RAPORTTI AERORADIOMETRISTEN GAMMASÄTEILY- ANOMALIOIDEN MAASTOTARKISTUKSISTA VAMMALAN MATALALENTOALUEELLA 1991 JA 1992

Transkriptio

1 GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS M 19/2112/-92/1/60 Koskee Hannu Seppänen RAPORTTITIEDOSTO N:O 3580 RAPORTTI AERORADIOMETRISTEN GAMMASÄTEILY- ANOMALIOIDEN MAASTOTARKISTUKSISTA VAMMALAN MATALALENTOALUEELLA 1991 JA 1992

2 RAPORTTI AERORADIOMETRISTEN GAMMASÄTEILYANOMALIOIDEN MAASTOTARKISTUKSISTA VAMMALAN MATALALENTOALUEELLA 1(9) Kenttäkausilla 1991 ja 1992 tutkittiin yhteensä 34 gammasäteilyanomaliaa Vammalan matalalentoalueella. Tarkastetuista kohteista valtaosa (27 kpl) sijaitsi karttalehtien ja 02 alueilla. Taulukossa 1 ovat lentoalueen taustatiedot ja kuvassa 1 sen sijainti. Taulukko 1: Lentoalueen taustatiedot. Alue Lennetty Kartta Tarkastettuja julkaistu kohteita Vammala Totaali (Ur) eu (ppm) eth (ppm) K (%) ka haj ka haj ka haj ka haj Vammala 6,7 2,6 2,0 1,2 6,5 3,3 1,7 0,8 Kuva 1: Vammalan matalalentoalueen sijainti.

3 2 (9) Kentällä säteilyhavainnot tehdään kannettavalla EDA GRS-500 gammaspektrometrillä, jossa ilmaisimena on 124 cm 2 :n NaJ(Tl)-kide. Laitteessa on viisi mittausikkunaa: totaalisäteilyikkuna 1 (Tcl) > 0,08 MeV, totaalisäteilyikkuna 2 (Tc2) > 0,40 MeV, kaliumikkuna 1,35-1,59 MeV, uraani-ikkuna 1,65-1,87 MeV ja toriumikkuna 2,45-2,79 MeV. Rekisteröinti voidaan tehdä vain yhdessä ikkunassa kerrallaan. Laskenta-ajaksi on valittavissa joko 1 s tai 10 s. Yleensä käytetään 10 s:n laskenta-aikaa. Tuloksen varmentamiseksi mittauksia on tehtävä useita kussakin ikkunassa. Tulkinnassa käytetään saatujen havaintojen keskiarvoa. Ikkunoiden mittauspulssit muutetaan ekvivalenttipitoisuuksiksi Lopen kalibrointilaatoilla määritettyjen herkkyys- ja sirontakertoimien avulla. Laboratoriossa uraani, torium ja kalium määritetään EG&G ORTEC ACE TM -monikanavaanalysaattorilla, jossa on 2048 mittauskanavaa. Ilmaisimena on neljän tuuman NaJ(Tl)- kolokide, jonka tilavuus on 823,7 cm'. Mittauskolon syvyys on 69,85 mm ja halkaisija 38,1 mm. Kiteestä pulssit johdetaan kahden vahvistimen kautta pulssinkorkeusanalysaattoriin. Analysaattoria ohjataan mikrotietokoneella, jolla myös lasketaan lopulliset tulokset. Laitteiston kalibrointiin käytetään IAEA:lta ostettuja uraani- ja toriumstandardeja. Kaliumstandardi on valmistettu Gtk:ssa kvartsihiekan ja kaliumkarbonaatin sekoituksesta. Mittausikkunoiksi on valittu seuraavat energiavälit: kalium 1,37-1,57 MeV, uraani 1,66-1,86 MeV, torium 2,41-2,81 MeV ja totaalisäteily 0,50-3,20 Mev. Tutkimusalueen luonnossa on edelleen melko runsaasti 137 Cs:a, erityisesti jäkälissä. Tämä heikentää totaalisäteilytulosten merkitystä kenttämittauksissa. Laboratoriossa ilmakuivista jäkälänäytteistä mitatut cesiumin aiheuttamat totaalisäteilyarvot vastaavat enimmillään n ppm:n ekvivalenttiuraanipitoisuutta. Vammalan lentoalue , , Tutkituista anomalioista valtaosa sijaitsi karttalehtien ja 02 alueilla. Muualla tarkastetuista seitsemästä anomaliasta yhden aiheutti poltetulla alunaliuskeella päällystetty urheilukenttä Kiikassa ( ). Kaikki kallioperästä johtuvat anomaliat sijaitsevat graniittisten kivien alueilla. Karttalehden :n luoteiskulman ja lehden 02 anomaliat (alue 1 kuvassa 2) kuuluvat samaan aktiiviseen graniitti-/pegmatiittijaksoon, jota on kuvattu aiemmin raportissa 'Raportti aeroradiometristen gammasäteilyanomalioiden maastotarkistuksista Kokemäen ja Mynämäen matalalentoalueilla' (M19/1044/-91/1/60). Kohonneen säteilyn alueet, yli 3*tausta, ovat yleensä muutaman neliömetrin, korkeintaan muutaman aarin kokoisia läiskiä tai muutaman kymmenen metrin pituisia raitoja, joiden leveys vaihtelee muutamasta sentistä metriin. Raidat ovat lähes aina N-S -suuntaisia. Aktiivisimmat kohdat (>200 ppm eu) ovat useimmiten pienialaisia. Merkittävimmät kohteet ovat anomalia 3 (HS-91-6) ja anomalia 11 (HS-91-20), joiden koordinaatit selviävät liitteestä 2. Kohde 3 on n. 100 m:n pituinen ja m leveä graniittiselänne, jossa säteily totaalikanavalla 1 on lähes kauttaaltaan yli 800 cps. Alueessa on useita muutamien neliömetrien alueita, joissa säteily on useita tuhansia pulsseja sekunnissa. Mitatut maksimipitoisuudet ovat ppm eu ja uraani-torium -suhde on ~1. Kohde 11 on karkearakeinen juoni graniitissa. Sen leveys on 0,1-1 m ja pituus n. 50 m. Maksimipitoisuudet juonessa ovat ppm eu ja uraanitorium -suhde on -2. Juonen ympäristössä on useita joidenkin neliömetrien suuruisia läiskiä, joissa uraanipitoisuus > 50 ppm eu.

4 3 (9) Kuva 2: Aktiivisten graniittien sijainti Huittisten kallioperäkartalla (2112). Koko lentoalueen mielenkiintoisimmat kohteet liittyvät karttalehden keskiosan graniittipegmatiitteihin tai niiden välittömään läheisyyteen (alue 2 kuvassa 2). Kuvassa 3 on lentomittaustulosten perusteella laskettu ko. alueen uraanipitoisuus ja kuvassa 4 toriumpitoisuus. Sekä lentomittaukset että kenttämittaukset osoittavat, että siirryttäessä pohjoisesta etelään, uraani-torium - suhde pienenee n. 2,5:stä n. 0,3:een (laskettu kenttämittauksista). Ainoan poikkeuksen muodostaa anomalia 7, joka on selvästi uraanivaltainen.

5 Kuva 3: Pegmatiittigraniittialueen uraanipitoisuus lentomittausten perusteella. Uloin käyrä 4 ppm eu, seuraavat käyrät 1 ppm:n välein ( ) 4(9)

6 Kuva 4: Pegmatiittigraniittialueen toriumpitoisuus lentomittausten perusteella. Uloin käyrä 9 ppm eth, seuraavat käyrät 4 ppm:n välein ( ) 5(9)

7 6(9) Kuva 5: Vammalan matalalentoalue, , anomalia no 11. Mittauslinjojen ja hajapisteiden sijainti, sekä hajapisteiden eu-pitoisuus ppm:nä. Alaosassa eu- ja eth-pitoisuudet mittauslinjoilla. Kuten liitteen 2 kenttämittaustuloksista selviää, karttalehden pegmatiittigraniitit sisältävät useita voimakkaasti säteileviä alueita: anomaliat 2, 3, 5-8, Vaikka kaikkein aktiivisimmat kohdat, > 1000 ppm eu, ovatkin lähes pistemäisiä, on paljastumissa useiden aarien yhtenäisillä alueilla uraanipitoisuus yli 50 ppm eu. Aktiivisimmat uraanivaltaiset paljastumat sijaitsevat kallioperäkartalle (kuva 2) merkityn kaarenmuotoisen pegmatiittigraniitin pohjoisosassa. Kolmessa aktiivisimmassa kohteessa uraanipitoisuutta arvioitiin linjamittauksella. Mittauspisteiden väli linjoilla oli 5 m ja linjat sijoitettiin muodostuman

8 7(9) pituussuuntaan. Tutkimuskohteiden sijainti selviää kuvasta 3 ja mittaustulokset on esitetty kuvissa 5-7. Havainnossa HS-92-4 alueen, jossa Tcl > 1000 cps, koko on n. 2,5 a (kuva 5). Linjan A suunnassa aktiivinen alue jatkuu etelään moreenin alle. N. 20 m päässä 0-pisteestä alkavassa seuraavassa paljastumassa säteilyä ei kuitenkaan ole. Linjalla A 20 m:n matkalla keskipitoisuudeksi saadaan 110 ppm eu ja 80 ppm eth. Havainnossa HS-92-5 laajahkossa paljastumassa on näkyvissä n. 2 a:n alue, jossa Tcl >l000 cps (kuva 6). Säteilevä alue jatkuu moreenin alle sekä pohjoisessa että lounaassa. 30 m:n matkalla keskipitoisuudet ovat 160 ppm eu ja 50 ppm eth. Ko. alueessa on useita läiskiä, joissa uraanipitoisuus on yli 1000 ppm eu (korkein mitattu pitoisuus 6800 ppm eu). Myös kohteen lähiympäristössä on useita läiskiä, joissa uraanipitoisuus ylittää 100 ppm eu. Havainnossa HS-92-6 on säteilevää paljastumaa (Tcl > 1000 cps) näkyvissä n. 2,5 a (kuva 7). Säteilevä vyöhyke jatkuu peitteiden alle muissa suunnissa paitsi linjan suunnassa kaakossa. Keskipitoisuudeksi 40 m:n matkalla saadaan 160 ppm eu ja 140 ppm eth. Laskettuna 20 m:n matkalla 0-pisteestä lähtien saadaan 230 ppm eu ja 190 ppm eth. Kuten muissakin kohteissa myös tässä paljastumassa uraanipitoisuus on pistemäisesti yli 1000 ppm eu. Kuva 6: Vammalan matalalentoalue, , anomalia no 2. Mittauslinjan ja hajapisteiden sijainti, sekä hajapisteiden eu-pitoisuus ppm:nä. Oikeassa yläkulmassa eu- ja ethpitoisuudet mittauslinjalla.

9 8 (9) Kuva 7: Vammalan matalalentoalue, , anomalia no 3. Mittauslinjan ja hajapisteiden sijainti, sekä hajapisteiden eu-pitoisuus ppm:nä. Vasemmalla alhaalla eu- ja ethpitoisuudet mittauslinjalla. Yhteenveto Vammalan matalalentoalueen merkittävimmät uraanianomaliat liittyvät karttalehdellä sijaitseviin pegmatiittigraniitteihin. Kyseisellä alueella kivet ovat voimakkaasti anomaalisia sekä uraanin että toriumin suhteen. Vastaavan tyyppisiä graniittialueita on kuvattu muualta maailmasta runsaasti ja niihin on todettu liittyvän potentiaalisia uraanimalmeja (Nishimori, R.K., Ragland, P.C., Rogers, J.J.W. and Greenberg, J.K., Uranium deposits in granitic rocks. U.S. Energy Research Devel. Adm., Open-File Rept. GJBX - 13(77), 311 s.). Mikäli uraanitutkimuksia Suomessa tulevaisuudessa aktiivisesti jatketaan on syytä selvittää kuvissa 5-7 esitettyjen säteilevien paljastumien mahdolliset jatkeet peitteisillä alueilla. Hannu Seppänen

10 9 (9) Liitteet: 1. Laboratoriomittausten tulokset 2. Kenttämittausten tulokset Liittyy: Säteilyanomalioiden tarkastuslomakkeet, joita säilytetään Etelä-Suomen aluetoimiston Raaka-ainevarat -toimialan tiloissa Otaniemessä. MCA-analyysit: MX Aeroradiometriset kartat Q 25.81,.83,.84,.88/ /1 Q 25.81,.83,.84/ , 11, 12/1

11 Liite 1. Laboratorionanalyysien tulokset, Vammalan matalalentoalue 1(1) Monikanava-analysaattori EG&G ORTEC ACE TM -2K NaJ(TI) - kolokide: D = mm H = mm Mittausikkunat: Kalium MeV Uraani MeV Torium MeV Totaali MeV K eu eth Tot Näyte Kivilaji Karttalehti Koordinaatit Analyysinumero % ppm ppm Ur X Y HS Graniitti MX HS Graniitti MX HS Graniitti MX HS Graniitti MX HS Graniitti MX HS Graniitti MX HS Granodioriitti MX HS Granodioriitti MX HS Granodioriitti MX 12036

12 1(3) Liite 2: Vammalan matalalentoalueen kenttämittausten tulokset. EDA GRS-500 Numero 0332 Kartta- Havainto Koordinaatit eu eth Tot1 Tot2 Kivilaji lehti X Y ppm. ppm Ur Ur Anom 1 HS Graniitti HS Graniitti HS Graniitti Anom 2 HS Graniitti HS Graniitti HS Graniitti HS Graniitti HS Graniitti HS Graniitti HS Graniitti HS Graniitti HS Graniitti HS Graniitti HS Graniitti Anom 3 HS Graniitti HS Graniitti HS Graniitti HS Graniitti HS Graniitti HS Graniitti HS Graniitti HS Graniitti HS Graniitti HS Graniitti HS Graniitti HS Graniitti HS Graniitti Anom 5 HS Graniitti HS Graniitti HS Graniitti HS Graniitti HS Graniitti HS Graniitti Anom 6 HS Granodioriitti HS Granodioriitti HS Granodioriitti HS Granodioriitti HS Granodioriitti Anom 7 HS Graniitti HS Graniitti HS Graniitti HS Juonikvartsi Anom 8 HS Graniitti HS Graniitti

13 2(3) Kartta- Havainto Koordinaatit eu eth Tot1 Tot2 Kivilaji lehti X Y ppm ppm Ur Ur Anom 9 HS Graniitti HS Graniitti HS Graniitti Anom 10 HS Graniitti Anom 11 HS Graniitti HS Graniitti HS Graniitti HS Graniitti HS Graniitti HS Graniitti HS Graniitti HS Graniitti HS Graniitti HS Graniitti HS Graniitti HS Graniitti HS Graniitti HS Graniitti HS Graniitti HS Graniitti HS Graniitti Anom 12 HS Graniitti HS Graniitti Anom 13 HS Graniitti HS Graniitti Anom 14 HS Graniitti Anom 1 HS Graniitti Anom 2 HS Graniitti Anom 3 HS Graniitti HS Graniitti HS Graniitti Anom 4 HS Graniitti Anom 5 HS Graniitti HS Graniitti HS Graniitti Anom 6 HS Graniitti Anom 8 HS Graniitti HS Graniitti HS Graniitti Anom 9 HS Graniitti

14 3(3) Kartta- Havainto Koordinaatit eu eth Tot1 Tot2 Kivilaji lehti X Y ppm ppm Ur Ur Anom 10 HS Graniitti HS Graniitti HS Graniitti Anom 11 HS Graniitti HS Graniitti HS Graniitti Anom 12 HS Graniitti HS Graniitti Anom 13 HS Graniitti HS Graniitti HS Graniitti Anom 14 HS Graniitti Anom 1 HS Graniitti Anom 2 HS Pegmatiitti Anom 3 HS Graniitti Anom 1 HS Graniitti HS Graniitti Anom 1 HS Granodioriitti HS Granodioriitti