sivu 1 Kallioperakartoitus Kiilteen paisutustestit Kasiporanaytteiden paisutustestit 2. Vermikuliittialueen kallioperakartoitus

Transkriptio

1

2 Lapin Malmi TIIVISTELMÄ Ennestään tunnetun vermikuliittiaiheen ympäristössä on suoritettu vermikuliitin esiintymistä ja laatua käsitteleviä tutkimuksia. Kallioperäkartoituksen avulla on osoitettu, että vihreäkiven ja kvartsiitin kontaktiin liittyy vaihtelevat määrät paisuvaa kiillettä sisältävä tremoliittikarsivyöhyke. Tätä on kallioperäkartoituksin seurattu n. 500 metriä, ja vyöhykkeen leveydeksi on saatu m. Käsiporauksella on osoitettu, että vermikuliittia esiintyy tunnetusta kohteesta NE-suuntaan yli kilometrin etäisyydellä; SW-suuntaista jatketta ei ole tutkittu ollenkaan. Lähinnä kaivuria käyttämällä on otettu näytteitä, joista on suoritettu kiilteen paisutustestejä. Ne osoittavat paisuvuusominaisuuden ja vedessä kelluvuuden vaihtelevan kiilteellä nopeasti. Todella hyvanluokan vermikuliittia on tavattu vain satunnaisesti (paisuvuus yli 15 kertainen). Maaninkavaaran aluetta on edelleen pidettävä vermikuliittietsintöjen potentiaalisena kohteena, sillä parhaimmat aiheet ovat ilmeisesti maapeitteisillä alueilla, joihin käsiporaus- ja kaivurointitulokset viittaavat.

3 Lapin Malmi MAANINKAVAARAN VERMIKULIITTITUTKIMUKSET V Johdanto sivu 1 Kallioperakartoitus Kasiporaus Kaivurointi Kiilteen paisutustestit Kasiporanaytteiden paisutustestit Kohteen arviointi LIITELUETTELO 1. Maaninkavaaran vermikuliitin tutkimustoimien sijoittuminen. 2. Vermikuliittialueen kallioperakartoitus 3. Kallioperakartoituksen selitys 4. Kaivurikuoppien seinakartoitukset 5. Kuoppa 2:den kallion kiillepitoisuuden kartoitus ruutumenetelmslla 6. Kuoppa 2:den kallion ruutunaytteiden paisutustestit 7. Kuoppien 1-4 rapakallionaytteiden paisutustestit

4 Lapin Malmi RAPORTTI MAANINKAVAARAN VERMIKULIITTITUTKIMUKSET V Johdanto Haarakummun CO-malmiaiheen tutkimusten yhteydessä päätettiin selvittää vanhaa Maaninkavaaran vermikuliittiaihetta. Maaninkavaaran vermikuliittia on aikaisemmin tutkinut mm. A. Volborth (Vermiculit aus Maaninkavaara, Posio, Nord-Finland, 1952). Hänen tutkimuksestaan on poimittavissa seuraavat tulokset Maaninkavaaran vermikuliitin osalta: Kallioperakartoitus - paisuvuus, varsinainen vermikuliitti kertainen vihreä kiille? 4-4,5 " ccds - hyvädrptiokyky - kemiallinen koostumus lähellä puhdasta vermikuliittia, mutta vesipitoisuus vain runsas puolet teoreettisesti mahdollisesta, kuitenkin samaa luokkaa kuin Palaboran vermikuliitin. Tämän työn tarkoituksena oli määrittää vermikuliitin esiintyminen kallioperakartoituksen, kasiporauksen ja kaivurin avulla seka suorittaa alustavia paisutustesteja vermikuliitin laadun kontrolloimiseksi. Tässä raportissa esitetään ko. tutkimuksen tulokset. Kallioperakartoituksen suoritti LuK M Pelkonen kesällä Kartoitettu alue on rajattu liitteeseen 1. Ohjeena oli etsiä kaikki mahdolliset paljastumat oletetun vermikuliittivyöhykkeen alueelta ja sen välittömästä läheisyydestä. Kartoitus suoritettiin mittakaavaan 1:1000, josta liitteessä 2. on 1:2000 pienennös. Vermikuliittivyöhyke sijoittuu NE-WS-suuntaiseen vihreäkiven ja kvartsiitin kontaktisaumaan. Kartoituksen perusteella vyöhykkeen pituudeksi on saatu yli 500 m ja leveydeksi m. Pelkosen kirjallinen raportti on liitteenä 3. Käsiporaus Kasiporausta suoritettiin Cobra- ja Pico-kalustolla. Ohjeena oli pyrkimys porata rapakallioon asti. Tarkoitus oli tutkia vermikuliitin esiintymistä paljastuma-alueen NE-puolella, jonne näytteenotto ohjattiin aluksi kahdelle linjalle (liite 1, linjat 3, 5 ja 10). Linjalla 5 ei kallioperakartoituksen pohjalta paikallistettu vermikuliittivyöhyke tule esille. Sen sijaan kauimmaisilta tunnustelulinjoilta eli linjalta 3 ja 10 tuli vermikuliittihavaintoja.

5 Lapin Malmi Linja 3:n kahta puolen tehtiin tihennysnaytteenotto 100 m:n etäisyydelle peruslinjasta (linjat 3 A ja 3 B). Kummaltakin linjalta saatiin vermikuliittihavaintoja. Käytetyt naytenumerot ovat Kanervan talon N-puolelta tunnetun vermikuliittipaljastuman kohteelta otettiin myös kasiporalla näytteet ( ja -0056, liite l), samoin kuin todettiin "GTK:n montun" vermikuliittipitoisuuden jatkuvuus paljastumamontun N- ja S-puolella noin viiden metrin etäisyydellä paljastumasta ( ). Samalla saatiin naista kummastakin kohteesta referenssinaytteet vermikuliitin paisutustesteja varten. Kaivurointi Kaivurointi suoritettiin "maatalouskaivuria" kayttamalla. Kaikkiaan kaivettiin neljässä kohteessa (liite 1). Kuoppien seinakartoitukset on esitetty liitteessä 4. Kuoppa 1. Aihe kuopan tekoon ilmeni peltotien varresta pilkistavasta vermikuliittipesakkeesta. Koko kuopan ala oli rapakalliota. Paakivi kuopassa on diopsidipitoinen tremoliittikarsi. Siinä esiintyy kovia ja vaaleana erottuvia kvartsiittifragmentteja. Vermikuliitti esiintyy pienisuomuisena pirotteena karsikivessa ja suurempien suomujen (1-10 cm) muodostamina pesakkeina (liite 4). Kuoppa 2. Kuoppa 2. kaivettiin ja sen yhteydessa paljastettiin koneellisesti noin aarin ala paljastumaa, josta kallioperakartoituksen yhteydessa oli löydetty vermikuliittia. Tata kuoppakohdetta pidettiin varsinaisena tutkimuspisteena. Paljastuma pestiin paloruiskulla ja sen vermikuliittipitoisuuden maarittamiseksi suoritettiin ruutukartoitus 1 m x 1 m ruudukkoon (kuva 1). Kuoppa 2:den paljastumassa on vallitsevana kivilajina tremoliittikarsi (liite 4). Se on heterogeeninen kivilaji raekooltaan ja mineraalien runsaussuhteiltaan, mutta vallitsevana mineraalina on aina suurisalöinen tremoliitti. TREKA sisaltaa punertavia kvartsiittifragmentteja ja sitä lavistaa pegmatiittijuoni. Vermikuliitti esiintyy pienisuomuisena pirotteena TREKA:ssa kuten kuoppa 1:kin kohdalla, ja suurisuomuisina pinkkoina. Suurisuomuinen kiille muodostaa taskumaisia (kuva 2) ja pitkänomaisia juovaisia pesakkeita. Juovaisilla pesakkeilla on pyrkimys samansuuntaiseen ryhmittymiseen. Suurimmat tavatut suomut ovat cm:n pituisia (kuva 2).

6

7 Lapin Malmi Kiilteen paisutustestit Vermikuliittimaaran tarkemmaksi kartoittamiseksi suoritettiin ruutukartoitus. Ruutujen nurkista diagonaalisesti vedetyn mittanauhan avulla määritettiin diagonaalileikkauksessa esiintyvan kiilteen yhteispituus. Kummatkin diagonaalileikkaukset mitattiin ja samalla arvioitiin ruudussa esiintyvan kiilteen keskimääräinen suomukoko. Kiilteen maaraarvio on laskettu "kiilleleikkausten" yhteispituuden prosentuaalisena osuutena diagonaalileikkausten koko pituudesta. Tama likimaarainen arvio antaa kiilteen tilavuuden kivestä. Kiilteen jakauma ruuduittain ilmenee liitteesta 5. Kiillemaaran aariarvoiksi on saatu 3 % ja 43 % ja yhdeksan.ne1iömetrin keskiarvoksi 20 % kiillettä. Keskimaaraiseksi suomukooksi tulee 13 mm. Suurimmat suomut ovat cm lapimitaltaan (kuva 2). Kuoppa 3. ja 4. Nama kuopat tehtiin kuoppa 2:n läheisyyteen tarkoituksena tutkia löytyykö vermikuliittipitoisuutta peitteiselta alueelta läheltä paljastumaa. Kartoitustulokset ilmenevät liitteesta 4, jotka osoittavat saman tremoliittikarren esiintyvan näidenkin kuoppien kohdalla ja olevan pintaosistaan rapautuneen. Kummankin kuopan syvimmat osat täyttyivät pian vedellä, mikä hankaloitti havainnointia. Lukuunottamatta muutamaa kasiporanaytetta on suurin osa kiilteen paisutustesteista tehty Kittilän Immelpirtin hehkutusuunissa.lampöti1ana käytettiin 1000~~ ja paisutusaikana 5-10 min. Kuoppa 2:den kallion ruutunaytteet Kiilteen maaran ruutukartoituksen yhteydessä kerättiin jokaisesta ruudusta puoliedustavat kiillenaytteet. Näiden näytteiden paisutus tehtiin kahdessa upokkaassa; toisessa oli vain yksi suomupinkka, ns. vertailusuomu, jonka paksuus mitattiin ennen kuumennusta ja paisutettuna, toisessa upokkaassa oli kustakin ruudusta kerätty puoliedustava kiillenayte. "Vertailusuomuista" on liitteessa 6. laskettu paisutuskerroin, joka kuitenkin on vain karkeasti suuntaaantava suurre näytteen epaedustavuudesta johtuen. "Kokonaisnayte" antaa luotettavamman kuvan kiilteen vermikuliittisesta luonteesta, joka on maaritetty paisutetun kiilteen kellumistestina vedessä. Maaraarviot ovat makroskooppisia, mutta suhteessa toisiinsa verraten hyvin vertailukelpoisia. Vertailuarvot ja parhaimmin paisuvan suomukoon maaritykset on annettu liitteessa 6.

8 Lapin Malmi Kasiporanaytteiden paisutustestit Kuoppien 1-4 rapakallionaytteet Kaivurikuopista on otettu niiden rapakallio-osista pistemaisia pussinaytteita kiilteen paisuvuuden testaamiseksi. Vain kuopan 1. naytteista ehdittiin suorittamaan vedessakelluvuustesti. Näytteiden ottopaikat ilmenevät liitteen 4. seinaprofiileista ja liitteessä 7. on testin tulokset. Immelpirtillä suoritettiin c:n lämmössä muutama alustava paisutustesti kasiporanaytteesta kiilteen luonteen toteamiseksi. Tutkittavista naytteistä otettiin muutamia suomuja upokkaaseen paisutusta varten. Testit antoivat seuraavat tulokset: Nayte nro Linja Paisuvuus Kelluvuus vedessa B huono ei kellu A hyvä kelluu A hyvä kelluu "GTK:n monttu" Referenssimielessa on paisuteltu ns. "GTK:n montun" kiillettä Immelpirtilla ja Raahessa seuraavin tuloksin: GTK:n monttu, maaritykset Raahessa Näyte nro kelluvuus vedessä Maaritykset Immelpirtilla: Paisuvuus Iso suomu 6,9 x Keskikok. suomu 6,9 x Pieni suomu 2,5 x Kelluvuus vedessä kelluu kelluu ei kellu Kanervan talon N-~uoleinen vermikuliittiaihe Tienvarressa Kanervan talon N-puolella on vanhastaan tunnettua vermikuliittipitoisuutta (liite 1). Aiheen läheisyydestä on otettu kasiporalla muutamia näytteitä, joista seuraavat paisutustestitulokset Raahesta: Nayte nro vedessa kelluva maara 0,3 % " 7,1 %

9

10

11 Lapin Malmi Kohteen arviointi Maaninkavaaran vermikuliittiaiheella suoritetut tutkimukset osoittavat, että paisuvaa kiilletta esiintyy aikaisempaa tietoa laajemmalla alueella. Kallioperäkartoituksen ja kaivuroinnin tuloksena on todettavissa, että vermikuliitti esiintyy vihreäkiven ja kvartsiitin kontaktissa mahdollisesti pegmatiitti-intruusioihin liittyvän hydrautumisprosessien toiminnan tuloksena syntyneenä. Paisuvaa kiilletta esiintyy sekä kovassa kalliossa, että rapakalliossa. Laadullisesti parasta vermikuliittia on toistaiseksi tavattu diopsidipitoisen tremoliittikarren yhteydestä kaivurikuopassa. Paisutustestit toisaalta ovat osoittaneet, että todella hyvälaatuista vermikuliittia (paisuvuus yli 15 kertainen) esiintyy tutkituissa pisteissä vain satunnaisesti. Selvittämättä edelleen jää, ovatko parhaat vermikuliittiaiheet kuitenkin esiintymisalueen peitteisilla osilla, joista on saatu viitteitä kaivuroimalla ja käsiporauksella. Maaninkavaaran aluetta on tämänkin jälkeen pidettävä potentiaalisena vermikuliittietsintöjen kohteena.

12 - Lapin Malmi LIITE 3/1 MAANINKAVAARAN VERMIKULIIT'~I:ESIINTY~N TUTKIMUKSISTA KESALLA ' - l,,. %.. Vermikuliittiesiintymä sijaitsee Maaninkavaaran kylän keskittymästä, Posiolle lähtevän tien risteyksesta n. 2 km SWW-suuntaan, Lähteen talon takamailla, ns. vermikuliittipalstalla. Karttalehden numero Koordinaattivälit X = ja Y = Varsinainen vermikuliittivyöhyke vaikuttaa melko kaitaiselta n m leveältä. Pituutta on arvioitu havaintojen perusteella kertyvän m. Etelasuunnassa vermikuliittivyöhyke rajoittuu kvartsiittiin, pohjoisessa amfiboliittivihreäkiveen, joka lienee alunperin ns. vihreäkivi 1II:ea (A. Silvennoinen). Kvart- siitti on mitä todennäköisemmin Rukatunturi -kvartsiit- tityyppiä. Vermikuliittivyöhyke on paaasiassa NE-SW-suuntainen ja vermikuliitin määrä kivessa vaihtelee huomattavas- ti. Vermikuliittia tavataan kyllä koko vyöhykkeellä, mutta esiintyminen on paikoin heikkoa. Vermikuliitin esiintymistapa on paaasiassa kiemurtelevina juonina ja pyöreähköinä kasaumina emäkivessä, osa on jonkinlai- nen diopsiditremoliittikiillekarsi. 'Vermikuliitti esiintyy siis nimensä mukaan "matoina" (0 5 -'15 cm) ja silmällä tarkastellen kasaumina (ei siis tasaisesti kivessa). Vermikuliitti paisuu moninkertaiseksi kuumennettaessa. Havainto on tehty useasta eri paikasta otettujen näytteiden perusteella. Värivaihtelu on vähäistä. Sensijaan kiteiden (suomujen) koko vaihtelee paljon. Suurimmat ovat lähes kämmenen kokoisia, pienempien suo- - mujen jäädessä alle kynnen kokoisiksi

13 Vermikuliitti rapautuu melko helposti, niinpti sita löytyy alueen moreenista. Vermikuliittia tavattiin suo-ojasta irrallisena, mutta paikallisena, vyöhykkeen molemmista päistä. Vaikuttaa siltä, ettti paras vermikuliittialue on peittynyt suomudan alle. Useimmin vermikuliitti on tavattavissa kalliorintauksissa, 7 / ei kovinkaan usein kallion pinnalla. Suoritetussa kartoituksessa (1 : 1 000) on vermikuliittipaljasturnia suhteellisen vähän, useimmat paljastumat ovat vermikuliitin reunavyöhykkeestti, joissa vermikuliittia oli hyvin vtihän, usein ei ollenkaan. Myös kivi oli "terveempää". Karttapiirroksessa ntikyvat paljastumien paikat ja alueelle tehty linjaus seka arvioitu vermikuliittivyöhykkeen sijainti. Jokaisesta paljastumasta on täytetty paljastumaloinake ja näytteita on otettu valikoiden suhteellisen harvoista paikoista sieltä, missä vermikuliittia esiintyy parhaiten. Muutama tutkimusoja alueella kertoisi enemmän esiintymästä, joka muutoin on paksuhkojen turpeiden alla. Myös vyöhykkeen leveys voitaisiin arvioida tarkemmin, ainakin paikallisesti. Vermikuliittivyöhykkeellä ei tavattu sellaisia kalliopintoja, joita olisi voitu kuoria laajemmalti auki. Kalliot ovat pienehköjä "nokkia" tai rosoisia, muhkuraisia ja melko vahvan (10-25 cm) paksun sammaleen ja savihiekan peitossa. Suuntauksia ei vermiku~iittipaljastumista saatu. Vermikuliittivyöhykkeen esiintymissuunta voitiin kylltikin määrittää.

14 LIITE 4 POSIO, Maaninkavaara VERMIKULIITTI Kaivurikuoppien kartoitus KUOPPA 1 N-seinä rapakalliota KUOPPA 2 KUOPPA 3 KUOPPA 4 0 TREKA TREKVT PG maapeite a e KIILTEEN PAISUTUTESTIN~~YTTEET

15 Lapin Malmi LIITE 5 KUOPPA 2:DEN KALLION KIILLEPITOISUUDEN KARTOITUS RUUTUMENETELMÄLLÄ Ruutu nro Mittaus- Kiilteen Kiilteen Kiilteen janan keskim. yhteispit. "tilavuus" pituus koko janalla cm. 50 mm 80 cm 44 % 133 cm 50 mm 38 cm Keskiarvo 13 mm 20 %

16 Lapin Malmi LIITE 6 IMMELPIRTTI , UUNIN LÄMPÖ~J 1000~~ KUOPPA 2:DEN KALLION RUUTUNAYTTEET U P O K A S 1. Ruutu Vertailusuomu nro Ennen pais. Paisutettu 1 0,7 mm 7,l mm 2 2,4 mm 16,s mm 3 0,7 mm 5,O mm 4 0,9 mm 8,2 mm 5 l,8 mm d15,o mm 6 1,8 mm 5,O mm 7 2,7 mm 16,7 mm 8 3,s mm 7,6 mm 9 1,9 mm 9,6 mm U P 0 K A S 2. yhteisnäyte Kelluvuus vedessä Hyvä Kohtalainen Välivesi Uppoaa - 20 % 5 % 75 % 20 % 70 % 5 % 5 % 4 % 6 % 10 % 80 % 25 % 25 % 50 % 3 % 2 % 5 % 90 % 10 % 10 % 5 % 75 % 40 % 10 % 40 % 10 % 40 % 30 % 5 % 25 % 60 % 30 % - 10 % Keskiarvot 6, % 24 % 8 % 46 % Parhaitten kelluvat suomukoot: Poimutuksen jälkeen kaikissa väri vaalea - heikosti ruskehtava.

17 Lapin Malmi LIITE 7 KUOPPIEN 1-4 RAPAKALLIONAYTTEIDEN PAISUTUSTESTIN TULOKSET Näyte nro KUOPPA 1. U P O K A S 1. Vertailusuomu Rmen pais. Paisutettu Pais.kerroin U P O K A S 2. Kelluvuus vedessä Hyvä Kohtalainen Valivesi Pohja - Keskiarvot KUOPPA ,O mm 50,O mm ,O mm 43,O mm 9 Keskiarvo 10 KUOPPA 3. Keskiarvo 15 KUOPPA ,5 mm 28,O mm ,9 mm 16,5 mm 9 Keskiarvo 9

18

19