GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS M19/3233/-91//10 Rantasalmi Kolkonranta Olavi Kontoniemi

Transkriptio

1 GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS M19/3233/-91//10 Rantasalmi Kolkonranta Olavi Kontoniemi KOLKONRANNAN KULTAMALMITUTKIMUKSET RANTASALMEN KUNNASSA VUOSINA

2 SISÄLLYSLUETTELO JOHDANTO 2 SUORITETUT TUTKIMUKSET Lohkare-etsintä Geokemialliset moreenitutkimukset Geofysikaaliset maastomittaukset Syväkairaukset Kemialliset analyysit Mineralogiset tutkimukset TUTKIMUSKOHTEEN GEOLOGIA 7 Kivilajiyksiköt 7 Kivilajikuvaus 9 Malmigeologiaa 10 Yhteenveto ja aiheen arviointi 11 KIRJALLISUUS 13 LIITTEET 14 LIITTYY 14

3 2 JOHDANTO Kolkonrannan tutkimusalue sijaitsee karttalehdellä Rantasalmen kunnassa n. 10 km kuntakeskuksesta lounaaseen Kolkonjärven W-rannalla (kuva 1). Tutkimukset liittyvät Pirilän ja Osikonmäen kultaesiintymien ympäristön tutkimuksiin. Esiintymistä on tehty raportit M19/3233/-86/1/10 ja M19/3233/-90/1/10. Tutkimusten lähtökohtina olivat toisaalta ns. Pirilän jakson tutkimukset (raportit M06/3233/-86/1/10, M06/3233/-87/1/10 ja M19/3233/-89/1/10) ja geokemian osaston Kolkonjärven alueen tutkimukset (raportti S/41/3233/1/1989) sekä toisaalta vuonna 1984 löydetty hyvä Au- Ag-Cu -lohkare (kuva 1, HK-84-L7). Em. tutkimusten lisäksi alueella on tehty töitä myös Juvan malmitutkimusprojektin aikana (raportti M19/3231/-72/1/10). Alueelle tehtiin vuoden 1989 alussa valtausvaraus nimellä Nuottakallio, jonka jälkeen tässä raportissa käsiteltävät tutkimukset varsinaisesti alkoivat. SUORITETUT TUTKIMUKSET Kolkonrannan malmitutkimusten maastotyöt käsittävät lohkareetsinnän, moreenitutkimukset, geofysikaaliset maastomittaukset ja syväkairaukset. Malmitutkimusyksiköstä ovat töihin osallistuneet eri vaiheissa työnjohtaja Heikki Karvonen sekä tutkimustyöntekijät Veikko Autio, Markku Laaksonen ja Rauli Lempiäinen. Lohkare-etsintä Aihelohkare (HK-84-L7) löytyi Pirilän ympäristön tutkimusten yhteydessä Kolkonjärven rantakivikosta. Koska maastotutkimukset siirtyivät seuraavana vuonna kokonaan Osikonmäen alueelle, lohkareen lähtöpaikan selvittely alkoi vasta vuonna Syksyllä -89 tehtiin matalan veden aikaan rantavyöhykkeessä tarkennettua lohkare-etsintää, jonka tuloksena löytyi vielä kaksi aihelohkareen tyyppistä kiillegneissilohkaretta. Analyysitulokset ovat nähtävissä taulukossa 1.

4 i 3 app~.os V' ~Oors ' o 6'1 04 H n 03 ~ r, N~ Q3 ' 06 h,~ -:",, I mm ' K "TT" ~34 US r o -in i, ir / 2 _p V hta olla a J, ~ if] / 1 1 Joroi en ,0 (4 0Th ' h=' 1 D7 10 antal. 16 0~ 09 2 U 03 0 p. e 090 a{t2al 09~ oht an n ' Hauk, tolal 1, its t' ~ ~ Hat ol. jfpaa 04 I "1q~ll anti Kuva 1. Tutkimusalueen sijainti.

5 Taulukko 1. Kolkonrannan lohkareiden analyysitulokset. Tunnus X-koord Y-koord Au (ppm) Ag (ppm) Cu (%) HK-84-L HK-84-L7 x) HK-89-L HK-89-L x) = uusinta-analyysi 4 Kaikki analysoidut lohkareet muistuttivat silmämääräisesti tarkasteltuna toisiaan, mutta aihelohkareen arvometallipitoisuudet olivat aivan toista luokkaa kuin vertailulohkareiden. Geokemialliset moreenitutkimukset Moreeninäytteenotto tehtiin pohjanäytteenottona Cobra-kalustolla kevättalvella Näytepisteitä otettiin yhteensä 195 kpl. Perusnäytteenotto tehtiin 100 m :n linjavälillä ja 25 m :n pistevälillä, mutta kallionappien perusteella mielenkiintoisissa paikoissa tehtiin tihennyksiä. Terän kärkeen jäänyt kallionappi on tutkittu erikseen, mutta muutoin jokainen näyte on jauhettu kokonaan analyysia varten. Korkeimmat yksittäiset metallipitoisuudet moreenissa aihelohkareen perusteella tärkeiden komponenttien osalta ovat seuraavat : kulta 63 ppb, hopea 2.5 ppm, kupari 1868 ppm. Aihelohkareen edessä olevan Kolkonjärven lahden pohjaan tuli heikko, mutta selväpiirteinen anomalia-alue (kuva 2), jossa kullan lisäksi myös muiden analysoitujen metallien pitoisuudet kohosivat. Kallionappien perusteella alueen pääasiallisin kivilaji on vaihtelevasti muuttunut intermediäärinen vulkaniitti, jota leikkaa osin pegmatiittinen punainen graniitti. Kuvan 2 Auanomalia-alueen NW-kärjestä saatiin lisäksi nappeja karkeammasta granaattipitoisesta kiillegneissistä, jossa oli aihelohkareen tyyppisiä kuparikiisupitoisia kvartsijuonia. Napeista tehtiin 13 kpl kiillotettuja ohuthieitä (Ku , ), jotka tutkittiin. Kolmessa näytteessä tavattiin kultarakeita, mutta näytteet on otettu eri puolilta tutkimusaluetta.

6

7 6 Kairausreikien sijainti näkyy kuvassa 2 ja reikien tekniset tiedot on esitetty taulukossa 2. Taulukko 2. Luettelo syväkairausrei'istä. Reikä X-koord Y-koord Suunta/ lähtök. Pituus (m) Maakair (m) / / / / / / Yhteensä Vesialueella sijaitsevien reikien suojaputket poistetiin, mutta reiässä 497 on suojaputki paikallaan, koska siitä otetaan vettä huviloille. Tarkempi kairausten raportointi löytyy liittyyaineistosta ja piirretyt kairausprofiilit liitteistä 1-4. Kemialliset analyysit Raporttia koskevasta aineistosta on tehty kemiallisia analyysejä yhteensä 254 kpl, joista on erittely taulukossa 3. Taulukko 3. Kolkonjärven tutkimusten kemialliset analyysit. Lohkareet Moreeni Syväkairaus Kpl Cu x x x Co x x x Ni Zn x x x x Pb x x x As S x x x Ag x x x Au x x x

8 7 Analyysit on tehty muutoin GTK :n Kuopion laboratoriossa, mutta aihelohkareen ensimmäinen analyysi tehtiin Espoossa. Perusmetallit (Cu, Co, Ni, Zn, Pb) ja Ag on analysoitu AAS :llä (511A), S Lecolla (810L) ja Au GAAS :llä (519U). Aihelohkareen As on analysoitu Espoossa XRF :llä sekä Au ja Ag dokimastisesti. Kaikissa malminäytteissä on ollut normaali esikäsittely. Myös moreeninäytteet on liuotettu kuningasveteen. Kulta-analyyseissä on käytetty normaalisti 3 g :n punnitusta, mutta eräiden näytteiden (M ja ) tarkistusanalyyseissä on käytetty 20 g :n punnitusta (522U). Mineralogiset tutkimukset Mineralogisia tutkimuksia on tehty vain mikroskoopilla kiillotetuista ohuthieistä. Hieitä on tehty kaikkiaan 32 kpl, joista yksi on aihelohkareesta, 13 moreeninäytteiden kallionapeista ja loput 18 kairansydämistä. TUTKIMUSKOHTEEN GEOLOGIA Tässä raportissa en selosta ympäristön geologiaa, koska siitä on runsaasti kuvauksia mm. johdannossa mainituissa raporteissa. Käsitys tutkimuskohteen geologiasta perustuu Pirilän tutkimusten yhteydessä tehtyyn geologiseen kartoitukseen (v ), jonka tulokset on nähtävissä kuvassa 3, sekä kohteessa tehtyihin moreenitutkimuksiin ja syväkairaukseen. Kivilajiyksiköt Tutkimuskohde sijaitsee Osikonmäki-tyyppisen granitoidin ja vulkaniittien kontaktialueella (kuva 3). Vulkaniittikerrokset kaatuvat loivasti (n. 200) koilliseen. Reiällä 497 oli tarkoitus selvittää vulkaniittien ja granitoidin keskinäinen asema. Tulosten perusteella näyttää siltä, että kontakti kivilajien välillä on vaiheittainen ja pegmatiittien pirstoma. Granitoidi painuu kuitenkin selvästi vulkaniittien alle eikä nouse ylös kuten aikaisemmin on oletettu. Granitoidi tulisi siis Tuusmäki- Kolkonranta -alueella kulminaatiokohdassa näkyviin ja painuisi alaspäin kohti Pirilää, mikä lisää vaihtoehtoja Pirilän malmin genetiikkaan.

9 8 Intermediäärisestä metavulkaniitista on käytetty kairausten raportoinnissa paikoin nimiä sarvivälkegneissi tai biotiittigneissi, mutta ne on merkitty reikäprofiileissa (ks. liitteet) samalla symbolilla korostamaan kivilajien samaa alkuperää. Happamesta variantista on käytetty nimeä biotiittiserisiittiliuske, koska on epävarmaa, onko kyseessä täysin muuttunut intermediäärinen vulkaniitti vai todella happamampi välikerros. Vulkaniiteissa on välikerroksina peliittinen karkea gneissi, josta on käytetty nimeä biotiittigranaattigneissi. Vulkaniittien alle painuva granitoidi muistuttaa ulkonäöltään Osikonmäen tonaliittia ja alueella on runsaasti leikkaavia graniitti- ja pegmatiittijuonia, jotka on rinnastettavissa Pirilän graniittiin. Kivilajikuvaus Intermediäärinen metavulkaniitti tai sarvivälkegneissi on raitaista ja paikoin näkyy selvästi sarvivälkeporfyroblasteja. Päämineraaleina on plagioklaasi, vihreä sarvivälke, kvartsi ja biotiitti sekä yleisinä aksessorisina mineraaleina titaniitti, opaakki, apatiitti, zirkoni ja kloriitti. Paikoin on punertavia (biotiitti + serisiitti), kapeita hiertosaumoja ja kvartsijuonia, jolloin esiintyy myös karsimineraaleja (karbonaatti, tremoliitti). Graniittiutuminen on yleistä. Kairanrei'issä alaspäin mentäessä näyttäisi kiven mafisuus lisääntyvän. Edellisistä biotiittiutumalla on syntynyt biotiittigneissiksi kutsuttu kivi, jossa sarvivälkkeen tilalla on biotiitti ja paikoin on satunnaisesti granaattia. On mahdollista, että biotiittiserisiittiliuske on vielä pidemmälle menneen muuttumisen tulosta. Päämineraaleina on plagioklaasi, biotiitti, kvartsi, serisiitti ja toisinaan myös opaakki. Aksessorisesti esiintyy kloriittia, apatiittia, zirkonia ja paikoin vaaleata amfibolia (tremoliitti). Tyypillistä liuskeelle on myös kvartsisilmien esiintyminen. Biotiittigranaattigneissi eroaa selvästi edellisistä kivilajeista suonigneissimäisen ulkoasunsa ja mineralogiansa puolesta.

10 9 500m Granite Tonalite Komatiites and pegmatite Intermediate and mafic volcanics Feisic volcanics Kuva 3. Tutkimusalueen (1.) sijainti Pirilän jakson geologisella kartalla. Kartta on esitetty Makkosen ja Ekdahlin (1988) mukaan. Iron formation Mica schist Gold occurrence -X- Anticline Syncline

11 1 0 Päämineraaleina on plagioklaasi, biotiitti, kvartsi ja kalimaasälpä. Yleisesti esiintyy granaattiporfyroblasteja ja paikoin myös sillimaniittia. Malmimineraaleja on selvästi vähemmän kuin metavulkaniiteissa. Tuusmäen granitoidi on tällä kohtaa koostumukseltaan granodioriittinen, jolloin päämineraaleina on plagioklaasi, kvartsi, biotiitti ja kalimaasälpä. Aksessorisesti esiintyy sarvivälkettä, diopsidia, epidoottia, karbonaattia, titaniittia, apatiittia ja zirkonia. Kalimaasälpä on kivessä ilmeisesti kuitenkin graniittiutumisen seurausta. Malmigeologiaa Aihelohkareen malmimineraalit ovat karkeudeltaan vaihtelevana pirotteena siten, että eniten malmimineraaleja on voimakkaasti kvartsiutuneessa osassa biotiittigneissiä. Malmimineraalien osuus kivestä on n % ja päämineraaleina on kupari- ja magneettikiisua. Falertsia ja ilmeniittiä on myös suhteellisen runsaasti. Sinkkivälkettä on paikoin sulkeumina (tähtikuviot) kuparikiisussa ja markasiittia magneettikiisun muuttumistuloksena. Joitakin omamuotoisia arseenikiisurakeitakin löytyy hieestä, mutta niissä ei ole kultasulkeumia. Bi-mineraalit, hopea ja kulta muodostavat silikaattirakeiden väliin raejonoja. Samoissa välitiloissa on usein falertsia. Hopeaa on vähän sulkeumina kuparikiisussakin. Suurimmat hopea- ja kultarakeet ovat läpimitaltaan mm :n luokkaa. Kairansydämissä näkyi kahdentyyppistä kiisuuntumaa : rikkikiisuvaltainen hieno pirote biotiittiserisiittiliuskeessa ja kvartsijuoniin liittyvä kuparikiisupirote. Edellisessä tyypissä opaakin määrä on 10 % :n luokkaa ja horisontin paksuus 3-4 m. Opaakkimineraaleina on rikkikiisua, ilmeniittiä, magneettikiisua ja hieman kuparikiisua. Kvartsi- ja kvartsidiopsidijuoniin liittyvä malmimineraaliseurue muistuttaa muuten aihelohkareen seuruetta, mutta falertsi ja metallinen hopea puuttuvat. Kultarakeet ovat kuitenkin väriltään suhteellisen vaaleita, joten niissä on korkeahko hopeapitoisuus. Bi-mineraalit ja kulta muodostavat tyypillisesti raejonoja silikaattirakeiden väleihin ja suurimmat kultarakeet ovat läpimitaltaan n mm.

12 1 1 Kultapitoinen kiisuuntumatyyppi liittyy kiinteästi kiven kvartsiutumiseen. Ko. horisontit ovat kapeita (n. 10 cm :n luokkaa), joten niillä ei ole malmimielessä merkitystä. Kvartsijuonet ovat kuitenkin vulkaniittikerroksien suuntaisia, joten on mahdollista, että nuoremmat deformaatiot olisivat rikastaneet kultaa paikallisesti. Taulukko 4. Kolkonrannan kairausten parhaat kultalävistykset. Reikä m Cu (ppm) Ag (ppm) Au (ppb) R R Kolkonrannan kairauksissa ei tavattu yhtään malmilävistystä (taulukko 4) eivätkä kultapitoisuudet nousseet lähellekään aihelohkareen pitoisuuksia. Pitoisuudet ja metallisuhteet vastaavat kuitenkin hyvin muita taulukon 1 lohkareita. On tosin mainittava, että esimerkiksi reiästä 496 on otettu hienäyte, jossa hieen perusteella on varmasti useita ppm :iä kultaa. Näyte on kohdasta m, jossa analyysin perusteella kultapitoisuus on 100 ppb :n luokkaa (taulukko 4). Ilmeisesti kultaa on vain näytteen n. 5 cm leveässä kvartsiutuneessa osassa. Yhteenveto ja aiheen arviointi Vuonna 1984 löydetyn hyvän malmilohkareen ympäristössä suoritettiin perinteisin menetelmin lohkare-etsintää, moreenigeokemiallisia tutkimuksia, geofysikaalisia maastomittauksia ja syväkairauksia. Vaikka aihelohkaretta vastaavia kultapitoisuuksia ei kairauksilla löydettykään, suurella todennäköisyydellä aihelohkare on peräisin tutkitulta alueelta. Perustelen väitettä seuraavasti : 1. Litteän, kulmikkaan muotonsa perusteella aihelohkare on lyhytmatkainen,

13 Ainut selvärajainen, monimetallinen moreenianomalia osuu ko. alueelle, 3. Hietutkimusten perusteella kairausnäytteistä löytyi aihelohkareeseen verrattava silikaatti- ja malmimineraaliassosiaatio, 4. Aihelohkareen tavoin kulta on rikastunut kairausnäytteissä kapeisiin kvartsiutuneisiin kohtiin. Raportissa selostettujen tutkimusten perusteella aiheen malmipotentiaali jää heikoksi. Kultaa esiintyy vain kapeissa kuparikiisupitoisissa kvartsijuonissa. Koska kultapitoisia kvartsijuonia on vain satunnaisesti, keskipitoisuudet jäävät alhaisiksi. Vain F3-poimujen harjat ja akselitasot saattaisivat olla rakenteellisesti tarpeeksi otollisia kohtia (vrt. Pirilä) kultapitoisten kvartsijuonten tihentymille. Kairaukset osoittivat myös sen, että Osikonmäki-tyyppinen granitoidi painuu vulkaniittien alle kohti pohjoista. On siis mahdollista, että kulta on peräisin granitoidista ja mobiloitunut tällä suhteellisen korkean metamorfoosiasteen alueella hydrotermisiin kvartsija kvartsidiopsidijuoniin. Olavi Kontoniemi Geologi

14 1 3 KIRJALLISUUS Kontoniemi, 0., Osikonmäen kulta-aiheen tutkimukset Rantasalmella vuosina GTK, malmiosasto, raportti M19/3233/-90/1/10. Lestinen, P., Kolkonjärven alueen geokemialliset tutkimukset vuosina GTK, geokemian osasto, raportti S/41/3233/1/1989. Makkonen, H., Pirilän kultaesiintymän tutkimukset vuosina GTK, malmiosasto, raportti M19/3233/-86/1/10. Makkonen, H., Tutkimustyöselostus Rantasalmen kunnassa valtausalueilla Pirilä 2 ja 3, kaiv.rek.n :o 3282/1-2, suoritetuista tutkimuksista. GTK, malmiosasto, raportti M06/3233/-86/1/10. Makkonen, H., Tutkimustyöselostus Rantasalmen ja Juvan kunnassa valtausalueilla Hakojärvi 1 ja 2, kaiv.rek.n :o 3681/1-2 sekä valtausalueilla Ratosuo 1 ja 2, kaiv.rek.- n :o 3744/1-2, suoritetuista tutkimuksista. GTK, malmiosasto, raportti M06/3233/-87/1/10. Makkonen, H., Vuotsinsuon malmitutkimukset Joroisten ja Rantasalmen kunnissa GTK, malmiosasto, raportti M19/3233/-89/1/10. Makkonen, H. and Ekdahl, E., Petrology and structure of the early Proterozoic Pirilä gold deposit in southeastern Finland. Bull. Geol. Soc. Finland 60, Part 1, Pekkarinen, J., Selostus Juvan tutkimusprojektin malmitutkimuksista vuosina GTL, malmiosasto, raportti M19/3231/-72/1/10.

15 1 4 LIITTEET 1. Kairanreikäprofiilit R492 ja R494 ; 1 : Kairanreikäprofiili R493 ; 1 : Kairanreikäprofiilit R495 ja R496 ; : Kairanreikäprofiili R497 ; 1 :1250 LIITTYY 1. Geofysikaaliset kartat : Q28.41/ /1989 ; 1 :4000 Q28.42/ /1989 ; 1 : Geokemialliset kartat : M35.2/3233/90/Cu ; 1 :2000 ja 1 :1000 /Co ; 1 :2000 ja 1 :1000 /Pb ; 1 :2000 ja 1 :1000 /Zn ; 1 :2000 ja 1 :1000 /Ag ; 1 :2000 ja 1 :1000 /Au ; 1 :2000 ja 1 : Syväkairausraportit : M19/52.5/3233/90/R492 - R Kairanreikäprofiilit ryhmiteltynä elementteihin seuraavasti : M/52.7/3233/-90/R492, R494 ; 1 :500 M/52.7/3233/-90/R493 ; 1 :500 M/52.7/3233/-90/R495, R496 ; 1 :500 M/52.7/3233/-90/R497 ; 1 : Lohkarehavainnot 6. Kemialliset analyysit : - lohkareet Ra 4429/84 RF 2086/84 M M moreeni M kairaus M M

16 15 7. Kiillotetut ohuthieet : (32 kpl) Ku 09873, Ku , Ku , Ku , Ku , Ku

17 Liite a n RUNKO X-KOOR Y-KOOR Z-KOOR SKU KKU R492 S9' ass I 'l l IV I I,.- :I MAATA 1 : :I IDTIIflI9NC UNI.RAMI1TTE RH IMTNMMr14... N5N MrrAVUUCANI1TTI Fni ICTIITTIORANAATTIaNSIUSE R192 R191 0 t n r 0 In 0 N I- 0lm rr \ \ M/62.7/3233/-9O/Rh9 l 00 M/52.7/3233/-9O/Rk92 Ol 0) II 0 i GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS MALMI 1 :1000 Kn t5o. i GL- RANTASALMI I 1 sa,nns KAIRAUS N N M Ill \\ n n NN In u) F E

18 Liite 2. IZ RUNKO X-KOOR Y-KOOR Z-KOOR SKU KKU R453 ~78.2,115 srso.zzo 80. Z25 se I TTTI VaTTR MAATA ECH I.'.) ~11TT1 1 0T11TTIYNtis1 I DTI1TT(Wis11TTILIUSKt FCFJ 1 MT7o1 IC I AQn INGN MaTAVULKAN 1 1 TT I II 1 at11ttiw ANfATTlantlstl MI. O 10 n m In 0) 4- O M/52.7/3233/-9O/Rh93 0) å ar1t 1s0 GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS MALMI 1 :1000 K~- Oluv. RANTASALMI --I- KAIRAUS 2T.O E 325E as 0 1 N) to N N) N N U) F

19 Liite 3. 0 m RUNKO X-KOOR Y-KOOR Z-KOOR SKU KKU fl1b6 BB18.2l6 555.l10 BB. 22B 09 M188 BIlO BB. 225 Bl 17 1 VBTTA I ~ a MAATA I~~~I INTBMMBOIAARINBN MBTAVULKANIITTI BIOTIITTIBBMIBIITTILIUBKB I~~ii BIOTIITTIBRANAATTIBNBIBBI BRANIITTIr[SMATIITTI BAMVIVALKLeNBlfml SUOTIITTIBNBIBBI R4SG M4BG m I m 1 O r m 0 u r m In CO O) (T) It r M/52.7/3233/-90/Rh96 M/52.7/3233/-90/R495 \ \ 0 0 0) 0 m ~ calm+am GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS MALM 1 1 :1000 RANTASALMI OLBV~ KBM,m..mm~ i KA I RAUS 0, OS 0 WI In ION) NN NI M \ \ n n NN In In \ \ L L

20 Liite 4 ; RUNKO X-KOOR Y_ ICOOR 2-K~ sai KKU RTfi Sr..an E6M.,,. tai. an lc NAATA LJ in,.,niam, nw nynv,zaan11t1 O ~ANIITIMluT T, Tu.ALI ITI 11/52.7/3233/-90/R991 GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS E MALM 1 : sala Ilo RAnrwsALn i KO1~ `~' Le" KAIRAU5 2E.o E 626E 05 13