Karbonaattikivitutkimukset Kuusamon Hukkavaarassa 2011 Risto Vartiainen

Transkriptio

1 PSY 10/ Rovaniemi Karbonaattikivitutkimukset Kuusamon Hukkavaarassa 2011 Risto Vartiainen

2 Hukkavaara, Kuusamo Raportti GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS KUVAILULEHTI Paivamaara I Dllm Tl!kijat Risto Vartiainen Raportin laji Malminetsintaraportti; teollisuusmineraalitutkimukset Rapor1in nimi Karbonaattikivitutkimukset Kuusamon Hukkavaarassa 2011 Toilllcksiantaja Geologian tutkimuskeskus Tii vislel ma Geologian tutkimuskeskus (GTK) tutki Hukkavaaran karbonaattikiviaihetta tarkoituksena saada alustava kuva sen koosta ja ki ven laadusta. Esiintymaan kairattiin toukokesiij...liussa viisi reikaa yhteispituudeltaan noin 400 metria. 26 kpl noio metrin pituista kairasyda lu1aytettii analysoitiin ja l1ii5t8 tehtiin ohuthieita karbonaattikiven kemiallisen ja mineraiogisen koostumuksen selvittamiseksi, Tutkimus on esa laajempaa, Perapobjan Iiuskealueelta vuonna 2005 aloitettua karbonaattikiviselvitysta, jota laajennettiin my6hemmin KeskiLappiin ja edelleen WiLappiin. Karbonaattimineraalien maarat on laskettu suolahappoon liuelmeen fraktion kemiallisen koostumuksen perusteellao Karbonaattimineraalien miuiran perusteella Hukkavaaran karbonaattikivi voidaan luokitella dolomiittikiveksi, joka sisaltaa keskimaarin 56 % karbonaattimineraaleja. Karbonaattifraktiossa dolomiitin maara on noin 90 % ja kalsiitin noin 10 %. Hukkavaaran karbonaattikiviesiintymassa on no in kaksi miljoonaa tonnia dolomiittikivea, jos oletetaan esiintyman jatkuvan vahintaan 50 metria kairausprofiililta itaan ja Ian teen. Varannot ovat toderulakoisesti paljon suuremmat. Tuloksetjaivat ki ven laadun osalta varsin heikoiksi. Hukkavaaran dolomiittikiven keskimaarainen neutralointikyky (NEK Y) on 23 % ja Mgpitoisuus 7,3 %. Maa ja metsatalousministeri6n kalkitusaineista laatiman nimikkeiston rnukaan Hukkavaaran dolomiittikivi tayttaa kalkkikivipitoisen ki vijauheen vaatimukset, mutta ei esimerkiksi dolomiittikalkin laatuvaatimuksia. Hukkavaaran dolomiittikivi voisi kuitenkin soveltua neutralointitarkoituksiin I silloin. Imn " eivat ole suure!. Asiasanat (kohdc. mcnclcimatjnc.) MalminetsinUi, teollisuusmineraalit, karbonaattikivet, karbonaatit, dolomiitti, kalsiitti, kairaus Maanti eteellincn aluc (maa, liitini. kuota, kyhi. csiintyma) Suomi, Lappi, Kuusamo, Hukkavaara Katttalehdct Muut tit'dol Arkistosarjan ni mi Arkistotunnus 10/2012 Kokonai ssivumiiiirii. KiC\i Hinla Julkisuus 13 s. + I liites. Suomi Julkinen Yksikk6 ja vastuualuc Hanketunnus PohjoisSuomen yksikko/kallioperaja raakaainee! Alkkiljoitus!nimcn SCIVC~ r,o Vartiainen :l \) CS>..J:: Allckitjoilusinimcn selvcnnys GTK GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS GEOLOGISKA FORSKNINGSCENTRALEN GEOLOGICAL SURVEY OF FINLAND

3 Hukkavaara, Kuusamo Raportti GEOLOGICAL SURVEY O F FINLAND DOCUMENT A TION PAGE Date I R~. no. Allthors Risto Vartiainen Type of report Exploration report; industrial minerals Commissioned by Geological Survey of Finland (GTK) Title ofrcpolt Karbonaattikivitutkimukset Kuusamon Hukkavaarassa 2011 Abstracl The Geological Survey of Finland (GTK) carried out surveys in the Hukkavaara carbonate rock occurrence in order to estimate its size and quality. A drilling program of five shallow drill holes, totaling appr. 400 meters, was carried out in May June core samples, with the average length of 1 meter, were analyzed and 15 thin sections were made to detennine the chemical and mineralogical composition of the Hukkavaara carbonate rock. This survey is a part of a broad carbonate survey which began in 2005 in the Perapohja Schist Area and was later continued in Central Lapland and thereafter in Eastern Lapland. The calculated amounts of the carbonate minerals are based on chemical analyses made after hydrochloric acid dissolving. Based on the calculated carbonate mineralogy the Hukkavaara carbonate rock can be classified as a dolomite rock which contains 56 % carbonate minerals in average. The average carbonate fraction contains appro 90 % dolomite and 10 % calcite. The Hukkavaara dolomite occurrence includes appr. two million tonnes of dolomite rock, supposing that the deposit continues at least 50 meters to east and west. The resources are probably are much bigger. Though the size of the Hukkavaara dolomite occurrence is moderate, the quality is poor. The average neutralizing capacity of the Hukkavaara dolomite rock is 23 % and the Mg content 7,3 %. However, the Hukkavaara carbonate rock could be used as a neutralization agent in cases where the quality requirements are not high. Keywords Exploration, industrial minerals, carbonate rocks, carbonates, dolomite, calcite, drilling Geographical area Finland, Lapland province, Kuusamo, Hukkavaara Map she!.! Other information RCflOl1 serial Archive code 10/2012 Total pag!.!s Language Price C('Infidcnliality 13 p. + 1 app. Finnish Public Unit und section Proj ect code Northern Finland OfficclBedrock Geology and Resources Signature/name Risto Vartiainen el0~ Signature/name ~ GTK GEOLOGIAN TUTKIMUS KES KUS GEOLOGISKA FO RSKN INGSCENTRALEN GEOLOGICAL SURVEY OF FINLAND

4 Hukkavaara, Kuusamo 2 Sisällysluettelo Kuvailulehti Documentation page 1 JOHDANTO Tutkimusten tausta Aikaisemmat tutkimukset Tutkimusalueen sijainti ja liikenneyhteydet Geologinen ympäristö 3 2 TUTKIMUKSET JA TUTKIMUSMENETELMÄT Geofysiikka ja maastokartoitus Syväkairaus Kemialliset analyysit ja ohuthietutkimukset 4 3 TULOKSET Geofysiikka ja maastokartoitus Kairaus Kivilajien kuvaus, ohuthietutkimukset Kemialliset analyysit ja karbonaattikivien luokittelu NEKYlaskelmat 10 4 JOHTOPÄÄTELMÄT 11 KIRJALLISUUSLUETTELO 12 Liitteet

5 Hukkavaara, Kuusamo 1 1 JOHDANTO Tutkimusten tausta Geologian tutkimuskeskuksen (GTK) PohjoisSuomen yksikössä aloitettiin vuonna 2005 karbonaattikiviselvitys, jonka tarkoituksena oli selvittää karbonaattikivien esiintymistä ja niiden laatua sekä käyttökelpoisuutta eri puolilla Lappia. Ennen maastotutkimuksia on kultakin osaalueelta tehty GTK:n hallussa oleviin tietoaineistoihin perustuva esiselvitys, jossa on käyty läpi mm. saatavilla olevat paljastuma, kivilaji, kairaus, raportti yms. tiedot. Esiintymien kiinnostavuutta ja käyttökelpoisuutta arvioitaessa on huomioitu myös mm. niiden sijainti ja suojelualueet. Tutkimukset aloitettiin PeräPohjan alueelta, jossa kairattiin, analysoitiin ja raportoitiin Reutuaavan dolomiittiesiintymä Tervolassa (Lintinen, Turunen & Vartiainen 2008) ja Nosanmaan dolomiitti/kvartsiesiintymä Torniossa (Lintinen & Turunen 2008). Myöhemmin karbonaattikiviselvitystä laajennettiin KeskiLappiin, josta on raportoitu Kittilän Mantovuoman (Lintinen & Turunen 2010) dolomiittiesiintymä. KeskiLapin selvitysten jälkeen karbonaattikivitutkimuksia jatkettiin ItäLapissa, KeskiLapin liuskealueen itäisessä osassa. Esiselvitysvaiheen jälkeen tehtiin ItäLapissa maastotarkistuksia mm. Pelkosenniemen Akanvaarassa ja Käyläselässä, Sallan Suuaavalla, Posion Kirintökankaalla, Sallan Latvarovalla sekä Kuusamon Kuntakkivaarassa, Petäjävaarassa ja Hukkavaarassa. Näistä kairattiin ensimmäiseksi vuonna 2010 Käyläselän dolomiittiesiintymä Pelkosenniemellä (Lintinen 2010) ja sen jälkeen Latvarovan dolomiittiesiintymä Sallassa (Vartiainen 2011) sekä vuonna 2011 tämän raportin aiheena oleva Hukkavaaran dolomiittiesiintymä Kuusamossa. Tutkimuksen tavoitteena oli saada näytteenoton ja kemiallisen analysoinnin avulla alustava kuva Hukkavaaran karbonaattikiven koosta ja laadusta. Tutkimukseen ovat osallistuneet allekirjoittaneen lisäksi geologi Panu Lintinen (maastokartoitus) ja tutkimusavustajat Martti Melamies (maastotyöt), Pertti Telkkälä (kairasydänprofiilien piirto) sekä Reijo Lampela (valokuvat). 1.2 Aikaisemmat tutkimukset Lapin karbonaattikiviesiintymiä on tutkittu teollisuusmineraalimielessä aiemminkin (esim. Pekkala 1968, 1969, ja 1974a, Pääkkönen & Vartiainen 1990, Vartiainen 2002) sekä niiden luonnonkivipotentiaalin vuoksi jo 1970luvulta alkaen (Pekkala 1972, 1973, 1974b ja 1978, Pekkala & Puustinen 1978, Keinänen & Vartiainen 1999, Vartiainen & Keinänen 2002). Rukan ympäristössä on tehty 1: mittakaavainen kallioperäkartoitus 1960 ja 1970 luvulla ja sen tuloksena on julkaistu kallioperäkartat (Silvennoinen 1973) ja 4613 (Silvennoinen 1982) sekä niiden selitys (Silvennoinen 1991). Silvennoinen on tehnyt Rukatunturin ympäristöstä myös alueen stratigrafiaa ja rakennegeologiaa käsittelevän väitöskirjansa (Silvennoinen 1972). Pekkalan väitöskirjassa selvitellään Kuusamon alueen karbonaattikivien petrografiaa, geokemiaa ja mineralogiaa (Pekkala 1985).

6 Hukkavaara, Kuusamo Tutkimusalueen sijainti ja liikenneyhteydet Tutkimusalue sijaitsee Kuusamon kunnassa karttalehdellä B, Kuusamon kaupungista noin 20 km koilliseen ja noin 15 km Rukan matkailukeskuksesta kaakkoon. Uuden UTMkarttalehtijaon mukainen karttalehti on S5422F1. Tutkimusalueelle pääsee hyväkuntoisia metsäautoteitä pitkin etelästä Vaimojärven kautta, mutta myös pohjoisesta Petäjävaaran suunnasta. Kairauspisteet sijaitsevat metrin päässä lähimmästä metsäautotiestä, lähimmät asumukset ovat yli 1,5 km:n päässä. Tutkimusalue on yksityismaalla, tutkimukset on tehty maanomistajan luvalla. Tutkimusalueelle on tehty noin 2 neliökilometrin kokoinen valtausvaraus, joka on rauennut tammikuussa Pohjakartat: Maanmittauslaitos, lupa nro 13/MML/12 ja Logica Suomi Oy. Kuva 1. Tutkimusalueen sijainti

7 Hukkavaara, Kuusamo Geologinen ympäristö Hukkavaaran kartoitettu ja kairattu tutkimusalue kuuluu Kuusamon liuskealueeseen ja sen Hukkavaaran muodostumaan, joka koostuu GTK:n DigiKP kartan mukaan kvartsiittiliuske ja serisiittiliuskejäsenistä (kuva 2). Välittömästi kairausprofiilin eteläpuolella on Vaimojärven muodostuman arkoosikvartsiittia. Silvennoisen kivilajikuvauksissa tutkimusalue vertautuu serisiittikvartsiitti ja serisiittiliuskemuodostumiin, jotka Silvennoinen on siis erottanut omiksi muodostumikseen. Kairauksissa tavattu karbonaattikivi kuuluu serisiittiliuskemuodostumaan, joka Silvennoisenkin kuvausten mukaan on usein niin dolomiittipitoinen, että kiveä tulisi kutsua dolomiittikiveksi (Silvennoinen 1972). Kuva 2. Tutkimusalueen sijainti geologisella kartalla.

8 Hukkavaara, Kuusamo 4 2 TUTKIMUKSET JA TUTKIMUSMENETELMÄT 2.1 Geofysiikka ja maastokartoitus Alueelta on saatavissa aerogeofysikaaliset kartat, maastomittauksia ei tutkimusten yhteydessä tehty. Hukkavaaran dolomiittipaljastumat kartoitettiin kesällä 2010 ja tehtiin tarvittavat kallioperähavainnot. Maastokartoituksen yhteydessä otettiin palanäytteitä, jotka analysoitiin. Palanäytteiden (3 kpl) CaO+MgO pitoisuus vaihteli % ja karbonaattimineraalien laskennallinen määrä hiilianalyysin perusteella %. 2.2 Syväkairaus Tutkimusalueelle kairattiin viisi reikää pohjoiseteläsuuntaiselle profiilille reikävälin ollessa m. Kairaus toteutettiin touko kesäkuussa 2010 GTK:n GM100 kairausyksiköllä, kairauksissa käytettiin teräkokoa T56. Jokaisesta reiästä otettiin kaksi suunnattua näytettä ja niistä mitattiin liuskeisuus ja kerroksellisuus, jos ne olivat mitattavissa. Kairaus suoritettiin profiililla etelästä pohjoiseen 60 asteen kulmalla, kuvaan 3 merkittyä ja kairaussuunnitelmassa ollutta reikää R6 ei kairattu. 2.3 Kemialliset analyysit ja ohuthietutkimukset Kemiallisiin analyyseihin valittiin yhteensä 26 näytepätkää, joiden pituus vaihteli m. Analysoiduista näytteistä 23 kpl oli dolomiittikivestä, 2 kpl kiilleliuskeesta ja 1 kpl serisiittikvartsiitista. Jokaisesta näytteestä analysoitiin pääalkuaineet XRFmenetelmällä (Labtium Oy:n analyysikoodi 175X) ja hiilen määrä Canalysaattorilla (analyysikoodi 811L). Lisäksi kaikille näytteille tehtiin osittaisliuotus suolahapolla ja liuennut osa analysoitiin ICPAES tekniikalla (analyysikoodi 406P), tarkoituksena selvittää karbonaattifraktion tarkempi koostumus. GTK:n hielaboratoriossa Kuopiossa tehtiin 15 kpl kiillotettuja ohuthieitä, joista määritettiin näytteiden mineraalikoostumus polarisaatiomikroskoopilla. Hukkavaaran kairasydännäytteistä tehdyt analyysit ja hieet on koottu taulukkoon 1 sivulla 5. 3 TULOKSET 3.1 Geofysiikka ja maastokartoitus Alueen aerogeofysikaalisista kartoista ei dolomiittisten kivien kartoituksessa yleensä ole hyötyä, koska dolomiitit eivät näy magneettisilla tai sähköisillä kartoilla. Myöskään muut Hukkavaaran alueen kivilajit eivät aiheuta magneettisia tai sähköisiä anomalioita. Alue on verrattain hyvin paljastunut ja kairausalueella on kaksi suurempaa ja useita pienempiä paljastumia (kuva 4 s. 7). Paljastumakartoituksen perusteella karbonaattipitoisia kiviä on melko laajalla alueella. Varsinaisten dolomiittikivien erottaminen muista karbonaattipitoisista kivistä oli kuitenkin hankalaa, koska myös karbonaattipitoiset kivet muut kuin varsinaiset dolomiittikivet ovat rapautumispinnaltaan ruskeita. Tästä syystä maastokartoituksen perusteella syntyi kuva laajemmasta karbonaattikivialueesta kuin mitä kairaus myöhemmin todellisuudessa osoitti.

9 Hukkavaara, Kuusamo 5 Maastokartoituksen perusteella kivilajit ovat voimakkaasti poimuttuneita ja (pienois)poimuakselin suunta on tutkimusalueella likimain vaakaasentoinen ja vaihtelee 285 /35 80 /15. A nalyysi N äyte XR F C R EIKÄ väli m pituus m Kivilaji H ie 175X 811L 406 P S R11 Serisiittikvartsiitti S R11 Serisiittikvartsiitti S R Serisiittikvartsiitti X X X S R Dolomiittikivi X X X S R Dolomiittikivi X X X S R Dolomiittikivi X X X S R Dolomiittikivi X X X S R Dolomiittikivi X X X S R Dolomiittikivi X X X S R Dolomiittikivi X X X S R Dolomiittikivi X X X S R Dolomiittikivi X X X S R Dolomiittikivi X X X S R Dolomiittikivi X X X S R Dolomiittikivi X X X S R11 Dolomiittikivi S R11 Dolomiittikivi S R11 Dolomiittikivi S R11 Dolomiittikivi S R Dolomiittikivi X X X S R Dolomiittikivi X X X S R Dolomiittikivi X X X S R Dolomiittikivi X X X S R Dolomiittikivi 5.50 X X X S R Dolomiittikivi X X X S R Dolomiittikivi X X X S R Dolomiittikivi 8.50 X X X S R Dolomiittikivi X X X S R Dolomiittikivi X X X S R Dolomiittikivi X X X S R Dolomiittikivi X X X S R Kiilleliuske X X X S R9 Kiilleliuske S R9 Kiilleliuske S R7 Kiilleliuske S R7 Kiilleliuske YH T EEN SÄ KP L Taulukko 1. Hukkavaaran kairasydämistä tehdyt analyysit ja hieet rei ittäin. 3.2 Kairaus Kairausmetrejä kertyi yhteensä yhteensä m, joista kalliokairausta oli yhteensä m ja maakairausta yhteensä 10.0 m. Maapeitteiden paksuus vaihteli metriin ollen keskimäärin 2.00 m. Keskimääräinen reikäsyvyys oli m.

10 Hukkavaara, Kuusamo 6 Kuvaan 4 on merkitty digitaalisella tarkkuusgps:llä paikannetut reiät reikätunnuksineen. Samaan kuvaan on merkitty myös maastokartoituksessa paikannetut kalliot havaintonumeroineen. Kairasydämistä otettujen suunnattujen näytteiden perusteella kivien liuskeisuus on melko vakio ja vaihtelee / Yleensä liuskeisuus kaatuu etelään, mutta joissakin rei issä pohjoiseen. Kairasydämistä mitatut kerroksellisuudet vaihtelivat sen sijaan suuresti: paikoin kerroksellisuus on kohtisuorassa kairaussuuntaan nähden ja paikoin taas reiän suuntainen. Tämä johtuu voimakkaasta poimuttumisesta, mikä näkyy intensiivisenä pienoispoimutuksena myös kairarei issä, etenkin kiilleliuskemaisissa ja fylliittimäisissä osissa. 3.3 Kivilajien kuvaus, ohuthietutkimukset Serisiittikvartsiitti Serisiittikvartsiittia tavattiin vain eteläisimmän reiän alussa (R11). Serisiittikvartsiitti on tummanharmaa, pienirakeinen ja serisiittirikas kivi. Siinä näkyy siellä täällä poimutusta ja muuttumista, väri on paikoin punertava ja laikukas. Punainen väri johtuu pääasiassa maasälvistä. Kontakti dolomiittikiveen reiässä R11 on melko terävä. Lähellä kontaktia myös serisiittikvartsiitti on karbonaattipitoinen, analyyseihin perustuva laskennallinen karbonaattimineraalien määrä on yhden analyysin perusteella runsaat 20 % (ks. taulukko 2 s. 11). Hieen perusteella muita päämineraaleja ovat kvartsi, serisiitti/muskoviitti ja maasälvät, tärkeimmät aksessoriset mineraalit ovat biotiitti, opaakki, turmaliini ja zirkoni. Serisiittiiskosta on runsaasti, samoin turmaliinia. Kiven raekoko on luokkaa mm. Kuva 3. Serisiittikvartsiittia reiässä R11. Luonnollinen koko.

11 Hukkavaara, Kuusamo 7 Kuva 4. Syväkairausreikien sijainti, tunnukset, suunnat ja maa/kalliokairausten pituudet. Koordinaatit ovat yhtenäiskoordinaatteja. Reikää R6 ei ole kairattu. Taustalla on GTK:n DigiKPkartta sekä alueen kalliopaljastumat.

12 Hukkavaara, Kuusamo 8 Dolomiittikivi Dolomiittikiveä esiintyy kaikissa kairatuissa rei issä. Paksuimmillaan dolomiittikiveä on reiässä R 10 noin 57 metrin matkalla. Dolomiittikivi on kaikissa rei issä aluksi vaalea ja kiilleköyhä, massamainen tai heikosti raitainen. Paikoin kivi on punertavaa tai heikosti vihertävää ja siinä on kalsiittikiteitä sisältäviä pieniä onteloita. Kaikissa rei issä tapahtuu muutos vaaleasta dolomiittikivestä harmaaseen, kiillerikkaampaan dolomiittikiveen, jonka karbonaattipitoisuus pysyy samana, kun taas kiilteen määrä kasvaa ja kvartsin määrä pienenee. Hietutkimuksen perusteella dolomiittikiven karbonaattipitoisuus vaihtelee %:iin ja on keskimäärin noin 60 %. Muut päämineraalit ovat kvartsi (20 25 %), serisiitti (5 10 %) ja plagioklaasi (5 10 %). Aksessorisia mineraaleja ovat kloriitti, aktinoliitti, opaakki ja zirkoni. Vaikka kiven karbonaattimineraalipitoisuus näyttää vaaleissa osissa silmämääräisesti melko suurelta, on se hietutkimuksen perusteella niissäkin melko vaatimaton. Dolomiittikivi vaihettuu kaikissa rei ssä loppua kohden, ennen muuttumistaan oikeaksi kiilleliuskeeksi, dolomiittipitoiseksi serisiittiliuskeeksi. Muutosvyöhyke on 5 10 metriä paksu. Näitä muutosvyöhykkeitä ei ole analysoitu eikä niistä ole hieitä, joten niiden todellista paksuutta ja mineraalikoostumusta on vaikea arvioida tarkasti. Siksi ko. muutosvyöhykkeitä ei ole erotettu omaksi kivilajikseen, ja kontakti dolomiittikiven ja kiilleliuskeen välillä on arvioitu silmämääräisesti. Kuva 5. Dolomiittikiveä rei issä R11 ja R10, luonnollinen koko. Ylin ja alin kuva vaaleasta tyypistä, keskimmäinen kuva harmaasta, kiillerikkaammasta tyypistä.

13 Hukkavaara, Kuusamo 9 Kairasydänraportoinnin yhteydessä harmaan dolomiittikiven karbonaattimineraalien runsaus ei tullut esille, koska kivi on pienirakeinen eikä juuri reagoi suolahappoon. Sen vuoksi harmaasta dolomiittikivestä tehtiin vähemmän analyysejä kuin vaaleasta tyypistä. Kiilleliuske/fylliitti Dolomiittikiven ja kiilleliuskeen kontakti on, kuten edellä on kuvattu, aina hyvin vaiheittainen. Kiilleliuske on tumma, kerroksellinen kivi, joka on hyvin usein pienoispoimuttunutta. Poimutuksesta johtuen kerrokset ovat yleensä lähes kohtisuorassa kairaussuuntaan nähden, mutta monin paikoin myös reiän suuntaisia. Kerroksellisuutta leikkaa selvästi liuskeisuus, joka ilmenee ohuina biotiittiraitoina. Suunnattujen näytteiden perusteella liuskeisuus pysyy lähes vakiona kaikissa rei issä ja vaihtelee / Kiilleliuske on karbonaattipitoinen ja karbonaattia on kaikissa hieissä (4 kpl) päämineraaliksi asti. Usein kiilleliuske muuttuu syvemmällä karbonaattikvartsikerroksia sisältäväksi kiilleliuskeeksi. Kiilleliuskeessa on yleisesti heikkoa rikki ja magneettikiisupirotetta. Kiilleliuskeen raekoko muuttuu alaspäin ja tumma, pienirakeinen ja kiillerikas kivi on pikemminkin jo fylliittiä kuin kiilleliusketta. Kiilleliuskeen päämineraalit ovat serisiitti, kvartsi ja karbonaatti. Kemiallisiin analyyseihin perustuva laskennallinen karbonaattimineraalimäärä (taulukko 2 s. 11) on noin 15 %. Biotiittia on vaihtelevasti ja sen määrä lisääntyy syvemmälle mentäessä. Samalla kiven väri muuttuu asteittain tummemmaksi, lähes mustaksi. Aksessorisina mineraaleina on mm. turmaliinia, jota on paikoitellen melko runsaasti. Kuva 6. Poimuttunutta, kerroksellista transverssiliuskeista kiilleliusketta/fylliittiä rei issä R7 ja R9, luonnollinen koko.

14 Hukkavaara, Kuusamo Kemialliset analyysit ja karbonaattikivien luokittelu Kairasydämistä analysoitiin yhteensä 26 noin metrin pituista näytepätkää. Kaikista näytteistä analysoitiin pääalkuaineet XRFmenetelmällä sekä hiilen määrä Canalysaattorilla. Lisäksi määritettiin suolahappooon liuennut aines ICPAES tekniikalla. Viimemainitun analyysin tarkoituksena oli minimoida silikaatteihin sitoutuneen Mg:n ja Ca:n vaikutus karbonaattimineraalien määrän laskennassa ja kivien tarkemmassa luokittelussa. Kalsiitin ja dolomiitin erottaminen toisistaan mikroskoopilla ohuthieestä on erilaisista värjäysmenetelmistä huolimatta jokseenkin epävarmaa, joten kalsiitin ja dolomiitin määrien arviointi on tehty em. ICPAES analyyseihin perustuen. Analysoidun hiilen määrä kuvaa hyvin karbonaattimineraalien määrää ja siitä voidaan laskea edelleen karbonaattimineraalien kokonaismäärä. Analysoidun Mg:n määrästä on laskettu dolomiitin määrä, kalsiitin määrä on saatu vähentämällä totaalikarbonaattipitoisuudesta dolomiitin määrä. Dolomiittikiven laskennallinen karbonaattimineraalipitoisuus vaihtelee %:iin ja on keskimäärin 56 % eli samaa suuruusluokkaa kuin hieiden perusteella arvioitu määrä. Karbonaattikivi on dolomiittivaltaista; dolomiittia on koko kivestä keskimäärin noin 50 %, karbonaattifraktiossa dolomiitin osuus on keskimäärin noin 90 %. Kalsiittia on koko kivessä keskimäärin vain vajaa 6 %, karbonaattifraktiossa sitä on keskimäärin noin 10 %. Karbonaattikivien tarkemman luokittelun (mm. Reinikainen 2001) mukaan Hukkavaaran karbonaattikiveä tulisi useimpien analysoitujen näytteiden osalta kutsua dolomiittikiveksi, joissakin tapauksissa kalsiittipitoiseksi dolomiittikiveksi ja poikkeuksellisesti joskus myös kalsiittidolomiittikiveksi. Muutaman analysoidun näytteen osalta karbonaattimineraalien määrä alittaa 50 %, jolloin kiveä ei tulisi kutsua enää karbonaattikiveksi. Yksinkertaisuuden vuoksi tässä raportissa, samoin kuin kairasydänraportoinnissa, on käytetty dolomiittikivi nimitystä kaikkien karbonaattikivien osalta. Hiilimäärityksistä ja ICPAES analyysien Ca ja Mg määristä lasketut dolomiitti ja kalsiittipitoisuudet sekä kalsiitti/dolomiittisuhteet on koottu taulukkoon 2 sivulla 11. Taulukossa on lisäksi kunkin näytteet XRFtuloksiin perustuva laskennallinen neutralointikykyarvo (NEKY; ks. seuraava kappale), käytetyt laskentakaavat sekä kunkin näytteen tarkempi, lähinnä kemialliseen koostumukseen perustuva nimi. 3.5 NEKYlaskelmat CaO:n ja MgO:n määristä voidaan laskea happoa neutraloiva kyky (NEKY) muuttamalla MgO pitoisuus ekvivalenttiseksi Ca pitoisuudeksi (NEKY= Ca +1,39 x Mg). Neutralointikyvyn perusteella voidaan melko tarkoin arvioida jauhetun kiven soveltuvuutta esim. kalkitusaineeksi. Taulukon 2 NEKYlaskelmat perustuvat XRFanalyyseihin, ICPAES analyysien perusteella lasketut arvot ovat keskimäärin noin yhden yksikön pienempiä.

15 Hukkavaara, Kuusamo 11 C Tot. karb. Dol % Dol % Kals % Kals. % Cao/MgO NEKY Kals%/Dol% NÄYTE KIVILAJI (811L) 811L kokokivi karb.fr kokokivi karb.fr. karb.fr. (XRF) karb.fraktio R Serisiittikvartsiitti R Dolomiittikivi R Dolomiittikivi R Dolomiittikivi R Dolomiittikivi R Dolomiittikivi R Dolomiittikivi R Dolomiittikivi R Kalsiittipitoinen dolomiittikivi R Dolomiittikivi R Kalsiittipitoinen dolomiittikivi R Kalsiittidolomiittikivi R Kalsiittipitoinen dolomiittikivi R Kalsiittipitoinen dolomiittikivi R Dolomiittikivi R Dolomiittikivi R Dolomiittikivi R Dolomiittikivi R Dolomiittikivi R Kalsiittipitoinen dolomiittikivi R Dolomiittikivi R Dolomiittikivi R Dolomiittikivi R Dolomiittikivi R Dolomiittikivi R Kiilleliuske k.a. (karbonaattikivet) Tot.karb Dol% Kals% = 2.09 x CO 2; CO 2 = x C 811L = dolomiitti%/ kokokivi = 4,59 x MgO ICP/406P; MgO = 1,6582 x Mg = kalsiitti%/ kokokivi = tot.karb% dol% Mg% = 0,603 x MgO MgO = Mg%/0,603 Taulukko 2. Analysoitujen näytteiden karbonaattimineraalien määrät, jotka on laskettu osittaisliuotetun näytteen Mg ja Ca pitoisuuksista (analyysikoodi 406P). NEKYarvot on laskettu XRFanalyysin MgOja CaO pitoisuuksista. Hukkavaaran dolomiittikiven keskimääräinen neutralointikyky on 23 % ja Mgpitoisuus 7,3 %. Maa ja metsätalousmineriön kalkitusaineista laatimaan nimikkeistön mukaan kivi täyttää kalkkikivipitoisen kivijauheen vaatimukset, mutta ei esimerkiksi dolomiittikalkin laatuvaatimuksia. 4 JOHTOPÄÄTELMÄT Hukkavaaran dolomiittikiviesiintymä on pohjoiseteläsuunnassa noin 150 m leveä ja keskimäärin noin 50 m paksu. Esiintymässä on noin kaksi miljoonaa tonnia dolomiittikiveä, jos oletetaan esiintymän jatkuvan vähintään 50 metriä kairausprofiililta itään ja länteen. Sen laatu on kuitenkin huono ja huonoin kaikista Lapin karbonaattikiviselvityksen aikana tutkituista esiintymistä. Näin ollen kiveä voitaneen käyttää ainoastaan neutralointitarkoituksiin lähialueilla ja vain siinä tapauksessa ettei laatuvaatimuksilla ole suurta merkitystä. Lisätutkimukset Hukkavaarassa eivät ole tarpeellisia.

16 Hukkavaara, Kuusamo 12 KIRJALLISUUSLUETTELO Keinänen, Veikko; Vartiainen, Risto Tutkimustyöselostus Kittilän kunnassa valtausalueella Kaltioselkä 1, kaiv. rn:o 6188/1, suoritetuista malmi ja rakennuskivitutkimuksista. 6 s., 19 liites. Geologian tutkimuskeskus, arkistoraportti, M 06/2734/99/1/10. Lintinen, Panu Karbonaattikivitutkimukset Pelkosenniemen Käyläselässä s., 3 liites. Geologian tutkimuskeskus, arkistoraportti, M19/3644/2010/34. Lintinen, Panu; Turunen, Pertti Dolomiitti ja kvartsitutkimukset Tornion Nosanmaalla s., 7 liites. Geologian tutkimuskeskus, arkistoraportti, M19/2542/2008/79. Lintinen, Panu; Turunen, Pertti Karbonatiittikivitutkimukset Kittilän Mantovuomalla s., 7 liites. Geologian tutkimuskeskus, arkistoraportti, M19/2732/2010/18. Lintinen, Panu; Turunen, Pertti; Vartiainen, Risto The Reutuaapa dolomite marble deposit at Tervola, Northern Finland. 25 s., 9 liites. Geologian tutkimuskeskus, arkistoraportti, M19/3611/2007/92. Pekkala, Yrjö Syväkairaukset PKuusamossa kesällä s., 7 l. (2 geol. k.) Geologian tutkimuskeskus, arkistoraportti, M17/Ksm68/1/52. Pekkala, Yrjö Kalkkikivitutkimukset PohjoisKuusamossa kesinä s., 9 l. (7 geol. k.) Geologian tutkimuskeskus, arkistoraportti, M17/Ksm69/1/84. Pekkala, Yrjö Selostus Kittilän kromimarmoritutkimuksista v s., 16 l. (3 geol. k.) Geologian tutkimuskeskus, arkistoraportti, M19/2734/72/2/84. Pekkala, Yrjö Marmoritutkimukset KeminTervolan alueella kesällä s., 12 l. (11 geol. k.) Geologian tutkimuskeskus, arkistoraportti, M84/2542/73/1. Pekkala, Yrjö 1974a. Selostus karbonaattikivitutkimuksista PohjoisKuusamossa vuosina s., 1 l. (1 geol. k.) Geologian tutkimuskeskus, arkistoraportti, M19/4613/74/8/84. Pekkala, Yrjö 1974b. Rantamaan ja Mykän dolomiittiesiintymien syväkairaukset. 15 s., 29 l. (2 geol. k.) Geologian tutkimuskeskus, arkistoraportti, M19/2542/74/1/84. Pekkala, Yrjö Rantamaan marmoriesiintymä Torniossa. Abstract: Rantamaa marble deposit in northwestern Finland. Geologinen tutkimuslaitos. Tutkimusraportti 29. Espoo: Geologinen tutkimuslaitos. 23 p. + 2 pl. Pekkala, Yrjö Petrography, geochemistry and mineralogy of the Precambrian metasedimentary carbonate rocks in North Kuusamo, Finland. Geological Survey of Finland. Bulletin 332. Espoo: Geologian tutkimuskeskus. 62 p. + 2 app. Pekkala, Yrjö; Puustinen, Kauko The chromian marbles of Kittilä, Finnish Lapland. Bulletin of the Geological Society of Finland 50 (12), Pääkkönen, Kari; Vartiainen, Risto Kalkkikivitutkimukset Liikasenvaaran Isokuusikon alueella Kuusamossa s., 10 liites. Geologian tutkimuskeskus, arkistoraportti, M19/4613/90/1/84. Reinikainen, Jukka Petrogenesis of Paleoproterozoic marbles in the Svecofennian Domain, Finland. Geologian tutkimuskeskus. Tutkimusraportti 154. Espoo: Geologian tutkimuskeskus. 84 p. + 1 app., 2 app. maps.

17 Hukkavaara, Kuusamo 13 Silvennoinen, Ahti On the stratigraphic and structural geology of the Rukatunturi area, northeastern Finland. Geological Survey of Finland. Bulletin 257. Otaniemi: Geologinen tutkimuslaitos. 48 p. + 2 app. Maps. Silvennoinen, Ahti Kuusamo. Suomen geologinen kartta 1: : kallioperäkartta = Geological map of Finland 1: : prequaternary rocks lehti = sheet Otaniemi: Geologinen tutkimuslaitos. Silvennoinen, Ahti Rukatunturi. Suomen geologinen kartta 1: : kallioperäkartta = Geological map of Finland 1: : prequaternary rocks lehti = sheet Espoo: Geologinen tutkimuslaitos. Silvennoinen, Ahti Kuusamon ja Rukatunturin karttaalueiden kallioperä. Suomen geologinen kartta 1: : kallioperäkarttojen selitykset lehdet , Espoo: Geologian tutkimuskeskus. 62 p. Vartiainen, Risto Vähäjoen karbonaattikivitutkimukset Rovaniemen mlk:ssa ja Tervolassa s., 5 liites. Geologian tutkimuskeskus, arkistoraportti, M 19/3611/2002/1/84. Vartiainen, Risto Karbonaattikivitutkimukset Sallan Latvarovassa s., 2 liites. Geologian tutkimuskeskus, arkistoraportti, 10/2011. Vartiainen, Risto; Keinänen, Veikko Tutkimustyöselostus Kittilän kunnassa, Soretia nimisellä valtauksella nro 7540/1 suoritetuista rakennuskivi ja kultatutkimuksista. 11 s. + 6 liites. Geologian tutkimuskeskus, arkistoraportti, M06/2734/2007/10/61. LIITTEET Liite 1 Kairasydänleikkaukset

18 N N N N N N 360 RL 360 RL Hukkavaara 340 RL 340 RL 320 RL 320 RL S R11 S R10 S R9 S R8 300 RL 300 RL 280 RL 280 RL 260 RL 260 RL 240 RL 240 RL ROCK CODES PAT LABEL 220 RL ROCKTYPE KIILLELIUSKE 220 RL MAATA SERISIITTIKVARTSIITTI DOLOMIITTIKIVI 200 RL 200 RL 180 RL 180 RL N N N N S R E SECTION N N