Keski-Suomen mineraalipotentiaalin arviointi hankkeen kairaukset Kangasniemellä, Toivakassa ja Pieksämäellä 2013

Transkriptio

1 GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS Itä-Suomen yksikkö Kuopio 61/2014 Keski-Suomen mineraalipotentiaalin arviointi hankkeen kairaukset Kangasniemellä, Toivakassa ja Pieksämäellä 2013 Perttu Mikkola, Sami Niemi ja Aimo Ruotsalainen

2 GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS KUVAILULEHTI Päivämäärä / Dnro Tekijät Perttu Mikkola, Sami Niemi Raportin laji Arkistoraportti Toimeksiantaja Raportin nimi Keski-Suomen mineraalipotentiaalin arviointi hankkeen kairaukset Kangasniemellä, Toivakassa ja Pieksämäellä 2013 Tiivistelmä Tässä raportissa kuvataan lyhyesti Keski-Suomen mineraalipotentiaalin arviointi -hankkeen vuoden 2013 kairausten ja niiden sijoittamiseksi tehtyjen geofysiikan maastomittausten tulokset. Raportissa esitetään lyhyt yhteenveto havaituista kivilajeista sekä tehdyistä analyyseistä. Tulosten yksityiskohtainen esittäminen tullaan tekemään aikanaan hankkeen loppuraportissa. Suoritettujen kairausten ensisijainen tavoite oli selvittää eräiden kokonaan peitteisten geofysikaalisten anomalioiden aiheuttajia, parantaa yleiskuvaa Kangasniemen Makkolan alueen vulkaniiteista sekä selvittää alueella moreenissa havaittujen lievästi anomaalisten kultapitoisuuksien lähdettä. Asiasanat (kohde, menetelmät jne.) alueellinen, kallioperä, malminetsintä, kairaus, geofysikaaliset profiilit Maantieteellinen alue (maa, lääni, kunta, kylä, esiintymä) Suomi, Keski-Suomi, Etelä-Savo, Kangasniemi, Toivakka, Pieksämäki Karttalehdet N433, N434 Muut tiedot Arkistosarjan nimi Arkistoraportti Arkistotunnus 61/2014 Kokonaissivumäärä 17 s. + 1 liite Kieli Suomi Hinta Julkisuus Julkinen Yksikkö ja vastuualue Itä-Suomen yksikkö / Kallioperä ja raaka-aineet Allekirjoitus/nimen selvennys Hanketunnus Allekirjoitus/nimen selvennys Perttu Mikkola

3 GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS GEOLOGICAL SURVEY OF FINLAND DOCUMENTATION PAGE Date / Rec. no. Authors Perttu Mikkola, Sami Niemi Type of report Archive report Commissioned by Title of report Drillings of the Central Finland mineral potential estimation project in Kangasniemi, Toivakka and Pieksämäki areas in year Abstract This report includes brief description of 16 drill holes drilled by The Central Finland mineral potential estimation project in 2013 in Kangasniemi, Toivakka and Pieksämäki areas. The main purpose for the drilling was to produce basic knowledge about several different geophysical anomalies covered by quartenary deposits. Keywords regional, bedrock, mineral exploration, drilling, geophysical profiles Geographical area Finland, Central Finland, South Savo, Kangasniemi, Toivakka, Pieksämäki Map sheet N433, N434 Other information Report serial Archieve report Total pages 17 p. + 1 appendix Language Finnish Unit and section East Finland Office / Bedrock and resources Signature/name Perttu Mikkola Archive code 61/2014 Price Project code Signature/name Confidentiality Public

4 GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS Sisällysluettelo Kuvailulehti Documentation page 1 TAUSTA 1 2 AINEISTO 3 3 KAIRATUT KOHTEET Tuppi Teurinsuo Kuitula Herrasenaho Ukonsuo Huikko Rutakonjoki 17 4 YHTEENVETO 17 5 KIRJALLISUUS 17

5 GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS 1 1 TAUSTA GTK aloitti tutkimukset Etelä-Savon ja Keski-Suomen alueella vuonna 2012 ja vuosiksi alueen tutkimuksista vastaamaan perustettiin Keski-Suomen mineraalipotentiaalin arviointi -hanke. Hankkeen ensisijaisena tavoitteena on alueen kallioperää koskevan perustiedon päivittäminen ja sen pohjalta edelleen arvioida alueen malmipotentiaalia. Edellinen järjestelmällinen kallioperäkartoitus alueella oli tehty mittakaavassa 1: luvun alussa (Frosterus 1903). Tässä raportissa selostetaan lyhyesti vuoden 2013 aikana toteutuneet POKA-kairaukset, pois lukien Petäisen kohteen kairaukset Kangasniemen kaakkoispuolella, joista laaditaan erillinen raportti. Kairareikien paikkojen valintaa varten Kangasniemi-Toivakka alueella suoritettiin linjamuotoisia geofysiikan maastomittauksia keväällä Magneettiset mittaukset tehtiin Gem-systemsin GSM-19W Overhauser-magnetometrillä ja maa-asemana käytettiin Scintrexin Envimag protonimagnetometriä. Magneettisen mittauksen pisteväli on noin metrin mittaajan liikkumisnopeudesta riippuen. Sähkömagneettisen MaxMin-mittaukset tehtiin Apexin MaxMin10-laitteella Mittaustaajuuksina käytettiin 1720, 3560 ja Hz, IP-mitatukset tehtiin Scintrexin IPR10 laitteella dipoli-dipoli-elektrodijärjestelmällä (n=3 a=20). Painvoimamittaukset tehtiin Worden-gravimetrilla. Maxmin, IP ja painovoimittauksessa pisteväli oli 20 metriä. Linjojen päät paikannettiin VRS-GPS-laitteella. Ukonsuon kohteella tehtiin magneettinen ja IP-mittaus syksyllä Magneettiset mittaukset tehtiin Gem-systemsin GSM-19W Overhausermagnetometrillä ja maa-asemana käytettiin Scintrexin Envimag protonimagnetometriä. Magneettisen mittauksen pisteväli on noin metrin liikkumisnopeudesta riippuen. IP-mittaukset tehtiin Scintrexin IPR12- laitteella dipoli-dipoli-elektrodijärjestelmällä (n=3 a=10). Linjojen päät paikannettiin VRS-GPS-laitteella. Rutakonjoen kairareiän (N R12) paikka määriteltiin tutkimusavustajien Tuomo Stranius ja Rauli Lempiäinen suorittaman nopean tunnustelu magnetometrauksen perusteella. Kairattujen reikien tekniset tiedot ovat taulukossa 1. Kairareiät raportoi geologi Perttu Mikkola ja näytteiden käsittelystä, petrofysiikan mittauksista (Liite 1) sekä käsi-xrf-laitteella tehdyistä mittauksista tutkimusavustaja Mauri Luukkonen. Kaikki kokokivianalyysit teetettiin Labtium Oy:ssä. Näytteistä teetettiin XRF-analyysejä (Labtium koodi 175X), ICP-MS hivenaineanalyysejä (Labtium koodi 308M), malmianalyysejä (Labtium koodi 511PM), Au, Pt ja Pd analyysejä (Labtium koodit 704P, 705P) ja Au analyysejä (Labtium koodit 703P, 704P, 705P). Kairasydämet analysoitiin käsi-xrf-laitteella pääosin 1 m pistevälillä raportoinnin ja laboratorioanalyysinäytteiden valinnan helpottamiseksi. Maastogeofysiikan tilauksista ja käsittelystä kairausten suunnittelun ja tämän raportin laadinnan tarpeisiin vastasivat geofyysikot Sami Niemi ja Aimo Ruotsalainen. Tässä raportissa ei käsitellä tai kuvata havaittuja kivilajiyksikköjä yksityiskohtaisesti vaan esitetään lyhyt yhteenveto kairauskohteen valintaperusteista, kairasydänten kivilajeista ja anomaalisista analyysituloksista. Tarkempi yhteenveto tullaan tekemään aikanaan hankkeen loppuraportissa, jonka liitteenä myös yksittäiset analyysitulokset tullaan julkaisemaan.

6 GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS 2 Kohde Tunnus Pituus Maakairaus Suunta Kaade E-koord N-koord Korkeus Tuppi N R Tuppi N R Tuppi N R Tuppi N R Teurisuo N R Teurisuo N R Kuitula N R Herrasenaho N R Herrasenaho N R Herrasenaho N R Herrasenaho N R Herrasenaho N R Ukonsuo N R Ukonsuo N R Huikko N R Rutakonjoki N R Taulukko 1. Tässä raportissa käsiteltyjen kairareikien suunnat, lähtökulmat, pituudet, maakairauksen määrä ja koordinaatit EuREF-FIN-järjestelmässä. Table 1. Directions, dips, lengths, amount of overburden and coordinates of the drill holes described in this report. Kuva 1. Kairakohteiden sijainti. Pohjakartta Maanmittauslaitos ja HALTIK. Figure 1. Locations of the drilling targets. Base map National Land Survey of Finland.

7 GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS 3 2 AINEISTO Geofysikaaliset mittausaineistot tallennetaan GTK:n maastomittaustietokantaan hankkeen päättyessä. Kairasydänraportit on tallennetu käyttäen KairaLogger ohjelmistoa ja siirretty GTK:n geotietojärjestelmän Oracle-tietokantaan. Kairasydämet tullaan viimeistään hankkeen loppuessa toimittamaan Lopella toimivaan valtakunnalliseen kairasydänarkistoon. Teetetyt hieet tullaan arkistoimaan Kuopion toimipisteen hiearkistoon. 3 KAIRATUT KOHTEET 3.1 Tuppi Tuppeen kairauksella pyrittiin tarkistamaan matomaisen noin 10 kilometriä pitkän etelä-pohjoisen, koko matkaltaan paljastumattoman magneettisen anomalian aiheuttaja. Anomalian poikki tehdyn kahden geofysiikan mittausprofiilin perusteella magneettiseen anomaliaan liittyy myös voimakas MaxMinanomalia (Kuva 2). Mittausten perusteella matomaiseen anomaliaan suunniteltiin kairattavaksi kaksi reikää (N R1 ja R2), joista R2:lla oli tarkoitus lävistää myös anomalian aiheuttajan sivukiviä. Ensimmäisen reiän pysähdyttyä ruhjeeseen kairattiin näiden väliin lisäreikä (N R6). Lisäksi kairattiin reikä N R3 pohjoisemmalla mittalinjalla havaittuun erilliseen, magneettiseen anomaliaan, joka aiheuttaa myös pienen painovoima-anomalian. Tähän kairauskohteeseen ei liittynyt MaxMinanomaliaa.

8 GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS 4 Kuva 2. Tupen kairareikien sijainti. Pohjalla magneettinen matalalentoaineisto. Punaisella profiililla magneettivuontiheys, mustalla profiililla painovoimamittauksen Bouguer-anomalia, vaaleanvihreällä profiililla MaxMin-mittauksen taajuuden 1720Hz reaalikomponentti. Punaisellä viivalla piirretty mittauslinjojen kulku maastossa. Figure 2. Location of the drill holes in Tuppi. Aeromagnetic map in the background. Red profile is the ground measured Total Magnetic Intensity, black profile is the Bouguer anomaly of the gravity survey, Light green profile shows the inphase component of MaxMin survey, 1720Hz.. Reiät R1, R2 ja R6 lävistivät pääasiassa kohtuullisesti kiisuja sisältäviä mustaliuskeita, etenkin R6:ssa, ja migmatiittisia paragneissejä (Kuva 3), migmatiitin neosomi esiintyi myös vaihtelevan paksuisiksi juoniksi kerääntyneenä trondhjemiittina. Paragneisseissä esiintyy vaihtelevasti granaattia. Välikerroksina esiintyy amfiboliittia, jotka ovat alkuperältään joko vanhempia ja deformoituneenmpia juonia tai kerrostumisen aikaisia välikerroksia, primäärirakenteiden puuttuessa asiaa ei voida varmuudella todeta. Lisäksi havaittiin ohuita intermediäärisiä ja emäksisiä osioita joiden primäärirakenteet olivat paremmin säilyneitä ja joiden voitiin myös leikkaussuhteiden perusteella sanoa olevan esiintymistavaltaan juonia. Havaitut kiisut olivat lähes yksinomaan rikki- ja magneettikiisua, satunnaisia kuparikiisu ja sinkkivälkerakeita lukuun ottamatta. Mustaliuskeiden korkein mitattu rikkipitoisuus oli 4,2 % ja hiilipitoisuus 10,8 %. Kaikki analysoidut kultapitoisuudet jäivät alle määritysrajojen (5 ja 10 ppb näytteestä riippuen). Kivet olivat paikoin erittäin ruhjeisia, mikä osaltaan selittää MaxMin-mittauksesta tulkittuja anomaalisia sähkönjohtavuuksia.

9 GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS 5 Suunnatuista näytteistä havainnoidut liuskeisuuden suunnat vaihtelevat poimutuksen seurauksena, mutta kulku on pääosin anomalian suunnan mukainen etelä-pohjoinen. Reikä 3 alkaa paragneissistä ja lävistää välillä 48,60 120,45 ultraemäksistä syväkiveä, jossa on vaihtelevan kokoisia paragneissi sulkeumia ja ohuita granitoidi juonia. Reiän loppuosa on jälleen paragneissiä. Paragneissit ovat heikommin suuntautuneita kuin profiilin itäpäässä, oletettavasti intruusion aiheuttaman kontaktimetamorfoosin vaikutuksesta. Ultaemäksisen kiven alkuperäinen mineralogia on täysin tuhoutunut ja korvautunut vaihtelevissa suhteissa amfiboliiteilla (kummingtoniitti, tremoliitti) ja biotiitilla. Ultraemäksiset kivet ovat Ni-köyhtyneitä (Ni <342 ppm) suhteessa MgO pitoisuuteensa (21,40 27,90 %), mutta koska selviä merkkejä kontaminaatiosta ei ole havaittavissa (esim. Zr<40 ppm) Ni köyhtyminen liittynee varhaiseen oliviinin kumuloitumiseen eikä sulfidisen sulan erkanemiseen.

10 GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS 6

11 GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS 7 Kuva 3. Tupen kairausprofiili, kivilajit sekä maastomitattu magnettivuon tiheys, MaxMin-mittauksen reaalikomponentti 1720 Hz ja painovoimamittauksen Bouguer anomalia. Figure 3. Drilling profile from Tuppi, rock column, ground measured Total Magnetic Intensity, Bouguer anomaly and the inphase component of MaxMin survey, 1720Hz. 3.2 Teurinsuo Teurinsuon rei illä pyrittiin selvittämään Makkolan vulkaniittijakson peitteisten lounaisosien kivilajeja. Reiät suunniteltiin lävistämään kahta erityyppistä geofysikaalista ominaisuusyhdistelmää. N R1 sijoitettiiin lävistämään magneettivuontiheyden minimin ja IP-mittauksessa havaitun heikon varautuvuuden yhdistelmää. N R2 alkaa varautuvasta yksiköstä ja jatkuu kohti magnetoitunutta yksikköä (Kuva 4). Mittausprofiilin perusteella varautuvuus anomalia ja magneettinen anomalia aiheutuu eri lähteistä. Kairausprofiili on esitetty kuvassa Teurinsuo profiili. R1 lävistää koko pituudeltaan melko homogeenisia, intermediäärisiä happamia, vulkaniitteja (Kuva 5), joissa ei ole säilynyt varmuudella tunnistettavia primäärirakenteita. Koko reiän pituudella esiintyy vaihtelevasti rautakiisuja sekä jonkun verran myös arseenikiisua. Rautakiisut esiintyvät pääasiassa melko tasaisena pirotteena, kun taas pääosa arseenikiisusta on satunnaisesti esiintyvissä kvartsirikkaissa raidoissa. Mitatut arseenipitoisuudet ovat kohollaan koko reiän matkalla, tyypillisesti muutamia satoja ppm:ä, kokeimman pitoisuuden ollessa 2,25 % (väli 44,00 45,00). Myös mitatut kultapitoisuudet ovat koko reiän pituudelta kohonneet (tyypillisesti ppb) ja korkein pitoisuus 128 ppb:tä on samasta näytteestä kuin korkein havaittu arseenipitoisuus. R2 alkaa intermediäärisestä happamasta vulkaniitista, joka vaihtuu syvyydellä 44,05 mustaliuskeeksi (C<7,82 %, S<7,86 %). Syvyydestä 108 m eteenpäin reikä jatkuu alkuosan kaltaisena vulkaniittina, jossa paikoin on havaittavissa melko hyvin säilynyt mantelirakenne. Kaikkien R2:sta tehtyjen kulta-analyysien pitoisuudet jäivät alle määritysrajojen (5, 10 tai 20 ppb:tä näytteestä ja menetelmästä riippuen), myöskään R1:n kaltaista arseenipitoisuuksien nousua ei ollut havaittavissa korkeimman pitoisuuden ollessa 42 ppm.

12 GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS 8 Kuva 4. Teurinsuon kairareikien sijainti. Pohjalla magneettinen matalalentoaineisto. Punaisella profiililla magneettivuon tiheys, mustalla profiililla Bouguer-anomalia, violettiprofiili IP-mittauksen varautuvuus. Punainen suora viiva mittauslinjojen kulku maastossa. Figure 4. Location of the drill holes in Teurinsuo. Aeromagnetic map in the background. Red profile is the ground measured Total Magnetic Intensity, black profile is the Bouguer anomaly of the gravity survey and violet profile is the chargeability of the IP-survey.

13 GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS 9

14 GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS 10 Kuva 5. Teurinsuon kairausprofiili, kivilajit sekä maastomitattu magneettivuontiheys ja IP-mittauksen varautuvuus. Figure 5. Drilling profile from Teurinsuo, rock column, ground measured Total Magnetic Intensity anomaly and the chargeability of the IP-survey. 3.3 Kuitula Kuitulan reiän (N R3) paikka valittiin edustamaan Makkolan vulkaniittijakson paljastumattoman alueen geofysikaalisesti mahdollisimman vähäpiirteistä paikkaa (Kuva 6). Reiän kivilajina on yhden emäksisen juonen leikkaama koostumukseltaan hapan-intermediäärinen vulkaniitti, jossa ei ole varmuudella tunnistettavia primäärirakenteita. Paikoin plagioklaasi esiintyy karkeampina hajarakeina, mutta määräävä rakenne on voimakas hierto ja liuskeisuus. Granaattia esiintyy paikoin. Muuttumiset, kloriittiutuminen, karbonatiittiutuminen,epidoottiutuminen ja serisiittiytyminen, ovat voimakkuudeltaan vaihtelevia mutta yleisiä koko reiässä. Kiisuja esiintyy niukasti, pääosa niistä on rautakiisuja, lisäksi kuparikiisua esiintyy hieissä satunnaisina rakeina. Kuva 6. Kuitulan kairareiän sijainti. Pohjalla magneettinen matalalentoaineisto. Punainen viiva maastomitattu magneettisuus, musta viiva Bouguer-anomalia, violetti viiva varautuvuus. Punainen suora viiva mittauslinjojen kulku maastossa.

15 GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS 11 Figure 6. Location of the drill holes in Kuitula. Aeromagnetic map in the background. Red profile is the ground measured Total Magnetic Intensity, black profile is the Bouguer anomaly of the gravity survey and violet profile is the chargeability of the IP-survey. 3.4 Herrasenaho Herrasenahon kairarei illä pyrittiin selvittämään Makkolan vihreäkivijakson länsipään kivilajeja sen pohjoiskontaktin läheisyydessä. Pohjoispään rei illä (N R4 ja R5) pyrittiin löytämään selitys teräväpiirteisiin kapeisiin magneettisiin anomalioihin. Keskimmäinen reikä N R6 sijoitettiin kohtaan, jossa magneettista anomaliaa ei havaittu. Profiilin eteläiset reiät N R7 ja R8 sijoitettiin voimakkaaseen magneettiseen anomaliaan, joka yhdistyy positiiviseen painovoima-anomaliaan (Kuva 7) mm. sen tarkistamiseksi onko alueelta löydettävissä samankaltaisia rautamuodostumia kuin Luhangan suunnalta. Kuva 7. Herrasenahon kairareikien sijainti. Pohjalla magneettinen matalalentoaineisto. Punaisella profiililla magneettivuon tiheys, mustalla profiililla painovoimamittauksen Bouguer-anomalia, vaaleanvihreällä profiililla MaxMin-mittauksen taajuuden 1720Hz reaalikomponentti. Suora punainen viiva mittauslinjojen kulku maastossa.

16 GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS 12 Figure 7. Location of the drill holes in Herrasenaho. Aeromagnetic map in the background. Red profile is the ground measured Total Magnetic Intensity and black profile is the Bouguer anomaly of the gravity survey. R4 lävistää koko pituudeltaan biotiitti-sarvivälkekvartsidioriittia, jota leikkaavat nuoremmat muutaman sentin levyiset granitoidijuonet ja yksi 15 cm leveä uraliittiporfyriitti. Havaitut kivilajit eivät selitä havaittua piikkimäistä magneettista anomaliaa, joka aiheutunee pinnan läheisestä pienikokoisesta voimakkaasti magnetoituneesta sulkeumasta/osueesta, jonka ali reikä menee. R5:n pääkivilaji on samankaltainen kvartsidioriitti kuin R4:ssä, mutta nuorempia granitoidijuonia on runsaammin ja ne ovat leveämpiä. Lisäksi lävistettiin kaksi mafisen vulkaniitin sulkeumaa (50 cm ja ~4 m). Petrofysiikan mittauksien perusteella sekä kvartsidioriitti että granitoidit reiän loppupäässä ovat voimakkaammin magneettisia kuin alkupäässä, vaikka selvää ulkonäkö tai koostumuseroa ei olekaan havaittavissa. Suskeptibiliteetin nousu on kuitenkin riittävää selittämään havaitun magneettisen anomalian. R6:n ainoa kivilaji on melko tasalaatuinen leukograniitti. R7 ja R8 lävistävät melko tasalaatuisia intermediäärisiä-happamia vulkaniitteja, joille luonteenomainen piirre on karkeamman (~1mm) plagioklaasin esiintyminen hienorakeisessa perusmassassa (<0,1mm). Paikoin havaittavissa oli heikkoa serisiittiytymistä. Suunnattujen näytteiden perusteella liuskeisuuden kaade on pääosin jyrkällä kulmalla luoteeseen. Voimakkuudeltaan vaihteleva kiisupirote, jota esiintyy käytännössä reikien koko pituudella, muodostuu yksinomaan rautakiisuista. Paikoin pirote on mobiloitunut ohuisiin rakoihin. Korkein analysoitu rikkipitoisuus on 4,5 %. Paikoin on havaittavissa rikkikiisun muuttumista magnetiitiksi. Magnetiittia ja ilmeniittiä esiintyy runsaasti. Magnetiittipitoisuus on riittävä selittämään havaitun magneettisen anomalian. Seitsemässä kullan suhteen analysoiduista näytteistä havaittiin määritysrajan (<5 ppb) ylittäviä pitoisuuksia, joista korkein oli kuitenkin vain 24 ppb (N R ). Muissa metalleissa ei havaittu kohonneita pitoisuuksia. 3.5 Ukonsuo Ukonsuon kohde valittiin kairauskohteeksi moreenigeokemiassa havaittujen kultakriittiseen muuttumiseen viittaavien heikkojen piirteiden johdosta (Hartikainen 2013). Alueella suoritettiin myös pienellä alueella geofysiikan maastomittauksia (Kuva 8). Kairarei illä N R9 ja R10 muodostettiin profiili jonka pohjoispäässä sijaitsee heikko magneettinen anomalia johon liittyy IP-mittauksen varautuvuusanomalia, keskellä on alue, joka ei aiheuta anomaliaa magneettiseen tai IP-mittaukseen. Eteläpää sijoittuu voimakkaaseen magneettiseen anomaliaan, joka ei aiheuta IP-anomaliaa. (Kuva 8). Kairareiät läpäisivät intermediääristä hapanta vulkaniittia ja niitä leikkaavia emäksisiä juonia. Suunnattujen näytteiden perusteella liuskeisuuden kaateet ovat jyrkällä kulmalla luoteeseen-pohjoiseen. Vulkaniiteissa on käytännössä koko profiilin pituudella kohtalainen rautakiisupirote. Tyypillinen rakenne muodostui hienorakeisesta granoblastisesta perusmassasta, jossa oli 1 2 mm plagioklaasikiteitä. Lisäksi sekä hieissä että makroskooppisesti havaittavissa on raekoon ja koostumuksen pienimittakaavaista vaihtelua joka saattaisi olla alkuperäistä breksia./heittelerakennetta. Kloriittiutuminen ja serisiittytyminen olivat paikoin voimakkaita, lisäksi joissain kohdin esiintyy skapoliittia ja granaattia. Rautakiisujen reunoilla esiintyy vaihtelevasti magnetiittia. Analysoidut kultapitoisuudet olivat selvästi kohollaan useammassa kohdassa koko profiilin matkalla (62 näytettä, joista 29:ssä >5 ppb), mutta korkein mitattu pitoisuus oli vain 27 ppb.

17 GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS 13 Kuva 8. Ukonsuon kairareikien sijainti. A) pohjalla maastomitattu magneettivuon tiheys. B) pohjalla maastomitattu IP-varautuvuus. Figure 8. Location of the drill holes in Ukonsuo. A) Ground measured Total Magnetic Intensity. B) Ground measured chargeability of the IP-survey.

18 GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS 14 Kuva 9. Ukonsuon kairausprofiili. Kivilajit sekä maastomitattu magneettivuon tiheys ja varautuvuus. Figure 9. Drilling profile from Ukonsuo, rock column, ground measured Total Magnetic Intensity anomaly and the chargeability of the IP-survey.

19 GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS Huikko Toivakan kirjonkylältä noin 4 kilometriä koilliseen sijaitsevan Huikon kylän alueella on lentomittausaineistossa havaittavissa voimakas magneettinen anomalia (Kuva 10), jonka alueella ei ole kalliopaljastumia. Maastossa tehtyjen painvoimamittausten perusteella samalla alueella havaitaan myös voimakas Bouguer-anomalia. Kairareiän paikka valittiin voimakkaimman magneettisen ja painovoima-anomalian kohdalta magneettisen anomalian itälaidalta. Kairasydän koostuu gabrosta, jota leikkaavat alle 2 m leveät leukograniitti juonet. Gabron mineralogia on vaihtelevasti muuttunut, osin se on tervettä lähes muuttumatonta pyrokseenigabroa ja paikoin plagioklaasi on voimakkaasti serisiittiytynyt ja pyrokseenit täysin hydrautuneet sarvivälkkeeksi ja biotiitiksi. Muuttuneemmissa kohdissa myös magnetiitti on pääosin muuttunut ilmeniitiksi. Kahden analysoidun gabronäytteen platina ja palladium pitoisuudet jäivät alle 5 ppb määritysrajojen. Kuva 10. Huikon kairareiän sijainti. Taustalla matalalentogeofyysikan magneettinen ainesto. Mustalla viivalla mitatut painovoimaprofiilit, suora viiva osoittaa mittauslinjan kulkua ja käyrä anomalian voimakkuutta. Figure 10. Location of the drill hole in Huikko. Aeromagnetic map in the background. Black profiles are the Bouguer anomalies of the gravity survey.

20 GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS 16 Huikon aeromagneettiselle aineistolle tehtiin 3D-inversio Emigma-ohjelmistolla. Inversiossa suskeptibiliteetti rajoitettiin välille SI-yksikköä. Inversiotuloksen perusteella Gabron jatkuu noin kilometrin syvyyteen. Tarpeen vaatiessa lisätulkintoja gabron syvyydestä, asennosta ja ominaisuuksista tehdään hankkeen myöhemmässä vaiheessa. Kuva 11. Huikon gabro-intruusion aeromagneettisen 3D-inversion tulokset. Ylhäällä näkymä etelästä alhaalla näkymä idästä. Figure 11. 3D-inversion of aeromagnetic data of the gabbro intrusion in Huikko. In the upper panel view is from the south and in the lower panel from the east.

21 GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS Rutakonjoki Pieksämäen Pyhäjärven eteläpuolelle kairattiin yksi 168,80 m pitkä reikä voimakkaaseen magneettiseen anomaliaan. Reiän eteläpuolelta oli tavattu Ni-Cu mineralisoituneita gabrolohkareita ja anomalian aiheuttajaa pidettiin niiden mahdollisena lähteenä. Myöhemmin kuitenkin vastaavia mineralisoituneita lohkareita löydettiin reiän pohjoispuolelta Pyhäjärven rantakivikosta. Kairasydän koostuu intermediäärisistähappamista gneisseistä joita leikkaavat runsaat trondjhemiitti-tonaliitti juonet ja muutamat mafiset juonikivet. Gneissien primäärirakenteet ovat käytännössä kokonaan tuhoutuneet, mutta mineralogian ja koostumuksen perusteella ne lienevät alkuperältään vulkaniitteja. Havaitut kiisut olivat pääasiassa rikki- ja magneettikiisua, mutta syvyydellä 100,80 101,50 m esiintyy paljain silmin havaittavaa sinkkivälkettä kivilajissa joka tulkittiin ympäristöään hieman hiertyneemmäksi intermediääriseksi vulkaniitiksi. Tästä pätkästä tehty analyysi sisälsi 3,74 % sinkkiä, 0,19 % lyijyä ja 67 ppb kultaa. Kohonneita kultapitoisuuksia esiintyi myös reiän muissa osissa, pääosin kuitenkin sinkkimineralisoituneen kohdan alapuolella: korkein pitoisuus 195 ppb on syvyydellä 103,00 104,00m. Kaikkiaan 9:ssä reiästä analysoiduista 16:sta näytteestä kultapitoisuus nousi yli 5 ppb:n määritysrajan. Kultapitoisuuksien alhaisuuden ja sinkkilävistyksen lyhyyden johdosta jatkotoimiin ei kuitenkaan katsottu olevan aihetta. 4 YHTEENVETO Kokonaisuutena Keski-Suomen mineraalipotentiaalin arviointi -hankkeen vuoden 2013 kairausohjelma saavutti tavoitteensa hyvin. Tupessa saatiin varmuus että magneettikiisupitoinen mustaliuske-paragneissi aiheuttaa aeromagneettisessa aineistossa havaitun 10 km pitkän magneettisen anomalian, havainnolla on merkitystä kallioperän suuryksiköiden rajaamiselle alueella. Käsitystä Makkolan vulkaniittijakson kivilajistosta saatiin tarkennettua huonosti paljastuneilla alueilla, lisäksi alueen kolmella kohteella neljästä tavattiin kalliosta kohonneita kultapitoisuuksia, jotka selittävät moreenigeokemiassa havaitut kohonneet pitoisuudet. Koska analysoidut pitoisuudet jäivät varsin mataliksi, pikaisille jatkotoimille Makkolan alueella ei ole perusteita. Kuitenkin jos alueelle joskus palataan kullan johdosta, tulisi työt aloittaa tähän mennessä suoritettuja laajemmalla moreenigeokemian näytteenotolla, johtuen alueen keskimäärin heikosta paljastuneisuudesta. Huikon magneettisen ja painovoima-anomalian aiheuttajaksi varmistui magnetiittipitoinen gabrointruusio. Rutakonjoella ei onnistuttu paikallistamaan Ni-Cu lohkareiden lähtöpistettä, mutta sen sijaan saatiin varmuus magneettisen anomalian aiheuttajasta ja lisäksi geologisen kokonaiskuvan kannalta oleellista tietoa vulkaniittien esiintymisestä aiemmin lähes yksinomaan granitoideista koostuvana pidetyltä alueelta. 5 KIRJALLISUUS Frosterus, B., Mikkeli. Kivilajikartan selitys, 1 : , C2. Geologinen toimisto, 102 p. Hartikainen A., Geokemialliset maaperätutkimukset Kangasniemi-Toivakka alueella. Geologian tutkimuskeskus, arkistoraportti 162/2013, 6 s., English summary.

22 Liite 1: Petrofysiikan laboratorionäytteiden mittaustulokset Appendix 1: Results of laboratory measurements of petrophysical samples Näyte Kivilaji D(kg/m3) K(uSI) J(mA/m) P(g) Q R ind W N R Paragneissi E N R Amfiboliitti E N R Paragneissi E N R Paragneissi E N R Paragneissi E-01 0 N R Paragneissi E N R Paragneissi E+00 0 N R Paragneissi E N R Paragneissi E N R Mustaliuske E N R Paragneissi E N R Paragneissi E N R Amfiboliitti E+00 0 N R Paragneissi E N R Paragneissi E N R Amfiboliitti E N R Paragneissi E N R Paragneissi E N R Paragneissi E N R Intermediäärinen juoni E N R Intermediäärinen juoni E+00 0 N R Paragneissi E N R Paragneissi E-01 0 N R Dioriitti E N R Ultramafinen kivi E+01 0 N R Paragneissi E N R Ultramafinen kivi E N R Ultramafinen kivi E N R Ultramafinen kivi E N R Ultramafinen kivi E N R Ultramafinen kivi E N R Ultramafinen kivi E N R Paragneissi E N R Paragneissi E N R Mustaliuske E N R Mustaliuske E-01 0 N R Paragneissi E N R Paragneissi E N R Mustaliuske E N R Paragneissi E N R Paragneissi E N R Mustaliuske E N R Tonaliitti E N R Uraliittiporfyriitti E N R Mafinen juoni E N R Paragneissi E N R Diabaasi E N R Diabaasi E N R Amfiboliitti E N R Intermediäärinen vulkaniitti E N R Intermediäärinen vulkaniitti E N R Intermediäärinen vulkaniitti E N R Intermediäärinen vulkaniitti E N R Intermediäärinen vulkaniitti E+00 0 N R Intermediäärinen vulkaniitti E N R Intermediäärinen vulkaniitti E-01 0 N R Intermediäärinen vulkaniitti E N R Intermediäärinen vulkaniitti E N R Intermediäärinen vulkaniitti E+00 0 N R Intermediäärinen vulkaniitti E N R Intermediäärinen vulkaniitti E N R Intermediäärinen vulkaniitti E N R Mustaliuske E N R Mustaliuske E N R Mustaliuske E N R Mustaliuske E N R Mustaliuske E N R Mustaliuske E N R Mustaliuske E N R Intermediäärinen vulkaniitti E

23 Liite 1: Petrofysiikan laboratorionäytteiden mittaustulokset Appendix 1: Results of laboratory measurements of petrophysical samples Näyte Kivilaji D(kg/m3) K(uSI) J(mA/m) P(g) Q R ind W N R Intermediäärinen vulkaniitti E N R Intermediäärinen vulkaniitti E N R Intermediäärinen vulkaniitti E N R Intermediäärinen vulkaniitti E N R Intermediäärinen vulkaniitti E N R Intermediäärinen vulkaniitti E+00 0 N R Mafinen juoni E N R Intermediäärinen vulkaniitti E N R Intermediäärinen vulkaniitti E N R Intermediäärinen vulkaniitti E N R Kvartsidioriitti E N R Kvartsidioriitti E N R Kvartsidioriitti E N R Kvartsidioriitti E-01 0 N R Graniitti E+01 0 N R Kvartsidioriitti E+00 0 N R Graniitti E N R Granodioriitti E N R Kvartsidioriitti E N R Kvartsidioriitti E N R Mafinen vulkaniitti E N R Trondhjemiitti E N R Kvartsidioriitti E N R Kvartsidioriitti E N R Kvartsidioriitti E+00 0 N R Graniitti E N R Graniitti E+00 0 N R Graniitti E N R Graniitti E N R Graniitti E N R Intermediäärinen vulkaniitti E N R Felsinen vulkaniitti E N R Felsinen vulkaniitti E N R Intermediäärinen vulkaniitti E N R Intermediäärinen vulkaniitti E N R Intermediäärinen vulkaniitti E N R Felsinen vulkaniitti E N R Intermediäärinen vulkaniitti E N R Felsinen vulkaniitti E N R Felsinen vulkaniitti E N R Intermediäärinen vulkaniitti E N R Intermediäärinen vulkaniitti E N R Mafinen juoni E N R Intermediäärinen vulkaniitti E N R Intermediäärinen vulkaniitti E+00 0 N R Intermediäärinen vulkaniitti E N R Intermediäärinen vulkaniitti E N R Intermediäärinen vulkaniitti E-01 0 N R Intermediäärinen vulkaniitti E N R Intermediäärinen vulkaniitti E+00 0 N R Intermediäärinen vulkaniitti E N R Intermediäärinen vulkaniitti E N R Intermediäärinen vulkaniitti E N R Mafinen juoni E N R Intermediäärinen vulkaniitti E N R Intermediäärinen vulkaniitti E N R Intermediäärinen vulkaniitti E N R Intermediäärinen vulkaniitti E N R Intermediäärinen vulkaniitti E N R Intermediäärinen vulkaniitti E N R Mafinen vulkaniitti E N R Intermediäärinen vulkaniitti E+00 0 N R Intermediäärinen vulkaniitti E N R Intermediäärinen vulkaniitti E N R Intermediäärinen vulkaniitti E N R Intermediäärinen vulkaniitti E N R Gabro E N R Gabro E N R Leukograniitti E-01 0 N R Gabro E

24 Liite 1: Petrofysiikan laboratorionäytteiden mittaustulokset Appendix 1: Results of laboratory measurements of petrophysical samples Näyte Kivilaji D(kg/m3) K(uSI) J(mA/m) P(g) Q R ind W N R Felsinen vulkaniitti E N R Intermediäärinen vulkaniitti E N R Intermediäärinen vulkaniitti E N R Trondhjemiitti E N R Intermediäärinen vulkaniitti E N R Intermediäärinen vulkaniitti E N R Mafinen juoni E-01 0 N R Intermediäärinen vulkaniitti E N R Graniitti E+00 0 N R Intermediäärinen vulkaniitti E N R Intermediäärinen vulkaniitti E-01 0 N R Intermediäärinen vulkaniitti E N R Intermediäärinen vulkaniitti E N R Intermediäärinen vulkaniitti E N R Mafinen juoni E N R Intermediäärinen vulkaniitti E