ETELÄ- JA LÄNSI-SUOMEN KAARIKOMPLEKSI, KULLAN JA NIKKELIN ETSINTÄ VUOSINA

Transkriptio

1 RAPORTTITIEDOSTO N.O 4763 GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS M19/21,12/2003/1/ N. Kärkkäinen, T. Lehto, M. Tiainen, T. Jokinen, M. Nironen, P. Peltonen & T. Valli ETELÄ- JA LÄNSI-SUOMEN KAARIKOMPLEKSI, KULLAN JA NIKKELIN ETSINTÄ VUOSINA Metsäkylän kultaa Ylöjärveltä HANKE VAIHEEN I LOPPURAPORTTI

2 GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS Tekijät Kärkkäinen, N., Lehto, T., Tiainen, M., Jokinen, T., Nironen, M., Peltonen, P. ja Valli, T. KUVAILULEHTI Päivämäärä Raportin laji Kohderaportti Toimeksiantaja GTK Raportin nimi Etelä- ja Länsi-Suomen kaarikompleksi, kullan ja nikkelin etsintä; hanke vaiheen 1 loppuraportti Tiivistelmä Tässä raportissa kuvataan GTK:n Etelä-Suomen aluetoimistossa vuosina toimineen malminetsintä- ja tutkimushankkeen toimintaa ja tuloksia. Hanke kuului Kallioperä ja raakaaine-tutkimusohjelmassa Proterotsooisen kullan ja nikkelin etsintäohjelmaan. Hankkeen tehtävänä oli rajata malmipotentiaalisia kohdealueita ja etsiä uusia esiintymiä ns. Etelä- ja Länsi-Suomen kaarikompleksin alueelta. Työssä sovellettiin Svekofennisille Ni- ja Au-malmeille kehitettyjä malmimalleja. Hankkeen henkilöresurssit olivat yhteensä keskimäärin 11 htv per vuosi. Tekniset palvelut (GTK, GPK) ja ostopalvelut käsittävät yhteensä 28 km kairausta, 110 km 2 geofysiikan kohteellisia mittauksia ja kemiallista analyysiä. Hankkeen kultatutkimusten painopiste oli Tampereen vyöhykkeen länsipäässä ja Pirkanmaan vyöhykkeen pohjoisosalla. Tampereen vyöhykkeeltä paikannettuja uusia kultamineralisaatioita ovat mm Lavajärvi Hämeenkyrössä ja Metsäkylä Nokialla, Pirkanmaan migmatiittivyöhykkeeltä Erkkilä (Ania) Pirkkalassa, Kalliojärvi Lempäälässä sekä lännempänä Paiskallio Suodenniemellä ja Kynsikankaan siirrokseen liittyvä Välimäki Kullaalla. Lounais-Suomen alueelta uutena kultapotentiaalisena alueena voidaan pitää Paimion-Halikon vyöhykettä, josta löydettyjä aiheita ovat Korvenala Paimiossa ja Kultanummi Halikossa. Hieman tästä pohjoiseen Hämeen vyöhykkeen länsipäässä on Someron Satulinmäki, joka edustaa muuttumisvyöhykkeiden kartoituksessa kultakriittisiksi arvioituja kohteita kuten Lohtajan Kokkoharju Raution batoliitin eteläpuolella. Hankkeen alueelliseen painovoimatutkimuksiin perustuvat nikkelitutkimukset tuottivat uusia esiintymiä Sampolanmäeltä Telkkälän Ni-kaivoksen läheltä ja Padasjoen Konnusta, joka osoittaa Pirkanmaan (Vammalan) migmatiittivyöhykkeen jatkumista Ni-kriittisenä itään, ainakin Päijänteelle asti. Vammalan Kylmäkosken alueelta on alueellisen painovoimamittauksen ja magneettisten karttojen tulkinnassa paikannettu nikkelin suhteen lupaavia rakenteita. Uusia nikkelimineralisaatioita edustavat myös Kylmäkosken alueelta Ruokosuon ja Vammalan alueelta Ylisen Piimäsjärven esiintymät. Tyrisevän serpentiniitin ja eräiden muiden ultramafisten intruusioiden jatkotutkimusten tulokset vahvistavat näiden vajaasti tutkittujen intruusioiden nikkelipotentiaalia. Asiasanat (kohde, menetelmät jne.) Svekofennidit, kulta, nikkeli, malminetsintä Maantieteellinen alue (maa, lääni, kunta, kylä, esiintymä) Etelä-Suomi, Pohjanmaa, Lohtaja, Tampere, Pirkkala, Nokia, Ylöjärvi, Vammala, Urjala, Somero, Halikko, Padasjoki Karttalehdet 2021,2024,2114,2123,2124,2134, 2222, 2342 Arkistosarjan nimi Kokonaissivumäärä liitesivut Kieli suomi Arkistotunnus M19/21,12/2003/1/10 Hinta Julkisuus JULKINEN

3 SISÄLLYS Kuvailulehti I LUKU TEKNINEN OSA 1. Johdanto 1.1. Hankkeen tausta ja tavoitteet 1.2. Tutkimusalue 1.3. Henkilöstö 1.4. Tekniset resurssit 1.5 Dokumentointi 2. Suoritetut tutkimukset ja tärkeimmät tulokset 2.1 Valtaukset 2.2 Kartoitus 2.3 Geofysiikan mittaukset 2.4 Kairaukset 2.5 Löydetyt esiintymät 2.6 Muut tutkimustulokset 3. Hankkeen eteneminen II LUKU TUTKIMUKSET JA NIIDEN TULOKSET 4. Kaarikompleksin nikkeli- ja kultapotentiaali 4.1 Au- ja Ni-malmien suhde Etelä-Suomen maankuoren kehitykseen 4.2. Mesoterminen orogeeninen kulta 4.3 Svekofenninen nikkeli Nikkelikriittiset intruusiot Svekofennialaisen kuoren kehityksessä Petrologisten ja mineraalikemiallisten menetelmät Ni-etsinnässä Nikkelimalmien etsintäkriteerit Geonickel-projekti 5. Nikkelitutkimukset 5.1 Kohdealueiden valinta Geofysiikka Alueellinen moreenigeokemia Malmiviitteet ja kartoitus 5.2 Kohteiden kuvaus Lappeenrannan alue Sampolanmäki Lammi-Padasjoki Konnu Metsienmäki

4 5.2.3 Urjala-Kylmäkoski Ruokosuo Honkola Hiisko Kylmäkosken asema Riisikkala Niitos Viitasaarenkulma Pynnä Halkivaha Pentinkulma Punovuori Vammala-Lavia Tyrisevä Ruotsila Ylinen Piimäsjärvi Herajärvi Jalonoja Tottijärven intruusiot Pukarojärvi Pohjanmaa Orrmossen Korpioja Kristiinankaupunki Muita Pohjanmaan aiheita Hyvinkää-Mäntsälä-projekti 6. Kultatutkimukset 6.1 Kohdealueiden valinta Tampereen vyöhyke Migmatiittivyöhyke Alueellinen geokemia Kohdentava geokemia Geofysiikka Malminetsintäkartoitus

5 6.2 Kohteiden kuvaus Tampereen alue Metsäkylä Lavajärvi Paiskallio Välimäki Kalliojärvi Kaitajärvi Pirkkala (Ania, Erkkilä) Pohjanmaa Kokkoharju Viitajärvi Kaakkurinkangas Köyrisen alue Koppelomäki Orisberg Lounais-Suomi Korvenala-Kaleva Kultanummi Satulinmäki III LUKU YHTEENVETO JA ARVIO JATKOTUTKIMUSTARPEISTA 7 Yhteenveto 7.1 Etelä-Suomen kultapotentiaali Tampereen alue Lounais-Suomi Pohjanmaa 7.2. Etelä-Suomen nikkelipotentiaali Tausta Tulokset ja jatkotoimenpide-ehdotukset IV KIRJALLISUUS V LIITTYY Nikkelitutkimusraportit M19, M06 Kultatutkimusraportit M19, M06 Julkaisut Kohteellisen geofysiikan kartat Q21,Q22,Q23 Kairausraportit M52

6 VI LIITELUETTELO 1 Hankkeen henkilöstö 2 Valtaukset ja varaukset 3. APV-mittaustilanne 4 Geofysiikan maastomittausten indeksikartat 5 a Geokemian kartta, Au Tampereen alueella (v ; 1715 näytettä) 5 b Geokemian kartta, As Tampereen alueella (v ; 1715 näytettä 6. Geolaboratorion luettelo hankkeen kemian analyyseistä vuosilta

7 I LUKU TEKNINEN OSA Tyrisevän nikkelikohteen kairausta Äetsässä

8 1 Johdanto 1.1.Hankkeen tausta ja tavoitteet Tässä raportissa kuvataan GTK:n Etelä-Suomen aluetoimistossa vuosina toimineen malminetsintä- ja tutkimushankkeen toimintaa ja tuloksia. Hanke kuului Kallioperä ja raaka-aine-tutkimusohjelmaan, tarkemmin Proterotsooisen kullan ja nikkelin etsintäohjelmaan. Hankkeen tehtävänä oli rajata malmipotentiaalisia kohdealueita ja etsiä uusia esiintymiä ns. Etelä- ja Länsi-Suomen kaarikompleksin alueelta. Työssä sovellettiin Svekofennisille Ni- ja Au-malmeille kehitettyjä malmimalleja (mm. Mäkinen 1987, Luukkonen 1994, Peltonen 1995, Makkonen 1996, Kontoniemi 1998, Forss ym. 2000). Suurin osa Suomen nikkelikaivoksista on sijainnut Svekofennisillä alueella, joka on GTK:n selvityksissä todettu edelleenkin olevan nikkelimalmien suhteen potentiaalisinta aluetta maassamme (Puustinen ym. 1995). Suomessa toimineista 13 nikkelikaivoksesta yhdeksän on ollut Svekofennisiä Ni-malmeja. Hankkeen tutkimusalue edustaa karakteristista Vammalan tyyppisten Ni-malmien ympäristöä (mm. Peltonen 1995). Hankkeen tutkimusalueella sijaitsevat myös Oriveden (toimiva) ja Haverin (lopettanut) kultakaivokset; jälkimmäisen uudelleen käynnistäminen oli hankkeen alkuaikoina ulkomaalaisen kaivosyhtiön selvitysten kohteena. GTK on aiemmissa tutkimuksissaan paikantanut Tampereen alueelta useita Auesiintymiä (mm. Lindmark 1995,1996, Rosenberg, 1990,1992,1997,1998, Luukkonen, 1995) ja uusia aiheita tulee GTK:n kartoitusohjelmien ja aktiivisen kansannäytetoiminnan tuloksena jatkuvasti. Alueellisen geokemian mukaan Tampereen alueen Au-potentiaali on suuri (mm. Lahtinen & Lestinen, 1996). Selväpiirteisimmät anomaliat tarkistettiin pian moreenigeokemian kartoitusohjelman valmistuttua (mm. Lindmark 1988, 1989, 1990, 1991, 1992,1993,1994). Raportti koostuu kolmesta osasta. Ensimmäisessä luvussa kuvataan hankkeen resurssit, suoritetut tutkimukset, tärkeimmät tulokset ja hankkeen eteneminen vuosiraporttien tiivistelminä. Toisessa luvussa tarkastellaan aluksi alueen kulta- ja nikkelipotentiaalia geologian ja malmimallien sekä GTK:n eri kartoitusohjelmien tuottaman materiaalin perusteella; sitten kuvataan lyhyesti tutkimuskohteet. Osa kohteista on sellaisia, joiden tutkimuksia ei kuvata erillisissä kohderaporteissa. Näistä on tähän raporttiin sisällytetty tärkeinä pidettyjä yksityiskohtia. Kolmas luku sisältää tiivistelmän sekä jatkotoimenpideehdotuksia. Raportin liittyy-osaan on koottu luettelo hankeen tuottamista kohderaporteista.

9 Tutkimusalue Hankkeen tutkimusalue on Länsi-Suomen Svekofennisistä liuskeista ja vulkaniiteista koostuva vyöhyke, jota kutsutaan tässä yhteydessä Etelä- ja Länsi-Suomen kaarikompleksiksi (kuva 1). Kultatutkimukset keskittyivät vulkaniittien luonnehtimalle Tampereen vyöhykkeelle ja välittömästi se eteläpuolella sijaitsevalle migmatiittien Kuva 1. Etelä- Länsi-Suomen kaarikompleksi ja malmikriittiset vyöhykkeet Proterotsooisen Au-Ni-tutkimusohjelman mukaan. Karttaan on merkitty Etelä-Suomen tärkeimmät malmiesiintymät ja hankkeen keskeinen tutkimusalue luonnehtimalle Pirkanmaan vyöhykkeelle, jolle on tyypillistä myös karkean kullan esiintyminen kvartsijuonivaltaisissa mineralisaatioissa (mm. Pirkkala, Kaapelinkulma, Hopeavuori). Aiemmista tutkimusvaiheista periytyneitä kultavaltauksia selvitet tiin

10 3 Pohjanmaalla, missä tehtiin myös alueellista nikkelikartoitusta yhteisty önä samanaikaisesti etenevän kallioperäkartoituksen kanssa. Uudellamaalla osallistuttiin mafisten intruusioiden tutkimuksiin yhteistyö ssä Helsingin yliopiston Hyvinkää-Mäntsälä projektin kanssa Henkilöstö Hanke perustettiin Etelä-Suomen aluetoimistoon ja se siirtyi organisaatiomuutoksen myötä Espoon yksikköön. Hankkeen päätoimisia geologeja olivat koko hankkeen ajan Niilo Kärkkäinen (hankepäällikkö) ja Markku Tiainen (Ni-tutkimukset) (liite 1). Hankkeessa päätoimisesti työskentelevistä geologeista Boris Lindmark jäi eläkkeelle v ja Hannu Appelqvist v Geologi Petri Rosenberg vastasi päätoimisesti kultatutkimuksista vuoteen 1999, hänen seuraajansa syksystä 2000 lähtien oli geologi Tapio Lehto. Viimeisenä toiminta- vuonna suuri osa hankkeen geologien työajasta siirrettiin ulkomaantoimintaan. Kansanäytetoimisto siirrettiin hankkeen alaisuuteen v Sen toiminnasta vastasi geologi Sari Grönholm. Vuosittain hankkeelle tehtiin kaikkiaan keskimäärin 11 htv:tä (Taulukko 1). Taulukko 1 Hankkeen työajat henkilötyövuosina (htv). Vastuualue 1998 htv 1999 htv 2000 htv 2001 htv 2002 htv yhteensä KaPeRa, hankeryhmä T&K, tutkimus 0,69 0,38 0,24 0,21 (0,07) 1,59 Maaperä 0,12 0 0,01 0,01 0,22 0,27 GPK, geofyysikot 0,65 0,86 0,68 0,39 0,29 2,87 GPK, kairaus+mittaus 6,05 2,98 4,28 5,70 4,28 23,23 PAIKKATIETO,kartanpiirto 0,36 0,15 0,21 0,04 0,26 1,02 INFO (Lopen kairasydänvarasto) 0,10 0,04 0,07 0,07 0,03 0,22 MUUT 0,10 0,07 0,09 0,10 0,03 0,41 YHTEENSÄ 14,2 9,7 10,6 11,5 10,8 56,9 Ekskursiot, workshopit ja koulutus Hankkeen ensimmäisenä vuonna haettiin yhteistyötä GTK:n sisällä työkokouksessa Svekofennidinen nikkeli ja kulta, Matinkylässä, Siihen osallistui 35 henkilöä Otaniemestä ja aluetoimistoista. Seuraavana vuonna Etelä-Suomen nikkelinetsinnästä pidettiin kaksipäiväinen työkokous, jossa käytiin läpi työnjakoa, aluevalintoja ja GeoNickel-projektissa kehitettyjä etsintämenetelmiä ja työkaluja 15 espoolaistutkijan voimin. Viimeisenä

11 4 toimintavuonna, pidettiin 14 asiantuntijan kanssa kullanetsinnästä kaksipäiväinen workshop Ellivuoressa ja maastossa. Kuva 2. Hankkeen henkilöstöä ja vierailevia malminetsijöitä ekskursiolla syksyllä 2000, kun tutustuttiin mm. Hyvinkään ja Mäntsälän intruusioihin Helsingin yliopiston tutkijoiden opastuksella Etelä- ja Väli-Suomen Ni- ja Au-hankkeilla oli tiivistä yhteistyötä, mm. kolme yhteisekskursiota, joille osallistui myös ohjelmajohtaja ja tutkijoita Rovaniemeltä. Tapaamisten yhteydessä oli esitelmiä ja alustuksia hankkeiden tavoitteista: Etelä-Suomen kaarikompleksin alue, 25 osallistujaa, kohteina Osikonmäki, Kutemajärvi, Haveri, Vammala, Kylmäkoski, Petolahti Väli-Suomen kohteita, Raahen Laivakankaalta Juvan Niesiintymille :n GTK:n malminetsijöiden Au-Ni-workshop ja ekskursio Tampereen ja Vammalan Au- ja Ni-kohteille sekä Hyvinkää ja Mäntsälä-kompleksille (yht. 28 osallistujaa) ja tutustuttiin Pohjois-Suomen aluetoimiston kohteille EAGEn kokouksessa Helsingissä hanke esitteli geofysikaalisten menetelmien soveltamista peridotiittisten Ni-malmien etsintään (Tiainen ym., 1999) osallistuttiin Porissa kansainvälisen työkokoukseen Svekofenniset migmatiitit, jossa käsiteltiin migmatiittien ja metamorfoosin kehitystä ja suhdetta Au ja Nimalmeihin Litosfäärisymposiossa esiteltiin Hyvinkää-Mäntsälä-projektin tuloksia (Eerola ym. 2000)

12 Kuopiossa järjestetyssä Raahe-Laatokkasymposiossa M. Tiainen piti alustuksen svekofennisten Ni-malmien etsintämenetelmistä ja malleista. Tärkeä osa hankkeen koulutuksessa oli perehtyminen GIS-ohjelmiin. Yhdessä teollisuus- mineraalihankkeen kanssa järjestettiin Pohjois-Suomen aluetoimiston Pertti Telkkälän vetämät Kaira- ja Gemcom ohjelmien p erus- ja jatkokurssit, josta jatkettiin T&K:n Esko Koistisen ohjauksella. Arcview-perus- ja jatkokursseille osallistui koko hankkeen henkilöstö. Marja Ehrstedt kurssitti hankkeen tutkimusav ustajat tekstinkäsittelyn (Word) ja taulukkolaskennan (Excel) käyttäjik si. Muita koulutustilaisuuksia olivat mm. kurssi malmifluideista - Helsingin yliopistossa (Nick Oliver, 3 pv 2hlöä), APE-ohjelman kurssi (Pertti Lam berg, 2 hlöä), SPSSellä (2 pv, 2 hlöä), project management-kurssi (Arnold Landes, 2 hlöä) ja projektihallinnan ja projektijoh tamisen valmennus kurssi (1 hlö), FEM-kokoukset Rovaniem (HAUS) Tekniset resurssit Hankkeen käyttämät tekniset palvelut (GTK, GPK) ja ostopalvelut käsittävät yhteensä m kairausta ja 110 km 2 geofysiikan kohteellisia mittauksia ja n näytettä kemian analyyseihin (vv ) (taulukko 2). Mittaukset sisältävät magneettisia, gravimetrisia ja slingram-mittauksia, hajaprofiilien määrä on mukana siten, että 1 km systemaattisia mittauksia vastaa 20 km hajaprofiileja. Kemian laboratorion laatima yhteenveto hankkeen tilauksista ja käytetyistä menetelmistä on raportin liitteenä. 2 Taulukko 2. Hankkeen tekniset resurssit v vuosi syväkairaus POKAkairaus moreeni- Geofysiikka Kemian metriä pisteet km 2 analyysit (ostopalvelu) metriä kpl näyttetä km km km km km YHTEENSÄ km

13 6 1.5 Dokumentointi Hankkeen tulokset on esitetty GTK:n päätearkistoon talletettavissa kohderaporteissa, geofysiikan raporteissa, tutkimustyöselostuksissa ja artikkeleissa, jotka on lueteltu tämän raportin Liittyy -osassa. Liittyy-osaan on luetteloitu myös hankkeen aikana kertynyt tutkimusaineisto, josta yksityiskohtainen tieto löytyy osin vielä keskeneräisistä kohderaporteista. Digitaalinen aineisto on arkistoitu toistaiseksi eri osoitteissa. Kairasydänraportit ovat kaira- kemian analyysit Geolaboratorion tietokannassa ja paikkatiedot raporteissa ja tietokannassa, kohteet raportoineiden tutkijoiden GIS-tiedostoissa. Kartoitus- ja malmiviitehavainnot ovat talletettuna KALPEA-tietokantaan tai excel-taulukoiksi. Kiillotetut ohuthieet ja niiden tiedot ovat yksikön malminetsinnän ylläpitämässä arkistossa ja tietokannassa. Maastotöissä kerätyt malminäytteet on talletettu Lopen arkistoon. 2. Suoritetut tutkimukset ja tärkeimmät tulokset 2.1 Valtaukset ja valtausvaraukset Hankkeen toiminta-aikana tutkittiin ja raportoitiin tutkimuksia 23 valtausalueella, joista 19 kohdistui kultaan ja 4 nikkeliin. Nikkelitutkimuksien alueellista luonnetta kuvastaa se, että nikkelinetsintää suojattiin valtausvarauksilla 32 paikassa, kun vastaavasti kultatutkimuksiin kohdistui 15 varausta (taulukko 1, kuva 3).

14 7 Kuva 3. Hankkeen valtaus- ja varausalueiden sijoittuminen; ks. tarkemmin raportin liitteenä 2 olevasta taulukosta. Pienessä karttaikkunassa ovat kairauskohteiden paikat (nikkeli- ja kultakohteet eroteltu värein; paikat tarkemmin liittyy - osan kairausraportti-taulukossa).

15 8 2.2 Kartoitus Kartoitus- ja malmiviitehavainnot on tallennettu kalpea-tietokantoihin. 2.3 Geofysiikan mittaukset Alueellisissa tutkimuksissa ja kohteiden paikantamiseen käytettiin GTK:n aeromagneettista dataa ja jossain määrin myös aerosähköistä dataa yhdessä alueellisen painovoimamittauksen (APV) kanssa. Tutkimusalueelta saatavissa ollut APV-data näkyy indeksikartassa (liite 3, Elo ja Manninen, 2002). Geodeettisen laitoksen APV-mittaukset aloitettiin Vammalan alueella vuonna 1980 tukemaan Outokumpu Oy:n malminetsintää. GTK:n mittaukset aloitettiin vuonna 1982 Etelä-Pohjanmaalla. Pistetiheys Geodeettisen laitoksen mittauksissa on 1-2 pistettä/km 2, GTK:n vanhimmassa mittauksissa on noin 4 pistettä/ km 2 ja uusimmissa mittauksissa noin 6 pistettä/ km 2. Suurimman osan mittauksista tekivät GTK:n omat geofysiikan mittausryhmät. Aikataulusyistä muutamien kohteiden mittaukset jouduttiin teettämään ostopalveluna. Mittauksia tehtiin tunnusteluprofiileina ja muina hajaprofiileina (lähinnä Ni-kriittisissä APV-anomalioissa) ja systemaattisina mittauksina. Hajaprofiilien päiden paikannukseen ja systemaattisten mittausten linjoitukseen käytettiin Fokus-DGPS-satelliittipaikannuslaitteita (paalut 50 m välein, tarkkuus vähintään 2 m). GTK:n mittauksissa magnetometraukset tehtiin protonimagnetometreilla (GSM-8 ja Scintrex MP-2) ja käytössä olivat maa-asemat, joiden avulla tuloksiin tehtiin maan magneettikentän käyntikorjaukset. Slingram-mittaukset tehtiin GTK:ssa rakennetuilla laitteilla, taajuutena 3600 Hz ja kelavälinä 60 m. Magnetometraus ja slingram tehtiin samanaikaisesti yhteismittauksena, jolloin magnetometrauksen pisteväli on 10 m ja slingramin 20 m. Gravimetraukset tehtiin Worden-gravimetreilla pistevälillä 20 m ja korkeudet määritettiin digitaalisella letkuvaa alla. IP-mittaukset tehtiin Scintrex IPR-12-vastaanottimella ja IPC-9 lähettimellä. Dipoli-dipoli-mittauksissa käytettiin seuraavia elektrodisysteemejä: 8 dipolia a=10 m, n=2-9 4 dipolia a=20 m, n=2-5 ja 1 dipoli a=20 m,n=3. Mittausalueet on esitetty liittyy-osassa sekä liitteinä olevissa indeksikartoissa ja erillisissä kohderaporteissa (Q- ja M19- sarjaa). SAMPO-sähkömagneettista systeemiä käytettiin pyrittäessä havainnoimaan syvemmällä, satojen metrin syvyydellä olevia johteita. Kohteina olivat Taipalsaaren Sampolanmäki, Tyrisevän intruusio, Konnu Padasjoella, Kylmäkosken kaivos, Urjalan Ruokosuo ja Korkeakosken diabaasi Ahlaisessa.

16 9 2.4 Kairaukset Kairauspaikat on esitetty edellä kuvassa 3 ja yksityiskohtaisemmin taulukoituna liitteessä 4. Noin puolet kairauksesta tehtiin POKA:lla (GTK) ja puolet ostopalveluna. Kultakohteisiin kairattiin 15 km ja nikkelikohteisiin 13 km. 2.5 Löydetyt esiintymät Seuraavissa on tiivistelmä tärkeimmistä hankkeen aikana löydetyistä ja tutkituista kulta- ja nikkeliesiintymistä ja mineralisaatioista (kuva 4). Kohteet kuvataan yksityiskohtaisemmin myöhemmin tässä raportissa. Kuva 4. Hankkeen tärkeimmät tutkimuskohteet Kalliojärvi Lempäälässä on raskasmineraalitutkimuksilla löydetty Au-mineralisaatio, joka on itä-länsi suunnassa kulkeva, länteen päin avautuva synformi kiillegneississä. Poimun kärjessä on noin 150 metrin matkalla 2-5 m paksulti hiertynyttä ja kvartsiutunutta kiveä, joka parhaimmillaan sisältää 6,5 g/t kultaa 4,8 m:n pituisessa poikkileikkauksessa, metrin leikkauksessa enimmillään 15.7 ppm Au/. Tutkimukset kohteella ovat päättyneet.

17 10 Aniassa, Pirkkalassa, on hippukultaa grauvakkaliusketta leikkaavissa kvartsijuonissa (analysoituna max > 500 ppm Au), Lohja Oy:n tutkiman Piiponvuoren Au-mineralisaation eteläpuolella. Anian kairauksessa tavoitettiin harvaa kvartsijuoniverkkoa, jossa juonissa pitoisuus oli enimmillään 3 5ppm Au / 1 m. Erkkilässä 1.5 km SE Aniasta on kultapitoinen kvartsiutunut grauvakkapaljastuma, jonka kairauksessa lävistettiin grauvakan ja mustaliuskeen kontaktissa 3 6 m leveä kultamineralisaatio (1-8 ppm Au). Pirkkalan tutkimukset ovat keskeytyksissä. Metsäkylässä, Nokialla, Hämeenkyrön batoliitin kaakkoispuolella, on plagioklaasi-porfyriitin ja tuffiittisen vulkaniitin välissä ENE-WSW-suuntainen hiertovyöhyke, johon liittyy kvartsiutumista ja karkeaa hippukultaa rapakalliomoreenissa (ks. raportin kansikuva). Noin 700 m :n matkalla on lävistetty useita 1-10 m paksuja kultapitoisia hiertosaumoja, joissa pitoisuus nousee paikoin yli 2 ppm Au / m (max 27,6 ppm Au). Tutkimukset kohteessa jatkuvat. Lavajärvellä, Hämeenkyrössä, on Hämeenkyrön batoliitin pohjoiskontaktissa, Pässärinvuoren granodioriitissa itä-länsi-suuntaisia kiisuuntuneita hiertovyöhykkeitä, joista on lävistetty harvalla kairauksella IP-mittauksen indikoimia erillisiä saumoja viidessä kohteessa. Hierrot ovat 2-8 m paksuja, vähintään 200 m pitkiä ja sisältävät parhaimmillaan 1,7 g/t kultaa metrin mittaisessa näytteessä. Itäpuolella on laaja turmaliinin indikoima Lepomäen muuttumisvyöhyke heikosti deformoituneissa vulkaniiteissa. Hankkeen tekemän kohdennetun alueellisen geokemian mukaan eteläpuolella on kullan suhteen anomalinen alue (ks. liite 5) Tutkimukset alueella jatkuvat. Paiskalliossa, Suodenniemellä, kultaa esiintyy paljain silmin tunnistettavan karkeina rakeina m leveässä kvartsijuonia sisältävässä hiertovyöhykkeessä uraliittiporfyriitin ja intermediaaristen vulkaniittien kontaktivyöhykkeellä. Kullan esiintyminen on hajanaista, enimmäispitoisuus yhden metrin lävistyksissä on 10.6 ppm. Hiertovyöhykkeen kulta-pitoinen kvartsiutunut osa on tulkittu vaaka-asentoiseksi puikkomaiseksi linssiksi, jolle ei kairaamalla löydetty syvemmältä samanlaisia rakenteita. Tutkimukset Paiskalliolla on lopetettu. Välimäki Kullaalla sijaitsee Kynsikankaan vyöhykkeen koillispuolella aeromaneettisen kartan mukaan kullan suhteen otollisessa tektonisessa rakenteessa kiillegneissien ja tonaliittien luonnehtimalla alueella. Kairauksessa on lävistetty 300 m pitkä NE-SW suuntainen kvartsiutunut vyöhyke, jossa on useita 2-5 m paksuja vahvasti muuttuneita vyöhykkeitä ja kultaa kvartsijuonien pirstomissa osissa, kahtena 2-20 m leveänä jaksona, enimmillään 2-8

18 11 ppm Au / 1 m. Hankkeen tekemän kohdentavan moreenigeokemian mukaan alueella on selvittämätöntä kultapotentiaalia. Korvenala Paimiossa edustaa uutta, korkean metamorfoosiasteen kultakriittistä jaksoa Uudenmaan vyöhykkeen pohjoispuolella, osittain migmatiittigraniittivyöhykkeellä. Kohde 2 löytyi moreenin hippukulta-anomaliana (300 x 500 m ). Muutaman reiän tunnustelukairauksessa oli rinnakkaisissa 5 m:n lävistyksissä anomaalisen korkeita kultapitoisuuksia, pitoisuustasolla ppm Au. Enimmäispitoisuus kairauksessa oli 5.4 ppm Au / 1m. Korvenalan tutkimukset on lopetettu, mutta alueen malmipotentiaalista on lisäviitteitä lähialueelta ja jatkeilta itään Halikosta, missä tutkimukset käynnistettiin v Satulinmäellä Somerolla on kartoitettu Hämeen vyöhykkeen intermediaarisissä vulkaniiteissa olevaa kultapitoista muuttumisvyöhykettä noin 7 km:n matkalla. Enimmillään pari sataa metriä leveälle muuttumisvyöhykkeellä on tyypillistä voimakas kvartsiutuminen, arseenikiisun ja turmaliinin esiintyminen. Satulinmäelle tyypillisiä ovat erilaiset antimoni-mineraalit kullan seuralaisena. Tunnustelukairauksissa yksittäisten muuttuneiden kiven lävistykset ovat m, ja niitä on kairaamalla seurattu n. 600 m. Enimmillään on ollut 16 ppm Au/m ja 3 ppm Au/5 m. Tutkimukset jatkuvat; meneillään on geofysiikan maastomittaus (15 km 2, IP+ magneettinen) kullan rikastamisen kannalta suotuisten rakenteiden selvittämiseksi. Kokkoharjulla, Lohtajalla (ei näy kuvassa 4) vulkaniitit ovat heikosti mineralisoituneet sinkistä ja kuparista ja läpikotaisesti muuttuneet. Hydrotermisen muuttumisen indikaattoreina ovat serisiitti, kvartsi, karbonaatti ja rikkikiisu sekä geofysikaalisesti alentunut magneettisuus. Muuttumisvyöhykkeeseen liittyy kultaa, kairauksissa kymmenien metrien paksuudelta, tasolla ppb Au. Viiden metrin lävistyksissä pitoisuus luokkaa 2-5 ppm Au ja enimmäispitoisuus kairauksessa oli 18.3 ppm / 1 m. Tutkimukset kohteessa on lopetettu. Sampolanmäellä Taipalsaaressa löytyi Ni-lohkareen jäljityksessä IP-anomaloiden perusteella suunnitellulla kairauksella m paksu ja n. 50 leveä Ni-Cu- mineralisaatio Sampolanmäen gabron eteläkontaktissa. Esiintymän Ni-pitoisuus vaihtelee % Ni, max 3.6 % ja kuparipitoisuus % Cu, max. 0.8 %. On mahdollista, että kairauksissa on tavoitettu vain mineralisaation pintaan ulottuva haarake. Esiintymän syvyysjakeiden selvittäminen vaatisi lisäkairausta (1500 m) ja 3-komponenttimittauksia. Tutkimukset Sampolanmäellä on lopetettu.

19 12 Konnun kylässä Padasjoella löytyi tunnustelukairauksilla nikkelimineralisaatio 40 metriä liuskeiden alta. Konnussa onnistuttiin siten jäljittämään useassa vaiheessa aiemmin etsintöjen kohteena ollut Päijänteen rannalla olevan Ni-lohkareikon emäkallio. Mineralisaation metallipitoisuudet vaihtelevat % Ni ja % Cu. Kairaus ja geofysiikan tulkinta ei ole riittävä mineralisaation jatkeiden arvioimiseen. Tämä vaatisi lisäkairausta (1500 m). Ongelmana on esiintymän sijainti osittain kylätaajaman alueella. Tutkimukset Konnussa on lopetettu. Metsienmäen peridotiitti-gabro intruusio Lammilla löydettiin malminetsintäkartoituk-sen yhteydessä aeromagneettisen kartan mukaan mustaliuskevyöhykkeen kyljessä. Intruusion pohjaosalta lävistettiin kairauksessa 10 metriä paksu lähes pystyasentoinen kiisumineralisaatio, jonka pitoisuus on % Ni ja % Cu. Samassa vyöhykkeessä on geofysiikan kartoilla kuitenkin useita samanlaisia anomalioita, joiden jatkoselvittely vaatisi alueellisia painovoimamittauksia. Tutkimukset Metsienmäellä on lopetettu. Ruokosuolla Urjalassa tutkimusten aiheena oli APV-anomaliassa oleva kohdentavan moreenigeokemian Ni-Cu anomalia. Geofysiikan maastomittauksen perusteella paikalla kairattiin heikosti differentioitunut loivakaateinen sulfidipirotteinen peridotiitti. Korkeimmat malmipitoisuudet olivat 0.27 % Ni ja 0.09 % Cu. Tutkimukset kohteessa on lopetettu. Ylinen Piimäsjärvi Vammalassa löytyi malminetsintäkartoituksessa (palanäytteissä % Ni ja % Cu). Se on vaihtelevasti mineralisoitunut, rikkonainen pyrokseniittinen juonimainen intruusio. Intruusion pyöreähkö pintapuhkeama (n. 100 m) koostui pääasiassa pyrokseniitistä, joka sisältää karkeina läiskinä magneettikiisu-pentlandiittia ja kuparikiisua. Parhaimmat mineralisaatiot esiintyvät intruusion keskiosissa ja lähellä maanpintaa. On mahdollista, että Piimäsjärven pyrokseniittiset juonet liittyvät suuremman mafisen-ultramafisen intruusion reunaosiin. Tutkimukset kohteessa on lopetettu Muut tutkimustulokset Hankkeen aikana kerättiin maastosta, tutkittiin eri menetelmillä ja dokumentoitiin suuri määrä tuoretta kartoitus-, näyte-, kairaus- ja analyysimateriaalia. Nämä on raportoitu 28:ssa päätearkistoon arkistoidussa M19-sarjan tutkimusraportissa, 8:ssa Q-sarjan geofysiikan raportissa, 7:ssä valtausraportissa (M06-sarjan tutkimustyöselostuksessa). Yhteistyössä kohteellisen geofysiikan, alueellisen painovoimamittausohjelman (APV) ja kallioperäkartoituksen kanssa tuotettiin uutta kartta-aineistoa. APV palveli suoraan Ni-etsintäohjelmaa. Vuosittain mittauksia

20 13 esitettiin keskimäärin 10 peruskarttalehden alueelle ja pääosin ne toteutuivat. APV-anomalioita selvitettiin systemaattisesti Pohjanmaalla ja Lavia-Kylmäkoski-vyöhykkeellä sekä Padasjoen- Lammin alueella. Alueellista moreenigeokemian aineistoa tuotettiin v n pisteestä Tampereen vyöhykkeeltä. Kaikki aineisto on digitaalisessa muodossa. 3 Hankkeen eteneminen työn päävaiheet 1999: Kultatutkimuksissa kairattiin uutena kohteena Nokian Metsäkylää, missä paikannettiin voimakkaasti kvartsiutunut Au-mineralisoitunut hiertovyöhyke. Tutkimuksia jatkettiin Paimiossa ja Suodenniemellä, sekä Pohjanmaalla Vimpelin Hallapurolla. Kokkoharjun kairaus peruttiin, koska määräraha sen toteuttamiseksi evättiin. Erillistutkimuksena jatkettiin granitoideihin liittyvän kullan ja kultaesiintymien mallinnusta. Pohjanmaan länsi-rannikolla käynnistettiin uudelleen T, Vuotoveden tekemiä painovoima-anomalioiden selvityksiä yhteistyössä kallioperäkartoitus-hankkeen kanssa, ja revidoitiin Pohjanmaan vanhat Ni-aiheet. Vammalassa kairattiin edellisenä vuonna löytynyttä Ylisen Piimäsjärven Ni- 1998: Hankkeen ensimmäisenä toimintavuonna pääpaino oli Ni-tutkimuksissa, joihin saatiin tukea T&K:lta Vammalan ympäristön maastokohteisiin (Petri Peltonen). GeoNickel-projektiin osallistumalla kehitettiin nikkelin etsintämenetelmiä ja GIS-työkaluja. Kohteellisissa Ni- tutkimuksissa keskityttiin Padasjoen-Lammin ja Vammalan alueille, mutta kairattiin edelleen myös Taipalsaarella Sampolanmäen Ni-mineralisaation tyyppistä gabroa Kihliässä. Padasjoelta löydettiin Konnun Ni-esiintymä ja Lammilta Metsienmäen Ni-mineralisaatio. Uusissa painovoimakartoituksissa todettuja Ni-potentiaalisia anomaliavyöhykettä selvitettiin Lavian-Kiikoisten alueella, missä keskityttiin "Makkosen mallin" mukaan ekonomisesti tarpeeksi suurten intruusioiden paikantamiseen (pituus > 1km). Yhteistyössä Helsingin yliopiston Hyvinkää-Mäntsälä-projektin kanssa tutkittiin Hyvikään intruusion Ni-, Cu- ja PGE-potentiaalia. Lopelle ja Otaniemeen arkistoiduista malminäyteaineistosta tehtiin erillisselvitys Etelä-Suomen Fe-Ti oksidikivien PGE-potentiaalista. Kultatutkimuksia jatkettiin aiemmassa etsintävaiheessa löydetyillä aiheilla ja valmis-teltiin erillistutkimusta granitoideihin liittyvistä kultaesiintymistä (P. Rosenberg). Koh-teellisissa Au- perusteella löydettyä esiintymää. Uusina kohteina käynnistettiin maastotutkimukset Kullaan tutkimuksissa kairattiin Suodenniemen Paiskalliolla, missä on näkyvää kultaa hiertovyöhykkeen kvartsijuonissa sekä Paimion Korvenala-Kalevasta raskasmineraali-kullan Levanpellon Au-aiheella. Aiemmat Pirkkalan kultatutkimukset raportoitiin. Kansannäyte- toiminta tuotti vuoden aikana runsaasti Au-viitteitä mm. Lavajärven alueelta.

21 14 mineralisaatiota sekä muita APV-mittauksessa ja kartoituksella paikannettuja kohteita. Ni- siirrettiin ohjelmajohdon toimesta jatkossa kallioperäkartoitus-hankkeelle (P. Pihlaja). KTM:n rahoittaman HY:n Hyvinkää-Mäntsälä-projektiin osallistuttiin edelleen mm. geofysiikan ja tutkimusten painopiste siirtyi Padasjoelta Kylmäkosken-Urjalan alueelle. Diabaasien Nipotentiaalia selviteltiin Kanadan Voicey s Bayn innoittamana mm. Satakunnassa ja Hämeessä. Selvityskohteiksi rajattiin post-jotuniset diabaasit (esimerkkeinä Petolahti); Alhaisten Korkeakoski on "Ni-ohjelman" mukaan potentiaalinen. Päävastuu diabaasien Ni-tutkimuksissa PGE-, Cu-Ni- ja Ti-P-kriittisten yksiköiden näytteenottoa ja analysointia. 2000: Nikkelitutkimukset keskitettiin Kylmäkosken, Urjalan, Punkalaitumen ja Huittisten alueille, joista useista kohteista löydettiin Ni-kriittisiä pyrokseniitti-peridotiitti-viitteitä. Geofysiikkaan ja kartoitushavaintoihin perustuen kairattiin peitteisistä intruusioista kattava tutkimusmateriaali Ni-potentiaalin selvitykseen; kohteina mm. Urjalan Niitos, Vehmaankulma ja Pentinkulma sekä Kylmäkosken Honkola ja Taipale. Vammalan ympäristössä käynnistettiin suuren Äetsän Tyrisevän serpentiniitin (peridotiitin) jatkotutkimukset. Länsirannikolla paikannettiin Ni-kriittistä ultramafisia muodostumia Kristiinankaupungin Skaftungissa ja Härkmerissä, Kauhajoen Keturinkylässä ja Närpiön Rönnholmissa. Helsingin yliopiston Hyvinkään ja Mäntsälän mafisiin intruusioihin kohdistuneen yhteistyöprojektin loppuraportti luovutettiin KTM:lle ja kertynyt materiaali dokumentoitiin GTK:lle yliopiston hoitamana ja KTM:n rahoittamana jatkoprojektina. Keväällä raportoitiin kaikki aiempien vuosien tutkimusten kohteena olleet Tampereen ympäristön Au-kohteet (Rosenberg), mikä tarkensi oleellisesti alueen kultapotentiaalin selvitystyötä. Uuden kultageologin myötä (Lehto) eräiden kohteiden arvioitiin vaativan jatkoselvityksiä, ja niiden kairaukset käynnistettiin loppuvuodesta (Lavajärvi, Metsäkylä, Kalliojärvi, Kaitajärvi, Kullaa). Tarkoituksena oli kasvattaa löydettyjen esiintymien kultavarantoja. Kultakohteita kairattiin myös Pohjanmaalla Ilmajoen Koppelomäen ja Lohtajan Kokkoharjun vanhoilla valtauksilla sekä tehtiin kullanetsintää tilaustutkimuksena Kruunupyy-Kälviä-projektille. Koppelomäellä lävistettiin grauvakkaliuskeissa oleva scheeliitti-kultamineralisaatio. Kokkoharjulla todettiin Svekofennidialueelle poikkeuksellisen voimakkaasti muuttunut vyöhyke (karbonaattiutuminen, kiisuuntuminen, serisiittiytyminen ja kvartsiutuminen), missä oli enimmillään 17.9 ppm Au/1 m (R447) tai 3.9 ppm Au/7 m. Kannuksen Kaakkurinkankaalla tutkittiin Au-aihetta. Se luovutettiin Väli-Suomen aluetoimiston tutkittavaksi, koska se liittyy heidän tutkimustensa kohteena olevan Raution batoliitin reunamineralisaatiohin. Pirkkalan Aniassa kairattiin näkyvää kultaa sisältävää

22 15 kvartsijuoniverkostoa. Someron ja Hämeenkyrön-Ylöjärven alueilla aloitettiin muuttumisvyöhykkeiden Au-potentiaalin tutkiminen. 2001: Tutkimusten painopiste siirtyi kultaan. Mielenkiintoisimpia olivat Hämeenkyrön batoliitin ympärillä sijaitsevat Metsäkylän jatkotutkimukset, Lavajärven hierto- ja muuttumisvyöhykkeen sekä Someron Satulinmäen muuttumisvyöhykkeen selvittelyt. Tampereen ympäristössä kairattiin myös Lempäälän Kalliojärven jatkeita sekä uusina kohteina Lempäälän Kaitajärven geokemian anomaliaa sekä Pirkkalan Anian Au-kvartsijuoniverkostoa. Hämeenkyrön Lavajärven (Lepomäki ja Pässärinvuori) tulokset loppukesältä eivät olleet kovin lupaavia, mutta kohteen Au-kriittisyydelle saatiin tukea rakennegeologisella paleostressianalyysillä (Ojala). Anian eteläosalla Erkkilässä lävistettiin grafiittikiisuliuskeen ja grauvakkaliuskeen kontaktissa oleva Au-mineralisaatio (max 8 ppm Au/ 1m). Satulinmäen tunnustelukairaus muuttuneeseen vyöhykkeeseen osoitti sen selvästi Au-mineralisoituneeksi; paras lävistys n. 16 ppm/1 m ja 3 ppm Au / 5 m. Kulta ei seuraa aseenia kuten oletettiin, ja tyypillisiä ovat erilaiset kulta-antimonimineraalit. Lupaavia tuloksia saatiin myös Kullaan kairauksista, max 8 ppm Au kiille- ja sarvivälkegneissin kvartsijuoniverkostossa. Välittömästi Kokkoharjun länsipuolelta, Viitajärven alueelta saatiin kesällä erittäin lupaavia lohkareviitteitä muuttuneisiin happamiin syväkiviin liittyvästä Au-Cu-mineralisaatiosta (max 50 ppm Au, useita 2 4 % Cu), jonka perusteella siellä käynnistettiin tutkimukset IP+M-mittauksilla. Tampereen vyöhykkeen uusien kulta-potentiaalisten alueiden tunnistamiseksi saatiin viitteitä aeroradiometrisillä U/Th-suhteeseen perustuvilla kartoilta, joissa erottuvat anomalioina myös nykyiset tutkimuskohteet. Tuloksia voitiin hyödyntää, kun käynnistettiin isohko, 2500 pisteen alueellinen näytteenotto Tampereen vyöhykkeen pintamoreenista. Siitä saatiin tehtyä Rovaniemen aluetoimiston teknisen ryhmän/maastomiesten avustuksella noin puolet, 1094 pistettä. Nikkelin etsinnässä lupaavaksi arvioitiin Tyrisevän peridotiitin SAMPO-mittauksissa todettu johde noin 200 m:n syvyydellä. Useissa muissa Ni-etsintäkohteissa tehtiin geofysiikan mittauksia sekä iskuporausta. Huittisten Punovuoren kairauksissa löydettiin peridotiitista uusi kiisumineralisaatio. Vuosina nikkelitutkimuksissa kertyneen kemiallisen aineiston tutkimus petrologisella APE-ohjelmalla aloitettiin. Hankkeen henkilöstö osallistui aktiivisesti aineistoprojektiin. 2002: Nikkelitutkimuksissa pääpaino on ollut kertyneen kattavan näyteaineiston geokemian ja petrografian tutkimuksissa. Nikkelikairauksia tehtiin alkuvuonna Pohjanmaan rannikkoalueella ja Vammalan APV-anomalioissa. Pohjanmaalla kohdennettiin viime vuosien kallioperäkartoituksessa tavattujen serpentiniittien lähialueilla oleviin geofysiikan anomalioihin,

23 16 mutta lupaavia aiheita ei tavoitettu. Vammalan kaivoksen länsipuolen APV-anomalioiden kairauksissa Ketolassa lävistettiin ultramafisia vulkaniitteja. Hankkeen painopiste oli edelleen kultatutkimuksissa, jossa keskityttiin muuttumisvyöhykkeiden kartoituksiin sekä kairauksiin Tampereen alueella ja Someron jaksossa sekä uutena kohteena Halikon Kultanummella. Kultatutkimuksissa tehtiin alkuvuonna näytteenottoa Kullaan Silmusuolla (iskuporaus), Välimäellä (kairaus), Isonkyrön Orisbergissa (iskuporaus, POKA), Halikon Kultanummella (kohteellinen raskasmineraali) ja Kannuksen Viitajärvellä (kairaus). Tampereen alueen kohdentavan moreenigeokemian näytteenottoohjelma saatiin valmiiksi; viimeiset alueet oliva t Aitolahti ja Kullaa. Lisäksi testattiin raskasmineraalimenetelmän soveltuvuutta alueellisiin kullan geokemian anomalioiden selvityksiin Forssan-Huittisen-Vammalan alueella. Tulosten perusteella jatkossa pyritään kehittämään kairausmenetelmä riittävän suurten pohjamoreeninäytteiden saamiseksi, koska ongelmana tasaverkkoiselle näytteenotolle on suuri maapeitteen laadun ja syvyyden vaihtelu. Kohteellista kallioperä- ja malminetsintäkartoitusta tehtiin Someron Satulinmäellä, Nokian Metsäkylässä ja Halikossa kultakriittisten rakenteiden ja esiintymän jatkeiden selvittämiseksi. Hankkeen alaisuuteen siirretty kansannäytetoiminta oli vilkasta: 1932 näytettä vastaanotettiin ja niistä 720 pantiin kemialliseen analyysiin. Toimintaa kehitettiin ohjelmajohtajan nimeämän työryhmän puitteissa; uusi raportointiohjelmaa on otettu käyttöön. Myös malminetsinnän valistus- ja opetustilaisuuksia on ollut, mm. Haverissa, Toholammilla, Kälviällä ja Seinäjoella. Hankkeelle varatusta tutkijoiden työajasta jouduttiin v yli puolet käyttämään ulkomaanhankkeiden suunnitteluun ja Mosambikin hankkeen käynnistämiseen. Vastaavasti avustajien työajasta sidottiin huomattava osa aineistoprojektiin, eli vanhojen aineistojen digitoimiseen. Hankkeen loppuvaiheessa luovuttiin Ni-valtauksista ja sellaisista Au-valtauksista, joilla tutkimusten mukaan ei todennäköisesti ole ekonomista esiintymää. Someron-Tammelan alueella, Kullaalla, Nokialla, Hämeenkyrössä, Halikossa ja Toholammilla olevien GTK:n valtausten malmimahdollisuuden selvittämisen katsottiin vaativan jatkotutkimuksia ennen niiden raportointia KTM:lle.

24 17 II LUKU TUTKIMUKSET JA NIIDEN TULOKSET Kultakriittistä muuttunutta kiveä Kokkoharjun kairauksista

25 18 4 Kaarikompleksin nikkeli- ja kultapotentiaali 4.1 Malli Au- ja Ni-malmien suhteesta Svekofennisen kuoren kehitykseen Kallioperän mallintamisen avulla voidaan rajata malmiprovinsseja eli tietyille malmityypeille otollisia alueita; yksittäisten malmien sijaintia ei mallin avulla voida ennustaa. Seuraavassa on lyhennelmä Mikko Nirosen esitelmästä Matikylän Au-Ni-kokouksessa keväällä Svekofenniselle alueelle on hahmoteltu kaksi kaarikompleksia, joista pohjoiseen kuuluvat Keski-Suomen granitoidikompleksi, vanhempi ydin, Savon vyöhyke sekä Tampereen, Pohjanmaan ja Skelleften kartta-alueen vulkaniitit (kuva 5b, Nironen 1997). Eteläiseen kaarikompleksiin kuuluvat Hämeen ja etelärannikon vulkaniitit sekä Keski-Ruotsin vulkaniitit. Kompleksien väliin jää merellisten sedimenttikivien luonnehtima alue, Bothnian belt, joka on Ruotsissa leveä, mutta kapenee Suomessa Pirkanmaan vyöhykkeeksi (Vammalan migmatiittivyöhykkeeksi). Lahtinen (1994) hahmotteli Pirkanmaan vyöhykkeeseen sutuurin eli muinaisten laattojen törmäysvyöhykkeen (1890 miljoonaa vuotta sitten). Vastaavasti Etelä-Suomessa kahden kaarikompleksin välissä olleen merellisen laatan on oletettu hävinneen, jolloin Pirkanmaan vyöhyke edustaa kahden toisiinsa kiinnittyneen akreetioprisman muodostamaa kokonaisuutta. Mesotermisten, tai orogeenisten juonikultamalmien katsotaan syntyneen toisiaan lähenevien laattojen rajalla, kompressio- tai transgressio-olosuhteissa. Niitä luonnehtii lisäksi esiintyminen metamorfisessa ympäristössä, joka on yleensä vihreäliuskefasies tai alempi amfiboliittifasies. On huomattava, että nykyisillä konvergenteilla laattarajoilla olevat kultamalmit ovat epitermisiä; mesotermiset malmit ovat syvemmällä (20-2 kilometrin syvyydessä). Skellefte-alueen malmiesiintymille on esitetty tektoninen tulkinta, jossa merellisen laatan subduktio on tapahtunut pohjoiseen. Kultamineralisaatiot ja polysulfidiesiintymät sijaitsevat pohjoisempana, muinaisen mantereen reunalla olevalla vulkaanisella kaarella, kun taas nikkeliesiintymät sijaitsevat etelämpänä, merellisten sedimenttikivien yhtey-dessä. Tätä tulkintaa voisi soveltaa myös Tampereen-Vammalan alueelle (Kuva 6). Tällöin Tampereen vyöhyke edustaisi mantereen reunalle pohjoiseen tapahtuneessa

26 19 Kuva 5. (Geologi 50/2, 1998, s. 20). a) Eräitä Fennoskandian svekofennisen kuoren kivilajiyksiköitä ja niiden ikävaihtelua. Sk = Skellefte-alue, Sa = Savon vyöhyke, KSGK = Keski-Suomen granitoidikompleksi, T = Tampereen vyöhyke, H = Hämeen vyöhyke, B = Bergslagen-alue, K = Korppoo, P = Pellinki. b) Tulkinta svekofennisestä kuoresta 1800 miljoonaa vuotta sitten (Nironen 1997). Päällemerkinnät kuten kuvassa 6a, alueet ilman päällemerkintää ovat sedimenttikivivaltaisia ( Ma syväkivet eivät näy kuvassa). Viivat esittävät merkittävimpiä tektonisia vyöhykkeitä.

27 20 subduktiossa kehittynyttä vulkaanista kaarta (mantereena Keski-Suomen granitoidi-kompleksin miljoonaa vuotta vanha ydin), ja kultaesiintymät olisivat syn/postmetamorfisia orogeenisia mineralisaatioita. Vammalan-Kylmäkosken nikkeliesiintymät puolestaan sijaitsevat merellisten sedimenttien sekaan tunkeutuneiden basalttisten kaarimagmojen syöttökanavissa, jotka ovat katkeilleet tektonisissa liikunnoissa (Peltonen 1995). Mikäli Etelä-Suomi vastaa muinaiselta kehitykseltään nykyistä Mollucca-merta, vastaava kulta-nikkeliyhteys voisi olla mahdollinen myös etelämpänä, Hämeen vulkaniittien alueella. 4.2 Mesoterminen orogeeninen kulta (M.Nironen Grovesin mukaan) Juonikultamalmi (lode gold deposit) on ei-geneettinen termi, jolla tarkoitetaan epigeneettisiä kultamalmeja yleensä (turbidiittisia, vihreäkiviin liittyviä, mesotermisiä, synorogeenisia tai orogeenisia). Orogeeninen juonikultamalmi on epigeneettinen malmi, jolla on rakennekontrolli ja joka on metamorfisissa kivissä. Epitermiset malmit ovat syntyneet lähempänä pintaa metamorfoitumattomissa olosuhteissa ja niiden oletetaan liittyvän läheisesti vulkanismiin. Mesotermisiä kultamalmeja on kaiken ikäisissä metamorfisissa ympäristöissä. Malmit muodostuivat kompressionaalisessa tai transgressionaalisessa tektonisessa ympäristössä toisiaan lähenevien laattojen rajoilla törmäystyyppisessä orogeenisessa ympäristössä (akreetio tai mantereiden törmäys). Vesipitoiset merelliset sedimentit ja vulkaniitit ovat kuumenneet subduktioprosesseissa ja tämä on aiheuttanut laaja-alaisen hydrotermisen fluidivirtauksen kuoren alaosassa. Juonikultamalmien syntysyvyys vaihtelee km:stä alle 2 km:iin. Syntyolosuhteet ovat yleensä 300±50 C ja 1-3 kb. Juonikultamalmeja on kuitenkin myös granuliittiympäristössä, joten syntyolosuhteet voivat olla välillä C ja <1-5 kb. Malmiutuminen ja isäntäkiven muuttuminen on tapahtunut alueellismetamorfoosin huippuvaiheen aikana (amfiboliittifasies/vihreäliuskefasies) tai pian sen jälkeen (vihreäliuskefasies).

28 21 Kuva 6. Tampereen-Vammalan alueen yksinkertaistettu tektoninen kehitysmalli; vanhin vaihe ylimmässä kuvassa

29 22 Juonikultamalmeissa on <3-5 % sulfidimineraaleja (pääasiassa rautasulfideja) ja <5-15 % karbonaattimineraaleja. Juonet voivat jatkua syvyyssuunnassa 1-2 km ilman merkittävää mineraalien vyöhykkeisyyttä. Sen sijaan vaakasuunnassa esiintyy muutaman metrin matkalla voimakasta hydrotermistä muuttumista (karbonaatti-, rikki- ja alkali-metasomatoosia); piin rikastuminen ilmenee vain kvartsijuonina. Kultapitoisuus on yleensä 3 30 g/t ja Au/Ag suhde vaihtelee välillä 1-10 (yleensä yli 1). Malmien alkuaine-assosiaatio on Au + Ag, As, CO 2, K, Rb, S, Sb, Bi, Te, W. Kultamalmit sijaitsevat useimmiten lähellä ensimmäisen luokan kompressio/transgressiorakenteita toisen tai kolmannen luokan rakenteissa (hauraissa ja plastisissa siirroksissa, rakosysteemeissä ja -verkostoissa tai poimujen päissä esim. turbidiiteissa). Rakenteet ovat dilataatiorakenteita, joissa nopea paineen lasku on aiheuttanut kullan saostumista (mutta myös mm. fluidin reaktiot sivukivien kanssa vaikuttavat kullan saostumiseen). Useimmat näistä kultamalmeista ovat postorogeenisia suhteessa niiden isäntäkivien tektonismiin, mutta ne ovat toisaalta synorogeenisia syvällä kuoressa tapahtuviin, subduktioon liittyviin termisiin prosesseihin nähden. Orogeeniset malmit voidaan jakaa syvyytensä mukaan epizonaalisiin (<6 km), mesozonaalisiin (6-12 km) ja hypozonaalisiin (>12 km) Svekofenninen nikkeli Nikkelikriittiset intruusiot Svekofennialaisen kuoren kehityksessä Seuraavassa on hankkeen alkuvaiheelta yhteenveto Nirosen ja Peltosen alustuksesta Otaniemessä v järjestetyssä Ni-workshopissa: Svekofennisten Ni-kriittisten intruusioiden iät sijoittuvat välille Ga. Makkosen (1996) mukaan Juva, Kotalahti ja Vammala ovat koostumukseltaan samanlaisia. Mäkinen (1987) jakaa intruusiot geokemian perusteella Kotalahti-tyyppiin (mm. Kotalahti, Laukunkangas) ja Vammala-tyyppiin (mm. Stormi, Oravainen, Hitura). Kaikkien intruusioiden kantamagma on tulkittu tholeiittiseksi. Kotalahti-tyypin differentiaatiosarja ulottuu peridotiiteista gabroihin, kun taas Vammala-tyypin intruusiot ovat lähes pelkästään peridotiitteja. Kotalahden magmat edustavat korkeammassa paineessa, alemmassa lämpö- tilassa tapahtunutta ja vähäisemmän osittaissulamisen tulosta kuin Vammalan alueen magmat. Vammalan alueella kuori oli ohuempi kuin Raahe-Laatokka vyöhykkeellä.

30 23 Kaikki intruusiot on tulkittu synkinemaattisiksi / synorogeenisiksi ja samanikäisiksi alueellismetamorfoosin huipun kanssa. Ne intrudoituivat varhaisessa vaiheessa, ennen D2- vaihetta tai sen aikana kerrosrakenteisina sillimuodostumina. Peltosen (1995) mukaan Vammalan intruusiot ovat kumulus-aineksella täyttyneitä syöttökanavia. Gaálin (1990) mukaan Raahe-Laatokka -vyöhykkeen magmat differentioituivat ja saivat rikkilisää sedimenttiperäisistä sivukivistä kohotessaan siirroksia myöten. Peltonen (1995) esitti, että Vammalan alueen ultramafiset magmat budinoituivat useiksi pieniksi säiliöiksi kohoamisen aikaisissa tektonisissa liikunnoissa. Jotkin magmat lävistivät turbidiittisten sedimenttien mustaliuskekerroksia, joista assimiloitui rikkiä, ja erillinen sulfidifaasi muodostui näihin säiliöihin. Edellä esitetyistä samankaltaisuuksista huolimatta intruusioiden ympäristöt ovat erilaisia (mm. Kotalahti-tyypin schollen-migmatiitit) ja tulkinnat tektonisesta asemasta vaihtelevat: On esitetty rengasrakennetta Keski-Suomen granitoidikompleksin ympärillä (mm. Papunen 1986), siirrossysteemiä (Gaál) ja kaarisysteemejä (Ekdahl 1993). Terraanijaottelu sopii Mäkisen tyypittelyyn; Raahe-Laatokka vyöhyke ei ole yhtenäinen! Aikavälillä Ga oli hyvin monipuolista kuoren kehitystä: Vammalassa on kaarimagmatismia ja Raahe-Laatokka vyöhykkeellä mahdollisesti laatansisäistä magmatismia. Laukunkankaan (1880±3 Ma) ja Kotalahden (1883±6 Ma) iät ovat hyvin lähellä Vaaraslahden pyrokseenigraniittia (1884±5 Ma), joka edustaa ekstensiota/transtensiota. Seuraavassa on eräitä malminetsinnässä huomioimisen arvoisia intruusioiden Ni-kriittisyyttä ohjaavia tekijöitä: - Onko intruusion kohoamisen aikaisella differentioitumisella enemmän merkitystä kuin intruusioajankohdalla suhteessa kuoren tektoniseen kehitykseen? - Onko sillä merkitystä assimiloituiko sivukiven rikki märistä, fluidipitoisista sedimenttikivistä vai vanhemmista, kiteisistä sedimenttikivistä? - Aiheuttiko felsisten sivukivien assimilaatio sulfidifaasin erkautumisen Kotalahti-tyypin intruusioissa?

31 Petrologiset ja mineraalikemialliset menetelmät Ni-etsinnässä (P. Peltonen) Peltonen (1998) esitteli petrologisten ja mineraalikemiallisten menetelmien soveltuvuutta ja käyttöä Etelä-Suomen svekofennisten intruusioiden Ni-Cu malmipotentiaalin arvioinnissa (ks. esimerkki kuvassa 7): Edellytys magmaattisten sulfidimalmien muodostumiselle on sulfidisen rikin liukoisuuden ylittyminen magmassa. Malminetsinnässä on ensiarvoisen tärkeää määrittää onko emäksisen-ultraemäksisen muodostuman synnyttänyt magma ylipäätään ollut sulfidien suhteen kylläinen, ja mikä johti erillisen sulfidifaasin syntyyn. Toinen tarkastelemisen arvoinen seikka on sulfidifaasin erkaantumisen ajankohta. Esimerkiksi, jos muodostumista tunnistettu sulfidifaasin erkaantuminen tapahtui magmaattisen kehityksen varhaisvaiheessa (vaipassa tai syvällä magman tulokanavissa), ei merkittävän mineralisaation löytyminen muodostumista ole todennäköistä. Tutkitut Vammalan Ni-vyöhykkeen mafiset-ultramafiset intruusiot muodostuivat orogenian huippuvaiheen aikana lyhytikäisiin ekstensiorakenteisiin purkautuneesta basalttisesta magmassa ja kiteytyivät keskikuorelle ominaisissa paine-lämpötila olosuhteissa. Merkittävä osa malmien rikistä on peräisin sivukivistä (mustaliuskeista). Valtaosa assimiloidusta rikistä kulkeutui intruusioihin kuumien C-O-H-S fluidien välityksellä, joiden konvektion orogenian aikainen lämpövuo ja kiteytyvien magmojen vapauttama lämpö mahdollisti. Fluidien magmaan kuljettama rikki johti malminmuodostukseen Vammalan Ni-vyöhykkeen intruusioissa Oliviinin koostumuksen perusteella sulfidisen rikin liukoisuustulo on ylitetty kaikissa tutkituissa intruusioissa; rikin saatavuus ei siten ole ollut malminmuodostusta rajoittava tekijä. Yleinen sulfurisaatio johti siihen, että Ni-Cu mineralisaatioita esiintyy pääsääntöisesti vain kaikkein primitiivisimmissä intruusioissa, joilla on lisäksi taipumus esiintyä syvintä kuoren leikkausta edustavilla blokeilla. Magman kontaminoituminen sedimenttisillä sulfideilla ja sulfidifaasin erkaantuminen magmasta heijastuvat oliviinin, kromiitin ja sulfidifaasin koostumuksissa. Niiden avulla voidaan arvioida onko tutkittava mineralisoitumaton kivinäyte peräisin täysin mineralisoitumattomasta intruusiosta vai mineralisoituneen intruusion sulfidittomasta horisontista. Malmikriittisissä intruusioissa oliviinin nikkelipitoisuuden tulee olla alhaisempi kuin sulfidialikylläisistä magmasta kiteytyneessä oliviinissa. Toisaalta hyvin alhainen