TUTKIMUSTYÖSELOSTUS KULLAAN KUNNAS- SA VALTAUSALUEELLA VÄLIMÄKI, KAIVOS- REKISTERINRO 7101/1, SUORITETUISTA MAL- MITUKIMUKSISTA

Transkriptio

1 Espoon yksikkö M06/1143/2006/10/ Espoo TUTKIMUSTYÖSELOSTUS KULLAAN KUNNAS- SA VALTAUSALUEELLA VÄLIMÄKI, KAIVOS- REKISTERINRO 7101/1, SUORITETUISTA MAL- MITUKIMUKSISTA Tapio Lehto ja Niilo Kärkkäinen

2 GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS KUVAILULEHTI Päivämäärä / Dnro Tekijät Tapio Lehto, Niilo Kärkkäinen Raportin laji valtausraportti Toimeksiantaja GTK Raportin nimi Tutkimustyöselostus malmitutkimuksista Kullaan Välimäen valtauksella, kaivosrekisterinro 7101/1 Tiivistelmä Kullaan Välimäen tutkimusten lähtökohtana olivat geofysiikan mukaan kullan suhteen otolliset kallioperän rakennepiirteet ja niissä suorina kultaviitteinä kansannäytteinä saadut 54 malmilohkare- ja kallioviitettä, joissa oli keskimäärin 6.8 ppm Au. Kohteessa tehtiin geokemian näytteenottoa (318 pistettä), raskasmineraalitutkimuksia (66 näytettä) geofysiikan maastomittauksia (3.3 km 2 ) ja syväkairauksia (14 reikää, m), joista analysoitiin 829 kairasydännäytettä. Välimäen kallioperä koostuu kiille- ja sarvivälkegneisseistä sekä konformeista tonaliiteista, jotka esiintyvät geofysiikan mukaan vuorottelevina NEE-SWW-suuntaisina patjoina. Ohuita kvartsijuonia on yleisesti ja osa niistä liittyy kapeisiin hiertovyöhykkeisiin tai raidoittaa gneissejä. Näihin liittyy usein arseeni- ja rikkikiisua. Sarvivälkegneississä on myös magneettikiisua piroteraitoina, jotka paikoin sisältävät myös arseenikiisua. Kairauksissa tavoitettiin korkeita kultapitoisuuksia, mm. rei'ässä R ppm Au ja 18 ppm Au yhden metrin lävistyksinä. Korkeat Au-pitoisuudet esiintyvät hajanaisina huippuina, joissa on kapeina reunuksina heikosti anomaalisia kultapitoisuuksia. Muutoin yhtenäisemmät kohonneiden kultapitoisuuksien lävistykset ovat luokkaa ppb Au muutamien metrien pituudella. Välimäen valtauksella suoritetuissa tutkimuksissa löydettiin uusi kultamineralisaatio, joka vastaa tyypiltään ja pitoisuuksiltaan jäljitettyjen lohkareiden emäkalliota. Kairauksella ei voitu kuitenkaan paikantaa yhtenäistä kultaesiintymää. Syynä tähän voi olla tunnustelevan etsintävaiheen harva kairauskenttä ja sen perustana vain pienehköllä alueella kyllin tiheä geokemian pohjamoreeninäytteenotto. Välimäen tutkimukset osoittavat, että NW-SE-suuntaisten suursiirrosten rajaamaa Kullaan lohkoa voidaan kokonaisuudessaan pitää kullan suhteen potentiaalisena alueena. Asiasanat (kohde, menetelmät jne.) Satakunta, Kullaa, kulta, kullanetsintä, geofysiikan maastotutkimukset, gokemia, lohakre-etsintä, malmilohkare, syväkairaus, kultaesiintymä Maantieteellinen alue (maa, lääni, kunta, kylä, esiintymä) Suomi, Länsi-Suomen lääni, Kullaa, Välimäki Karttalehdet Muut tiedot Arkistosarjan nimi valtausraportti Arkistotunnus M06/1143/2006/10/1 Kokonaissivumäärä Kieli Hinta Julkisuus julkinen Yksikkö ja vastuualue Etelä-Suomen yksikkö, kallioperä ja raaka-aineet Allekirjoitus/nimen selvennys Tapio Lehto Hanketunnus (myös ) Allekirjoitus/nimen selvennys Niilo Kärkkäinen

3 1. JOHDANTO 1.1 Tutkimusten tausta GTK:n kullanetsintätutkimukset Kullaalla käynnistyivät vuonna Lähtökohtana olivat geofysiikan mukaan kullan suhteen otolliset kallioperän rakennepiirteet ja niissä suorina kultaviitteinä lukuisat kansannäytteinä saadut malmilohkareaiheet (Rosenberg 2000) (kuva 1). Tutkimusalueen nimi oli aluksi Levanpelto. Kairausvaiheessa nimeksi tuli Välimäki. 1.2 Kohteen sijainti ja luonnon olosuhteet Välimäki sijaitsee metsämaastossa 4 km Kullaan kirkonkylästä ja 25 km Porista itään, välittömästi Pori-Tampere valtatien eteläpuolella (kuvat 1 ja 2). Peruskarttalehti on , x- koordinaatti = ja y-koordinaatti = (R309). Paikalle pääsee metsäautotietä. Alue on luonteeltaan harvaan asuttua Satakunnan erämaaseutua. Kohde on kumpareikkoista ja osin louhikkoista moreenimaastoa, jossa on runsaasti suuria irtolohkareita ja eteläosalla niittypalstan sisältävä savikkopohjainen laakso. Alueen läpi virtaa vuolas puro. Tutkimuskohteen reunamilla sijaitsee yksi tienvarsitila ja kairauskentän vieressä kesämökkikäytössä oleva pientila. 1.3 Valtaus Tutkimukset suojattiin kahdella valtausvarauksella, Kullaa I ja II, yhteensä 16.9 km 2. Vuonna 2000 tehtiin valtaus Välimäki, kaivosrekisterinumero 7101/1 (Kuva 1). Valtausvaiheessa tehtiin lähinnä vain syväkairauksia. Alkuvaiheet on selostettu raportissa Rosenberg (2000). Kuva 1. Kullaan Välimäen talvista tutkimusmaastoa, kairauspaikka R307, x= ,y=

4 Kuva 2. Välimäen ja valtausalueen 7101/1 sijainti. Maanmittauslaitos lupa nro 1.4 Aikaisemmat tutkimukset GTK ei ole tehnyt aiemmin malminetsintää Kullaan alueella. Noin 10 km Välimäeltä koilliseen on ollut vanhoja kultavaltauksia, joista tunnetuin on Silmusuon kultamineralisaatio ( 2 SUORITETUT TUTKIMUKSET 2.1 Malmilohkareet ja raskasmineraalit Välimäen alueelta oli analysoitu 54 kultapitoista lohkare- ja kallionäytteitä, jotka on kerätty kansannäytetoiminnan kautta vuosina Kesällä 1997 alueella tehtiin raskasmineraalitutkimuksia. Paikasta otettiin 66 näytettä lapiolla moreenin pintaosasta. Kultarakeet rikastettiin spiraalierottimella, "kultakoiralla", ja niiden lukumäärä laskettiin stereomikroskooppia käyttäen.

5 2.2 Geokemia Tutkimusten alkuvaiheessa v tehtiin tunnustelevia moreenitutkimuksia profiilinäytteenotolla karttalehtien ja 09 alueella. Kannettavalla cobrakalustolla porattiin läpivirtausterällä näyte 207 pisteestä. Kohteellisessa vaiheessa v otettiin rajatulta alueelta 110 lisänäytettä neljältä profiililta. Kalustona oli kevyt tela-alustainen porakone GM50. Näyte pyrittiin molemmissa vaiheissa ottamaan moreenipatjan pohjasta. Kohde sisältyy vuonna 2002 toteutettuun alueellisena tutkimuksena tehtyyn kohdentavaan geokemian kartoitukseen, jossa otettiin lapionäytteitä 0.5 m:n syvyydeltä 1 km:n pistevälein. 2.3 Geofysiikka Alueella tehtiin varausvaiheessa 3.3 km 2 :n alueella geofysiikan maastomittauksia menetelminä magneettinen ja IP mittaus (Jokinen, 2006). 2.4 Syväkairaus Välimäen kohteessa kairattiin kahdessa vaiheessa yhteensä m. Vuonna 2000 kairattiin reiät R301-R306 ja vuonna 2002 reiät R307-R314. Molemmat kairaukset urakoi SMOY. Kairauspaikkatiedot on taulukoitu liitteessä 2. Kairaus suunnattiin geofysiikan mukaan. Vallitseva kairaussuunta oli 120 o ja kaade 40 o. Kaltevuudet on mitattu sivusuuntapoikkeaman huomioivalla laitteistolla. Reikähatulla peitetyt suojaputket jätettiin reikiin ja ne on löydettävissä maastosta. Kairaukset raportoitiin Lopella KAIRA-tietokantaan. Tulosten jatkokäsittely tehtiin gemconohjelmalla, jossa tehtiin 5 asteen karttakorjaus suunta- ja kaltevuusmittauksiin. 2.5 Kemialliset analyysit Geokemian näytteistä analysoitiin kulta hienoaineksesta (alle mikronia) grafiittiuuni-aasmenetelmällä (521U, 5gr) ja arseeni menetelmällä (416U). Kairasydännäytteet halkaistiin giljotiinilla Lopella ja analysoitiin GTK:n Otaniemen laboratoriossa. Analyysiin otettu näyte on keskimäärin yksi metri halkaistua kairasydäntä. Analyysin ylijäämämurske on palautettu ja talletettu Lopelle, kuten myös ampulli analyysiä varten jauhettua kivipulveria. Näiden näytteiden tunnistekoodit ilmenevät liite-cd:n analyysituloksista. Yhteensä analysoitiin 829 kairasydännäytettä. Näytteet murskattiin, kahtioitiin ja jauhettiin Otaniemessä menetelminä 30 ja 40. Rei'istä R301-R306 oli 401 näytettä. Analyysimenetelminä olivat ICP:AES osittaisuutoksesta (511P) ja kullan määritys dokimastisesti (705P). Rei'istä R307-R314 analysoitiin 428 näytettä. Menetelmä vaihtui laboratorion suosituksesta, koska muutoin tulokset olisivat viivästyneet kohtuuttomasti. Nämä analyysit tehtiin kokokivianalyyseinä (175X), kulta määritettiin massa-icp:llä (512Ma). Näytteet, joissa oli yli 500 ppb Au, analysoitiin lisäksi menetelmällä 705P, eli korkeammat Au-pitoisuudet on tässäkin sarjassa määritetty dokimastisesti.

6 Analyysivaiheet, tilausnumerot ja koodit ilmenevät liitteestä Dokumentointi Kairausraportit, gemcom-data ja primaarit analyysitulokset ovat raportin liittyy-materiaalina CD:llä. Geofysiikan mittaustulokset ovat CD:llä geosoft-muodossa ja Arcview-datana. Kairasydänmateriaali on talletettu Lopelle. 3 VÄLIMÄEN KULTAMINERALISAATIO 3.1 Yleinen geologia Kullaan alue koostuu kallioperäkartan mukaan NEE-SWW-suuntaisista kiillegneissijaksoista ja niiden välissä olevista pitkänomaisista tonaliitti-granodioriittilinsseistä (kuva 3). Kokonaisuudessaan Kullaan alue muodostaa tektonisen lohkon, joka sijoittuu kahden merkittävän kaakkoluode-suuntaisen siirrosvyöhykkeen väliin (Pietikäinen 1995). Välimäki sijoittuu jakson länsireunalle, missä jakojen suuntaus kääntyy osittain seuraamaan NW-SE-suuntaista pääsiirrosta. Alueen paljastumassa liuskeisuuden kulku on lähes pohjois-eteläsuuntainen ja kaade astetta itään. Kuva 3. Välimäen sijainti aeromagneettisella ja geologisella kartalla 3.1 Geofysiikka Lentomittaukset kuvastavat hyvin Kullaan rakennetta (kuva 3). Vuorottelevat jatkuvat aromagneettiset häiriöjaksot heikkenevät ja osin jopa häviävät maanpintamittausten mukaan Välimäen alueella (kuva 4). Kohteessa on magneettisia jaksoja myötäileviä IP-anomalioita. Voimakkaimmat IP-anomalia sijaitsevat ei-magneettisella alueella välittömästi kairauskentän takana (Kuva 4).

7 GTK M06/1143/2006/1/10 Kuva 4. Välimäen alueen geofysiikan maanpintamittauskarttoja; ylempi kartta on magneettinen ja alempi IP.

8 3.2 Moreenitutkimukset Lohkareet ja raskasmineraalit Lohkareet on löytänyt kolmen kokeneen harrastajan etsintäryhmä Orvokki ja Taisto Tamminen ja Veijo Kujansuu. Kansannäytteiden maastoraportit (M13) on koottu yhdeksi PDF-tiedostoksi raportin liitteenä olevalle CD-levykkeelle. Välimäeltä ja lähialueelta ( ) on analysoitu 54 lohkare- ja kallionäytettä, joissa on keskimäärin 6.8ppm Au. Korkein pitoisuus on 42.4 ppm Au, näyte K/ (liite 1). Kivilajeina on erilaisia gneissejä, joissa on kvartsijuonia ja yleensä arseenikiisupirotetta. Arseenia näytteissä on yleensä aina yli 1 % (liite 1) ja keskimäärin sitä on 5.1% As. Muutamassa arseenikiisurikkaassa näytteessä on anomaalisesti kobolttia, esimerkiksi K/ sisältää 0.13 % Co, 9.2 ppm Au ja 34.4 % As. Raskasmineraalinäytteitä otettiin lohkarelöydösten lähialueilta. Tutkimusten mukaan kultarakeita on eniten Välimäen kaakkoispuolella (kuva 5). Kuva 5. Välimäen lähialueen kultapitoiset lohkare- ja kallionäytteet ja raskasmineraalit; sininen= kultapitoinen lohkare (kolmio) tai kallio (neliö); vihreä = raskasmineraalinäytteet; neliö = kultahippuja (numero = lukumäärä/10 l mr), pallo = tyhjä näyte; Symbolien koko viittaa pitoisuusvaihteluun Geokemia Kohonneet kultapitoisuudet moreenin hienoaineksessa rajoittuvat melko selvästi Välimäen kaakkoispuolelle, muualla korkeita pitoisuuksia on vain hajanaisesti (kuva 6). Geokemiassa ei ole samanlaista alueellista ryhmittymistä kuin kultapitoisissa lohkareissa (ks. kuva 5), mutta tämä

9 GTK M06/1143/2006/1/10 voi johtua lohkareiden esiintymisen maastoriippuvuudesta. Geokemian näytteenottoalue on kohtalaisen kapea, ja vaatisi erityisesti Välimäen eteläosalta täydennyksiä. Kuva 6. Kullaan Välimäen geokemian kartta. Kullan pitoisuusvaihtelu moreenin hienoaineksessa (luokat 0-9 ppb, 9-25 ppb, ppb, ppb ja yli ppb); Karttaan merkitty myös kairauspaikat (valkoinen risti). 3.2 Kairaus ja kallioperä Kairaus suunnattiin Välimäellä geokemian anomaliakentän länsireunalle, joka edustaa kohonneiden kultapitoisuuksien ja lohkareiden 'viuhkan' lähtöaluetta (kuvat 6 ja 7). Geofysiikan mukaan paikka sijoittuu magneettisen vyöhykkeen katkeamiskohtaan. Sen ajateltiin liittyvän siirrosvyöhykkeeseen ja siinä tapahtuneeseen kallioperän muuttumiseen, magneettisten mineraalien hajoamiseen. Kairauksissa on kymmenien metrien paksuisina vuorottelevina patjoina kiillegneissejä ja sarvivälkegneissejä sekä konformeja granodioriittisia tai tonaliittisia kiviä ja leikkaavia tai osin ympäröivään kiveen sulautuvia graniittipegmatiitteja. Osa kiillegneissistä on grauvakkamaista, osa migmatiittista. Suurin osa gneisseistä pieni-keskirakeista massamaista tai raitaista kiveä, jossa on läiskinä granaattia. Sarvivälkegneissi on osin gabromaista. Mafiset kivet ja granodioriittitonaliitti ovat vallitsevia kairauskentän itäosalla, kun taas länsiosalla kiillegneissi on vallitseva kivilaji. Ohuita kvartsijuonia on yleisesti ja osa niistä liittyy kapeisiin hiertovyöhykkeisiin tai raidoittaa gneissejä. Näihin liittyy usein arseeni- ja rikkikiisua. Sarvivälkegneississä on myös magneettikiisua piroteraitoina, jotka paikoin sisältävät myös arseenikiisua.

10 Kuva 7. Kullaan Välimäen kairauspaikat. Valtauksen raja punaisella. 3.3 Kultapitoisuuden vaihtelu Kairauksessa lävistettiin kultaa runsaasti sisältäviä vyöhykkeitä, mutta ne esiintyvät hajanaisesti ja ovat kapeita (Kuva 8). Eniten sitä on kairausalueen lounaisosan reiässä R309, jossa on 12.7 ppm Au syvyydellä m ja 13.9 ppm Au syvyydellä m. Näistä edellisessä näytteessä on kvartsijuonia ja vain merkkejä arseenikiisusta (0.07 % As). Toinen, metrin mittainen näyte sisältää 7.8 % As ja 10 cm paksun kompaktin arseenikiisujuonen. Kivilaji molemmissa on sarvivälkegneissiä. Taulukkoon 1 on kerätty lävistykset, joissa kultaa on yli 0.5 ppm Au. Muutoin kohonneita kultapitoisuuksia, ppb Au, esiintyy pitempinä, muutaman metrin lävistyksinä mm rei'issä R301, R302 ja R304 (kuva 9). Isäntäkivi on kiille- tai sarvivälkegneissiä, vain reiän R302 alussa gabro.

11 Kuva 8. Välimäen kairauksen kivilajivaihtelu, (pylväs), kultapitoisuuden (diagrammin reiän ylä/vasemmalla) ja arseenipitoisuuden vaihtelu (reiän ala/oikea puoli); kivilajit: sininen = kiillegneissi, vihreä = sarvivälkegneissi, ruskea=granodioriitti

12 Kuva xx. Esimerkki kulta- ja arseenipitoisuuden vaihtelusta Kullan Välimäellä. Profiili R301-R302, reiän vasemmalla (ylä)puolella Au ja oikealla (ala)puolella As Taulukko 1. Kullaan Välimäen kairausten kultaa yli 0.5 ppm sisältäneitä lävistyksiä Reikä Syvyys Au ppb As ppm S % Kivilaji R kiillegneissi + kvartsijuonia R kiillegneissi + kvartsijuonia R kiillegneissi + kvartsijuonia R kiillegneissi + kvartsijuonia R gabro R kiillegneissi + kvartsijuonia R kiillegneissi + kvartsijuonia R kiillegneissi + kvartsijuonia R kiillegneissi + kvartsijuonia R kiillegneissi R kiillegneissi + kvartsijuonia R kiillegneissi + kvartsijuonia R kiillegneissi + kvartsijuonia R kiillegneissi + kvartsijuonia R sarvivälkegneissi + kvartsijuonia R sarvivälkegneissi R sarvivälkegneissi

13 R sarvivälkegneissi R sarvivälkegneissi R sarvivälkegneissi R sarvivälkegneissi + kvartsijuonia R sarvivälkegneissi R sarvivälkegneissi 4. YHTEENVETO Geofysiikan mukaan Kullaan alueen kallioperän suurrakennetta voidaan pitää kullan mineralisoitumisen suhteen mielenkiintoisena. Kullaan liuskeet ovat likimain itä-länsisuuntaisena vyöhykkeenä. Välimäen alueella on leikkaavia siirrosvyöhykkeitä, jotka liittynevät Kullaan vyöhykettä länsipuolelta rajaavaan NW-SE-suuntaiseen siirrosvyöhykkeeseen. Kullaan alueen kallioperä koostuu erilaisista korkean metamorfosiasteen suprakrustisista gneisseistä ja niiden välissä poimuttuneista gneissimäisistä syväkivistä. Kallioperän rikkonaisuutta ja mineralisoitumista kuvastavat kairauksissa lävistetyt kvartsijuonet ja arseenikiisupirote. Kairauksissa lävistettiin kohtalaisen korkeita kultapitoisuuksia, mm. reiässä R ppm Au ja 18 ppm Au yhden metrin lävistyksinä. Korkeat Au-pitoisuudet esiintyvät hajanaisina huippuina, joissa on kapeina reunuksina heikosti anomaalisia kultapitoisuuksia. Muutoin yhtenäisemmät kohonneiden kultapitoisuuksien lävistykset ovat luokkaa ppb Au muutamien metrien pituudella. Yhtenäistä malmiutunutta vyöhykettä ei kairauskissa löydetty. Syynä tähän voi olla tunnustelevan etsintävaiheen harva kairauskenttä. Yhteenvetona voidaan todeta, että Välimäen valtauksella suoritetuissa tutkimuksissa löydettiin kultamineralisaatio, joka vastaa tyypiltään ja pitoisuuksiltaan jäljitettyjen lohkareiden emäkalliota. Välimäellä löydetty uusi kultamineralisaatio vahvistaa Kullaan tektoonisen lohkon kultapotentiaalia. Mikäli alueella jatketaan etsintätöitä, tulisi Geokemian näytteenottokenttää laajentaa ja tihentää kriittisiltä kohdin. Kairauksessa huomio tulisi kohdentaa reiän R309 lävistysten jatkeiden selvittelyyn, reiän R301 pohjoispuolella olevan IP-anomalisen vyöhykkeen kontrollointiin sekä geokemiassa ja lohkareissa olleiden kohonneiden kultapitoisuuksien kenttiä kairausalueen kaakkoisja länsipuolella. Kirjallisuus Pietikäinen, K., The Geology of the Paleoproterozoic Pori shear zone, southwestern Finland, with special reference to the evolution of veined gneisses from tonalitic proto liths. Michigan Tech Univ., 150 s. Rosenberg, P., Kullaan Levanpellon alueella vuosina suoritetut kultatutki mukset. GTK, julkinen raportti M19/1143/1/10.

14 LIITE 1. Kullaan karttalehdellä sijoittuvat kansannäytteinä analysoidut lohkare- ja kallionäytteet; kuvaus kohteista GTK:n M13-raporteissa (PDF-tiedosto tämän raportin liite-cd:llä) K-Numero kartta X Y L_K Au ppm As % Muuta L L L L L L L L L L L L L L L L L L L L L L L L L L L L L L L L L L L L L L L L L L L L

15 K-Numero kartta X Y L_K Au ppm As % Muuta K K L ppm Co L L L L L K ppm Co K L % Cu Au vs As As ppm Lohkareet; kulta vs As

16 LIITE 2. Välimäen syväkairaus REIKA X Y Z suunta kaltevuus PITUUS R R R R R R R R R R R R R R

17 Liite 3... Kullaan Välimäen kohteeslta tehdyt kemian analyysit Tilaajat/geologi PER Petri Rosberg, TL Tapio Lehto Tilausnro tilaaja lkm aines näytenumerot menetelmät 60441,60442 PER 207 mr M M U (Au, 5 gr), 516U (As) PER 110 mr M M U (Au, 5 gr), 516U (As) TL 72 R P (Au), 511P TL 80 R P (Au), 511P TL 55 R P (Au), 511P TL 79 R P (Au), 511P TL 43 R P (Au), 511P TL 72 R P (Au), 511P TL 44 R Ma, 705P (Au) TL 26 R Ma,705P (Au),175X TL 32 R Ma,705P (Au),175X TL 65 R Ma,705P (Au),175X TL 84 R Ma,705P (Au),175X TL 60 R Ma,705P (Au),175X TL 20 R Ma,705P (Au),175X TL 97 R Ma,705P (Au),175X