MOREENIGEOKEMIALLISIA HAVAINTOJA PETÄJÄ- JA VAMMAVAARASSA SYKSYLLÄ 1994

Transkriptio

1 M 19/2633/-94/2/10 Tervola MOREENIGEOKEMIALLISIA HAVAINTOJA PETÄJÄ- JA VAMMAVAARASSA SYKSYLLÄ 1994 Pertti Sarala Oulun yliopisto/ Geologian tutkimuskeskus Pohjois-Suomen aluetoimisto 9. syyskuuta 1994

2 2 MOREENIGEOKEMIALLISIA HAVAINTOJA PETÄJÄ- JA VAMMAVAARASSA SYKSYLLÄ 1994 Yhteenveto Petäjä- ja Vammavaaran alueilla on tämän tutkimuksen puitteissa tehty maaperägeologista malminetsintää vuosien aikana. Tutkimuksissa on käytetty apuna ilmakuvatulkintaa, tutkimusmontutusta, lohkarehavaintoja, kallioperäselvityksiä, geofysiikkaa ja -kemiaa sekä aiempaa tutkimusmateriaalia (julkaisut ja raportit). Näiden pohjalta Petäjävaarassa paikallistettiin hydrotermisesti muuttunut malmiutunut vyöhyke kvartsiitin ja emäksisen kiven kontaktissa. Vyöhykkeen tunnuspiirteenä ovat kvartsijuonet ja voimakas rikki- (ja kupari-) kiisuuntuminen, joiden avulla sen kulkua voidaan määrittää mm. geofysikaalisella maastomittauksella. Paljastetussa kalliossa montun 1 luoteispuolella kvartsijuoni on noin metrin levyinen ja keskimääräinen kultapitoisuus on 2 ppm ja kuparipitoisuus 2,4%. Vyöhyke jatkuu jonkin verran koilliseen ja useita satoja metrejä lounaaseen paljastumasta. Kesän 1994 aikana malmiutuneen vyöhykkeen geologiaa selvitettiin luode-kaakko-suuntaisella syväkairausprofiililla, jonka osalta tutkimukset ovat vielä kesken. Petäjävaaraa on hyödynnetty tyyppipaikkana moreenigeokemiallisessa analysoinnissa käyttäen hyväksi hienoaineksen P-, L- ja K-fraktioiden keskinäistä vertailua. Osoittautui, että karkeampia fraktioita voidaan käyttää tehokkaasti hyväksi paikallisten malmioiden kohdentamiseen, mutta alueellisessa näyttenotossa P-fraktio on käyttökelpoisin yleisen vertailtavuutensa ansiosta. P-fraktiota analysoitaessa on kuitenkin kiinnitettävä erityinen huomio moreenipeitteen morfologiseen ja geneettiseen tarkasteluun. Tällöin näytteenottoa voidaan ohjata mahdollisimman edustavan aineiston saamiseksi. Löydetty malmiutunut vyöhyke antoi voimakkaan, selvästi ympäristöstä kohoavan, kulta- ja kuparianomalian hienoaineksen karkeimmissa fraktioissa juonen välittömässä läheisyydessä, mutta jään virtaussuuntaan (70 o - 90 o ) mentäessä pitoisuudet laskivat nopeasti taustan tasolle. Verrattaessa havaintoja Vammavaaraan, havaittiin yhteneviä piirteitä vaaran lounaispuolella selvän kulta-kuparianomalian länsiosassa. Jään eroosiotoiminta on ollut voimakasta, mutta kuljetusmatka ei ole ollut kuin muutamia kymmeniä tai satoja metrejä, joten jatkotutkimuksia voidaan jatkaa suhteellisen pienellä alueella. Tervolassa Pertti Sarala

3 3 Sisällysluettelo Yhteenveto sivu 2 Sisällysluettelo 3 Johdanto 4 Petäjävaara 4 Vammavaara 10 Ehdotukset jatkotoimenpiteiksi 19 Kirjallisuus 20 Liitteet (10 sivua) 21 Lyhenteiden selitykset: SIR = Seppo Rossi POS = Pertti Sarala Kansikuva: Moreenin hienoaineksen eri fraktioiden kultapitoisuuksien vertailu viivadiagrammilla. Malmiutunut juoni erottuu selvänä anomaliana montun 1 pitoisuuksissa. Aineksen kuljetusmatka on vain muutamia kymmeniä metrejä.

4 MOREENIGEOKEMIALLISIA HAVAINTOJA PETÄJÄ- JA VAMMAVAARASSA SYKSYLLÄ Johdanto Vammavaaran (kuva 1) aineksen ja malmilohkareiden kulkeutumista lähestytään Petäjävaaran kohdealueen (kuva 2) kautta, koska siellä malmiutuma on löydetty ja lohkareiden alkuperä tavoitettu kalliosta. Kohdealueilta on olemassa geofysikaalisia lento- ja maastomittauksia, moreenigeokemiallisen iskuporanäytteenoton aineistoa ja kallioperähavaintoja paljastumista sekä syväkairauksista. Vuosilta on laaja tutkimusmonttuaineisto, joka kattaa kohdealueet useiden neliökilometrien alueella. Morfologisesti ja moreenin aineksen kulkeutumisen kannalta kohdealueet ovat varsin yhteneviä ja siten vertailtavissa keskenään. Molemmilla alueilla maaperä muodostuu jäätikön kulkusuuntaan nähden poikittaisista Rogenmoreeniharjanteista (ripped moraine), joille tyypillistä on paikallista kallioperää edustava pinnan lohkarepeitto ja sitä kautta hyvä sovellettavuus malminetsintään (kts. Aario & Peuraniemi 1990). Keskeinen osa havainnoissa on moreenigeokemiallisessa tulkinnassa, jossa vertailun kohteena ovat eri raekokoluokista tehdyt geokemian analyysit. Raekoot on jaettu P- fraktioon (<0.06 mm), L-fraktioon ( mm) ja K-fraktioon (> 2 mm). P-fraktio on analysoitu kaikista näytteistä (iskuporanäytteet, tutkimuskuoppien (Petäjävaara) 121 kpl ja (Vammavaara) 225 kpl näytettä sekä tutkimusojien (Petäjävaara) 52 näytettä). L- ja K-fraktiot on analysoitu Petäjävaaran M1-4 ja M (30 kpl) sekä Vammavaaran M14-19, 33, 34, (61 kpl) tutkimuskuoppien näytteistä (liite 1.) Petäjävaara Tutkimusmonttu 1 vuodelta 1992 sijoittuu noin 10 m malmiutuneen kvartsijuonen (SW-NE) länsipuolelle. Montun yli on kaivettu (syksyllä -92) NW-SE suuntainen 40 m pitkä kalliontutkimusoja (SIR-U1), josta kivilajit ja niiden kontaktien väliset etäisyydet ja sijainti on voitu määrittää (kuva 3). Lisäksi on kaivettu ojan 1 lounaispuolelle kaksi ojaa (SIR-U2 ja SIR-U3) ja koillispuolelle yksi oja (SIR-U4) (kuva 4). Näistä kaikista havainnoista on esitetty kuvaukset ja rakennepiirteet jo aiemmissa tutkimusraporteissa (Johansson & Nenonen 1993 ja Sarala 1994). Kaikkien tunnusten alta on moreenigeokemian aineistoa hienoaineksen P-fraktiosta ja montun osalta myös karkeammista fraktioista. Vuodelta 1994 on lisäksi syväkairaushavaintoja SIR-U1:n suuntaiselta profiililta (kuva 5).

5 5 Kuva 1. Vammavaaran kohdealueen kartta ja tähän selvitykseen käytettyjen monttujen ja malmilohkareiden sijainti sekä kallioperän pääpiirteet. Karttaan on merkitty myös profiili A-B, josta enemmän sivulla 15.

6 6 Kuva 2. Petäjävaaran kohdealue. Kartalle on merkitty selvitykseen käytetyt montut ja kallioperän pääpiirre soveltuvin osin. Rasteroinnilla on merkitty malmiutunut vyöhyke kvartsiitin ja emäksisen kiven kontaktiin.

7 7 Kuva 3. Petäjävaaran tutkimusojan SIR-U1 seinämä ja pohjan kallion kivilajit. Malmiutunut vyöhyke on hydrotermisen muuttumisen tulos ja se sijoittuu kvartsiitin ja emäksisen kiven kontaktiin. Profiilille on kuvattu myös M1:n sijoittuminen. Kuva 4. Petäjävaaran tutkimusojien keskinäinen sijainti.

8 8 Kuva 5. Petäjävaarassa kesällä 1994 suoritetun syväkairauksen profiilit ja niiden kivilajien jakautuminen. Malmiutunut vyöhyke jatkuu lounaaseen SIR-U1:stä paljastetusta malmiosta.

9 9 Kivilajit vaihtuvat tutkimusojassa (SIR-U1) kvartsiitista emäksiseen kiveen luoteesta kaakkoon mentäessä. Kivilajien saumaan sijoittuu hydrotermisesti muuttunut vyöhyke (ei magneettinen), jossa esiintyy kvartsijuoni. Koko vyöhyke on rikkikiisupirotteinen määrän kuitenkin vähetessä juonesta poispäin mentäessä. Lisäksi emäksisen kiven puolella esiintyy toinen muuttunut vyöhyke, jossa kivi on biotiitti-karbonaattiutunut (magneettinen). M1 sijoittuu näiden muutosvyöhykkeiden väliin ollen kymmenkunta metriä jäätikön kulkusuuntaan (70 o -90 o ) malmiutuneesta juonesta. Koko alueella maanpinnalla on suuria malmilohkareita, jotka ovat hyvin paikallisia kuljetuksen ollessa vain muutamia kymmeniä metrejä. Moreeni on M1:ssä niukkarakenteista, massamaista sulamismoreenia (melt-out till), jossa on runsaasti isoja teräväsärmäisiä emäksisiä kiviä. Lohkareissa on rikkikiisupirote ja joitain ohuita kvartsijuonia. Moreenin hienoaineksessa kultapitoisuus on huomattavasti kohonnut ympäristöstä (17:sta montusta otettujen 121:n P-fraktion näytteen keskiarvo 13 ppb ja tutkimusojien 52:n näytteen 11 ppb) ollen montun pohjalla (syvyys 2,0 m) 245 ppb. L-fraktiossa kultapitoisuus on erityisen korkea 589 ppb samassa syvyydessä, kun pitoisuus on keskimäärin 23 ppb (liite 1a). Sama piirre tulee esille myös K-fraktiossa, jossa pitoisuus on 72 ppb, kun pitoisuus jää muissa montuissa usein alle määritysrajan (keskim. 6 ppb). Myös kuparin ja telluurin käyttäytymisessä on samoja piirteitä, vaikkakin aikaisemmin (Sarala 1994) on jo todettu, että kullan käyttäytyminen ei ole yhtenevää niiden kanssa. M1:stä on lisäksi analysoitu 16 lohkarenäytettä, joiden keskimääräinen kultapitoisuus on 1,9 ppm ja kuparipitoisuus 2,4 %. Tutkimusojista otetuissa 8:ssa kallionäytteessä kultapitoisuus oli keskimäärin 0,8 ppm ja kuparipitoisuus 1,9 %. Tutkimusojissa kulta on selvästi kohonnut heti malmiutuneen juonen itäpuolella eli jään kontaktin proksimaalipuolella (liitteet 2a ja b). Kultapitoisuus laimenee melko nopeasti juonesta poispäin mentäessä niin, että esimerkiksi moreenigeokemian näytteenoton yhteydessä taustasta kohonneita pitoisuuksia ei ilmene itäpuolella lainkaan, vaikka lähimmät pisteet olivat vain noin m:n päässä juonesta. Toisaalta huomattavaa on, että malmiutunut juoni on kallioytimisen harjanteen pinnassa ja on moreeni hyvin paikallista, joten malmiaines on noussut nopeasti moreenin pintaosiin (esim. pinnan muutamia kymmeniä metrejä kulkeneet malmilohkareet), eikä malmiviitteitä siten löydy kauempaa syvemmistä moreenikerroksista (systemaattisessa näytteenotossa näyte pyritään saamaan mahdollisimman syvältä!). Pienehköt ja paikalliset syöttäjät tulisivat näkyviin tiheämmällä pistevälillä. Malmiutunut kvartsijuoni on tutkimusojassa (SIR-U1) vain noin metrin levyinen ja sen syvyys on metriä. Pituuden suhteen tutkimukset ovat vielä kesken, mutta moreenigeokemian ja geofysiikan mittausten perusteella juoni näyttäisi jatkuvan joitain kymmeniä metrejä tutkimusojasta koilliseen ja useita satoja metrejä lounaaseen. Koillisessa

10 10 SIR-U4:n moreenigeokemia (liitteet 2a ja b) antaa selvän viitteen juonen jatkuvuudesta, sillä kultapitoisuus kohoaa sel-västi ojan eteläpäässä (96 ppb) korkeiden kuparipitoisuuksien (2910 ppm) tukiessa havaintoa. Tutkimusojan SIR-U3 lounaispuolelle sijoittuvaan harjanteeseen kairatusta reiässä R516 on havaittavissa sama malmiutunut juoni, jonka paksuus on noin kaksi metriä ja syvyys yli 40 metriä. Malmiutunut vyöhyke löytyy myös reiästä R517 M4:n länsipuolelta, joka on M1:stä 300 metriä lounaaseen (kuva 2). Siinä vyöhykkeellä on leveyttä useita metrejä ja syvyyttä yli 50 metriä. M4:ssa kultapitoisuudet ovat huomattavasti kohonneet karkeammissa fraktioissa, vaikkakaan suoraa kontaktia malmioon ei havaittu. Moreenin malmiaineksen kuljetusmatka on kairaushavaintojen perusteella 20 metristä noin 100 metriin. Malmiutunut vyöhyke kvartsijuonineen sijoittuu siis kvartsiitin ja emäksisen kiven kontaktiin ja se voi olla paikoin hyvin ohut, jolloin sitä voi olla vaikea havaita moreenigeokemiassa. Moreenin hienoaineksen P-fraktiota tarkasteltaessa malmiutunut vyöhyke näkyy yhtenäisenä jonona ympäristöstä kohonneina kultapitoisuuksina (kuva 6). Karkeampien fraktioiden analyysitulosten (liitteet 1a-c) perusteella voidaan tehdä päätelmiä malmion sijainnista detaljitutkimuksissa, joista vastaavia havaintoja on saatu myös mm. Keski-Suomen alueelta (Ekdahl 1981). Kullan osalta tähän tarkoitukseen on tehokkain K-fraktio, koska se edustaa lyhintä jäätikön kuljetusta ja siten siinä esiintyvät korkeat pitoisuudet kertovat malmituman läheisestä sijainnista. L- ja P-fraktioissa pitoisuudet "laimenevat" jo varsin lyhyen kuljetuksen aikana aineksen tehokkaan glasigeenisen erodoitumisen seurauksena. Kuparilla ja telluurilla ei esiinny eri fraktioiden kesken merkittävää eroa. Sen sijaan rikki näyttää esiintyvän merkittävässä määrin L-fraktiossa, mihin viittaa myös omamuotoisten rikkikiisukiteiden esiintyminen moreenissa. Vammavaara Vammavaarassa laajalla tutkimusmonttuohjelmalla ei toistaiseksi ole pystytty määrittelemään malmilohkareiden (kuva 1) alkuperää. Moreenigeokemian (iskupora- ja monttuprofiilinäytteet) antamien viitteiden perusteella tutkimukset ovat tiivistyneet Vammavaaran lounaispuolelle. Moreenipeitteeseen on rajautunut selvä kullan ja kuparin anomalia-alue (kuvat 7 ja 8), jonka aiheuttaja voidaan jään virtaussuunnan (260 o -270 o ) ja aineksen kohtalaisen lyhyen kuljetusmatkan perusteella kohdentaa kvartsiitin ja emäksisen vulkaniitin kontaktiin anomalian länsipuolelle. Huomattava vaje malminetsinnällisiä tutkimuksia ajatellen on geofysikaalisen maastomittauksen puuttuminen Vammavaaran eteläpuolelta. Kyseeseen tulevat SP- tai VLFmenetelmät, jolloin mittaus voidaan kohdentaa varsin pienelle alueelle anomalian länsiosiin.

11 11 Kuva 6. Kullan jakaantuminen Petäjävaaran moreenipeitteessä symbolikartalla. Aineistona on käytetty iskuporanäytteenoton ja tutkimusmonttujen korkeimpia pitoisuuksia. Voimakas jonomainen, koillinen-lounas-suuntainen anomalia kuvan keskellä sijoittuu kvartsiitin ja emäksisen kiven kontaktiin.

12 Kuva 7. Kullan jakaantuminen Vammavaaran moreenipeitteessä sama-arvoesityksenä. Aineistona on käytetty iskuporanäytteenoton ja tutkimusmonttujen korkeimpia pitoisuuksia. Anomalia-alue sijoittuu Vammavaaran lounaispuolelle. 12

13 Kuva 8. Kuparin jakaantuminen Vammavaaran moreenipeitteessä. Aineistona on käytetty iskuporanäytteenoton ja tutkimusmonttujen korkeimpia pitoisuuksia. Anomalia-alue sijoittuu kullan aiheuttaman anomalian kanssa samalle paikalle. 13

14 14 Tutkimusmontuista mielenkiintoisimpia ovat M14, 18, 19, 33 ja 116, jotka korostuvat ympäristöstä moreenin hienoaineksen eri fraktioiden alkuainepitoisuuksia vertailtaessa (kts. liitteet 1d-f). Montuista M14 sijoittuu Suolijoen varressa olevan malmilohkareen länsipuolelle. Moreeni on hiekkaista, varsin rakenteetonta sulamismoreenia, jota sulamisvedet ovat hieman lajitelleet ylimmissä osissa. Lajittunut piirre korostuu varsinkin monttujen 31 ja 112 moreenin aineksessa malmilohkareen pohjoispuolella. Moreenigeokemiassa lohkareen ympäristössä on selvästi kohonneita kulta- (7-42 ppb) ja kupari- ( ppm) pitoisuuksia sekä M14:ssa että aiemmin kaivetuissa montuissa 1-3/VAM ja Pitoisuudet ovat kuitenkin jakaantuneet tasaisesti koko moreeniprofiilille, joten siitä päätellen aineksen kulkeutuminen on ollut hieman pitempää Petäjävaaran esimerkkiin verrattuna. Tätä tukevat myös suhteellisen alhaiset kultapitoisuudet hienoaineksen L- ja K-fraktioissa montuissa 14, 15, 111 ja 112. Toinen merkittävä monttu on M18, jossa kulta- ja kuparipitoisuudet kohoavat merkittävästi ympäristöstä moreenin hienoaineksen kaikissa fraktioissa (liitteet 1d ja e). Monttu on vulkaniittilohkarepeittoisen harjanteen päässä noin puoli kilometriä malmilohkareesta länteen. Moreenin aines on massamaista, sisältäen runsaasti teräväsärmäisiä kiviä ja lohkareita (82% emäksistä vulkaniittia). Kiviaines edustaa hyvin paikallista kallioperää ja on siten lyhytmatkaista. Tätä tukee myös moreenigeokemia, jossa varsinkin karkeammat fraktiot tulevat selvästi esille. Kiviaineksessa ei kuitenkaan ole muuttumisen merkkejä, joten lähtökivenä täytyy olla terve emäksinen vulkaniitti, jonka sisällä esiintyy kiisuuntuneita hydrotermisiä juonia. Samanlaista materiaalia on ilmeisesti ollut myös montussa , jossa on tavoitettu vulkaniittipalarapakallio (kultapitoisuus 7 ppb 2,5 metrin syvyydessä) (Johansson & Nenonen 1993). Kullan ja kuparin aiheuttamaan anomaliavyöhykkeeseen on kaivettu montut 19 ja 33 vuonna 1992 ja vuonna M19:ssa korkeammat pitoisuudet esiintyvät profiilin (kuva 9) syvemmissä osissa, johon sijoittuu massamainen moreenipatja. Montun pintaosissa on jäätikön sulamisvaiheen drop stone`ja sisältävää hienoainesrikasta jääjärvisedimenttiä, joka on pintaosistaan huuhtoutunut rantakerrostumaksi. Aineksen eroavaisuudet näkyvät selvästi myös kivilajien jakautumisessa paikallisen materiaalin ollessa montun syvimmissä osissa. M33:ssa on erotettavissa kolme erillistä moreenipatjaa (kuva 10): a) alinna on pitkämatkainen, massa-mainen ja tiivis sulamis- ja/tai pohjan kerrostumis- (lodgement) moreeni, b) keskiosassa on

15 15 runsaskivistä, massamaista rapakalliota muistuttavaa ainesta, joka on hyvin paikallista (100% emäksistä vulkaniittia) ja c) ylin on osa pinnaltaan huuhtoutunutta, hienoainesrikasta ja suhteellisen paikallisia kiviä sisältävää valu- (flow) ja sulamismoreenia. Keskimmäinen patja edustaa ilmeisesti jään paikaltaan irrottamaa ja lyhyen matkaa kuljettamaa "rapakalliokakkua", jonka todennäköinen lähtöpaikka on joitain kymmeniä tai satoja metrejä lännenpänä. Myös vuonna 1994 kaivettu M116 vastasi rakenteeltaan ja alkuainejakaumaltaan M33:a. Montut 114, 115 ja 117 ovat keskenään samankaltaisia aineksen ollessa massamaista, teräväsärmäisiä (paikallisia) kiviä sisältävää sulamismoreenia. M117:ssa on lisäksi runsaasti isoja vulkaniittipultereita koko profiilin matkalla. Moreenigeokemiassa montuissa 115 ja 117 esiintyi kohonneita kulta- ja kuparipitoisuuksia jälkimmäisessä varsinkin profiilin syvemmissä osissa. M118 poikkeaa muista montuista merkittävästi, sillä sen pintaosassa oli yli puolitoista metriä rantakerrostumaa drop stone`ja sisältäneen kerroksellisen siltin päällä. Vasta montun pohjaosista löytyy tiivistä moreenia, jonka kivilajisto vastaa M33:n alinta moreenipatjaa (vrt. kuva 10). Aiemmissa vuoden 1991 tutkimuksissa kaivettu M5 sijaitsee M118:n koillispuolella ja siinä esiintyy useita metrejä lajittuneita hiekkoja, jotka ovat ilmeisesti vanhan uoman täytteitä (kuva 11). Moreenigeokemiassa anomalia-alue erottuu selvänä ympäristöstä kulta-, kupari- ja rikkipitoisuuksissa (liitteet 1d-f). Huomatavimmat pitoisuudet sijoittuvat M33:n keskimmäiseen moreenipatjaan, josa kaikki fraktiot ovat merkittävästi koholla ympäristöstä (vrt. pitoisuuksia Petäjävaaran M4:un). Kultapitoisuus nousee jokaisessa fraktiossa noin 25 ppb:aan. Kuparin osalta nousua on P- ja K-fraktioissa (427 ppm ja 201 ppm). Myös M19:ssa kultapitoisuus on korkea P-fraktiossa (57 ppb), mutta jää alhaiseksi karkeammissa fraktioissa. Rikkipitoisuuksissa on näkyvissä sama trendi kuin Petäjävaarassa eli pitoisuudet nousevat huomattaviksi, kun tarkastellaan L-fraktiota (korkein 698 ppm M19:ssa syvyydellä 3,4 metriä). Myös K- fraktiossa on selviä huippuja monttujen 14, 18, 19 ja 33 pitoisuuksissa. Telluurin käyttäytyminen sitävastoin on hieman poikkeava Petäjävaaraan verrattuna, sillä L-fraktiossa esiintyy runsaasti huippuja, jotka ylittävät P-fraktion pitoisuudet. Samalla K-fraktio kuitenkin noudattelee Petäjävaaran esimerkin mukaisesti P-fraktiota kautta linjan. L-fraktion käyttäytymiselle ei kuitenkaan näyttäisi löytyvän mitään säännöllisyyttä, joten sillä ei liene merkitystä tutkimuksen kannalta. Taulukkoon 1 on kerätty keskimääräiset kulta-, kupari- ja rikkipitoisuudet niin kaikkien näytteiden P-fraktioiden kuin 61:n vertailun kohteena olleen näytteen osalta. Kulta ei näyttäisi poikkeavan taustasta paljoakaan, mutta kupari kohoaa P- fraktiossa ja rikki L-fraktiossa selvästi muista fraktioista.

16 16 Taulukko 1. Keskimääräiset moreenin kulta-, kupari- ja rikkipitoisuudet Vammavaarassa. ensimmäiseen P-fraktioon on käytetty kaikki 225 näytteen analyysiä rikkiä lukuunottamatta (31:stä näytteestä rikkiä ei ole analysoitu). Kulta- ja kuparipitoisuudet ovat selvästi korkeita P-fraktiossa, mutta rikki L-fraktiossa eli se esiintyy rikkikiisukiteinä. Fraktio kulta (ppb) kupari (ppm) rikki (ppm) P (kaikki) P (61 näytettä) L (61 näytettä) K (61 näytettä) Mielenkiintoinen kokeilu on yhdistetyn iskupora- ja monttunäytteiden kullan analyysitulosten jakaminen syvyyden mukaan symbolikartalla Vammavaaran eteläpuolella. Syvyysluokkia on yhdeksän: 1) < 1,0 m, 2) 1,1 2,0 m, 3) 2,1 3,0 m, 4) 3,1 4,0 m, 5) 4,1 5,0 m, 6) 5,1 6,0 m, 7) 6,1 7,0 m, 8) 7,1 8,0 m ja 9) > 8,1 m. Tutkimuskuoppien näytteistä syvimmät yltävät 5-6 metrin syvyyteen ja iskuporanäytteistä jopa 19 metriin pääosan jäädessä noin 5-6 metriin. Huomattavimmat kultapitoisuudet esiintyvät 2-4 eli 1-4 metrin välillä (kuvasarja ). Syvimmissä moreenikerroksissa pitoisuudet näyttävät jäävän hyvin pieniksi. Piirre selittyy hyvin paikallisella jään erodoivalla ja kerrostavalla toiminnalla, joka on tyypillistä Rogen-moreenille. Näin ollen paikallinen materiaali on harjanteiden pintaosissa ja keskimäärin neljän metrin alapuolella moreeni vaihtuu pitkämatkaisemmaksi. Syvimmissä moreenikerroksissa paikalliset anomaliat ovat laimenneet sekoittumisen seurauksena taustan tasolle ja vain satunnaiset korkeat pitoisuudet tulevat esille.

17 17 Kuva 9. M19:n profiili ja kullan, kuparin ja telluurin sekä kivilajien jakaantuminen sillä. Montun yläosassa on silttistä jääjärvisedimenttiä drop stone`neineen. Alaosa on massamaista moreenia, jossa kulta on selvästi kohonnut yläosan pitoisuuksista.

18 18 Kuva 10. M33:n profiili ja kullan, kuparin ja telluurin sekä kivilajien jakaantuminen sillä. Montussa on erotettavissa kolme eri kerrosta: a) ylinnä peitemoreenipatja, jossa kivet ovat melko lyhytmatkaisia, b) keskimmäisenä on vulkaniittipalarapakallio (100% emäksistä vulkaniittia), jossa kultapitoisuudet on huomattavasti kohonneet muista patjoista ja c) alinna selvästi pitkämatkainen moreenipatja, joka on tiiviiksi pakkautunut.

19 19 Kuva 11. Lähes länsi-itä-suuntainen poikkiprofiili (kts. kuva 1) linjalta A-B erilaisten maalajien jakautumisesta maaperässä Vammavaaran lounaispuolella. Moreenipatjoja on kolme: a) pitkämatkainen pohjamoreeni (tummat kolmiot), b) hyvin paikallinen palarapakalliomoreeni (pienet kolmiot) ja c) paikallinen peitemoreeni (valkoiset kolmiot). Lajittuneet hiekat harjanteiden välissä liittyvät sulavesiuomaan ja sen sijoittumiseen glasiolakustrisessa ympäristössä. Kuva 12. Kuvasarja iskuporanäytteiden ja montuista otettujen näytteiden jakautumisesta moreenissa yhdeksässä fraktiossa.. 1) < 1,0 m, 2) 1,1 2,0 m, 3) 2,1 3,0 m, 4) 3,1 4,0 m, 5) 4,1 5,0 m, 6) 5,1 6,0 m, 7) 6,1 7,0 m, 8) 7,1 8,0 m ja 9) > 8,0 m Korkeimmat pitoisuudet esiintyvät syvyyksillä 1-4 metriä. 12.1

20 20

21 21

22 22

23 23 Yhteenvetona voi todeta, että moreenin hienoaineksen eri fraktioiden analysoinnilla on merkitystä silloin, kun ollaan lähellä mahdollista malmiaineksen syöttäjää. Tällöin kyseeseen tulee lähinnä kohteelliset tutkimusalueet. Alueellisessa näytteenotossa P-fraktion analysointi on edelleen käyttökelpoisin menetelmä, sillä siinä tulevat pienetkin pitoisuudet hyvin esille ja aineistoa on helppo verrata aiempaan analyysiaineistoon. Analyysitulosten tulkinnan kannalta on kuitenkin merkittävää erilaisten morfologisten moreenimuotojen erottelemisella ja tunnistamisella. Iskuporanäytteet ovat yleensä varsin kirjavia syvyyden suhteen johtuen menetelmän asettamista rajoituksista. Näin ollen erityistä huomiota tulee kiinnittää näytesyvyyksien keskinäisiin suhteisiin varsinkin geneettisesti moreenipeitteeltään yhtenevillä alueilla. Aina on kuitenkin pyrittävä ottamaan malminetsinnän kannalta edustavin näyte, mutta se ei välttämättä tarkoita syvintä mahdollista näytettä. Ehdotukset jatkotoimenpiteiksi Petäjävaarassa todetun esimerkin mukaisesti Vammavaarassa tulisi suorittaa geofysikaalinen maastomittaus kulta-kuparianomalian länsiosaan rajatulle alueelle (kuva 13). Mittausmenetelmäksi käynee vastaava SP- eli omapotentiaalimittaus kuin Petäjävaarassa alkukesällä 1994 ja/tai VLF-mittaus. Mittauslinjojen sitomiseen kartalle voidaan käyttää maastossa hyvin erottuvia rajalinjoja. Mittaustulosta hyväksikäyttäen voidaan tarkentaa myöhempää syväkairausta varten kairauspisteet ja niiden suunnat kyseisessä kohteessa. Kuva 13. Jatkotoimenpiteiden kohdealueen sijoittuminen Vammavaaran lounaispuolelle. Toimenpide-ehdotuksina on geofysikaalisen maastomittauksen ja syväkairauksen suorittaminen kuvan alueella.

24 24 Kirjallisuus Aario, R. & Peuraniemi, V. (1990). Glacial dispersal of till constituents in morainic landforms of different types. Teoksessa: Aario, R. & Heikkinen, O. (toim.), Proceedings of the third international drumlin symposium. Geomorphology 6: 1, Ekdahl, E. (1981). Kielekevirtausten malminetsinnällinen merkitys ja syvämoreenigeokemia malmitutkimuksissa, Pielaveden ympäristössä. Lisensiaattityö, Oulun yliopisto, 106 s., 4 liit.. Johansson & Nenonen (1993). Malminetsinnälliset maaperätutkimukset Petäjävaaran, Vammavaaran ja Kivimaan alueilla vuosina Julkaisematon raportti P Geologian tutkimuskeskuksen arkisto. 11 s., 10 liit.. Sarala, P. (1994). Glasiaaligeologiset ja malminetsinnälliset maaperätutkimukset Tervolan kirkonkylän koillispuolella, Etelä-Lapissa. Syventävien opintojen tutkielma, Oulun yliopisto. 81 s., 11 liit..

25 25 Liitteet 1. Petäjävaaran (a-c) ja Vammavaaran (d-f) kulta-, kupari- ja rikkipitoisuudet eri moreenin hienoaineksen fraktioissa viivadiagrammein esitettynä. Kulta- ja kuparipitoisuudet ovat selvästi kohonneet karkeammissa fraktioissa, kun ollaan lähellä aineksen lähtöpaikkaa. Rikkipitoisuudet ovat selvästi rikkaimmillaan L-fraktioissa, mikä johtuu rikkikiisun esiintymisestä omamuotoisina ja silminnähtävinä kiteinä moreenissa. 2. a) Kullan esiintyminen Petäjävaaran tutkimusojien moreenin hienoaineksen P-fraktiossa. Pitoisuudet ovat selvästi kohonneet välittömästi malmiutuneen vyöhykkeen itäpuolella SIR-U1:ssä ja SIR-U4:ssä. b) Kuparin esiintyminen Petäjävaaran tutkimusojien moreenin hienoaineksen P-fraktiossa. Esiintyminen noudattelee kullan jakaantumista tutkimusojien moreenissa.

26

27

28

29

30

31

32

33

34

35

36