. 11 AIJALAN, PYHASALMEN JA MAKOLAN SULFIDIMALMI- KAIVOSTEN RIKASTAMOIDEN JATEALUEIDEN YMPA- RISTOVAIKUTUKSET OSA II1 - PYHASALMI ,.-.

Transkriptio

1 eologian tutkimuskeskus r-- srh.!'<2;;i ; l ~ ; ~,.,,,.:., ~, - Pi:,., 35j9 > _1 d. 11,.-. nestutkimukset 1./1.3 AIJALAN, PYHASALMEN JA MAKOLAN SULFIDIMALMI- KAIVOSTEN RIKASTAMOIDEN JATEALUEIDEN YMPA- RISTOVAIKUTUKSET OSA II1 - PYHASALMI Espoo Pekka Sipilä

2 1. Malmiesiintymäu geologia Kaivostoiminta Rikastamon jätehiekka-alue Näyteaineisto Tulokset Rikastehiekka A-allas D-allas Vanhat rikastehiekkanäytteet Vuosinäytteet Tuulen kuljettama rikastehiekka Rikastehiekan mineralogia Pintavesi Jätealueen pohjamaa ja ympäristön maaperä Orgaaniset sedimentit Samtnalet Humukset Yhteenveto Pyhäsalmi/Liite 1lRikastehiekka ja pohjamaa, A-allas Pyhäsalmi/Liite 21Rikastehiekka ja pohjamaa, D-allas Pyhäsalmi/Liite 3/Rikastehiekka, A- ja D-altaat, vanhat näytteet Pyhäsalmi/Liite 41Pintavesi Pyhäsalmi/Liite S/Ymparistön maaperä Pyhäsalmi/Liite 6lOrgaaniset sedimentit 1: Pyhäsalmi/Liite 7/0rgaaniset sedimentit 1: Pyhäsalmi/LUte 8lSarnrnalet Pyhäsalmi/Lute 9/Humukset Pyhäsalmi/Lute lo/näytepisteet RAPORTIN OSASSA V OLEVAT ANALYYSILISTAUKSET RaporttilLiite l/rikastehiekka RaporttilLiite 2/Rikastehiekka/Hg Raportti/Liite 3/Rikastehiekka, moreeni, turve/ph Raportti/Liite 4/Rikastehiekka/ANC RaporttilLiite S/Moreeni RaporttilLiite 6/Moreeni/Hg Raportti/Liite 7/Turve Raportti/Liite 8/Turve/Hg RaporttiILiite 9/0rgaaniset sedimentit RaporttiILiite 10/0rgaaniset sedimentit/hg Raportti/Liite 1 l/sammalet Raportti/Liite 12/Samrnalet/Hg RaporttilLiite 13/Hurnukset RaporttiILUte 14/Humukset/Hg RaporttilLiite 15/Pintavesi

3 Raportin osat: OSA 1, RAPORTTMTEENVETO OSA II, AWALA OSA III, PYHÄSALMI OSA IV, MAKOLA OSA V, ANALYYSILISTAUKSET Kansikuva: Pyhäsalmen jätealueen D-alias,johon on sijoitettu rikkikiisurikaste. Kuva Pekka Sipilä.

4 1. Malmiesiintymän geologia Pyhäsalmen C u - Z n - on ~ suurin ~ ja taloudellisesti merkittävin useista tämän tyypin malmeista vyöhykkeellä, joka ulottuu Pielavedeltä Raaheen. Monet näistä malmeista ovat massiivisia ja ne esiintyvät vulkaanisperäisten kivien yhteydessä (Huhtala 1979). Pyhäsalmen malmi sijaitsee ns. Ruotasen liuskejakson keskellä. Liuskejakson kivet ovat syntyneet pääosin tulivuoritoiminnan tuotteista ja jossain määrin myös rapautumaperäisista aineksista. Sekä emäksisia e ttä happamia vulkaniitteja tavataan. Malmin sivukivenä on yleensä rikkikiisupirotteinen serisiittiiiuske, joka on tulkittu muuttuneeksi happamaksi vulkaniitiksi (Helovuori 1979). Pyhäsalmen malmissa voidaan rakenteen perusteella erottaa massiivinen, porslyrinen ja pirotteinen rm&ihumalmi sekä lyijyhohdetta ja jalometalleja sisältävä pirotemalmityyppi (Papunen 1986). Massiivisessa malmissa on rikkikiisun lisäksi vaihtelevia määriä kuparikiisua ja sinkkivälketta. Runsaasti sinkkivälkettä sisältävät malmin osat ovat raitaisia. Porfyyrisessa tyypissa rikkikiisu on hajarakeina ja sitä esiintyy massivisen malmin kontakti- ja deformaatiovyöhykkeissä. Pirotetyyppi esiintyy massiivisen malmin reunoilla sivukivessa. Lyijyhohde-jalometallimineralisaatiot esiintyvät erityisesti karsikivisulkeumien ympärillä ja raoissa seka myös juonina ja kasautumina massiivisessa rikkikiisumalmissa. 2. Kaivostoiminta Pyhäsalmen kaivoksen toiminta alkoi vuonna 1962 ja sen on laskettu ulottuvan vuoteen 2000 saakka. Malmia louhitaan noin t/v. Malmin keskimääräiseksi koostumukseksi on laskettu Cu = 0,89 %, Zn = 4,06 %, Fe = 33,68 % ja S = 38,9 %. Lisäksi siinä on Au = 0,2 ppm ja Ag = 14 ppm (Helovuori, 1979). Vuonna 1992 malmia käsiteltiin tonnia, josta tuotettiin kuparirikastetta t, sinkkirikastetta t seka pyriittirikastetta t. Jatevettä juoksutettiin vesistöön vuonna 1992 kaikkiaan 5,5 milj. t. 3. Rikastamon jatealue Pyhäsalmen kaivoksen rikastamon jätealueen koko on noin 150 hehtaaria ja sen sisältämä rikastehiekkamäärä on 10 miljoonaa tonnia. Pohjamaa on moreenia, jonka päällä on vähän turvetta ja savea Pohjavesi on luonnollisella tasolla ja jatehiekka on kasattu suurimmaksi osaksi pohjaveden pinnan yläpuolelle. Alue sijaitsee muutaman sadan metrin päässä Pyhajhesta. Rikastamolta tullut jatehiekka on sijoitettu kahteen altaaseen, joista A-allasta on täytetty koko toiminnan ajan ja D-altaaseen on vuosina sijoitettu rikkirikaste. Vuoden 1991 lopussa A-altaassa oli rikastehiekkaa 7,8 miljoonaa tonnia ja sen keskimääräinen koostumus oli: Cu = 0,067 %, Zn = 0,31 %, S = 13,2 %. Samaan aikaan D-altaassa oli 2,2 miljoonaa tonnia jatehiekkaa, jossa oli Cu = 0,082 %, Zn = 0,20 % ja S = 27,4 %. Kiinteää jätettä ja jatevetta analysoidaan säännöllisesti. Velvoitetarkkailuna analysoidaan kuukausittain jatealtaasta lähtevästa vedestä Cu, Zn, Fe, Mn,

5 Pb, Cd, Ca, SO,, 02, CN, COD(Mn), COD(Cr), Hg, ph, sähkönjohtokyky, väriluku ja kuntoaine. Lupavelvoitteen kuormitusrajat ovat ph = 5,5-$8 ja juoksutus keskimaarin alle 02 m3/sek. Outokumpu Oy on vuonna 1983 kairannut A- ja D- altaiden rikastejatteestä näytteitä. Niistä on määritetty D-altaan osalta rikkipitoisuus ja aiie 0,074 mm:n fraktion osuus. Muista alueella tehdyistä tutkimuksista mainittakoon, että kaivokselta käsin on tehty vuodesta 1984 pölymittauksia (kauimmaiset 2800 m:n päässä) lähinnä rikastamon pölypäästöjen arvioimiseksi. Vuonna 1987 Pyhäsalmen kaivoksen alueella on tehty puustovauriotutkimus Oulun yliopiston toimesta. 4. Näyteaineisto Tässä tutkimuksessa Pyhäsalmen kaivosalueelta ja sen ympäristöstä otettujen naytteiden ottopaikat on merkitty kuvaan Pyhäsalmi/Kuva 1 ja niiden tarkat koordinaatit ovat liitteessä Pyhäsalmifite 10. Kuvaan Pyhäsalmi/Kuva 2 on merkitty Outokumpu Oy:n vanhojen, tässä tutkimuksessa käytettyjen näytteiden ottopaikat ja niiden yhdistäminen. Rikmtejätenäytteet. A-altaasta kairattiin kuudesta kohtaa läpi jatepatjan, jolloin saatiin 106 naytetta rikastejätteestä. Jokaisen kairauspaikan naytteet yhdistettiin niin, että jätepatja tuli analysoitua kolmena kerroksena. D-altaan kolmesta kairauspaikasta saatiin 7 dckirkastenäytettä. Kesän 1992 kairauksissa saaduista rikastehiekkanäytteistä analysoitiin yhdistämisen jälkeen kaikkiaan 22 kpl. Outokumpu Oy:n vanhoja näytteitä vuodelta 1983 yhdistettiin niin, että A-altaasta analysoitiin 8 näytettä ja D-altaasta 4 naytetta. Analysoidut näytteet koostuivat osanaytteista seuraavasti: AI (0-6m), 42 kpl; AI ( m), 36 kpl; AII (0-6m), 42 kpl; AII (6-13m) 46 kpl, AIII (0-6m), 30 kpl; AIii (6-llm), 21 kpl; AIV (0-6m) 24 kpl; AIV (6-12m) 23 kpl; DI (0-3m), 11 kpl; DI (3-6.9m), 11 kpl; DII (0-3m), 16 kpl; DII (3-6m), 6 kpl. A-altaasta yhdistettiin siis kaikkiaan 264 näytettä ja D-altaasta 44 kpl. Näiden naytteiden avulla analysointi tehtiin kummankin altaan jatepatjasta kahdesta kerroksesta. A- altaassa ne vastaavat nyt kairatuista naytteista yhdistämäila saatua kahta alinta kerrosta. Tämän lisäksi analysoitiin yksi tuulen kasaamasta hiekasta otettu näyte A-altaasta. Kaivokselta saatuja vuosinäytteitä yhdistettiin ja analyysoitiin 4 kpl. Vuosinäytteiden yhdistäminen tehtiin seuraavasti: , jolloin Cu:n ja Zn:n saanti oli huonoa; , jolloin kaikki rikastejate on mennyt A-altaaseen, mutta saanti on ollut parempaa; , jolloin D-allasta on täytetty yhdessa A-altaan kanssa ja rikkiä ei ole otettu talteen; , jolloin kaikki rikastejate on taas mennyt A-altaaseen ja rikki on otettu talteen. Jatealueen alta ja ympäristöstä otetut maaperänäytteet. A- ja D-altaiden alta kairatut 9 moreeninäytettä analysoitiin jokainen erikseen. A-altaan alta kairattuja turvenäytteitä yhdistettiin ja analysoitiin 2 kpl. Jätealueen yrnpäristöön kairattiin kahdesta paikasta kaksi maaperänäytettä. Toinen paikka on A- altaan ja Pyhäjhen välissä ja toinen B-altaan ja Pyhäjäwen välissä. Vierekkäisten reikien moreeninäytteet yhdistettiin niin, että analysoiduksi tuli 0-1 m ja 1-3 m, yhteensä 4 kpl. Tämän lisäksi otettiin lapiolla metsäojitusalueelta kaksi moreeninäytettä O-näytteeksi paikasta, joka on noin 5 km kaivokselta pohjoiseen.

6 PYHÄSALMI 0 Orgaaniset sedimenttinäytteet + Humus- ( ) ja sammal- ( ) näytteet X Pintavesinäytteet EI Kairauspisteet Rikastejäte Al, A2, A3, B1, B2, C1, Ympäristön mineraalimaa M111, M112, 0 Moreenin 0-näytteet Mrl, Mr2 Pyhäsaimi/Kuva 1. Pyhäsaimen kaivoksen rikastejätealueelta ja sen ympäristöstä otettujen näytteiden sijainti. Näytepisteiden koordinaatit ovat iiitteesä Pyhäsalmi/Liite 10.

7 Allas C Pyhäsalmi/Kuva 2. Pyhäsalmen rikastejätealueen A- ja D-altaista vuonna 1983 kairatuista näytteistä muodostetut yhdistetyt näytteet. A-allas: A 1, A Ii, A IIi,A IV. D-allas: D 1, D II

8 V&in&tteet. Vesinaytteita otettiin D-altaasta ja selkeytysaltaista B ja C. C- altaasta lähtevästä laskuojasta otettiin vesinaytteitä 2 kpl ja Pyhäjärvestä 2 kpl. Lisäksi naytteenottopaikaila määritettiin veden lämpötila, ph, sähkönjohtavuus seka siihen liuenneet 0, ja CO,. Näytteenotto tehtiin , jolloin A-altaassa oli menossa patovallien korotus, eikä sieltä siitä syystä voitu ottaa näytettä. Orgdet sedimenttir@vtteet. Orgaanisia sedimenttinäytteitä otettiin kaikkiaan 20 kpl: C-altaasta lähtevästa laskuojasta 3 kpl Pyhäjärvestä 12 kpl, Pyhäjoesta 3 kpl ja Pyhäjokeen laskevasta Lohvanjoesta 2 kpl. Lohvanjoen näytteet ovat 0-näytteit a. Sammalnäytteet. Sammalnäytteitä kerattiin kaikkiaan 14 kpl. Sammallaji on yhtä seinäsammalnäytettä (Placrozium schreben) lukuunottamatta kerrossammal (Hjlocomiurn splendem). Sammalet otettiin samoilta paikoin kuin humusnaytt ee tkin. Aivan jatealueen vierestä, sen etela- ja länsipuolelta, sammalet kuitenkin puuttuivat. Näytteitä kerattiin kahdelta jatealueesta poispäin suuntautuvalta profiiliita (Pyhäsalmi/ Kuva 1). Profiileista toinen ulottui noin 6 km itä-koilliseen ja toinen 3 km pohjoiseen. Profiilien suunta valittiin vallitsevan tuulensuunnan ja maasto-olosuhteiden mukaan. Näytteet pyrittiin ottamaan aukeilta paikoilta jatealueelle päin viettävilta rinteiltä. Humusnäyfieet. Humusnaytteet, yhteensä 18 kpl, kerättiin samoilta paikoilta kuin sammalnaytteetkin. Humusnäyte otettiin myös neljältä, jatealueen etelaja pohjoispuoliselta alueelta, missä ei kasvanut sammalta. Mineralogiset näytteet. A-altaasta otetuista rikastejatenäytteistä Al ja B1 tehtiin kummastakin kaksi kiilloitettua ohuthieta toinen jätteen ylä- ja toinen alaosasta. C-altaan pohjaosista tehtiin lisäksi yksi kiillotettu ohuthie.

9 You are reading a preview. Would you like to access the full-text? Access full-text

10 Alue: PYHÄSALMI, A-ALLAS Reikä: C1 KL: 3321 l2 X: 7062 S10 Y: Näytetyyppi: RIKASTEJATE JA POHJAMAA Reiän syvyys (m) JATE JÄTE JÄTE JÄTE JÄTE Näytelaji MOREENI, KAIRAUS PYSÄHTYI m N TAI KALLIOON

11 Alue: PYHÄSALM1 Reikk Ml11 KL: X: Y: Näytetyyppi: JATEALUEEN YMPÄRIsTÖN MAAPERÄ Reiän syvyys (m) Näytelaji MOREENI (+SAVI) MOREENI MOREENI PYHASALMI Alue: Reilra: Ml12 KL: X Y: Näytetyyppi: JATEALUEEN YMPÄRIsTÖN MAAPERÄ Reiän syvyys (m) Näytelaji MOREENI (+SAVI) MOREENI MOREENI

12 Alue: FWLiSALM1 Reika: w/1 KL: 3321 l2 X: Y: Näytetyyppi JATEALUEEN YMPÄRXSTÖN MAAPERÄ Reiän syvyys (m) Näytelaji MOREENI MOREENI MOREENI A~U: IYHÄSALMI ReU M2/2 KL: 3321 l2 X: Y: 3451 l20 Näytetyyppi JATEALUEEN YMPÄRXSTÖN MAAPERÄ Reiän syvyys (m) Näytelaji MOREENI MOREENI MOREENI

13 Alue: PYHÄSALMI Näytetyyppi: MOREENIN 0-NÄYTTEET, lapioiia otettu Näytetunnus Näytelaji Mr1 MOREENI, KL , X= 7068 %0, Y = Mr2 MOREENI, KL , X = , Y = AIUC: PYHASALMI Näytetyyppi: TUULEN KINOSTAMAA RIKASTUSJATET~A Näytetunnus Näytelaji Tuulen viemää JATE, KL , X= , Y = ***** Alue: PYHÄSALMI Näytetyyppi: KAIVOKSELTA SAADUT WOSINAYT~EET

14 Alue: PYHASALMI Näytetyyppi: KAIVOKSEN VANHAT (1983) N Ä ~ E T Näytepisteet on merkitty kuvaan 2 A-ALLAS. A5 A8 All A15 A16 A-ALLAS JATKUU SEURAAVALLA SIVULLA: A-ALLAS (JATKOA)

15 D - ALLAS JATKUU SEURAAVALLA SIVULLA D - ACLAS (Näytteet ilman aiiasmerkintää) Näytepisteet on merkitty kuvaan 2

16