Yhteenveto geologisen tutkimuslaitoksen sijaitsevalla kromimalmialueella.

Transkriptio

1 M 17/Ke-60/7 Kemin mlk. A. Kahma Yhteenveto geologisen tutkimuslaitoksen ~.60 suorittamista tutkimuksista Kemin maalaiskunnassa sijaitsevalla kromimalmialueella. Sisallys: Sivu --Tutkimusalueen sijainti ja maasto. 2 Tutkimusten alkuvaiheet Linjoitukset ja geodeettiset tyot.. 5 Geofysikaaliset tutkimukset. 6 - Geologiset tutkimukset ' Malmiarvio e.". 0 '" " 0 9 Liitteet: Valtaukset.1lIO 10 - Mineralogiset tutkimukset V. Veltheimin geologisia tutkimuksia koskeva raportti M 17/Ke-60/6. - o. Vaasjoen mineralogisia tutkimuksia koskeva raportti M. 17/Ke-60/4. - T. Siikarlan geodeettisia toita koskevat raportit M 17/ Ke-60/2 ja M 17/Ke-60/3. - T. Siikarlan geofysikaalisia tutkimuksia koskevaraportti M 17/Ke-60/1. - K. Kauranteen maakerroksen paksuusmaarayksia koskeva I, raportti M 17/Ke-60/5.

2 - 2 - Tutkimusalueen sijainti ja maasto. Oheisen karttaliitteen (liite 1) mukaisesti tutkimusalue jakaantuu kahteen osaan, nimittain Kemin tutkimusalueeseen, joka sijaitsee 1-5 km paassa Kemin kaupungin koillispuolella. ja Kivalon alueeseen, joka sijaitsee kid Kemista koilliseen Akkenusjoen kaakkoispuolella olevassa vaaramaastossa. Miltei koko tutkimusalue kuuluu Kemin maalaiskuntaan. Yksityiskohtaisemmin tutkittu Kemin alue on alavaa suomaastoa, missa sijaitsee kaksi matalaa jarvea Nuottijarvi ja Elijarvi ja jonk~ lansiosaa leikkaa Veitsiluoto Oy:n makeavesikanava. Oheisen file lis. K. Kauranteen raportin M 17/Ke-60/5 ja sen liiteprofiilien mukaan vaihtelee irtomaakerroksen paksuus Elijarven Yillparistossa 0-19 m ja Nuottijarvella 2-24' m~ Topografikartan mukaan on Eli- ja Nuottijarvien vedenpinta m merenpinnan ylapuolella. Alueen lansiosaa johtaa Karihaarasta huono kuorma-autokelpoinen tie. Kivalon tutkimusalueella, missa on suoritettu vain geofysikaalisia tutkimuksia,' esiintyy useita yli 100 m:n korkuisia vaikeakulkuisia vaaroja (Yla-, Keski- ja Ala-Penikka), joita vaaravyohykkeen suuntaiset suoperaiset laaksot eroittavat toisistaan. Taman alueen lounaisosaan ei ole tieyhteyksia, mutta sen koillisosan lapi kulkee Kemista Sompujarven kautta Tervolaan vieva maan~ie, mista talvella aurattiin suokuruja pitkin talvitie Keski-Penikan. itapuolella olevalle tukkilampalle. } I Tutkimusten alkuvaiheet. Alkuvirikkeena Kemin kromiittitutkimuksille olivat sukeltaja Martti Matilaiselta geologiselle tutkimuslaitokselle saapuneet kiisupitoiset naytteet, joiden johdosta file maist. Pentti

3 - 3 - Ervamaa suoritti 18.6 ja Kemin alueelle kaksi tarkastuskayntia. Niiden yhteydessa kavi ilmi, ettei eri puolilta Kemin aluetta otetuilla kiisunaytteilla ollut suurempaa merkitysta. Jalkimmaisella kaynnilla maisteri Ervamaa sai kuitenkin sukeltaja Matilaiselta kolme uutta naytetta, jotka oli otettu Veitsiluoto Oy:n makeavesikanavan kaakkoispaasta. Naytteet oiivat ultraemaksisia kivilajeja, joista eraan todettiin sisaltavan runsaasti hienorakeista magneetitonta mineraalia, joka file toht. Vaasjoen jarjestamissa laboratoriokokeissa todettiin kromiitiksi. Maisteri Ervamaa suoritti uuden matkan Kemiin, jolloin han saattoi todeta, etta vesikanavan kolmannen sulkuportin luona olevissa kivikasoissa, joista sukeltaja Matilainen oli vm. naytteensa ottanut, oli useita 1-20 kg:n painoisia kromiittirikkaita murtokappaleita, jotka ilmeisesti olivat louhitut vesikanavan pohjassa olevasta kiintokalliosta. Havaintojensa johdosta teki maisteri Ervamaa aluetta koskevan valtausvarauksen Kemin piirin nimismiehelle., Kun maisteri Ervamaa oli sidottu Keski-Pohjanmaalla kaynnissa oleviin malminetsintatoihin, annettiin Kemin alueen geologiset jatkotutkimukset muista tehtavista vapautuneen fil.lis. Valto Veltheimin huoleksi. Sen jalkeen kun han apulaisensa kanssa oli varmuudella todennut kromiittinaytteet paikallisiksi loydettyaan vesikanavan pohjalta murtokappaleiden laheisyydesta useita kapeita em paksuisia kromiittilinsseja, katsottiin aiheelliseksi suorittaa vesikanavaa YIDparo~valla peitteisella alueella yksityiskoh- J, taiset geofysikaaliset ja geologiset tutkimukset. Naiden seka aikaisempien tutkimusten aika; tyon laatu ja arkistointi seka tyonjohto kayvat selville seuraavasta taulukosta:

4 - 4 - Aika Tutkimusten laatu Tutkimusryhmien Yleisjohto johto Alustavia kentta- P. Ervamaa Kahma, Vaas j oki ja labor. tutkimuksia Rap. M 17/Ke-59/ Geologisia tutki- V. Veltheim Kahma muksia. Rap. M 17/ 1\.e-60/ Geofysik. mittauk- T. Siikarla Kahma. set. Rap. M 17/Ke~ 60/1 " " Linjoitukset ja geo-t. Siikarla deettiset tyot. Kahma Raportit M 17/Ke-60/2 M 17/Ke-60/ Syvaporausten tekn. suoritus. S. Roiha Kahma Mineralogiset tutki-o. Vaasjoki Kahma mukset. Rap. M 17/Ke 60/4 Maakerroksen paksuus-k. Kauranne maaraykset. Rap. M 17/ Ke-60/5 Kahma

5 - 5 - Linjoitukset ja geodeettiset tyot. Jatko:tutkimuksia varten laadittiin Kemin tutkimusalueelle dipl. ins. T. Siikarlan toimesta linja-verkosto jonka toinen (K) akseli sovitettiin likipitaen ultraemaksisen muodostuman SE- kontaktin suuntaiseksi. Sita vastaan kohtisuoran L-akselin kasvava suunta poikkeaa Maanmittaushallituksen Pohjois-Suomen jarjestelman pohjoissuunnasta 29 c 2160 lanteen, joten sen suuntakulma ko. koordinaatistossa on siten 370 c Elijarven koillisosassa suoritettuja taydennysmittauksia varten sinne paalutettiin apukoordinaatisto, jonka akselit poikkeavat 30c L-K-koordinaatiston akseleista ja joiden tunnuskirjaimet ovat A ja B. Vaakituksen lahtopisteena on kaytetty Kemin kaupungin tarkkavaakituspistetta N:o 259. Eri merkkisten z-koordinaattilukujen valttamiseksi on syyakairausleikkauksissa j,a -tasoissa kaytetty alaspain kasvavaa t-akselia, jonka O-piste on 125 m merenpinnan ylapuolella (z = 125,00). Tutkimusalueen linjoitukset on sidottu 29 pistetta kasittavalla monikulmiojonolla kaytettyihin koordinaatistoihin. Monikulmiopisteet on merkitty maastoon kairausputkilla, joiden ylapaa on cm maanpinnan ylapuolella ja jotka on juntattu 1,5-2,5 m maan sisaan. Putkien ylapaat ovat maalatut punaisiksi ja varustetut kiintopistenumeroilla. Yksityiskohdat Kemin aluetta koskevista linjoitukslsta ja geodeettisista toista selviavat dipl. ins. Siikarlan raportista,m 17/Ke-60/2 seka siihen liittyyista kartoista.

6 - 6 - Geofysikaaliset tutkimukset. Koska tavatut kapeat kromiittilinssit kuuluvat laajaan ultraemaksisten kivien muodostumaan (fil. toht. M. Harmeen tutkimus Kemin alueesta Bull Comm Geol.147), jota kromiittilinssien loytamisen ja.lkeen taytyi pitaa varsin lupaavana arvokkaidenkin kromimalmien esiintyilliselle, tehtiin talla paljastumakoyhalla alueella geofysikaaliset tutkimukset,.joiden suorittamisesta on vastannut dipl. ins. Siikarla (Rap. M 17/Ke-60/1). Geofysikaalisissa tutkimuksissa (gravimetrinen, magneettinen.ja sahkoinen) loytyik~n kromiittilinssien etelapuolella olevalta suo- ja jarvialueelta 4-5 km pituinen, mgallin suuruinen painovoimaanomaliajakso, johon liittyy y suuruinen negatiivinen magneettinen anomalia (karttaliitteet M 21/Ke-59-60/1-2/5-9 ja M 22/ Ke-59-60/1-2/5-9). Tavatuista kapeista kromiittilinsseista seka niit~ Yillparoivista serpentiivikivista otetuista naytteista suoritettujen tiheys- ja suskeptibiliteetti-maaraysten jalkeen pidettiin todennakoise~a, etta edella main~ttu anomaliajakso oli serpentiinin sisalla olevan kromiittimuodostuman aiheuttama. Tama tulkinta todettiin oikeaan osuneeksi senjalkeen kuin ensimmainen porareika (RL) lavisti n. 20 m paksuudelta kromimalmia ja se on osoittautunut kayttokelpoiseksi myos taman pitkan ja kapean anomaliavyohykkeen muissakin osissa, koskapa tutkimuslaitoksen kairaamat--26 por-ar-e Lkaa, jotka ovat anomaliavyohykkeen lavistaneet, ovat kromiittim~9dostuman tavanneet.

7 - 7 - Geologiset tutkimukset. Kromiittiesiintymat liittyvat Kemin liuskealueen kaakkoispuolelle sijaitsevaan kaksiosaiseen emaksisten kivien muodostumaan, joka oheisella tohtori Harmeen geologisella kartalla (liite 1) on merkitty vihrealla varilla. Yleisgeologisten ja geofysikaalisten havaintojen seka syvaporausten peruusteella tama muodostuma todennakoisesti kaatuu suhteellisen jyrkasti ( ) NW-suunnassa liuskeiden aile. Emaksinen muodostuma kasittaa alakontaktista lahtien serpentiiniyhtyneita duniitteja, gabroa ja maasalpakivia, joista viimeksi mainittuja tavataan myos muodostuman jalkapuolella seka "v alikerroksina". Tahanastisten tutkimusten esiintuomat yksityiskohdat kayvat selville V. Veltheimin raportista M 17/Ke-60/6 ja siihen liittyvista taso- ja pystyleikkauksista seka porareikaprofiileista. Kromiittiesiintymat sijaitsevat nauhamaisena muodostumana serpentiinikivessa m paassa sen etelaisesta- tai kaksoiskontaktista. Vaikkakin gravimetrinen ja magneettinen (negatiivinen) anomaliajakso, johon kromiittimuodostuma liittyy, on 4-5 km pituinen, siita on neljaan eri alueeseen keskitetyilla tunnusteluporauksilla ehditty selvittaa vasta n. 3 km pituinen osa. Naista ensimmaiseksi loydetty ns. Lansipaanmalmi sijaitsee li~ kipitaen lansi-itasuuntaisena Veitsiluoto Oy:n vesikanavan molemmin puolin. Sen nykyisin tunnettu pituus on 550 m, malmin p~ksuus m, kaade 65 0 NNW ja se ulottuu porareika R 2 kohdalla ainakin 110 m:n syvyyteen.

8 - 8 - Malmin keskipitoisuus on 21.9 %kromioksidia, mutta malmin kattopuolella on n. 5 m paksuinen rikkaampi osa, jonka pitoisuus nousee 30 % kromioksidia. Sivukivi on 1-4 m malmin ylapuolella paikoin niin rikkonaista ja rapautunutta, etta poraputki painuu siihen tyontamalla. Porareijat tukkeutuvat tallaisessa pehmeassa vyohykkeessa varsin usein, mista syysta reijat R3 ja R6 jouduttiinkin keskeyttamaan teknillisten vaikeuksien vuoksi, ennenkuin ne olivat malmimuodostuman lavistaneet. Lansipaan malmista n. 1 km itaan sijaitseva Nuottijarven malmi on tunnettu vain kahden-kolmensadan metrin paahan toisistaan sijoitetun porareijan (R13 ja 14) perusteella. Porareika R 14 lavisti kaksi malmiota, joiden"paksuudet"porareijan suunnassa ovat 56 ja 47 m. Kelirikon vuoksi jouduttiin porareika R14 keskeyttamaan ennenkuin toinen malmivyohyke oli kokonaan lavistetty, mista syysta maa- ja suojaputket jatettiin paikoilleen mahdollisia jatkoporauksia varten. Tavattujen malmivyohykkeiden keskipitoisuus on n. 25 % kromioksidia. Tahanastisten tutkimusten perusteella arvokkain ns. Elijarven malmi ulottuu Nuotti- ja Elijarven kannaksen puolivalista l{kipitaen WE-suuntaisena, 800 m pituisena malmivyohykkeena Elijarven keskelle, missa se kaantyy emaksisen muodostuman kontaktia seuraten NE-suuntaiseks'i ja todennakoisesti yhtyy Elijarven NE-paassa olevaan Viianmaan malmiin. Elijarven malmi kaatuu NNW, sen paksuus vaihtelee m, malminpinta-ala 150 tasolla (n. 50 m syyyydella on) m 2 ja sen keskipitoisuus on 20.3 ~ kromioksidia. Myos Elijarven malmin katto-osasta onkeskim. 16 m paksuinen yhtenainen malmio, jonka keskipitoisuus ylittaa 30 % kromiok~ sidia. Korkeaprosenttista malmia tavataan myos malmin muissakin osissa, mutta hajanaisemmin kuin kattopuolella.

9 - 9 - Elijarven koillispaassa sijaitsevaan Viianmaanmalmiin ehdittiin ennen jaiden lahtoa kairata 3 porareikaa (R31.32 ja 34) joissa lavistettiin kaksi erillista malmiota. Niista toinen on varsiri korkeaprosenttinen (kromioksidipitoisuus 31 %), mutta eri vyohykkeiden konnektointi ja malmivarojen arviointi on malmin kulkusuunnan kaantymis(3n ja vahalukuisten porareikien johdosta epavarmempaa kuin muualla. Malmiarvio. Kemin kromiittiesiintymaan on geologinen tutkimuslaitos kairannut kaikkiaan 29 porareikaa, joiden keskinaiset sivuetaisyydet ovat yleensa 100 m tai suuremmat. Malmioiden saannollisyyden ja poikkeuksellisen paksuuden vuoksi on rajoitetusta porareikamaarasta huolimatta',ollut mahdollista laatia seuraavassa taulukossa esitetty malmi-inventaario. Malmiarvion pohjana oleva tutkimusmateriaali seka laskentaperiaatteet kayvat selville V. Veltheimin raportista M 17/Ke-60/6. Keskipit. Cr Malmimaarat Malmi maarat Lansipaan malmi. Todetut malmivarat 21.9% 1.5 milj.tn~ 30.4 % 0.4 milj.tn. Nuottijarven malmi. Eli,jarven malmi. Todetut malmivarat 20.3% Todennak. II 20.3% 16.0 milj. tn.30.9% 6.4 milj. tn.30.(1% 4.0 milj. tn 1.7 milj. tn Viianmaan malmi. / ' Todennak. malmivarat 22.5% 4.0 milj. tn.31.1% 1.5 mil,j. tr yht.' 27.9 milj. tn. yht. 7.6 milj. tr ===================== =================

10 Kun porauksilla todetun malmivyohykkeen kokonaispituus on jo yli 3 km ja syvyyteen ulottuvissa poikkileikkauksissa malmin on paksuutensa puolesta todettu jatkuvan samankaltaisena kuin pintaosissakin, on luultavaa, etta ainakin joissakin osissa malmiutunutta vyohyketta malmiot saattavat ulottua jopa 0,5-1 kid syvyyteen. Tama on huomionarvoinen nakokohta, koska mahdollisuudet pitoisuutensa ja kromirautasuhteensa puolesta korkealaatuisten osueiden loytamiseen vastaavasti kasvavat. Malmin arvon kannalta merkityksellisen kromi-rautasuhteen vaihteluihin palaamme mineralogisia tutkimuksia kasittelevan kappaleen yhteydessa. Valtaukset. Geologinen tutkimuslaitos on tutkimusalueelta jattanyt kauppa- ja teollisuusministeriolle seuraavat valtaushakemukset: Nuottijarvi Kunta, jossa valtausalueet sijaitsevat. Kemin kaupunki Lisaselvitysten sisaanjattopaivamaarat 9.6;1960 Kivalot Kemin maalaiskunta seka Tervolan ja Simon kumat Karihaara 1-60 Selkasaari Kemin kaupunki II " " J, Valtausalueiden jatkokasittely selviaa geologisen tutkimuslaitoksen ja Outokumpu Oy:n valilla laaditusta sopimuksesta.

11 Mineralogiset tutkimukset Malmimikroskooppiset tutkimukset seka malmin taloudellisen arvon kannalta tarkeat kromiittimineraalien erikoistutkimukset annettiin tammikuussa file toht. 0. Vaasjoen tehtavaksi. Koska kromiitin separointi ja faasianalyysien suoritu8 vaatii runsaasti aikaa ja kun huomattava osa kairauksista suoritettiin vasta maalis-huhtikuussa, rajoituttiin kromiitin mineralogisissa tutkimuksissa Lansipaan malmin osalta siihen aineistoon, joka saatiin vesikanavan laheisyyteen tehdysta kaivannosta ja sen jatkeena olevasta porareijasta R9 seka porareijista Rl ja 2, jotka muodostavat laikkuksen K = 5050: Elijarven malmista taas otettiin naytteet leikkaukseen K = 7000 kuuluvista porareij.ista R Malmissa voidaan raesuuruutensa puolesta erottaa karkea, keski- ja hienorakeiset malmityypit. Karkearakeisen malmin rakeiden lapimitta vaihtelee 0,1-1 mm keskimaaraisen lapimitan ollessa n. 0,5 mm. Keskirakeisen malmityypin keskimaarainen lapimitta on n. 0,3-0,4 mm. Varsinkin karkearakeisessa malmissa rakeet ovat yleensa korrodoitlll1eita ja enemman tai vahemman rakoilleita tai.ruhjoutuneita. Rakeiden reunoilla ja osittain sisallakin tavataan magnetiittia ja epamagnetiittista "harmaata magnetiittia" kromiitin muuttumistuloksena. Karkeata ja keskirakeista malmityyppia esiintyy.varsinkin malmioiden alemmissa osissa. Hienorakeista korkeaprosenttista malmityyppia tavataan Lansipaan malmissa sensijaan runsaasti malmin kattopuolella. Hienorakeisen malmin, jonka keskimaarainen raekoko on n. 0,05 mm, raemuodot ja esiintyillistapa viittaavat.siihen, etta se on syntynyt karkearakeisesta malmista ruhjeliikuntojen tuloksena.

12 Kromiitin ja magnetiitin ohella tavataan malmissa myos pienia maaria nikkeli- ja kobolttisulfideja ja -arseniideja, jotka s~moin kuin muut mineralogiset yksityiskohdat on esitetty toht. Vaasjoen raportissa M 17/Ke-60/4. Superpannerilla tai clerisin-lioksella separoiduista kromiittinaytteista'suoritettiin rontgenograafisia ja ominaispainomaarityksia seka 43 mineraalianalyysia. Niiden perusteella kromiitti sisaltaa: Or ,7 3 % FeO % MgO 1,5-9,5 % A ,8-18,2 3 % Or/Fe 0,84-1,87 Tahan mennessa separoidut ja analysoidut Kemin naytteet vastaavat kokoomukseltaan alumoberezowskiittia. Vertauksen vuoksi mainittakoon, etta Bushweld'in kromiittien kokoomukset vaihtelevat alumoberezowskiitista kromipikotiittiin. Rontgenograafisten ja kemiallisten tutkimusten mukaan kromirautasuhteen (Or/Fe 0,84-1,87) vaihtelut nayttaisivat lahinna johtuvan magnesiumin ja ferroraudan diadookkisesta korvautuvaisuudesta. Kun kasilla olevan suppean tutkimusaineiston puitteissa on,ilmennyt jo nainkin huomattavia vaihteluita kromi-rauta suhteessa. ei ole mahdotonta, etta Kemin laajan malmimuodostuman muissa osissa onnistutaan loytamaan malmioita, jotka myos kromi-rauta suhteensa puolesta tyydyttavat suuretkin vaatimukset. Otaniemessa, 30 paivana toukokuuta /. Malmiosaston 'johtaja Aarno Kahma