KOITELAISEN PLATINATUTKIMUKSET LAKIJÄNGÄN ALUEELLA v. 1976

Transkriptio

1 1 M 19/3741 / -77/3/10 Sodankylä, Lakijänkä Tapani Mutanen KOITELAISEN PLATINATUTKIMUKSET LAKIJÄNGÄN ALUEELLA v Johdanto Kesällä 1973 löytyi Koitelaisen tunturialueelta Lakijängän W-puolelta magnetiitti- ja ilmeniittirikkaita metapyrokseniittipegmatoideja, joissa todettiin anomaalisia Pt-Pdpitoisuuksia (paras analyysi 2.3 g/t Pt + Pd). Talvella 1974 tehtiin alueelle tunnustelumagnetometraus, jossa tuli esiin voimakkaita, pienialaisia magneettisia anomalioita. Magnetometrausta jatkettiin talvella 1975, jolloin löytyi lisää vastaavantyyppisiä anomalioita. Voimakkaimmasta anomaliasta (A, liite 1 ja 2) tehty geofysikaalinen tulkinta viittasi pieni läpimittaiseen kappaleeseen, jolle on suuri syvyysulottuvuus (Rap. M 19/37/-74/1/10). Malli vastasi hyvin jo aiemmin käytettyä hypoteettista geologista mallia. Näistä geologisten indikaatioiden ja magneettisten anomalioiden osoittamista muodostamista on käytetty, kuten seuraavassakin, nimeä "piippu", siitä riippumatta, mikä on ko. pegmatoidien todellinen geometrinen muoto. Magneettisten anomalioiden koko, yhdessä geologisten havaintojen kanssa, viittasi siihen, että alueella tuskin esiintyy suuria malmimassoja Teoreettisten tutkimusten ja analogiavertailujen valossa oli kuitenkin olemassa mahdollisuus, että pegmatoidipiippuihin sisältyisi "ydinpiippuja", joissa platinametallipitoisuus voisi nousta hyvinkin korkeaksi. Siksi alueen malmipotentiaali päätettiin selvittää. laajempialaisella magnetometrauksella ja kairauksilla.

2 2 Tutkimukset v Kevättalvella 1976 suoritti malmiosaston geofysiikan ryhmä magnetometrauksen 1 km 2 :n alueella (liite 1). Mittauksessa käytettiin 10 x 20 mm pisteverkkoa, jota anomalioiden kohdalle. tihennettiin. Kesäkuussa 1976 kairattiin kolmeen magneettiseen piippuun 9 lyhyttä reikää. Näistä kolmella (R309, 310, 311) pyrittiin haarukoimalla selvittämään piippu A:n yläosan, neljällä (R312, 313, 314, 315) anomalian B ja kahdella reiällä (R316, 317) detaljikartoituksen yhteydessä löytynyttä piippua C. Kairausprofiilit ja reikien sijainnit on esitetty liitteessä 3. Samanaikaisesti kairauksen kanssa tein detaljikartoitusta ja näytteenottoa kairauskohteiden ympäristössä. Tulokset on esitetty geologisena karttana liitteessä 2. Kairansydämistä ja paljastumista tehtiin GTL:n geokemian osastossa platinametallianalyysejä. Muutamista pegmatoidilävistyksistä määritettiin Cu, Fe HCl, Ti, Y, Zr. Porasydännäytteistä määritettiin valikoiduista kohdista tiheys ja magneettinen suskeptibiliteetti. Kairansydän- ja paljastumanäytteistä olen tehnyt petrografisia tutkimuksia. Alueen geologia ja petrografia Tutkimusalue käsittää magneettisen mittausalueen (kuva 1).

3

4 3 Intrusiivin stratigrafiassa alueen kivet sijoittuvat kumulusmagnetiitin faasikontaktin ja vielä pigeoniittifaasikontaktinkin alapuolelle. Kairanrei istä ja paljastumista tehdyt havainnot magmaattisesta laminaatiosta osoittavat, että magneettinen kerroksellisuus on alueella loiva-asentoinen, mahdollisesti koilliseen painuva. Alueen poikki kulkee suunnassa N50 E erittäin voimakas ruhjevyöhyke. Ruhje näkyy tunturialueella selvästi jo topografiassa, ja sitä voidaan seurata magneettisilla kartoilla poikki koko intrusiivin ainakin km:n matkalla. Paljastuneissa osissa ruhjelinjalla esiintyy voimakkaasti liuskeutuneita gabromyloniitteja ja skapoliittikiviä. Ruhjeen molemmin puolin gabrot ovat laajalti uraliittiutuneet. Ruhjeeseen liittyy siirros, jolla on ilmeisestikin huomattava vertikaalikomponentti. Kenttähavainnoista päätellen kyseessä on ylityöntösiirros, jossa SE-lohko on noussut NW-puoleisen lohkon päälle melko jyrkkäkaateista pintaa pitkin. Näin ollen siirroksen NW-puolella olevat kivet edustaisivat intrusiivin stratigrafiassa ylempää kulutusleikkausta SE-lohkoon verrattuna. Seuraavassa esitetään muutamia havaintoja, jotka vahvistavat tätä vaikutelmaa: Siirroksen SE-puolella kivet ovat uraliittiutuneita noriitteja, joissa ortopyrokseeni muodostaa suuria, adkumuluskasvussa laajentuneita kumulusrakeita. Klinopyrokseenista syntynyttä, uraliittia on hyvin vähän. Siirrosrajan NW-puolella taas esiintyy kumulusassosiaatio plagioklaasi-ortopyrokseeni-klinopyrokseeni, jota yleensä tavataan vain hiukan pigeoniittifaasikontaktin alapuolella. Kairanreiässä R316 hyperiitin ortopyrokseenilla on erittäin laaja, verkkomainen adkumuluslaajennus. Tällainen tyyppi edustaa vaihettumistyyppiä hyperiitistä pigeoniittigabroon. Vielä on huomattava, että oksidirikkaita pegmatoideja tavataan vain siirroslinjan NW-puolella. Kun Fe (III), ja Ti (IV) eivät mainittavasti sitoudu gabron ala- ja keskiosien kumulusfaaseihin, on jäännössula kidefraktioitumisessa rikastunut ilmeniitti- ja magnetiittikomponenteista. On Ilmeistä, että oksidirikkaita, interkumulussulasta segregoituneita pyrokseniittipegmatoideja on voinut syntyä vasta melko myöhäisessä fraktioitumisvaiheessa, kuitenkin ennen kuin kumulustitanomagnetiitti (tai ilmeniitti ja magnetiitti erillisinä kumulusfaaseina) alkoi syntyä.

5 4 Suuren siirroksen lisäksi, ja ilmeisesti siihen kausaalisesti liittyen, tavataan paljastumista ja kairanrei'istä kapeampia myloniittiutuneita vyöhykkeitä. Seuraavassa esitetty petrografinen kuvaus perustuu paljastuma- ja kairansydännäytteiden mikroskooppisiin tutkimuksiin. G a b r o t. Siirroksen SE-puolella, kuten on jo mainittu, esiintyy kumulusassosiaatio plagioklaasi - ortopyrokseeni (ortopyrokseeni on yleensä muuttunut kummingtoniitiksi). Interkumulusmineraaleina on primaaria biotiittia, ruskeata sarvivälkettä, kvartsia ja kalimaasälpää. Muuttumisilmiöistä on merkittävin ortopyrokseenin voimakas talkkiutuminen ja biotiittiutuminen (biotiitti on edelleen vermikuliittiutunut). Tällainen sekundaariparageneesi esiintyy vain siirroksen SEpuolella (= oletetulla kattopuolella). Siirroksen NW-puolella gabrot ovat paljon rikkaampia klinopyrokseenista, joka on kiteytynyt kumulusfaasina yhdessä plagioklaasin ja ortopyrokseenin kanssa. Molemmissa pyrokseeneissa on huomattavaa adkumuluslaajennusta. Klinopyrokseeni on kiteytynyt loppuun tasapainossa interkumulussulan kvartsin kanssa. Pegmatoidien lähellä kvartsia on vähän tai se puuttuu kokonaan. Interkumulussulan viimeksi kiteytynyt osa edustaa eutektista graniittiseosta. Itsenäisiä graniittisia kontraktiorakotäytteitä ei kuitenkaan esiinny, toisin kuin hypabyssisissa diabaasisilleissä. Tällä seikalla on tärkeä merkitys emäksisten syväkivien pegmatoidien synnylle, sillä se osoittaa, että interkumulussulasta on avautuneisiin kontraktiotiloihin tihkunut preferentiaalisesti sen liukkaampi, pyrokseniittinen aines.

6 5 NW-lohkon gabrot ovat m:n etäisyydelle suurimmasta siirroksesta kokonaan uraliittiutuneet. Tähän liittyy skapoliittimuodostusta, ja plagioklaasin muuttumista klinozoisiitiksi ja sarvivälkkeeksi. R316:ssa tavattiin kokonaan saussuriittiutuneita uraliittigabroja; näissä klinozoisiittipseudomorfoosi on tarkka kopio subhedrisesta kumulusplagioklaasista. Pegmatoidien lähellä on plagioklaasikiteiden keskellä neliömäisiä, terävärajaisia osueita, joissa An-pitoisuus on paljon reunaosia pienempi. Tämän ilmiön merkitys on vielä epäselvä. P e g m a t o i d i t. Gabropegmatoideja on kolmea päätyyppiä: A. Magnetiitti - ilmeniittirikkaat pyrokseniitit ja metapyrokseniitit B. Kvartsisilmäkkeiset pyrokseniitit ja metapyrokseniitit C. Graniittiset pegmatoidit. Pegmatoidien kontaktit sivukiviin ovat terävät ("rae rakeelta"). Myös pegmatoideissa tavatut sivukivimurskaleet (R316) ovat terävärajaisia. Massat ovat maanpintaleikkauksessa isometrisia. Ainakin reikien R316 ja 317 kairauksissa on voitu todeta pegmatoidien ulottuvat huomattavan syvälle (ks. liite 3). Ilmeisesti ainakin suuremmat pegmatoidit ovat piippumaisia, ja niiden pituusakseli leikkaa magneettista kerrosrakennetta. Osa pegmatoideista on selvästi juonimaisia. Nämä ovat erittäin magnetiittirikkaita, eikä niissä ole graniittisia osueita eikä kvartsisilmäkkeitä. Analogiavertailujen perusteella näyttää, että juonimaiset pegmatoidit yhdistävät piippumaisia massoja. Niiden synty liittyy myöhäiseen, elastiseen tensiovaiheeseen.

7 6 A-tyypin pegmatoideissa alkuperäinen parageneesi on koostunut klinopyrokseenista, magnetiitista, ilmeniitistä, plagioklaasista ja primaarista (ruskeasta) sarvivälkkeestä. Aksessorisina esiintyy zirkonia ja apatiittia. Primaari sulfidiparageneesi on kuparikiisu magnetiittikiisu-, pentlandiitti - rikkikiisu (?). Alueellismetamorfoosissa ja siirrokseen liittyvässä retrograadissa metamorfoosissa pyrokseeni on uraliittiutunut. Sekundaarista sarvivälkettä on neljää päätyyppiä: 1. väritön tai heikosti vihertävä (kummingtoniittinen?) amfiboli, joka on syntynyt klinopyrokseenista ja mahdollisesti alkuperäisestä inversiopigeoniitista. Tämä on yleisin tyyppi. 2. rautarikkaan klinopyrokseenin uraliittiutumisen ensivaiheessa on syntynyt kirkkaanpistaasinvihreätä sarvivälkettä 3. sammaleenvihreä tai sinivihreä sarvivälke täyttää usein pyrokseenipseudomorfoosien välejä. Kyseessä on ilmeisesti alkali- ja alumiinirikas sarvivälke. Mahdollisesti se on syntynyt primaarista ruskeasta sarvivälkkeestä; alkalilisäys on nähtävästi, peräisin plagioklaasista. 4. muuttuneiden kompleksisten oksidirakeiden ympärille on syntynyt tumman sinivihreä sarvivälke Uraliittiutumiseen liittyy plagioklaasin klinozoisiittiutumista ja skapoliittimuodostusta. Oksidiparageneesissa muuttuminen on kahdentyyppistä: Normaaliin uraliittiutumiseen liittyy magnetiitin muuttuminen sarvivälkkeeksi. Alkuvaiheessa ilmeniittilamellit jäävät lähes koskemattomiksi skeleteiksi, mutta myöhemmin ilmeniitti syrjäytyy titaniitilla ja rutiililla. Toisessa muuttumistyypissä ilmeniitti on totaalisesti muuttunut titaniitiksi (R317), kun taas magnetiitti on jäänyt lähes koskemattomaksi. Huomattakoon, että tämän yhteydessä klinopyrokseeni on aina verraten vähän uraliittiutunut. Ilmeisesti kyseessä on "kuiva" Ca-metasomatoosi, jossa CO 2 -rikas fluidifaasi on toiminut reaktiomediana.

8 7 Uraliittiutumisen yhteydessä magnetiitti on paikoin martiittiutunut. Satunnaisesti voi havaita alemman lämpötilan muuttumista, joka ilmenee plagioklaasin kloriittiutumisena ja klinozoisiittiutumisena sekä karbonaattimuodostuksena. Sekundaariparageneesien epidootti - klinozoisiittiin liittyy radioaktiivista allaniittia. Koska harvinaiset maametallit ovat metamorfoosissa, yleensä inerttejä, täytynee allaniitin verraten yleisen esiintymisen merkitä alkuperäisen pegmatoidiaineksen anomaalista Ce-pitoisuutta. Primaarisulfideista on syntynyt sekundaariparageneeseja, joista osa liittynee metamorfoosiin. Kova I-generaation pyriitti on joko primaaria, postmagmaattista parageneesia tai alueellismetamorfoosissa syntynyttä. Huokoinen, euhedrinen pyriitti-ii on Yrjö Vuorelaisen (suullinen tieto) käsityksen makaan syntynyt rapautumisprosessien yhteydessä. Osa violariitista vaikuttaa hypogeeniselta, mutta pääosa on ilmeisesti hypergeenistä. Rapautumiseen liittyy magnetiitin maghemiittiutuminen. Täälläkin voi taas havaita "rokotusefektin": missä magnetiitti on martiittiutunut, ei maghemiittiutuminen ole päässyt puremaan magnetiittiin. Hypergeenisiä muuttumisia edustavat myös pyriitin ja magneettikiisun markasiittiutuminen, kuparikiisun muuttuminen kovelliiniksi, bravoiittimuodostus sekä pentlandiitin violariittiutuminen ( mikroanalyysi, T. Paasivirta: Ni 18 %, Co 8 %, Fe 47 %, S 38 %) Lisäksi on mikroanalyyttisesti todettu puhdas raudaton siegeniitti. Lähellä pintaa on sulfideista syntynyt götiittiä ja malakiittia. R313:ssa ja 314:ssa lävistettiin hornblendiittipegmatoideja, joissa oli runsaasti liukenemisonteloita ja paikoin malakiittia.

9 8 Pegmatoidityyppi A vaihettuu tyypiksi B siten, että Fe-Ti-oksidien määrä vähenee ja kiveen ilmaantuu kvartsia. Kvartsi on makroskooppisesti tummansinistä. Se muodostaa pyöreähköjä tai ameebamaisesti haarovia silmäkkeitä ( 1-10 mm). Aaltosammuminen on usein hyvin voimakasta. Zirkoni esiintyy aina pyrokseniittisessa osassa. Tyypillistä B-tyypin pegmatoideille on se, että klinopyrokseeni on melko vähän uraliittiutunutta. Tämä osoittaa, ettei kysymys ole myöhemmästä kvartsiutumisesta vaan kvartsi kuului primaariin magmaattiseen parageneesiin, ja se kiteytyi tasapainossa klinopyrokseenin kanssa, kuten sivukivien interkumulussulassa. Kvartsi on hyvin puhdasta siinä on sulkeutumina vain euhedrisia ilmeniittikiteitä. On selvää, ettei kvartsi voi sellaisenaan edustaa systeemin jäännössulaa. Paikoin on merkkejä siitä, että kvartsirakkuloissa on ollut mukana graniittieutektikumin edellyttämiä alkalimaasälpäkomponentteja (mm. biotiittirikasta välimassaa), mutta yleensä. kvartsi esiintyy puhtaina silmäkkeinä. Luontevin selitys on ilmeisesti se, että pegmatoidisula on alkujaan, systeemissä Fo-Di-SiO 2 tarkasteltuna, edustanut niin hapanta koostumusta, että sula on melko pienen oksidifraktioitumisen jälkeen kiteytynyt pyrokseeni - tridymiitti -faasirajalla. Toinen, kiehtova mahdollisuus, johon kvartsin isometris - ameebamainen ruoto viittaa, on se, että kyseessä on pyrokseniittinen sula ja siihen sekoittumaton viskoosi "ultrahapan" sula, jota on pieniä määriä päässyt tihkumaan kontraktiorakoihin. Graniittiset pegmatoidit - tyyppi C - ovat harvinaisia, ja muodostavat vain pieniä osia kvartsipitoisista metapyrokseniiteista. Osueet ovat diskreettejä, mutta "sulautuvat" sinisen kvartsin välityksellä kvartsipitoiseen pyrokseniittiin. On kuitenkin huomattava, että graniittisia osueita sisältävien pegmatoidien kvartsi esiintyy uraliittipseudomorfoosien väleissä, eikä muodosta isometrisia silmäkkeitä. Näin ollen C-tyypin isäntäkivet eivät tarkasti otteen edusta B-tyyppiä.

10 9 Graniittisten osueiden magmaattista parageneesia on tarkasti vaikea määrätä voimakkaiden muuttumisten takia. Varmuudella siihen kuuluu: kalimaasälpä, kvartsi, hapan plagioklaasi, ilmeniitti, zirkoni ja harvinaisena apatiitti. Sekundaariparageneesi koostuu albiitista, skapoliitista ja epidootista (plagioklaasin muuttuminen) ja titaniitista (ilmeniitin muuttuminen). Tummia mineraaleja ori hyvin vähän; mafisena silikaattina on vain sarvivälkettä. Graniittisten kivien rakenne on erikoinen: kiteytyminen on alkanut ilmeniitillä, kalimaasälvällä ja plagioklaasilla. Euhedriset kalimaasälpäkiteet rajoittuvat terävästi leveään kirjorakenteiseen kvartsi - kalimaasälpähuntuun, jossa kalimaasälpä on optisesti jatkuvaa ydinkiteen kanssa. Kvartsi muodostaa kirjorakenteita myös skapoliitin ja sarvivälkkeen kanssa. Sarvivälke on sekundaaria, mahdollisesti pyrokseenista syntynyttä. Pegmatoidien kiteytyminen on yleistettynä esitetty seuraavansa kaaviossa: Kaaviossa ei ole esitetty zirkonin ja apatiitin kiteytymistä. Zirkoni on kiteytynyt aina omamuotoisena, ilmeisesti klinopyrokseenin kiteytymisen loppuvaiheessa. Tässä vaiheessa näyttää kiteytyneen myös apatiitti.

11 10 Magnetiitti on lähes aina omamuotoinen anhedriseen ilmeniittiin nähden. Siinä on kuitenkin usein ilmeniittiä jyvämäisenä varhaisena "granule"-suotaumana sekä myöhempää, lamellaarista ilmeniittisuotaumaa. Rakenteellisin perustein on kuitenkin selvää, että alkuperäinen titanomagnetiitti kiteytyi kokonaan loppuun ennen anhedrista ilmeniittiä, ja tämä ei siten edusta granule-suotaumaa. Joskus magnetiitti ja suotauma-ilmeniitti muodostavat myrmekiittimäisen symplektiitin. D i a b a a s i j u o n e t. Alueella esiintyy yleisesti kapeita, tiiviitä diabaasijuonia. Juonet ovat uraliittiutuneet sivukiviensä mukana ja myloniittiutuneet siirrosvyöhykkeissä. E m ä k s i s e t m y l o n i i t i t. Kairanrei'issä ja varsinkin hyvin paljastuneessa, aluetta halkaisevassa ruhjevyöhykkeessä voi havaita kaikista alueella tavattavista kivistä syntyneitä myloniitteja. Gabroista on syntynyt gabroliuskeita, joihin liittyy jopa 20 cm paksuja, puhtaan valkoisia skapoliittikiviä. Myös pegmatoideista on syntynyt t myloniitteja. Täitä havaitaan makroskooppisesti ja mikroskooppisessa mittakaavassa varsinkin rei'issä R , mutta erikoisen hyvin suuressa siirrosvyöhykkeessä. Siirroksen tielle on osunut magnetiitti ilmeniittirikas pyrokseniittipegmatoidi (piippu D), joka on venynyt pitkin siirrosta. Tuloksena voimakkaasta dynamometamorfoosista on magnetiittiraitainen sarvivälke - pyrokseeniliuske, jota makroskooppisesti (ja asiaa tuntematta) voisi hyvin pitää sedimentogeenisena, raitaisena rautamalmina! Erityisen merkittävää on, että pyrokseeni on verraten hyvin säilynyt ruhjeessa: toisin kuin esim. kvartsissa ja apatiitissa siinä ei esiinny granuloitumista eikä aaltosammumista. Magnetiittiraidat väistävät jyrkästi muodoltaan isometrisia pyrokseenikokkareita, jotka usein ovat lopulta kokonaan uraliittiutuneet. Selityksenä pyrokseenin yllättävän hyvälle säilymiselle on se, että siirroksessa kitka nosti lämpötilaa, jolloin veden kemiallinen potentiaali siinä laski. Sen sijaan kylmemmässä ympäristössä veden potentiaali oli korkea, ja siirroksesta "säteilevät" pienemmät deformaatiot edistivät metamorfisten fluidien liikehtimistä ja reaktioita mineraalien ja tämän fluidin välillä.

12 11 Tutkimustulokset Jokaisessa kairatussa kohteessa lävistettiin pegmatoideja (liite 3). Piippu A lävistettiin yläosastaan kahdella reiällä, ja se todettiin läpimitaltaan hyvin ohueksi ja siirrosten pilkkomaksi. Suhteettoman voimakas magneettinen anomalia selittyy sillä, että pegmatoidin kohdalle osuu myloniittivyöhyke, jossa magnetiitti on voimakkaasti suuntautunut. Piippu B:n kairauksissa ilmeni, että heikko mutta selvä magneettinen anomalia aiheutuu pyrokseenigabroista, joilla on selvästi suurempi suskeptibiliteetti kuin uraliittigabroilla. Anomalian SE-reunalla, jossa on voimakas ketjumainen magneettinen anomalia, lävistettiin kapeita, juonimaisia magnetiittipitoisia hornblendiittipegmatoideja. Piippu C, joka löytyi rakkaindikaation perusteella, aiheuttaa läpimitaltaan n. 10 m:n pyöreähkön, n γ:n anomalian. Kohteeseen kairattiin kaksi reikää anomalian keskeltä suuntaan 30 (R316, kaade 45 ja R317, kaade 73 ). Osoittautui, että tämä oli alueen suurin ja samalla magnetiittiköyhin pegmatoidi; R317:ssa ei vielä 38 m:ssä päästy sivukiveen. Piippu C:n NE-puolelta löytyi rakkalohkareina hyvin karkearakeista, kvartsirikasta metapyrokseniittipegmatoidia, jossa oli graniittisia pesäkkeitä (pegmatoidityyppi C). Alueen SW-päässä ruhjeen kohdalla olevaa pegmatoidia (piippu D) ei kairattu Tästä n. 150 m WSW löytyi magnetiittirikas piippu (E), jonka kohdalla oli 3 m:n läpimittainen voimakas magneettinen anomalia (3500 γ). Geologiseen karttaan on lisäksi merkitty muita magneettisten indikaatioiden osoittamia piippuja.

13 12 Kentän SW-päässä sijaitsevat magnetiittirikkaat pegmatoidit tulevat hyvin esiin magneettisesti uraliittigabroista (k-arvot, 10-6, pegmatoideille , uraliittigabroille ). Sen sijaan NE-osassa olevat magnetiittiköyhät pegmatoidit eivät erotu pyrokseenigabrojen aiheuttamista anomalioista (k pyrokseenigabroille , osittain uraliittiutuneilla gabroilla 1520; magnetiittiköyhistä pegmatoideista ei ole mitattu). Kuitenkin kaikilla todetuilla pegmatoideilla oli selvä suskeptibiliteettikontrasti sivukiviinsä. Paljon varmemmin pegmatoidit kuitenkin löytyisivät gravimetrauksella, varsinkin tapauksissa, joissa ei ole huomattavaa suskeptibiliteettikontrastia (mm. eräiden intrusiivien sulfidipegmatoidit). Koitelaisen pegmatoidien tiheyskontrasti sivukiviinsä on erittäin selvä: uraliittigabrojen keskimääräinen tiheys on 2.93 g/cm 3, pyrokseenigabrojen 2.98 g/cm 3, magnetiittiköyhien pegmatoidien tiheys on keskimäärin 3.21 g/cm 3 (vaihtelu ). Yleisenä piirteenä voi havaita, että pegmatoidikentässä lounaasta koilliseen mentäessä piippujen läpimitta kasvaa, niiden Fe-Ti-oksidimäärä ja magnetiitti/ilmeniitti suhde pienenee ja kvartsin määrä kasvaa. Graniittisia pesäkkeitä on vain kauimpana koillisessa sijaitsevassa pegmatoidissa. Nämä seikat selittyvät sillä, että alueella on erilaisia kulutusleikkauksia vertikaalivyöhykkeisistä pegmatoideista (kuva 2). Tällöin. oksidirikkaat pegmatoidit (piippu E) edustaisivat alaspäin kapenevan piipun juuriosia, joihin oksidit, ja varsinkin magnetiitti suhteessa ilmeniittiin, olisivat rikastuneet itse pegmatoiditilassa tapahtuneen kumulusprosessin seurauksena. (Samanlaisen piirteen voi havaita Ylivieskan ja Montšegorskin sulfidipegmatoideissa.). Analogioiden perusteella (mm. Bushveld) voidaan olettaa, että samantyyppiset pegmatoidit ovat intrusiivissa keskittyneet tietylle stratigrafiselle tasolle. Mikäli näin on Koitelaisen tapauksessa, siirryttäisiin tutkimusalueella lounaasta koilliseen mentäessä stratigrafiassa ylöspäin, ts. suunnassa, jossa pegmatoidien läpimitta kasvaa ja koostumus tulee happamammaksi (kuva 3). Näin todella onkin: stratigrafiassa ylemmäksi sijoittuvia ferrogabroja (inversiopigeoniit

14 13 tigabroja) tavataan Yläpäänlaella, tutkimusalueelta n. 1 km NNE ja tunturin itäreunalla, alueelta n. 1.5 km E. Näin ollen magmaattisen kerroksellisuuden kaadesuunta olisi alueella likimain NE. Kaikissa pegmatoidianalyyseissa oli anomaalisia Pt + Pd -pitoisuuksia. Korkein tavattu pitoisuus oli R316:ssa, 0.59 g/t. Analyysi oli tehty pegmatoidin sisällä olevasta uraliittigabromurskaleesta, ja sen Pt/Pd oli vain 0.07 (ks. myöhemmin). R317:ssa oli yhdessä analyysissa 0.28 g/t Pt + Pd (Pt/Pd = 6). Seuraavassa taulukossa on esitetty paljastumanäytteiden ja Kr-näytteiden platinametallianalyysien keskipitoisuudet ja keskimääräiset Pt/Pd -suhteet.

15 14 Kuva 2. Kaaviopiirros Lakijängän pegmatoidipiippujen vertikaalivyöhykkeisyydestä. Kirjaimin (E, A, C) on osoitettu eri piippujen maanpintaleikkauksia. Piipun läpimitta E-piipun tasolla n. 3 m C-piipussa n. 10 m. Mustan rasterin intensiteetti osoittaa Fe-Ti-oksidien määrää. Tasavälinen pisterasteri (tasolla C) merkitsee kvartsisilmäkkeisiä pyrokseniitteja, pienet ristit graniittisia pesäkkeitä. Kuva 3. Lakijängän pegmatoidikentän rakenne (kaaviopiirros). Piippujen E ja C välinen etäisyys SW - NE -suunnassa n. 900 m. Ks. myös selitystä tekstistä.

16 15 Platinametallien keskipitoisuudet ja suhteet kairanrei'issä ja pitoisuudet ja suhteet rakkalohkareissa Lakijängän alueella Kairanreiät Pt + Pd Pt/Pd Pt/Pd Anal. g/t pgm ugb lukumäärä R R R R Rakkanäytteet 130B/ TM (magn. rikaste) 130C/TM /TM /TM A/ TM /TM Rakkanäytt. ka Milloin analyysisarjoissa on analyyseja, joista Pt tai Pd puuttuu, on Pt/Pd -suhteiden keskiarvot ilmoitettu vastaavasti maksimi- tai minimiarvoina. Taulukosta voi tehdä seuraavia johtopäätöksiä: - rakkanäytteissä Pt/Pd on paljon suurempi kuin kairasydännäytteissä. Tämä johtunee siitä, että Pd, joka Pt:een nähden rikastuu sulfideihin voimakkaammin, on köyhtynyt rapautumisessa; - Kairanrei'issä Pt + Pd on hyvin vakio, reikien keskipitoisuuksien vaihdellessa g/t; - platinametallirikkain on syvintä leikkaustasoa edustava lounaisin piippu - pegmatoidit ovat Pt-valtaisia, uraliittigabrot voimakkaasti Pd-valtaisia

17 16 - R316:n ja R317:n tuloksista voi päätellä, että Pt/Pd kasvaa pegmatoideissa reunoilla keskiosiin päin. Juonimaisissa pegmatoideissa (R ) ei platinametalleja tavattu ollenkaan. Kuvassa 4 on esitetty Pt + Pd -pitoisuuksien lukuisuusjakautuma. Nähdään, että jakautuma on 2- tai 3-piikkinen. Kuten on opittu malmipitoisista granitoideista, tällainen jakaumatyyppi viittaa selvästi siihen, että malminmuodostusprosessi on ollut toiminnassa. Vastaavanlainen useampipiikkinen esiintyy Ylivieskan emäksisten sulfidirikkaiden pegmatoidien ja sivukivinä olevien gabrojen rikkipitoisuuksissa. Samoin Hyvinkään gabron oksidi- ja apatiittipitoisuuksien jakautuma on erittäin selvästi 2-piikkinen. Kuva 4. Platinametallien (Pt + Pd) lukuisuusjakautuma Lakijängän paljastuma- ja kairasydännäytteissä (R ). 62 analyysiä. Jatkuvista yrityksistä huolimatta ei itsenäisiä platinametalliryhmän mineraaleja ole löydetty. Tämä voi johtua seuraavista syistä: - platinametallit voivat esiintyä mineraalien hiloissa: Pd voi mennä helposti sulfidihiloihin, siitä päätellen että se muodostaa mm. oman pentlandiittiryhmän mineraalinsa. Pt taas voi piillä oksidihiloissa, mihin viittaa Pt:n voimakas rikastuminen magneettiseen rikasteeseen.

18 17 - platinaryhmän metallien mineraalit saattavat Lakijängän kivissä esiintyä submikroskooppisen pieninä rakeina, varsinkin oksideissa ja sulfideissa. - Ko. mineraalit saattavat toisaalta esiintyä niin karkeina rakeina, ettei niitä ole osunut hieeseen. Näin esiintyvät zirkoni ja apatiitti. On mm. todettu, että todennäköisyys että timanttikide osuisi kimberliitistä tehtyyn ohuthieeseen, on yksi :sta. Lopputuloksena pegmatoidien platinametallitutkimuksista voidaan todeta, että alueen pegmatoidit ovat selvästi Pt + Pd-anomaalisia, ja satunnaisia korkeahkojakin pitoisuuksia esiintyy, mutta jakautumakäyrän mukaan korkeiden pitoisuuksien edustamien massojen suhteellinen osuus pegmatoideista on hyvin pieni. Kun yksittäiset pegmatoidit kokonaisuudessaankin ovat massaltaan vaatimattomia ja louhintaa ajatellen geometrialtaan hankalia, voidaan todeta, etteivät oksidirikkaat emäksiset pegmatoidit (Koitelaisen oloissa) edusta ekonomista malmityyppiä. Rovaniemellä Geologi

19 18 LIITTEET 1, Lakijängän alueen geologinen kartta M11.1 / C, D 1 : Laki jängän alueen magneettinen kartta M22/ C 16, 21 D 17, 22, 1 : Kairanreikäprofiilit M 19/3741 /-75/R309 - R Kairanreikäraportit 5. Kairanreikäanalyysit 6. Luettelo kairarei'istä

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

31

32

33

34

35

36

37

38

39

40

41

42

43

44

45 Liite 6 LUETTELO KAIRAINREI 'ISTÄ Sodankylä, Lakijänkä, 1976 KL 3741 Reikä n:o x y suunta kalt. pituus , , , , , , , ,