Olli Sarapää, Niilo Kärkkäinen, Tegist Chernet, Jaana Lohva ja Timo Ahtola. Espoon yksikkö M06/1234/2006/1/10 Kauhajoki, Lumikangas 5.12.

Transkriptio

1 Espoon yksikkö M06/1234/2006/1/10 Kauhajoki, Lumikangas Tutkimustyöselostus Kauhajoen kunnassa valtausalueella Lumikangas (Kaivosrekisterinumero 7741/1) suoritetuista ilmeniitti-apatiittitutkimuksista vuosina Olli Sarapää, Niilo Kärkkäinen, Tegist Chernet, Jaana Lohva ja Timo Ahtola RUSSIAN FINLAND NORWAY SWEDEN Lumikangas HELSINKI

2 Tutkimusselostus Geologian tutkimuskeskus Espoon yksikkö GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS KUVAILULEHTI Päivämäärä / Dnro Tekijät Olli Sarapää, Niilo Kärkkäinen, Tegist Chernet, Jaana Lohva ja Timo Ahtola Raportin laji M06 tutkimustyöselostus Toimeksiantaja GTK Raportin nimi Tutkimustyöselostus Kauhajoen kunnassa valtausalueella Lumikangas (kaivosrekisterinumero 7741/1) suoritetuista ilmeniitti-apatiittitutkimuksista vuosina Tiivistelmä Geologian tutkimuskeskus (GTK) tutki vuosina Kauhajoen Lumikankaan apatiitti-ilmeniittimagnetiittigabroa, joka sijaitsee Kauhajoelta 15 km etelään. Kauhajoen gabroprovinssi on Keski-Suomen Graniittikompleksin ( Ma) länsiosassa synorogeenisten granitoidien ja myöhäisorogeenisen Lauhanvuoren graniitin välissä. Mafiset ja ultramafiset intruusiot; Honkajoki, Kauhajärvi, Hyyppä ja Lumikangas ovat kerroksellisia ja ne sisältävät huomattavia määriä ilmeniittiä, apatiittia ja magnetiittia keskimäärin % yhteensä. Lumikankaan alue valittiin titaanin ja fosforin etsintäkohteeksi voimakkaiden magneettisten ja gravimetristen häiriökenttien perusteella. Magneettinen ja gravimetrinen tulkinta osoittaa Lumikankaan esiintymän jatkuvan metrin syvyyteen ja sen kokonaispituus on viisi kilometriä. Aikaisemmin mitatun seismisen profiilin perusteella maapeitteen paksuus esiintymän päällä on 40-70m. Kairaustulosten mukaan apatiitti-ilmeniitti-magnetiittigabro on loiva-asentoinen ja sen paksuus on vähintään 200 metriä. Intruusio on selvästi kerroksellinen koostumuksen vaihdellessa Fe-Ti-rikkaista tummista gabroista vaaleampiin apatiittirikkaisiin leukogabroihin. Pohjaosa koostuu tummasta keskirakeisesta gabrosta; gabronoriitista, sarvivälkegabrosta ja oliviinigabrosta, ja yläosa keski-karkearakeisesta leukogabrosta; monzogabrosta. Pirotteinen ilmeniitti ja magnetiitti ovat omina rakeinaan, omamuotoisina tai osittain omamuotoisina rakeina kasaumina raekoon ollessa 0.1 to 1.5mm. Ilmeniitti sisältää % TiO2 ja <0.1 %V. Magnetiitin vanadiinipitoisuus on melko korkea, %V. Apatiitti, ilmeniitti ja magnetiitti kiteytyivät samanaikaisesti magneettisen differentiaation varhaisvaiheessa, josta on osoituksena malmiaineksen hyvä korreelaatio magnesiumin kanssa.. Lumikankaan apatiitti-ilmeniitti-monzogabro on potentiaalinen malmivaranto tulevaisuudessa. Se sisältää keskimäärin 18 % malmimineraaleja: 8.4 % (max. 21 %) ilmeniittiä, 4.3 % (max. 17 %) magnetiittia and 5.0 % (max. 13 %) apatiittia. Todennäköiset ja mahdolliset varannot perustuen geofysikaalisiin tulkintoihin ja kahteen kairausprofiiliin (6 reikää/1308 m) ovat 230 miljoonaa tonnia oksidigabroa. Kairauksissa ei lävistetty pyrokseniittiä, joissa on oletettavasti korkeimmat malmipitoisuudet. GTK luopui valtauksesta koska, malmipitoisuudet nykyistä käyttöä ajatellen jäivät liian alhaisiksi. Asiasanat (kohde, menetelmät jne.) Kauhajoki, Lumikangas, ilmeniitti, apatiitti, magnetiitti, titaani, fosfori, rauta, vanadiini, titaanipigmentti, barium, gabro, monzogabro, malminetsintä, magneettinen mittaus, gravimetraus, syväkairaus, mineralogia, geokemia, mineraalivarannot Maantieteellinen alue (maa, lääni, kunta, kylä, esiintymä) Länsi-Suo mi, Kauhajoki, Lumikangas Karttalehdet Muut tiedot Arkistosarjan nimi M06 Arkistotunnus M06/1234/2006/1/10 Kokonaissivumäärä Kieli Suomi Hinta Julkisuus Julkinen Yksikkö ja vastuualue Espoon yksikkö Allekirjoitus/nimen selvennys Hanketunnus Allekirjoitus/nimen selvennys FT Olli Sarapää FT Niilo Kärkkäinen FT Tegist Chernet Geofyysikko Jaana Lohva Geologi Timo Ahtola

3 Tutkimusselostus Geologian tutkimuskeskus Espoon yksikkö GEOLOGICAL SURVEY OF FINLAND DOCUMENTATION PAGE Date / Rec. no Authors Olli Sarapää, Niilo Kärkkäinen, Tegist Chernet, Jaana Lohva ja Timo Ahtola Type of report M06 Claim report Language GTK Title of report Mineral exploration report on relinquish claim of Lumikangas apatite-ilmenite gabbro in Kauhajoki (mining reg. id. 7741/1) Abstract Geological Survey of Finland (GTK) has during explored the Lumikangas apatite-ilmenite-magnetite gabbro, 15 km south from Kauhajoki. The Kauhajoki gabbro province is situated in the western part of Central Finland Granitoid Complex ( Ma), between the synorogenic granitoids and the late orogenic Lauhanvuori granite. The mafic-ultramafic intrusions; Honkajoki, Kauhajärvi, Hyyppä and Lumikangas are layered and contain considerable amounts of ilmenite, apatite and magnetite, averaging wt% together. Lumikangas area was selected as a target for Ti-P-exploration on the basis of a high magnetic and gravity anomaly and its location in the Kauhajoki apatite-ilmenite gabbro province. Magnetic and gravity interpretations indicate that the Lumikangas deposit extends to a depth of m and total length of the anomaly is five kilometers. According to the seismic profile, the overburden is 30-70m thick over the intrusion. Drilling results show that the apatite-ilmenite gabbro is suhorisontal and its thickness is at least 200 m. The structure of the intrusion is clearly layered and the compositional variation ranges from Fe-Ti-rich dark gabbros to apatite-rich leucogabbros. The basal part is composed of dark medium-grained gabbro or gabbronorite, hornblende gabbro and olivine gabbro, and the upper part is medium to coarse-grained leucogabbro or monzogabbro. Disseminated ilmenite and magnetite occur as separate crystals, anhedral to subhedral granular aggregates and range in size from 0.1 to 1.5mm. Ilmenite contains % TiO2, <0.1 % V. Vanadium content of magnetite is quite high %V. Apatite, ilmenite and magnetite were crystallised at the same time at a very early stage of magmatic differentiation, because they have a good correlation with magnesium. The Lumikangas apatite ilmenite monzogabbro may be a potential ore resource in the future, containing an average of 19 % ore minerals: 8.4 % (max. 21 %) ilmenite, 4.3 % (max. 17 %) magnetite and 5.0 % (max. 13 %) apatite. The inferred and possible resources based on geophysics and two drilling sections (totalling 1308 m) include 230 million tons of oxide gabbro. The drilling profiles did not intersect pyroxenites, in which the highest ore contents could be hiding. The ore contents are too low for further studies and GTK decided to relinquish the exploration claim in the area. Keywords Kauhajoki, Lumikangas, ilmenite, apatite, magnetite, titanium, phosphor, vanadium, barium, titaniumoxide, gabbro, monzogabbro, exploration, geophysics, magnetic measurements, gravity, diamond drilling, mineralogy, geochemistry, mineralogy,mineral resources Geographical area West-Finland, Kauhajoki, Lumikangas Map sheet Other information Report serial Archive code M06/1234/2005/1/10 Total pages Language Finnish Price Confidentiality public Unit and section Espoo Unit Signature/name Dr Olli Sarapää Geophysics Jaana Lohva Dr Niilo Kärkkäinen Project code Signature/name Dr Tegist Chernet Geologist Timo Ahtola

4 Sisällysluettelo Kuvailulehti Documentation page 1.1 Tutkimuksen tausta Tutkimuksen tavoite ja vastuuhenkilöt Valtausalueen sijainti 5 2 SUORITETUT TUTKIMUKSET Geofysikaaliset mittaukset Aerogeofysiikka ja alueellinen painovoimamittaus Magneettiset mittaukset Gravimetriset mittaukset Slingram-mittaukset Reikämittaukset Petrofysiikka Kairaukset Maaperäkairaus Näytteenkäsittely Kemialliset analyysit Mineralogiset tutkimukset Mineraalivarantoarvio Aineiston dokumentointi 13 3 TUTKIMUSALUEEN GEOLOGIA 13 4 APATIITTI-ILMENIITTIESIINTYMÄ Maapeite Apatiitti-ilmeniittigabron rakenne Mineraalivarannot Petrografia Malmimineralogia Ilmeniitti Magnetiitti Apatiitti Sulfidimineraalit Geokemia 19 5 KOHTEENARVIOINTI 20 6 KIRJALLISUUSLUETTELO 20 7 LIITTEET/APPENDICES 21 8 LIITTYY 21

5 1. JOHDANTO 1.1 Tutkimuksen tausta Kauhajoen Lumikangas valittiin tutkimuskohteeksi alueellisessa painovoimamittauksessa esille tulleen positiivisen painovoima-anomalian ja matalalentokartan voimakkaan magneettisen anomalian perusteella. Aikaisempien tutkimusten perusteella tiedettiin, että Kauhajoella ja Honkajoella vastaavan tyyppisiin geofysikaalisiin häiriöihin liittyy ilmeniitti-magnetiitti-apatiittigabroja. 1.2 Tutkimuksen tavoite ja vastuuhenkilöt Tutkimuksen tavoitteena oli selvittää Lumikankaan gabron raaka-ainevaroja ilmeniitin ja apatiitin osalta. GTK on viime vuosina pyrkinyt löytämään ilmeniittiesiintymiä, jota käytettäisiin titaanivalkoisen valmistuksessa ulkomaisen ilmeniitin sijasta. Tutkimukset Lumikankaalla aloitettiin keväällä 2002 geologi, FT Niilo Kärkkäisen johdolla, ja niitä jatkettiin vuonna 2003 geologi, FT Olli Sarapään johdolla. Vastaavana geofyysikkona toimi Jaana Lohva. Kairauksen valvonnasta vastasi tutkimusavustaja Juhani Alanen. Tutkimusassistentti Pertti Hakala raportoi maalajit maakairauksen aikana. Geologi Timo Ahtola laati kairausprofiilit Gemcom-ohjelmalla. FT Tegist Chernet tutki kairasydännäytteiden mineralogian. 1.3 Valtausalueen sijainti Lumikankaan valtausalue (7144/1)sijaitsee Länsi-Suomen Kauhajoen kunnassa Päntäneen kylässä, noin 15 km Kauhajoelta etelään. Kohteelle pääsee pohjoisesta soratietä Möykkykylän kautta. Valtausalueen pohjoispuolella noin kilometrin päässä on vedenottamo. Kohde on nimetty karttanimen mukaan. Alue sijaitsee noin 150 m meren pinnan yläpuolella ja se on loivapiirteistä kangasmaastoa. Alueella ei ole kalliopaljastumia. Lumikankaan valtaus tehtiin ja siitä luovuttiin

6 Kuva 1. Lumikankaan valtausalueen sijainti ja kairareiät GT-kartalla ja peruskartalla. Maanmittauslaitoslupa no: 13/MYY/06 Fig. 1. Location of the Lumikangas claim area with drilling sites. 2 SUORITETUT TUTKIMUKSET 2.1 Geofysikaaliset mittaukset Kauhajoen Lumikankaalla, karttalehdellä ,06,08 ja 09 tehtiin magneettisia, painovoima ja sähkömagneettisia (slingram-) mittauksia keväällä Mittausalue oli 5 km 2 laajuinen. Muodostumasta mitattiin vain eteläosa, koska pohjoisosassa on mahdollisen esiintymän hyödyntämistä rajoittava vedenottamo. Alueella on myös tehty seismisiä luotauksia vuonna 1992 (Lehtimäki,1993). Niiden perusteella gabromuodostuma on kokonaan metrin paksuisen irtomaapeitteen alla Aerogeofysiikka ja alueellinen painovoimamittaus Karttalehtialueen 1234 matalalentomittaukset on lennetty vuonna 1993 itä-länsi-suuntaan. Kuvassa 2 on esitetty matalalentomagneettinen (väripintakarttana) yhdessä alueellisen painovoima aineiston (saman arvokäyrät) kanssa. Lumikankaan aihe näkyy pohjois-etelä suuntaisena soikeana anomaliana kartan yläreunassa. Alueellinen painovoimamittaus on tehty vuonna 1995 ja pistetiheytenä on käytetty 6 pistettä/km 2.

7 Kuva 2. Aeromagneettinen väripintakarttana ja harvapiste gravimetrisen 2. vertikaaliderivaatta saman-arvokäyränä karttalehdellä Fig. 2. Aeromagnetic and residual gravity high (curves) indicating potential ilmenite targets, map sheet Magneettiset mittaukset Magneettiset mittaukset tehtiin protonimagnetometrillä 50 m:n linjaväliä ja 10 m:n pisteväliä käyttäen. Kuvassa 3 on esitetty Lumikankaan magneettinen kartta, jossa on kairareiät. Liitteessä 1 magneettinen väripintakartta on esitetty x-y-koordinaatistossa peruskartan kanssa. Magneettikenttäkartalla Lumikankaan ilmeniittiesiintymä erottuu ympäristöään magneettisempina. Magneettiset anomaliat ovat muodostuman kohdalla voimakkaita (maksimi anomalia noin 4000nT), mutta hyvin loivia, koska paksu irtomaa (40-70 metriä) vaimentaa anomalioita. (Kuva 4).

8 Kuva 3. Lumikankaan magneettikenttäkartta. Fig. 3. Ground magnetic map of the southern part of the Lumikangas intrusion

9 Kuva 4. Lumikankaan magneettiset maastomittausprofiilit. Fig. 4. Ground magnetic profiles at Lumikangas Gravimetriset mittaukset Painovoimamittaus tehtiin Worden-gravimetrillä, 100 m:n linjaväliä ja 20 m:n pisteväliä käyttäen. Kuvassa 5 on Lumikankaan painovoimakartta, johon on myös merkitty kairaeiät. Liitteessä 2 gravimetrinen väripintakartta on esitetty x-y-koordinaatistossa peruskartan kanssa. Lumikankaan muodostuman aiheuttama painovoimamaksimi on suurimmillaan 3.5 mgal arvioituun regionaalitasoon verrattuna. Painovoimatulkinnat antavat muodostuman syvyydeksi m. Kuvassa 6 on esitetty magneettinen- ja painovoimatulkinta profiililta x= Tulkintaprofiilin sijainti on esitetty kuvassa 5. Painovoimatulkintojen perusteella on laskettu malmivarantoja.

10 Tulkintaprofiili Kuva 5. Lumikankaan painovoimakartta. Fig. 5. Gravity map of Lumikangas

11 Kuva 6. Painovoima- ja magneettinen tulkinta profiililta X= Fig 6. Gravity and magnetic interpretation from the profile X= Slingram-mittaukset Slingram-mittauksissa(taajuus 3.6 khz) käytettiin 50 m:n linjaväliä ja 20 m pisteväliä, kelavälin ollessa 60 m. Mittausalueella slingramin syvyysulottuvuus ei riittänyt paksun (40-70 m) maapeitten takia ja alue on sen tähden sähkömagneettisesti hyvin tasaista. Liitteessä 3 ja 4 on slingram, reaali ja imaginaari esitetty väripintakarttana x-y-koordinaatistossa yhdessä peruskartan kanssa.

12 2.1.5 Reikämittaukset GTK toimesta kairareikien paikat mitattiin maastossa tarkkuus-gps:llä. Lumikankaan kairanreissä R tehtiin tiheys-, ominaisvastus-, suskeptibiliteetti ja magneettisia kolmikomponentti reikämittauksia kaikkiaan viidessä kairareiässä. Reikämittaukset luotasi Suomen Malmi Oy kesällä Mittaustulokset ja niistä piirretyt käyrät on tallennettu mukana olevaan CD:hen Petrofysiikka Tutkimusalueen kairasydännäytteistä tehtiin petrofysiikan määritykset, joista tiedot löytyvät GTK:n petrofysiikan laboratorion rekisteristä ja oheiselta CD:ltä. 2.2 Kairaukset Syväkairauksia tehtiin vuosina 2002 ja Urakoitsijana toimi Suomen Malmi Oy. Maapeite lävistettiin kaivonporauskalustolla ja kalliokairaus wireline-menetelmällä, yhteensä kairattiin 1308 m. Taulukko 1. Lumikankaan kairaukset vuosina 2002 ja Table 1. Lumikangas drill holes M/1234/02-04/R Reikä KKJ_X KKJ_Y Z Pituus suunta kaltevuus analyysitilaukset M123402R M123404R M123404R M123404R M123404R ,87303 M123404R , Maaperäkairaus Maaperäkairauksen aikana tutkimusassistentti Pertti Hakala raportoi maalajit soijanäytteistä ja laati tuloksista maaperäprofiilin (liite 7). 2.4 Näytteenkäsittely Kairasydännäytteet raportoitiin alustavasti maastossa ja yksityiskohtaisesti Lopen kairasydänvarastolla, jonne näytteet varastoitiin. Kairasydämet raportoitiin GTK:n KAIRA-ohjelmalla. Niis-

13 tä valittiin näytteet mineralogisiin tutkimuksiin ja analysointiin. Analysoitavat näytteet valittiin noin kahden metrin pätkissä malmi- ja kivilajirajoja noudattaen. Näytteet halkaistiin giljotiinilla. 2.5 Kemialliset analyysit Näytteet analysoitiin GTK:n Geolaboratoriossa, jossa tehtiin monialkuainemääritys XRF:llä (menetelmät, 30,40, 175X) ja lisäksi Au, Pt ja Pd- määritys R396:sta Fire-assay-rikasteesta ICP-AES-tekniikalla (705P). Näytteitä analysoitiin 450 kpl ja tilausnumerot on esitetty taulukossa 1. Magnetiitin määritys (paino %) perustuu massasuskeptibiliteettiin ja se määritettiin GTK:n Pet-rofysiikan laboratoriossa kairasydänten analyysijauheista. Ilmeniitin määrä laskettiin kemialli-sista analyyseistä kaavalla: Ilmeniitti %=2*TiO Mineralogiset tutkimukset Lumikankaan kairasydännäytteistä tehtiin 10 kiillotettua ohuthiettä, joista tehtiin mineralogisia selvityksiä (Chernet, Tegist & Sarapää, Olli & Johansson, Bo & Pakkanen, Lassi 2004, Chernet, Tegist & Pakkanen, Lassi 2006). 2.7 Mineraalivarantoarvio Lohkojen pinta-alat määritettiin Gemcom-ohjelmalla laadituista kairausprofiileista. Lohkojen keskipitoisuudet laskettiin kairasydämen pituudella painotetuista analyysituloksista ja tiheystiedoista. Syvyysulottuvuus arvioitiin kairaustulosten ja gravimetristen tulkintaprofiilien avulla. Vaikutusmatkat laskettiin magneettisten maksimien jatkuvuuden mukaan. Kairausten vähäisyydestä johtuen varantoarvion luotettavuus on luokkaa mahdollinen. 2.8 Aineiston dokumentointi Aineisto dokumentoitiin Mineraalisten raaka-ainevarojen käsikirjan ohjeiden mukaisesti GTK :n tietokantoihin. Kairasydännäytteet sijoitettiin GTK:n Lopen arkistoon. Liittyy aineisto on tallennettu oheiselle CD:lle. 3 TUTKIMUSALUEEN GEOLOGIA Kauhajoen gabroprovinssi on Keski-Suomen Graniittikompleksin ( Ma) länsipuolella synorogeenisten granitoidien ja myöhäisorogeenisen Lauhanvuoren graniitin välissä (kuva 7). Mafiset ja ultramafiset intruusiot; Honkajoki, Kauhajärvi, Hyyppä ja Lumikangas ovat kerroksellisia, koostumukseltaan pääosin gabroja, peridotiiteista anortosiitteihin vaihtelevasti differentioituneita (Pakarinen 1984, Kärkkäinen & Appelquist 1999, Sarapää et al. 2005). Kauhajoen

14 apatiitti-ilmeniittigabrot sisältävät huomattavia määriä ilmeniittiä, apatiittia ja magnetiittia keskimäärin %. Kuva 7. Kauhajoen Lumikankaan sijainti tiekartalla ja geologisella yleiskartalla. Fig. 7. Location of Lumikangas at Kauhajoki and a generalised geological map. 4 APATIITTI-ILMENIITTIESIINTYMÄ 4.1 Maapeite Seismisten mittausten mukaan maapeitteen paksuus on gabro intruusion päällä m (Lehtimäki 2003). Kahdella kairausprofiililla maapeitteen paksuus on metriä. Tutkimusassistentti Pertti Hakala raportoi reikien R maalajit ilmahuuhtelun mukana tulevasta soijasta (liite 7). Reikien kaltevuus on 70. Profiilin yläosa lävistyksessä on hiekkaa ja hienoa hiekkaa syvyyteen saakka. R399:ssa hienoa hiekkaa lävistettiin 8 metriä. Hiekkaa seurasi 4-6 m paksu siltti ja edelleen 0-3 m paksu savikerros. Näiden alapuolella tavattiin moreenipatja, jonka paksuus on 3-4 metriä. Moreenipatjan alla on vanha harju, jonka aines koostuu hiekasta, karkeasta hiekasta ja sorasta. Tässä patjassa ylempi sorakerros on 0-8 metriä paksu ja alempi kallion päällä lepäävä sora 2-5 m. Maaperä lävistyksen kokonaispituus on metriä, vastaten m maakerrosta.

15 4.2 Apatiitti-ilmeniittigabron rakenne Kairauksessa keskityttiin Lumikankaan magneettisen anomalian eteläosaan, jonka pituus on 1,5 km ja leveys 0,5 km (kuva 3). Aeromagneettisen anomalian kokonaispituus on viisi kilometriä (kuva 2). Kairausten perusteella apatiitti-ilmeniittigabro kaatuu 30 asteen kulmalla itään. Oksidigabron kerrospaksuus on kairauksen perusteella vähintään 200 m. Painovoimatulkinnan mukaan oksidigabro ulottuu metriin. Jyrkkäkaateinen reverssisiirros jakaa intruusion kahteen lohkoon reikien R396 ja R400 välissä (kuva 8). Länsilohko on noussut ja itälohko on vajonnut. Sen seurauksena oksidirikkain osa on lännessä ylempänä kuin idässä. Intruusio on selvästi kerroksellinen, mikä näkyy vaihteluna tumman Fe-Ti-rikkaan gabron ja apatiittirikkaan leukogabron välillä. Intruusion pohjaosa koostuu keskirakeisesta gabrosta tai gabronoriitista, sarvivälkegabrosta ja oliivinigabrosta. Yläosa koostuu keski-karkearakeisesta leukogabrosta tai monzogabrosta ja muutaman metrin paksuisista gabropegmatoideista ja metadiabaasijuonista Kuva 8. Kairausprofiili Lumikankaan gabrosta. Fig 8. A drilling section of the Lumikangas apatite-ilmenitegabbro

16 40,00 tyyppi malmi 20,00 0,00 0,00 2,00 4,00 6,00 MgO 8,00 10,00 12,00 Kuva 9. Malmin määrä wt% (apatiitti+ilmeniitti+magnetiitti) korreloi hyvin magnesiumin kanssa. Fig 9. Ore content in wt % (apatite+ilmeniote+magnetite) correlates well with MgO, tyyppi1. oksides<10 %, tyyppi2. oksides>10 % 4.3 Mineraalivarannot Todennäköiset ja mahdolliset mineraalivarannot perustuen kahteen kairausprofiiliin ja geofysiikkaan sisältävät 230 miljoonaa tonnia oksidigabroa. Oksidigabron dimensiot ovat: pituus 1200 m, leveys 300 m ja paksuus 200 m, ja tiheys 3.2 t/m 3. Oksidigabrossa on yhteensä 18 % malmimineraaleja; 8.4 % (max 21%) ilmeniittiä, 4.3 % magnetiittia (max 17 %) ja 5.0% (max 13 %) apatiittia. 4.4 Petrografia Lumikankaan gabrointruusion kivilajeina ovat monzogabro, oliviinigabro, gabronoriitti, sarvivälkegabro, oliviini-gabronoriitti ja gabro. Kiven rakenne on yleensä subofiittinen. Yleensä kivi koostuu amfiboleista (uraliitti, kummingtoniitti), plagioklaasista, albiitista ja K- maasälvästä, biotiitista, Fe-Ti-oksideista, apatiitista, pyrokseeneista ja oliviinista. Plagioklaasi on labradoriittia. Silikaattien osuus on % (Chernet et al. 2005, Chernet and Pakkanen 2006). Barium-rikas kalimaasälpä on magmaattista ja kertoo monzogabron primääriluonteesta. Ilmeniitin ja magnetiitin suotaumarakenteet osoittavat niiden magmaattisen luonteen. Klinoamfiboli, uraliitti ja kloriitti ovat puolestaan pyrokseenien metamorfisia muuttumistuloksia. Ilmeniitti, magnetiitti ja apatiitti kiteytyivät samanaikaisesti Mg-silikaattien kanssa ( kuvat 9 ja 10, Sarapää et al. 2005).

17 Kuva 10a. Pyrokseeni, uraliitti, kiille: ilmeniittiä reunustaa biotiitti ja uraliitti (R398/57,5) Fig. 10a. Pyroxene, uralite and mica; Ilmenite rimmed by biotite and uralite (R398/57,5m). Kuva 10b. Vapaa ilmeniittirae; suuri pyrrotiittirae yhdessä ilmeniitin ja magnetiitin kanssa. Fig. 10b. Free ilmenite grain; large pyrrhotite grain associated with ilmenite and magnetite (R400/149,2m). Kuva 11c. Ilmeniittilamelleja magnetiitissa, paksuus 40 mikroniin ja pituus 300 mikroniin asti, spinellejä lamellejen reunalla. Fig. 10c.Ilmenite lamellae in magnetite, up to 40microns thick and 300 microns long; note spinel granules along the border of the lamellae (R400/149,2m). Kuva 10 d. Apatiittisulkeumia malmissa Fig.10d. Apatite inclusions in the ore minerals

18 100,00 125,00 80,00 100,00 Frequency 75,00 Frequency 60,00 40,00 50,00 25,00 20,00 Mean =16,385 Std. Dev. =4,62336 Mean =4,629 Std. Dev. =1, ,00 N =857 0,00 N =857 0,00 10,00 20,00 30,00 40,00 0,00 2,50 5,00 7,50 10,00 12,50 Ilmenite+magnetite+apatite wt% Apatite wt % Cases weighted by pituus Cases weighted by pituus 250,00 120,00 200,00 100,00 80,00 Frequency 150,00 Frequency 60,00 100,00 40,00 50,00 20,00 Mean =7,8381 Std. Dev. =1,95765 Mean =3,9179 Std. Dev. =2, ,00 N =857 0,00 N =857 0,00 5,00 10,00 15,00 20,00 25,00 0,00 5,00 10,00 15,00 20,00 Ilmenite wt% Magnetite wt% Cases weighted by pituus Cases weighted by pituus Kuva 11. Malmimineraalien frekvenssijakaumat Lumikankaan gabrossa Fig 11. Frequencies of ore minerals of the Lumikangas gabbro 4.5 Malmimineralogia Ilmeniitti Ilmeniitti on osittain omamuotoisina omina rakeinaan tai raekasaumina. Raekoko on mm. Rakeet ovat monomineraalisia, satunnaisesti niissä on magnetiittilamelleja, rutiili- ja spinellisulkeumat ovat harvinaisia. Mikroprobe-analyysien mukaan ilmeniitin TiO 2 -pitoisuus % on lähellä teoreettista pitoisuutta (52.65 %). Magnesium ( wt% MgO) on vaihteleva mutta alhainen, myös vanadiini ja kromi ovat alhaiset (<0.15V 2 O 3 wt% ja <0.04 wt % Cr2O 3 ). Näin ollen ilmeniitin koostumus on hyvä ja se soveltuu TiO 2 -pigmentin valmistukseen (Chernet et al. 2004) Magnetiitti Magnetiitti on osittain omamuotoista ja sen raekoko on mm. Magnetiitin vanadiinipitoisuus on % V.

19 4.5.3 Apatiitti Apatiittia ohuthieissä on paikoin 25 tilavuus %, yleensä muutamia prosentteja. Raekoko on ja asu on vaihteleva. Apatiitti sisältää 39.7 %-43.5 wt% P 2 O 5. ja wt % CaO. Apatiitti on fluoriapatiittia sen fluoripitoisuus on wt% Sulfidimineraalit Rikki- ja magneettikiisu ovat yleisimmät sulfidimineraalit, lisäksi tavataan vähän kuparikiisua, pentlandiittia. 4.6 Geokemia Lumikankaan gabroja luonnehtivat korkeat rauta-, titaani ja fosforipitoisuudet, myös K- pitoisuus on monzogabroissa korkea (taulukko 2). Sensijaan kromi-, nikkeli ja kuparipitoisuudet ovat alhaiset. Kuvassa 11 on esitetty Lumikankaan oksidimineraali- ja apatiittijakaumat kaikkien analysoitujen kairasydänten osalta. Taulukossa 2 on esitetty tyyppianalyysejä Lumikankaan gabrosta. Taulukko 2. Lumikankaan gabron kemiallisia analyysejä. Table 2. Chemical compositions of Lumikangas gabbro ; 1. Average oxide-gabbro (ilmenite+magnetite>10 %), 2. Oxide-monzogabbro (R400, m), 3. Oxide-gabbronorite (R400, ), 4. Oxide-monzogabbro (R400, ), 5. Ilmenite-apatitegabbro (R400, ), 6. Ilmenite-magnetitegabbro (R400, ), 7. Gabbro (R ) SiO TiO Al 2 O Fe 2 O MnO MgO CaO Na 2 O K2O P 2 O S V Cr Ni Cu magnetite% Valid N

20 5 KOHTEENARVIOINTI Lumikangas valittiin tutkimuskohteeksi magneettisen ja painovoimamaksimin perusteella. Ennestään tiedettiin, että vastaavat anomaliat Kauhajoella aiheutuvat apatiitti-ilmeniittigabroista. Kairausten ja geofysikaalisten mittausten perusteella Lumikankaan apatiitti-ilmeniittigabro sisältää 230 Mt gabroa, jossa on 8.5 % ilmeniittia, 5 % apatiittia ja 4.3 % magnetiittia. Malmimineraalit korreloivat hyvin magnesiumin määrän kanssa. Korkeimmat malmipitoisuudet liittyvät todennäköisesti pyrokseniitteihin, joita ei kuitenkaan tässä kairauksessa tavoitettu. Lumikangas on muiden Kauhajoen oksidigabrojen kanssa potentiaalinen tulevaisuuden apatiitin ja ilmeniitin varanto. Myös päällä oleva maapeite on käyttökelpoinen hiekka- ja soravaranto. GTK luopui valtauksista koska, malmipitoisuudet jäivät liian alhaisiksi. 6 KIRJALLISUUSLUETTELO Kärkkäinen, Niilo Gabbro-hosted ilmenite deposits in Finland. In: Duchesne, J.-C. & Korneliussen, A. (eds.) Ilmenite deposits and their geological environment with special reference to the Rogaland Anorthosite Province including a geological map at scale 1:75,000 and a CD with a guide to the province. Norges geologiske undersøkelse. Special publication 9, Kärkkäinen, N Gabbro hosted ilmenite deposits in Finland. In: Korneliussen, A. (ed.) Abstracts - GEODE field workshop 8-12th July 2001 on ilmenite deposits in the Rogaland anorthosite province, S. Norway. NGU Report , Kärkkäinen, N.; Appelqvist, H Genesis of a low-grade apatite-ilmenite-magnetite deposit in the Kauhajärvi gabbro, western Finland. Mineralium Deposita 34 (8), Kärkkäinen, Niilo Ilmenite deposits in small mafic intrusions. In: Shchiptsov, V. V., Skamnitskaya, L. S. & Danilevskaya, L. A. (eds.) Industrial minerals : deposits & new developments in Fennoscandia : proceedings of the international conference, Petrozavodsk Petrozavodsk: Karelian Research Center. Institute of Geology, Kärkkäinen, Niilo Kalevi Titanium ore potential of small mafic intrusions based on two examples in western Finland. Houghton, MI: Michigan Technological University. 193 p. Kärkkäinen, Niilo; Bornhorst, Theodore J Titanium ore potential of gabbros : examples from western Finland. In: Kehlenbeck, M. (ed.) Institute on Lake Superior Geology, 41st Annual Meeting, Marathon, Ontario, May 13-18, Part 1: Program and abstracts. Institute on Lake Superior Geology Proceedings 41, Lehtimäki, Jukka Maaperäseismiset luotaukset v. 2003, HA s., 24 liites. Geologian tutkimuskeskus, arkistoraportti, Q 18/23.0/2003/1.

21 7 LIITTEET/APPENDICES 1. Magneettinen väripintakartta+ peruskartta x-y-koordinaatistossa. Ground magnetic map 2. Gravimetrinen väripintakartta+ peruskartta x-y-koordinaatistossa. Gravity map 3. Slingram reaali väripintakartta+peruskartta x-y-koordinaatistossa. Slingram real map 4. Slingram imaginaari väripintakartta+peruskartta x-y-koordinaatistossa. Slingram imaginar map 5. Lumikankaan oksidigabron kemiallinen koostumus. Chemical composition of the Lumikangas oxide gabbro 6. Kairausprofiilit. Drilling profiles 7. Maaperäkairausprofiilit. Soil drilling profiles 8. Lumikangas CD: Claims;valtaustiedot. Drilling: kairasydänraportit (drill core reports), kairausprofiilit (drilling profiles), kairasydänten valokuvat (drill core photographs), kemialliset analyysit (drill core analyses), reikäluotaukset (geophysical drill hole loggings), petrofysiikan tulokset (petrophysics), Ground geophysics: geofysiikaalinen maanpintamittausdata (geophysical measurements), Other: Gemcom-aineiston (Gemcom data), Documents: raportti pdf:nä (report in pdf). 8 LIITTYY Chernet, Tegist & Pakkanen, Lassi Preliminary study on Ba-rich feldspar and alteration of forming minerals in the upper part of the Lumikangas gabbro, Kauhajoki, Western Finland. 15 s. Geologian tutkimuskeskus, arkistoraportti, M 19/1234/2006/1/84. [Kokoteksti] 103 MB Chernet, Tegist & Sarapää, Olli & Johansson, Bo & Pakkanen, Lassi Petrological and mineralogical studies on Lumikangas ilmenite-magnetite-apatite bearing gabbro, Kauhajoki, Western Finland. 25 s., 3 liites. Geologian tutkimuskeskus, arkistoraportti, M 19/1234/2004/1/42. [Kokoteksti] 1.8 MB Sarapää, Olli; Kärkkäinen, Niilo; Chernet, Tegist; Lohva, Jaana; Ahtola, Timo Exploration results and mineralogical studies on the Lumikangas apatite-ilmenite gabbro, Kauhajoki, western Finland. In: Autio, S. (ed.) Geological Survey of Finland, Current Research Geological Survey of Finland. Special Paper 38,

22 Liite 1 Magneettinen väripintakartta+ peruskartta x-y-koordinaatistossa. Ground magnetic map

23 Liite 2 Gravimetrinen väripintakartta+ peruskartta x-y-koordinaatistossa. Gravity map

24 Liite 3 Slingram reaali väripintakartta+peruskartta x-y-koordinaatistossa. Slingram real map

25 Liite 4 Slingram imaginaari väripintakartta+peruskartta x-y-koordinaatistossa. Slingram imaginare map

26 Liite 5 Lumikankaan oksidigabron kemiallinen koostumus. Chemical composition of the Lumikangas oxide gabbro. Descriptive Statistics, cut off= Ilmenite+magnetite>10 or ilmenite+apatite>10. Weight by length. N Minimum Maximum Mean Std. Deviation ILMENIITTI WT % APATITE WT% MAGNETITE WT % MALMI=MAGNE+ILME+APAT Na2O MgO Al2O SiO P2O K2O CaO TiO MnO Fe2O S Cl Sc V Cr Ni Cu Zn Ga As Rb Sr Y Zr Nb Mo Sn Sb Ba La Ce Pb Bi Th U lenght m AU PD PT drill holes

27 Kairausprofiilit/ Drilling profiles Liite 6

28

29

30 Maaperäkairausprofiilit. Soil drilling profiles Liite 7