LAPIN VULKANIITi'IPROJEKTI VUOSIKERTOMUS 1987

Transkriptio

1 LAPIN VULKANIITi'IPROJEKTI VUOSIKERTOMUS 1987

2 LAPIN WLKANIITTIPROJEKTI WOSIKERTOMUS 1987 Toimittaneet Tuomo Manninen Eero Hanski Reino Kesola

3 Sisällys 1 JOHDANTO (M.Lehtonen) Kertomusvuoden toiminnasta Projektiorganisaatio Projektin tavoite ja yleissuunnitelma... 3 ALUETTJTKIHUKSET... 4 Keski-Lappi (M.Lehtonen. P.Rastas)... 4 Geologiset tutkimukset... 4 Tutkimustuloksista... 6 Savukoski (H.Juopperi. J.Rasanen) Yleistä Geologiset tutkimukset Geofysikaaliset tutkimukset (E.Lanne) Tuntsa (H.Juopperi) Yleistä Geologiset tutkimukset Geofysikaaliset tutkimukset (E.Lanne) Salla (T.Manninen) Yleistä Geologiset tutkimukset Geofysikaaliset tutkimukset (E.Lanne) Peräpohja (V.Perttunen) ONGELMAKOHTAISET TUTKIMUKSET Komatiitit (J.Rasanen) Yleistä Geologiset tutkimukset Adinolikivet (M.Lehtonen) Yleistä Geologiset tutkimukset Metamorfoositutkimukset (J.Vaananen) TUTKIMUSPROFIILIT (J.Rasanen. R.Lampela) TULOSTEN JULKISTAMINEN (T.Manninen) VAROJEN KÄYTTÖ (A.M.Koivuniemi. M.Lehtonen). 46

4 1 JOHDANTO 1.1 Kertomusvuoden toiminnasta Lapin vulkaniittiprojektin tutkimustyötä jatkettiin suunnitelmien mukaisesti. Maastotyöt saatettiin päätökseen Savukosken aluetutkimusten ja ongelmakohtaisten komatiitti- ja adinolitutkimusten osalta. Tuntsan ja Sallan aluetutkimukset aloitettiin. Kolarin aluetutkimusten ja Möykkelmän erillistutkimuksen raportit viimeisteltiin painoasuun. Keski-Lapin tutkimukset ovat edenneet materiaalin käsittely- ja raportointivaiheeseen. Pohjois-Suomen magmatismien vertailua varten on koottu aineistoa projektin tutkimuksista ja kirjallisuudesta. Projektia varten on kerätty kirjallisuuteen perustuvaa aineistoa kemiallisten analyysien käytöstä vulkaniittien tutkimuksessa. Metamorfoositutkimukset aloitettiin kertomusvuonna. Toimintaan kuului tutkimusaineiston kokoamista ja monifaasisen deformaation ja metamorfoosin sitomiseen tähtääviä tutkimuksia. GTK:n kallioperäosaston temaattisen ryhmän kanssa on ollut metamorfoositutkimukseen liittyviä neuvotteluja, koulutustilaisuus ja maastoretkeily. Projektin toiminnasta v järjestettiin informaatiotilaisuus tammikuussa Rovaniemellä. Tilaisuuteen osallistui yhteensä 45 henkilöä GTK:sta, Lapin Malmista, Kemira Oy:stä ja Oulun yliopistosta. Projektin johtoryhmä kokoontui kertomusvuonna kolme kertaa. Johtoryhmän syyskuun kokouksen yhteyteen jarjestettiin ekskursio projektin Tuntsan ja Sallan tutkimuskohteisiin. Johtoryhmä on hyväksynyt seuraavat muutokset projektin toiminnassa: - Kertomusvuonna aloitettujen Sallan aluetutkimusten vastaavaksi tutkijaksi nimitettiin geologi T. Manninen. - Itä-Lapin assosiaatiokartan kokoamista on muiden töiden vuoksi jouduttu siirtämään. Johtoryhmä hyväksyi kartan valmistamisen vasta Itä-Lapin aluetutkimusten päätyttyä, koska kartta ei enää palvelisi alkuperäistä tarkoitustaan. Projektin tutkimuksista pidettiin esitelmä Lundissa, IGCP-projektin nro 217 symposiossa "Geochemistry and Mineralization of Proterozoic Volcanic Suites" (J. Väänänen). Dr. Ken Card Kanadan Geologian tutkimuskeskuksesta tutustui projektin tutkimuskohteisiin kesäkuussa kahden viikon ajan. Hän piti esitelmät Kanadan arkeeisen Superior -provinssin geologiasta ja proterotsoisista huronisista muodostumista.

5 Kanadan arkeisiin ja proterotsoisiin vulkaanisiin muodostumiin tutustui kaksi projektin geologia (J. Rasanen ja J. Vaananen) kolmen viikon ajan. Yksi projektin tutkija (P. Rastas) osallistui Göteborgin yliopiston ja Chalmers Tekniska Högskolan'in jarjestämalle, kahden viikon pituiselle vulkanologian kenttäkurssille Santorinin ja Milosin saarilla Kreikassa. Projektin toiminnallinen budjetti vuodelle 1987 oli mk. Kustannuslajeittain se jakautui seuraavasti: syvakairaukset 35.2 %, tutkimusojien kaivu 12.8 %, kemialliset analyysit 22.6 %, ohuthieiden valmistus ja tutkimukset 7.6 %, geofysikaaliset maastomittaukset 6.4 % ja matkakustannukset 12.4 %. Projektiorganisaatio Lapin vulkaniittiprojektin projektiorganisaatio jatkoi entisessa kokoonpanossaan: Projektin johtoryhmä Mikko Honkamo,~puheenjohtaja (vs.toimistopaallikkö, GTKI. 0la;i Auranen, jäsen (tutkimusryhman esimies, G~~/malmiosasto), Juhani Nuutilainen, jäsen (päällikkö, fil.tri, Lapin Malmi), Atso Vorma, jäsen (osastonjohtaja, professori, ~~~/kallioperaosasto), Matti Lehtonen, sihteeri (tutkimusryhman esimies, ~~~/kallioperaosasto). Projektipäällikkö Matti Lehtonen (kallioperaosasto). Projektiryhmä (suluissa vastuualue) geologi Jorma Räsänen, kallioperäosasto (kairaus ja kaivu), geologi Heikki Juopperi, kallioperaosasto (petrograf ia), erikoistutkija Vesa Perttunen, kallioperaosasto (geokemia), geologi Hannu Kairakari, kallioperaosasto (atk), geologi Tuomo Manninen, kallioperaosasto (rapor- tointi), kemisti Esko Kontas, geokemian osasto (analytiikka\. ge6fyysikko Erkki Lanne, geofysiikan osasto (geofysiikka), geologiv Seppo Rossi, malmiosasto (malmitutkimusryhmän yhteyshenkilö). Projektin tutkimuksissa työskentelivät päätoimisesti kertomusvuonna geologit H. Juopperi, M. Lehtonen, T. Manninen, P. Rastas, J. Rasanen ja J. Vaananen, tutkimusassistentti S. Aaltonen ja tutkimusavustaja R. Lampela.

6 Maastotutkimuksiin ovat osallistuneet myös geologi P. Meriläinen, geofyysikko E. Lanne, tutkimusavustajat 3. Alakunnas ja T. Mukku sekä tutkimusapulaiset M. Kauttio, P. Kouri, P. Lappalainen ja S. Leino. Projektin kausiapulaisina ovat työskennelleet FK P. Eilu, FK S. Grönholm, FK V. Koxtelainen, LuK H. Lonka, LuK P. Tanskanen seka ylioppilaat P. Finnas, J. Korteniemi, 0. Leinonen, J. Leppinen, J. Tossavainen, P. Virransalo ja J. Välimaa. Projektiin liittyviä tehtäviä ovat toimistolla suorittaneet kartanpiirtäjä M. Kanste, toimistosihteeri A-M. Koivuniemi sekä ylioppilaat J. Iisakka ja M. Kinnunen. Projektin tutkimuksista vastaavat kallioperätutkimusryhmän tutkijat jäljempänä olevan tutkimusaikataulun mukaisesti. Projektin tavoite ja yleissuunnitelma Lapin vulkaniittiprojektin tavoite on projektisuunnitelmassa esitetty seuraavasti: vulkaniittiprojektin toiminnallinen tavoite on tehokkaan näytteenoton ja siihen liittyvän muun tutkimuksen avulla selvittää Pohjois-Suomessa yleisesti esiintyvien, mutta usein paljastumattomien vulkaanisten muodostumien ominaisuuksia ja vaihettumisia siten, että voidaan luoda geologisia malleja syntytapahtumille ja kehittää vulkaanisten muodostumien luokitteluperusta malmi- ja mineraalivarojen etsintää varten. Edellä esitetyn tavoitteen toteuttamiseksi on projektille laadittu tutkimusaikataulu (Taulukko l), ja projektin tutkimusalueet on esitetty kuvassa 1. Taulukko 1. Lapin vulkaniittiprojektin tutkimusaikataulu. ALUETUTKIMUKSET: VASTUU- HENKILOT 1. UTSJOKI 2. KÄSIVARSI 3. KESKI-LAPPI 4. KOLARI 5. SAVUKOSKI 6. TUNTSA 7. SALLA 8. KUUSAMO 9. PERXPOHJA 10. P.-POHJANMAA ONGELMAKOHTAISET TUTKIMUKSET **=kairaus/kaivu, --=aineiston käsittely, <>=raportti EJH:Eero Hanski, MSH: Mikko Honkamo, HPI: Hannu Idman, HUJ: Heikki Juopperi, ROK: Reino Kesola, MIL: Matti Lehtonen, TEM: Tuomo Manninen, VAP: Vesa Perttunen, PPR: Pentti Rastas, JER: Jorma Rasanen, MS: Ahti Silvennoinen, JTV: Jukka Vaananen

7 1. UTSJOKI 2. KÄSIVARSI 3. KESKI-LAPPI 4. KOLARI 5. SAVUKOSKI 6. TUNTSA 7. SALLA 8. KUUSAMO 9. PERAPOHJA 10. P.-POHJANMAA Kuva 1. Lapin vulkaniittiprojektin tutkimusalueet. 2 ALUF3"JXTKIM'UKSET 2.1 Keski-Lappi Geologiset tutkimukset Keski-Lapin aluetutkimusten ohjelmaan on kertomusvuonna kuulunut näyteaineiston käsittelyä ja tutkimuskohteiden revidointia. P. Virransalo on selvittänyt kivilajien deformaatiorakenteita Rajalompolon, Linkukeron ja Luosujoen alueilla (Kuva 2). Työ liittyi aluetutkimusten lisäksi LVP:n metamorfoositutkimuksiin. Möykkelmän erillistutkimuksen raportti on laadittu ja saatettu painoasuun. Kemiallisten analyysien ja maastokohteiden havaintojen käsittelystä ovat vastanneet M. Lehtonen ja P. Rastas. Ohuthietutkimuksia ovat tehneet V. Kortelainen ja P. Meriläinen; osa hietutkimuksista on teetetty tilaustyönä.

8

9 2.1.2 Tutkimustuloksista Kemiallinen muuttuminen Vuoden 1986 LVP:n vuosikertomuksessa on Keski-Lapissa, Tepsan-Vesmajärven-Rajalan alueella, erotettu kaksi stratigrafisesti eri tasolla olevaa emäksisten vulkaniittien yksikköä V2 ja V3. Naita yksiköitä erottaa Porkosen-Pahtavaaran rautamuodostuma. Alueiden vulkaniitit ovat purkautuneet keskenään erilaisessa geologisessa ympäristössä, mitä osoittavat mm. yksiköiden erilaiset kivilajiassosiaatiot, kivilajien erilaiset primäärirakenteet ja erot vulkaniittien kemiallisessa koostumuksessa (ks. LVP:n vuosikertomus 1986). Käytettäessä geokemiallista tietoa vulkaniittien luonteen ja geotektoonisen ympäristön mäarittämisessa on tärkeää, että käsiteltävä aineisto edustaa kiven alkuperäistä koostumusta, tai ainakin on tiedettävä, millaisia kemiallisia muutoksia kivissä on tapahtunut. Vulkaniitit ovat alhaisessakin metamorfoosissa altistuneet kemiallisen koostumuksen muutoksille. Kuvissa 3a-f ja 4a-f tarkastellaan V2 ja V3 -vulkaniittien muuttumisia Beswickin ja Soucien (A correlation procedure for metasomatism in an Archaean greenstonen belt, 1978: Precambrian Res. 6, ) esittämän mallin mukaisesti. Kuvien 39 ja 4g diagrammeilla tarkastellaan alkalimetasomatoosin vaikutusta (esim. spiliittiytymista) (Hughes C.J., 1973: Spilites, keratophyres and the igneous spectrum. Geol. Mag. 109, ) ja kuvissa 3h ja 4h muuttumista Mg:n, ~a/~l:n ja Si:n suhteen (Davis ym., 1978: Trace element geochemistry and origin of late Precambrian - early Cambrian Catoctin greenstones of the Appalachian Mountains. Univ. of California at Davis, Calif., Rep. Julkaisematon). Kuvien 3a-e ja 4a-e diagrammeilla käsitellään muuttujia (s~/k, A~/K, c~/k, (F~+M~+M~)/K) useissa suhteissa, koska muuttumisen luonnetta ei voida yksiselitteisesti osoittaa yksittaisella kolmen muuttujan diagrammilla. Tulkinta edellyttää, että diagrammeilla esitetyt muuttumattomien vulkaniittien vyöhykkeet edustavat myös tarkasteltavien vulkaniittien alkuperäistä koostumusta. Kuvien 3a ja 4a suoraviivaisista trendeistä voidaan päätellä, että alumiini ja pii ovat pysyneet jokseenkin muuttumattomina. Analyysien muodostaman trendin pituus johtuu lahinna kaliumin määrän vaihtelusta. Mikäli K-pitoisuuden vaihtelut johtuvat magman diff.erentioitumisesta, tulee lähinnä origoa sijaitsevien analyysien edustaa sarjan happamimpia näytteitä, origosta kauimrnaksi sijoittuvien näytteiden edustaessa magman vähiten differentioitunutta koostumusta. Kuvassa 5 nähdään, että em. korrelaatio Si02:n suhteen on varsin vähäinen, ja K:n hajonta on siten katsottava aiheutuneeksi paljolti sekundäärisistä muutoksista.

10 Koska alumiini ja pii ovat jokseenkin muuttumattomia, on kuvissa 3b,c ja 4b,c vertailutrendin koveralle puolelle sijoittuneen hajonnan katsottava johtuvan vulkaniittien köyhtymisestä kalsiumista. Kalsiumista köyhtyminen näkyy selkeästi myös kuvien 3h ja 4h kolmiodiagrammeissa. Kuva 3. Vulkaniittien muuttumista kuvaavia diagrammeja, V2 -yksikkö.

11 Mikäli piihapon katsotaan edustavan kiven alkuperäistä SiOs -pitoisuutta, on kuvissa 3f ja 4f analyysipisteiden poikkeamat katsottava aiheutuneeksi natriumin sekundaarisesta kasvusta (diagrammin x-akselilla seka Fm:n että Na 0:n kasvu kompensoivat toisensa). Alkalien sekundäeinen rikastuminen molemmissa vulkaanisissa yksiköissä näkyy selkeästi kuvissa 3g ja 4g. ] p 0 ;. o...,....,.... l 0 Log I AL~03/K I3 o Log Fm / K l 2 3 Log Fm / K2O log Fm / NazO Kuva 4. Vulkaniittien muuttumista kuvaavia diagrammeja, V3 -yksikkö.

12 Kuvien 3 ja 4 diagramrneista voidaan havaita, että tarkastelun alaisilla alkuaineilla esiintyy molemmissa vulkaniittiyksiköissä saman tyyppisiä muutoksia. V2 -vulkaniittien poikkeamat muuttumattomien kivien trendeistä ovat kuitenkin suuremmat kuin V3-vulkaniiteilla. Koska vulkaanisten yksiköiden (V2, V3) muodostumisolosuhteet ovat olleet erilaiset, voidaan olettaa, että juuri olosuhteilla on ollut vaikutusta muuttumisen laajuuteen. Verraten säännöllinen ja lapikotainen muuttuminen edustanee siten premetamorfista tapahtumaa. Esimerkkinä olkoon natriumin lisääntyminen (spiliittiytyminen). V2 -vulkaniitit ovat keskimääräisesti rikkaampia natriumista kuin V3 -vulkaniitit (ka. 4.0/3.3 % Na 0). Meriveden natrium lienee muuttanut läpikotaisekin huokoisia (mantelirikkaita) V2 -vulkaniitte ja kuin V3:n tyynylaavoja. Matalan veden ympäristössä (V2) natrium on myös voinut konsentroitua voimakkaammin meriveteen. Kalsiumin voimakas uuttuminen vulkaniiteista liittynee spiliittiytymisen yhteydessä tapahtuneeseen plagioklaasin albiittiutumiseen. 0 I I I I I I I I I I I I I log A1203 / K20 Kuva 5. V2 -vulkaniittien SiO 0 vs. ~ 1 ~ 0 ~ 1 ~ ~ 0 -suhteet eri

13 Mg-rikkaista vulkaniiteista Keski-Lapin komatiittien esiintymisalueet on esitetty kuvassa 2. Komatiitteja tavataan useassa stratigrafisessa tasossa. Möykkelman pyroklastiset vulkaniitit edustavat vanhinta komatiittista magmatismia. Alueen vulkaniitteja pidetään iältään arkeeisina, ja niiden katsotaan kuuluvan Tuntsa-superryhmaan (Rasanen, Hanski and Lehtonen: Stratigraphy and geochemistry of the Late Archaean komatiitic-tholeiitic volcanic sequence in Möykkelma area, Finnish Central Lapland, Geologian tutkimuskeskus, Tutkimusraportti (painossa). Laaja-alaisin komatiittisten vulkaniittien yksikkö muodostaa Keski-Lapin vulkaniittialueen itä- ja eteläreunassa yhtenaisen jakson Aittakummusta Sattasvaaran kautta Tepsaan (Kuva 2). Vulkaniittialueen etelareunassa, Tepsasta luoteeseen, on erillisia komatiittialueita Jeesiöjarvella ja Nilivaaran ympäristössä. Nämä komatiitit kuuluvat Lapponia-superryhmään, missa ne edustavat alimpia vulkaanisia muodostumia. (Vl, LVP:n vuosikertomus 1986). Koostumukseltaan Sattasvaaran- Aittakummun komatiitteja vastaavia ultramafiitteja tavataan Rajalompolossa, missa pyroklastiset komatiitit assosioivat runsaasti kvartsimanteleita sisältävien happamien vulkaniittien, kalkkikivien ja granaattikiillegneissien/liuskeiden kanssa. Rajalompolon komatiittien geokemiallisten piirteiden lisäksi myös kertomusvuonna tehty deformaatioanalyysi viittaa alueen kivilajien edustavan Lapponia-superryhmaa. Superryhmän ylemmissä, tholeiittisissa yksiköissä tavataan välikerroksina myös komatiittista basalttia. Rajalompolon ja Aittakummun välisellä Paljukan-Sotkaselän alueella Mg-rikkaiden ultraemaksisten vulkaniittien koostumus ei täytä komatiiteille asetettuja kriteerejä. Kivilla on korkea titaanipitoisuus (n. 1.5 % TiOs), ja ne osoittavat voimakasta lantanidien fraktioitumista, minkä vuoksi niita kutsutaan tässä pikriiteiksi. Kuvassa 5 voidaan todeta Paljukan-Sotkaselän pikriittien poikkeava koostumus sekä Aittakummun että Möykkelman komatiitteihin nähden. Koostumukseltaan vastaavia pikriittisia vulkaniitteja tavataan Keski-Lapin vulkaniittivyöhykkeen jatkeilla Norjan Karasjoella (Krill ja muut, 1985; NGU Bull. 403). Ne muistuttavat läheisesti myös Etelä-Petsamon sarjassa Petsamon alueella seka Umba-sarjassa Imandra-Varzuga-vyöhykkeella esiintyviä, Suisaari-tyyppisiä pikriitteja (Hanski ja Smolkin, valmisteilla). Keski-Lapin pikriittien stratigrafisesta asemasta saadaan viitteitä Aittakummusta, jossa niita tavataan yhtenaisen komatiittimuodostuman päällä, pyroklastisten tholeiittien ja komatiittisten liuskeiden yhteydessä (ks. LVP:n vuosikertomus 1986, kuva 5). Paljukan - Sotkaselän heikosti paljastuneella alueella on kivilajeina pikriittien ohessa tholeiittisia laavoja, kiilleliuskeita/gneisseja ja kvartsiitteja. Alueen itareunalla tavataan myös komatiittia. Suuri osa pikriiteistä on pyroklastiia breksioita, muistuttaen rakenteeltaan komatiitteja. Pikriittien purkautuminen on

14 tapahtunut joko kuivalle maalle tai matalaan veteen. Tahan viittaa Paljukan itäpuolella oleva, pikriittimuodostuman sisäinen konglomeraatti, jolla on pituutta vähintäin 500 m ja paksuutta useita kymmeniä metrejä. Konglomeraatin palloaines on pikriittiä ja titaanirikasta tholeiittia. Muodostuma on pallokannatteinen, kaoottinen ja lajittumaton. Pallot ovat kulmikkaita, ja niiden koko vaihtelee n cm. Konglomeraatin aines lienee kulkeutunut vain lyhyen matkan voimakkaan reliefin alueella. Kerrostumisympäristö on mahdollisesti ollut kokonaan veden pinnan yläpuolella. 3 z h E? m J V I I I I I I I I I I I I I I I ' I A1203/Ti02 Möykkelmä (n = Paljukka - Sotkaselkä (n = s, ~ittakum~u' - Sattasvaara - Tepsa - Jeesiö- järvi - Nilivaara (n = 128) Kuva 6. Keski-Lapin Mg-rikkaiden vulkaniittien (~a/~m)~ vs. Al 0 Ti02 -diagrammi Keski-Lapin lansiosan vulkaniittien koostumuksesta Keski-Lapin lansiosan (Kuva 2) vulkaniitit ovat koostumukseltaan pääosin subalkalisia tholeiittisia basaltteja (Kuvat 7, 8 ja 9). Kuvien 10 ja 11 diagrammeille on merkitty kartta-alueilta 2734 Hormakumpu, 2732 Kittila ja 2741 Sirkka 511 kpl lapponisten vulkaniittien silikaattianalyysia. Vertailupisteiksi on merkitty Möykkelman alueen alalapponisen tholeiittiyksikön 60 analyysia (Kuva 10, kenttä 1) (Räsänen, Hanski and Lehtonen, painossa).

15 Kaukosen alueen mantelikivivulkaniitit sijoittuvat Jensenin kationidiagrammilla tholeiittisen ja kalkki-alkalisen kentän rajavyöhykkeeseen (Kuva 10, kentta 2). Osa Kaukosen vulkaniiteista sivuaa Möykkelmän vulkaniittien koostumusta. Basalttisia komatiitteja (Kuva 10, kentta 3) esiintyy Jeesiöjärven, Palovaaran ja Nilivaaran alueilla (R14- ~16/~~~-85 ja R~/LVP-86; ks. LVP:n vuosikertomukset 1985, 1986 ja edellinen luku). Valtaosa alueen vulkaniiteista on titaanirikkaita, runsasrautaisia tholeiittisia basaltteja (Kuvat 10 ja 11, kentta 4). Sirkan länsipuolella, Veikasenmaalla, basaltteihin liittyy tyynylaava/pyroklastisen muodostuman alaosassa pikriittisia, magnesiumrikkaita laavoja, jotka sijoittuvat komatiittiseen kenttään, mutta eroavat selvästi Jeesiöjarven basalttisista komatiiteista. Oman, täysin erillisen ryhmänsä muodostavat Sirkan länsipuolen pienehköt ryoliittiset ja dasiittiset porfyyrit mm. Veikasenmaalla ja Kiimaraovassa (Kuvat 10 ja 11, kentta 5). Porfyyrit esiintyvät tholeiittisten basalttien seurassa (LVP:n vuosikertomus 1986). Kuva 7. Kittilän länsiosan vulkaniittien alkali vs. Si02 - diagrammi, n = 469.

16 X Alkaline / Subalkaline Kuva 8. Kittilän vulkaniittien (Na20+K20) vs. SiOZ - diagrammi, n = 469. FEOTOT ALK MGO Kuva 9. Kittilän länsiosan vulkaniittien AFM -diagrammi, n = 469.

17 FeO + Fe203 + Ti n-60 Q2 n=97-3 n = n =274 43~5 n=52 komatiite Kuva 10. Kittilan länsiosan vulkaniitteja. Jensenin kationidiagrammi. Kentat: (1) Möykkelmä, (2) Kaukonen, (3) Jeesiöjärven alue, (4) Kittilän kirkonkylän lansipuoli, (5) Veikasenmaa, Kiimarova, n = 571. Kuva 11. Kittilän lansiosan vulkaniittien Ti02 vs. MgO - diagramrni. Kentat kuten kuvassa 4, n = 571.

18 Kultapitoisuuksista Lapin vulkaniittiprojektin näytemateriaalista on maaritetty VTT:n laboratoriossa myös kultapitoisuudet (ks. sivu 44). Keski-Lapin lansiosan analyyseissa on todettu vähäisiä, taustasta kohonneita kultapitoisuuksia (Au>0.02 ppm) Linkukeron itäpuolella Linkupalossa, Veikasenmaan pohjoispuolella Yrajarvella ja Kiimarovan lansipuolella Pittarovassa. Hieman korkeampia kultapitoisuuksia (AwO.1 ppm; taulukko 2a) on saatu Jeesiöjärven alueelta Jeesiörovasta (R~~/LVP-85), Nilivaaran eteläpuolelta Soretiajarvelta (~16/~~~-85) seka Palovaaran itäpuolelta Pikku-Torsavaarasta (tutkimusoja 014/~~~-86). Merkittävimmät kultapitoisuudet esiintyvät Palovaaran kairausprofiililla, Ylalapponin vulkaniittien ja Alalapponin muuttuneiden sedimenttikivien kontaktivyöhykkeessa (R1 ja R~/LVP-86; ks. LVP:n vuosikertomus 1986). Joistakin voimakkaasti serisiittiytyneista ja karbonaattiutuneista, rikkikiisua sisältavista naytteista analysoitiin kulta GTK:n Rovaniemen kemian laboratoriossa ns. kontaksenmenetelmallä, käyttäen kuningasvesiliuosta ja tinaiikloridi-elohopeaprekonsentrointia. Mittaus on suoritettu grafiittiuuni-aas:lla (Kontas, E., Niskavaara, H. and Virtasalo, J., 1986: Flameless atomic absorbtion determination of gold and palladium in geological reference samples. Geostandards Newsletter 10, No 2, ). Analyysitulokset on esitetty taulukossa 2b. Korkein kultapitoisuus (4 ppm) on todettu reiän R1 kaikkein voimakkaimmin serisiittiytyneessä osueessa (~1/ /~~~-86). Taulukko 2a. Paaalkuaineet (%) ja eräiden malmialkuaineiden pitoisuuksia (ppm) Nilivaaran-Palovaaran alueelta. ~ ~ FE203TOT MNO MGO CAO NA20 K20 P205 1 = ~15/94.60/LVP-85 UETUFFI KL = ~16/65.15/L~P-85 UEVULK KL = ~16/137.0/~~~-85 KRB-KV-ALBK KL = 014/12/LV~-86 SER-KVKIVI KL = 014/17/~vp-86 KLOLIUSKE KL Taulukko 2b. Malmialkuaineiden pitoisuuksia (pprn). Palovaara.

19 2.2 Savukoski Yleistä Savukosken vulkaniittialueen tutkimukset jatkuivat LVP:n yleissuunnitelman mukaisesti. Tutkimusten kohteena oli 1) Tuntsa-superryhmaan kuuluvien vulkaanisten muodostumien kemiallisen koostumuksen ja sisäisen stratigrafian selvittäminen ja 2) Lapponia-superryhmaan kuuluvien vulkaanisten muodostumien koostumuksen, lateraalivaihtelun ja paleo-olosuhteiden tutkiminen. Keskeisinä tutkimuskohteina olivat Pihtiselan-Moitaselän-Kaylaselan alue Savukosken eteläpuolella (Kuva 12) ja Loviaavan-Kairanaavan alue Vuojarvella (Kuva 21). Muita tutkimuskohteita olivat Aapajarven ja Kaikoselan alueella tavattavat vulkaaniset muodostumat seka Vuollosvaaran-Kannusvaaran vulkaniittijakson itaosa Sodankylän ja Savukosken välillä (Kuva 13). Tutkimuksista ja niiden suunnittelusta ovat vastanneet H. Juopperi ja J. Rasanen. Kairauksia on valvonut edellä mainittujen lisäksi S. Aaltonen. Tutkimusojien kaivua ja puhdistusta on valvonut R. Lampela. Tutkimusojien ja -profiilien kartoituksen ja naytteenoton suorittivat P. Tanskanen ja 0. Leinonen. E. Lanne on vastannut geofysikaalisten maastomittausten suunnittelusta ja tulkinnasta Geologiset tutkimukset Pihtiselka-Sompiovaara ( ,04 ja ) Alueella tutkittiin laajalla suoalueella sijaitsevaa, heikosti paljastunutta vulkaniittimuodostumaa. Vuotostunturin (3644) ja Savukosken (3733) kallioperakartoilla alue on vähäisten paljastuma- ja rakkahavaintojen perusteella merkitty pääosin emaksiseksi tai intermediaariseksi vulkaniitiksi. Jakson geologisten paapiirteitten selvittämiseksi tutkimuskohteeseen kairattiin reiat R~/LVP-87 ja R14-~18/~~~-87 (Kuva 22). Kairauksista saadun näytemateriaalin käsittely on kesken. Alustavan tarkastelun perusteella alueen vallitsevina kivilajeina ovat hienorakeiset, mafiset liuskeet. Näiden yhteydessä tavataan myös ultramafiitteja. Alueen positiiviset magneettiset anomaliat aiheutuvat myös keskirakeisista, diabaasimaisista kivista eikä yksinomaan intermediaarisista vulkaniiteista, kuten kallioperakartoilla on esitetty. Kummitsoivankuusikko-Katkavitsikko-Ritaselka ( , 03,04,05,06) Kohdealueella jatkettiin Jauratsin-Martin vulkaniittijakson tutkimuksia, joilla pyrittiin täydentämään ko. jaksosta saatua kokonaiskuvaa ja seuraamaan sen lateraalivaihtelua. Peitteiselle alueelle kaivettiin tutkimusojat 001-OO~/LVP-87 ja 017-O~~/LVP-87 (Kuva 23) seka syvakairattiin reiat R5-R~/LVP-87.

20

21 Kclnordkd Ahmavaara..... '., Jankal! ', : Tuhko-oapo, '. I...,..... 'C, L--,. \ 0 I<a iko s e lkätpa Kg Kuva 13. Aapajarven ja Kannusvaaran tutkimusalueet'.

22 Ritaselan länsiosassa on voimakas magneettinen anomalia, jonka oletettiin liittyvän vulkaniittijakson alimpaan osaan. Tutkimuksissa kävi ilmi, että ko. anomalia aiheutuu seka kvartsiitissa että varsinkin sen fylliittisissa valikerroksissa runsaina esiintyvistä magnetiittiporfyroblasteista. Vulkaniitit, jotka yleensä aiheuttavat voimakkaan magneettisen anomalian, liittyvät em. metasedimentteihin ruhjeen tai siirroksen erottamina. Sen sijaan Ritaselan etelapuolella, missä primaarirakenteet ovat paremmin säilyneitä, on myös taydellisempi stratigrafinen seuranto. Siellä tavataan em. kvartsiittien ja Lapponin vulkaniittien välistä paksuhko, grauvakkamainen konglomeraattimuodosturna. Rakenteellisesti Ritaselan-Kummitsoivankuusikon välinen alue nayttaa muodostavan laajahkon synklinoriumin, jonka molemmin puolin esiintyy komatiitteja ja komatiittisia metasedimentteja. Alueen keskiosissa, Kaylaselassa, tavataan massamaisia ja usein rakenteettomia vulkaniitteja. Niiden yhteydessa esiintyy hyvin hienorakeisia, tummia liuskeita. Kemiallisten analyysien alustavan tarkastelun perusteella vulkaniitit ovat koostumukseltaan tholeiitteja. Kaylaselan lansipuolella erottuu aeromagneettisella kartalla voimakas, muodoltaan pyöreahkö ja ilmeisen suuren syvyysulottuvuuden omaava positiivinen anomalia, jonka aiheuttaa komatiittinen vulkaniitti. Komatiitin itä- ja lansipuolella, heikosti magneettisella ja taysin peitteisella suoalueella, tavattiin syvakairauksessa seka hieno- että karkearakeisia, karbonaattipitoisia metasedimentteja ja niiden yhteydessa mafisia vulkaniitteja. Myös Katkavitsikossa on komatiitin pohjoispuolella hienorakeisia, karbonaattipitoisia metasedimentte j a. Rahkavaaran lansirinteella on komatiittisen vulkaanisen konglomeraatin alapuolella kvartsiraitainen rautamuodostuma, jonka breksiakappaleita on mukuloina myös em. konglomeraatissa. Rautamuodostuman lansipuolella tavataan emaksisia ja intermediaarisia vulkaniitteja. Rakenteellisesti alue nayttaa muodostavan osittain ylikaantyneen, monivaiheisen poimun. Liittoharju-Purkkivaara ( ) Alueella jatkettiin varsinaisen Jauratsin-Martin jakson itäpuolella sijaitsevan, koostumukseltaan vaihtelevan vulkaanisen muodostuman tutkimuksia. Kohteella kaivettiin tutkimusojat 005-OO~/LVP-87 ja täydennettiin aiempaa naytteenottoa. Lapponin kvartsiitin ja ns. Purkkivaaran liuskeitten kontakti on todennäköisesti tektoninen, joten stratigrafian selvittäminen ei ole yksinkertaista. Lisäksi monivaiheinen deformaatio ja voimakas liuskeisuus, jotka ovat luonteenomaisia alueen kivilajeille, ovat havittäneet monin paikoin täysin primaarirakenteet.

23 Valtaosa Purkkivaaran alueella tavattavista liuskeista on raitaisia amfiboliitteja ja kvartsi-maasalpaliuskeita, joista jälkimmäiset mikrorakenteensa puolesta muistuttavat kidetuffeja. Niiden yhteydessä tavataan emaksisia ja ultraemaksisia liuskeita seka näiden ohella myös granaatti-stauroliittikiillegneissia. Tongosoiva-Aapajärvi ( ) Kohdealueella tutkittiin ja otettiin analyysinaytteitä ala-lapponisen kvartsiitin alla olevasta vulkaanisesta muodostumasta. Kohteissa kaivettiin tutkimusojat /~~~/-87. Vulkaniittimuodostumaan kuuluu raitaisia amfiboliitteja seka mafisia ja ultramafisia kivia, joille yhdistavana piirteenä on voimakas liuskeisuus ja monivaiheinen deformaatiohistoria. Kuitenkin liuskeiden yhteydessä esiintyy myös rakenteiltaan paremmin säilyneitä, lahes massamaisia mafisia kivia. Tongosoivan alueella on lapponinen arkoosikvartsiitti terävän, joskin rikkonaisen kontaktin valittamäna suoraan ultramafisen liuskeen päällä. Tongosoivan pohjoispuolella em. kontaktista tavataan konglomeraattisia liuskeita, ja Aapajarven alueella mahdollisesti satojen metrien paksuisen konglomeraattimuodostuman iskos on paikoin arkoosinen, paikoin hyvin amfibolirikas. Konglomeraatin mukulat ovat eri tyyppisiä vulkaniitteja. Kaikoselka ( ,03) Kohdealueella tutkittiin vulkaniittimukulaista konglomeraattia ja selvitettiin sen kerrostumisalustaa. Alueelle kaivettiin tutkimusojat 007-O~~/LVP-87. Konglomeraatissa on runsaasti eri tyyppisia vulkaniittimukuloita, ja sen iskoksen koostumus vaihtelee karkearakeisesta, arkoosisesta hienorakeiseen, maf iseen. Konglomeraatin vulkaniittimukuloiden kemiallisen koostumuksen ja petrografian perusteella pyritään selvittämään mukula-aineksen alkuperä. Kannusvaara-Kuusilaukkuvaara ( ,06) Tutkimusalueelta otettiin lisanaytesarjat ns. Vuollosvaaran-Kannusvaaran vulkaniittijaksosta, joka ulottuu lahes yhtenäisenä muodostumana n. 30 km:n matkan Sodankylästä Kiurujärvelle. Vulkaniittimuodostumaan kuuluu liuskettuneita komatiitteja, raitaisia amfiboliitteja ja massamaisia, paikoin mantelirakenteisia emaksisia- /intermediaarisia vulkaniitteja. Stratigrafiassa niiden päälle sijoittuvat ala-lapponiset metasedimentit, joiden alaosissa tavataan karsimaisia, ristikeroksellisia arkoosikvartsiitteja.

24 2.2.3 Geofysikaaliset tutkimukset Yleistä Geofysikaalisten tutkimusten tavoitteet ovat geologisten yksiköiden rajaaminen, näytteenoton suunnittelu ja ohjaus sekä geofysikaalisen vertailuaineiston kerääminen. Pääasiallisimpina menetelminä tunnustelumittauksissa on kaytetty magnetometrausta ja VLF-R-menetelmää. Vuonna 1987 on kokeiltu aikaisempaa enemmän tavallista VLF-mittausta, koska tulosten prosessointi maankamaran rakennetta kuvaaviksi, tomografisiksi esityksiksi näyttää onnistuvan tyydyttävästi. Tutkimusalueilta on ollut saatavissa myös eri organisaatioiden aikaisemmin tekemiä maanpintamittauksia. Sodankylän Rajalan kylän läheisyydessä tehtiin IP-mittauskokeilu vulkaniiteissa tavattavien, malmikriittisten muuttumisvyöhykkeiden tunnistamiseksi ja paikantamiseksi. Mittaukset Keväällä, maalis-huhtikuun aikana, suoritettiin VLF-Rja magneettisia mittauksia suunnitelluilla tutkimusalueilla kallioperäosaston henkilökunnan toimesta. Kesä-elokuun aikana mittauksia suoritti kaksi geofysiikan opiskelijaa. Mittauskohteet on esitetty taulukossa 3 ja kuvassa 14. Edellämainittujen mittausten lisäksi tehtiin 40 kpl ristikkäisiä AMT-luotauksia Ritaselän - Kummitsoivan alueella. Niiden tavoitteena oli alueen mahdollisen synkliinialtaan rakenneselvitys. Tutkimuskohteen poikkeuksellisen ruhjeinen kallioperä vaikeuttaa mittaustulosten tulkintaa. Kaikista avoimista kairanrei'istä mitattiin suskeptiivisuus, ominaisvastus, totaalinen gammasäteily sekä uutena suureena tiheyttä kuvaava gammasäteilyn absorptio. Kivinäytteiden petrofysikaalisia mittauksia on tehty aikaisempien vuosien tapaan. Tulosten tallentaminen on aloitettu työvoimaministeriön rahoittaman henkilökunnan avulla. Tuloskäsittely ja tulkinta Lentomittausten hyväksikäyttö on jatkunut karttojen kvalitatiivisena tulkintana. Geologisten tutkimusten ohella niiden perusteella on laadittu yksityiskohtaiset suunnitelmat maanpintamittauksia varten. Maanpintamittauksista on laadittu prof iilipiirrosten työversiot manuaalisesti. Tulosten ATK-tallennuksessa on kaytetty tilapäistyövoimaa. Myös maanpintahavaintojen hyvaksikayttö on perustunut etupäässä kvalitatiiviseen tulkintaan. Kairanreikien luotaustulokset on tallennettu piirturitulosten ohella mikrotietokoneelle sopivaan digitaalimuotoon.

25 Kuva 14. Geofysikaalisten mittausalueiden sijainti Savukoskella. Numerot viittaavat taulukkoon 3. Taulukko 3. Tunnustelumittaukset Savukosken ja Tuntsan alueilla. alue KL linjat Magn. VLF-R VLF km pist. km pist. km pist. Savukosken alue 1. Ritaselka (1530) 13.9 (695) 30.3(1520) Kummitsoiva (240) 3.5 (175) 2.2 (110) Moitaselka (160) Sompiovaara (480) Sarienavaara Tuntsan alue (350) 1.0 (70) - - yht. 53.5(2760) 18.4 (940) 32.5(1630) 4. Jolvikkoselka (540) 10 6 (540) 4.0 (200) 5. Kuttusvaara (280) Janesselka (200) 4.0 (200) 4.0 (200) yht. 20.0(1020) 14.6 (740) 8.0 (400) Sallan alue 7. Xelloselka (350) 3.5 (200) - - Yhteensä

26 2.3, Tunt sa Yleistä Lapin vulkaniittiprojektin tutkimussuunnitelmassa vuodelle 1987 asetettiin tutkimusten tavoitteeksi lähinnä kemismiin perustuva, Tuntsa-superryhrnaan kuuluvien vulkaniittien luokittelu seka muodostumien sisäisen stratigrafian ja kontaktisuhteiden selvittäminen. Tutkimusten suunnittelussa käytettiin geologisena taustamateriaalina Rautaruukki Oy:n, Lapin Malmin ja Oulun yliopiston Arkeeisten alueiden malmiprojektin tutkimustuloksia seka GTK:n kallioperakartoituksessa kertynyttä materiaalia. Tutkimukset keskitettiin taustamateriaalin ja kenttäkayntien perusteella valituille avainalueille (Kuva 15). Käytettävissä ollut aika ja osaksi myös paikalliset olosuhteet rajoittivat aluevalintoja. Tutkimusalueen itäosassa jouduttiin eräiden valittujen kohdealueiden (Nuolusvaara-Kuskoiva-Takkaselkätunturi, Törmaoja) tutkimuksista luopumaan, eikä vertailumateriaalia ehditty hankkia suunnitellussa laajuudessa. Vulkaniittiprojektin Tuntsan kokonaistoiminnasta on vastannut H. Juopperi. Tutkimusojien kaivua ja puhdistusta on valvonut R. Lampela. Kairausten valvonnasta ovat vastanneet H. Juopperi ja S. Aaltonen. Tutkimusojien ja -profiilien kartoituksesta ja näytteenotosta ovat vastanneet P. Virransalo ja P. Finnas kesäkuussa, P. Eilu ja P. Finnas heinä-elokuussa, J. Valimaa ja J. Korteniemi syyskuussa seka P. Virransalo lokakuussa. Luonnonpaljastumien puhdistusta suorittivat parin viikon ajan P. Kouri, P. Lappalainen ja S. Leino. Geofysikaalisia maastomittauksia ovat tehneet keväällä J. Alakunnas, R. Lampela ja T. Mukku seka M. Kauttio. Kesällä mittauksia ovat suorittaneet Oulun yliopiston ja LVP:n kesken tehdyn tutkimussopimuksen puitteissa geofysiikan opiskelijat M. Nieminen ja A. Oikarinen. Mittausten suunnittelusta ja tulkinnasta on vastannut E. Lanne Geologiset tutkimukset Rovaukonselka ( ) Rovaukonselassa tutkittiin Tuntsa-superryhmaan kuuluvaa kivilajiseuruetta, johon kuuluu kvartsi-maasalpagneisseja, amfiboliittia, (granaatti-)kiilleliusketta/gneissia, ultramafiittia ja kordieriitti-antofylliittikivea. Kivilajiseurueeseen kuuluu myös Al-rikasta gneissia, jossa on porfyroblasteina granaattia, kordieriittia, stauroliittia ja sillimaniittia. Kivet ovat läpikäyneet monivaiheisen deformaation ja metamorfoosin, minkä vuoksi niiden primääripiirteet ovat lähes täysin tuhoutuneet.

27 Arkeeisten alueiden malmiprojekti on suoritettanut alueella aikaisemmin detaljikartoituksia, ja Lapin Malmi on kairannut tutkimuskohdetta. Tutkimusojia kaivamalla oli tarkoitus saada lisätietoa kivilajien vaihtelusta ja kontaktisuhteista. Maapeitteen paksuudesta ja lohkareisuudesta johtuen ei kalliota tavoitettu kaikissa halutuissa paikoissa. Kohteelle saatiin tehtyä yksi tutkimusoja (O~~/LVP-87). Kuva 15. Tuntsan tutkimusalueet maastomittausprofiilit. ja geofysikaaliset

28 Kuusivaara ( ) Kuusivaarassa otettiin naytteita paljastumaprofiileilta ja kaivettiin tutkimusoja (O~~/LVP-87) vaaran SE-puolelle. Kuusivaarassa kivilajeina ovat amfiboliitti ja ultramafiitti. Tutkimusojassa vuorottelevat kiillegneissi, kvartsi-maasalpagneissi ja amfiboliitti seka juonimaiselta vaikuttava ultramafiitti. Kuttusvaarat ( ) Alueen paljastumat ovat yleensa ultramafiitteja ja amfiboliitteja. Kuttusvaarojen N-päässä tavataan niiden yhteydessä grafiittiliuskeita, granaattipitoisia happamia liuskeita (kiilleliuskeita) seka kordieriittia ja antofylliittia sisältäviä liuskeita. Kuttusvaarojen lounaislaidalla on Al-porfyroblastista kvartsiittia. Kuttusvaarojen pohjoispaahan kaivettiin kuusi tutkimusojaa (041-O~~/LVP-87 ja 050-O~~/LVP-87) seka kartoitettiin niitä täydentavia paljastumaprofiileja. Tut.kimusten perusteella alueen vulkaaniseen kivilajiassosiaatioon kuuluu komatiitteja (ultramafiitit), emäksisia vulkaniitteja (amfiboliitit) ja happamia/intermediaarisiä vulkaniitteja (happamat liuskeet). Viimeksi mainitut ovat yleensa voimakkaasti muuttuneita, magneettikiisu- ja arseenikiisupitoisia. Kuttusvaarojen lounaislaidalla tehtiin havaintoja ja otettiin naytteita kahdelta kartoitusprofiililta, joiden kivilajeina on ultramafiittia, Al-porfyroblastista kvartsiittia ja amfiboliittia. Kuttusvaarojen italaidalla otettiin hyvin paljastuneelta alueelta näytesarja ultramafiitista. Kontioselkä - Jolvikkoselka ( ) Tulppion lounaispuolelta Kuttusvaaroille kulkee granitoidien välissä heikosti paljastunut, SE-NW-suuntainen magneettisten ja sähköisten anomalioiden jakso. Kontioselän pohjoispaassa siihen kairattiin neljän reiän tutkimusprofiili (~1-R~/LVP-87). Kairaukset antoivat vyöhykkeestä varsin sekavan kuvan. Profiilin kaakkoisosassa vallitsevat ultramafiitit seka niiden kanssa vuorottelevat karkeahkot, diabaasimaiset kivet; myös happamia gneisseja (kvartsi-maasalpa/kiillegneissi) tavattiin vähäisessä määrin. Tutkimusprofiilin keskiosassa on kivilajeina ultramafiitteja, granitoideja seka amfiboliitteja, lounaisosassa vuorottelevat ultramafiitit ja happamat gneissit (kiillegneissi), joiden yhteydessä esiintyy magneettikiisu- ja rikkikiisupitoisia vyöhykkeitä. Profiili päättyy melko paksuun kiillegneissihorisonttiin. Liuskeiden kontakteja koillis- ja lounaispuolella oleviin granitoideihin ei kairauksissa lavistetty. Kontaktisuhteiden selvittämiseksi kaivettiin Jolvikkoselan

29 lounaislaidalle kolme tutkimusojaa ( ~~~-87) ja Kontioselan keskiosaan yksi tutkimusoja (0471~~~-87). Selvaa kontaktia ei Jolvikkoselan kaivauksissa saatu esiin. Granitoideissa tavatut ultramafiset ja amfiboliittiset osueet viittaavat kuitenkin siihen, että granitoidit paremminkin leikkaavat liuskejaksoa kuin muodostavat sen kerrostumisalustan. Kontioselassa tutkimusoja kaivettiin granitoidien ymparöiman, kapean ultramafiitin poikki, ja taalla granitoidi näyttää leikkaavan ultramafiittia. Iskelmavaara - Kiimavarat ( , ) Tutkimusalueella on lähes itä-lansisuuntainen liuskevyöhyke, joka rajoittuu etelareunastaan granitoideihin. Vyöhykkeen poikki kartoitettiin havainto- ja näytteenottoprofiileja Iskelmavaaran ja Simmotuoreen pohjoispuolelle seka Kiimavaarojen itapaahan. Liuskevyöhyke koostuu amfiboliiteista, kvartsi-maasalpaliuskeista, ultramafiiteista ja Al-porfyroblastisista kiillegneisseista. Liuskeiden suhde etelapuoliseen granitoidialueeseen on samanlainen kuin Kontioselan-Jolvikkoselan alueella; granitoideissa tavataan amfiboliittiosueita. Liuskevyöhykkeen pohjoisreunalla on laaja, paljastumaton alue, josta ei ole kallioperahavaintoja. Petäjä-Saijanvaara - Suurkovanselka ( ,06) Petäjä-Saijanvaarassa ja Suurkovanselassa kartoitettiin kaksi paljastumaprofiilia. Petäjä-Saijanvaarassa on kivilajeina amfiboliitteja ja ultramafiitteja, Suurkovanselän tutkimusprofiililla amfiboliittia ja kiillegneissia. Janesselka ( ) Janesselan keskiosassa on rakkoina ja paljastumina ruskeaa, voimakkaasti magneettista ultramafiittia. Selän etelälaidalla on paljastuneena hapanta gneissia (kiillegneissia/kvartsiittia), kaakkoispaassa vihertavaa, heikosti magneettista ja voimakkaasti deformoitunutta ultramafiittia. Ruskean ultramafiitin stratigrafisesta asemasta on esiintynyt eriavia mielipiteitä. Toisaalta sitä on pidetty Tuntsa-superryhmaan kuuluvana vulkaniittina, toisaalta taas Tuntsa-superryhmaa nuorempana, gabro-wehrliittiassosiaation intrusiivina. Janesselkaan kaivetun tutkimusojan (O~~/LVP-87) avulla pyrittiin saamaan lisätietoa kivien keskinäisistä suhteista ja Janesselan alueen kivilajeista. Tutkimusoja aloitettiin ultramafisesta kivestä, ja kaivamista jatkettiin etelään kohti kvartsiittia. Ruskean ultramafiitin ja ojan alkupäässä olevan amfibolipitoisen kiillegneissin kontaktia ei saatu kuitenkaan paljastetuksi. Kaivamalla saatiin kuitenkin yli 200 m pitkä profiili, jossa vuorottelevat voimakkaasti deformoituneet kiillegneissi, amfiboliitti ja vihertävä ultramafiitti.

30 Geofysikaaliset tutkimukset Tuntsan alueen tavoitteet ja käytetyt menetelmät olivat samoja kuin Savukosken alueella. Lentomittausten perusteella todetut magneettiset ja johdeyksiköt näyttivät usein sijaitsevan vierekkäin. Yksityiskohdissaan rakenteet osoittautuivat kuitenkin hyvin monimutkaisiksi. Eräissä kaivauskohdissa maastomittausten täydentäminen olisi tarkoituksenmukaista mahdollisten jatkotutkimusten yhteydessä. Salla Yleistä Sallan vihreäkivialue sijaitsee Suomen ja Neuvostoliiton rajalla, Sallan ja Kuusamon kuntien alueella. Se käsittää noin 30 x 100 km:n suuruisen, melko yhtenäisen vulkaniittialueen, joka neuvostoliittolaisten tutkijoiden mukaan muodostaa avoimen, N-S -suuntaisen synklinoriumin. Suomen puoleinen osa muodostumasta on varsin heikosti tunnettu; aikaisemmista kartoituksista huolimatta vihreäkivikompleksin alueellinen rajaaminenkin on osin tekemättä. Tämä johtunee vulkaniittialueen länsiosan voimakkaasta deformoitumisesta, heikoista paljastumaolosuhteista sekä puutteellisista geofysikaalisista kartoista. Lapin vulkaniittiprojektin yleissuunnitelman mukaisesti Sallan alueen tutkimukset käynnistyivät keväällä Maastotutkimukset jatkuvat kesällä 1988, ja tutkimusraportti valmistuu vuonna 1989; Tutkimusten painopiste kohdistuu Sallan vihreäkivikompleksiin kuuluvien metavulkaniittien alueellisen esiintymisen, petrografian, kemiallisen koostumuksen ja kompleksin sisäisen stratigrafian selvittämiseen. Siten pyritään luomaan edellytykset koko vihreäkivialueen litostratigrafisen aseman määrittämiseen ja selvittämään samalla sen suhde muihin Lapin vulkaniittialueisiin. Sallan vihreäkivialueen tutkimusten suunnittelusta ovat vastanneet T. Manninen ja J. Räsänen, maastotutkimuksista on vastannut T. Manninen. Profiilikartoitukset ja naytteenoton ovat suorittaneet P. Meriläinen ja J. Tossavainen, tutkimusojien kaivua ja puhdistusta on valvonut R. Lampela. Geofysikaalisten mittausten suunnittelusta ja tulkinnasta on vastannut E. Lanne. Geologiset tutkimukset Kesän 1987 maastotutkimukset tapahtuivat pääasiassa vihreäkivialueen pohjoisosassa, jossa vulkaniittijakson poikki kartoitettiin useita tutkimus- ja näytteenottoprofiileja. Vulkaniittijakson kontaktisuhteiden selvittämiseksi kaivettiin syksyllä kaksi tutkimusojaa, ja Mäntyvaarassa mitattiin kaksi geofysikaalista maanpintamittausprofiilia. Maastotutkimusten suunnittelu ja toteutus perustui suurelta osin Rautaruukki Oy:n ja GTK:n aikaisempiin kartoituksiin, joten alueelliseen kallioperäkartoitukseen ei ollut tarvetta.

31 Löytöjänkä Kuva 16. Sallan tutkimusalueet.

32 Tutkimuskohteet Tahkoselkä ( ) Tahkoselassa otettiin vertailunaytesarja kvartsiittisten metasedimenttien valikerroksena olevasta vulkaniittiyksikösta. Loiva-asentoinen, ilmeisesti vain muutamia kymmeniä metrejä paksu kivilajiyksikkö ei kuulu Sallan vihreakivikompleksiin, vaan vastannee Kuusamon alueella tavattavia, Karelia-superryhman emaksisia laavoja (ns. vihreakivi 111). Stratigrafisesti vulkaniittiyksikön paalla on vaaleanharmaata, serisiittirikasta kvartsiittia, jossa erottuu suurimittakaavaista virtakerrosrakennetta. Tahkoselan vulkaniitti on tumrnanvihreaa, lähes suuntautumatonta laavaa, jossa keskirakeiset, massamaiset ja usein porfyriittiset variantit edustavat ilmeisesti erillisten laavapatjojen sisäosia. Laavakerrosten hienorakeisissa reunaosissa erottuu harvakseen amfibolija epidoottitaytteisia manteleita. Laavoihin liittyvä magnetiittipirote aiheuttaa aeromagneettiselle kartalle melko voimakkaan positiivisen anomalian, joten kivilajiyksikköa voidaan käyttää litostratigrafisena johtohorisonttina. Mantyvaara ( ) Mantyvaarassa tutkittiin kahden kartoitus- ja näytteenottoprofiilin avulla Sallan vihreakivikompleksin lantista kontaktivyöhykettä. Kontaktin luonteen selvittämiseksi alueelle kaivettiin myös tutkimusoja. Kolvivaaran pohjoisrinteessä, noin 1.5 km vulkaniittijakson lansikontaktista itään, on vallitsevana kivilajina vihertavanharmaa, hienorakeinen andesiitti, jossa erottuu paikoin runsaasti pieniä, plagioklaasi- ja epidootttitaytteisia manteleita. Samaa intermediaarista mantelilaavaa on paljastuneena myös Mantyvaaran itarinteessa, kun taas vaaran laella ja lansirinteessa tavataan harmaita, karbonaattipitoisia mantelikiviä ja kidetuffeja, jotka vastaavat sekä asultaan että koostumukseltaan Renttimaselan ja Muotkaselan happamia vulkaniitteja. Mantyvaaran lansirinteen alaosassa on hyvin paljastunut, komatiittinen kivilajiyksikkö, johon kuuluu kerroksellisia tuffeja ja varioliittisia tyynylaavoja. Hyvin säilyneiden tyynyrakenteiden perusteella maaritetty kerrosasento viittaa siihen, että komatiitit ovat purkautuneet happamien vulkaniittien päälle. Siikaselka ( ) Siikaselan pohjoisrinteessa kartoitettiin 570 m pitkä tutkimusprofiili, joka vulkaniittijakson kulkusuunnan huomioiden on jatkeena Mantyvaaran - Kolvivaaran tutkimusprofiileille.

33 Hyvin paljastuneen tutkimuskohteen kivilajina on vihertävä, hienorakeinen vulkaniitti, joka intermediaarisen koostumuksen ja yleisesti esiintyvien, kvartsija amfibolitaytteisten manteleiden perusteella vastannee Kolvivaaran andesiittisia laavoja. Profiilin lansipaassa on muutamia metrejä paksu välikerros mantelikivea, jossa runsaana esiintyvien, pyöreiden kvartsimanteleiden halkaisija on jopa 6-8 cm. Sallan vihreakivialue kapenee pohjoisosastaan kiilamaisesti, kaartuen samalla loivasti luoteeseen. Tenniöjoen ja Tuohivaaran valilla vulkaniittijakson leveys on noin 12 km. Perakkaisten, koillis-lounais-suuntaisten tutkimusprofiilien avulla pyrittiin selvittämään vihreakivikompleksin sisäistä stratigrafiaa ja saamaan yhtenäinen näytesarja vulkaniittijakson poikki. Profiilin lounaispaassa, Kuolajoen laaksossa on kuitenkin noin neljän kilometrin levyinen, täysin paljastumaton vyöhyke, josta kivilajitietoa ei ole olemassa. Vulkaniittijakson itareunalla, Naruskajoen ja rajavyöhykkeen valilla, on Ylirovanvaaran pohjoisrinteessa ja Tenniöjoen rantapaljastumina suuntautumatonta, diabaasimaista kivea, joka vastaa seka asultaan että koostumukseltaan Tuohiselässa tavattua Karelia-superryhman porfyriittista laavaa, eika kuulu siten Sallan vihreäkivikompleksin kivilajeihin. Tenniöjoen uomassa tavataan myös klastista, serisiitti- ja karbonaattirikasta kvartsiittia, jossa erottuu laminaarista kerroksellisuutta ja virtakerrosrakenteita. Kivi vastaa seka koostumukseltaan että litostratigrafiselta asemaltaan Tahkoselan serisiittikvartsiittia. Tenniöjoen etelapuolella, Alimmaisen Rovannupun laella ja pohjoisrinteessa, on laaja-alaisina rakkoina Sallan vihreäkivikompleksiin kuuluvaa tummanvihreaa, keskirakeista ja vaihtelevasti suuntautunutta emaksista vulkaniittia. Kivi on melko massamaista, eika siinä erotu vulkaanisia primaarirakenteita. Vaaran etelarinteessa ja Hierikkoselassa koostumukseltaan vastaava kivi on hienorakeista, selvästi suuntautunutta laavaa, jossa esiintyy runsaasti kvartsimanteleita. Vulkaniittijakson keskiosassa, Matsokkaselassa ja Kotiselassa, kivet ovat pääasiassa vihertavanharmaita, hienorakeisia mantelilaavoja. Alueella tavataan myös keskirakeisia, ofiittisia diabaaseja, jotka kemiallisen koostumuksen perusteella edustanevat emaksisten laavojen puolipinnallisia variantteja. Matsokkaselan etelärinteellä on muutamia paljastumia voimakkaasti liuskettunutta, lähes yksinomaan amfibolista koostuvaa kivea, jonka kemiallinen koostumus vastaa komatiittia ja komatiittista basalttia. Muotkaselan tutkimusprofiililla, Sallan vihreakivialueen länsiosassa, kivilajit ovat yksinomaan intermediaarisia ja happamia vulkaniitteja. Muotkaselan

34 itärinteen alaosassa on paljastuneena vihertavanharmaata, andesiittista laavaa, jossa on runsaasti suuria, deformoituneita kvartsi-, amfiboli- ja epidoottimanteleita. Muotkaselan laella on noin 200 m:n levyinen paljastuma-alue, joka koostuu tumrnanharmaista, koostumukseltaan dasiittisista lapilli- ja kidetuffeista. Karbonaattipitoisissa tuffeissa erottuu paikoin mustia, 1-5 mm:n pituisia amfibolineulasia, jotka ovat todennäköisesti karrettumisen synnyttämiä porfyroblasteja. Tuohivaaran itäpuolella, Kenttämaassa, on paljastuneena todennäköisesti Sallan vihreakikompleksiin kuuluvan mantelilaavan ja ylä-lapponisen, pyroklastisen komatiitin kontakti. Voimakkaasti tektonisoituneessa kontaktivyöhykkeessa on kerroksellisessa, ultraemaksisessa lapillikivi-iskoksessa suuria, osittain sulaneita mantelikivifragmentteja. Kontaktin luonteen selvittämiseksi alueelle on kaivettu tutkimusoja. Sarivaara ( ) Sallan vihreakivialueen pohjoisosa on varsin heikosti paljastunutta; laajan Joutsenaavan ja Tenniöjoen koillispuolisen granitoidialueen välillä on paljastumia tavattu vain Sarivaarassa ja Renttimaselassa. Saijan kylän etelapuolella, Sarivaaran laella, kartoitettiin noin 200 m pitkä tutkimusprofiili vihreakivikompleksiin kuuluvan metavulkaniittijakson poikki. Koostumukseltaan intermediaariset ja happamat vulkaniitit ovat vihertavanharmaita, paikoin melko selvästi raitaisia kidetuffeja seka kvartsi- ja amfibolimanteleita sisaltavia laavoja. Kiviin liittyvä magnetiittipirote aiheuttaa aeromagneettiselle kartalle melko voimakkaan anomalian. Tutkimustuloksista Kesän maastotutkimusten seka alustavien hie- ja analyysitutkimusten perusteella Sallan vihreakivialueen pohjoisosaa voidaan luonnehtia seuraavasti: - vihreäkivialue käsittää likimain pohjois-etelasuuntaisen, pohjoisosastaan kapenevan ja samalla luoteeseen kaartuvan vulkaniittijakson, joka rajoittuu lännessä ylä-lapponisiin komatiitteihin. - vulkaniittijaksoon kuuluu koostumukseltaan komatiittisia, basalttisia, andesiittisia, dasiittisia ja ryoliittisia laavoja ja tuffeja. - basalttisissa ja andesiittisissa laavoissa yleisesti esiintyvät mantelirakenteet seka tyynyrakenteiden täydellinen puuttuminen viittaavat laavojen purkautuneen ilmanalaisissa olosuhteissa. - ylä-lapponiset komatiitit ovat litostratigrafiassa vihreäkivikompleksiin kuuluvien, happamien vulkaniittien paalla. Komatiittien tyynyrakenteet osoittavat laavojen purkautuneen veteen.

35 Geofysikaaliset tutkimukset Kelloselän tunnustelumittauksia lukuunottamatta geofysikaaliset tutkimukset rajoittuivat olemassa olevan aineiston keräämiseen ja alustavaan tarkasteluun. Tutkimusalueelta puuttuu sekä korkea- että matalalentokarttoja, joita täydennetään v aikana. Sitävastoin alueelta on saatavissa Rautaruukki Oy:n tekemiä, monipuolisia maanpintamittauksia. Havaintojen yhdistäminen tunnettuihin geologisiin yksiköihin näyttää kohtuullisen selväpiirteiseltä. Alueen tutkimuksissa keskityttiin aikaisemman havaintoja analyysimateriaalin käsittelyyn ja taydentämiseen. Erillisen, stratigrafisesti alhaalla sijaitsevan vulkaniittimuodostuman aseman varmistamiseksi kairattiin loppuvuodesta yksi reikä. Komatiitit Yleistä Komatiittitutkimuksia tehtiin Itä-Lapin alueella liittyen Sallan, Savukosken ja Tuntsan osa-alueiden vulkaniittitutkimuksiin. Tutkimuskohteina olivat ns. Jauratsin jakson komatiitit pohjois-koilliseen ja itä-kaakkoon suuntautuvine jatkeineen; Tutkimusten suunnittelusta ja ohjauksesta on vastannut geologi J. Räsänen. Sallan osa-alueella tapahtuneiden tutkimusten suunnitteluun on osallistunut T. Manninen ja Tuntsan osa-alueella H. Juopperi. Tutkimusojien kaivun ja puhdistuksen on valvonut R. Lampela. Tutkimusojien ja -profiilien detaljikartoituksen ja näytteennoton ovat suorittaneet S. Grönholm ja H. Lonka. P.Virransalo on tehnyt rakennetutkimuksia keskeisillä detaljialueilla. Rakennetulkintaa varten tehdyt geofysikaaliset maastomittaukset on suunnitellut ja tulkinnut E. Lanne. Geologiset tutkimukset Maastotutkimuksia tehtiin keskitetysti Kummitsoivan- Rahkavaaran-Ritaselän alueella (Kuva 12), missä selvitettiin komatiittien sisäisen stratigrafian, koostumusvaihtelun ja purkautumisymparistön lisäksi koko jakson stratigrafista asemaa. Tämän ns. Jauratsin jakson vulkaniittien lateraalista vaihtelua tutkittiin Kiimaselässä ja selvitettiin sen mahdollista yhteyttä Niekkatunturin ja Kuttusvaarojen alueen komatiitteihin (Kuva 15). Kanespellassa ja Tuohivaaran-Mäntyvaaran alueella (Kuva 16) tutkittiin em. vulkaniittijakson lateraalivaihtelua itä-kaakkoissuuntaan.