GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUKSEN MALMIOSASTON RAPORTTI TIMANTTIPOTENTIAALISTEN ALUEIDEN TUTKIMUKSISTA KUUSAMOSSA VUODELTA 1993.

Transkriptio

1 M 19/4523/2001/1 Geologian tutkimuskeskus Raportti Marjatta Koivisto GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUKSEN MALMIOSASTON RAPORTTI TIMANTTIPOTENTIAALISTEN ALUEIDEN TUTKIMUKSISTA KUUSAMOSSA VUODELTA 1993 Marjatta Koivisto

2 Geologian tutkimuskeskus Malmiosasto Epämetalliset malmit Hanke Marjatta Perttunen KIMBERLIITTILOHKARELÖYDÖT IIVAARAN ALUEELLA Vuoden 1993 kenttätöiden yhteydessä löytyi Iivaaran eteläpuolella olevasta Tuuliharjun sorakuopasta peruskarttalehden alueelta (näytenumero 111/SMP/93, x= 7296,04, y=4486,80) kimberliittilohkareita. Suurin lohkare, noin 25 cm (kuva 1), löytyi ensimmäisenä ja se on Rovaniemellä tutkittavana (toistaiseksi odottaa tutkimuksia. Osa lohkareesta on saatu Otaniemeen ). Osa pienemmistä lohkareista on niin rapautunutta (kuva 2), ettei mineraalimäärityksiä ole voitu tehdä. Osa lohkareista on breksioitunut. Myös viereisestä moreeniselänteestä löytyi pieni rapautunut kivi (112/SMP/93, x= 7295,58, y= 4486,76). Lohkareet löytyivät paikoista, joista oli etukäteen suunniteltu maalajinäytteenotto timanttienetsinnän menetelmäkehitystyötä varten. Alueen maaperä on Tuuliharjun lähiympäristön muutamaa kumpumoreenia lukuun ottamatta drumliinialuetta. Harjujakso lävistää drumliinialueen aluksi länsiluode-itä-kaakko -suuntaisena, kääntyen luoteis-kaakkois -suuntaiseksi ja jatkuen aina valtakunnan rajalle saakka (Sutinen ja Pollari 1979). Lännempänä sama harjujakso esiintyy nimellä Piippuharju. Drumliinien suunta on 310 astetta. Harjun suunta edustaa viimeistä jäätikön liikesuuntaa alueella. Uurrehavaintoihin ja muihin maaperähavaintoihin ei näytteenoton yhteydessä ollut aikaa. Mikroanalysaattorilla (EDS-menetelmällä) on tehty analyysi pienestä rapautuneesta kivestä (götiittiytynyt osa). Seuraavia mineraaleja on löydetty: kalimaasälpä, plagioklaasi, kvartsi, kiilteitä. Oksidimineraaleja kuten magnetiitti tai ilmeniitti ei todettu. Myös suurin lohkare on hyvin rapautunut ja alkuperäiset mineraalit ovat muuttuneet götiitiksi ja savimineraaleiksi. Punaruskea väri viittaa rautaoksidimineraaleihin. Graniittixenoliitteja esiintyy useita, aivan pienistä aina noin 10 cm:n kokoiseen (ks. kuva 1). Kyseessä voi olla merkittävän kokoinen kimberliittipiippu. koska lohkareita löytyi näinkin runsaasti ja niitä on kahta tyyppiä (breksia ja götiittiytynyt). Niiden suuresta rapautuneisuusasteesta ja suuresta määrästä johtuen on pääteltävissä, että ne eivät voi olla kaukaa kulkeutuneita. Emäkallio löytynee muutaman kilometrin säteellä Piippuharjun läheisyydessä. Jos piipusta on jäljellä sen diatreme-osaa, kiven pitäisi olla tuffiittinen. Todennäköisemmin kyseessä on hypabyssal-facies kimberliitti.

3 Kuva 1. Ensimmäiseksi löydetty ja suurin kimberliittilohkare. Graniittixenoliitti Ø n. 12 cm. (155 ) Kuva 2. Rapautunut kimberliittilohkare. Ø 5 cm. (154)

4 KEMIALLINEN KOOSTUMUS Suurimman lohkareen kemiallinen koostumus (liite 1) osoittaa SiO 2 - pitoisuuden (29,01 %) vastaavan kimberliitin keskimääräistä koostumusta. Sen sijaan breksian SiO 2 - pitoisuus (48,06 %) on selvästi korkeampi kuin kimberliitin. CaO-pitoisuus (15,64 %) sopii kimberliitille, sen sijaan MgO-pitoisuus on alhainen (8,79 %). Myös näin alhaisia pitoisuuksia kimberliiteissä on tavattu. Hiili (C) - pitoisuus on korkea (6,29 %). GEOFYSIIKKAA 1: harmaasävykartassa näkyy pieniä pyöreitä anomalioita. Lisäksi 1: geofysikaalisilla kartoilla näkyy magneettisia ja sähköisiä anomalioita lohkarelöytöihin nähden jäätikön tulosuunnan puoleisella alueella. TAUSTAA Väyrynen (1930) toteaa Iivaaran ijoliittimassiivin yhteydessä sivulla 27 seuraavaa: Massiivin reunoilla on emäksisiä kivilajeja, jotka välistä lähenevät enemmän kalkkialkalisarjan ultraemäksisiä kiviä kuin alkalisarjan essexiittisiä ja theraliittisia jäseniä. Hackman (1900) esittää näiden kivien mineralogisia ja kemiallisia koostumuksia. Kirjoituksessa on useita kimberliitin kannalta mielenkiintoisia kohtia. Väyrynen (1930) toteaa edelleen, että Iivaaran massiivi liittyy hyvin läheisesti siihen seismiseen vyöhykkeeseen, joka yhdistää Kuolan massiivit permikautiseen Oslon eruptiivialueeseen ja jolla mm. Alnön alkalikivilajien esiintymä Pohjanlahden länsipuolella sijaitsee. Kyseessä on siis syvämurros. TOIMENPITEET Esitän seuraavia toimenpiteitä suoritettavaksi alueella: 1) Geofysiikka. Gravimetriset, magneettiset ja sähköiset mittaukset Slingramilla (Seppo Elo) talvikautena Penikkajärven jään päältä ja ympäristöstä ( ) (ks. liite 2). Näillä mittauksilla selvitetään juonimaisten magneettisten anomalioiden leikkauspisteisiin liittyvät sähköiset ja magneettiset anomaliat. 2) Näytteenotto moreenista ja harjusta kuten hankkeessa on käytetty. Samalla tehdään kivilaskut ja lohkare-etsintää. Tutkimus tapahtuu näytepisteen 111/SMP/93 lähiympäristössä ja ennen kaikkea jäätikön tulosuunnassa. Kaivinkonekuoppia ei tarvita tässä vaiheessa. 3) Kalliopaljastumat tutkittava. Kyseisiin löytöihin perustuen esitän, että Geologian tutkimuskeskus tekisi valtausvarauksen alueella Penikkajärven alueella karttaliitteessä 1 osoitetulla alueella. Espoo Marjatta Perttunen Erikoistutkija

5

6

7 Kuva 5. Vinovalaistu reliefimuunnos magneettisesta matalalentoaineistosta karttalehden 4523 alueelta, valaistussuunta koillinen. Anomaliat Prosessoinut Hilkka Arkimaa. Kuva 6. 2-kertainen suurennos edellisestä kuvasta, anomaliat 1-9. Prosessoinut Hilkka Arkimaa.

8 Kuva 7. 2-kertainen suurennos kuvasta 5, anomaliat Prosessoinut Hilkka Arkimaa.

9 kimberliitti lamp. S Cl Sc V Cr Ni Cu Zn Ga As Rb Sr Y Zr Nb Mo Sn Sb Ba La Pb Bi Th U C Breksialohkare 154 Kimberliittilohkare 155 Suurin löydetty lohkare

10 Kimberliitti SiO TiO Al 2 O Fe 2 O MnO MgO CaO N 3 O K 2 O P 2 O C H 2 O Breksialohkare 154 Kimberliittilohkare 155 Suurin löydetty kimberliittilohkare Kimberliitti koostumukset Muramutsu 1983, Dawson 1967, Gurney&Ebrahirn 1973, Lupin&Lutts 1971 mukaan

11 Hilkka Arkimaa on tuottanut karttalehden 4523 magneettisesta matalalentoaineistosta vinovalaistun reliefimuunnoksen. Koska tunnettujen kimberliittipiippujen on todettu aiheuttavan pyöreämuotoisia pienehköjä magneettisia anomalioita, valittiin nyt prosessoidusta aineistosta vastaavanlaisia anomalioita yhteensä 10 jatkotutkimuksia varten (kuvat 5-7). suuruudeltaan anomaliat vaihtelevat nt:n välillä ja kattavat maastossa halkaisijaltaan n m:n kokoisia alueita.

12 GEOFYSIKAALISET ANOMALIAT Hilkka Arkimaa Vinovalaistusta matalalentomagneettisesta totaali-intensiteettikartasta, valaistu koillisesta. IIVAARA ,700/7298, ,100/7297, ,550/7301,450 iso ,550/7303,350! ,350/7300, ,400/7300, ,500/7302, ,400/7299, ,400/7298, ,750/7299, ,150/7299, ,350/7298, ,050/7297, ,950/7295,550 iso ,550/7295,600 iso