Hämeen malmipotentiaali: kallioperäkartan päivitys

Transkriptio

1 Raportti 76/ Hämeen malmipotentiaali: kallioperäkartan päivitys Hannu Mäkitie, Pekka Sipilä, Niilo Kärkkäinen, Markku Tiainen

2 1 GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS KUVAILULEHTI Päivämäärä / Dnro Hannu Mäkitie, Pekka Sipilä, Niilo Kärkkäinen, Markku Tiainen Tekijät Raportin nimi Hämeen malmipotentiaali: kallioperäkartan päivitys Raportin laji Malmipotentiaaliraportti Toimeksiantaja GTK Tiivistelmä Raportissa kuvataan Hämeen malmipotentiaali -hankkeessa vuosina suoritetun kallioperäkartoituksen tuloksia ja muutoksia alueelliseen yksikköjaotteluun, Tuloksilla päivitetään GTK:n DigiKP- ja Finstrati-tietokantoja. Tutkimusalueen (ns. Hämeen vyöhyke) suprakrustiset kivilajit on yksikköluokiteltu Loimaan ja Forssan suiteihin, joiden vulkaniitit on edelleen jaettu 4 eri seurueeseen: Renkajärvi, Forssa, Loimaa ja Nuutajärvi. Geokemiallisin perustein Renkajärven seurueen vulkaniitit edustavat merellisen maankuoren repeämäympäristöä. kun taas Forssan, Loimaan ja Nuutajärven seurueiden vulkanismi on pikemminkin yhdistettävissä saarikaariympäristöön. Uusi jaottelu on tarpeellinen, koska seurueiden kivilajeissa tavataan useita mineralisaatioita. Tutkimusalueen granitoidit jaettiin 28 eri intruusioon, joille on annettu oma nimi. Nämä syväkivet pääasiallisesti kiteytyivät ~1886 Ma vuotta sitten. Valtakivenä on deformoitunut granodioriitti, mutta myös graniitteja ja tonaliitteja on paikoin runsaasti. Lisäksi on hiukan nuorempaa mikrokliinigraniittia. Kemiallisesti selvimmin peralumiiniset intruusiot keskittyvät tutkimusalueen keski-koillisosaan, missä on havaittu mineralisoitumista. Asiasanat (kohde, menetelmät jne.) Vulkaniitit, granitoidit, geokemia, seurue, litodeemi, yksikköjaottelu Maantieteellinen alue (maa, lääni, kunta, kylä, esiintymä) Suomi; Kanta-Häme: Hämeenlinna, Janakkala, Hattula, Hausjärvi, Riihimäki, Loppi, Tammela, Forssa, Jokioinen, Ypäjä, Humppila; Varsinais-Suomi: Somero, KoskiTl, Marttila, Loimaa, Oripää, Pöytyä, Aura, Mynämäki, Nousiainen, Rusko, Lieto; Satakunta, Huittinen, Köyliö, Säkylä; Uusimaa: Mäntsälä, Hyvinkää, Karkkila, Nummi-Pusula; Pirkanmaa: Akaa, Urjala, Punkalaidun Karttalehdet L34, L42, L44,L43,M33, M41 Muut tiedot Arkistosarjan nimi Raportti Arkistotunnus 76/2016 Kokonaissivumäärä 31 Kieli Suomi Hinta Julkisuus julkinen Yksikkö ja vastuualue Alueellinen geotieto Allekirjoitus/nimen selvennys Hannu Mäkitie Hanketunnus , Allekirjoitus/nimen selvennys

3 2 Sisällysluettelo sivu 1 JOHDANTO Vanhat kallioperäkartat Kartoitus Petrologiset kemian analyysit Mikroskooppitutkimukset Tutkijat 4 2 KALLIOPERÄKARTAN PÄIVITYS Materiaali DigiKp-karttatietokanta Projektikartta Yksikköjaottelu 8 3 VULKANIITIT Renkajärven seurue Renkajärven seurueen mineralisaatioista Forssan seurue Forssan seurueen mineralisaatioista Loimaan seurue Loimaan seurueen mineralisaatioista Nuutajärven seurue Nuutajärven seurueen mineralisaatioista 19 4 GRANITOIDIT Luokittelu Granitoidien litodeemeja Granitoiden suhteesta alueen malmipotentiaalisuuteen 25 KIRJALLISUUSVIITTEET 25 LIITE 1 31

4 3 1 JOHDANTO Tämä raportti liittyy Geologian tutkimuskeskuksen (GTK) Etelä-Suomen aluetoimistossa vuosina toteutettuun hankkeeseen Hämeen malmipotentiaalin arviointi (hankenumero ). Hankkeen yhtenä päämääränä oli vanhentuneen karttaaineiston uudistaminen Hämeen alueella. Tutkimusaluetta kutsuttiin myös nimellä Hämeen vyöhyke (Kuva 1). Hämeen vulkaniittien luokittelua ja alueellista jaottelua on kuvattu Sipilän ja Kujalan (2014) raportissa. Vastaavasti Hämeen granitoidien luokittelua ja spatiaalista ryhmittymistä on selvitetty Mäkitien ym. (2016) raportissa. Hankkeen maastokartoitukset samoin kuin litogeokemialliset ja petrografiset tutkimukset päivittivät samalla GTK:n digitaalista kallioperäkarttaa (DigiKP-karttatietokanta), joka paljolti perustuu geofysiikan lentoja edeltäneeseen havaintoaineistoon Etelä-Suomessa. Tuloksilla päivitettiin myös GTK:n geologista Finstrati-yksikkötietokantaa. Vanhat kallioperäkartat Hämeen vyöhykkeen (Kuva 1) alueelta julkaistut 1: kallioperäkartat ja niihin kuuluvat selityskirjat ovat pääosin luvulla. Alue sijoittuu 18 karttalehdelle vanhassa 1: KKJ-karttalehtijaossa (Liite 1). Uudessa UTM-karttalehtijaossa alue sijoittuu 7 karttalehdelle, mutta nykyisin GTK:n kallioperäkartoitus ei ole enää sidottu karttalehtijaotukseen. Kartoitus tehdään erilaisissa projekteissa temaattisena ja tulokset siirretään soveltuvin osin DigiKP-karttatietokantaan. Näistä ainoastaan kolme karttalehteä, 1044, 1133 ja 1134 on julkaistu kartta-alueen aerogeofysikaalisen matalalennon valmistuttua. Eli käytännössä Hämeen vyöhykkeen vanhat kallioperäkartat perustuvat paljastumahavaintoihin ja ovat laadittu ilman matalalentogeofysikaalista dataa. Kartoitus Rajallisten resurssien takia hankkeen tekemä kallioperäkartoitus painottui Hämeen vyöhykkeen keskiosiin Forssan, Tammelan ja Kalvolan seudulle (ks. Kuva 1A). Nämä alueet valittiin kartoituksen pääasialliseksi kohteeksi, koska siellä oli samaan aikaan suurin malmipotentiaalinen aktiviteetti. Kallioperäkartoitusta tehtiin myös muualla Hämeen vyöhykkeen alueella, mutta ei yhtä systemaattisesti. Vähimmälle huomiolle jäivät alueen länsi- ja eteläosat, missä ei käytännössä ollut hankkeen puitteissa aktiivista toimintaa. Siellä turvauduttiin aikaisempiin tutkimuksiin (mm. Hakkarainen 1994; Nironen 1999; Kärkkäinen ym. 2000; Väisänen & Westerlund 2007). Maastokartoituksessa havainnot talletettiin kannettavalla maastotietokoneella käyttäen Kapalo-ohjelmaa. Kallioperähavaintoja kertyi 1190 kpl. Luvussa ovat mukana myös vuosien terraanirajatulkinnan havainnot 174 kpl (Sipilä ym. 2011) sekä Hannu Idmanin havainnoista Kapalo ohjelmalla numeeristetut 401 havaintoa. Kaikki havainnot on siirretty GTK:n geotietoytimeen. Kapalo-havaintoihin linkittyviä paljastumakuvia luovutettiin 1200 kpl liitettäväksi GTK:n kuva-arkistoon, samoin kuin 137 kpl Hannu Idmanin alueelta ottamista dioista skannattuja paljastumakuvia.

5 4 Vulkaniitit Petrologiset kemian analyysit Vulkaniiteista tehtiin kemiallisia kokokivianalyysejä hankkeessa otetusta 216 näytteestä. Pääalkuaineet analysoitiin XRF-menetelmällä (briketti) ja hivenalkuaineet ICP-MS, ICP- OES ja ICP-AES tekniikoilla (osasta analysoitiin myös Au, Pt ja Pd). Hiilimääritykset tehtiin hiilianalysaattorilla sisältäen osasta näytteitä myös karbonaattimäärityksen. GFAAS tekniikalla määritettiin osasta näytteitä Au, Bi, Sb, Se ja Te. Kaikki analyysit tilattiin Labtium Oy:ltä. Uusien analyysinäytteiden lisäksi hyödynnettiin Hämeen vyöhykkeeltä GTK:n kalliogeokemian (57 kpl) ja Lahtisen (1996) (21 kpl) analyysiaineistoja sekä Hannu Idmanin XRF-analyysejä (69 kpl) vuosilta Granitoidit Uusi tutkimusaineisto oli otettu hankkeen porfyyrimalmikriittisten granitoidien kartoitusten yhteydessä, erityisesti Forssan, Humppilan, Urjalan, Hämeenlinnan ja Kalvolan alueilta. Niistä tehtiin kemiallisia kokokivianalyysejä yhteensä noin 90 kpl. Pääalkuaineet analysoitiin XRF-menetelmällä (briketti) ja hivenalkuaineet ICP-MS, ICP-OES ja ICP-AES tekniikoilla (osasta analysoitiin myös Au, Pt ja Pd). Analyysejä ja vastaavaa tietoa granitoideista saatiin myös vanhoista karttalehtiselityksistä, valtakunnallisen litogeokemiallisen kartoituksen datasta (Rasilainen ym. 2007) ja opinnäytetöistä (esim. Perälä 2003; Heino 2006; Lahtinen 1996) sekä Humppilan kartoituskurssin näytteistä (Sipilä 2006). Kaikkiaan Hämeen grantoidien luokittelun käytössä oli 160 kokokivianalyysiä. Mikroskooppitutkimukset Vulkaniiteista tehtiin ja tutkittiin 222 kpl kiillotettua ohuthiettä. Kaikki hietiedot talletettiin Kapalo-ohjelmalla. Hieet luovutettiin Seula-hankkeelle arkistoitavaksi, samoin kuin Seulahankkeen vaatimusten mukaan luetteloidut ja kallioperätiedonkeruun arkistointiohjeiden mukaan valitut 228 vasaranäytettä (kivestä tehty analyysi, ohuthie tai muuten edustava näyte). Kaikista hankkeen analysoimista granitoidinäytteistä tehtiin kiillotettu ohuthie. Niiden tietoja ei ole viety tietokantaan. Tutkijat Hankkeen kallioperätutkimuksista vastasivat geologit Pekka Sipilä ja Markku Tiainen. Tutkimusalueen pohjoispuolella olevan Pirkanmaan vyöhykkeen vastaisen terraanirajan tulkintaan vuosina 2008 ja 2010 osallistuivat geologit Pekka Sipilä, Markku Tiainen ja Jussi Mattila (Sipilä ym. 2011). Malmipotentiaali-hankkeessa suoritettujen maastotöiden määrä vaihteli vuosittain. Varsinkin vulkaanisten ja graniittisten kivien kartoituksessa oli tuolloin mukana Sipilän ja Tiaisen lisäksi myös geologian opiskelijoita; Jarkko Klami vuosina 2011 ja 2012, Antti Martikainen vuonna 2011 ja Juho Haverinen vuonna Digitaalisesta karttatyöskentelystä suurimman osan toteutti tutkimusassistentti Hannu Kujala. Projektikartan viimeistelivät Anneli Lindh ja Kirsti Keskisaari.

6 Sipilä ja Kujala (2015) ovat laatineet alueen vulkaanisille kiville uuden luokittelun ja geologi Hannu Mäkitie laati maastotöiden jo päätyttyä lähinnä kirjallisuusselvityksenä alueen granitoidien kuvauksen ja luokittelun (Mäkitie ym. 2016). Granitoidien analyysinäytteiden valinnan ja tilaukset tekivät Niilo Kärkkäinen ja Pekka Sipilä. 5 2 KALLIOPERÄKARTAN PÄIVITYS Materiaali Keskeisenä apuna DigiKP:hen liitettävän projektikartan laadinnassa olivat geofysiikaaliset matalalentoaineistot. Niiden avulla voitiin tarkentaa vanhojen, osin ennen aerogeofysiikkaa ( ) laadittujen 1: kallioperäkarttojen kivilajirajoja. Apuna projektikartan laadinnassa oli myös alueelta kertynyt muu GTK:n geofysiikan maastomittausaineisto. Muita hyödynnettyjä kartta-aineistoja olivat GTK:n, Outokumpu Oy:n ja Rautaruukki Oy:n malmiaiheiden kallioperän detaljikartat, joihin usein liittyy myös kairauksista saatua informaatiota. Outokumpu Oy on laatinut alueelta 1: karttajaon mukaisia kallioperäkarttoja, jotka olivat käytettävissä. Myös GTK:n yliopistoille järjestämien kartoituskurssien kartat perustuivat uusiin havaintoihin (Nironen 2006; Sipilä 2006). Alueelta on tehty useita opinnäytteitä ja erillisiä tutkimuksia (Vuori 1999; Borgström 2000; Eloranta 2000; Perälä 2003; Heino 2006; Lahtinen 2006; Etelämäki 2007; Voipio 2008; Raitala 2008; Klami 2013), joihin liittyviä kallioperäkarttoja on myös käytetty apuna projektikartan laadinnassa. Myös Hannu Idmanin karttaluonnokset vuosien maastotöistä olivat käytettävissä. Kaikki Idmanin alkuperäiset maastohavainnot olivat myös paperiversioina, tosin merkittävästä osasta puuttuivat koordinaattitiedot. Näistä havainnoista numeeristettiin Kapalo ohjelmalla 401 kpl lähinnä Renkajärven seurueen länsiosista ja lopuksi siirrettiin geotietoytimeen. Geotietoytimessä jo olevat GTK:n havainnot vuodesta 1980 lähtien olivat käytettävissä, mukaan lukien GTK:n yliopistoille järjestämien kartoituskurssien 954 havaintoa Forssan Eerikkilän alueen vuoden 2003 kurssilta (Nironen 2006) ja 526 havaintoa Humppilan vuoden 2006 kurssilta (Sipilä 2006). Myös Outokummun malminetsinnän maastohavaintoja hyödynnettiin. Laadullisesti Idmanin havainnot ovat erinomaisia, ja kartoituskurssien havainnot ovat luotettavia, koska ne on tehty opettajien valvonnan alaisuudessa. GTK:n ja Outokummun kesäapulaisten vanhoihin havaintoihin on suhtauduttu osin varauksellisesti. Kuvassa 1 on projektikartan laadinnassa käytettyjen kartta- ja havaintoaineistojen sijainti Hämeen vyöhykkeen alueella.

7 6 A) B) Kuva 1. Tutkimusalueen (Hämeen vyöhyke) rajaus ja DigiKP projektikartassa käytettyä aineistoa. (A) Tutkimuskohdealueet ja hankkeen pääasiallinen kallioperäkartoitusalue; (B) Havaintopisteet: GTK: vihreät pisteet; OKU: ruskeat pisteet.

8 7 2.2 DigiKp-karttatietokanta Hämeen vyöhykkeen alueelta laaditun DigiKP kallioperäkartan ja siihen liittyvän litostratigrafisen yksikkötietokannan (Finstrati) ensimmäinen versio perustui suurelta osin vanhoihin 1: mittakaavaisiin kallioperäkarttoihin, jotka on tehty pääosiltaan laadittu maastohavaintojen ja korkealentogeofysiikan perusteella. Silloin ainoastaan Loimaan seudulta hyödynnettiin uudempaa kartoitusaineistoa (Nironen 1999). Hankkeen lopussa (2015) uudistetussa karttaversiossa (= projektikartassa) kivilajipolygonien rajaviivoja tarkennettiin pääosin matalalentogeofysiikan perusteella. Apuna oli myös paikallisia painovoimamittausprofiileita. Lisäksi hyödynnettiin eri tutkimuksissa kertynyttä detaljikartta-aineistoa. Kuten oli jo mainittu, hankkeen kallioperäkartoitus painottui Hämeen vyöhykkeen keskiosiin (ks. Kuva 1A), koska siellä oli samaan aikaan suurin malmipotentiaalinen aktiviteetti. GTK:n havainnot vuodesta 1980 lähtien olivat käytettävissä, samoin Outokumpu Oy:n havainnot sekä Forssan ja Humppilan kartoituskurssien havainnot. Kuvassa 1 on projektikartan laadinnassa hyödynnettyjen aineistojen sijainti Hämeen vyöhykkeen alueella. Kuva 2. Hämeen malmipotentiaali -hankkeessa luokiteltujen uusien suprakrustisten seurueiden rajaukset DigiKP-karttatietokannan (vuoden 2016 versio) päällä.

9 8 2.3 Projektikartta Yksikköjaottelu Projektikartan vulkaniittien yksikköluokittelu tehtiin noudattaen litodeemista yksikköjaottelua (Strand ym. 2010). Suprakrustisten kivien jaottelussa Hämeen vyöhyke on osa Etelä-Suomen superseuruetta (engl. supersuite). Granitoidien luokittelun tuloksena tehtiin ehdotus niiden jakamisesta 28 erinimiseen intuusioon. Näistä uusista intruusioista on suuri osa aivan viime aikoina viety omina litodeemeinä GTK:n DigiKP- ja Finstratitietokantoihin. Pääosin vulkaniittien geokemian ja myös litologisten eroavuuksien perusteella tutkimusalueen superseurue voitiin jakaa suprakrustisten kivien osalta neljään seurueeseen (engl. suite). Ne nimettiin paikannimien ja yksikköluokittelun mukaan seuraavasti: Renkajärven seurue, Forssan seurue, Loimaan seurue ja Nuutajärven seurue. Kuvassa 2 on seurueiden sijainti vuoden 2016 DigiKP kallioperäkartalla. Lisäksi projektikartasta tehtiin erillinen raportti, jonka tuli kattaa aluekuvauksen, lähtöaineistot ja niiden kuvaukset, litologiset kuvaukset, yksikkökuvaukset mahdollisista muutoksista aikaisempaan karttaversioon ja liitekartan. DigiKP-karttakannassa oleva syväkivien luokittelu vuonna 2016 on kuvassa 3A ja nyt ehdotetut 28 uutta granitoidi-intruusiota sijainteineen ja nimineen näkyvät kuvassa 3B. A) Kuva 3. (A) Hämeen tutkimusalueen syväkivet DigiKP kallioperäkartalla vuonna 2016 ennen päivitystä, ja (B) Hämeen malmipotentiaali -hankkeessa ehdotettujen uusien granitoidialueiden rajaukset ja nimet. Sinisellä katkoviivalla on rajattu koostumukseltaan selvimmin peralumiiniset intruusiot.

10 9 B) Kuva 3. Jatkuu Kallioperän yksikkökuvaukset päivitettiin Finstrati-järjestelmään uudistetun käyttöliittymän kautta. Unit -alasivulla kuvattiin yksikön nimi, nimen alkuperä ja historia, yksikön luokitus ja yleiskuvaus, mahdollinen ikätieto, yksikön paksuus, litogeokemia ja mineralogia. Lithology/genesis -alasivulla kuvattiin yksikön litologia, yksikön genesis ja muodostumisympäristö, korreloituvat yksiköt. Isotopic data -alasivun tiedot tulivat suoraan isotooppilaboratoriosta. Type area -alasivulla kuvattiin yksikköä parhaiten kuvaavia tyyppialueita. Figures -alasivu ei ollut vielä käytössä. 3 VULKANIITIT Hämeen vyöhykkeen suprakrustisista kivistä vulkaaniitit ovat enemmistönä. Hakkarainen (1994) jakoi Hämeen vyöhykkeen suprakrustiset kivet Forssan ja Hämeen ryhmiin: Forssa ryhmän edustaessa saarikaarikaariympäristön vulkanismia ja Hämeen ryhmän merellistä maankuoren repeämäympäristöä. Forssa ryhmää hän piti vanhempana kuin Häme ryhmää.

11 10 Lahtinen (1996) puolestaan luokitteli Tampereen, Pirkanmaan ja Hämeen vulkaniitit kahdeksaan geokemialliseen ryhmään. Niistä neljä on Hämeen vyöhykkeen alueella, missä luokittelu mukaili Hakkaraisen (1994) jakoa, kuitenkin niin, että selvää ikäeroa Forssan ja Hämeen ryhmien välillä ei ole. Malmipotentiaali -hankkeessa käytettävissä olevan kattavamman analyysiaineiston ansiosta voitiin vulkaniittien alueellista jaottelua tarkentaa ja tietyiltä osin myös muuttaa (Sipilä & Kujala 2014). Geokemian lisäksi maastotyöt täydensivät omalta osaltaan jaottelua. Myös varsin laajaa GTK:n ja eri yhtiöiden tutkimus- ja malminetsintäaineistoa hyödynnettiin. Eri seurueet on määritelty seuraavasti (Sipilä & Kujala 2014): Renkajärven seurue koostuu pääosin mafisista vulkaniiteista. Forssan seurue koostuu pääosin intermediäärisistä vulkaniiteista. Voimakkaammin metamorfoituneen Loimaan seurueen vulkaaniset kivet ovat pääosin intermediääristen vulkaniittien metamorfoituneita vastikkeita kuten sarvivälkegneissejä ja amfiboliitteja. Nuutajärven seurueessa vulkaanissedimenttiset kivet ovat vallitsevia felsisten vulkaniittien ollessa yleisimpiä. Kuvissa 5 8 on eri seurueiden vulkaniittien koostumusdiagrammeja. Renkajärven seurueen vulkaniitit edustavat selvimmin merellisen maankuoren repeämäympäristöä, kun taas Forssan, Loimaan ja Nuutajärven seurueiden vulkanismi on pikemminkin yhdistettävissä saarikaariympäristöön (Sipilä & Kujala 2014). Renkajärven seurue Renkajärven seurue sijoittuu Hämeen vyöhykkeen koillisosaan. Seurueen länsiosissa, Renkajärven länsipuolella ns. Kanajärven profiililla on voitu selvittää kerrosjärjestystä (Kuva 4). Seurueen kerrostumispohjana ovat vajaan kilometrin vahvuiset turbidiittiset sedimentit, joissa on vulkaanisia tuhkaperäisiä välikerroksia. Näiden päällä on maksimissaan 200 m:n vahvuudelta intermediäärisiä ja mafisia tuffikerroksia, useita horisontteja vulkaanisia konglomeraatteja ja rautamuodostumia ja ylinnä felsisiä tuffeja. Seuraava, noin 2 km:n paksu yksikkö koostuu mafisista ja intermediäärisistä pyroklastiiteista, tuffeista ja laavoista. Ylinnä on noin 1 km:n vahvuudelta pääosin intermediäärisiä tuffeja ja tuffibreksioita, joissa on välikerroksina felsisiä tuffibreksioita. Profiilin yläosassa vulkaniiteissa näkyy laaja-alainen voimakas Kotkan granitoidisen syväkiven aiheuttama hydroterminen muuttuminen. Renkajärven seurueen vulkanismi on pääosin mafista vaihettuen MORB ympäristöstä transitionaaliseksi MORB/saarikaarityypin intermediääriseksi vulkanismiksi (Kuva 4). Vulkanismi oli alussa vedenalaista, mutta vaihettui varsin pian ilmanalaiseksi runsaine

12 pyroklastisine breksioineen. Vulkanismin aikaiset sedimenttialtaat puuttuvat kerrostumispohjaa lukuun ottamatta, samoin tyynylaavarakenteet. Kaikki luotettavat havainnot Renkajärven seurueen kerrostumissuunnista ovat kohti luodetta, vulkaniiteista niitä tosin on vain muutamia. Basalttisia kerrosmyötäisiä ja leikkaavia uraliittiporfyriittisiä juonia tavataan alapuolisissa sedimenttikivissä ja läpi koko seurueen aivan yläosia lukuun ottamatta. Renkajärven seurue voisi mahdollisesti täyttää myös muodostuman kriteerit. Renkajärven seurueen mineralisaatioista Pirttikosken alueelta on lupaavia Cu ja Au malmilohkarelöytöjä (Kärkkäinen 2015) ja GTK:n alueellisen moreenigeokemian tutkimuksissa on tullut esille useita anomalioita (Huhta ym. 2014, 2015). Varhainen malmiaihe on pohjoisempana olevan Kallijärven itäpuolella, missä Suomen Malmi Oy tutki vuonna 1936 prof. Pentti Eskolan johdolla kuparikiisuaihetta (Neuvonen 1956). Rautaruukki ja myöhemmin myös Outokumpu ovat 1980-luvulla tutkineet Kotkan granitoidien tuntumassa olevien vulkaniittien malmiutumista (Isomäki 1983; Kinnunen 1987a). Kairaus käsitti vain neljä reikää, joissa havaittiin kohonneita kupari, koboltti, kulta ja hopeapitoisuuksia. Myös kevyitä harvinaisia maametalleja (LREE) tavattiin. Vaikka kairauksissa oli lävistetty Cu-mineralisoitunut vyöhyke, tutkimuksista luovuttiin. GTK on jatkanut Kotkan kohteen malmipotentiaalin selvityksiä mm. geofysiikan maastomittauksilla ja kairauksin. Hattulan-Hämeenlinnan alueella on useita tutkittuja malmiaiheita, kaivostoimintaa ei kuitenkaan ole ollut. Rautaruukki ja myöhemmin Outokumpu Oy tutkivat luvulla Hämeenlinnan itäpuolella Katumajärven maastossa VMS-malmeihin viittaavaa muuttumisvyöhykettä, jossa havaittiin kordieriitti-antofylliittikiviin liittyvä kuparimineralisaatio (Kinnunen 1984; 1987b). GTK selvitti 1990-luvun lopulla Hattulan Hyrvälän-Ilveskallion alueella Cu-lohkareiden alkuperää kairaamalla joitakin geofysiikan ja geokemian anomalioita (Kärkkäinen ym.1998). Rautaruukki Oy:n tutki 1980-luvulla karsikiviin liittyviä wolframiesiintymiä, pääosin Hattulan kunnan alueella sekä Hämeenlinnan eteläosassa, mm. Tömäjärvellä (Kinnunen 1985, 1986a-d, 1987c). Pääjärven länsipuolella on sinkki-kupari-kulta esiintymä, jota Outokumpu Oy tutki 1981 (Mäkelä 1981). 11

13 12 Kuva 4. Renkajärven seurueen kerrosjärjestys Kanajärven profiilin alueella (Sipilä & Kujala 2014; kuva 3).

14 13 Kuva 5. Renkajärven seurueen vulkaniittien ja mafisten juonikivien koostumuksia Sipilän ja Kujalan (2014) mukaan. (A) Ti-Zr jakauma Pearcen (1982) mukaan. (B) Yläkuvissa vulkaniittien koostumus AFM diagrammissa (Irvine & Baragar 1971) sekä Al-(Fe+Ti)-Mg diagrammissa (Jensen 1976). Alakuvissa vasemmalla MORB-normalisoitu hivenainejakauma Pearcen (1982) mukaan, oikealla kondriitinormalisoitu REE-jakauma Boyntonin (1984) mukaan.

15 Forssan seurue Kenttätöiden rajoittuessa vain Forssan seurueen alueen koillisosiin jouduttiin muualla tukeutumaan suurelta osin aikaisempiin tutkimuksiin. Hakkaraisen (1994) mukaan Forssan seurue koostuu useista stratovulkaaneista ja niiden välisistä sedimenttialtaista, jotka itäpuolisen Renkajärven seurueen alueelta puuttuvat. Forssan seurueen vulkanismi on selvästi kalkkialkaalinen, pääosin intermediäärinen ja geotektonisesti saarikaarityyppiä. Vulkaniittien koostumus vaihtelee basalteista ryoliitteihin, andesiittien ollessa vallitsevia. Poikkeuksena ovat seurueen itäosassa Forssan gabron yhteydessä enemmistönä olevat Lautaportaan basalttiset vulkaniitit. Forssan gabrolla ei ole selviä leikkaavia kontakteja itäpuolen vulkaniitteihin, vaan gabro vaihettuu vähittäin uraliitti-plagioklaasi porfyriittijuoniksi ja edelleen mafisiksi laavakiviksi Lautaportaan alueella (Neuvonen 1956). Raja Renkajärven seurueen kanssa ei ole selvästi paikannettavissa ja vaihettuminen saarikaariympäristöstä Renkajärven repeämävyöhykkeen vulkanismiin on häilyvä kuten koostumusdiagrammeistakin käy ilmi (Kuva 6). Forssan seurueen ja sen länsipuolisen Loimaan seurueen raja hahmoteltiin metamorfoosiasteen eron perusteella siten, että Loimaan seurueen alueella metamorfoosiaste on selvästi korkeampi kuin Forssan seurueen puolella. Etelässä Forssan seurueeseen luettiin kuuluvaksi myös Karkkilasta Riihimäen-Hyvinkään seudulle ulottuvien gabrojen yhteydessä olevat vulkaniitit koostumusten saman kaltaisuuden perusteella. Lisäksi Pirkanmaan vyöhykkeen rajalla olevat Kylmäkosken, Kalvolan ja Hattulan alueet ovat vulkaniittien koostumuksen ja merellisten sedimenttikivien perusteella luettu osaksi Forssan seuruetta. Forssan seurueen mineralisaatioista Humppilan vulkaniittijakson itäosaan sijoittuu GTK:n tutkima Kuuman sinkkimalmiaihe (Kärkkäinen & Tiainen 2016). Jakson koillisosassa on vulkaniittien sisään jäävä porfyyrinen tonaliitti, johon liittyy Kedonojakulman Cu-Au esiintymä (Tiainen ym. 2012). Jokioisten alueella on useita tutkittuja malmiaiheita. Outokumpu Oy on tutkinut Ypäjän pohjoispuolista Kiipun felsisiin vulkaniitteihin liittyvää Zn-mineralisaatiota aktiivisimmin ja 1990-luvuilla (Mäkelä 1980a; Lindroos 1980; Ruskeeniemi 1991). Jokioisten kaakkoisosassa on kaksi kulta-aihetta; GTK:n tutkima Satulinmäen esiintymä andesiittisten metavulkaniittien hiertovyöhykkeessä (Perälä 2003; Kärkkäinen & Koistinen 2010) ja GTK:n tutkima Riukan esiintymä intermediääristen vulkaniittien muuttumisvyöhykkeessä (Etelämäki 2007; Kärkkäinen ym. 2007). Synnyltään nämä kultamalmit on luettu metamorfoituneiksi epitermisiksi tai orogeenisiksi tyypeiksi. Jokioisten ja sen eteläpuolisen Someron alueella, osittain myös Tammelan alueella, on litiumpitoisten pegmatiittien kenttä (Alviola 1993). 14

16 15 B) Kuva 6. Forssan seurueen alkuainejakaumia Sipilän ja Kujalan (2014) mukaan. (A) Kivien Ti-Zr jakauma Pearcen (1982) mukaan.(b) Yläkuvissa vulkaniittien koostumus AFM diagrammissa (Irvine + Baragar 1971) sekä Al-(Fe+Ti)-Mg diagrammissa (Jensen 1976). Alakuvissa vasemmalla MORB-normalisoitu hivenainejakauma Pearcen (1982) mukaan, oikealla kondriitinormalisoitu REEjakauma Boyntonin (1984) mukaan.

17 Someron keskustan kaakkoispuolella on Malmikaivos Oy:n vuonna 1954 paikallistama Tupalan sinkki-lyijy-hopea esiintymä (Heiskanen 1957; Isomäki 1984). Sen isäntäkivinä ovat felsiset, intermediääriset ja mafiset vulkaniitit mineralisoitumisen ollessa laava- ja pyroklastisten kivien kontaktissa. Vuonna 1979 Tupalan esiintymä siirtyi Outokumpu Oy:n hallintaan. Yhtiö teki esiintymästä malmiarvion kokonaismäärän ollessa 0.76 Mt malmia, jonka pitoisuudet ovat 3.86% Zn, 0.71% Pb ja 39 ppm Ag. Osittain Tupalan kanssa samassa Someron vulkaniittijaksossa, sekä sen pohjoispuolella olevien Jokioisten ja Tammelan alueilla, on litiumpitoisten pegmatiittien kenttä (Nordenskiöld 1863; Virkkunen 1962; Aurola 1963; Alviola 1993; Leväniemi 2013). Niitä ei ole hyödynnetty, joskin ne ovat Tammela Minerals Oy:n ja GTK:n aktiivisen tutkimuksen kohteena. Alueelta on tavattu myös W-viitteitä (Lempiäinen 1987). Geologian tutkimuskeskus on tutkinut alueen koillisosassa Pirttikosken Cu-esiintymää Kotkan granitoidin kontaktista (Lindmark 1996). Se on ollut myös GTK:n tutkimuskohteena. Alueelta on lupaavia lohkarelöytöjä ja alueellisen moreenigeokemian tutkimuksissa on lisäksi tullut esille useita Cu ja Au anomalioita ja Pirttikosken eteläpuolinen monimetallianomalia. Outokumpu Oy:n 1970-luvulla tutkima (Mäkelä 1980b) Leteensuon Kuroko tyyppinen kupari-sinkki mineralisaatio sijaitsee Kalvolan vulkaniittijakson itäpuolisella kiilleliuskealueella. Malmiutuman sivukiviä ovat andesiittiset ja basalttiset metavulkaniitit, kiillegneissit ja vähemmässä määrin myös felsiset metavulkaniitit. Vulkanismi on selvästi kalkkialkalinen (Papunen 1990) luvulla Rautaruukki Oy ja Outokumpu Oy tutkivat Hieronmäen (Kinnunen 1988) ja Eskolan (Kinnunen 1986d) sheeliittipitoisia esiintymiä. Ne osoittautuivat kuitenkin taloudellisesti kannattamattomiksi. Outokumpu Oy on lisäksi tutkinut Liesjärven kultamineralisaatiota luvulta alkaen (Kokkola 1990). Yhtiön luovuttua valtauksesta GTK on jatkanut tämän alueen tutkimuksia. Forssan gabroon liittyy nikkelin ja kuparin mineralisoitumista Särkisuolla (Leväniemi 2016) ja Lempäällä (Kärkkäinen ym. 2016). Loimaan seurue Loimaan seurue kattaa laajat alueet Hämeen vyöhykkeen länsiosista. Lännessä seurue ulottuu Turun pohjoispuolelta pohjoiseen aina Huittisiin saakka. Luoteessa rajana on Satakunnan hiekkakivi. Pohjoisessa terraaniraja erottaa sen Pirkanmaan vyöhykkeestä. Kaakkois- ja itäpuolella se rajoittuu paremmin säilyneisiin Forssan seurueen vulkaanisiin kiviin rajan kulkiessa lounaasta Turun pohjoispuolelta luoteeseen aina Kalvolan eteläpuolelle Loimaan seurueen alueella on runsaasti granitoidisia syväkiviä, joiden joukossa on juovaisia sarvivälkegneissejä ja amfiboliitteja. Niiden alkuperää on monin paikoin vaikea päätellä. Todennäköisesti joukossa on sekä orto- että paragneissejä (Nironen 1999). Nämä homogeeniset sarvivälkegneissit ja amfiboliitit ovat rinnastettavissa koostumukseltaan heikomman metamorfoosiasteen kokeneen Forssan seurueen saarikaarityypin andesiitteihin ja basalttisiin andesiitteihin (Kuva 7). Metamorfoosiasteen lisäksi myös litologiassa on selviä eroja sedimenttikivien ja felsisten vulkaniittien määrän 16

18 ollessa Loimaan seurueen alueella huomattavasti vähäisemmän kuin Forssan seurueessa. Loimaan seurueen pohjoisosassa Pirkanmaan vyöhykettä vastaan on alhaisen metamorfoosiasteen turbidiittisia sedimenttikiviä ja niiden yhteydessä granitoidisten syväkivien toisistaan erottamia pienialaisia pääosin vulkaanisperäisiä kivilajeja, jotka ovat asultaan yleensä raitaisia amfiboliitteja, mutta myös primäärirakenteet ovat paikoin säilyneet. Loimaan seurueen mineralisaatioista Huittisissa on aktiivista kaivostoimintaa Jokisivussa ja Vampulassa. Jokisivussa on Dragon Mining yhtiön kultakaivos ja Vampulassa Nordkalk Oy louhii kalkkikiveä kahdesta louhoksesta. Jokisivun orogeniatyypin kultamalmi koostuu kahdesta dioriitissa olevasta malmiosta, Kujankalliosta ja Arpolasta ( Kultamalmiot ovat 200 metrin etäisyydellä toisistaan. Niitä kontrolloi kaksi luoteis-kaakko suuntaista ruhjevyöhykettä. Malmiot koostuvat useista kultapitoisista kvartsijuoniverkostoista. Vuoden 2011 loppuun mennessä Jokisivun malmia oli louhittu miljoonaa tonnia, sen kultapitoisuus oli 3.1 g/t ja tuotettu kultamäärä 644 kg. Koko esiintymän malmivaroiksi on arvioitu 1.90 miljoonaa tonnia kultapitoisuuden ollessa 5.8 g/t. Vampulassa on kolme Nordkalk Oy:n ( omistamaa kalkkikivikaivosta, Putkinotko (Punola), Siivikkala ja Matkusjoki. Putkinotkon karbonaattikivi on amfiboliitin ja granodioriitin kontaktivyöhykkeessä ja osaksi myös linsseinä amfiboliitissa. Esiintymä on lähes pystyasentoinen. Vuonna 2012 Putkinotkon kokonaislouhinta oli t, josta kalkkikiveä t ja sivukiveä t. Matkusjoen esiintymä sijaitsee vajaat 2 km Putkinotkosta lounaaseen. Vuoden 2012 louhintamäärä oli t, joka oli kokonaisuudessaan kalkkikiveä. Jokisivun kaivoksesta noin 5 km itään on GTK tutkinut Ritakallion (Lahtinen 2006) ja edelleen siitä itäkaakkoon Palokallion (Voipio 2008; Grönholm & Voipio 2011) gabrodioriittikiviin liittyviä kultamineralisaatioita. Ne sijoittuvat terraanirajan tuntumaan, kuitenkin Pirkanmaan vyöhykkeen puolelle. Uusin kultalöydös on Uunimäki Pikku Vampulassa. Vampulan alueen pienet mafiset intruusiot sisältävät paljon magnetiittia ja ilmeniittiä (Kärkkäinen & Valjus 2016). Intruusiot ovat kerrosrakenteisia ja esiintyvät samoissa vyöhykkeissä kuin alueen amfiboliitit ja mafiset vulkaniitit. 17

19 18 B) Kuva 7. Loimaan seurueen sarvivälkegneissien ja amfiboliittien koostumuksia (sipilän ja Kulajan (2014) mukaan. (A) Ti-Zr jakauma Pearcen (1982) mukaan. (B) Yläkuvissa vulkaniittien koostumus AFM diagrammissa (Irvine & Baragar 1971) sekä Al-(Fe+Ti)-Mg diagrammissa (Jensen 1976). Alakuvissa vasemmalla on MORB-normalisoitu hivenainejakauma Pearcen (1982) mukaan, oikealla kondriitinormalisoitu REE-jakauma Boyntonin (1984) mukaan.

20 Nuutajärven seurue Nuutajärven noin 10 x 5 km:n laajuinen, itä-länsisuuntainen vulkaanis-sedimenttinen kivilajijakso sijaitsee välittömästi Nuutajärven taajaman ja järven eteläpuolella. Se koostuu pääosin felsisistä vulkaniiteista ja sedimenttikivistä sekä vähemmässä määrin intermediäärisistä ja mafisista vulkaniiteista (Kuva 8). Verrattuna muihin Hämeen vyöhykkeen seurueisiin Nuutajärven vulkaanissedimenttiselle seurueelle on luonteenomaista felsisten vulkaniittien ja sedimenttikivien runsaus. Seurueen länsi- ja pohjoisosissa sedimenttikivet ovat migmatiittiutuneet ja vulkaniitit ovat amfiboliittiutuneet, kun taas muualla seurueen alueella metamorfoitumisen voimakkuus on ollut heikompi. Mafiset ja intermediääriset vulkaniitit rajoittuvat alueen pohjois- ja länsiosiin, felsisiä on sen sijaan laajemmalla alueella. Finstrati-tietokannan mukaan Nuutajärven seurue koostuu neljästä litodeemista, jotka ovat: Aittankankaan amfiboliitti, Menosen felsinen vulkaniitti, Kalkkimäen epäpuhdas karbonaattikivi ja Riihihuhdan biotiitti paragneissi. Aittankankaan intermediääriset ja mafiset amfiboliitit ovat asultaan raitaisia ja muistuttavat koostumukseltaan länsipuolisia Loimaan seurueen amfiboliitteja. Menosen felsisten vulkaniittien laaja alue on itä-länsi suunnassa noin 9 km pitkä ja pohjois-etelä suunnassa 1-2,5 km leveä. Neuvosen (1956) mukaan kyseinen kivi on ilmeisesti grauvakka, Hakkarainen (1994) taas pitää sitä ryoliittisena vulkaniittina. Tämän felsisen kiven yhteydessä on vähäinen Kalkkimäen epäpuhdas karbonaattikivi siihen liittyvine diopsidigneisseineen (Neuvonen 1956). Länsiosistaan felsinen vulkaniitti on migmatiittisen kiillegneissin kontaktissa ja on selvästi liuskettunut, näin mm. Rappukallion louhoksella. Idempänä alhaisemman metamorfoosisteen alueella felsiset vulkaniitit ovat lähes deformoitumattomia ja sisältävät yleisesti fragmentteja, jotka myös ovat felsisiä ja joista osa on pyöristyneitä. Myös mafisempia kappaleita tavataan, mutta ne ovat harvinaisia. Suurimmat felsiset fragmentit ovat liki metrin kokoisia alueen itäosissa, missä myös purkausaukko on oletettavasti ollut. Kartoituksessa ei felsisestä vulkaniitista löydetty selviä merkkejä kerrosrakenteista tai muistakaan primäärirakenteista, fragmentteja lukuun ottamatta. Fragmenttisen ulkoasun sekä paikoin tiiviin perusmassan perusteella kivi on ilmeisesti syntynyt pyroklastisten virtausten tuloksena. Riihihuhdan biotiitti paragneissi on seurueen länsi- ja pohjoisosissa migmatiittinen, mutta alhaisemman metamorfoosiasteen alueella migmatiittiutumista ei ole tapahtunut. Nuutajärven seurueen mineralisaatioista GTK on tutkinut vuosina Urjalan Tourunkulman pegmatiittien Li-pitoisuuksia (Kuusela ym. 2014). Pitoisuudet jäivät kuitenkin niin alhaisiksi, että niillä ei ole talodellista merkitystä. Kokkojoen graniitin ja Nuutajärven liuskeiden kontaktista GTK on paikallistanut scheeliittimineralisaation, johon liittyy myös arseeni- ja vismuttipitoisuuksia. Tourunkulman liuskeissa on johdevyöhykkeitä, joika todettiin kairattaesssa aiheituvan grafiittipitoisista liuskeista (Leväniemi ym. 2015). kokkojoen graniitissa lähellä Nuutajärveä on scheeliittimineralisaatioita, joissa mm. W, Bi, As, Te ja paikoin Cu ja Ni ovat rikastuneet fluoriittiserisiittti juoniin ja hiertosaumoihin intruusion ulkokehällä (Kärkkäinen ym. 2015). 19

21 20 B) Kuva 8. Nuutajärven vulkaniittien koostumuksia Sipilän ja Kujalan (2014) mukaan. (A) Ti-Zr jakauma Pearcen (1982) mukaan. (B) Yläkuvissa vulkaniittien koostumus AFM diagrammissa (Irvine & Baragar 1971) sekä Al-(Fe+Ti)-Mg diagrammissa (Jensen 1976). Alakuvissa vasemmalla on MORB-normalisoitu hivenainejakauma Pearcen (1982) mukaan, oikealla kondriitinormalisoitu REE-jakauma Boyntonin (1984) mukaan.

22 21 4 GRANITOIDIT Luokittelu GTK:n digitaalisella kallioperäkartalla (DigiKP-tietokanta) Hämeen vyöhykkeen graniittiset syväkivet olivat vuoteen 2016 asti osa hyvin laajaa "Southern Finland Plutonic Suitea", jossa ne oli eritelty kahteen eri pääosaan "undefined granitoid" ja "Pöytyän tonaliitti". Edellä mainitut oli tietokannassa vielä tarkemmin jaoteltu seuraaviin ryhmiin: (1) tonaliitti, (2) granodioriitti, (3) porfyyrinen granodioriitti, (4) pegmatiittigraniitti ja (5) trondjemiitti (Kuva 3a). Kahta viimeksi mainittua oli tutkimusalueella kuitenkin niukasti, mutta varsinkin granodioriitti muodostaa laajoja jopa "luiromaisia alueita, joiden muoto on pääosin kopioitu vanhoista kallioperäkartoista. Tutkimusalueen muista DigiKP-tietokannan mukaisista syväkivistä voi vielä mainita gabron ja dioriitin. Hämeen malmipotentiaali hankkeen aikana tutkimusalueelta rajattiin ja luokiteltiin 28 uutta granitoidialuetta (a' km 2 ) (Mäkitie ym. 2016) (Kuva 3b). Niistä suurin osa on äskettäin lisätty omina litodeemeinä GTK DigiKP- ja Finstrati-tietokantoihin. Osa uusista granitoidialueista sisältää koostumukseltaan erilaisia faaseja eli ne muodostavat batoliitteja. Granitoidi-intruusioita spatiaalisesti yleensä rajaavat erilaiset metavulkaniitit ja -sedimentiti sekä paikoin myös mafiset syväkivet. Viime vuosien maastohavainnot ja varsinkin uusi geofysikaalinen data vahvistavat tämän toteamuksen, eli pitkät luiromaiset granitoidialueet eivät ole niin yleisiä kuin vanhat kartat antavat ymmärtää. Granitoidien keskinäinen luokittelu on perustunut noin 160 kemialliseen kokokivianalyysiin, alueen geologiaa kuvaaviin vanhoihin ja uusiin julkaisuihin ja Hämeen malmipotentiaalihankkeen aikana kerättyihin uusiin maastohavaintoihin. Litologisesti yleisin kivilaji on deformoitunut granodioriitti, joskin tonaliittia ja graniittia tavataan lähes yhtä paljon. Granodioriititi ovat paikoin hiukan epätasalaatuisia ja sisältävät sulkeumia. Nyt tutkitut granitoidit ovat pääasiallisesti kalkki-alkaalisia kiviä. Niiden A/CNK vaihtelee 0.9 ja 1.15 välillä, eli ne ovat osaksi metalumiinisia, ja osaksi peralumiinisia. Frost ym. (2001) jaottelun mukaan Hämeen granitoidit luokittuvat magnesian-tyyppisiksi, vain muutamat graniitit voidaan lukea kuuluvan "ferroan" tyyppiin. Eräillä graniiteilla on myös adakiittisia piirteitä. Tutkituilla graniittisilla kivillä on ollut erilaisia kiteytymisen trendejä, joita voi havaita esimerkiksi K/Rb vs. SiO2 - ja Zr vs. SiO2 diagrammeilla (Mäkitie ym. 2016). Eroavaisuudet viittaavat siihen, että granitoideilla on ollut erilainen kantamagma tai kiteytymisen aikaiset olosuhteet olivat muuttuneet. Huomioitava asia on myös että tutkimusalueen granitoidien vieressä on suhteellisen usein kvartsidioriittisia ja kvartsimontsodioriittisia kiviä. Osa granitoideina otetuista näytteistä onkin viimeksi mainituista kivistä. Tutkimusalueen keskiosassa voidaan rajata melko laaja ja yhtenäinen peralumiinisten granitoidien alue, joka sisältää kymmenkunta intruusiota (ks. Kuva 3b). Samalla alueella sijaitsevat myös useat hankkeen aikana tutkitut malmiaiheet, kuten Kedonojankulma. Lisäksi näiden malmiutumisten lähellä olevat granitoidit ovat usein kokeneet mineraalien sekundääristä muuttumista, mikä osittain kohottaa A/CNK lukua. Granitoidien

23 peralumiinisuus yleensä korreloi kiven kvartsin, kalimaasälvän ja biotiitin määrän kanssa, minkä perusteella arvioidaan, että peralumiinisten granitoidien alueella valtakivinä ovat graniitit ja granodioriitit, ja toisaalta tonaliitit ovat vallitsevina muualla. Tutkimusalueelta tehdyt uudet ikämääritykset osoittavat, että granitoidinen magma oli kiteytynyt 1886±4 Ma vuotta sitten (Matti Kurhila, suullinen tiedonanto). Täten alueen granitoidit ovat ns. synorogeeniseen Svecofennialaiseen magmatismin tuotteita, ja geotektonisesti liittyvät pääasiallisesti magmaattisen kaaren kehittymiseen (Nironen ym. 2016). Samalla alueella tavatut useat leveät pegmatiittiset graniittijuonet (ns. mikrokliinigraniitit) ovat kuitenkin noin 50 Ma nuorempia; ne edustavat myöhäisorogeenista magmatismia ja mantereellisia intrusiivikiviä (esim. Lehtinen ym. 1997; Nironen ym. 2016). Granitoidien litodeemeja Mäkitie ym. (2016) raportissa alueen syväkivistä ehdotettiin lisättäväksi seuraavat 23 eri syväkivialuetta uusina litodeemeina GTK:n DigiKP- ja Finstrati-tietokantoihin: Alastaro (varauksin), Arolanmäki, Aulanko, Forssa, Hattula, Humppila, Kalvola, Katinhäntä, Kedonojankulma, Koijärvi, Kokkojoki, Kotka, Kurkisuonkulma, Loima, Ojajärvi, Pirttikoski, Sepänkylä, Somero (varauksin), Urjala, Vahto, Vampula, Virttaa ja Ypäjä. Pöytyän granodioriitti on jo aikaisemmin olemassa omana litodeeminä Finstrati-tietokannassa. Kaikkein selväpiirteisemmät uudet litodeemit on lyhyesti kuvattu seuraavassa ja niiden petrologisia ja kemiallisia piirteitä on esitelty kuvissa 9 ja 10 (ks. Mäkitie ym. 2016). Arolanmäen granodioriittinen batoliitti, joka DigiKP-tietokannassa on ollut osa laajaa Southern Finland Plutonic Suite'n "granodioriitti" litodeemia, muodostaa oman syväkivialueen, joka on helppo rajata ja sisältää ainakin granodioriittia että tonaliittia. Batoliitista on olemassa ohuthieitä ja kemiallista kokokivianalyysia. Se on myös Kedonojankulman tonaliitin ja siihen liittyvän Au-Cu esiintymän (Tiainen ym. 2012) vieressä, eli nimenä jo tunnettu eri raporteissa. Batoliitin ikä on ~1888 Ma (Matti Kurhila, suullinen tiedoanato). Aulanko muodostaa liuskeiden ympäröimän varsin tasarakeisen granitoidialueen, jossa on granodioriittia, tonaliittia ja albiittiutuneita kiviä. Granodioriitti on iätetty ~1888 Ma vanhaksi (GTK:n tietokannat). Se on lisäksi varsin tunnettu syväkivenä, koska Simonen (1948) on tehnyt siitä tarkan tutkimuksen. Kiven erityispiirteenä voi mainita usein tavatut melko omamuotoiset sarvivälkekiteet. Humppilan batoliitti muodostaa laajan granitoidialueen, jossa on runsaasti porfyyrisia granitoideja; lännessä lähinnä graniittia, mutta itä-luoteisosa koostumus on enemmänkin granodioriittinen. Harker-tyyppisillä diagrammeilla on osoitettu (Mäkitie ym. 2016), että sen kemialliset koostumukset sijoittuvat varsin suoralle kiteytymistrendille verrattuna tutkimusalueen muihin granitoideihin. Kalvolan batoliitti ja sen länsipuolella sijaitseva Urjalan granitoidi ilmeisesti muodostavat kaksi erillistä, vaikkakin vierekkäistä syväkivialuetta. Molemmat ovat pääosiltaan aikaisemmin lukeutuneet hyvin laajaan Southern Finland Plutonic Suite n granodioriitti litodeemiin. Kalvola koostuu erilaisista, usein suhteellisen heikosti deformoituneista graniitti- ja granodioriittifaaseista ja Hämeen malmipotentiaali hankkeen tiimoilta se on lisäksi iätetty (~1887 Ma; Matti Kurhila, suullinen tiedonanto). Urjalan granitoidi on 22

24 puolestaan lähinnä deformoitunutta, usein jopa gneissimäistä tonaliittia ja granodioriittia. Syväkivialueet myös kemiallisesti eroavat toisistaan (Kuvat 9 ja 10). Kotkan syväkivialue muodostaa oman litodeemin, joka koostuu kahdesta faasista, tonaliitista ja granodioriitista. Syväkivet ovat olleet näihin päiviin asti kuuluneet DigiKPkarttakannassa hyvin laajaan "Southern Finland Plutonic Suite'n "granodioriittia". Kotkan granitoidia on malmipotentiaaliaalisuuden tiimoilta tutkittu tarkasti ja siitä on tehty useita kemiallisia analyyseja ja ohuthieitä. Intruusion ikä on ~1884 Ma (Matti Kurhila, suullinen tiedonanto). Ypäjän deformoitunut granitoidialue koostuu lähinnä tasarakeisista deformoituneista tonaliiteista ja siten eroaa selvästi Arolanmäen, Kalvolan ja Humppilan graniittisemmista kivistä. 23 A) Arolanmäki Kalvola Humppila Urjala Ypäjä Kuva 9. Harker-tyyppisiä diagrammoja Arolanmäen, Humppilan, Kalvolan, Kotkan, Urjalan ja Ypäjän granitoideille. (A) Zr vs. SiO 2 ja (B) TiO 2 vs. SiO 2. Kotkan pisteiden jakauma on rajattu vihreällä viivalla.

25 24 B) Kuva 9. Jatkuu Arolanmäki Kalvola Humppila Urjala Ypäjä Arolanmäki Kalvola Humppila Urjala Ypäjä Kuva 10. Harker-tyyppinen K/Rb vs. SiO 2 diagrammi eräille tutkimusalueen granitoideille. Kotkan granitoidin pisteiden jakauma on rajattu vihreällä viivalla.

26 Granitoiden suhteesta alueen malmipotentiaalisuuteen Seuraavassa on luetteloitu tutkimusalueen niiden granitoidien piirteitä, jotka sijaitsevat lähellä tunnettuja malmiutumisia (esimerkiksi Kedonojankulmaa) ja joilla voisi täten olla yhteyttä alueen malmikriittisyyteen: (1) Malmiutumisten lähellä ja vieressä olevat granitoidit ovat yleensä kemialliselta luonteeltaan peralumiinisia (A/CNK >1.0) ja useimmat ovat samalla lisäksi I-tyyppiä (A/CNK <1.1). (2) Eräät granitoidit (esim. Arolanmäki) ovat kontaktissa laajoihin gabro- ja dioriittiintruusioihin; näillä syväkivillä voi olla keskenään (malmi)geneettinen konteksti. (3) Kirjallisuuden mukaan fraktioituneet "oxidized", F-köyhät ja I-tyypin granitoidit ovat yleensä assosioituneet Au-Cu mineralisaatioiden kanssa (Budd ym. 2002), ja sisältävät usein magnetiittia ilmeniitin sijasta. Monet tutkimusalueen granitoidit ovat F-köyhiä, I-tyypin granitoideja. Magnetiitin määrä suositellaan selvitettäväksi ko. granitoideissa, vaikka aeromagneettiset kartat viittaavat mineraalin määrän olevan matala. Magnetiitin olemassaolo ei kuitenkaan ole ehdoton edellytys Au-mineralisaatioille (Budd ym. 2002). (4) Malmiutumisten vieressä olevissa granitoideissa on usein tapahtunut sekundääristä muuttumista varsinkin serisiittiytymistä; tämä on hyvä vihje alueen malmipotentiaalisuudesta. Myös havaittu albiittiutuminen (kuten Aulangon ja Hattulan granitoideissa) saattaa olla vihje lähistöllä tapahtuneesta malmiutumisesta. (5) Granitoidien uudet ikämääritykset vahvistavat niiden olevan "synorogeenista" magmatismista, eivätkä ole esimerkiksi post-orogeenisiä intruusioita, joita myös tavataan eteläisessä Suomessa. (6) Hämeen tutkimusalueella on useita ruhjeita (GTK kartta- ja tietokannat), eli malmiutumisella voi olla tektoninen kontrolli. Tässä yhteydessä hyvä muistaa, että Au-Cu mineralisaatiot harvoin ovat itse granitoidissa vaan paremminkin niiden sivukivissä alle 5 km etäisyydellä. Kuitenkin esimerkiksi Arolanmäen batoliitin Liesjärven faasi on osoittautunut Cu- ja Au-kriittiseksi (Kärkkäinen ym. 2015). 25 KIRJALLISUUSVIITTEET Alviola, R., Tammelan Kietyömäen litium-esiintymää koskevat tutkimukset vuosina Geologian tutkimuskeskus, raportti M19/2024/-93/1/ s., 45 liites. Aurola, E., On the pegmatites in Torro area, southwestern Finland. Bulletin de la Commission Géologique de Finlande p. Bergström, J., Karkkilan emäksinen kerrosintruusiokempleksi. Pro gradu -tutkielma. Helsingin yliopisto, 116 s. Boynton, W.V., Cosmochemistry of the rare earth elements: Meteorite studies. In: Henderson, P. J. (ed) Rare Earth Element Geochemistry; Developments in geochemistry 2, Amsterdam: Elsevier,

27 Budd, A.R., Wyborn, L.A.I. & Bastrakova, I.V., The Metallogenic Potential of Australian Proterozoic Granites. Geoscience Australia. Geoscience Australia Record 2001/ p. Eloranta, T., Vähäveden emäksinen kerrosintruusio. Pro gradu -tutkielma. Helsingin yliopisto, 105 s. Etelämäki, T., Tammelan Riukan Au-mineralisaatio. Pro gradu -tutkielma. Helsingin yliopisto. 96 s. Frost, B.R., Barnes, C.G., Collins, W.J., Arculus, R.J., Ellis, D.J. & Frost C.D., A Geochemical Classification for Granitic Rocks. Journal of Petrology 42, Grönholm, S. & Voipio, T., Tutkimustyöselostus malmitutkimuksista Huittisissa, valtausalueilla Palokallio 1 (852471) ja Palokallio 2 (8524/2) vuosina Geologian tutkimuskeskus, valtausraportti 43/ s. Hakkarainen, G., Geology and geochemistry of the Hämeenlinna-Somero volcanic belt, southwestern Finland: a Paleoproterozoic island arc. In: M. Nironen, Y. Kähkönen (Eds.), (1994). Geochemistry of Proterozoic supracrustal rocks in Finland. Geological Survey of Finland, Special Paper 19, Heino, P., Forssan ja Jokioisten Latovainion alueen kallioperä, kemiallinen koostumus ja kultamalmipotentiaali. Pro gradu -tutkielma. Helsingin yliopisto. 78 s., 3 liites. Heiskanen, E.V., Kauppa- ja teollisuusministeriölle. Malmikaivos Osakeyhtiö. 5 s, 1 liites. Huhta, P., Kärkkäinen, N., Tiainen, M. & Herola, E., 2014 Moreenigeokemiallinen kartoitus Hämeen vyöhykkeellä v Geologian tutkimuskeskus, raportti 103/2014. Huhta,P., Kärkkäinen, N. & Tiainen, M., Hämeen malmipotentiaali: moreenigeokemia. Geologian tutkimuskeskus, raportti 89/2015. Huhma, A., Kallioperäkartta, 2022 Marttila. Suomen geologinen kartta 1: Geologinen tutkimuslaitos. Hämäläinen, A., Kallioperäkartta, 1134 Kokemäki. Suomen geologinen kartta 1: Geologian tutkimuskeskus. Härme, M., Kallioperäkartta, 2042 Karkkila. Suomen geologinen kartta 1: Geologinen tutkimuslaitos. Irvine, T.N. & Baragar, W.R.A., A guide to chemical classification of the common volcanic rocks. Canadian Journal of Earth Science 78, Isomäki, O-P., Yhdistelmäraportti. OKU Raportti 001/ A/OPI/ s., 20 liites. Isomäki, O-P., Kaivoslain 19 :n mukainen tutkimustyöselostus valtausalueilta Somero, "Tupala" ja "Huikko", kaivosrekisteri nrot 2967/1-2. OKU Raportti 080/ A, C/OPI/ s., 28 liites. Jensen, L.S., A new method of classifying subalkalic volcanic rocks. Ontario Division of Mines. Misc Paper 66, Kaitaro, S., Kallioperäkartta, 2044 Riihimäki. Suomen geologinen kartta 1: Geologinnen tutkimuslaitos. Kinnunen, A., Hämeenlinnan Katumajärven alueen tutkimukset vuosina Rautaruukki Oy. N:o OU 1/88. 9 s., 38 liites. 26

28 Kinnunen, A., Tutkimustyöt "Hepolampi 2" valtausalueella. Rautaruukki Oy Raportti 3404/1. 1 s., 1 liites. Kinnunen, A., 1986a. Tutkimustyöt "Hepolampi 1" valtausalueella. Rautaruukki Oy Raportti 3404/2. 1 s., 1 liites. Kinnunen, A., 1986b. Tutkimustyöt "Kulhoinmäki" valtausalueella. Rautaruukki Oy Raportti 3546/1. 1 s., 1 liites. Kinnunen, A., 1986c. Tutkimustyöt "Leipäsuo" valtausalueella. Rautaruukki Oy Raportti 3546/2. 1 s., 1 liites. Kinnunen, A., 1986d. Scheeliittimalmiaiheen tunnustelukairaus Hattulan Eskolassa v Rautaruukki Oy. N:o OU 32/85. 2 s., 14 liites. Kinnunen, A., 1987a. Selostus valtausalueella "Kotka" suoritetuista tutkimuksista. 080/ A/AAK/ s., 5 liites. Kinnunen, A., 1987b. Selostus valtausalueella "Katumajärvi" suoritetuista tutkimuksista. OKU Raportti 080/ , 12/AAK/ s., 4 liites. Kinnunen, A., 1987c. Selostus valtausalueilla"tömäjärvenmäki", "Mustalammi", "Kuivajärvi" ja "Kukonharju" suoritetuista tutkimuksista. OKU Raportti 080/ /AAK/ s., 25 liites. Kinnunen, A., Selostus valtausalueella "Hieronmäki" suoritetuista tutkimuksista. OKU Raportti 080/ /AAK/ s., 11 liites. Klami, J., Jokioisten Kedonojankulman Cu-Au -esiintymän fluidisulkeumatutkimukset. Pro gradu -tutkielma. Helsingin yliopisto, Geotieteiden ja Maantieteen laitos, 58 s. Kokkola, M., Au-tutkimukset Tammelan Liesjärven alueella Outokumpu Mining tutkimusraportti 110/211308/MK/1990/ 313 s. Kärkkäinen, N., Hämeen malmipotentiaali: Malmiviitteet. Geologian tutkimuskeskus, raportti 117/ s. Kärkkäinen, N., Karttunen, K. & Lindmark, B., Kuparimalminetsintää Hyrvälän-Ilveskallion alueella Hattulassa v Geologian tutkimuskeskus, raportti M19/2131/1998/1/10. 4 s., 6 liitettä. Kärkkäinen, N., Tiainen, M., Eerola, T. & Raitala, R., Hyvinkää-Mäntsälä malmiprojekti, malmietsintä vuosina Geologian tutkimuskeskus, raportti M19/2042/2000/1/ s. Kärkkäinen, N., Koistinen, E. & Jokinen, T., Tutkimustyöselostus malmitutkimuksista Tammelan kunnan Riukan, kaivosrek.nro 7483/1, ja Pursion, kaivosrek.nro 7482/1, valtauksilla. 32 s. + 9 liites. Geologian tutkimuskeskus, Valtausraportit, kaivosrekisterinumero 7482/1, 7483/1. Kärkkäinen, N. & Koistinen, E., Tutkimustyöselostus Someron ja Jokioisten kunnissa, valtausalueella Satulinmäki (kaivosrek.nro 7303/1) vuosina suoritetuista kultatutkimuksista. 12 s. + 4 liites. Geologian tutkimuskeskus, raportti M06/2024/2010/59. Kärkkäinen, N., Huhta, P. & Käpyaho, A., Kokkojoen graniitin Au-Cu-W tutkimukset Urjalassa v Geologian tutkimuskeskus, raportti 69/ s. Kärkkäinen, N. & Tiainen, M., Hydroterminen muuttuminen Hämeen kallioperässä. Geologian tutkimuskeskus, raportti 60/ s. Kärkkäinen, N. & Valjus, T., Vähäjoen (Susimäen) ja Riutan (Köyliön) ilmeniitti-magnetiitti esiintymät Satakunnassa. Geologian tutkimuskeskus, raportti 27/ s. 27