1 Liite 1) on käytetty sekä Geologisen tutkimuslaitoksen

Transkriptio

1 P ~ otka/~~ '.L 1 (4)+'6 liitetta - - "MAKELAN LOHKAREENr' MALMIMINERALOGIASTA Yleistä Lohkareen kemiallinen koostumus Tutkiessaan Raahen seudun hiekkakivilohkareiden mineralogista koostumusta P Hautala on samassa yhteydessa (1978) tutkinut myös ns. "Mäkelän lohkareentt isäntakiveä,.a mineralogiaa. P Hautalan tekemässä selvityksessä 1 Liite 1) on käytetty sekä Geologisen tutkimuslaitoksen että 0KME:n hieaineistoa. Tämän selvityksen yhteydessa on keskitytty malmimineraalien analysointiin, etenkin Ag- ja Hg-kantajien tutkimiseen. Sutkimuksessa on ollut kaytettavissa kolme 0KME:n pintahietta P3925, P7853, Aikojen myötä ko. lohkareesta on tehty useita kemiallisia analyyseja (Liite 6). Viimeisimmän (7.1.83) analyysin tulokset ovat taulukossa 1. Taulukko 1. Mäkelän lohkare, kemiallinen koostumus ( ) Malmimineraaliseurue Malmimineraallen koostumus Cu 2.26 $ Ni 17 P?m Zn $ Co 110 ppm Fe 3-42 $ Pb 82 PPm S 13.10% Cd 8.7 ppm Sb % Mn 342 ppm AS 0.02 $ Ag 3'39.8 PPm Hg 7476 ppm Au 0.05 PP~ Tehtyjen mikroskooppihavaintojen mukaan malmin paämineraalit ovat sinkkivalke, kuparikiisu ja Hg-tetraedriitti. Hieissa on tavattu hyvin satunnaisesti pyriittia, molybdeenihohdetta, kovelliinia, metallista vismuttia ja sinooberia. Götiitti, rutiili ja titaniitti ovat yleisia aksessoreja. Kuvat 1-4 selvittavat malmin rakennetta ja mineraalien esiintymistapaa. Yksityiskohtaisempi kuvaus malmin isantakivesta on liitteessä 1. Sinkkivalkkeen, Hg-tetraedriitin ja kuparikiisun koostumukset analysoitiin mikroanalysaattorilla pintahieista P3925 ja P7853. Analysoinnissa käytetyt standardit on esitetty liitteessa 2. On tärkeätä huomata, että analyyseihin liittyy tiettyjä epävarmuustekijöitä etenkin elohopean kohdalla, sillä kaytettavissa ei ollut Hg-standardia, vaan jouduttiin vertaamaan Hg:n intensiteetteja viereisen alkuaineen (Au) intensiteettiin. AVAINSANAT GEOLOGIA: lohkare, mineralogia

2 Q OUTOKUMPU Oy 0 K MALMINETSINTA Sinkkivalkkeestä on analysoitu kolme pist et ta kummastakin hieesta (~iite 3) ja taulukossa 2 esitetaan sinkkivalkkeen keskimaarainen koostumus. Sinkkivalke on suhteellisen Fe-köyhä (3.04 % Fe) ja Hg-pitoisuus on keskimäärin 1.71 $. Hg:n maärityksessä olevat epatarkkuudet huomioiden voidaan Hg-pitoisuutta eri analyysipisteilla pitää suhteellisen tasaisena ( Hg). Näytteen analyysista (~aulfikko 1) karkeasti laskettu sinkkivälkemaärä (33.8 paino-$ Z~S) kantaa hilassaan 5780 ppm Hg. Taulukko 2. Makelan lohkare, sinkkivalkkeen koostumus ja kaava (6 havaintoa). Paino-$ Kaava - S Summa Hg-tetraedriitistä (schwaziitti) on analysoitu viisi pistettä hieestä P7853 ja kolme pistetta hieesta P3925 (Liite 4). Taulukossa 3 esitetaan tetraedriitin keskimaarainen koostumus. Nainituista analyysiepatarkkuuksista johtuen kationien määrät tulevat jonkin verran.liian suuriksi, silla tetraedriitin teoreettinen koostumus on (Cu, ~ g ) (Fe,zn) (As,Sb) S (H~: n on laskettu.kaavassa0korvaavaz ~n : ä) Mineraali on suhteellisen puhdas tetraedriittijäsen, sillä As-komponentin (tennantiitin) määrä on alhainen. Taulukko 3. Makelan lohkare, Hg-tetraedriitin koostumus ja kaava (8 havaintoa). Paino-$ Kaava

3 Q OUTOKUMPU OY 0 K ~~AL~WIINETSINTÄ Keskimääräinen Hg-pitoisuus on paino-% (lienee hieman liian korkea). Lohkareen analyysista ja aineraalianalyyseista laskettu näytteen Hg-tetraedriittipitoisuus laskuperusteista ( ~b, Hg tai S) riippuen. vaihtelee, mutta virhelähteet huomioiden todennäköisin Hg-tetraedriittimäara on n. 1 $. Tämä tetraedriittimäara kantaa hilassaan n ppm Ag ja n ppm Hg. Kuparikiisusta on analysoitu kolme pistettä hieesta P7853 ja yksi piste hieesta P3925 (~iite 5). Taulukossa 4.esitetään kuparikiisun koostumus. Näytteen kuparikiisun koostumus on lähellä teoreettisen kuparikiisun kaavaa. Kuparikiisusta on tarkistettu myös Ag- ja Hg-pitoisuudet, käytettävissä olleella maaritystarkkuudella ko. alkuaineista ei havaittu merkkejä. Taulukko 4. Makelan lohkare, kuparikiisun koostumus ja kaava (4 havaintoa). Paino-$ Kaava - Yhteenveto S Summa Hieessa P7853 tavattiin yksi sinooberirae (H~S), jonka koostumus varmistettiin mikroanalysaattorilla. Rakeen pienestä koosta (@ 20 pm) johtuen varsinaista analyysia ei pystytty tekemään. Ns. "Makelan lohkare" (kl B, x = , y = ) on Zn-Cu-Ag-malmilohkare, jossa on erityisen korkea Hg-pitoisuus (7476 ppm). Malmiaines esiintyy isäntäkiveä (serisiittikvartsiittia) breksioiden. Päämalmimineraalit ovat sinkkivalke, kuparikiisu ja Hg-tetraedriitti. Satunnaisesti tavataan aksessoreina pyriittia, molybdeenihohdetta, kovelliinia, metallista vismuttia ja sinooperia. Hg-tetraedriitti seuraa yleensä kuparikiisua. Elohopean paäkantajat ovat sinkkivalke (1.71 % ~ g ), Bg-tetraedriitti (17.53 % Hg) ja sinooberi (H~s). Lohkareen Hg-sisällöstä liittyy n sinkkivälkkeeseen ja loput pääosin Hg-tetraedriittiin, optisten havaintojen mukaan sinooperin määrä vaikuttaa hyvin vähaiselta.

4 9 OUTOKUMPU OY 0 K MALMINETSINTA Hopean zinoana kantajana on tavattu Hg-tetraedriitti, jonka Ag-pitoisuudeksi on saatu 2.76 %. Mineraalianalyysien tietyistä epätarkkuuksista johtuen tetraegriitin määrää ei pystytä täysin yksiselitteisesti laskemaan, mutta virhelähteet huomioiden sen todennäköinen maara liikkunee n. 1 $:n tienoilla. Tämä tetraedriitt maara selittäisi n ppm:n Ag-pitoisuuden naytteessa. Edellä esitettyjä tuloksia tulkittaessa on oleellista huomata, että etenkin mineraalianalyyseihin liittyy tiettyjä. epätarkkuuksia (mm. Hg-standardin puute). Tästä johtuen suoritettuja analyyseja ja arviointeja on syytä pitää lähinnä suuntaa antavina. Pentti Sotka JAKELU Esa ~andberg/~~~~/~änsi-~uomi 2 kpl Pentti Sotka Arkisto

5 Q OUTOKUMPU OY 0 K MALMINETSINTA Kuva 1. Makelan lohkare (pintahie P 7853.). Malmiaines breksioi isantakivea, zns = sinkkivalke, cuk = kuparikiisu ja tet = Hg-tetraedriitti. Suurennus 50x. Kuva 2. Makelan lohkare (pintahie P 7853). Hg-tetraedriittirakeita (tet) kuparikiisussa (cuk), zns = sinkkivalke. Suurennus 100x:

6 Q OUTOKUMPU OY 0 K MALMINETSINTX Kuva 3. Mäkelän lohkare (-pintahie P 7853.). Hg-tetraedriittirakeita (tet) kuparikiisussa (cuk), zns = sinkkivalke. Suurennus 200x. Kuva 4. Mäkelän lohkare (pintahie P 7853). Sinooperirae (H~S) harmeessa, cuk = kuparikiisu. Suurennus 200x.

7 Q OUTOKUMPU Oy 0 K MAI.MINEISINTA 2 Liite 1 Malmin sivukivi, Metallipitoisuudet Kiven rakenne on granoblastinen, keskirakeinen (keskimääräinen raekoko n. 0.3 mm) ja selvästi suuntautunut (liuskettunut). Kiisurikkaassa osassa rakenne vaikuttaa hieman "häiriintyneelta", kvartsin raekoko hieman kasvaa ja antaa ainakin heikon näennäisvaikutelman, että sulfidit omaisivat epigeneettisiä piirteitä. (ohuthie GTL 7417; GTL:n hiekortissa maininta "malmin sivukivi" ; E Pehkosen arvelun perusteella on luultavaa, että näytepala on otettu lohkareen kiisuköyhästä osasta). Kivilaji on peliittinen kvartsimaasälpäliuske. Päämineraaleina (määrä 5 ti1av.-5) ovat plagioklaasi, kvartsi, opakit, biotiitti, muskoviitt i ja kalimaasalpä. Aksessor isina tavataan t itaniitti,-granaattti, rutiili, apatiitti ja zirkoni. Plagioklaasin koboomus on n. An (H', kvlj f~kv&', max oc'aol0 ~ 1 ) 4, mutta rakei~&~~?eunoilla on joskus kapea Ab-rikkaampi sauma. Kvartsi on voimakkaasti aaltosammuvaa. Biotiitti on hailakan ruskean pleokroinen ( flogopiittinen?). Titaniitti on punaruskean pleokroinen. Granaatti on ohuthieessa väritön. Huomiota herättävää on titaniitin suhteellisen runsas ja tasainen esiintyminen. Kiven rakenne on granoblastinen, keskirakeinen (keskim'. raekoko mm), tasarakeinen kohtalaisen selvästi suuntautunut (liuskettunut Lisänä eo. kuvaukseen todettakoon, että lohkareen eräällä kulmalla on myös tavattu vähän grafiittia. 0KME:n kansannäyte(1ohkare)tiedosto antaa seuraavat pitoisuudet (nro ): Geofysikaaliset ominaisvakiot Erään raporttimaininnan mukaan kahden analyysin keskiarvoksi on saatu Zn = 20.6 $ ja Cu = 3.9 %. XRF:lla lohkareen on todettu sisältävän Hg (llhuomattavasti"), Cd ja Sb (jälkiä). Tiheys d = 3.06 g/cm 3 - Suskeptibiliteetti &! = 218 x 10-5 e.m.u./cm 3 Ominaisvastus = 5-10 m

8 9 OUTOKUMPU OY 0 K MALMINETSINTA Liite 1 Tiheys ei ole mitenkään korkea. Suskeptibiliteetti on alhainen, kuten mikroskooppisen tarkastelun perusteella saattaa olettaa. Ko. ominaisvastus on saatu ltpistemaisesti kokeiltunafl. Näytteen johtokyky on kohtalaisen alhainen, mutta kuitenkin suhteellisen. hyvä ZnS-malmille (vrt. esim. Parasnis, 1966, Fig. 56, s. 153). Geofysikaalisesti lohkare on vaikea.

9 9 OUTOKUMPU OY Liite 2 0 K MALMINETSINTA MALMIMINERAALIEN ANALYSOINNISSA KAYTETYT ANALYSOINTIOLOSUHTEET (GEOSCAN NARK 1, CAMBRIDGE LNSTRUMENTS) Jännite Kiteet Standardit Sinkkivälke 25 kv LiF: Zn, Fe, Mn, Hg, Cu, As Kvartsi: Cd, S, Ag, Sb ZnKd: Metallinen Zn zn = 99.9 % Cd.L& : Metallinen Cd Cd = 99.9 % H ~ : L. Metallinen ~ Au AU = 99.9 % Skd : Kuparikiisu S = $ Kuparikiisu CuKd : Kuparikiisu Cu = $ AgLd : Metallinen Ag Ag = 99.9 % F~KH: MetallinenFe Fe = 99.1 % ZnKd : Metallinen Zn Zn = 99.9 % HgLd : Metallinen Au Au = 99.9 $ AsKd : Arseenikiisu As = 45.9 % SbLo( : Metallinen. Sb Sb = 99.9 $ Sk& : Kuparikiisu S = $ Cuko(: Kuparikiisu Cu = $ FeK o( : Metallinen Fe Pe = 99.1 % Sko< : Kuparikiisu S =34.91% Anals~siaineiston kor.jauslaskut on suoritettu tietokonebhj elmalla EMPADR-II (~ucklidge & Gasparrini, 1969)

10 Liite 3 OUTOKUMFU OY Malminetsinta Geologinen laboratorio 6 Hi kroanal yysi tul oksi a wayté: MRKELAN LOHKARE Mi neraal i : SII.IKKIVHLKE PISTE 2 PISTE 3 Zn Fe Mn Cd Hg S Summa p-<%). KAAVH ll , p-(2) KAAVA bb p-<%) KAAVA B Kat i on i en summa Ani oni en sur~~ma 'p3g25-7 PISTE 4 PISTE 5 PISTE 6 p-(2) Zn Fe 3.06 Mn.09 Cd.30 H g S Summa KAAVA.954,, p-<%> KAAVA p-(2) KAAVA Kationien summa An i on i en surilma KESKIARVOT p-<y> KAAVA Zn F e 3; Mn Cd Hg S Summa KaE i oni en summa Ani on i en suri~ri~a 1.800

11 OUTOKUMPU OY Malminetsintä Geologi ncn 1 ahorat or i o Liite 4 Mikroanalyysi tuloksia Nëyte: HAKELAN LOHKARE Mineraali: TETRHEDRIITTI P7b53-5 PISTE 1 PISTE 2 PISTE 3 p-<s> Cu A g F e n 2.74 H A s 1.03 Sb S Summa KAAVA KAAVA KAHVH Kationien summa Rnionien summa P L-> PISTE 4 PISTE 5 1 '?3725 -> PISTE 6 CU. p-<s> KAAVA R g F e Zn Hg A s Sb S Summa p-<%> KAAVA , KAAVA Kationien summa Anionien summa Cu Ag F e Zn Hg R s Sb S Summa?3325-> PISTE 7 p-<2> KAAVA ' PISTE 8 p-(2) KAAVP , , , -48, Kationien summa ' Anionien summa ' Cu. Ag Fe Zn H g As Sb s Summa KAAVA , Kát ionien summa Anionien summa

12 Liite 5 f. OUTOKUMPU OY Malminetsinta Geol ogi nen 1 aboratori o Näyte: NAKELAI~ LOHKARE Mineraali: KUPARIKIISU '.. p7s53-7 PISTE 1 p-(2) KAAVA Cu s Fa S Surnma Kat i oni en summa Ani oni en summa PISTE 2 p-(%) KAAVA PISTE 3 p-(%> KAAVA p 3925 PISTE 4 p- < 2 KAAVA CU Fe S Summa , - Kat ionien summa Rni oni en surnrná J, KESKIARVOT (? 7g53 +? 3325) p- (2) KAFIVA Cu Fe S Summa Kat i oni en summa Ani on i en summa 2.000

13 ,--..ri r..... ; , t'.... -'. O!J?OStJi??!J OY KkLXINETEI!iTA GEOIOCi ISEN LABORATORIO. 4 ' 07-Vt?X-93 AF.!&t','SSI LA: TL.r.. - P.pi,..c.cpri. r A LAHJA: c. oi-i.uu~c.x~ LAATU: LUSXARE ALUE:?:.:KELAN LOHRGZE ATOMIAESOR?T?ORNALY~'SIEPJ TULOKSIA PIiGlSUU5YKSiKXO: MG/RG FE, S JA AS -PITGiSUUSYXSIKKO: % IJ 1 CO. Cb PO AG 17.0 il '