Inarin kalliokulta: kuinka se tehtiin (ehkä)

Transkriptio

1 Kuva: Ville Vesilahti Inarin kalliokulta: kuinka se tehtiin (ehkä) Geologian tutkimuskeskus

2 "Ivalonjoen alue" Saarnisto & Tamminen (1987) Kvartsi-hematiittijuoni Kvartsi-karbonaattijuoni

3 Hematiittikivet Vuijemijoki Sotajoki Härkäselkä V. Saarinen 1975, liitekartta 1 GTK:lle tehdyssä raportissa Mäkärä Tankavaara Siikalehto

4 Mäkärän juonet 200 m Hematiittijuoni Serisiittiytynyt gneissi Piirros: JT Ollila, 1976

5 Mäkärän alajuoni osa 1975 kaivannnoista 1 ja 2 Yksinkertaistettu JT Ollilan piirroksesta m

6 Inarin kalliokulta Suuret rakenteet määrävät sijainnit: juonten pääsuuntina koillinen lounas, pohjoisluode eteläkaakko Breksiaa, lähes aina, eikä vain yksittäisiä juonia <=> kallioperän särkyminen Mäkärä Breksia = kivimurskaleista ja niiden välisestä aineksesta (juoniverkosto) koostuva seoskivi Kuva: Ville Vesilahti

7 Inarin kalliokulta Usein juonissa kvartsi-hematiitti + rikkikiisu Myös kvartsi-karbonaattijuonia, joissa ei havaintoa rautaoksidista, mutta on kultaa ja viitteet rikkikiisusta Hematiitin seurassa usein myös magnetiittia, ja hieman kuparikiisua Kulta ja/tai elektrum sekä kuparikiisu rikkikiisussa, paikoin myös hematiitissa Havaittu myös: baryyttiä, vismutti- ja telluurimineraaleja, albiittia

8 Inarin kalliokulta Juoniin rikastunut paitsi kulta ja rauta, myös: vismutti, seleeni, telluuri, kupari ± antimoni, arseeni, barium, volframi Juonten ympärillä kivet muuttuneet: Maasälpien tilalla hienorakeista vaaleaa kiillettä Biotiitin tilalle tullut kloriittia Lisäksi kiveen tullut rikkikiisua ja hematiittia tai magnetiittia pirotteena

9 Inarin kalliokulta Tulkintaa: Juonet syntyneet mineraalien saostuessa kuumista liuoksista, joissa oli: vettä, klooria, rautaa + vähän muita metalleja; missä suoloja oli vähän, siellä oli runsaammin hiilidioksidia Kuuma suolainen liuos on hyvä kuljettamaan mm. rautaa, kuparia, hopeaa (hapan ja hapettunut litku kuljettaa myös kultaa) Kuuma hiilidioksipitoinen liuos, jos siinä on vähänkin rikkiä, kuljettaa hanakasti kultaa, vismuttia, telluuria, arseenia, antimonia, hopeaakin, mutta heikosti rautaa ja kuparia

10 Kuinka liuennut kulta jää kiveen - 1 Kuuma vesiliuos kuljettaa kullan rikkiyhdisteenä* Maanjäristykset avaavat kulkuteitä => äkillinen paineen lasku => kaikki saostuu mitä liuos kuljettaa 1 mm 100 m kultaa 1 cm * ± arseeniyhdiste, telluuriyhdiste kvartsijuoni Kuva: Reijo Lampela

11 Kuinka liuennut kulta jää kiveen - 2 Liuoksen rikki* reagoi kiven raudan kanssa Mäkärä: Rikkikiisua (Py) ja kultaa (Au) => Kultaa kuljettanut rikkiyhdiste hajoaa => Syntyy rikkikiisua** ja kultarakeita kiveen * ± vismutti (Bi), arseeni (As), telluuri (Te) ** ± vismutti-, arseenitelluurimineraaleja Kuva: Ville Vesilahti 0,2 mm

12 Rautaoksidi-kupari-kulta (IOCG) Kuumien vesiliuosten tuottamia malmeja, joissa on >10 % magnetiittia ja/tai hematiittia sekä kuparirautakiisuja ja kultaa Kolarin ja Pajalan rautamalmit Suuria kulta-kupari- ja rautamalmeja Australiassa, Chilessä, Perussa ja Brasiliassa Pienempiä mm. Kanadassa, USA:ssa, Meksikossa, Kiinassa, Iranissa, Turkissa, Espanjassa...

13 Välipuhe: alkuaineiden lyhenteet Ag = hopea As = arseeni Au = kulta Ba = barium Bi = vismutti Co = koboltti Cu = kupari F = fluori Fe = rauta Mo = molybdeeni P = fosfori S = rikki Se = seleeni Sn = tina Te = telluuri Ti = titaani U = uraani W = volframi REE = "harvinaiset maametallit"

14 IOCG, tyypillistä: Metallit: Fe-Cu-Au ± Ag, Ba, Bi, Co, F, Ni, Te, Mo, P, Sn, U, REE,... Cu-Fe kiisuja + rautaoksideja; kulta seuraa kiisuja Vähän rikkiä, paljon rautaa => Rautaoksideja paljon enemmän kuin kiisuja Breksiarakenteet* tavallisia Laajalti albiittiutumista Malmiliuos hapettunut ja suolainen Suurympäristö "ekstensionaallinen" eli laajeneva, leviävä Yhteys magmoihin epäselvä, mutta paikoin osoitettu A-tyypin graniitiin (Nattaset ovat tällaisia graniitteja) * Breksia = kivimurskaleista ja niiden välisestä aineksesta (juoniverkosto) koostuva seoskivi. Kallioperän särkyminen

15 Sue Dianne, Kanada: Hematiittia Musta hematiitivaltainen juoniaines breksioi vulkaniittia, jossa heikko hematiittipirote (siksi kivi on punainen) Kuva: Louise Corriveau 1 cm

16 Sue Dianne, Kanada: Epidoottia Sinertävän musta rautaoksidivaltainen juoniaines breksioi graniittia, jossa hematiittipirote 17 Mt malmia jossa 2,7 g/t Ag, 0,72 % Cu Hematiittia, magnetiittia

17 IOCG: Hematiitijuonten breksioimaa graniittia Olympic Dam, Australia: 9230 Mt: 0,86 % Cu, 0,33 g/t Au, 0,027 % U 3 O 8, 1,5 g/t Ag Alvo 118, Caracas, Brasilia: 170 Mt: 1,0 % Cu, 0,3 g/t Au Kuvat: Roberto Xavier

18 Narkken, P-Ruotsi Juonet: hematiitti + magnetiitti + epidootti Murskaleet: kvartsiutunutta vulkaniittia Koostumus: % Fe 2 O 3, % P 2 O 5, % S, % Cu, hiukan kultaa Kuva: Tero Niiranen

19 Ernest Henry, Australia Murskaleet: Hematiittivaltainen vulkaniitti Välimassa: hematiitti + magnetiitti + rikkikiisu + kuparikiisu Malmi: 250 Mt, 1 % Cu, 0,5 g/t Au 5 cm Kuva: Reijo Lampela

20 Inari 1,8 miljardia vuotta sitten? syvyys maan pinnasta 50ºC 200ºC Pohjavesiä Savi- ja hiekkakiviä: suolaisia huokosvesiä 0,5 1 km 2 km 5 km 300ºC 400ºC Kallioperän särkymisvyöhykkeitä 10 km km km

21 Inari 1,8 miljardia vuotta sitten? syvyys maan pinnasta 0,5 1 km 50ºC Savi- ja hiekkakiviä: suolaisia huokosvesiä 200ºC 300ºC 400ºC Pohjavesiä Suolaisia, lämpimiä vesiä Basaltteja, gabroja, mustaliuskeita: metalleja km 2 km 5 km 10 km km

22 Inari 1,8 miljardia vuotta sitten? syvyys maan pinnasta 0,5 1 km 50ºC Savi- ja hiekkakiviä: suolaisia huokosvesiä 200ºC 300ºC 400ºC Pohjavesiä Suolaisia, lämpimiä vesiä Basaltteja, gabroja, mustaliuskeita: metalleja km 2 km 5 km 10 km km Suuria massoja gabromagmaa (~ km 3 )

23 Inari 1,8 miljardia vuotta sitten? syvyys maan pinnasta 0,5 1 km 50ºC Savi- ja hiekkakiviä: suolaisia huokosvesiä 200ºC 300ºC 400ºC Pohjavesiä Suolaisia, lämpimiä vesiä Basaltteja, gabroja, mustaliuskeita: metalleja km 2 km 400ºC 5 km 10 km km Suuria massoja gabromagmaa (~ km 3 )

24 Inari 1,8 miljardia vuotta sitten? syvyys maan pinnasta 0,5 1 km 300ºC 400ºC Pohjavesiä 50ºC Savi- ja hiekkakiviä: suolaisia huokosvesiä 200ºC Suolaisia, lämpimiä vesiä Basaltteja, gabroja, mustaliuskeita: metalleja 2 km 400ºC 5 km 10 km km Suuria massoja gabromagmaa (~ km 3 ) km

25 300ºC Inari 1,8 miljardia vuotta sitten? 400ºC Kultaa saostuu juoniin Pohjavesiä 50ºC Savi- ja hiekkakiviä: suolaisia huokosvesiä 200ºC Suolaisia, lämpimiä vesiä Basaltteja, gabroja, mustaliuskeita: metalleja syvyys maan pinnasta 0,5 1 km 200ºC Au, Ag 400ºC 2 km 5 km 10 km km Suuria massoja gabromagmaa (~ km 3 ) km

26 50ºC Inari 1,8 miljardia vuotta sitten? Kultaa saostuu juoniin Pohjavesiä syvyys maan pinnasta 0,5 1 km 200ºC Au, Ag 2 km 200ºC Lämpimiä vähäsuolaisia vesiä 400ºC 5 km 300ºC 400ºC Basaltteja, gabroja, mustaliuskeita: metalleja 10 km km km Suuria massoja gabromagmaa (~ km 3 )

27 Maan pinnalle tulee kiehuvaa vettä, mutta ei kultaa eikä hopeaa 27 Etunimi Sukunimi

28 Matkalle jää metalleja... ja kaikki mikä kiiltää voi olla kultaa 1 cm Twin Hills, Queensland, Australia Guanaco, Atacama, Chile Kuvat 1 cm

29 50ºC Inari 1,8 miljardia vuotta sitten? kvartsi-hematiiti- ja kvartsi-karbonaattijuonia Pohjavesiä syvyys maan pinnasta 0,5 1 km 200ºC Au, Ag 2 km 200ºC 300ºC 400ºC Lämpimiä vähäsuolaisia vesiä Basaltteja, gabroja, mustaliuskeita: metalleja 400ºC 5 km Nattaset 10 km km Suuria massoja gabromagmaa?? (~ km 3 ) km

30 Inari nyt 200ºC Au, Ag 400ºC kvartsi-hematiiti- ja kvartsi-karbonaattijuonia Nattaset 5-10 km km Suuria massoja gabroa (~ km 3 ) km

31 Inarin kalliokullan resepti Vettä sisään Lämmitetään, kuumennetaan lisää Puristellaan ja levitellään joka välissä Lisätään reilusti suolavettä, hiilidioksidia ja rautaa Mausteeksi hiukan rikkiä, kultaa ja puolimetalleja Kuumennetaan lisää Lasketaan painetta ja kiehutetaan