GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS M 19/2732/-84/1/87 Kittilä Palovaara Kari Pääkkönen

Transkriptio

1 GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS M 19/2732/-84/1/87 Kittilä Palovaara Kari Pääkkönen LIUSKEKIVITUTKIMUKSET PALOVAARAN ALUEELLA KITTILÄSSÄ VUONNA 1984

2 YHTEENVETO Palovaaran liuskekiviesiintymän pääkivilajeina ovat kiilleliuske, kvartsiitti ja kvartsiittiliuske. Näistä jälkimmäinen soveltuu parhaiten laattatuotantoon värinsä, laattapaksuutensa sekä kestävyytensä osalta. Alueella tavattavat kaksi liuskeisuussuuntaa sekä kolme rakoilusuuntaa pienentävät kuitenkin huomattavasti laattakokoa ja nostavat louhittaessa hukkakiven osuuden kannattamattomuusrajan yläpuolelle.

3 SISÄLLYSLUETTELO JOHDANTO 1 TUTKIMUSTEN TAUSTA 2 SUORITETUT TUTKIMUKSET 3 Kallioperäkartoitus Liuskekivityyppien ominaisuusmääritykset LIUSKEKIVITYYPPIEN SOVELTUVUUS LAATTAKÄYTTÖÖN 6 AIHEEN ARVIOINTI 7 LÄHDEKIRJALLISUUS 8 LIITTEET 8 LIITTYY 8

4 1 JOHDANTO Tutkimusalue on Kittilän kunnassa karttalehdellä C. Alue sijoittuu n. 3 kilometriä Kaukosen kylän pohjoispuolella olevan Palovaaran lounaisrinteelle (kuva 1). Palovaaran alue on valtaosin moreenipeitteistä kangasmaastoa. Tutkimuskohde sijaitsee kuitenkin luodekaakkosuuntaisessa, paikoin hyvin paljastuneessa huuhtoumauomassa. Kulkuyhteydet tutkimusalueelle ovat hyvät. Rovaniemi Kittilä tieltä eroaa kaksi liuskekiviesiintymälle johtavaa metsätietä (kuva 1). Kuivana kesäaikana tiestö kantaa kuorma-auton. Kelirikkoaikana paikalle pääsee ainoastaan maastoajoneuvolla. Etäisyys kantatieltä on metriä reittivalinnasta riippuen. Kallioperäkartoitusta on tutkimusten yhteydessä suoritettu n. 1 km² alueella. Varsinainen liuskekivitutkimus käsittää 200 m leveän ja 350 m pitkän, huuhtoumauoman pohjoislaidalle sijoittuvan vyöhykkeen (kuva 1). Alueella on aiemmin suoritettu geologisia tutkimuksia 1: mittakaavaisen (KL 2732) kallioperäkartan valmistukseen liittyen. Paikallisen väestön toimesta on liuskekiviesiintymästä louhittu tarvekiveä useiden sukupolvien ajan. Laattakivien käyttökohteina ovat olleet mm. tulisijarakennelmat sekä pihojen käytävät.

5 Kuva1. Palovaaran liuskekivitutkimusalueen sijainti 2

6 3 TUTKIMUSTEN TAUSTA Kittilän kunta esitti Palovaaran alueen liuskekivitutkimuksen suorittamista geologian tutkimuskeskukselle (silloinen geologinen tutkimuslaitos). GTK:n Pohjois- Suomen malmitutkimusryhmä sisällytti ao. tutkimushankkeen vuoden 1984 toimintasuunnitelmaansa. Käytännön työsuunnittelusta, materiaalin käsittelystä sekä raportoinnista on vastannut allekirjoittanut. Kallioperäkartoituksen on suorittanut Luk Ritva Karttunen, avustajinaan T. Alatalo, A. Pakonen ja V. Sieppi. SUORITETUT TUTKIMUKSET Tutkimuskohteen geologinen kartoitus sekä liuskekivityyppien soveltuvuustutkimus suoritettiin maastotöiden osalta kesä heinäkuussa Teknisinä apuvälineinä laattakivien irrotuksessa käytettiin rautakankea ja kiiloja. Traktorikaivurin käyttö olisi eräissä tapauksissa monipuolistanut havaintomateriaalia. Kartoitusalue linjoitettiin valtakunnallisesti koordinaatistosta poikkeavaan K-Lkoordinaatistoon (liite 1). Kartoitus suoritettiin profiileittain K-L-koordinaatistoon sitoen. Kartoitusprofiilien yhteispituus on 350 m. Ne kattavat parhaiten paljastuneet alueet. Kallioperäkartoitus Kittilän liuskealueen stratigrafiassa tutkimuskohde sijoittuu ylälapponiseen serisiittikvartsiitti- ja kiilleliuskemuodostumaan (Rastas, 1980). Detaljikartoitusalue rajoittuu luoteessa nk. Kaukosen mantelikivimuodostumaan. Kaakkoon mentäessä liuskekivityypit vaihettuvat homogeeniseksi, liuskettumattomaksi serisiittikvartsiitiksi. Profiileittain suoritetussa kallioperäkartoituksessa havainnoitiin kivilaji, kerroksellisuus, liuskeisuudet (L 1, L 2 ), rakoilusuunnat (R 1, R 2, R 3 ) ja leikkaavat juonet.

7 4 Liuskekiviesiintymän kivilajit on jaettavissa kolmeen päätyyppiin: kiilleliuske, kvartsiitti ja kvartsiittiliuske (liite 2). Karkeasuomuista kiilleliusketta tavataan kartoitusalueen pohjoispuoliskolla (liite 2). Kvartsin ohella päämineraaleina olevien muskoviitin ja biotiitin määräsuhteet vaihtelevat. Biotiitti on useimmiten porfyroblasteina. Kerroksellisuus on havaittavissa leikkaavista liuskeisuuksista (L 1, L 2 ) huolimatta. Kiilleliusketta rikkovat siellä täällä tavattavat pegmatiittiset juonet ja pahkut. Keski-karkearakeinen kvartsiitti esiintyy välikerroksina kiilleliuskeessa (liite 2). Kiilteiden määrän kasvaessa kvartsiitti vaihettuu kiilleliuskeeksi. Leikkaavia kvartsi- ja pegmatiittijuonia tavataan kauttaaltaan. Keski-karkearakeinen kvartsiittiliuske on kartoitusalueen keskiosassa fuksiittipitoista ja etelälaidalla serisiittivaltaista (liite 2). Kerroksellisuus on selvästi havaittavissa. Paikoin tavataan runsaasti turmaliinikiteitä. Kerroksellisuuden kulku vaihtelee paikallisesta poimutuksesta riippuen ollen keskimäärin 45. Kaateet ovat pystyjä tai luoteisia (75-85 ). Liuskeisuudet (L 1, L 2 ) ovat useimmiten kerroksellisuutta leikkaavia. Ensimmäisen liuskeisuusgeneraation (L 1 ) kulku on ja kaade (80-90 ) luoteinen. L 2 - liuskeisuuden kulku on ja kaade NW. Alueella tavataan kolme intensiivistä rakoilusuuntaa; kaksi (R1, R2) toisiaan vastaan likimain kohtisuoraa sekä vaakarakoilu (R3). Rakoilusuuntien kulut ovat (R 1 ) ja (R 2 ). Kaade vaihtelee pystyn molemmin puolin Rakotiheydet vaihtelevat 5-50 cm. Leikkaavina ja/tai tasopintojen suuntaisina tavataan kvartsi- ja pegmatiittijuonia. Juonipahkut aiheuttavat usein liusketasojen poimuttumista.

8 5 Liuskekivityyppien ominaisuusmääritykset Liuskekivityyppien laatuominaisuuksiin vaikuttavista tekijöistä havainnoitiin lohkeavuus, laattapaksuus, liuskepinnan laatu, väri, lohkokappaleen koko ja kestävyys. Lohkeavuus määritettiin laattoja irrottamalla käyttäen seuraavaa luokitusta: 1 = ei ole, 2 = erittäin heikko, 3 = heikko ja 4 = hyvä (liite 2). Lohkeavuusluokkaan 1 kuuluu n. 60 % kvartsiitista sekä voimakkaimmin poimuttuneet ja juonien rikkomat osa-alueet kiilleliuskeesta (20 %). Erittäin heikosti lohkeavaa (lk. 2) on 40 % kvartsiitista sekä 50 % kiilleliuskeesta. Lohkeavuusluokkaan 3 kuuluvat kartoitusalueen pohjoislaidan kiilleliuskepaljastuma sekä eteläreunan serisiittirikkaat kvartsiittiliuskeet. Lohkeavuudeltaan hyviä ovat ainoastaan alueen keskiosien fuksiitti- ja serisiittipitoiset kvartsiittiliuskeet (liite 2). Laattapaksuudet ovat kiilleliuskeessa < 3 cm, kvartsiitissa 2-5 cm ja kvartsiittiliuskeessa 2-10 cm. Yksittäiset laatat ovat harvoin tasapaksuja toisiaan leikkaavista liuskeisuuksista johtuen. Liuskepinta on kiilleliuskelaatoissa karkeasuomuisesta kiilteestä johtuen herkästi hilseilevää sekä juonien vuoksi poimuilevaa ja epätasaista. Vaikeasti irrotettavien kvartsiittilaattojen pinta on suhteellisen tasainen tosin helposti hilseilevä. Kvartsiittiliuskelaatat ovat pinnaltaan tasaisia, kiiltäviä ja hilseilemättömiä. Kiilleliuskelaatat ovat väriltään hopean vaaleasta tumman harmaaseen. Silmää miellyttävät vaaleat muunnokset sijoittuvat kartoitusalueen pohjoisreunaan. Kvartsiitin väri on vaalean tai vihertävän harmaa. Kvartsiittiliuskelaatat ovat serisiittipitoisina helmen harmaita ja fuksiittipitoisina kauniin vihertäviä. Liuskelaattojen kokoa rajoittavat kivilajista riippumatta toisiaan leikkaavat liuskeisuudet (L 1, L 2 ) sekä rakoilusuunnat (R 1, R 2, R 3 ). Kiilleliuskeessa eheät laatat ovat kooltaan cm x cm. Kvartsiitista saa paikoin irrotettua 40 cm x 40 cm kokoisia laattoja.

9 6 Kvartsiittiliuskeessa ovat paksummat (5-10 cm) laatat cm x cm ja ohuemmat (< 5 cm) 10 cm x 15 cm. Leikkaavista tasosuureista johtuen laatat ovat usein muodoltaan kiilamaisia. Kiilleliuskelaatat ovat kestävyydeltään heikkoja murenevia. Kestävyysominaisuuksiltaan laatuvaatimukset täyttäviä laattoja saadaan ainoastaan kvartsiittiliuskeesta. LIUSKEKIVITYYPPIEN SOVELTUVUUS LAATTAKÄYTTÖÖN Liuskekivien soveltuvuus laattakäyttöön määritettiin kartoitettujen ominaisuuksien avulla. Soveltuvuudeltaan liuskeet on jaettavissa neljään luokkaan: soveltumaton, erittäin heikko, heikko ja kohtalainen (liite 3). Laattakäyttöön soveltumattomia kivityyppejä tavataan kvartsiitista ja kiilleliuskeesta (liite 3). Syynä ovat kehittymätön liuskeisuus, intensiivinen poimutus ja leikkaavat juonet. Osa kvartsiitista ja n. puolet kiilleliuskeesta soveltuu erittäin heikosti laattatuotantoon (liite 3). Leikkaavista tasosuureista ja juonista johtuen laattakoko jää pieneksi (n. 10 cm x 15 cm). Voimakas liuskettuminen tekee laatat liian ohuiksi (< 3 cm). Irrotettaessa hukkakiven osuus on n. 80 %. Heikosti laattakäyttöön soveltuvia ovat alueen pohjoislaidan hopean harmaa kiilleliuske sekä eteläreunan kvartsiittiliuskeet (liite 3). Väriltään kiilleliuske on miellyttävä, mutta leikkaavat tasosuureet pienentävät laattakoon lähes käyttökelvottomaksi (10 cm x 15 cm). Laatat ovat lisäksi ohuita ja irrotettaessa helposti murenevia. Kvartsiittiliuskeessa puolestaan heikko lohkeavuus vaikeuttaa laattojen irrottamista. Hukkakiven osuus on molemmissa tyypeissä n. 70 %. Laattakäyttöön kohtalaisesti soveltuvaa on ainoastaan kartoitusalueen keskiosien kvartsiittiliuske (liite 3). Sitä tavataan n m leveällä ja pohjois-eteläsuunnassa

10 7 ilmeisesti satoja metrejä pitkällä vyöhykkeellä. Paljastuneena se on ainoastaan kartoitusalueella. Laatat ovat väriltään, paksuudeltaan ja kestävyydeltään laatuvaatimukset täyttäviä. Laattakoko on rakoilusuunnista johtuen suurimmillaan vain 50 cm x 50 cm. Leikkaavat liuskeisuussuunnat pienentävät edelleen laattakokoa aiheuttaen suurempien laattojen rikkoutumisen irrotettaessa. Louhittaessa hukkakiven osuus muodostuukin suureksi (n. 50 %). AIHEEN ARVIOINTI Tutkimusalueen liuskekivityypeistä laattatuotantoon soveltuu parhaiten alueen keskiosien kvartsiittiliuske ( kohtalainen /liite 3). Väriltään laattapaksuudeltaan ja kestävyydeltään se täyttää laatuvaatimukset. Laattojen pieni koko rajaa kuitenkin tuntuvasti käyttöaluetta. Suuri hukkakiven määrä (n. 50 %) tekee louhinnan kannattamattomaksi. Riittävän korkean (3-4 m) rintaman avaaminen saattaisi suurentaa laattakokoa (vaakarakoilun harvetessa) ja pienentää hukkakiven määrää. Varmuuden saa ainoastaan koelouhinnalla. Palovaaran kvartsiittiliuskelaattojen pienen koon vuoksi käyttökohteiksi soveltuvat kevyet tulisijat (takat, grillit) sekä tasopintojen koristelu. Määrämittaisiksi sahattuina laattoja voisi käyttää esim. klinkkerilaattojen tapaan. Tuotekehittelyssä ja markkinatutkimuksissa olisi kuitenkin huomioitava kvartsiittiliuskeen käyttöä rajoittavat laatuominaisuudet (pieni laattakoko, laattapaksuus, väri, kestävyys).

11 8 LÄHDEKIRJALLISUUS Rastas, P., 1980, Stratigraphy of Kittilä area. - Jatulian Geology in the Eastern Part of the Baltic Shield, A. Silvennoinen (toim.) Rovaniemi 1980 LIITTEET 1. Paljastuma- ja linjoituskartta 1: Kivilajikartta 1: Soveltuvuus laattakivikäyttöön/luokitus 1:1000 LIITTYY (säilytetään GTK:n arkistossa) 1. Kallioperäkartoitushavainnot RIK

12

13

14