KIVIMAA-SIHTUUNAN ALUEEN MAAPERÄGEOLOGISET TUTKIMUKSET VUONNA Kooste ja kuvaus kesän kenttätöistä

Transkriptio

1 M 19/2631/-94/1/10 Koskee: 2631 ja 2633 Tervola KIVIMAA-SIHTUUNAN ALUEEN MAAPERÄGEOLOGISET TUTKIMUKSET VUONNA 1994 Kooste ja kuvaus kesän kenttätöistä Pertti Sarala Oulun yliopisto/ Geologian tutkimuskeskus, Pohj.-Suomen aluetoimisto 30.syyskuuta 1994

2 2 Sisällysluettelo Johdanto sivu 3 Yleistä 5 Maaperägeologiset havainnot 6 Tausta 6 Monttututkimukset 6 Lähdeluettelo 8 Lyhenteitä: POS = Pertti Sarala SIR = Seppo Rossi

3 3 KIVIMAA-SIHTUUNAN ALUEEN MAAPERÄGEOLOGISET TUTKIMUKSET VUONNA 1994 Kooste ja kuvaus kesän kenttätöistä Johdanto Kivimaa-Sihtuunan alueella (kuva 1) tutkimuksia on tehty tämän työn puitteissa vuodesta 1992 lähtien. Tuolloin perustettiin yhteistyöprojekti Oulun yliopiston (OY) geologian laitoksen ja Geologian tutkimuskeskuksen (GTK) Pohjois-Suomen aluetoimiston välillä. GTK:ssa se oli aluksi määritelty hankkeena "Tervolan alueen malmipotentiaalin arviointi" ja myöhemmin nimi täydennettiin paremmin toimintaa kuvaavammaksi "Tervolan alueelta tavattujen moreenigeokemian ja lohkareiden kulta-, kupari- ja kobolttiviitteiden arviointi". Varsinaiseksi tutkimusalueeksi rajoitettiin karttalehtien 2544, 2633, 3522 ja 3611 kattama yhtenäinen alue, jossa GTK:lla oli malmilohkarehavaintojen perusteella muutamia kohdealueita. Noilla kohdealueilla suoritettiin maaperägeologisia tutkimuksia, jotka johtivat jatkotoimenpiteisiin Petäjä- ja Vammavaaran alueilla. Tutkimusten ensimmäinen vaihe päättyi keväällä 1994, kun P. Saralan opinnäytetyö (pro gradu) "Glasiaaligeologiset ja malminetsinnälliset maaperätutkimukset Tervolan kirkonkylän koillispuolella, Etelä-Lapissa" hyväksyttiin OY:n luonnontieteellisessä tiedekunnassa. Se toimi samalla projektin maaperägeologisena selvityksenä. Tutkimuksia jatkettiin kohdealueilla myös kesän 1994 aikana mm. syväkairausohjelmalla Petäjävaarassa. Samaan aikaan tutkimuksia tehtiin myös varsinaisen tutkimusalueen ulkopuolella Sihtuunassa (kl ) ja Kivimaassa (kl ). Sihtuunan alueeseen liittyi aluksi pelkästään glasiaaligeologinen kiinnostus OY:n puolelta, mutta tutkimusten aikana alueella heräsi myös malmigeologinen kiinnostus, kun pintalohkarelaskujen yhteydessä löydettiin kobolttipitoisia lohkareita. Kivimaa on jo aiemmin osoittautunut merkittäväksi malminetsintäkohteeksi, sillä Outokumpu Oy on louhinut sieltä kulta-kuparimalmia vuonna 1969.

4 4 Kuva 1. Kivimaa-Sihtuunan alueen tutkimusmonttujen sijoittuminen kartalle. Monttuja on 25 ( ) ja tutkimusojia kaksi (SIR-94-U1 ja U2). Vuosien Sihtuunan monttututkimusalue on rajattu ja viivoitettu alueen keskellä.

5 5 Yleistä Talven 1994 aikana tutkimukset siirtyivät Peräpohjan liuskejakson kallioperäkartoitushankkeen alaisuuteen. Varsinaista maastotyöskentelyä oli neljä kuukautta välisenä aikana. Tutkimusten vastuuhenkilönä GTK:sta on toiminut geologi Seppo Rossi. Kenttätöiden suunnittelusta ja toteutuksesta vastasi FM Pertti Sarala ohjaajinaan OY:n geotieteiden ja tähtitieteen laitokselta (nimi vaihtunut ) professori Risto Aario ja dosentti Vesa Peuraniemi. Muita tutkijoita ovat olleet geologi Matti Äyräs ja geofyysikko Teuvo Pernu. Maastotöissä tutkimusapulaisina ovat toimineet Pekka Puhakka ja Lasse Rauhala. Työskentelyssä perustana on käytetty ilmakuvatulkintaa, jonka perusteella kaivinkonemontutusta on ohjattu tutkimusalueella. Maaperägeologisten tutkimusten tukena on käytetty aiempia tutkimustuloksia, kallioperäkartoitusta ja geofysiikkaa. Kaivinkonetta (urakoitsija K. Kantola) on tutkimusmonttujen kaivamiseen ja peittelyyn käytetty yhteensä 234 tuntia, jona aikana on kertynyt 791 siirtokilometriä. Petäjävaarassa on kesän aikana syväkairattu aiemmissa tutkimuksissa paikallistettua kulta-kuparimineralisaatiota. Vammavaarassa on maaperätutkimuksia jatkettu malmiviitteiden alkuperän selvittämiseksi vaaran lounaispuolella kaivamalla viisi (M-POS-94-M ) tutkimusmonttua. Sihtuunan alueelle on kaivettu 24 kuoppaa (M-POS-94-M ) ja lisäksi on käytetty yhtä avoinna ollutta sorakuoppaa (M-POS-94-M154) havaintojen tekemiseen. Monttuhavainnot on taltioitu lomakkeelle ja dia- sekä negatiivifilmille myöhempää tarkastelua varten. Montuista on otettu moreenigeokemian näytteitä (Vammavaara+Sihtuuna) kpl, rakeisuusanalyysinäytteitä 0+47 kpl, raskasmineraali-näytteitä 6+41 kpl ja kivinäytteitä (kivilajin ja pyöristyneisyyden määritykseen) kpl sekä tehty 4+23 kpl suuntauslaskuja ( kiveä). Havainnot on arkistoitu ja koostettu yhtenäisille havaintolomakkeille syyskuun aikana. Kivimaan alueelle on kaivettu neljä tutkimusojaa lähinnä kallioperäkartoitusta varten, mutta niiden avulla on saatu myös täydentävää tietoa maaperästä. Näytteet on käsitelty siten, että kemialliseen analyysiin ovat menneet kaikki 231 vuoden 1994 näytettä (tilaukset ja 48003) ja niiden lisäksi on analysoitu 149 kpl (tilaukset ja 48004) vuoden 1992 ja -93 näytteitä L- ja K-fraktioiden osalta. Rakeisuusanalyysinäytteet on toimitettu Ouluun maaperägeologian laboratorioon myöhempää tutkimista varten. Raskasmineraalinäytteet on vaskattu ja jäännöksestä on erotettu magnetiitti varsinaisten näytteiden odottaessa jatkokäsittelyä. Kivinäytteistä on määri-tetty

6 6 kivilajit ja pyöristyneisyys 1-5 asteikon mukaisesti. Suuntauslaskutulokset on esitetty ruusudiagrammeilla. Petäjä- ja Vammavaaran osalta kenttähavainnot ja syväkairausta tukevat tulokset on esitetty raportissa M 19/2633/-94/2/10 (Sarala, 1994b), joka on valmistunut 9. syyskuuta Nyt käsillä olevassa raportissa käsitellään Kivimaa-Sihtuunan alueen maaperägeologisia havaintoja kesän 1994 osalta. Muita tutkimuksista tehtyjä raportteja ovat Johansson & Nenonen 1993, Rossi 1992 ja Sarala 1992 ja -93. Kaikkea aineistoa on tarkoitus hyödyntää tekijän lisensiaatin tutkinnossa. Maaperägeologiset havainnot Tausta Vuoden tutkimuksissa kaivinkonekuoppia kaivettiin Sihtuunan poikittaisiin, lohkarepeittoisiin harjanteisiin. Niiden rakenteessa tavattiin joitain peruspiirteitä, joita olivat: a) alimmat kerrokset olivat joko massamaista moreenia tai lajittuneita hiekkoja, b) keskimmäisenä oli silttilinssejä sisältäviä hiekkaisia sorakerroksia, joissa esiintyi deformaatio- ja siirrosrakenteita, c) pintaosassa 0,5-1,0 metrin syvyydellä oli yhtenäinen sora-/hiekkakerros ja d) ylinnä oli ranta-kerrostuma, jonka pinnalla on teräväsärmäinen lohkareikko (Sarala 1993). Harjanteita tarkasteltiin lentokoneesta käsin ja niistä otettiin viistoilmakuvia syksyllä Myös Kivimaassa kaivettiin muutamia tutkimusmonttuja ja kuvattiin maapeitettä louhoksen ympärillä. Maapeitteen havaittiin olervan kallion topografiaa myötäilevää peitemoreenia, jonka aines oli kulkeutumiseltaan lyhytmatkaista ja paikoin jopa rapakalliomaista moreenia. Monttututkimukset Kesällä 1994 kaivetut montut kartoittivat Sihtuunassa aiemmin kaivettujen kuoppien ympäristön maapeitettä. Tutkimukset kohdistuivat länsi-itä-suuntaisesti Santalampi-Isolehto-Maajärvi-linjalle (kts. kuva 1). Moreenipeitteessä erottui kolme selvää fasiesta. Alin oli tiukkaan pakkautunutta, sinertävän harmaata, runsaasti hienoainesta sisältävää moreenia eli tummaa moreenia (vrt. Rainio & Lahermo, 1984), jonka suuntaus vaihteli 260 o -300 o. Sen päällä oli runsaskivinen, yleensä massamainen, mutta monin paikoin myös siltti- ja/tai hiekkaraitoja

7 7 sekä linssejä sisältävä moreenipatja, jossa voimakkaimpana erottuivat 270 o :een ja 330 o :een suunnat. Ylinnä oli deformaatio- ja valumisrakenteista, suhteellisen löyhästi pakkautunut ja huonosti suuntautunut moreenipatja, jossa kivien suuntaus oli huono jota oli usein vaikea erottaa omaksi yksikökseen. Näitä peitti vaihtelevan paksuinen, huuhtoutunut rantakerrostuma yleensä suurien (monin paikoin paikallisten) lohkareiden verhoamana. Kalliota ei tavoitettu yhdessäkään montussa, vaikka monttujen keskimääräinen syvyys oli 4,3 m. Kivimaahan kaivetut tutkimusojat SIR-94-U1 ja U2 sekä kaksi muuta lähinnä kokeiluluonteista ojaa tukivat aiempia havaintoja moreeniaineksen paikallisuudesta ja rapakalliomaisuudesta. Ojat U1 ja U2 olivat muutaman kymmenen metriä pitkiä ja niissä moreenin paksuus vaihteli nollasta 2-3 metriin. Ojat on jätetty kallioinformaationsa vuoksi auki. Tutkimuksia on suunniteltu jatkettavan, mikäli rahoitus järjestyy, edellä kuvatuilla alueilla vuosina 1995 ja -96. Tarkempia tutkimuksia vaativat mm. moreenigeokemiallisten piirteiden suhteet moreenin muihin tekstuuri- ja struktuuriominaisuuksiin sekä kallioperään kaikilla kohdealueilla ja maapeitteen geneettinen tarkastelu Kivimaa-Sihtuunan alueella. Tervolassa 30. syyskuuta 1994 Pertti Sarala

8 8 Lähdeluettelo Johansson, P. & Nenonen, J. (1993). Malminetsinnälliset maaperätutkimukset Petäjävaaran, Vammavaaran ja Kivimaan alueilla vuosina Raportti P , 11 s., 10 liitettä. Rainio, H. & Lahermo, P. (1984). New aspects on the distribution and origin of the so-called dark till. Teoksessa: Ten Years of Nordic Till Research, L-K. Köningsson (toim.). Striae 20, Rossi, S. (1992). Tervolan alueelta tavattujen moreenigeokemian ja lohkareiden kulta-, kupari- ja kobolttiviitteiden malmipotentiaalin arviointi, kuvaus kesällä 1992 suori-tetuista tutkimuksista ja niiden alustavista tuloksista. Raportti M 19/2633/-92/2/10, koskee: 2544, 2631, 3522 ja 3611, 11s., 1 liite. Sarala, P. (1992). Tervolan alueen malmipotentiaalin arviointi, maastotutkimukset vuonna Raportti M 19/2633/-92/3/10, 15 s., 11 liitettä. (1993). Hanke 13206: Tervolan alueelta tavattujen moreenigeokemian ja lohkareiden kulta-, kupari- ja kobolttiviitteiden arviointi, maastotutkimukset vuonna Raportti M 19/2633/-93/1/10, 7 s., 4 liitettä. (1994a). Glasiaaligeologiset ja malmietsinnälliset maaperätutkimukset Tervolan kirkonkylän koillispuolella, Etelä-Lapissa. Oulun yliopiston geologian laitos, syventävien opintojen tutkielma (pro gradu), 81 s., 11 liitettä. (1994b). Moreenigeokemiallisia havaintoja Petäjä- ja Vammavaarassa syksyllä Raportti M 19/2633/-94/2/10, 25 s., 10 liitettä.