Talkkitutkimukset Rovaniemen Lapioaavalla Risto Vartiainen, Heikki Salmirinne

Transkriptio

1 Pohjois-Suomen yksikkö M19/3611/2009/ Rovaniemi Talkkitutkimukset Rovaniemen Lapioaavalla Risto Vartiainen, Heikki Salmirinne

2 M19/3611/2009/54 Lapioaapa, Rovaniemi GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS KUVAILULEHTI Päivämäärä / Dnro Tekijät Vartiainen Risto Salmirinne Heikki Raportin laji Tutkimusraportti Toimeksiantaja Geologian tutkimuskeskus (GTK) Raportin nimi Talkkitutkimukset Rovaniemen Lapioaavalla Tiivistelmä Lapioaavan talkkiaihe Rovaniemellä kuuluu Peräpohjan liuskejakson Palokivalon muodostumaan. Kohteessa toteutettiin vuonna 2008 systemaattinen painovoima-, magneettinen ja VLF-R -mittaus 5,3 km 2 :n alueella. Mittaustulosten perusteella toteutettiin 11 reiän ja yhteensä noin 1000 metrin kairausohjelma loppuvuodesta Tutkimus on jatkoa vuonna 1995 Lapioaavalla kaoliinitutkimusten yhteydessä tehdyille talkkitutkimuksille ja sen tarkoituksena oli selvittää talkkiesiintymän luonne ja sen potentiaalisuus talkkimalmina. Kairaustulosten perusteella alueen talkki-kloriitti-karbonaattikivet ovat syntyneet erittäin voimakkaan hydrotermisen muuttumisen ja metasomatoosin tuloksena, niiden lähtömateriaalina ovat lähinnä peliittiset kivilajit. Kivilajit ovat usein pintaosistaan ja paikoin syvemmältäkin rapautuneita, mikä teki kairauksesta erityisen haastavaa. Kuudesta eri reiästä valittiin 17 kpl talkkipitoista, keskimäärin 2,20 m pituista näytepätkää rikastuskokeisiin, jotka tehtiin vaahdotusmenetelmällä GTK:n Mineraalitekniikan laboratoriossa (Mintek) Outokummussa. Näytteiden mineraalikoostumus määritettiin ennen rikastuskokeita ja sen jälkeen MLA-/XMOD -menetelmällä (Mineral Liberation Analyzer). Tulosten mukaan Lapioaavan talkki-kloriitti-karbonaattikivet sisältävät enimmillään yli 50 % talkkia, keskimäärin noin 25 %. Talkkirikasteiden talkkipitoisuus oli melko korkea vaihdellen 73,7-97,3 %:iin. Talkin saanti oli sen sijaan huono vaihdellen 2,2-53,6 %:iin. Rikasteiden laatu oli korkeintaan tyydyttävä, sillä niiden vaaleus vaihteli 54,0-76,0 ja keltaisuus 2,2-9,6. Vaatimattomien tulosten vuoksi talkkitutkimusten jatkamiselle Lapioaavalla ei ole perusteita. Asiasanat (kohde, menetelmät jne.) Talkki, teollisuusmineraalit, polymeerikairaus, gravimetraus, hydroterminen muuttuminen, vaahdotuskoe, MLA, vaaleus, keltaisuus Maantieteellinen alue (maa, lääni, kunta, kylä, esiintymä) Suomi, Lapin lääni, Rovaniemi, Lapioaapa Karttalehdet , 05 Muut tiedot Sisältää liiteraportin: Korhonen, Tero; Saastamoinen, Tuula Preliminary Bench Scale Flotation Test on Lapioaapa Talc Ore. 12 s + 37 liites. Geologian tutkimuskeskus, raportti C/MT/2009/17 (englanninkielinen). Arkistosarjan nimi M19 Kokonaissivumäärä 19 s.+ 4 liitettä Kieli Suomi Arkistotunnus M19/3611/2009/54 Hinta Julkisuus Julkinen Yksikkö ja vastuualue Pohjois-Suomen yksikkö/kallioperä ja raaka-aineet Allekirjoitus/nimen selvennys Risto Vartiainen Hanketunnus Allekirjoitus/nimen selvennys Heikki Salmirinne

3 M19/3611/2009/54 Lapioaapa, Rovaniemi GEOLOGICAL SURVEY OF FINLAND DOCUMENTATION PAGE Date / Rec. no. Authors Vartiainen Risto Salmirinne Heikki Type of report Exploration report Commissioned by Geological Survey of Finland (GTK) Title of report Talkkitutkimukset Rovaniemen Lapioaavalla Abstract The talc occurrence of Lapioaapa, situated in the municipality of Rovaniemi, belongs to the Palokivalo formation within the 2,4-1,9 Ga Peräpohja schist belt. An area of 5,3 km 2 was covered in 2008 by a systematic geophysical ground survey program, including gravimetric, magnetic and VLF-R measurements. Based on the results, a drilling program of 11 drill holes and appr meters was carried out at the end of The aim of the surveys was to find out the general geological features of the occurrence as well as its potential as a talc ore. According to the drilling results it is obvious that the talc-chlorite-carbonate rocks in Lapioaapa are alteration products after an extensive hydrotermic alteration and metasomatism of mainly pelitic rocks. In upper parts and sometimes also in deeper levels the rocks are strongly weathered which made the drilling operations very challenging. 17 samples, with the average length of 2,20 m and taken from six drill holes, were chosen for preliminary bench scale flotation tests, made at the GTK s Mineral processing laboratory (Mintek) in Outokumpu. The mineralogical composition of the crushed drill core samples as well as the concentrates were measured with MLA equipment with XMOD method (Mineral Liberation Analyzer). According to the results, the highest talc contents of the talc-chlorite-carbonate rocks of the Lapioaapa occurrence exceed 50 % but is only about 25 % in average. The talc grades of the concentrates were quite high and varied between 73,7-97,3 %, but the the talc recoveries were rather low, varying between 2,2 % - 53,6 %. The brightness values of the concentrates varied between 54,0-76,0 and yellowness values between 2,2-9,6. Due to poor results there are no reasons to carry on the surveys at the Lapioaapa talc occurrence. Keywords Talc, industrial minerals, polymer drilling, gravimetric surveys, hydrotermic alteration, flotation test, MLA, brightness, yellowness Geographical area Finland, Lapland province, Rovaniemi, Lapioaapa Map sheet , 05 Other information Includes an accompanying report: Korhonen, Tero; Saastamoinen, Tuula Preliminary Bench Scale Flotation Test on Lapioaapa Talc Ore. 12 s + 37 liites. Geologian tutkimuskeskus, raportti C/MT/2009/17 (in English). Report serial M19 Total pages apps. Language Finnish Unit and section Northern Finland Office/Bedrock Geology and Resources Signature/name Archive code M19/3611/2009/54 Price Project code Signature/name Confidentiality Public Risto Vartiainen Heikki Salmirinne

4 M19/3611/2009/54 Lapioaapa, Rovaniemi Sisällysluettelo Kuvailulehti Documentation page 1 JOHDANTO Tausta ja aiemmat tutkimukset Tutkimusalueen sijainti ja liikenneyhteydet Geologinen ympäristö 2 2 TUTKIMUKSET JA TUTKIMUSMENETELMÄT Aerogeofysiikka ja geofysiikan maastomittaukset Syväkairaus Kemialliset ja mineralogiset analyysit ja rikastuskokeet Ohuthietutkimukset ja mikroanalyysit 6 3 TULOKSET Geofysiikan mittaustulokset Näytteenoton tulokset ja kivilajien kuvaus Rikastuskokeet MLA - määritykset ja näytteiden mineralogia Vaaleus- ja keltaisuusmittaukset Lisäjauhatuskokeet Korkeamagneettinen separointi 17 4 JOHTOPÄÄTELMÄT 17 KIRJALLISUUSLUETTELO

5 M19/3611/2009/54 1 Lapioaapa, Rovaniemi 1 JOHDANTO 1.1 Tausta ja aiemmat tutkimukset Lapioaavan tutkimukset ovat käynnistyneet ensimmäisen kerran vuonna Tuolloin matalalentokartoilta havaittiin laajoja imaginaarianomalioita, joihin liittyy heikko sähköinen reaalianomalia, mutta ei magneettisia anomalioita. Sähköisten anomalioiden aiheuttajaksi arveltiin rapakalliota ja ensimmäiset maastotutkimukset Lapioaavalla tehtiinkin lähinnä kaoliinitutkimuksina vuosina Kaoliinitutkimuksissa tehtiin painovoimamittauksia ja SAMPO -luotauksia, joiden perusteella toteutettiin 14 reiän iskuporanäytteenotto Maa ja Vesi Oy:n GMT 300 -kalustolla. Näytteenoton perusteella rapakallio - tai sellaiseksi tulkittu - oli talkki-kloriitti-karbonaatti-valtaista ja siinä oli mukana myös savimineraaleja, kuten smektiittiä ja illiittiä. Finnminerals Oy:ssä tehtyjen analyysien perusteella raakanäytteiden talkkipitoisuus vaihteli % ja talkkirikasteiden vaaleus %. Talkin arveltiin senhetkisen tiedon perusteella syntyneen dolomiittisen kiven muuttumisen tuloksena. Tällainen talkkiesiintymätyyppi olisi uusi ja hyvin kiinnostava, koska dolomiittiperäinen talkki on yleensä paljon puhtaampaa esim. nikkelistä ja raudasta ja sen arvo ns. serpentiinitalkkiin verrattuna korkeampi, parhaimmillaan jopa kolminkertainen. Koska näytteenotto tehtiin voimakkaalla iskuporakoneella, jäi tutkimuksissa epäselväksi, kuinka suuri osa kivestä on todellista rapakalliota, kuinka suuri osa näytteenotossa jauhautunutta pehmeätä, talkki-karbonaattirikasta kiveä. Smektiitin esiintyminen vielä noin 70 metrin syvyydessä osoitti kuitenkin, että ainakin paikoin kivi on hyvin syvälle rapautunutta (Vartiainen 1996). GTK:n jälkeen Lapioaavan aluetta tutki myös Finnminerals Oy mm. VLF-R -mittauksin ja kairaamalla valtaamallaan alueella kaksi reikää vuonna Finnminerals Oy (nyk. Mondo Minerals Oy) luopui valtauksistaan myöhemmin (Mondo Minerals 1999). Myöhempinä vuosina GTK tutki alueen talkkipotentiaalia laajemminkin ja vuonna 2005 valmistui Fuzzy Logic -analyysiin (sumea logiikka) perustuva Talkin prospektiivisuusanalyysi Perä- Pohjan liuskealueella (Salmirinne ja muut 2005). Vuonna 2005 tutkittiin mittauksin ja kairauksin Viidanmaan talkkiaihetta Tervolassa. Tulokset jäivät vaatimattomiksi, ja talkin määrä oli parhaimmillaankin vain painoprosenttia ja rikasteiden vaaleus %. Lapioaavan talkkiaihe on nyt tehdyssä tutkimuksessa osoittautunut sekä geologisesti että talkin määrän ja laadun suhteen hyvin samankaltaiseksi kuin Viidanmaan talkkiaihekin. Viitteitä talkista samanlaisessa geologisessa ympäristössä ja stratigrafisesti analogisissa paikoissa on tavattu myös Kuusivaarassa (Isomaa & Sandgren 2006) ja Vammavaarassa sekä Ossauskosken voimalaitostyömaalla vuonna 1961 tehdyissä kairauksissa (Lintinen 2007). GTK on tutkinut myös lähialueiden karbonaattikiviä mm. kairaamalla kolmea, noin 10 km etelämpänä olevaa dolomiittikohdetta vuosina (Vartiainen 2002). Vuosina GTK on tutkinut tarkemmin noin 10 km etelämpänä olevaa Reutuaavan dolomiittikohdetta, jossa arvioitiin neljän kairausprofiilin perusteella olevan, harmaan dolomiitin lisäksi, vähintään noin 50 miljoonaa tonnia vaaleata dolomiittia. Esiintymän todellinen laajuus itään, länteen, etelään tai syvyyssuunnassa ei ole tarkalleen tiedossa. Tutkimuksista on valmistunut ns. myyntiraportti vuonna 2008 (Lintinen ja muut 2008).

6 M19/3611/2009/54 2 Lapioaapa, Rovaniemi luvulla on tutkittu myös mm. Vähäjoen rautamalmia (Mikkola 1945 ja 1949), mutta löydöt eivät ole johtaneet jatkotutkimuksiin. Vähäjoen malmiaiheesta on tehty myöhemmin myös opinnäytetyö (Liipo 1990). Alueelta on julkaistu painettu 1: mittakaavainen kallioperäkartta ja sen selitys (Hackman 1910, Hackman 1918), mutta ei 1: mittakaavaista kallioperäkarttaa. Alueen matalalentogeofysiikka on ollut saatavilla vuodesta 1990 alkaen. Maasto- ja muihin tutkimuksiin ovat osallistuneet allekirjoittajien ja tekstissä jäljempänä mainittujen lisäksi tutkimusavustajat Ilkka Keskitalo, Martti Melamies ja Pertti Telkkälä, joista viimemainittu on myös piirtänyt liitteiden kairasydänprofiilit. Raportin kuvat on skannannut tutkimusavustaja Reijo Lampela. 1.2 Tutkimusalueen sijainti ja liikenneyhteydet Tutkimusalue sijaitsee Rovaniemen kaupungissa, peruskarttalehdellä 3611 (kuva 1). Geofysiikan mittauksia on tehty 04 - ja 05 -lehdillä, kairauskohteet sijaitsevat 05 -lehdellä. Tutkimusalueelle on matkaa teitä pitkin Rovaniemeltä noin 50 km ja Kemistä noin 90 km. Tutkimusalueen vierestä kulkee sorapäällysteinen paikallistie, ns. Välijoentie, jolta erkanevat metsäauto- ja tilustiet ovat helpottaneet tutkimuksia. Tutkimusalueelle on tehty neljä varausta (Lapioaapa 1-4), joista kukin on pinta-alaltaan 9 km 2. Varaukset ovat rauenneet eikä valtauksia ko. alueille ole tehty. 1.3 Geologinen ympäristö Lapioaapa kuuluu Peräpohjan liuskejaksoon, sen Palokivalon muodostuman yläosaan. Stratigrafisesti se kuuluu samaan horisonttiin kuin edellä mainitut Viidanmaa, Kaisajoki, Vammavaara, Ossauskoski ja Kuusivaara. Palokivalon muodostuma koostuu pääasiassa kvartsiiteista (mm. Kätkävaara, Pisavaara, Vammavaara ja Kivalot). Muodostuman yläosa on heikosti paljastuneena huonosti tunnettu, mutta siinä tiedetään ainakin paikoin esiintyvän myös dolomiittisia välikerroksia (Perttunen & Hanski 2003). Lapioaavan tutkimusalue on täysin paljastumaton. Lähimmät paljastumat tutkimusalueen ulkopuolella ovat kvartsiittia ja dolomiittia. Kvartsiitissa on monin paikoin metadiabaasijuonia, jotka näkyvät myös aerogeofysikaalisilla kartoilla. Maasto on hyvin tasaista, koostuen lähinnä helppokulkuisista metsäisistä soista ja peltoaukeista.

7 M19/3611/2009/54 3 Lapioaapa, Rovaniemi Kuva 1. Tutkimusalueen sijainti Peräpohjan liuskealueella. Kuvan pohjakarttana on geologinen yleiskartta 1: (Korsman et al. 1997).

8 M19/3611/2009/54 4 Lapioaapa, Rovaniemi 2 TUTKIMUKSET JA TUTKIMUSMENETELMÄT 2.1 Aerogeofysiikka ja geofysiikan maastomittaukset Aerogeofysiikan matalalentokartoitus on tehty tutkimusalueelle vuonna Lennot tehtiin pohjois-etelä suunnassa 200 metrin linjavälein. Tuloksissa Lapioaavan alueella havaittiin voimakas sähkömagneettinen anomalia, jonka yli mitattiin vuonna 1994 muutama maastogeofysiikan profiili magneettisella ja VLF-R -menetelmällä. Vuonna 1995 mitattiin painovoimaprofiileja ja tehtiin sähkömagneettinen SAMPO -luotaus kolmella profiililla, joista kaksi sijaitsee vuoden 2008 syväkairausalueella. SAMPO -luotauksista (Gefinex 400 S) vastasivat geofyysikot Annina Mattson ja Tuire Valjus. Maastogeofysiikan muut mittaukset suunnitteli geofyysikko Teuvo Pernu. Vuosien maastomittauksista tässä raportissa käsitellään ainoastaan sähkömagneettiset SAMPO -luotaukset. Muut em. vuosien mittaukset sisältyvät uuteen, vuonna 2008 tehtyyn systemaattiseen mittausalueeseen. Talkkitutkimusten alkuvaiheessa vuonna 2008 kohteessa toteutettiin systemaattinen 5.3 km 2 alueen kattava painovoima-, magneettinen ja VLF-R -mittaus. Mittaukset tehtiin itä-länsi suuntaisilla profiileilla 100 metrin linjavälillä, pistevälin ollessa magneettisessa mittauksessa 10 metriä sekä painovoima- ja VLF-R -mittauksessa 20 metriä. Tutkimusalueen maastogeofysiikan mittauksien avulla on kartoitettu aerosähkömagneettisessa mittauksessa havaitun vyöhykkeen sähköisiä, magneettisia ja tiheysominaisuuksia. Alueen kairaukset on suunniteltu mittausten perusteella aikaisemmin tavatun talkkipitoisen rapauman selvittämiseksi sekä mahdollisimman monipuolisen geologisen informaation saamiseksi koko vyöhykkeeltä. 2.2 Syväkairaus Tutkimusalueelle suunniteltiin 11 pystyreiän syväkairausohjelma, yhteensä noin 1000 m, joka toteutettiin pienin muutoksin loka - joulukuussa Kairaukset urakoi Kalajoen Timanttikairaus Oy telavetoiselle alustalle asennetulla Onram kalustolla. Heti kairauksen alkuvaiheessa oli suuria näytteensaantiongelmia ja ensimmäisellä reiällä R528, noin 33 ensimmäisen metrin matkalla sydänhukkaa oli keskimäärin lähes 60 %. Polymeerien ( Poly Drill ) käyttö paransi tilannetta hieman, mutta sydänhukkaa oli edelleen melko runsaasti ja kairaus oli hidasta. Kaikki loput reiät kairattiinkin käyttäen isompaa teräkokoa (Wireline 76 mm). Rapakalliomaiset osuudet kairattiin käyttäen trippelinäytteenotinta ja polymeerejä. Loppurei illä päästiinkin selvästi pienempiin hukkaprosentteihin ja kairaus nopeutui huomattavasti. Ensimmäinen reikä R528 uusittiin tällä toimivammalla kalustolla noin 70 metrin syvyyteen asti (= R539). Kairasydännäytteen paksuus vaihteli riippuen siitä, otettiinko näyte trippelinäytteenottimella (näytehalkaisija 51,0 mm) vai ilman sitä (näytehalkaisija 57,5 mm).

9 M19/3611/2009/54 5 Lapioaapa, Rovaniemi Kuva 2. Toimenpidekartta, johon on merkitty kaikki Lapioaavalla vuosina tehdyt maastotutkimukset. (Pohjakartta: Maanmittauslaitos lupanro 13/MML/09 ja Logica Suomi Oy).

10 M19/3611/2009/54 6 Lapioaapa, Rovaniemi 2.3 Kemialliset ja mineralogiset analyysit ja rikastuskokeet Kuudesta reiästä valittiin rikastuskokeisiin yhteensä 17 näytepätkää, jotka olivat pituudeltaan 1,40-3,20 m, keskimäärin 2,20 m, ja jotka edustivat syvyysväliä 17,50-79,80 m. Rikastuskokeisiin valitut näytteet olivat pääsääntöisesti talkki-kloriitti-karbonaattikiveä, joko tervettä tai rapautunutta. Vertailun vuoksi otettiin mukaan myös yksi näyte hydrotermisestä breksiasta. Lisäkokeet huomioiden rikastuskokeita tehtiin yhteensä 21 kpl. Rikastuskokeet tehtiin GTK:n Mineraalitekniikan laboratoriossa (Mintek) Outokummussa. Rikastuskokeiden tarkoituksena oli selvittää, kuinka hyvin talkki saadaan raakakivestä vaahdottamalla erilleen ja minkälaatuista talkkirikaste on. Rikastuskokeista on valmistunut erillinen raportti (Korhonen & Saastamoinen 2009), joka on tämän raportin liiteraporttina (liite 4). Kuivatut näytteet jauhettiin alle 1,5 mm raekokoon ja homogenisoitiin. Jauhatusaika oli kaikissa näytteissä 20 minuuttia, mutta myös muita jauhatusaikoja kokeiltiin (ks. luku 3.3.3). Jauhettujen näytteiden raekoko vaihteli eri näytteissä siten, että 38,0-78,4 % oli raekooltaan alle 75µm. Vaahdotuskennojen koko vaihteli 2,5-4 litraan vaahdotusvaiheesta riippuen. Vaahdotukset tehtiin 1 kg:n erissä, vaahdotusreagenssina oli Montanol 88. Näytteet vaahdotettiin ensin kaksivaiheisessa karkeavaahdotuksessa ja sen jälkeen kolmivaiheisessa hienovaahdotuksessa. Näytteiden täydellinen rikastuskaavio vaahdotusaikoineen on esitetty Korhosen & Saastamoisen liiteraportissa sivulla 4. Sekä raakanäytteille (= syötteille) että talkkirikasteille tehtiin mineraloginen analyysi MLA/XMOD -menetelmällä ja kemialliset analyysit (Labtiumin menetelmäkoodit 175X ja 811L). Muutamille näytteille tehtiin lisäjauhatuksia ja korkeamagneettinen separointi tarkoituksena tutkia, miten se vaikuttaa rikasteen laatuun (ks. luvut ja 3.3.4). Joistakin näytteistä tehtiin metallianalyysejä (511P, 522U), lähinnä Hightech-metallit -hankkeen (ha ) käyttöön. 2.4 Ohuthietutkimukset ja mikroanalyysit Kairasydämistä tehtiin yhteensä 27 kpl kiillotettuja ohuthieitä, joita tutkittiin polarisaatiomikroskoopilla. Hieet ja kiilteistä tehdyt mikroanalyysit on tehty lähinnä Markus Kyläkosken väitöskirjatyötä varten, tässä raportissa kuvattu raakanäytteiden ja rikasteiden mineralogia perustuu pääosin näytteistä tehtyihin MLA -määrityksiin. 3 TULOKSET 3.1 Geofysiikan mittaustulokset Palokivalon kvartsiittimuodostuman yläosan kontaktia voidaan seurata aerosähkömagneettisilla kartoilla siihen liittyvien imaginaarianomalioiden avulla useita kymmeniä kilometrejä. Myös Lapioaavalla voidaan tuloksissa havaita voimakas sähkömagneettinen anomalia, jossa imaginaarikomponentti (f=3 khz) on suurimmillaan jopa noin 3000 ppm. Reaali-imaginaari suhde jää kuitenkin suurimpien imaginaarianomalian alueilla arvoon 0,6. Anomalian aiheuttajaksi voidaan anomalian muodon sekä reaali-imaginaari suhteen perusteella tulkita rapautumatyyppinen pinta-

11 M19/3611/2009/54 7 Lapioaapa, Rovaniemi lähde, jonka johtavuuden aiheuttavat savimineraalit ja vesi. Johteeseen ei liity magneettisia anomalioita. SAMPO -luotauksia tehtiin tutkimusalueella vuonna 1995 kolmella profiililla, joista kaksi sijaitsee vuoden 2008 syväkairausalueella. Mittaukset tehtiin 150 ja 200 metrin kelavälillä ns. inline - mittauksena pääsääntöisesti 50 metrin pistevälillä. Linjojen päissä käytettiin pistevälinä 100 metriä. Menetelmän luotettava syvyysulottuvuus on käytetyn kelavälin suuruusluokkaa. Tuloksista on laskettu näennäisen ominaisvastuksen ns. pseudoleikkaukset, joiden perusteella alueen yleinen johtavuustaso on mittausprofiileilla korkea. Näennäinen ominaisvastus on yleisesti Ωm ja kaikkein johtavimmassa kohdissa ominaisvastus laskee alle 100 Ωm. Kuvassa 3 on esitetty SAMPO -luotausten ominaisvastusleikkaukset yhdessä alueen systemaattisen painovoimamittauksen tulosten kanssa. Tutkimusalueen negatiiviset painovoima-anomaliat korreloivat hyvin aerosähkömagneettisen imaginaarianomalian kanssa. Myös SAMPO - luotausten tuloksissa näkyvät johtavimmat alueet osuvat painovoimamittauksen negatiiviseen anomaliavyöhykkeeseen, joka erottuu ympäristöstään noin 1,5-2 mgal:n anomaliana. Kairausten perusteella pienin painovoimaminimi ja SAMPO -luotauksen pienin ominaisvastus osoittavat molemmat kaikkein voimakkaimmin ja syvimmälle rapautuneen alueen (reikä R528). VLF-R -mittausten tuloksissa alueen korkea johtavuustaso tulee edelleen silmiinpistävästi esille. Mitatut ominaisvastusarvot ovat laajalla alueella pieniä ( Ωm) ja vaihekulmat suuria (45-70 astetta). Mittausalueen länsireunalla sekä kaakkoiskulmassa ominaisvastusarvot nousevat muutamaan tuhanteen ja vaihekulmat pienenevät indikoiden terveempiä kivilajeja. Myös alueen keskiosassa voidaan erottaa ominaisvastusarvojen nousua ja vaihekulman pienenemistä kohdissa, joihin myös magneettisessa mittauksessa osuu lounas-koillinen suuntaisia heikkoja magneettisia anomalioita. Kairauksen perusteella (R352) nämä heikot anomaliat voidaan tulkita metadiabaasien aiheuttamiksi. Kuvassa 4 on esitetty VLF-R -mittauksen näennäinen ominaisvastus ja kuvassa 5 magneettinen kartta. Tutkimusalueen kairauksissa tavatut laaja-alaiset, hydrotermisissä prosesseissa vaiheittain muuttuneet kivet (metapeliitit, hydrotermiset breksiat, talkki-kloriitti-karbonaattikivet sekä rapakalliot) erottuvat reuna-alueiden terveistä kivilajeista johtavampina ja keveämpinä. Painovoimatuloksissa voimakkaimmin ja syvimmälle rapautuneet vyöhykkeen osat erottuvat edelleen muista muuttuneista kivistä. SAMPO -luotauksessa painovoimaminimit erottuvat kaikkein johtavimpina kertoen voimakkaasta rapautumisesta. Painovoiman Bouguer -anomalian, magneettisen totaalikentän sekä VLF-R -mittauksen näennäisen ominaisvastuksen pääkomponenttianalyysin (engl. PCA, Principal Component Analysis) RGB-väriyhdistelmäkuvassa (ks. kuva 6) edellä mainitut piirteet tulevat hyvin esille. Yhdistelmäkuvassa muuttuneita kiviä ympäröivät terveemmät kivilajit erottuvat sini-/violettisävyisinä, metadiabaasit keltasävyisinä sekä voimakkaimmin rapautuneimmat keveimmät kivet oranssisävyisinä. Kuvassa 7 on esitetty vuoden 2008 kairauksissa tavatut kivilajit sekä painovoimamittauksen Bouguer -anomaliapinta.

12 M19/3611/2009/54 8 Lapioaapa, Rovaniemi Kuva 3. Lapioaavan tutkimusalueen painovoima-anomalia sekä kahden SAMPO-luotausprofiilin näennäinen syvyys-ominaisvastusleikkaus profiileille sidottuna. SAMPO-profiileille on piirretty myös painovoima-anomalia profiiliesityksenä. Kuvaan on merkitty alueen kairaukset ja vuoden 2008 kairausten reikänumerot. (Pohjakartta: Maanmittauslaitos lupanro 13/MML/09 ja Logica Suomi Oy).

13 M19/3611/2009/54 9 Lapioaapa, Rovaniemi Kuva 4. Lapioaavan tutkimusalueen VLF-R mittauksen näennäinen ominaisvastus. Kuvaan on piirretty myös 2 painovoimaprofiilia sekä alueen kairaukset. Vuoden 2008 kairauspisteisiin on merkitty reikänumerot. (Pohjakartta: Maanmittauslaitos lupanro 13/MML/09 ja Logica Suomi Oy).

14 M19/3611/2009/54 10 Lapioaapa, Rovaniemi Kuva 5. Lapioaavan tutkimusalueen magneettinen kartta. Kuvaan on piirretty myös 2 painovoimaprofiilia sekä alueen kairaukset. Vuoden 2008 kairauspisteisiin on merkitty reikänumerot. (Pohjakartta: Maanmittauslaitos lupanro 13/MML/09 ja Logica Suomi Oy).

15 M19/3611/2009/54 11 Lapioaapa, Rovaniemi Kuva 6. Lapioaavan tutkimusalueen painovoiman Bouguer-anomalian, magneettisen totaalikentän sekä VLF-R -mittauksen näennäisen ominaisvastuksen pääkomponenttianalyysin (eng. PCA, Principal Component Analysis) RGB-väriyhdistelmäkuva. Vuoden 2008 kairauspisteisiin on merkitty reikänumerot. (Pohjakartta: Maanmittauslaitos lupanro 13/MML/09 ja Logica Suomi Oy).

16 M19/3611/2009/54 12 Lapioaapa, Rovaniemi Kuva 7. Lapioaavan tutkimusalueen vuoden 2008 kairaukset ja niissä tavatut kivilajit. Reikien päälle on piirretty painovoimamittauksen Bouguer -anomaliapinta (katselusuunta pohjoiseen). 3.2 Näytteenoton tulokset ja kivilajien kuvaus Näytteenotto onnistui alkuvaikeuksien jälkeen kohtalaisesti, kiven laatu ja sen rapautuneisuus huomioiden jopa hyvin. Ensimmäisessä reiässä oli runsaasti sydänhukkaa, mutta teräkoon ja näytteenottimen vaihdon jälkeen näytteenotto nopeutui ja näytesaanti parani huomattavasti. Reikien kokonaissyvyys vaihteli 38,10-161,20 metriin. Maapeitteiden paksuus vaihteli 10,20-28,20 metriin ollen keskimäärin noin 16 metriä. Rapakallio Rapakallion paksuus vaihteli 0-129,20 metriin, ulottuen siten maapeitteiden alla syvimmillään lähes 160 metriin asti (R528). Monissa rei issä kivi on läpikotaisin rapautunutta, savimaista, mutta usein myös kokkareista. Usein kivi on ulkonäöltään terveen kiven näköistä, mutta kuitenkin huomattavan kevyttä ja haurasta. Rajan vetäminen terveen ja osittain jo rapautuneen kiven välille oli vaikeata. Kairasydänraportoinnin yhteydessä jako tehtiin käsivoimin : näytepätkät, jotka pystyi käsin vääntämään poikki, nimettiin pääsääntöisesti rapakallioksi. Useissa rei issä oli rapakalliota myös kovien, yleensä kvartsiittisten, mutta myös pehmeämpien kivilajien alapuolella, kuten esimerkiksi reiässä R529. Kairasydämissä esiintyvät kivilajit ovat metapeliittiä, hydrotemistä breksiaa, talkki-kloriittikarbonaattikiveä, kvartsiittia ja metadiabaasia, joista jokaisesta on alla lyhyt kuvaus. Kaikille kivilajeille on tyypillistä voimakas tai erittäin voimakas muuttuminen.

17 M19/3611/2009/54 13 Lapioaapa, Rovaniemi Metapeliitti Metapeliitiksi on nimetty kivilaji, joissa kiven kerroksellinen tai liuskeinen rakenne on vielä jotenkuten tunnistettavissa. Muuttuminen on tavallista, täysin muuttumatonta kiveä ei juurikaan ole. Muuttumistulokset ovat lähinnä talkkia, kloriittia ja karbonaattia, joskus myös epidoottia. Monin paikoin on nähtävissä metapeliittisen kiven vaihettuminen täysin muuttuneeksi talkkikloriitti-karbonaattikiveksi, välivaiheena on usein hydrotermistä breksiaa. Paikoitellen peliittisen kiven seassa on 1-2 metrin paksuisia kvartsiittisia kerroksia, jotka myös voivat olla pitkälle muuttuneita ja osin breksiarakenteisia. Hydroterminen breksia Hydroterminen breksia on näytekuvauksissa käytetty yleisnimi breksioituneelle, fragmentoituneelle kivelle, jonka alkuperä ei ollut enää varmuudella tunnistettavissa (kuva 8). Fragmentit ovat yleensä 0,5-5 cm läpimittaisia ja pyöreähköjä. Vaihettumisista päätellen kyseessä on useimmiten eriasteisessa muuttumisvaiheessa oleva kiilleliuske tms. sedimenttikivi. Yksittäisistä fragmenteista voi tunnistaa vielä rakenteita ja usein kivilajinkin, joka voi olla - paitsi kerroksellista kiilleliusketta tai kvartsiittia - myös dolomiittia. Paikoin fragmentit ovat yksinomaan kvartsiittia, jolloin kyseessä on mitä ilmeisimmin kvartsiittinen välikerros. Breksioituminen ja muuttuminen on nähtävissä voimakkaana myös näissä kvartsiittisissa osissa. Kuva 8. Hydrotermistä breksiaa kairasydännäytteissä, skannattu luonnollisessa koossa.

18 M19/3611/2009/54 14 Lapioaapa, Rovaniemi Hydroterminen breksia on yleisväriltään usein ruskea tai punaruskea, mikä johtuu lähinnä hienojakoisesta hematiitista. Muuttuminen on hyvin yleistä, muuttumistuloksena on karbonaattia ja talkkia, jotka esiintyvät hiussuonistoina ja juoniverkostoina (karbonaatti) tai pieninä kasaumina (talkki). Paikoitellen on nähtävissä myös voimakasta epidoottiutumista. Pienet 0,5-2 cm läpimittaiset, kvartsi- ja kalsiittikiteiden täyttämät onkalot ovat tavallisia. Hydroterminen breksia vaihettuu usein talkki-kloriitti-karbonaattikiveksi. Kuva 9. Talkki-kloriitti-karbonaattikiveä kairasydämessä, luonnollinen koko. Talkki-kloriitti-karbonaattikivi Talkki-kloriitti-karbonaattikivi -nimitystä on käytetty kaikille sellaisille talkki-, kloriitti- ja karbonaattipitoisille kiville, joissa ei ole enää minkäänlaisia sedimenttisiä tms. rakenteita jäljellä. Rakenne on vaihteleva, usein syheröinen (kuva 9), mutta harvoin liuskeinen. Paikoin saattaa olla breksiamaista rakennetta, mutta yleensä talkki ja karbonaatti ovat kasautuneet epämääräisiksi kasaumiksi tai juoniksi. Vaihettuminen ilman selvää rajaa hydrotermiseksi breksiaksi tai haamumaisesti raitaiseksi metapeliitiksi on usein nähtävissä. Reiän alussa esiintyessään talkki-kloriitti-karbonaattikivi on usein rapautunutta ja hyvin pehmeätä. Tällöin sitä on usein vaikea erottaa terveestä, sellaisenaankin jo pehmeästä talkki-kloriitti-

19 M19/3611/2009/54 15 Lapioaapa, Rovaniemi karbonaattikivestä. MLA -analyysien perusteella aines on kuitenkin monin paikoin rapautunutta; joissakin näytteissä savimineraaleja on lähes 30 % (R 534), joissakin ei lainkaan (R538). MLA -analyysien perusteella talkin määrä vaihtelee raakakivessä 0,1-54,2 % ollen keskimäärin 25,4 %. Pienimmillään talkin määrä on breksiatyyppisessä kivessä eli kivessä, jossa muuttuminen ei ole ollut niin voimakasta kuin talkki-kloriitti-karbonaattikivessä. Kloriitin määrä vaihtelee 4,1-61,5 % ollen keskimäärin 36,6% ja on siis tämän kivityypin runsain mineraali. Karbonaatin (kalsiitti) määrä vaihtelee 0-47,9 %, mutta keskimäärin sitä on vain 11,4 %. Keskimääräinen karbonaattipitoisuus oli yllättävän pieni, vaikka kairasydänraportoinnin yhteydessä sen suolahapolla testattu määrä tuntui suuremmalta. Toki se on päämineraalina useissakin näytepätkissä (R 534, R538), mutta MLA-analyysien perusteella se toisaalta puuttuu monista näytepätkistä lähes kokonaan. Kvartsiitti Kvartsiitti on paikoitellen aivan tervettä, mutta varsinkin ohuina välikerroksina esiintyessään usein hyvinkin voimakkaasti muuttunutta. Terveimmillään kvartsiitti on reiässä R535, jossa noin 10 metriä paksun maapeitteen alla on noin 34 metrin lävistys raitaista, punaruskeata kvartsiittia. Hydrotermisen toiminnan voimakkuutta kuvannee se, että fragmentoituneiden kvartsiittikappaleiden väleissä esiintyy talkkia ja karbonaattia, jopa usean sentin läpimittaisina kasaumina tai iskosmaisesti. Kvartsiitissa on usein myös pieniä, muutaman sentin läpimittaisia onteloita, joiden seinämillä on omamuotoisia kvartsi- ja kalsiittikiteitä. Alle 2 metrin kvartsiittikerroksia ei ole piirretty profiileihin omana kivilajinaan. Kuva 10: Breksioitunutta kvartsiittia, jossa kvartsi- ja kalsiittitäytteisiä kideonteloita. Metadiabaasi Reiässä R532 lävistettiin 30,60 m paksu metadiabaasijuoni. Kivilaji on keski-/karkearakeista ja heikosti liuskettunutta. Se sisältää 1-20 cm leveitä vaaleita juonia ja epämääräisempiä läiskiä, joista valtaosa on karbonaattipitoisia. Osa läiskistä ja juonekkeista on punertavia sisältäen mahdollisesti albiittia. Alakontakti rapakallioon on epämääräinen, mutta yläkontakti metapeliittiin on terävä ja kontaktissa on noin 20 cm paksu rapautunut kloriittisauma. Kaikkien reikien kairasydänprofiilit ovat tämän raportin liitteenä (liitteet ). Liitteeseen 1.1. on yhdistetty kaksi reikää, R528 ja sen viereen tehty uusintareikä R539.

20 M19/3611/2009/54 16 Lapioaapa, Rovaniemi 3.3 Rikastuskokeet Alla kuvataan näytteistä tehtyjen rikastuskokeiden olennaisimmat tulokset. Yksityiskohtaiset tulokset graafisine kuvaajineen ja menetelmäkuvauksineen löytyvät liiteraportista (Korhonen & Saastamoinen 2009) MLA - määritykset ja näytteiden mineralogia Talkin määrä vaihteli raakanäytteissä 0,1-54,2 % ollen pienimmillään hydrotermisessä breksiassa. Talkki-kloriitti-karbonaattikivessä talkin määrä vaihtelee 14,5-54,2 %. Kloriittia on näytteissä varsin runsaasti, keskimäärin 36,6 % eli enemmän kuin talkkia. Muita runsaina esiintyviä mineraaleja ovat kalsiitti (11,4 %), kvartsi (7,3 %), kalimaasälpä (5,6 %), plagioklaasi (5,1 %) ja savimineraalit (4,0 %). Fe-oksidin (hematiitti) määrä on 1,8 %. Raakanäytteiden mineraalipitoisuudet käyvät ilmi liitteestä 2 ja liiteraportin liitteestä 1. Talkkirikasteissa ( 3 rd cleaner, ks. liiteraportti kuva 1 s. 4) talkkipitoisuus oli melko korkea vaihdellen 73,7-97,3 %:iin. Talkin saanti sen sijaan oli aika huono vaihdellen 2,2-53,6 %:iin, ollen tyypillisesti %. Valtaosa kloriitista saatiin vaahdotuksessa pois, mutta sitä jäi rikasteeseen vielä keskimäärin 1,7 %. Runsain rikasteeseen jäävä mineraali on kuitenkin kvartsi, jonka määrä rikasteissa oli keskimäärin 5,8 %, joissakin näytteissä yli 10 %. Muita rikasteeseen jääviä mineraaleja ovat maasälvät ja kalsiitti. Myös pieniä määriä hematiittia jää rikasteeseen alentaen rikasteen vaaleutta. Rikasteiden mineraalikoostumus on koottu taulukkoon (liite 3), alkuperäiset löytyvät liiteraportin liitteistä 2/1-2/5. Liitteet 2 ja 3 eivät ole alkuperäisessä, liiteraportin mukaisessa muodossaan vaan yhdistelty alkuperäisistä liitteistä ja niihin on laskettu mm. keskimääräiset mineraalipitoisuudet Vaaleus- ja keltaisuusmittaukset Rikasteiden vaaleus (standardi R457) vaihteli 54,0-76,0. ja keltaisuus 2,2-9,6. Tuloksia voidaan pitää korkeintaan kohtalaisina eivätkä ne yllä kaupallisten talkkituotteiden tasolle. Suurimpana syynä pieniin vaaleus- ja suuriin keltaisuusarvoihin ovat rikasteeseen pieninä pitoisuuksina jäävät hematiitti (keskimäärin 0,1 %) ja kloriitti (1,7 %), mutta myös kvartsi (5,8 %) ja maasälvät (yht. 0,7 %) Lisäjauhatuskokeet Seitsemälle rikastenäytteelle (L 15-21) tehtiin viiden minuutin lisäjauhatus tarkoituksena selvittää, onko sillä vaikutusta rikasteen saantiin vaaleuteen. Lisäjauhatuksen tuloksena raekoko muuttui hienommaksi siten, että arvioitu raekoko oli prosenttisesti alle 75 µm, kun se ennen lisäjauhatusta oli vastaaville näytteille 63, % alle 75 µm. Kokeen tulos oli, että rikasteiden vaaleus parani 3,4-6,8 yksikköä ja parhaat vaaleudet nousivat yli 80:een - paras yksittäinen näyte ylsi arvoon 82,5. Myös talkin saanti parani, kun näytteiden raekokoa pienennettiin lisäjauhatuksella. Tuloksista on yhteenveto ja taulukko Korhosen & Saastamoisen liiteraportissa sivulla 11.

21 M19/3611/2009/54 17 Lapioaapa, Rovaniemi Korkeamagneettinen separointi Neljälle rikastenäytteelle tehtiin korkeamagneettinen separointi 2 teslan magneettikentässä tarkoituksena selvittää, miten se vaikuttaa talkkirikasteen määrään, saantiin ja vaaleuteen. Tulokset olivat huonoja, sillä korkeamagneettisella separoinnilla ei ollut positiivista vaikutusta talkkirikasteen määrään. Päinvastoin, kolmessa neljästä tapauksessa talkin saanti pieneni, koska osa talkista joutui separoinnissa magneettiseen fraktioon. Myöskään vaaleuteen separoinnilla ei ollut positiivista vaikutusta, sillä kolmessa neljästä testissä vaaleus jopa huononi. Korkeamagneettisen separoinnin testitulokset löytyvät liiteraportin sivulta 8 ja sen liitteestä 4. 4 JOHTOPÄÄTELMÄT Tutkimuksen tarkoituksena oli selvittää a) minkälaisiin kiviin iskuporanäytteissä aiemmin tavattu talkkipitoinen kivi tai rapauma liittyy, b) mikä on talkin mahdollinen alkuperä ja c) onko talkin määrä ja laatu taloudellisesti mielenkiintoinen. Tutkimukset osoittivat, että Lapioaavan talkkipitoisten kivien talkki on syntynyt laaja-alaisen hydrotermisessä muuttumisen ja metasomatoosin tuloksena. Talkki ei siten ole dolomiiteista syntynyttä ns. dolomiittitalkkia, kuten aiemmin arveltiin. Talkkipitoisin kivilaji, talkki-kloriittikarbonaattikivi, on kivilajiltaan alun perin lähinnä kiilleliusketta/-gneissiä, jotka ovat otaksuttavasti syntyneet alkujaan evaporaattisessa ympäristössä (Kyläkoski 2009). Hydroterminen muuttuminen on ollut erittäin intensiivistä, mistä on todisteena myös kvartsiittisten kivien muuttuminen ja jopa talkkiutuminen. Rikastuskokeisiin valituissa, valikoiduissa näytteissä on enimmillään yli 50 % talkkia, keskimäärin kuitenkin vain noin 25 %. Talkkirikasteiden laatu on korkeintaan tyydyttävä, sillä niiden vaaleus vaihteli 54,0-76,0 ja keltaisuus 2,2-9,7. Lisäjauhatuksilla päästiin hiukan parempiin saanteihin ja vaaleuksiin, mutta kokonaistilannetta se ei muuta. Korkeamagneettinen separointi ei parantanut rikasteiden laatua, pikemminkin päinvastoin. Tutkimustulosten perusteella Lapioaavalla talkkiaiheella ei ole aihetta jatkotutkimuksiin. Vaikka vastaavassa geologisessa ympäristössä talkin määrä voisi teoriassa olla huomattavakin, ei sen laatu ja rikastettavuus anna näillä näkymin aihetta jatkoselvityksiin Peräpohjan liuskealueella. Tästä ovat todisteena, paitsi tämä tutkimus, myös mm. Viidanmaan talkkiaiheella aiemmin tehdyt selvitykset.

22 M19/3611/2009/54 18 Lapioaapa, Rovaniemi KIRJALLISUUSLUETTELO Hackman, Viktor Rovaniemi. Kivilajikartta 1 : Hackman, Viktor Rovaniemi-Tornio-Ylitornio. Kivilajikartan selitys 1 : , C6-B5-B6. 80 p. Isomaa, Jorma; Sandgren, Eero Malmitutkimukset Rovaniemen kaupungin Muurolan Kuusivaarassa vuosina 2003 ja s. + 2 liites. Geologian tutkimuskeskus, arkistoraportti, M19/2633/2006/1/10. Korsman, K. (ed.); Koistinen, T. (ed.); Kohonen, J. (ed.); Wennerström, M. (ed.); Ekdahl, E. (ed.); Honkamo, M. (ed.); Idman, H. (ed.); Pekkala, Y. (ed.) Suomen kallioperäkartta = Berggrundskarta över Finland = Bedrock map of Finland 1: Espoo: Geologian tutkimuskeskus. Kyläkoski, Markus Basin scale alteration features and their implications for ore formation in the Palaeoproterozoic Peräpohja Schist Belt, Northwestern Finland. Julkaisussa: Smart science for exploration and mining : proceedings of the 10th Biennial SGA Meeting, Townsville, Australia, 17th-20th August Townsville: James Cook University. Liipo, Jussi Vähäjoen rautamalmien mineralogia ja metamorfoosi. Pro gradu -tutkielma, Oulun yliopisto, geologian laitos. Lintinen, Panu Talkkitutkimukset Tervolan Viidanmaassa s., 19 liites. Geologian tutkimuskeskus, arkistoraportti, M19/2542/2007/91. Lintinen, Panu; Turunen, Pertti; Vartiainen, Risto 2008: Reutuaapa dolomite marble deposit at Tervola, Northern Finland. 37 s. Geologian tutkimuskeskus, arkistoraportti M19/3611/2007/92. Mikkola, Aimo Malmitutkimukset Kemin-Rovaniemen liuskealueella kesällä s., 1 l. Geologian tutkimuskeskus, arkistoraportti, M17/T-45/1 A. Mla. Mikkola, Aimo Vähäjoen rautamalmi Tervolassa. 3 s. Geologian tutkimuskeskus, arkistoraportti, M17/T-49/1. Mondo Minerals Selostus Huuhkajakummun (kaiv.rek.no 6426/1) valtausalueella suoritetuista tutkimuksista. (= Finnminerals Oy:n raportti Lapioaavan jatkotutkimuksista) Perttunen, Vesa; Hanski, Eero Törmäsjärven ja Koivun kartta-alueiden kallioperä. Summary: Pre- Quaternary rocks of the Törmäsjärvi and Koivu map-sheet areas. Suomen geologinen kartta 1: : kallioperäkarttojen selitykset lehdet Espoo: Geologian tutkimuskeskus. 88 p. Salmirinne, Heikki; Nykänen, Vesa; Lintinen, Panu Talkin prospektiivisuusanalyysi Perä-Pohjan liuskealueella. Fuzzy Logic-analyysi. 22 s. Geologian tutkimuskeskus, arkistoraportti, M 19/2633/2005/1/84. Vartiainen, Risto Rapakalliotutkimukset Rovaniemen mlk:n Lapioaavalla s., 16 liites. Geologian tutkimuskeskus, arkistoraportti, M19/3611/-96/1/83. Vartiainen, Risto Vähäjoen karbonaattikivitutkimukset Rovaniemen mlk:ssa ja Tervolassa s., 5 liites. Geologian tutkimuskeskus, arkistoraportti, M 19/3611/2002/1/84.

23 M19/3611/2009/54 19 Lapioaapa, Rovaniemi LIITTEET Liite Liite 2. Liite 3. Liite 4 Kairasydänprofiilit Raakanäytteiden mineraloginen koostumus Talkkirikasteiden mineraloginen koostumus Liiteraportti: Korhonen, Tero & Saastamoinen, Tuula Preliminary Bench Scale Flotation Tests on Lapioaapa Talc Ore. 12 s., 37 liites. Geologian tutkimuskeskus, raportti C/MT/2009/17. LIITTYY -MATERIAALI Digitaalinen paikkatietoaineisto, talletettu ao. tietokantoihin aerogeofysiikka maastogeofysiikka kairaustiedot ml. kairasydänkuvat analytiikka Kairasydämet Geologian tutkimuskeskus, Rovaniemi siirretään myöhemmin valtakunnalliseen kairasydänarkistoon Lopelle

24 20 RL 20 RL E E E E E E E E E E E E M361108R539 M361108R528 0 RL 0 RL -20 RL -20 RL -40 RL -40 RL -60 RL -60 RL -80 RL -80 RL -100 RL -100 RL -120 RL -120 RL -140 RL -140 RL -160 RL -160 RL E E E E E E HOLES PLOTTED M361108R528 TOTAL 2 M361108R539 ROCK CODES PAT LABEL Kivilaji MAATA METAPELIITTI RAPAKALLIO

25 10 RL 10 RL E E E E E E E E E E M361108R529 0 RL 0 RL -10 RL -10 RL -20 RL -20 RL -30 RL -30 RL -40 RL -40 RL -50 RL -50 RL -60 RL -60 RL -70 RL -70 RL -80 RL -80 RL E E E E E E E E HOLES PLOTTED TOTAL 1 M361108R529 ROCK CODES PAT LABEL Kivilaji MAATA HYDROTERMINEN BREKSIA KVARTSIITTI RAPAKALLIO

26 E E E E E E M361108R530 0 RL 0 RL -10 RL -10 RL -20 RL -20 RL -30 RL -30 RL -40 RL -40 RL -50 RL -50 RL E E E E HOLES PLOTTED TOTAL 1 M361108R530 ROCK CODES PAT LABEL Kivilaji MAATA HYDROTERMINEN BREKSIA KVARTSIITTI RAPAKALLIO

27 E E E E E E M361108R531 0 RL 0 RL -20 RL -20 RL -40 RL -40 RL -60 RL -60 RL -80 RL -80 RL -100 RL -100 RL -120 RL -120 RL E E E E E E HOLES PLOTTED TOTAL 1 M361108R531 ROCK CODES PAT LABEL Kivilaji MAATA HYDROTERMINEN BREKSIA KVARTSIITTI RAPAKALLIO

28 E E E E E E M361108R532 0 RL 0 RL -20 RL -20 RL -40 RL -40 RL -60 RL -60 RL -80 RL -80 RL -100 RL -100 RL -120 RL -120 RL E E E E E E HOLES PLOTTED TOTAL 1 M361108R532 ROCK CODES PAT LABEL Kivilaji MAATA HYDROTERMINEN BREKSIA METADIABAASI METAPELIITTI RAPAKALLIO

29 10 RL 10 RL E E E E E E E E E E M361108R533 0 RL 0 RL -10 RL -10 RL -20 RL -20 RL -30 RL -30 RL -40 RL -40 RL -50 RL -50 RL -60 RL -60 RL -70 RL -70 RL -80 RL -80 RL E E E E E E E E HOLES PLOTTED TOTAL 1 M361108R533 ROCK CODES PAT LABEL Kivilaji MAATA HYDROTERMINEN BREKSIA

30 E E E E E E E E M361108R534 0 RL 0 RL -20 RL -20 RL -40 RL -40 RL -60 RL -60 RL -80 RL -80 RL -100 RL -100 RL -120 RL -120 RL E E E E E E HOLES PLOTTED TOTAL 1 M361108R534 ROCK CODES PAT LABEL Kivilaji MAATA HYDROTERMINEN BREKSIA KVARTSIITTI METAPELIITTI TALKKI-KLORIITTI-KARBONAATTIKIV

31 10 RL 10 RL E E E E E E E E E E M361108R535 0 RL 0 RL -10 RL -10 RL -20 RL -20 RL -30 RL -30 RL -40 RL -40 RL -50 RL -50 RL -60 RL -60 RL -70 RL -70 RL -80 RL -80 RL E E E E E E E E HOLES PLOTTED TOTAL 1 M361108R535 ROCK CODES PAT LABEL Kivilaji MAATA KVARTSIITTI

32 E E E E E E M361108R536 0 RL 0 RL -20 RL -20 RL -40 RL -40 RL -60 RL -60 RL -80 RL -80 RL -100 RL -100 RL -120 RL -120 RL E E E E E E HOLES PLOTTED TOTAL 1 M361108R536 ROCK CODES PAT LABEL Kivilaji MAATA HYDROTERMINEN BREKSIA KVARTSIITTI METAPELIITTI RAPAKALLIO

33 10 RL 10 RL E E E E E E E E E E M361108R537 0 RL 0 RL -10 RL -10 RL -20 RL -20 RL -30 RL -30 RL -40 RL -40 RL -50 RL -50 RL -60 RL -60 RL -70 RL -70 RL -80 RL -80 RL E E E E E E E E HOLES PLOTTED TOTAL 1 M361108R537 ROCK CODES PAT LABEL Kivilaji MAATA HYDROTERMINEN BREKSIA METAPELIITTI TALKKI-KLORIITTI-KARBONAATTIKIV

34 10 RL 10 RL E E E E E E E E E E M361108R538 0 RL 0 RL -10 RL -10 RL -20 RL -20 RL -30 RL -30 RL -40 RL -40 RL -50 RL -50 RL -60 RL -60 RL -70 RL -70 RL -80 RL -80 RL E E E E E E E E HOLES PLOTTED TOTAL 1 M361108R538 ROCK CODES PAT LABEL Kivilaji MAATA HYDROTERMINEN BREKSIA KVARTSIITTI METAPELIITTI TALKKI-KLORIITTI-KARBONAATTIKIV

35 Lapioaavan raakanäytteiden mineraalipitoisuudet -1,5 mm LIITE 2 R529 R529 R530 R530 R530 R531 R531 R534 R534 R534 R537 R537 R537 R538 R538 R538 R538 KESKI ARVO Mineral Weight (%) Weight (%) Weight (%) Weight (%) Weight (%) Weight (%) Weight (%) Weight (%) Weight (%) Weight (%) Weight (%) Weight (%) Weight (%) Weight (%) Weight (%) Weight (%) Weight (%) Weight (%) Talc Serpentine Chlorite Diopside Actinolite Calcite Magnesite Dolomite Ankerite Phlogopite Biotite Muscovite Clay-mineral Quartz Plagioclase K-feldspar Tourmaline Zircon Apatite Monazite Fe-oxide Ilmenite Rutile Mn-oxide Goethite Barite Unclassified Total Lähde: Korhonen 2009 M19/3611/2009/54 Lapioaapa, Rovaniemi LIITE 2

36 Lapioaavan talkkirikasteiden mineraalipitoisuudet -1,5 mm Näytenumerot (Test LXX) viittaavat alkuperäisen lähteen näytenumerointiin LIITE 3 R529 R529 R530 R530 R530 R531 R531 R534 R534 R537 R537 R537 R538 R538 R538 R KESKI- Test L5 Test L2 Test L6 Test L7 Test L8 Test L3 Test L4 Test L10 Test L11 Test L13 Test L14 Test L15 Test L16 Test L17 Test L18 Test L19 ARVO Mineral Weight (%) Weight (%) Weight (%) Weight (%) Weight (%) Weight (%) Weight (%) Weight (%) Weight (%) Weight (%) Weight (%) Weight (%) Weight (%) Weight (%) Weight (%) Weight (%) Weight (%) Talc Serpentine Chlorite Phlogopite Biotite Smectite Illite Olivine Augite FeMg-orthopyrox Diopside Actinolite Riebeckite Tourmaline Zircon Quartz Plagioclase K-feldspar Muscovite Calcite Dolomite Magnesite Ankerite Apatite Monazite Fe-oxide Rutile Mn-oxide Pyrrhotite Fe-sulphate Barite Goethite Process metal Unclassified Total Testistä L9 (R ) ei ole voitu tehdä MLA määrityksiä näytemäärän vähäisyyden vuoksi Lähde: Korhonen 2009 Näytenumerot (Test LXX) viittaavat alkuperäisen lähteen näytenumerointiin. LIITE 3 M19/3611/2009/54 Lapioaapa, Rovaniemi

37 GTK Eastern Finland Office C/MT/2009/17 11 September, 2009 Outokumpu Preliminary Bench Scale Flotation Tests on Lapioaapa Talc Ore Tero Korhonen

38 Research Report no. C/MT/2008/17 GEOLOGICAL SURVEY OF FINLAND DOCUMENTATION PAGE Date / Rec. no. 11 September, 2009 Authors Tero Korhonen Tuula Saastamoinen Type of report Research report Commissioned by GTK Rovaniemi Title of report Preliminary Bench Scale Flotation Tests on Lapioaapa Talc Ore Abstract GTK Rovaniemi ordered beneficiation testwork on samples of the Lapioaapa deposit. 17 drill core samples were delivered. Preliminary bench scale flotation testwork was carried out at Mineral Processing laboratory of Geological Survey of Finland. Metallurgical tests were done by using flotation. Also high gradient magnetic separation (HGMS) and different grindings methods were tested. Mineralogical study of ore samples was done by using MLA equipment. Talc contents in Lapioaapa drill core samples varied very much from 0.1 % to 54.2 %. The main silicate minerals were Chlorite, plagioclase, clay-minerals, quartz, calcite and k-feldspar. Also some Fe-oxides (hematite) were occurred which gave the samples light pinkish colour. Talc grades in 3 rd cleaner concentrates CC3 varied between % and talc recoveries varied between %. The talc grades of the concentrates were high, but the recoveries rather low. The three highest talc recoveries > 50 % were reached in tests L1, L19 and L21. In test L1 (R ) the recovery of talc was 53.6 % with grade 83.4 %. In test L19 (R ) the talc recovery was 51.9 % with 84.8 grade. In test L21 (R ) talc recovery was 50.3 % with 96.7 % grade. The measured brightness values R457 varied between in talc concentrates. The highest brightness values were seen with samples from drill hole R538. In tests L16-L19 (R , R , R , R ) brightness values varied between and talc recoveries varied %. The talc concentrates CC3 from tests L17-L20 were purified by HGMS. There wasn t notable difference in brightness values before or after high gradient magnetic separation and part of the talc was lost to the magnetic fraction. Better results were achieved when it was ground finer with agate swing mill selected talc concentrates (CC3 tests L15-L21). After grinding the brightness values were improved units. The highest brightness value achieved was 82.5 (CC3 test L18). Keywords Lapioaapa, talc, flotation, brightness Geographical area Report serial Archive code C/MT/2009/17 Total pages (37 Appendices) Language English Price Confidentiality Confidential Unit and section 407/ ISY Project code Signature/name Signature/name Kauko Ingerttilä Tero Korhonen