Suolikon kairaukset Muuramessa 2014

Transkriptio

1 GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS Yksikkö Kuopio 93/2015 Suolikon kairaukset Muuramessa 2014 Esa Heilimo ja Sami Niemi

2

3

4 GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS 93/2015 Kuvailulehti Documentation page Sisällysluettelo 1 Kohteen valinta ja työvaiheet 1 2 Geofysikaaliset tutkimukst 3 3. Tulokset 8 4. Kirjallisuus luettelo 11

5 GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS 1 1 KOHTEEN VALINTA JA TYÖVAIHEET Keski-Suomen Muuramen kunnan alueella on 60-luvulta asti tunnettu lyijyhohdetta, sinkkivälkettä ja kuparikiisua sisältävä gneissimäinen, hiertynyt porfyyrinen graniitti, jossa on paikoitellen alle 0,5 m leveitä paragneissi sulkeumia (Oivanen, 1962). Paikka sijaitsee nykyisen valtatie 9:n kallioleikkauksessa (Kuva 1) ja on tunnettu kiviharrastajien keskuudessa amatsoniittikohteena (lyijy-pitoinen, väriltään turkoosi kalimaasälpä). Kohde esiintyy kirjallisuudessa myös nimellä Punamäki. Aikaisemmissa tutkimuksissa mineralisoituneita paljastumia on havaittu vain tieleikkauksissa seuraavilla pitoisuuksilla: lyijy 4,37 paino-%, sinkki 1,4 paino-%, kupari 0,2 paino- % ja hopea 60 ppm (Oivanen, 1962). Kairauksia tai muita merkittävämpiä tutkimuksia ei alueella ole tehty GTK:n tai yksityisten yritysten toimesta. Keski-Suomen malmipotentiaalin kartoitus - hanke löysi hiertynyttä kalliota tienkummaltakin puolelta metsästä, josta oli viitteitä aikaisemmin (Hartikainen 1978). Amatsoniittipitoiset paljastumat ovat NW-SE suuntaisella linjalla, joka on yhdensuuntainen paljastumilta mitattujen suuntausten kanssa. Tutkimuksen tarkoitus oli selvittää kohteen malmipotentiaalia ja tuottaa perustietoa kohteen rakenteesta ja mineralisaatiotyypistä. Siellä haluttiin muun muassa tutkia granitoidiympäristössä esiintyvät mineralisaation mahdollista yhteyttä havaittuihin hiertosaumoihin. Samalla suunniteltiin kairattavaksi 0,75 km mineralisaation koillispuolella sijaitseva, kymmenien kilometrien mittainen, NW-SW suuntainen positiivinen aeromagneettinen anomalia. Kyseisen tyyppisiä anomalioita on alueella tähän mennessä tulkittu rapakivien ikäisiksi diabaasi juoniksi, mutta ne eivät ole Keski-Suomen malmipotentiaali kartoitus hankeen alueella kunnolla paljastuneita.

6 GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS 2 Kuva 1. Suolikon kohteen sijainti. Kallioperägeologinen kartta on tutkimushankkeen julkaisematon työkartta. Pohjakartta Maanmittaushallitus. Figure 1. Location of Suolikko. Bedrockmap is based on unpublished information by project. Basemap National Land Survey of Finland.

7 GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS 3 2. GEOFYSIKAALISET TUTKIMUKSET Kairareikien sijoittamiseksi alueella tehtiin geofysikaalisia mittauksia touko-syyskuun välisenä aikana Alueelle tehtiin magneettista, Indusoidun polarisaation (IP) ja sähkömagneettisia MaxMin-mittauksia. Magnetometraus tehtiin GEM-systemsin GSM-19W Overhauser-magnetometrillä lähes jatkuvana mittauksena. Magnetometri tallensi GPS-koordinaatit ja magneettikentän totaalivuontiheyden kaksi kertaa sekunnissa. Maan magneettikentän ajallinen vaihtelu poistettiin tuloksista maaasematallennuksen perusteella. Maa-asemana käytettiin Scintrexin Envimag protonimagnetomeriä, joka tallensi maa-asemalukemat 30 sekunnin välein. Magneettisia mittauksia tehtiin yhteen noin 8.1 linjakilometrin verran, osa systemaattisena mittauksena 50 metrin linjavälillä Suolikon alueella ja osa hajaprofiileina alueen luoteispuolella. MaxMin ja IP-mittauksia tehtiin Suolikon alueella 50 metrin linjavälin systemaattisena mittauksena yhteensä noin kuuden linjakilometrin verran 10 metrin pistevälillä. Maxmin mittaukset tehtiin 60 metrin kelavälillä taajuuksilla 3.5, 14, 28 ja 56 khz. IP-mittauksissa käytettiin a:n arvoa 10 ja N:n arvoa 3. Alueella tehtyjen magneettisten mittausten tulokset ja kairanreiät on esitetty kuvassa 2. Tuloksista havaitaan, että magneettivuontiheyden vaihtelu systemaattisella mittausalueella on todella vähäistä, kolmea pienialaista anomaliaa lukuun ottamatta, lukemien vaihteluväli on alle 200 nt. Alueen koillispuolelle tehdyissä hajaprofiileissa havaitaan selvästi voimakkaampia anomalioita, joiden amplitudi on n nt. IP-mittauksen varautuvuusarvojen tulokset on esitetty väripintana kuvassa 3 ja näennäiset ominaisvastukset kuvassa 4. Alueella havaitaan kaksi pienialaista varautuvuus anomaliaa, joissa varautuvuus arvot kohoavat mv/v:iin. Näennäisistä ominaisvastuksista havaitaan alueen olevan länsikulmaa lukuunottamatta erittäin resistiviinen. Osa Maxmin-mittauksen komponenteista on esitetty kuvassa 5. Mittauksen perusteella alueelta ei voida tulkita selkeitä kallioperän johteita. Voimakkaimmat anomaliat linjojen ja eteläpäässä tulkitaan aiheutuvan tien varressa kulkevasta sähkölinjasta.

8 GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS 4 Kuva 2. Magneettisten mittausten tulokset profiileina ja väripintana. Kairanreiät on merkitty sinisellä. Pohjakartta Maanmittaushallitus. Figure 2. Total magnetic intensity profiles and colour grid on the background. Drillholes are drawn blue. Basemap National Land Survey of Finland.

9 GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS 5 Kuva 3. IP-mittauksen varautuvuusarvot väripintana. Kairanreiät on merkitty sinisellä. Pohjakartta Maanmittaushallitus. Figure 3. The colour grid of the chargeability values of the IP survey. Drillholes are drawn blue. Basemap National Land Survey of Finland.

10 GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS 6 Kuva 4. IP-mittauksen näennäiset ominaisvastukset väripintana. Kairanreiät on merkitty sinisellä. Pohjakartta Maanmittaushallitus. Figure 4. The colour grid of the apparent resistivity values of the IP survey. Drillholes are drawn blue. Basemap National Land Survey of Finland.

11 GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS 7 Kuva 5. Maxmin mittauksen taajuuksien 3.5 khz ja 28 khz reaalikomponentit punaisella ja imaginaarikomponentit keltaisella. Taustalla väripintana 14 khz reaalikomponentti. Kairanreiät on merkitty sinisellä. Pohjakartta Maanmittaushallitus. Figure 5. Inphase components of the MaxMin survey (red) and Quadrature components (yellow). Frequencies 3.5 khz and 28 khz. Colour grid of the inphase component of 14 khz on the background. Drillholes are drawn blue. Basemap National Land Survey of Finland.

12 GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS 8 3. TULOKSET Kohteelle kairattiin joulukuussa 2014 neljä reikää yhteispituudeltaan 195,80 metriä (Taulukko 1, Kuva 1) GTK:n omalla POKA -kairauskalustolla. Raportoinnin tueksi näytteiden suskeptibiliteetti mitattiin litologiottain ja kemiallinen koostumus määritettiin alustavasti käsi-xrflaitteella. Kemiallisia analyysejä teetettiin Labtium Oy:ssä seuraavasti: 5 kpl XRF-analyysejä menetelmällä 175X, 12 kpl malmianalyysiä menetelmällä 511PM ja 12 Au-analyysiä menetelmällä 705P. Kairasydänraportit on tallennettu GTK:n tietokantoihin ja kaikki näytelaatikot on valokuvattu. Petrofysikaalisia mittauksia tehtiin GTK:n petrofysiikan laboratoriossa. Taulukko 1. Suolikkoon kairattujen reikien hallinnolliset tiedot. Table 1. Collar data of the drill holes drilled in Suolikko. Reikä X (EUREFFIN) Y Kohde Suunta Lähtö kaade Maata pituus N R Suolikko ,5 3,8 74,5 N R Suolikko ,6 1,6 68,5 N R Suolikko 45 45,0 4,0 8,5 N R Suolikko 45 45, ,3 Reiät R1 ja R2 kairattiin ympäristöään heikommin magnetoituvaan vyöhykkeeseen, jossa hierron oletettiin sijaitsevan. Reikä R1 suunnattiin kohti magneettisessa mittauksessa erottuvaa erittäin kapeaa magneettista anomaliaa jonka amplitudi on noin 600 nt. Kairasydämestä tehtyjen suskeptibiliteettimittausten perusteella tulkinnan mukaiseen anomalian lähteeseen ei kuitenkaan kairauksella osuttu. Mikäli anomalian lähdettä haluttaisiin jatkossa selvittää tarkemmin, olisi anomalian ympäristöön syytä tehdä magneettinen mittaus noin 10 metrin linjavälillä. Kummallakin kairanreiällä (R1 11,50 16,80 ja 22,00 26,00 sekä R2 58,00 61,50) lävistettiin myloniittinen gneissi, jossa oli magneettikiisua, sinkkivälkettä, kuparikiisua sekä hieman lyiijyhohdetta epätasaisena pirotteena, joka on pääasiassa mobilisoitunut. Malmimineraalit esiintyvät yleensä graniitin ja gneissimäinen, granaattipitoisen dioriitin myloniittiutuneessa kontaktissa tai sen läheisyydessä (kuvat 6 ja 7). Granaattiporfyroblastit ovat omamuotoisia, lisäksi ohuthietutkimuksissa dioriitissa havaittiin myös vihreää omamuotoista spinelliä porfyroblastina. Metrin pituisissa analyysinäytteissä mineralisoituneiden osien pitoisuudet olivat seuraavat: sinkki 0,5 1,6 wt. %, kupari ppm, lyijy ppm, ja

13 GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS 9 hopea 3 44ppm. Kullan tai muiden mainitsemattomien arvometallien pitoisuus ei kohonnut merkittävälle tasolle. On todennäköistä, että kummatkin malmiutuneet lävistykset kuuluvat samaan systeemiin tieleikkauksesta tunnetun systeemin kanssa. Suolikon mineralisaatiolla on näin ollen pituutta ainakin 390 metriä, mutta mineralisoituneen vyöhykkeen kapeuden johdosta kohteella ei ole taloudellista merkitystä. Suolikon mineralisaation tarkempi tieteellinen kuvaus tulee tapahtumaan Ville Kallion Oulun yliopistoon tekeillä olevassa pro gradu -työssä, jota ohjaavat FT Perttu Mikkola ja Prof. Eero Hanski. Kuva 6. Runsaasti magneetti-, kuparikiisua ja sinkkivälkettä sisältävä granaattidioriitti N R1_ Kairasydämen pituus 7,5 cm ja halkaisija 4,07 cm. Kuva: Jouko Ranua, GTK. Figure 6. Garnet bearing diorite containing pyrrhotite, chalcopyrite, and sphalerite N R1_ Samplesdimensions length 7.5 cm and diameter 4.07 cm. Photo: Jouko Ranua, GTK.

14 GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS 10 Kuva 7. Reikien R1 ja R2 profiilikuvat, jossa näkyvät kivilajit ja voimakkaimmin mineralisoituneet kohdat. Figure 7. Drilling profile from Suolikko R1 and R2 showing lithologies and main mineralized locations. Rei illä R3 ja R4 pyrittiin lävistämään positiivinen aeromagneettinen anomalia 750 metrin päässä reiästä R1. Anomalian tulkittiin (ja edelleen tulkitaan) aiheutuvan diabaasista, josta tarkoituksena oli tehdä tarkempia tieteellisesti painottuneita tutkimuksia. Molemmat kairareiät suunnattiin koilliseen ja molemmat lävistivät graniitin jälkeen ryynimäistä dioriittia, johon molemmat lyhyet reiät (R3 8,5 m ja R4 44,3 m) lopetettiin. Syynä näiden reikien ennenaikaiseen lopettamiseen oli kairausten aikainen synkkä ja syksyinen metsä, jossa dioriittia erehdyttiin luulemaan diabaasiksi, lisäksi suskeptibilittettimittaria ei ollut kairauksen valvojalle saatavissa. Näin ollen varmuutta korkean magneettisen anomalian aiheuttajasta ei saatu

15 GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS KIRJALLISUUS LUETTELO Hartikainen, J.T. Raportti Korpilahden ympäristön malmitutkimuksista kesällä1978. GTK:n arkisto raportti M17/JTH-78/1, 3 s. 1.Liite. Oivanen, P Selostus malmi- ja kansanaihetutkimuksista Korpilahdella ja Muuramessa v GTK:n arkisto raportti M17/Kor,Mu-62, 18 s. 2 liitettä.