löytyy melko runsaasti omamuotoisia kvartsirakeita, joiden koko vaihtelee 3-8 mm:n välillä. Perusmassan raekoko on pienestä karkearakeiseen. Indeksimineraaleina alueen viborgiitista löytyy sarvivälkettä sekä hiukan biotiittia ja rikkikiisua. Kuva 12. Viborgiitin ja svekofennisten kivien kontaktivyöhykkeessä tekstuurit ja ovodien määrä vaihtelevat. 3 cm leveä apliittinen juoni leikkaa viborgiittia terävästi. Alkalimaasälpäsyeniitti Rapakiven kontaktissa esiintyy syeniittistä kivilajia, jossa on havaittavissa kvartsia vain vähän tai ei ollenkaan (Kuva 13.). Kivilajissa ei pääosin erotu kuin yhtä maasälpää, jonka väri on mesopertiittisen ruskehtava. Siitä tavataan myös sälöistä, mahdollisesti alkalista amfibolia. Viborgiitin kontaktien

41 GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS läheisyydessä syeniitissä esiintyy paikoin rapakiviovoideja ja pisarakvartsia, mikä indikoisi syeniitin kiteytyneen lähes samanaikaisesti viborgiitin kanssa (Kuva 14). Kuva 13. Rapakivibatoliitin reuna-alueella sijaitseva alkalimaasälpäsyeniitiksi nimetty kivilaji, jossa on vain vähän paikoittaisia kvartsirakeita, ja jossa ei ole kenttäoloissa havaittavissa kuin yhtä maasälpää. Havaintopiste KK5$ Kuva 14. Viborgiitin ja alkalimaasälpäsyeniitiksi tulkitun kivilajin kontakti on pehmeästi vaihettuva eikä niiden välillä ole havaittavissa reaktiosaumaa. Plagioklaasikehällisiä rapakiviovoideja ja 3-10 mm kokoisia pisarakvartsirakeita on kulkeutunut alkalimääsälpäsyeniitin sekaan kontaktin lähellä. Havaintopiste KK5$

42 GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS Kallioperän kartoituskurssi Pyhtää Ryhmä 5 Tenovuo Niklas (TY) Taavi Kivisaari Heli (HY) The Cliffhanger Vuohelainen Juha (GTK) Teippimies ja Kerttu (kuvassa).

43 GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS TUTKIMUSALUE Kartoitusalue sijaitsee Viipurin rapakivibatoliitin länsireunalla, Lapinjärven kunnan luoteisosassa, Porlammin kylän eteläpuolella. Alue on kaakkois-koillis-suuntainen profiili, pituudeltaan noin kymmenen kilometriä ja leveydeltään noin kilometrin, mutta sitä laajennettiin paikoin leveyssuunnassa kivilajiyksiköiden kontaktien tarkentamiseksi. Runsasta peltopinta-alaa lukuun ottamatta alue on kohtalaisen hyvin paljastunut ja kallioperähavaintoja alueelta tehtiin kurssin aikana noin viisikymmentä kappaletta. Kartoituksen lähtökohtana oli tarkentaa alueelta laadittua aiempaa kallioperäkarttaa sekä pyrkiä etsimään mahdollisia rapakivibatoliittiin liittyvien fluidien lähteitä ja havainnoida fluiditoiminnan aiheuttamia muutoksia batoliitin alueella. 2. KALLIOPERÄN YLEISPIIRTEET Alueelta aikaisemmin laadittu kallioperäkartta on valmistunut 1970-luvun taitteessa ja toteutettu batoliitin massiivisen koon huomioon ottaen melko harvalla havaintoverkolla (noin yksi havainto per neliökilometri), joten kivilajirajoja on monin paikoin yksinkertaistettu. Selvästi suurimman osan koko Viipurin rapakivibatoliitista muodostaa klassinen rapakivigraniitti, eli viborgiitti, joka peittää suurimman osan myös itse tutkimusalueesta. Toiseksi yleisin kivilaji on pyterliitti, joka vanhan kartan mukaan peittää suurimman osan varsinkin tutkimusprofiilin koillispäädystä. Näiden lisäksi tutkimusalueelta on aikaisempien havaintojen mukaan tavattu ainakin karkearakeista rapakivigraniittia (Rämsänkulman alueella), porfyyristä apliittia (Lamminalhon pohjoispuoli), sekä hyvin kapea kaistale tasarakeista rapakivigraniittia (Kangasvieru, kontaktissa porfyyrisen apliitin kanssa sen luoteiskulmassa).

44 GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS KIVILAJIKUVAUKSET 3.1. Biotiitti-sarvivälkegraniitti (viborgiitti) Alueen tyypillisin kivilaji on klassinen rapakivigraniitti eli viborgiitti. Sitä esiintyy laajalti koko profiilin alueella (n. 60 % koko alueen kivistä) ja sen kontaktit ympäröiviin syväkiviin ovat epämääräisiä. Kivi on suuntautumaton, suhteellisen heterogeeninen ja sitä hallitsee diagnostinen rapakivitekstuuri. Porfyyriset kalimaasälpäkieet (halkaisija yhdestä seitsemään senttimetriä) ovat pääosin ovoidimaisia, mutta myös osin omamuotoisia kiteitä esiintyy (varsinkin pienikokoisemmat kiteet ovat usein kulmikkaita). Kalimaasälpäovoideja ympäröi usein rapakivirakenteelle diagnostinen vihertävä oligoklaasikehä, mutta kehän paksuus vaihtelee rajusti ja toisinaan tavataan myös useampia oligoklaasikehiä sisältäviä ovoideja. Mafiset mineraalit ovat tyypillisesti sarvivälke ja biotiitti, joista sarvivälke dominoi. Paikoin voidaan suurempien sarvivälkerakeiden keskellä havaita voimakkaasti muuttunutta (iddingsiittiytynyttä) oliviinia Sarvivälke-biotiittigraniitti (pyterliitti) Pyterliitti on alueen toiseksi tyypillisin kivilaji. Sitä esiintyy erityisesti tutkimusalueen koillisosassa, missä se muodostaa suuria kallioalueita yhdessä viborgiitin kanssa. Kontaktit ovat hyvin epämääräisiä ja paikoin ovoideja vaeltaa viborgiitista pyterliitin puolelle. Toisinaan kontaktissa saattaa esiintyä raekoon äkillistä hienonemista pyterliitin puolella noin parin sentin paksuudelta. Pyterliitti on tyypillisesti hyvin heterogeeninen ja suhteelisen felsinen rapakivivariantti. Se on tyypillisesti kalimaasälpäporfyyrinen (30-40%) ja porfyyrien muoto vaihtelee ovoidimaisesta lähes täysin omamuotoiseen. Perusmassa koostuu pääosin keski- ja karkearakeisesta kvartsista ja maasälvistä, sekä biotiitista. Sarvivälke on tyypillinen aksessorinen mineraali (< 5%). Kvartsi on tyypillisesti pisaramaista. Kivi on asultaan suuntautumaton ja tekstuuri ei ole niin selkeästi rakentunut kuin viborgiiteissa Sarvivälkegraniitti (Karkearakeinen rapakivigraniitti) Porlammin kylän eteläpuolella sijaitsee noin 450x300m kokoinen, suojeltu kallioalue nimeltään Soidenkallio. Tämä on tutkimusalueen ainoa alue, jolla tavataan karkearakeista rapakivigraniittia. Kontakti ympäröivään viborgiittiin ei ole näkyvissä. Kivi koostuu pääasiassa karkeasta kalimaasälvästä. Se on kuin paikalleen kiteytynyttä kidepuuroa, jossa ei ole havaittavissa kehittynyttä rapakivirakennetta. Kalimaasälpäkiteet ovat pääasiassa omamuotoisia, joskin joitakin ovoidimaisia kiteitä esiintyy.

45 GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS Kalimaasälvissä ei ole havaittavissa samankaltaisia kvartsi- ja kiillesulkeumia kuin viborgiitin ovoideissa, kuten ei myöskään kiteen sisäisiä oligoklaasikehiä. Yksittäisiä ovoideja, joita ympäröi ohut plagioklaasikehä esiintyy harvakseltaan varsinkin kallioalueen eteläosassa (Kuva 1). Rapautuneella pinnalla myös karkearakeinen kvartsi ja plagioklaasi erottuvat selkeästi. Sarvivälke on tyypillisin mafinen mineraali (noin 5 %), biotiittia esiintyy korkeintaan aksessorisia määriä. Varsinkin paljastuman pohjoisosassa on havaittavissa merkkejä kiven mahdollisesta alkalisesta luonteesta, kivi on murrospinnalta tarkasteltuna enemmänkin ruskehtava kuin punertava ja mafiset mineraalit ovat mahdollisesti alkaliamfiboleja (erilainen kiilto tms.) Tien puoleisilla jyrkänteillä on paikoin lähes syeniittisiä osia, joista kvartsi näyttää puuttuvan täysin. Kvartsijuonia, joiden kulku on noin 130 astetta ja paksuus enimmillään pari senttiä esiintyy kalliopaljastuman päällä ja niiden välittömässä läheisyydessä kalimaasälpä on hapettunut tiilenpunaiseksi. Kuva 1. Soidenkallion karkearakeinen rapakivigraniitti Porfyyrinen apliitti Perusmassaltaan hieno- /keskirakeinen ja hyvin felsinen kivi, jossa tavataan vaihtelevia määriä kvartsi- ja kalimaasälpäporfyyrejä (Kuva 2). Perusmassan ainoa mafinen mineraali on biotiitti, jonka määrä vaihtelee kohtalaisen paljon (<5 10%). Kvartsihajarakeet ovat kooltaan noin 0,5-1,5 cm ja ne ovat reunoiltaan täysin pyöristyneitä. Kalimaasälvät ovat muodoltaan ovoidimaisia ja niillä on useimmiten plagioklaasikehä. Porfyyrit esiintyvät harvakseltaan ja niiden tiheys voi vaihdella rajustikin. Paikoin

46 GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS kivessä on merkkejä volatiilien karkaamisesta, mikä ilmenee pieninä (halkaisiljaan 1-10 cm) miaroliittisina onteloina, joiden ympärillä perusmassa on hapettunut tiilenpunaiseksi. Kvartsijuonet (suunnassa astetta) ovat tyypillisiä porfyyrisessä apliitissa. Leveyttä niillä ei ole kovinkaan paljon (0,5 15 cm), mutta ne esiintyvät tiheissä parvissa ja haarautuvat, jolloin niiden ympärillä voi olla useampien metrien verran muuttumista (kalimaasälpä hapettunut punaiseksi) ja sivukiven kontaktissa voidaan paikoin havaita heikkoa epidoottiutumista. Kuva 2. Esimerkki porfyyrisestä apliitista, jossa voidaan nähdä kalimaasälpä- ja kvartsiporfyyrejä hienorakeisessa perusmassassa. 4. MUUTTUMINEN Tutkimusalueella ei havaita merkkejä voimakkaasta malmiutumisesta tai muuttumisesta. Alueella tavataan kuitenkin kaikissa kivilajeissa n. 0,5-15 cm leveitä kvartsijuonia joiden kulku vaihtelee välillä astetta (Kuva 3). Paikoin juonet esiintyvät tiheissä parvissa ja haarautuvat, jolloin niiden ympärillä voi olla useampien metrien verran muuttumista (kalimaasälpä hapettunut punaiseksi) ja sivukiven kontaktissa voidaan paikoin havaita heikkoa epidoottiutumista (Kuva 4). Alueen kivilajeissa

47 GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS tavattavan kvartsijuonten kanssa samansuuntaisen rakoilun perusteella kvartsijuonet voi tulkita raontäytteiksi. Muualta batoliitin alueelta löytyneiden greisen-juonten kaltaisia systeemejä ei alueeltamme kuitenkaan löytynyt. Kuva 3. Kvartsijuonia porfyyrisessä apliitissa. Kiven läpi kulkee ohuiden kvartsijuonten verkko ja isäntäkivi on tällä alueella voimakkaasti hapettunut tiilenpunaiseksi noin kymmenen metrin levyiseltä vyöhykkeeltä Kuva 4. Kvartsijuoni porfyyrisessä apliitissa. Kontaktissa heikkoa epidoottiutumista. Juonen kulku noin 120 astetta.

48 GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS Kuva 5. Kallioperäkartta tutkimusalueelta (tummanpunainen = viborgiitti, vaaleanpunainen/pinkki = pyterliitti, oranssi = porfyyriapliitti, violetti = porfyyrinen sarvivälkegraniitti)