OUTOKUMPU OY 0 K MALMINETSINTX. Esko Hanninen/EG SIIKAMN E~KEISEN KERROSINTRUUSION SULFIDI- PGE-MINERALISAATION MALMIMINERALOGIASTA

Transkriptio

1 Q OUTOKUMPU OY 0 K MALMINETSINTX Esko Hanninen/EG SIIKAMN E~KEISEN KERROSINTRUUSION SULFIDI- PGE-MINERALISAATION MALMIMINERALOGIASTA Tilaaja Lapin Malmi Teki ja Esko Hänninen O U T O K U M P U Oy Malminetsinta \ Aulis Hakli Geologisen laboratorion paallikkö

2 9 OUTOKUMPU OY 0 K MALMINETSINT~~ - SIIKAKAMAN EMAKSISEN KERROSINTRUUSION SULFIDI-PGE-MINERALISAATION MALMIMIMERALOGIASTA Johdanto Yhdistelmä e. OKMEn geologisessa laboratoriossa on tutkittu pintahieet 12 tyyppinäytteestä, jotka edustavat erilaisia kivilaji- ja mineralisaatiotyyppeja Siikakaman emaksisen kerrosintruusion sulfidi-pge-pitoisessa, paäasiassa gabroidisessa Itreef issatt ja taman yläpuolella sijaitsevassa sulfidipitoisessa ultramafiittikerroksessa. Seuraavassa esitetään yhdistelmä havainnoista käyttäen kriteereinä eri sulfidiseurueiden laatua ja näiden sijaintia stratigraf iassa ylhäältä alaspäin lukien, vaikkakaan jotkut tyypeistä (3-5) eivät valttamätta ole horisontaalisesti jatkuvia eikä niiden stratigrafinen asema ole ehkä aina esitetyn kaltainen. 1 Hyvin heikko, hieno kuparikiisupirote anortosiittigabrossa Nayte SKA-6/ Ultramafiittikerroksen yläpuolella olevassa anortosiittisessa gabrossa tavataan satunnaisesti lähes pelkästään kuparikiisusta koostuvia, osittain pirstoutuneita sulfidipisaroita, joihin liittyy hieman violariittiutunutta pentlandiittia ja borniittia. Kiven oksideina ovat magnetiitti ja hematiitti. Magneettikiisu-pentlandiittipirote metaperidotiitissa Naytteet SKA , SKA , SKÄ-6/ Varsinaisen PGE-anomaalisen kerroksen yläpuolella olevassa metaperidotiitissa esiintyy heikohkosti rikkipitoisille ultramafiiteille tyypillinen ttlow-grade Fe-Ni-sulphide dissemination". Magneettikiisu ja pentlandiitti, joihin liittyy satunnaisesti kuparikiisua. ja kubaniittia, esiintyvät pieninä pisaramaisina rakeina, joita magnetiitti yleisesti kapseloi. Pentlandiitissa tavataan mackinawiittiverkostoja. Kapeita valleriittinauhoja esiintyy paikoitellen sulfidipisaroiden reunoilla. Runsas sekundaarinen magnetiitti on ominaista kivelle esiintyen kidekasaumina ja ohuina nauhastoina verkkomaisen serpentiinin sisällä. PGE-rikas magneettikiisu-pentlandiittipirote metaperidotiitin ja metagabron kontaktissa olevassa kloriittiliuskeessa Nayte SKA-5/ Kivessä on heikko sulfidipirote, 'ossa on korkeat PGEpitoisuudet ( ~ d , Pt 8.1 ppm 3. Sulfidifaasi on kupariköyhä muistuttaen koostumukseltaan metaperido-

3 Q OUTOKUMPU OY 0 K MALMINETSINTX tiitin sulfidifaasia, Magneettikiisu-pentlandiittipisarat ovat pitkulaisia, pirstoutumattomia. Magnetiittisyrjäytystä ei esiinny, joskin magnetiittia tavataan hieman harmeessa. Aksessoreina ovat kuparikiisu, mackinawiitti, natiivi kulta ja PGE-mineraalit. Viimeksi mainitut esiintyvät pieninä (maks. 50 pm) rakeina silikaattien sekä sulfidien sulkeumina. Mikroskooppisesti identifioituja spesieksiä ovat sperryliitti, braggiitti-vysotskiitti, stillwateriitti, ja Pd (BI,T~)~. 7 PGE-anomaalinen, lahes sulfiditon metagabro Nayte SKA-5/ Edellisen PGE-rikkaan kloriittiliuskeen välittömässä läheisyydessä tavataan suhteellisen PGE-rikas metagabro, josta sulfidit lahes tyystin puuttuvat. Satunnaisesti on mikroskooppisesti havaittavissa alle 20 pm:n pentlandiitti, kuparikiisu ja mahdollisia Pdarsenidirakeita, joiden identifiointiin ei ollut kuitenkaan mahdollisuutta. - 5 Kuparikiisu-borniitti-milleriitti-pentlandiittipirote metagabrossa Näyte SKA-6/ Em. Fe.köyhä sulfidiseurue näyttäisi analyysien mukaan esiintyvän n. 10 metrin paksuisella alueella välillä m. Pirote.muodostuu karkeammista sulfidiläiskistä ja hienosta materiaalista. Milleriitti esiintyy usein suhteellisen kookkaina rakeina yhteenkaevettuneiden kuparisulfidien yhteydessä, pentlandiitti mieluummin erillään näistä. Pentlandiitissa tavataan milleriitti- ja heazlewoodiittisulkeumia. Aksessoreina on havaittu Fe-köyha sinkkivälke, pyriitti, lyi jyhohde, hessiitti, natiivi hopea tai elektrum seka PGE-mineraaleja, kuten mertieiitti, micheneriitti ja merenskyiitti. Kuparikiisu-magneettikiisu-pentlandiitti-pyriittipirote PGEanomaalisessa metagabrossa Näytteet SKA-6/126.05, SKA-6/179.00, SKA-6/181.50, SKA-6/ Ultramafiittien alapuolella oleva metagabrokerros (tai kerrokset) on suhteellisen laajalta alueelta, joskin hyvin vaihtelevasti, PGE-anomaalinen. Siinä vallitsee sulfidiseurue, jolle on ominaista kuparikiisuvaltaisuus. Vain paikoitellen saattaa magneettikiisun määrä ylittaä kuparikiisun maärän..toinen tyypillinen piirre

4 Q OUTOKUMPU OY 0 K MALMINETSINTE - Päätelmiä on pyriitin esiintyminen, joskin määrät ovat yleensä pienet. Pentlandiitin yhteydessä esiintyva pyriitti on ilmeisen -rikas, pentlandiitti taas tällöin anomaali- sen -köyhä (kuten ~ontti järvellä). Erillään muista sulfideista esiintyva sekundäärinen pyriitti lienee koostumukseltaan hyvin lähellä stökiömetristä PeS :ta. Aksessoreina tavattuja ovat sinkkivälke, kubani itei, mackinawiitti, argentopentlandiitti ja PGM's; Sperryliitti, braggiitti-vysotskiitti, merenskyiitti ja joitakin tunnistamattomia mineraale'a. Tavattujen PGEmineraalien raekoot ovat pieniä imaks. muutama 10 pm). Ne esiintyvät joko sulfideissa tai silikaattien sulkeumina.' Magneettikiisupirote PGE-puutteisessa metagabrossa Näyte ~~Ä-5/ Jalometallien suhteen metagabronäyte sisältää heikon, hienon magneettikiisuvaltaisen pirotteen, jossa on hieman kuparikiisua, pyriittiä ja pentlandiittia, tosin vain suotautumina magneettiki isussa. Tutkitun näytemäärän pienuuden ja käsitteli jän taustatietouden puutteellisuuden vuoksi ei aineistosta voi tehdä kovinkaan pitkälle meneviä johtopäätöksiä mineralisaation laadusta koko intruusiota ajatellen. Joitakin mahdollisesti yleisiäkin piirteitä voidaan silti tähdentää. - Ul'tramafiittien yläpuolella olevassa anortosiittigabrossa esiintyy' heikkoa kuparikiisuvaltaista sulfidipirotetta. PGE-"reefin" yläpuolella sijaitsevassa metaperidotiittikerroksessa tavataan "low-grade Fe-Ni-sulphide dissemination", hyvin tyypillinen lievästi rikkiä sisältäville ultramafiiteille., -. Varsinainen metagabroissa esiintyvä sulfidi- PGE-mineralisaatio on sulfidifaasiltaan kuparivaltainen. Fe-köyhä sulfidiparageneesi kuparikiisuborniitti-milleriitti-pentlandiitti on suhteellisesti rikastunut kullasta ja hopeasta. Sama piirre on havaittavissa Konttijärvellä. Sekä metaperidotiitin että metagabron sulfidimineralogia on hyvin samantapainen kuin Konttijärvellä, siellä tavattu PGE-rikkain metapyrokseniittikerros sen sijaan näyttää Siikakämäs ta puuttuvan.

5 Q OUTOKUMPU OY 0 K MALMINETSINTE - Sulf idimineralisaatiota rikastuksellisesti ajatellen voidaan todeta, että Siikakaman mineralisaatio on raekoko jakaumaltaan luettavissa samaan kategoriaan kuin Konttijarvikin; karkeamman materiaalin lisäksi esiintyy suhteellisen runsaasti hienoa sulfidiainesta silikaattien raoissa ja sulkeumina, jotka asettavat jauhatukselle omat vaatimuksensa. G-, Esko Hanninen PGE-mineraalien suhteen ei ko. naytemaaralla voi saada selkeää kuvaa. Havainnot keskittyvät hienoina esiintyviin rakeisiin, jotka ei- 'vat selitä alkuunkaan analysoituja pitoisuuksia. Aiemman saadun kokemuksen perusteella voi ennustaa, että valtaosa PGE:sta esiintyy suhteellisen kookkaina rakeina, joista ei pienen näytemäärän vuoksi ole kuitenkaan voitu tehdä havaintoja joitakin poikkeuksia lukuunottamatta. Avoin kysymys on edelleen sulfideissa, mm. pentlandiitissa, olevat, muita metalleja kidehilassa korvaavat PGE-määrät. Tämäkin asia tulisi joskus tarkistaa. Hiekortit JAKELU Lapin Malmi/J Lahtinen 2 OKME/arkisto E Hanninen

6 Hisnumero: S 92.9 '. I Analy,yeinumriroi 2. g 27 2'96 ( %.~i> Kivilaji r Malmi tyyppi 3 MPQD Hieno, heikko sulfid~ipirote, runsas hieno FPI-pr. Sulfidiseurue t FEK, NIP Okeidideurue: FEM CUK, CUB, MAC PGM-havainnot: Hiokuvaust Runsas hienokiteinen (alle 0.5mrn) magnetiittipirote, jonka ohella on kivessä myös hieman magneettlkiisuvaltaista sulfidiainesta. N1P:ssa MAC-verkostoa, CUK:ssa CUB-lamelleja..... *.... Sulfidifaasi on "nikkelimal&mainentt eli tyypillinen " low-grade dissemination" sulfide j a sisaltävassa ultra- mafiitissa toisin kuin PGE-rikkaat kerrokset,. joissa. -. suiiidifaasin koostumus oneyilainen AAS XRF Su1.f idi pi t. Sulf idipazsin koa: Zn b,m3 Ti02 NIP Zn v.07- FEK Ni Ni o.4m A1203 Cr 20 SK Pb FeO BOR Pb 8 S p.qri3 MnO HIL - S.. \ MgO 019r Fo A 9 ppm C ~ O 76i3 A ii

7 Hienumero: 5' 9Z5- Anslyyeinumoror 2P2731T C 9 **20-9g120) Kivilaji! hqr.0 MalmitYY P P ~ Hieno, heikko sulfidipirote, runsas hieno FEM-pr. Sulfidiseurua! FEK, NIP MAC, CUK Ol<sidideurue: Hiokuvaust f%lobaalisesti" tyypillinen " low-grade dissemination" sulfideja sisaltavassä ultramafiitissa, jossa pentlandiit- tia on suhteellisen runsaasti (sulfidifaasin Nl arviolta 6-8 $) kun taas kuparikiisun osuus on pieni. LiekYo tamg tyypillinen piirre "reef in" yllä sija1 tsevalle metaperidotiitille, jo KonttiJärvella oli tästä merkkejä? Sama tyyppi oli edellisessa naytteessa syv, ' AAS XRF Zn O.- T i0 ~i A kG Pb O.-1 Cr203 FoO S 9.39(4 MnO ppm CaO 6 s 4 4 Sulf idi pi t. Sulf idif azsin koo CU K $ Cu % NIP FEK SK DDR MIL Z n N i Pb S... \. Fo A u Hikroonslysoitavat!

8 Hienumero: S 926 Analy,ysinumero: Kivilaji r Ma1mityyppj.r ULaL 2827 isar Pisaramainen, hieno, harvahko pirote Sulfidisourue r FEK, NIP MAC, CUK Oksidideuruo: FEM PGM-havainnot: Sperryiiitti harmeessa (5-50 um), FEK: ssa(20-50 um) - Braggiitti tai vysotskiitti sulfideissa (40 um). Stillwateriitti harmeessa (20 um) tuntematon (5um) st'illwateriitissa Au (2 um) stillwateriitissa Hiekuvaust Pd (Bi, Te) (20 um) FEK+NIP: ssa 7 Sulfidifaasi on edelleen Ni-valtainen verrattuna kupariin, kuten yllaolevassa metaperidotiitissa. Sulfidipisabat ovat usein pitkulaisia, pirstoutumattomia. PGM' s sulfideissa n. 40$, osa "rii ttavän" kookkaita. silikaateissa 60$, Joista valta XRF Sulf idipit. Sulf id l.f aasin koo ) cu o.~~9;.*% sio b CUK rs cu sg i 1 Zn O.ofl Ti02 NIP Z n 1 r-. N i Oaf5+ A1203 \9&? FE K N i C 0 Cr203 S K Pb o,ai FeO BO R Pb S O,i63 MnO HIL - S!.. i MgO ecr.43 F 0 { A 9 ppm C ~ O 1~28 AU 1 Mikroonalysoitavntr

9 Hienumero: 5 5x3 Anslyysinurnoro: 28%-432-),102.37) Kivilaji z Halmityyppit Mqg Sulfidis~urue r Oksidideurue: Erittäin heikko ja hieno pirote NIP, cm /.,. Hiekuvaust Heikosti alle 20 um:n N1P:a ja satunnaisesti CUK:a. Joukossa saattaa olla myös ~d-arsenideja (esim. iso- mertieiitti tai stillwateriitti), mutta on utopiaa optinen identif iointi. Metallifaaseja ei kuitenkaan.. kivessä liene AAS X R F Sulf idipit. Sulfidifazsin koo,.) Cu o.ml ;,$ Si02 YY.36 $ CUK SS CU $ Zn 0.m6 Ti02 NIP Zn - N i O.o t8 A ,BL FCK N i Cr203 Pb FeO DO R Pb s 0,012 M no HIL -, s.. \ HgO Fa SK A 9 ppm C ~ O tx.83- Au N a20 Pd B f T l.. 2O - Ph.. L Pt 4.0

10 NÄYTES' 5 r -5/<3~.5. ~ Y Hionumero: I Analyysinumoro: A (136.a ~~) Kivilaji 1 M G ~ Malmityyppi a meno, heikko ~irote Sulfidiseuruer FEK,. Okoidideurue : PGM-havainnot: CUK, SK, NIP -., i Hiokuvaust Heikko FEK-valtainen pirote, CUK:a suhteellisen rdmsaasti, NIP: a vain suotautumina F'EK: ssa. Sek. SK: a myös hi eman... AAS XRF Sulf idipit. Sulf idif azsin koo: 3 Cu s.616 ;,% Si02 g 3. m $ CUK $ Cu $ 211 o,cn>c Ti02 NIP Z n Ni AI2O3 %6.f? - TEK Ni CrpOI SK Pb o.mz FeO BOR Pb S q.2i6 Pino HIL -, s.. \ HgO Fo Ag ppm C ~ O i%.6*

11 NRYTES swl>-6/51.ss, Hienumero: 5 9R9 Anoly,yoinumora: ( c~(.gt) Kivilaji r A - q B ~almityyppis Hyvin heikko, hieno pirote Sulfidiseurue t CUK Oksididsurue: FEM, PGM-havainnot : VIO, BOR 0 Hio kuvaus t Satunnaisesti lähes pelkästä CUK-.c:sta koostuvia sulfi- pisaroita, jotka osin pirstoutuneet AAS XRF Sulf idi pit. Sulf idif azsin koo: Cu 9.Olo,.:% SiO, S0.66 d CUK f Cu % Zn o.m3 Ti02 NIP Z n NJ. o.a*y A1203 LX.o? FEK Ni C o Cr203. SK Pb b,m% FoO DO R Pb 1 - S o..cm9 MnO MgO 4.9F Ag ppm C ~ O Au ~csar.. N~,O 3.2% Pd co.oz. o~w6 K2 - RIi.. L. Pt ta,+

12 Kivilaji 1 HPR.0 Malmi t y y ppi! Hieno, heikko sulfidipirote, runsas Ij'EM-pirote Sulfidiseuruo r FEK, NIP, CUK MAC, VAL Oksidideurue: FEM.. Hiokuvaust Samanlainen suhteellisesti Ni -rikas sulf idifaasi kuin -. rei'än 5 MPRDissa. Serpentinisaation yhteydedessa synt. hieman niui ta sulfideja syrjayttäva2 valleriittia. Serpentiinissä runsas magnetiittirihmasto. XRF Si02 93.PS $ Ti02 A1203 Cr2D3. Te0 MnO 4.-g HgO L7.61 Ag ppm CaO 4.93 Sulf idipit. 5 Sulf idif azsin koo: CUK Cu % FEK SK BOR MIL.- s... i. r 0

13 Hienumero: S 931 Rnalyyeinumoro: 2.8/?4 1.e, -[f13,0ti- 4tua\8) Kivilaji: Malmityyppir nqcz Hienohko pirote, jossa sulfidirakeiden maksimikoot muutama n Sulfidisaurua: Cm, mr, NIP, MIL HZL, SK, W, ZNS, met. Ag, PBH Oksidideurue: t&: kqqttqli7ti 2. PGM-havainnot: Micheneriitti PdBiTe harmeessa 30um., tuntematon PdAgBiTe? n. 100um BOR:ssa, tässä pieniä Ag ja Bi-sulkeumia. Useita hessii tti-merenskyii tti-p 4, (Eli. Te) 8-rakei ta borniit tai.cuk:n yhteydessa maks. 50um. Hiokuvaust Fe-köyhä sulf idiparageneesi, mikä näytta6 olevan tyypillin ilmiö kapeana osueena "reefissä" useakassa intruusiossa. Pirote.on CUK-BOR-valtaista, MIL ja NIP esiintyvät usein näiden yhteydessä. Heazlewoodiit.tia tavataan etupaassä... sulkeumina pentlnndiitissa.' Ag-hippuja esiintyy sekä Cu-sulfidien että silikaattien yhteydessa. T6mä Fe-köyha seurue näyttaa olevan suhteellisesti ottaen Ag ja -Au *. -, - rtkas verrattuna W i n osiin reefiä. Näinhän on tilanne myös Kontti järvellä. Analyysit;: XRF SiO, Ti02 A l Cr203. FoO 1T.35- Sulf idipit. Sulf idif azsin koo CUK SS Cu $ NIP FEK SK BOR HIL Z n N i Pb s... \. F 0 A u

14 Hionumero: 93k Analy,yeinum~ror X8Z 7419 (~Lc.s~ ) Kivilaji 8 ~almit y y ppi r qb Hieno, heikohko pirote, hyvin hienoa ainesta suht. runsaa: Sulfidisouruer CUK, FEK, NIP Oksididouruc: SK, ZNS, CUB, MAC PGM- havainnot PGE-mineraaleJa ei Jostain syystä löytynyt, vaikka pitoisuudet ovatkin suht. korkeat. Piileskeleekö metallit sulfidien hiloissa? Hio kuvaus z Tyypillinen metagabron cuk-valtainen pirote, Jossa pyriitti ilmestyy kuvaan mukaan usein esiintyen N1P:n yhteydessä, Jolloin pyriitti lienee -rikas Ja NIP lähes koboltiton. NIP esiintyy sekä CUK:n että FEK:n.. yhteydessä. Hieman ZNS Ja.CUB CUK:n yhteydessä, Analyysit :.... MgO Sulf i dipi t. B Sulf i dif azsin koo. CU K Cu $ NSP Zn FEK SK BOR HIL -. s.. 1. Fo A 9 ppm CaO f4.58 Au Na20 l.il( Pd C b b - t 9 0,201 K2 ph -. L Pt

15 tiienumero: S 933 Analyyeinumoror ( I-(c.@ - 1~9.67) Kivilaji r Malmityyppit hq@ Hieno, suht. runsas pirote, hienon hienoa ainesta -&asti Sulfidiseuruet CUK, FEK, NIP SK, CUB, ZNS, MAC Oksidideurue : Satunnaisesti FEI, RU PGM-havainnot : Jokin Pd-arsenidi AF: ssa 10 um Pd-telluridi CUK: ssa 5um, jossa mahd. Braggiitti lum isäksi joi takin epäilyttäviä rakeita sekä sulf ideissa että silikaateissa, ovat kuitenkin.niin pieniä, ettei mikroskoopilla päiise varmuuteen1 Hiokuvaust Samanlainen tyypillinen metagabron pirote kuin.- skä-6/ , joskin hieman FEK-rikkaampi. ' XRf Sulf idipit. sulf idif azsin ~ O O -... RAS, 1 cu a.z5o;..$ S~O, $ CUK 4S cu SS Zn O.mq Ti02 NIP Zn - N i 0,441 A FEK Ni CO "2'3 SK CO Pb o.mz F eo BOR Pb 1 - S 9,632 MnO HIL. -. S.. \. MgO 21.3g F 0 Ag ppm CaO 4X.Q A u PP'" Mikronnalysoitavntr

16 Kivilaji r FE>P~ ~almit yyppi r Kaksijakoinen pirote, karkeahkoja (mmutaman mm:n) sulfidirakeita ja runsaasti hyvin hienoa (10um) materiaalia. Sulfidioeurue: CUK, FEX, NIP SK, ZNS, Okoidideurue: PGM-havainnot : Merenskyii tti FEK: ssa (5um), Sperryliitti harmeessa (5um),) Hiekuvaus t Tyypillinen sulfidiseurue osittain karkeampana, osittain hyvin hienona pirotteena. CUK on ylivoimaisesti dominoiva sulfidi hienossa pirotteessa ~fis XRF cu ~qtyo;..$ SAO, Zn 0.- Ti02 s<*.<cl Z ~i O,<v3 A Pb a,mt Crg03 FeO S?,OZ MnO MgO (3.3-f 12.Q A9 ppm CaU Au IJ a20 1.kT Pd O P,h Pt 0.9 Wikronnnlysoitavntr - Sulf idipit. Sulf idif aasin koo: SS CUK Cu SS NIP FEK SK BO R Zn Ni Pb 1 -

17 NÄYTE t Q.KÄ-~/I~o.p I. Hionumoro: 'S 935., Kivilaji : MGB Malmityy ppi : Hieno pirote, superhienon aineksen maarä runsas Sulfidioeurue: FEK, CUK, NIP, SK, ZNS, AGP, CUB Oksidideurue: (5um) pienen N1P:n yht. silikaatissa ' Sperryliitti (.10um) FEK: ssa Hiokuvauat Tyypillinen metagabroon liittyvä pirote runsaine hienoine sulfidiaineksineen seurueena magneettikiisu-kuparikiisi1- pentlandiitti. Hyvin hienoa (alle 10um) argentopentlan- diittia kuparikiisussa. Pyriltti esiintyy pentlandiitin.... yhteyd.essä 'satunnaisesti...., AAS XRF Sulf idi pi t, Sulf idif azsin ko cu %539 i-.% SiO, $ CUK P Cu ' $ Zn T i02 NEP Zn.. Ni AI2O FEK.. NL s 1-33 MnO HIL -. S.. \ H fo