KARBONAATTIKIVITUTKIMUKSIA SIUNTION VEJANSISSA VUONNA Hannu Seppänen, Pekka Karimerto & Jukka Kaunismäki

Transkriptio

1 Etelä-Suomen yksikkö 81/2012 SIUNTIO Vejans KARBONAATTIKIVITUTKIMUKSIA SIUNTION VEJANSISSA VUONNA 2001 Hannu Seppänen, Pekka Karimerto & Jukka Kaunismäki

2 GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS KUVAILULEHTI Tekijät Hannu Seppänen, Pekka Karimerto & Jukka Kaunismäki Raportin nimi Päivämäärä / Dnro Raportin laji Tutkimusraportti Toimeksiantaja GTK Karbonaattikivitutkimuksia Siuntion Vejansissa vuonna 2001 Tiivistelmä Siuntion Vejansissa tutkittiin vanhastaan tunnetun karbonaattikiviesiintymän jatkuvuutta syväkairauksella. Esiintymä ei osoittautunut taloudellisesti merkittäväksi. Asiasanat (kohde, menetelmät jne.) Malminetsintä, teollisuusmineraalit, karbonaattikivet, kalsiitti, wollastoniitti, syväkairaus Maantieteellinen alue (maa, lääni, kunta, kylä, esiintymä) Suomi, Uusimaa, Siuntio, Vejans Karttalehdet Muut tiedot Arkistosarjan nimi Arkistotunnus 81/2012 Kokonaissivumäärä 4 s + 6 liitettä Kieli Suomi Hinta Julkisuus Julkinen Yksikkö ja vastuualue ESY, VA 211 Hanketunnus Allekirjoitus/nimen selvennys Allekirjoitus/nimen selvennys Hannu Seppänen

3 Sisällysluettelo Kuvailulehti 1 JOHDANTO Tausta ja tavoitteet Esiintymän sijainti Aikaisemmat tutkimukset 1 2 SUORITETUT TUTKIMUKSET Kairaukset Näytteenkäsittely Kemialliset analyysit 3 3 VEJANSIN ESIINTYMÄ 3 4 KIRJALLISUUSVIITTEET 4 5 LIITTEET 4

4 1 1 JOHDANTO 1.1 Tausta ja tavoitteet Geologian tutkimuskeskuksen (GTK) teollisuusmineraalitutkimusten yhtenä tavoitteena oli paikantaa Etelä-Suomen alueelta taloudellisesti hyödynnettäviä paperipigmentin raaka-aineeksi soveltuvia kalsiittimarmoriesiintymiä. Vejansin tutkimuskohteessa Siuntiossa tutkimuksista on vastannut geologi Hannu Seppänen. Tutkimuksiin ovat osallistuneet tutkimusapulaiset Pekka Karimerto ja Jukka Kaunismäki. Hankepäällikkönä tutkimusten aikana toimi geologi Olli Sarapää. 1.2 Esiintymän sijainti Siuntion kunta sijaitsee Uudella maalla. Tutkittu kohde sijaitsee peruskarttalehdellä A (kuva 1). 1.3 Aikaisemmat tutkimukset Tutkitussa esiintymässä on useita pieniä louhoksia, joita on kuvattu kirjassa Suomen kalkkikivi (Eskola et al., 1919), jossa siitä käytetään myös nimeä Braskis. Vejansista on louhittu karbonaattikiveä 1850-luvun puolivälissä. Kohdetta ei aikaisemmin ole tutkittu tarkemmin. 2 SUORITETUT TUTKIMUKSET 2.1 Kairaukset Vejansin esiintymään kairattiin 6 reikää, yhteensä 422,90 m. Kaikki reiät kairattiin 46 mm:n kalustolla. Kairasydämet on talletettu Lopen kairasydänarkistoon, jossa ne myös raportoitiin KAI- RA-ohjelmalla. Kairausten koordinaatti- ja suuntatiedot sekä reikäraportit ja kairausprofiilit ovat tämän raportin liitteinä. 2.2 Näytteenkäsittely Kairasydänten karbonaattikivilävistykset halkaistiin ja toimitettiin GTK:n kemian laboratorioon Espooseen jatkokäsittelyä varten. Analyysiin valitut karbonaattikivet on otettu 1,45-2,5 m pituisina kairasydännäytteinä. Halkaistut kairasydännäytteet murskattiin leukamurskaimella, terät mangaaniterästä, 3-8 mm raekokoon, minkä jälkeen kahtioimalla analyysiin otettu osa jauhettiin wolframi-karbidi-pannulla (Widia) alle 60 mikronin (µ) raekokoon.

5 Kuva 1. Tutkimuskohteen sijainti 2

6 3 2.3 Kemialliset analyysit Karbonaattikivinäytteet analysoitiin GTK:n kemian laboratoriossa Espoossa. Näytteiden kemiallinen analysointi tehtiin kolmessa vaiheessa: (1) Leco-analysaattorilla määritettiin näytteiden hiilipitoisuus, (2) näytteistä tehtiin HCl-osittaisliuotus ja happoon liuenneesta aineksesta määritettiin pääalkuaineet ja joitakin hivenalkuaineita ICP-AES-tekniikalla ja (3) näytteistä tehtiin XRFkokokivianalyysi. 3 VEJANSIN ESIINTYMÄ Siuntion kallioperäkartan mukaan Vejansin vanha louhos sijaitsee mikrokliinigraniitin ja happamien gneissien rajavyöhykkeessä (Laitala, 1960). Kairausten perusteella kalsiittikivi rajautuu joka suunnassa graniittiin. Tutkimuksilla pyrittiin selvittämään vanhojen kalkkimonttujen jatkeita sekä vaaka- että syvyyssuunnassa. Suurimman vanhan louhoksen pituus E-W-suunnassa on n. 15 m ja leveys 5-7 m. Sen alle ja länsipuolelle kairatut reiät osoittivat, että esiintymä kapenee sekä syvyyssuunnassa että länteen päin (profiili I ja II). Louhoksen itäpuolella on noin 25 m pitkä, noin metrin levyinen ja maksimissaan n. 1,5 m syvä kaivanto, jonka reunoissa on jälkiä sekä kalsiitista että wollastoniitista. Profiili III osoittaa, että tälläkään kerroksella ei ole jatkuvuutta syvyyssuunnassa. Kalsiittiikivilävistykset analysoitiin, 12 näytettä yhteensä 24,25 m, ja analyysituloksista laskettiin kalsiitti- ja wollastoniittipitoisuudet siten, että aluksi laskettiin kalsiittipitoisuus CO 2 - pitoisuuden avulla. Dolomiittisia osuuksia ei kemiallisten analyysien perusteella näytteissä ollut, sillä CaO/MgO-suhde vaihteli välillä Wollastoniitin määrä laskettiin olettamalla, että osittaisliuotustuloksissa CaO on peräisin vain kalsiitista ja wollastoniitista. Lasketut kalsiitti- ja wollastoniittipitoisuudet on esitetty kairausprofiileissa (liitteet ). Syväkairausraportit ovat liitteissä Kemialliset analyysitulokset ovat liitteessä 6. Vejansin esiintymällä ei näiden tutkimusten perusteella ole taloudellista arvoa. Otaniemessä Hannu Seppänen Pekka Karimerto Jukka Kaunismäki

7 4 4 KIRJALLISUUSVIITTEET Eskola, P., Hackman, V., Laitakari, A. ja Wilkman, W.W., Suomen kalkkikivi. Summary: Limestones in Finland. Geoteknillisiä tiedonantoja 21, Valtioneuvoston kirjapaino, Helsinki, 265 s. Laitala, M., Siuntio. Suomen geologinen kartta 1: , kallioperäkartta, lehti Laitala, M., Siuntion kartta-alueen kallioperä. Suomen geologinen kartta, kallioperäkarttojen selitykset, lehti 2021, 32 s. 5 LIITTEET Liite 1: Syväkairausreikien koordinaatit, suunta, kaltevuus ja pituus Liite 2: Merkkien selitys Liite 3: Kairanreikien ja kairausprofiilien sijainti Liite 4: Vertikaaliprofiilit Liite 5: Syväkairausraportit Liite 6: Kemialliset analyysit

8 5 Liite 1 Kairaukset: Siuntio, Vejans Reikänumero X Y Z Suunta ( ) Kaltevuus ( ) Pituus (m) R ,0 49,20 R ,0 111,40 R ,9 81,20 R ,6 41,50 R ,6 74,30 R ,1 65,30

9 6 Liite 2 LEGEND HOLE-ID LITHOLOGY : KIVILAJI (LEFT) XXX Maata Kalsiittikiv i Graniitti Karsikiv i XX Kv artsikiv i Wollastoniittikalsiittikiv i ASSAYS : CALCITE (RIGHT) ASSAYS : CALCITE (RIGHT) XX ASSAYS WOLLASTO ASSAYS : WOLLASTO (LEFT) ASSAYS : WOLLASTO (LEFT) ASSAYS CALCITE ASSAYS : CALCITE (RIGHT) Upper Bound Lower Bound ASSAYS : WOLLASTO (LEFT) Upper Bound Lower Bound XXX LENGTH

10 7 Liite 3 III III R303 R301 R302 R306 R304 R X X II II X I I X Y Y Y Y X Vejans: kairausprofiilit ja kairanreiät

11 8 Liite Z 50 Z R Z 0 Z Z 25 X -50 Z 50 X 75 X 100 X Vejans: Profiili I

12 9 Liite Z 50 Z R302 R301 R Z Z Z Z 25 X 50 X 75 X 100 X Vejans: Profiili II

13 Liite Z 50 Z R304 R Z Z Z 50 X 75 X 100 X 125 X Vejans: Profiili III

14 11 GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS SYVÄKAIRAUSRAPORTTI H. Seppänen M52/2032/01/R301 Liite 5.1 Kunta/Kohde SIUNTIO / Vejans Karttalehti A x : y : z : 50 Aika 8/2001 Suunta 350,00 Lähtökaltevuus 45,00 KALTEVUUSTIEDOT 0,00 m 45,40 20,00 m 45,40 45,30 m 45,30 10,00 m 45,30 30,00 m 45,30 49,20 m 45,30 Alasyvyys Kivilajiseloste m -0,70 MAAKAIRAUS -13,30 GRANIITTI, punertava, pääasiassa keskirakeinen, 11,30 lähtien karkearakeinen. -21,75 KALSIITTIKIVI, alussa 0,5 m karkearakeista, muuten keskirakeista, pääasiassa lähes valkoista. Molemmissa kontakteissa ohuet karsisaumat. 15,50 saakka silikaatteja läiskinä ja yksittäisinä rakeina, loppuosa melko puhdasta. Koko matkalla paikoin WOLL:a. 13,50-13,60 ja 16,70-17,35 KARSIKIVI. 14,70 OH -49,20 GRANIITTI, aluksi pääosin hienorakeista, harmaata. 32,30 lähtien keski/karkearakeista, punertavanruskeaa. Reikä R301 loppu 49,20 m

15 12 GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS SYVÄKAIRAUSRAPORTTI H. Seppänen M52/2032/01/R302 Liite 5.2 Kunta/Kohde SIUNTIO / Vejans Karttalehti A x : y : z : 45 Aika 8/2001 Suunta 170,00 Lähtökaltevuus 46,00 KALTEVUUSTIEDOT 0,00 m 46,00 40,00 m 45,60 70,00 m 45,20 100,00 m 45,00 10,00 m 45,80 50,00 m 45,60 80,00 m 45,20 110,00 m 44,80 20,00 m 45,80 60,00 m 45,40 90,00 m 45,20 111,40 m 44,80 30,00 m 45,80 Alasyvyys Kivilajiseloste m -0,20 MAAKAIRAUS -111,40 GRANIITTI, pääosin punaruskeaa, keski/karkearakeista. Muutamia harmaita, hienorakeisia osia (liuskejäänteitä). 25,15-26,70 tiivis, lähes musta kiileliuskemainen kerros, osittain ruhjeinen. Sydänhukkaa 0,1 m välillä 25,90-26,60. Reikä R302 loppu 111,40 m

16 13 GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS SYVÄKAIRAUSRAPORTTI H. Seppänen M52/2032/01/R303 Liite 5.3 Kunta/Kohde SIUNTIO / Vejans Karttalehti A x : y : z : 45 Aika 8/2001 Suunta 170,00 Lähtökaltevuus 45,00 KALTEVUUSTIEDOT 0,00 m 44,90 40,00 m 44,20 70,00 m 44,10 10,00 m 44,50 50,00 m 44,20 80,00 m 44,00 20,00 m 44,40 60,00 m 44,20 81,20 m 44,00 30,00 m 44,20 Alasyvyys Kivilajiseloste m -2,50 MAAKAIRAUS -62,55 GRANIITTI, väri vaihtelee harmaasta punertavanruskeaan, raekoko hienorakeisesta karkearakeiseen, harmaat kohdat hienorakeisimpia. Karkearakeisissa kohdissa on paikoin runsaasti kvartsia. -62,85 KALSIITTIKIVI, KALS- ja karsikivikerrokset vuorottelevat. KALS vaaleanharmaata keskirakeista, karsikivi punertavaa hienorakeista. Graniitin ja KALS-kiven kontakti n. 20 asteen kulmassa kairaussuuntaan nähden. -64,30 GRANIITTI, punertavanharmaa, pääosin karkearakeinen, lähellä KALS-kiven kontaktia hienorakeisempaa. 63,60-63,90 KALSIITTIKIVI, epäpuhdas, harmaa, hienorakeinen, rikkonainen. -69,65 KALSIITTIKIVI, vaaleanharmaa, hieno/keskirakeinen, paikoitellen runsaasti silikaatteja läiskinä ja raitoina. Paikoitellen hiukan WOLL:a. Sydänhukkaa välillä 64,70-68,20 0,40 m. 69,15 OH

17 14-81,20 GRANIITTI, punertavanharmaa, aluksi noin 2 m karkearakeista, erityisesti BIOT:a karkeina suomuina. Loppuosa keski/karkearakeista. Sydänhukkaa välillä 68,20-70,40 0,20 m. Reikä R303 loppu 81,20 m

18 15 GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS SYVÄKAIRAUSRAPORTTI H. Seppänen Kunta/Kohde SIUNTIO / Vejans M52/2032/01/R304 Liite 5.4 Karttalehti A x : y : z : 47 Aika 8/1901 Suunta 355,00 Lähtökaltevuus 45,00 KALTEVUUSTIEDOT 0,00 m 44,60 20,00 m 44,20 40,00 m 44,00 10,00 m 44,50 30,00 m 44,10 41,50 m 44,00 Alasyvyys Kivilajiseloste m -1,80 MAAKAIRAUS -10,20 GRANIITTI, punertavanruskea, keskirakeinen. -17,65 WOLLASTONIITTIKALSIITTIKIVI, keskirakeinen, WOLL-valtaiset osat lähes valkoisia, muuten väri vaihtelee vaaleanharmaasta heikosti punertavaan. Paikoitellen karsimineraaleja läiskinä ja raitoina. 12,15-12,30 KARSIKIVI 12,70-12,90 ja 13,00-13,35 GRANIITTI 15,55 OH -41,50 GRANIITTI, punertavanruskea, keski/karkearakeinen. Alussa n. 0,5 m karkearakeista KVAR-kiveä. 18,25-18,30, 19,65-19,80 ja 20,00-20,55 KALSIITTIKIVI, epäpuhdasta, kontakteissa leveät karsisaumat. Lisäksi kohdassa 18,40 n. 2 cm kalsiittikiveä. Reikä R304 loppu 41,50 m

19 16 GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS SYVÄKAIRAUSRAPORTTI H. Seppänen M52/2032/01/R305 Liite 5.5 Kunta/Kohde SIUNTIO / Vejans Karttalehti A x : y : z : 48 Aika 9/2001 Suunta 355,00 Lähtökaltevuus 45,00 KALTEVUUSTIEDOT 0,00 m 46,60 30,00 m 47,00 60,00 m 46,40 10,00 m 46,80 40,00 m 46,90 70,00 m 46,20 20,00 m 47,00 50,00 m 46,60 74,30 m 46,20 Alasyvyys Kivilajiseloste m -1,80 MAAKAIRAUS -74,30 GRANIITTI, väri vaihtelee harmaasta punertavanruskeaan. Harmaat osat pääosin hienorakeisia, punertavat keski/karkearakeisia. 29,00:sta 37,00:aan kivi on rikkonaista. Sydänhukkaa väleillä 31,00-32,70 1,10 m, 33,10-33,40 0,20 m ja 34,90-37,00 0,20 m, yhteensä 1,50 m. Reikä R305 loppu 74,30 m

20 17 GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS SYVÄKAIRAUSRAPORTTI H. Seppänen M52/2032/01/R306 Liite 5.6 Kunta/Kohde SIUNTIO / Vejans Karttalehti A x : y : z : 52 Aika 9/2001 Suunta 355,00 Lähtökaltevuus 45,00 KALTEVUUSTIEDOT 0,00 m 47,10 30,00 m 46,90 60,00 m 46,60 10,00 m 46,90 40,00 m 47,00 65,30 m 46,60 20,00 m 46,90 50,00 m 46,70 Alasyvyys Kivilajiseloste m -0,00 EI MAAKAIRAUSTA -36,15 GRANIITTI, pääasiassa punertavanruskeaa, raekoko vaihtelee hienorakeisesta karkearakeiseen. Välillä 35,30-35,55 runsaasti karkearakeista BIOT:a. 35,05-35,25 KARSIKIVI. -40,20 KALSIITTIKIVI, pääasiassa vaaleanharmaa, runsaasti silikaatteja sisältävissä osissa punertavaa tai vihertävää, hieno/keskirakeinen. Melko epäpuhdasta, paikoitellen vähän WOLL:a. 38,00-38,40 KVARTSIKIVI. -65,30 GRANIITTI, väri vaihtelee tummanharmaasta punertavaan, pääasiassa keskirakeista. Reikä R306 loppu 65,30 m

21 18 Tilausnumero Liite 6 XRF Reikä Analyysiväli Na2O MgO Al2O3 SiO2 P2O5 K2O CaO TiO2 MnO % % % % % % % % % R ! R R ! R ! R ! R ! R ! R R ! ! ! R ! ! ! R R ! XRF Reikä Analyysiväli Fe2O3 As Ba Bi Ce Cl Cr Cu Ga % % % % % % % % % R ! ! ! ! 0! ! R ! ! ! ! 0! 0.001! R ! ! ! ! 0! 0! 0.001! R ! ! ! ! 0! 0! ! R ! ! ! ! 0! 0! ! R ! ! 0! ! ! 0! 0! ! R ! ! ! ! ! 0! ! R ! ! ! ! 0! 0.001! R ! ! 0! ! ! 0! 0! ! R ! ! ! ! 0! 0! ! R ! ! ! 0! ! R ! ! ! ! 0! ! XRF Reikä Analyysiväli La Mo Nb Ni Pb Rb S Sb Sc % % % % % % % % % R ! 0! ! ! 0.002! ! 0.001! 0! R ! 0! ! ! ! ! ! 0! R ! 0! ! ! 0.002! ! 0! 0! R ! 0! ! ! ! ! ! 0! R ! 0! ! ! ! ! ! 0! R ! 0! ! ! 0.002! ! ! 0! R ! 0! ! ! ! ! 0! R ! 0! ! ! ! ! 0! 0! R ! 0! ! 0! ! 0! 0! 0! R ! 0! ! 0! ! ! 0! R ! 0! ! ! ! ! 0! R ! 0! ! ! ! ! ! 0!

22 19 XRF Reikä Analyysiväli Sn Sr Th U V Y Zn Zr % % % % % % % % R ! ! ! ! ! ! R ! ! ! ! 0! R ! ! 0! ! ! ! R ! ! ! ! ! R ! ! 0! ! ! ! R ! ! ! ! ! ! R ! ! ! R ! ! ! ! ! R ! ! ! ! ! ! R ! ! ! 0! ! ! R ! ! ! ! R ! ! 0! ! ! Osittaisliuotus Leco Reikä Analyysiväli CaO Fe2O3 MgO MnO SiO2 C % mg/kg % mg/kg % % R R R R R R R R R R R R Selitykset:! = tulos alle määritysrajan