' Geoanalytical Laboratory

Transkriptio

1 0 outokurnpu research ' Geoanalytical Laboratory RAPORTTI 073/Kylylahti, mineralogia/tah,pms/1994 Proj. no KYLYLAHDEN VASARAKANKAAN NAYTTEIDEN KEMIALLINEN JA MINERALOGINEN TUTKIMUS Timo Huhtelin Pentti Sotka Geoanalyyttinen laboratorio Veikko Palosaari Laboratoriojohtaja JAKELU Outokumpu Finnmines 1 T Korkalo, L Pekkarinen (2 kpl) Geoanalyyttinen laboratorio 1 T Huhtelin, Arkisto Osoite Address Karjalankatu OUTOKUMPU Post~osoite Mailing address Puhelin Telephone Telefax P.0 Box 74 Nat Nat EI0 FIN OUTOKUMPU Int Int FINLAND

2 m research O U ~ O ~ U ~ ~ U Geoanalyyttinen laboratorio 073/Kylylahti,rnineralogialTAH,PMSI1994 T. Huhtelin & P. Sotka I - T. Huhtelin (1994) Julkaisematon raportti, Geoanalyyttinen laboratorio, Outokumpu Research Oy. Kesäkuu Outokumpu Research Oy:n Geoanalyyttisessa laboratoriossa tutkittiin 0MF:n toimeksiannosta kahdeksan Kylylahden Vasarakankaan "pintamalmin" kairasydännäytettä rei'istä OKU-856 (2 kpl) ja OKU-867 (6 kpl). Tutkimuksessa keskityttiin sulfidimineraalien koostumuksen ja esiintymistavan määrittämiseen. Lisäksi tehtiin arvio Co:n jakaumasta. Näytteistä yksi on mineralisaatiotyypiltään magneettikiisuvaltainen muiden naytteiden ollessa rikkikiisuvaltaisia. Mineralisaatio on kaikissa naytteissa semimassivinen/massiivinen. Tutkimusnäytteet ovat Cu-Comalmia, jossa Cu-pitoisuus vaihtelee valilla % ja Co-pitoisuus valilla %. Näytteiden Aspitoisuus on valilla %. Sulfidifaasin Co-pitoisuus on keskirnaarin 1.2%, ollen näin korkeampi mitä aiemmissa tutkimuksissa on todettu "syvämalmin" osalta ( % Co). Nayte OKU (FEKMA) edustaa magneettikiisuvaltaista mineralisaatiota. Nayte sisaltaa 57.6 p-% magneettikiisua, 6.1 p-% rikkikiisua, 1.9 p-% kuparikiisua, 1.7 p-% sinkkivälkettä, 1.28 p-% kobolttipentlandiittia ja 0.06 p-% kobolttihohdetta. Saman reiän näyte OKU (SKCLIKMA) sisaltaa edellistä enemmän rikkikiisua (34.2 p-%) ja kuparikiisua (3.0 p-%). Reian OKU-867 tutkimusnäytteissä (SKCUKMA) rikkikiisu on hallitseva sulfidi, sen laskennallisen osuuden vaihdellessa valilla p-%. Kuparikiisun ja magneettikiisun laskennalliset osuudet vaihtelevat valilla p-% CUK ja p-% FEK. Kobolttipentlandiitin määrä on korkeimmillaan p-%. Reian kolme alinta tutkimusnäytettä sisältävät p-% kobolttihohdetta. Magneettikiisun Co-pitoisuus vaihtelee näytteittäin valilla %, korkeimman pitoisuuden ollessa FEKvaltaisessa näytteessä OKU Rikkikiisun Co-pitoisuus on merkittävä. Näytteen OKU rikkikiisu sisaltaa 1.55% Co ja alhaisin rikkikiisun Co-keskipitoisuus (0.21 % Co) esiintyy näytteessä OKU Reian OKU-867 naytteissa rikkikiisu sisaltaa keskirnaarin on 1.61 % Co. Kobolttipentlandiitin keskikoostumus vaihtelee enimmäkseen valilla 40-43% Co, % Ni, % Fe ja 33% S. Kobolttihohteen keskikoostumus on: 29.05% Co, 0.10% Ni, 9.85% Fe, 33.09% As ja 28.00% S. Sinkkivälke sisaltaa kaikki analyysit huomioiden noin 0.6% Co. Koboltin keskiarvojakauma (kaikki tutkimusnäytteet) on: 76% rikkikiisussa, 13% Co-pentlandiitissa, 8% kobolttihohteessa, 2.2% magneettikiisussa ja 0.9% sinkkivälkkeessä. "Syvärnalmissa" Co-pentlandiitin osuus Co-kantajana on merkittävämpi kuin nyt tutkitussa mineralisaation osassa. Ko. rikkikiisuvaltaisesta malmityypistä johtuen Co-rikasteeseen on, kunnollisen Co-saannin saavuttamiseksi, vaahdotettava rikkikiisu, Co-pentlandiitti ja kobolttihohde. Mikäli malmi on keskimäärin tutkittujen naytteiden kaltaista, voidaan odottaa maksimissaan n. 1.7%:n Co-rikastetta. Korkeampipitoisia rikasteita voitaisiin tuottaa magneettikiisuvaltaisista malmityypeistä, joissa Co-pentlandiitti olisi hallitseva Co-kantaja. Avainsanat: Kylylahti, Cu-Co-mineralisaatio, rikkikiisu, kobolttipentlandiitti, kobolttihohde, koboltin jakauma.

3 m 0utokumpu research Geoanalyyttinen laboratorio 073/Kylylahti.mineralogia/TAH. PMSl1994 T. Huhtelin & P. Sotka ii. JOHDANTO... 1 NAYTTEIDEN KEMIALLINEN KOOS-I-LIMUS... 2 Paakomponentit... 2 Sulfidiset alkuaineet ja hivenalkuaineet... 2 MALMITYYPIT JA MINERAALIEN ESIINTYMINEN... 3 Magneettikiisuvaltainen malmityppi... 3 Rikkikiisuvaltainen malmityyppi... 3 MINERAALIEN KOOSTUMUS... 5 NAYTTEIDEN LASKENNALLINEN MINERAALIKOOS~-LIMUS Näytteiden mineraalikoostumus... 6 Sulfidifaasin koostumus... 6 Koboltin jakauma... 6 YHTEENVETO... 7 VIITTEET... 9

4 m research O U ~ O ~ U ~ ~ U Geoanalyyttinen laboratorio 073/Kylylahti,mineralogia/TAH,PMS/1994 T. Huhtelin & P. Sotka JOHDANTO Outokumpu Research Oy:n Geoanalyyttisessd laboratoriossa tutkittiin kahdeksan Kylylahden Vasarakankaan mineralisaation naytetta. Tutkimuksessa keskityttiin sulfidimineraalien koostumuksen ja esiintymistavan määrittämiseen. Lisaksi tehtiin arvio Co:n jakaumasta. Työn toimeksiantajana on Outokumpu Finnmines Oy. Tutkimuksessa oli mukana kahdeksan kairasydänpalaa. Kaksi naytetta edusti reian OKU-856 Iävistystä ja kuusi reiassä OKU-867 tavattua mineralisaatiota. Näytepalat on otettu analyysipatkistä, joiden pituudet vaihtelevat välillä m. Jäljempänä näytteet ja niitä vastaavat analyysit on yksinkertaistamisen vuoksi nimetty hienäytteenottosyvyyden perusteella. Näyteluettelo analyysinumeroineen, näytesyvyyksineen ja mineraaleineen on esitetty taulukossa 1. Naytteet on analysoitu Philips PW 1400 XRF-analysaattorilla käyttäen RRFPO-korjausohjelmaa (Ala-Vainio, 1986). Typpihappoliuotuksella ( + AAS) näytteistä on analysoitu Ni, Cu, Co, Zn, Pb ja Fe. Kaikkien naytteiden Ag-pitoisuus ja reian OKU- 867 naytteiden Au-pitoisuus on määritetty AAS:lla. Naytteet analysoitiin myös bromimetanoliliuotuksella (+AAS) (ionit Ni, Co, Fe ja As; arseenin analysoinnissa kaytettiin GAAS:ia). Rikki on määritetty Leco-analysaattorilla. Jokaisesta naytepalasta preparoitiin pintahie sulfidien tutkimista varten. Mikroskopoinnin yhteydessä valittiin viisi pintahiettä sulfidimineraalien mikroanalyysimäärityksiä varten. Lisaksi otettiin sarja valokuvia mineraalien esiintymistavan havainnollistamiseksi. Näytteiden laskennallinen mineraalikoostumus määritettiin massataseyhtälöillä iteroiden käyttämällä naytteiden analyysituloksia ja mineraalien mikroanalyyseja (kuparikiisun osalta kaytettiin mineraalin stökiömetrista koostumusta). Koboltin jakauma-arvio perustuu naytteiden analyysituloksiin, mineraalien koostumuksiin ja naytteiden laskennallisiin mineraalikoostumuksiin.

5 research O U ~ O ~ U ~ ~ U Geoanalyyttinen laboratorio m 073/Kylylahti,mineralogialTAH,PMSI1994 T. Huhtelin & P. Sotka NAYTTEIDEN KEMIALLINEN KOOSTUMUS 4.1 Paakomponentit Reian OKU-856 kahdessa näytteessä pääkomponenttien osuus on seuraava: SiO, %, FeOtot %, MgO %, CaO % ja CO, % (reian ylempi näyte ( m) ensiksi mainittuna). Reian OKU-867 naytteissa Si0,-pitoisuus vaihtelee valilla %, ollen korkein reian alimmassa näytteessä. FeOtot vaihtelee valilla %. Ylimmällä naytteellä (232.50m) ovat korkeimmat AI,O, ja MgO -pitoisuudet (molemmat noin 1.4%). Muissa naytteissa Al,O,-pitoisuus on 5 0.2% ja MgO-pitoisuus %. Myös kaliumin ja kalsiumin pitoisuudet ovat korkeimmat reian ylimmässä näytteessä (kaikki kuitenkin alle 1 %). 4.2 Sulfidiset alkuaineet ja hivenalkuaineet Näytteet sisältävät %Cu ja %Zn. Typpihappoliukoisen koboltin osuus on % (aritmeettinen k.a %]. Yli 0.8% Co-pitoisuuksia tavataan reian OKU-867 neljässä alimmassa tutkimusnäytteessä. Bromimetanoliliukoisen koboltin osuus on huomattavasti alhaisempi ( %;aritmeettinen k.a %). Korkein pitoisuus esiintyy FEKMA-näytteessä OKU Huom: HN0,-liuotus antaa ns. näytteen "totaalin", kun taas Br-MeOH -liuotuksessa liukenee FEK:n ja C0P:n lisäksi vain noin 7% rikkikiisusta ja osa kobolttihohteesta. Typpihappoliuotuksella (HNO, + AAS) saadun Ni:n maara vaihtelee valilla % aritmeettisen keskiarvon ollessa 0.09% (taulukko 3). Ni-pitoisuus on korkein magneettikiisuvaltaisessa naytteessä OKU Bromimetanoliliuotuksella (Br-MeOH +AAS) Ni-pitoisuus vaihtelee valilla %aritmeettisen keskiarvon ollessa 0.07%. XRF-menetelmällä analysoitu kokonaisnikkeli vaihtelee valilla %. Typpihappoliukoisen ja Br-MeOH-liukoisen raudan keskimääräiset pitoisuudet ovat vastaavassa järjestyksessä 21.4% Fe ja 10.7% Fe. Lyijyn maara naytteissa on muutamia kymmeniä ppm:ia. Grafiittiuunilla maäritetyn arseenin pitoisuus (Br- MeOH + GAAS) on varsin alhainen, vaihdellen valilla ppm. Kultapitoisuus on maaritetty reian OKU-867 naytteistä ja vaihtelee valilla ppm. Hopeapitoisuus vaihtelee valilla ppm (aritm. keskiarvot 1.0 ppm Au (OKU-867) ja 8.5 ppm Ag (kaikki näytteet)). Hivenalkuaineiden pitoisuudet ovat alhaisia kaikissa tutkituissa naytteissa.

6 outokum pu research Geoanalyyttinen laboratorio 073/Kylylahti,mineralogialTAH,PMS/1994 T. Huhtelin & P. Sotka MALMITYYPIT JA MINERAAI-IEN ESIINTYMINEN 5.1 Magneettikiisuvaltainen malmityyppi Kairareikäraportoinnissamagneettikiisuvaltaisestamineralisaatiotyypistäon käytetty lyhennettä FEKMA. Nayte OKU edustaa tätä tyyppiä. Tarkeimmat sulfidit ovat magneettikiisu, Co-pentlandiitti ja rikkikiisu. Magneettikiisu on enimmakseen karkearakeista (satoja pm). Muut sulfidit esiintyvat yleensa magneettikiisun yhteydessa. Magneettikiisu sisaltaa myös harmesulkeumia. Copentlandiitti esiintyy pääasiassa vierasmuotoisina rakeina magneettikiisussa, mutta myös pentlandiitin suotamalamelleja "liekkejä" esiintyy magneettikiisussa. Varsinaisten COP-rakeiden koko on luokkaa pm. Rikkikiisu esiintyy keskim. 100 pm omamuotoisina rakeina enimmakseen magneettikiisussa. Kuparikiisun keskimäärainen raekoko on noin 50 pm. Se voi esiintyä sulkeumina FEK:ssa, FEK:n reunoilla tai omina rakeinaan harmeen yhteydessa. Kobolttihohdetta tavataan magneettikiisusta omamuotoisina rakeina, joiden raekoko on noin pm (kuvat 1-2, 20). Sinkkivälkettä tavataan paikoin magneettikiisun ja kuparikiisun yhteydessa pm vierasmuotoisina rakeina. 5.2 Rikkikiisuvaltainen malmityyppi Nayte OKU ja kaikki reiän OKU-867 tutkimusnäytteet kuuluvat rikkikiisuvaltaiseen mineralisaatiotyyppiin. Kaikissa tämän tyypin näytteissä yleisimmat sulfidit ovat rikkikiisu, kuparikiisu, magneettikiisu ja sinkkivalke. OKU : Tarkeimmat sulfidit ovat rikkikiisu ja kuparikiisu. Rikkikiisulla on vaihteleva raekoko, kymmenistä mikroneista useisiin satoihin pm:n (keskikim pm). Se muodostaa tiiviitä raekasaumia, joissa polygonisten rakeiden koko on pieni (noin 100 pm). Lisäksi tavataan rikkikiisua erillisinä, (osittain) omamuotoisina rakeina, joiden koko on yleensa ~m (kuva 3). Kuparikiisun ja magneettikiisun raekoko vaihtelee alle 100pm:sta noin 300pm:iin ollen keskimäärin 100pm. Ne esiintyvat yhteenkasvettumina, joko rikkikiisun yhteydessa tai harmeiden valitiloissa (kuva 4). Kuparikiisu esiintyy paikoin hienorakeisena SK-raekasaurnissa niiden välitiloissa. Sinkkivälketta tavataan CUK:n ja FEK:n yhteydestä sen raekoon ollessa yleensa alle 1 OOpm. Linneiittiryhmään kuuluvaa violariittia tavattiin aksessorisena kuparikiisun reunoilta (kuva 17). Hieleikkeesta ei tavattu kobolttipentlandiittia. OKU : Rikkikiisu on hallitseva sulfidi. Sen raekoko on erittäin vaihteleva, hienorakeisesta noin 1 mm:iin. Rakeet ovat osittain omamuotoisia muodostaen raekasaumia. Paikoin karkeammat rakeet ovat deformoituneita (rikkoutuneina lohkoiksi), kuparikiisun ja magneettikiisun esiintyessä raontaytteinä (kuva 5). Kuparikiisu, magneettikiisu ja sinkkivalke esiintyvat hieessä "perusmassana" muodostaen kompleksisia yhteenkasvettumia (esim. ZNS sisaltaa n. 10 pm CUK-pisaroita sulkeumina, ja päinvastoin), ja ymparöiden osaa rikkikiisusta (kuva 6). Näiden sulfidien raekoko vaihtelee pienirakeisesta karkeaan (jopa muutamaan mm:iin). OKU : Nayte on edellisen kaltainen. Rikkikiisun raekoko vaihtelee, osittain omamuotoisten, karkeiden SK-rakeiden ollessa hallitsevia, Rakeet ovat

7 = research O U ~ O ~ U ~ ~ U Geoanalyyttinen laboratorio 073/Kylylahti,rnineralogialTAH,PMS/1994 T. Huhtelin & P. Sotka deformoituneet, magneettikiisun ja kuparikiisun ollessa raontaytteinä (kuva 7). Magneettikiisun yhteydessa esiintyy kobolttipentlandiittia, jonka raekoko vaihtelee välillä pm (keskim. 50 pm; kuva 8). Sinkkivalkkeen määrä on pieni, useimpien rakeiden esiintyessä noin 100 pm sulkeumina kuparikiisussa ja magneettikiisussa. OKU : Rikkikiisun raekoko vaihtelee jälleen hienorakeisesta karkeaan (jopa 2 mm), keskimaaraisen raekoon ollessa noin pm. Osittain omamuotoiset rakeet eivät ole deformoituneita tassa naytteessa. Kuparikiisu, magneettikiisu ja sinkkivälke muodostavat yhteenkasvettumia, sulkien osan SK:sta sisäänsä (kuva 9). Niiden raekoko on enimmakseen luokkaa mm. Paikoin ne esiintyvat pienirakeisina sulkeumina toistensa sisässä (kuva 10). Kobolttipentlandiitti esiintyy pääasiassa magneettikiisun yhteydessa, keskimaaraisen raekoon ollessa 50-1 OOpm (karkeimmat rakeet noin 200pm). OKU : Rikkikiisun raekoko on myös tassa naytteessa vaihteleva. Karkeimmat rakeet ovat rikkoutuneet kuparikiisun täyttäessä murtumarakoja. Kuparikiisu esiintyy sulfidikasaumissa jälleen "perusmassana" sulkien muita mineraaleja (kuva 1 1 ). Magneettikiisu esiintyy kuparikiisussa keskim. 200 pm:n sulkeumina, ja paikoin SK:n murtumaraoissa juonina. Noin pm Co-pentlandiittirakeita tavataan sulkeumina magneettikiisusta (kuva 12). Hieestä tavattiin noin pm:n kobolttihohderakeita, jotka esiintyvat osittain omamuotoisina rakeina muiden sulfidien yhteydessa. Näytteestä löytyi myös elektrumirakeita (semikvantitatiivisen analyysin mukaan koostumus 30-40% Ag, 60-70% Au). IVe esiintyvat raekasaumana borniitissa, joka yhdessä sita reunustavien rikkikiisu- ja sinkkivalkerakeiden kanssa on kuparikiisun sulkemaa (kuva 181. OKU : Rikkikiisun raekoko vaihtelee alle 1OOpm:stä useisiin millimetreihin, rakeiden ollessa useimmiten osittain omamuotoisia. Ne muodostavat raekasaumia tai esiintyvat erillisinä rakeina. Kuparikiisua esiintyy pieninä rakeina rikkikiisurakeiden valitiloissa, mutta myös laajoina (useita mm) "kenttina", joissa muut sulfidit ja muutamat harmerakeet esiintyvat sulkeumina (kuva 13). Magneettikiisua ja sinkkivälkettä tavataan kuparikiisun yhteydestä, niiden keskimaaraisen raekoon ollessa noin pm. Magneettikiisun yhteydessa esiintyy paikoin noin pm:n Co-pentlandiittirakeita, yhden niistä sisältäessä noin 30 pm:n kobolttihohderakeita sulkeumina (Huom: laskennallisesti kairasydanpatkaan ei saatu Co-pentlandiittia, vaikka sita hienaytteestä tavattiin; vrt luku 7). OKU : Yleisimmat sulfidit ovat myös tassa naytteessa rikkikiisu, kuparikiisu ja magneettikiisu. Niiden lisäksi tavataan sinkkivalkettä ja kobolttihohdetta. Rikkikiisun raekoko vaihtelee hienorakeisesta noin pm:iin (keskim pm). Rakeet ovat enimmakseen osittain omamuotoisia, ja lievää deformaatiota on paikoin havaittavissa (rakoilua, jossa CUK ja FEK). Kuparikiisu esiintyy tässä naytteessa enimmakseen noin 30-50pm vierasmuotoisina rakeina (ja raontaytteina) rikkikiisun ja harmeiden välitiloissa (paikoin CUK:n raekoko on kuitenkin satoja pm:ja). Magneettikiisu ja sinkkivälke esiintyvat karkeimpien kuparikiisurakeiden yhteydessa (raekoko pm). Muutama rae Co-pentlandiittia (suurin 250 pm) esiintyy magneettikiisun yhteydessa. Kobolttihohderakeet esiintyvat omamuotoisina, omina rakeinaan harmeiden ja rikkikiisurakeiden yhteydessa. Niiden raekoko on luokkaa pm (kuvat ).

8 - O U ~ O ~ U research ~ ~ U Geoanalyyttinen laboratorio 073/Kylylahti,mineralogialTAH,PMSI1994 T. Huhtelin & P. Sotka MINERAALIEN KOOSTUMUS Taulukossa 4 on esitetty yhteenveto viidestä näytteesta analysoitujen mineraalien keskikoostumuksista. Reian OKU-867 näytteille on lisäksi laskettu yhteiset keskiarvot. Tarkemmat analyysitulokset on esitetty liitteissä 1-5. Seuraavassa kuvauksessa keskitytään lähinnä Co:n esiintymiseen eri mineraaleissa. Magneettikiisun Co-pitoisuus on korkeimillaan FEK-valtaisessa naytteessa OKU (keskiarvo 0.1 5% Co, vaihteluväli %). Alhaisin FEK:n Cokeskipitoisuus esiintyy saman reian naytteessa m (0.04% Co). Reian OKU- 867 kolmen näytteen magneettikiisun keskipitoisuus on 0.08% Co (vaihteluväli %). Rikkikiisun Co-pitoisuus on useimmissa naytteissa hyvin merkittävä. FEKMA-naytteen OKU rikkikiisu sisaltaa keskim. 1.55% Co. Alhaisin rikkikiisun Cokeskipitoisuus (0.21 % Co) esiintyy SK-valtaisessa naytteessa OKU (Co-pitoisuus vaihtelee kymmenistä ppm:sta 0.5%:iin). Reian OKU-867 naytteessa rn Co-keskipitoisuus on korkein (2.04% Co). Muissa tämän reian naytteissa rikkikiisu sisaltaa keskim. 1.4% Co (OKU-867:n näytteiden keskiarvo on 1.61 % Co). Analyysipisteiden välillä rikkikiisun Co-pitoisuus yleisesti ottaen vaihtelee voimakkaasti, muutamasta sadasta ppm:sta lähes 3%:iin (ks. kuva 19). Kobolttipentlandiitti analysoitiin neljästä näytteestä. Yleensä keskikoostumus vaihtelee välillä 40-43% Co, % Ni, % Fe ja 33% S. Poikkeuksen muodostaa näyte OKU ,jossa Co-pitoisuus on alhaisempi (kobolttipentlandiitin keskikoostumus tässä näytteessa on: 29.65% Co, 20.33% Ni, 17.38% Fe ja 33.38% S). Kobolttihohdetta analysoitiin näytteestä OKU (FEKMA). Kymmenen analyysipisteen keskiarvo on: 29.05% Co, 0.10% Ni, 9.85% Fe, 33.09% As ja 28.00% S. Nikkelin keskihajonta on alhaisin (0.01 %), ollen varsin voimakas muilla analysoiduilla alkuaineilla COH-rakeiden epähomogeenisuuden takia (keskihajonta muilla %; liite 1 ; ks. kuva 20). Sinkkivalke sisaltaa kaikki analyysit huomioiden noin 0.6% Co. Kaikissa naytteissa sinkkivalkerakeiden keskinäinen Co-pitoisuus on varsin tasainen. Korkein keskipitoisuus on naytteessa OKU (0.72%). Näytteestä OKU analysoitiin yksi violariittirae, joka sisälsi 1.91 % Co (liite 2). NAYTTEIDEN LASKENNALLINEN MINERAALIKOOSTUMUS Tutkimusnäytteiden laskennalliset rnineraalikoostumukset, sulfidifaasin mineraali- ja alkuainekoostumukset seka koboltin jakauma naytteissa on esitetty taulukossa 5. Tässä yhteydessä voidaan miustuttaa, että kemialliset analyysit on tehty pitemmista kairasydänpatkistä, hienaytteen edustaessa vain pientä osaa tästä.

9 research O U ~ O ~ U ~ ~ U Geoanalyyttinen laboratorio m 0731Kylylahti,mineralogia/TAH,PMSI1994 T. Huhtelin & P. Sotka Näytteiden mineraalikoostumus Nayte OKU-856/126.25(FEKMA) sisaltaa 57.6 p-% magneettikiisua, 6.1 p-% rikkikiisua, 1.9 p-% kuparikiisua, 1.7 p-% sinkkivälkettä, 1.28 p-% kobolttipentlandiittia ja 0.06 p-% kobolttihohdetta. Saman reian näyte m sisaltaa huomattavasti enemmän rikkikiisua (34.2 p-%), 3.0 p-% kuparikiisua ja 2.2 p-% magneettikiisua (SKCUKMA), muiden sulfidien osuuden jäädessä alle 0.3 p-%:iin. Nayte on tutkituista sulfidiköyhin (taulukko 5 ja liite 6). Reian OKU-867 tutkimusnaytteissa (SKCUKMA) rikkikiisu on hallitseva sulfidi, sen laskennallisen osuuden vaihdellessa valilla ~-%. Kuparikiisun ja magneettikiisun laskennalliset osuudet ovat korkeimmat näytteessä m (1 2.1 p-% CUK ja p-% FEK). Muissa tämän reian näytteissä niiden määrä vaihtelee valilla p-% CUK ja p-% FEK. Sinkkivälkkeen maara vaihtelee valilla p-%. Kobolttipentlandiitin maara on korkeimmillaan 0.17 p-% näytteessä m. Reian kolme alinta tutkimusnäytettä sisältävät p-% kobolttihohdetta, korkeimman osuuden ollessa syvimmällä näytteellä (241.50m). Sulfidifaasin koostumus Naytteen OKU (FEKMA) sulfidifaasin mineraalikoostumus on seuraava: 84.0% FEK, 8.9% SK, 2.7% CUK, 2.5% ZNS, 1.9% COP ja 0.1 % COH. Muilla näytteillä (SKCUKMA) sulfidifaasi sisaltaa % SK, % CUK, % FEK ja % ZNS. Naytteen m sulfidifaasi sisaltaa 2.3% COH, kobolttihohteen ja kobolttipentlandiitin osuuden ollessa muilla näytteillä 5 0.6%. Sulfidifaasin Co-pitoisuus vaihtelee valilla % (korkein näytteessä OKU ja heikoin näytteessä OKU ). Kuparin osuus vaihtelee valilla % (alhaisin FEKMA:ssa, korkeimmat arvot OKU-867:n näytteissä). Sulfidifaasin keskimääräinen alkuainekoostumus kaikki näytteet huomioiden on: 45.8% Fe, 3.6% Cu, 1.2% Co, 1.1 % Zn, 0.2% Ni ja 48.0% S. Sulfidifaasi sisaltaa keskimäärin 1.2 ppm Au ja 14.2 ppm Ag. Koboltin jakauma Koboltin jakaumaa laskettaessa on huomioitu rikkikiisun, magneettikiisun, kobolttipentlandiitin, kobolttihohteen ja sinkkivälkkeen kobolttisisältö. Kuparikiisun mineraalimäärän laskennassa käytettiin stökiömetristä koostumusta, joten sitä ei ole huomioitu Co-jakaumalaskuissa. Reian OKU-856 molemmissa naytteissa kobolttipentlandiitti on merkittävin Co:n kantaja. FEKMA-näytteessä ( m) 72.7% Co:sta on jakaantunut kobolttipentlandiittiin, 12.5% rikkikiisuun, 1 1.2% magneettikiisuun, 2.3% kobolttihohteeseen ja 1.4% sinkkivälkkeeseen. SK-rikkaammassa näytteessä ( m) kobolttipentlandiitti kantaa 54.6% ja rikkikiisu 40.7% Co:sta. Kobolttihohteen osuus on 3.9% ja muiden sulfidien %.

10 research O U ~ O ~ U ~ ~ U Geoanalyyttinen laboratorio m 0731Kylylahti,rnineralogialTAH,PMSI1994 T. Huhtelin & P. Sotka Reian OKU-867 tutkimusnäytteissa (SKCUKMA) rikkikiisun osuus koboltin kantajana on hyvin merkittävä ( %). Näytteissä m ja m rikkikiisu kantaa 76.8% ja 63.7% koboltista. Näissä naytteissa 13.4% ja 35.5% koboltista on vastaavasti jakautunut kobolttihohteeseen. Näytteessä mkobolttipentlandiitti kantaa 7.7% ja magneettikiisu 1.1 % koboltista. Muissa reian OKU-867 naytteissa rikkikiisun osuus koboltin kantajana on erittäin korkea ( %). Näytteessä m 6.6% Co:sta on jakautunut kobolttihohteeseen. Sulfidien määrällä ja malmin kobolttipitoisuudella painotettu kaikkien näytteiden keskiarvo antaa rikkikiisulle osuudeksi 75.7%, kobolttipentlandiitille 13.1 %, kobolttihohteelle 8.1 %, magneettikiisulle 2.2% ja sinkkivälkkeelle 0.9% Co:n kantajana. YHTEENVETO Outokumpu Research Oy:n Geoanalyyttisessa laboratoriossa tutkittiin kahdeksan Kylylahden Vasarakankaan mineralisaation näytettä. Näytteet ovat kairasydännäytteitä rei'istä OKU-856 (2 kpl) ja OKU-867 (6 kpl). Tutkimuksessa keskityttiin sulfidimineraalien koostumuksen ja esiintymistavan määrittämiseen. Lisäksi tehtiin arvio Co:n jakaumasta. Naytteista yksi on mineralisaatiotyypiltaän magneettikiisuvaltainen muiden näytteiden ollessa rikkikiisuvaltaisia. Kairareikien raportoinnissa on käytetty lyhenteitä FEKMA ja SKCUKMA. Kaikissa naytteissa mineralisaatio on semimassiivinenl massiivinen. Nayte OKU (FEKMA) edustaa magneettikiisuvaltaista mineralisaatiota. Nayte sisaltaa 57.6 p-% magneettikiisua, 6.1 p-% rikkikiisua, 1.9 p-% kuparikiisua, 1.7 p-% sinkkivälkettä, 1.28 p-% Co-pentlandiittia ja 0.06 p-% kobolttihohdetta. Nayte OKU-856/135.70(SKCUKMA) sisaltaa edellistä enemmän rikkikiisua (34.2 p- %) ja kuparikiisua (3.0 p-%). Magneettikiisun laskennallinen maara on 2.2 p-%, muiden sulfidien osuuden jäädessä alle 0.3 p-%:iin. Nayte on tutkituista sulfidiköyhin. Myös reian OKU-867 tutkimusnäytteissa (SKCUKMA) rikkikiisu on hallitseva sulfidi, sen laskennallisen osuuden vaihdellessa välillä p-%. Kuparikiisun ja magneettikiisun laskennalliset osuudet vaihtelevat välillä p-% CUK ja p-% FEK. Kobolttipentlandiitin maara on korkeimmillaan 0.17 p-% näytteessä m. Reian kolme alinta tutkimusnäytetta sisältävät p-% kobolttihohdetta, osuuden ollessa korkein näytteellä m. Rikkikiisu esiintyy tässä mineralisaatiotyypissä osittain omamuotoisina rakeina ja raekasaumina, raekoon vaihdellessa suuresti. Muut pääsulfidit ovat vierasmuotoisia ja esiintyvät "perusmassana". Kobolttipentlandiitti esiintyy magneettikiisun yhteydessä. Magneettikiisun Co-pitoisuus on korkeimillaan FEK-valtaisessa naytteessä OKU (keskim % Co). Alhaisin FEK:n Co-keskipitoisuus on saman reian SK-valtaisessa näytteessä m (0.04% Co). Reian OKU-867 naytteissa FEK sisaltaa keskim. 0.08% Co.

11 - O U ~ O ~ U research ~ ~ U Geoanalyyttinen laboratorio 073/Kylylahti,mineralogialTAH,PMSI1994 T. Huhtelin & P. Sotka Rikkikiisun Co-pitoisuus on merkittävä. FEK-valtaisen näytteen (OKU ) rikkikiisu sisaltaa keskim. 1.55% Co. Alhaisin rikkikiisun Co-keskipitoisuus (0.21 % Co) esiintyy näytteessä OKU Reian OKU-867 näytteessä mCokeskipitoisuus on korkein (2.04% Co). Muissa taman reian naytteissa rikkikiisu sisaltaa keskim. 1.4% Co (OKU-867:n keskiarvo on 1.61 % Co). Kobolttipentlandiitin keskikoostumus vaihtelee enimmäkseen välillä 40-43% Co, 13-15% Ni, % Fe ja 33% S. Kobolttihohteen keskikoostumus Qn: 29.05% Co, 0.1 0% Ni, 9.85% Fe, 33.09% As ja 28.00% S. Sinkkivälke sisaltaa kaikki analyysit huomioiden noin 0.6% Co. Sulfidifaasin Co-pitoisuus vaihtelee välillä % (korkein näytteessä OKU ja heikoin näytteessä OKU ). Kuparin osuus vaihtelee välillä % (alhaisin FEKIWA:ssa, korkeimmat arvot OKU-867:n naytteissa). Sulfidifaasin keskimääräinen alkuainekoostumus kaikki näytteet huomioiden on: 45.8% Fe, 3.6% Cu, 1.2% Co, 1.1 % Zn, 0.2% Ni ja 48.0% S. Sulfidifaasi sisaltaa keskimäärin 1.2 ppm Au ja 14.2 ppm Ag. Aiempien tutkimusten (Sotka, 1986) mukaan Kylylahden "syvamalmin" sulfidifaasin Co-pitoisuus on SK-valtaisissa malmityypeissä välillä %. Nyt tutkitun mineralisaation osan sulfidifaasi on suhteellisesti Co-rikkaampi kuin "syvämalmin" sulfidifaasi. Koboltin jakauman kannalta kairareikien -856 ja -867 tutkimusnäytteet eroavat toisistaan. Reian OKU-856 naytteissa kobolttipentlandiitti on merkittävin Co:n kantaja (osuus noin 55-73%). Reian OKU-867 kaikissa naytteissa on rikkikiisulla puolestaan suurin osuus Co:n kantajana (noin 64-98%). Muutamissa taman reian naytteissa myös kobolttihohde on huomattava Co:n kantaja (7-36%). Kylylahden "syvamalmin" mineralogisten tutkimusten (Sotka, 1986) mukaan ala- ja ylämalmeissa tarkeimmat Co:n kantajat ovat rikkikiisu ja Co-pentlandiitti. "Syvämalmin" SK-valtaisessa malmissa rikkikiisun osuus Co-kantajana on luokkaa 45-85%, kun vastaavasti FEK-valtaisessa malmissa Co-pentlandiitti kantaa noin 60% Co:sta. Etenkin COH-malmissa ja FEK-pirotemalmissa myös Co-hohteen merkitys Co:n kantajana on oleellinen. Co-rikasteen tuottaminen hyvällä saannilla nyt tutkituista malmityypeistä edellyttää, että tarkeimmat Co-kantajat (rikkikiisu, Co-pentlandiitti ja kobolttihohde) saadaan rikasteeseen. Olettaen, että kuparikiisu erotetaan omaksi Cu-rikasteekseen ja magneettikiisua painetaan Co-rikastuksessa, voi ko. keskiarvomalmista tuottaa korkeintaan luokkaa 1.7% Co olevan Co-rikasteen. Korkeampipitoisten rikasteiden tuottaminen edellyttää FEK-pohjaista malmityyppiä, jossa Co-pentlandiitti on hallitseva Co-kantaja.

12 - O U ~ O ~ U ~ research I ~ U Geoanalyyttinen laboratorio 073/Kylylahti,mineralogialTAH,PMSI1994 T. Huhtelin & P. Sotka VIITTEET Ala-Vainio, 1. (1986) XRF routine analysis by the fundamental parameters method. Proc. 39th Chem. Conf., Strasbourgh, June , pp Sotka, P. (1 986) Kylynlahti, Polvijärvi: yhteenveto kairausprofiilin x = näytteille suoritetuista mineralogisista tutkimuksista. OutokumpuOy, Malminetsinta.

13 Taulukko 1. Näytteiden tunnukset, näytteenottosyvyydet ja mineraalit. Näyte Anal. no. Syvyysväli FEK (rn) CUK ZNS COP COH VIOL BOR ELE **... t*, *** tt* **. **. t** ** ** +* ** *** ** tt ** *" = merkittävä rnineraali " = vähemmän merkittävä rnineraali * = aksessorinen rnineraali

14 Taulukko 2. Kylylahti, näytteiden XRF-analyysit. Kairareikä OKU-856 OKU-856 OKU-867 OKU-867 OKU-867 OKU-867 OKU-867 OKU-867 IVayte* Anal.no Si02 Ti02 A1203 Cr203 V203 FeOtot MnO IMgO CaO Rb20 SrO Bao Na20 K20 Zr02 P205 CO2 Summa 1 Summa * = annettu luku on hienayiteen syvyys

15 Taulukko 3. Näytteiden kemiallinen koostumus. Näyte Anal. no. Aritm. keskiarvo Bromimetanoliliuotus: Näyte Anal. no. Fe As (GAAS)As XRF (%) (%) (%) Aritm. keskiarvo

16 Taulukko 4. Mikroanalyysit. Tutkittujen näytteiden mineraalianalyysien keskiarvot. Magneettikiisu Reikä OKU-856 OKU-856 OKU-867 OKU-867 OKU-867 SYVYYS lukum. n=13 n=8 n=15 n=18 n=5 Keskiarvo OKU-867 Fe Ni C o As S Summa Rikkikiisu Reikä OKU-856 OKU-856 OKU-867 OKU-867 OKU-867 SYVYYS lukum. n=6 n=15 n=13 n=14 n=13 Keskia NO OKU-867 Fe Ni C o As S Summa Kobolttipentlandiitti Reikä OKU-856 SYVYYS lukum. n=4 Keskiarvo OKU-867 F e Ni C o As 0.01 S Summa Kobolttihohde Näyte OKU lukum. n=10 Fe 9.85 Ni 0.10 C o As S Summa Sinkkivalke Reikä OKU-856 SYVYYS lukum. n=2 Keskiarvo OKU-867 Zn Fe 6.83 Mn 0.00 Cd 0.11 Co 0.61 S Summa 99.59

17 Taulukko 5. Näytteiden laskennallinen mineraalikoosturnus. Näyte Anal. no. SK (P-"/.) FEK (P-%) CUK (P-%) COP (P-%) COH (P-%) ZNS (P-%) Sulf. (P-%) Silik. (p-%) Summa (p-%) Aritm. keskiarvo Sulfidifaasin mineraalikoosturnus: Nayte Anal. no. FEK (%) CUK (%) COP ("/.) COH (%) ZNS (%) Summa (%) Aritm. keskiarvo 66.4 Sulfidifaasin alkuainekoostumus: Näyte Anal. no. Ni (%) As Summa (%) (%) Aritm. keskiarvo Koboltin jakauma: Näyte Anal. no. FEK ("h) COP ("h) COH ("h) ZNS Summa (%) (%) Keskiarvo' 75.7 * = Sulfidien määrällä ja malmin kobolttipitoisuudella painotettu keskiarvo.

18 Q ~~~~~.~.'?.~!~search T. Huhtelin & P. Sotka. r ' ',,,.... t ' I ( /... ~ - ~. /.. I' ' 073/Kylylahti,mineralogia/TAH,PMS/ tf,, A I.,; t o ' \ '... ~.. -!.. -,---- ':""... r.r.... "..,., I ' {._..., )\, ~ I ' f \. ;., : ~ '; I.... I...,....,. - ~ -.,.... :.,,",.',. # , ~ ).. f ~A'.. ~~ :j~.r ~ ~~" ~ \, " toll (......'! ~ -.. ~.~. 100 flm Kuva 1. Nayte OKU-856/ Co-pentlandiittia (COP) ja kobolttohohdetta (COH) magneettikiisussa (FEK). Suurennus 170 X.... I I "" ' f,. 200 /lffi Kuva 2. Nayte OKU-856/ Pentlandiittilamelleja FEK :ssa. Suurennus 82 X.

19 073/Kylylahti,mineralogia/TAH,PMS/ /. 200 jim Kuva 3. Nayte OKU-856/ Vaihtelevan raekoon omaavia SK-rakeita. reunoilla CUK ja FEK. Suurennus 82 X. 200 jim Kuva 4. Nayte OKU-856/ CUK, ZNS ja FEK harmeiden valitiloissa ja sulkeumina niissa. Suurennus 82 X.

20 073/Kylylahti,mineralogia/T AH,PMS/ , pm Kuva 5. Nayte OKU-856/ Lievasti deformoituneita SK-rakeita. Raontaytteena CUK ja FEK. Suurennus 82 X....,.,- ' ~~ l., ~.... ". -'lc: 1. ".'. 200 pm Kuva 6. Nayte OKU-856/ CUK + ZNS + FEK -yhteenkasvettuma. Suurennus 82 X.

21 073/Kylylahti,mineralogia/TAH,PMS/ $#(., " 200 pm Kuva 7. Nayte OKU-867/ Lohkoutuneita SK-rakeita, raontaytteena FEK. Suur. 82 X. " ,.. I ~. ~'.. : ~t., ~.,..r....,_ '.., "... ~ r;. \ pm Kuva 8. Nayte OKU-867/ Vaihtelevia SK-rakeita. Magneettikiisussa sulkeumana Copentlandiitti (COP). Suurennus 82 X.

22 073/Kylylahti,mineralogia/TAH,PMS/ ;--. I ~ ",.., I,. ', _;', I / # I ' 4 / s~ ~,..; 200 pm Kuva 9. Nayte OKU-867/ Kuparikiisun (CUK) ymparoimia rikkikiisurakeita (SK). Suurennus 82 X. 200 pm Kuva 10. Nayte OKU-867/ Kuparikiisua (CUK) sinkkivalkkeen (ZNS) reunoilla ja sulkeumina. Suurennus 82 X.

23 073/Kylylahti,mineralogia/T AH,PMS/ pm Kuva 11. Niiyte OKU-867/ CUK + ZNS + FEK -yhteenkasvettuma. Suurennus 82 X...-~. I", ' ' I.... ' 100 pm Kuva 12. Niiyte OKU-867 / Co-pentlandiittia (COP) magneettikiisun (FEK) yhteydessii. Kuparikiisussa (CUK) esiintyy rikkikiisurakeita (SK). Suurennus 170 X.

24 Q ~~!a?!t~e~!?o~to~i~search T. Huhtelin & P. Sotka 073/Kylylahti,mineralogia/T AH.PMS/ pm Kuva 13. Nayte OKU-867/ CUK, FEK ja ZNS -rakeita kuparikiisussa (CUK). Suur. 82 X. 100 pm Kuva 14. Nayte OKU-867/ Kobolttihohderae (COH) harmeessa. Suurennus 170 X.

25 073/Kylylahti,mineralogia/TAH,PMS/ pm Kuva 15. Nayte OKU-867/ Pyorea COH-rae SK-raekasauman reunalla. Suurennus 170 X.... I ~. ).' ~ )./ pm Kuva 16. Nayte OKU-867/ COH-rae SK-rakeiden yhteydessa. Suurennus 82 X.

26 073/Kylylahti,mineralogia/T AH,PMS/ Kuva 17. Nayte OKU-856/ Back-scattered ja rontgensiiteilykuva. Violariittia kuparikiisun (CUK) reunoilla.

27 /Kylylahti,mineralogia/T AH,PMS/ Kuva 18. Niiyte OKU-8867/ SE-kuva elektrumirakeista (ELE). BOR = borniitti, ZNS = sinkkiviilke, SK = rikkikiisu, CUK = kuparikiisu.

28 0 ~~~a~~~e~!?o~to~?search T. Huhtelin & P. Sotka 073/Kylylahti,mineralogia/T AH,PMS/ ~,.. ~. -r,...,. ~ A!'- ~.. # ~. J " -r :...., I, 4. ~ "' Kuva 19. Niiyte OKU-867/ BSE- ja rontgensiiteilykuvia rikkikiisun (SK) Co-pitoisuuden vaihteiusta.

29 073/Kylylahti,mineralogia/T AH,PMS/ Kuva 20. Nayte OKU-856/ BSE-kuvia kobolttihohteeen (COH) epahomogeenisuudesta.

30 Liite 1 Mikroanalyysit: OKU Magneettikiisu Fe Ni Co As S Summa i KA. Min Max Std ' YY YY Kaava Rikkikiisu Fe Ni Co As S Summa K A Min Max Std Kaava Koboltiipentlandiitti Fe Ni Co As S Summa K A Min Max Std Kaava Kobolttihohde Fe PJ i Co As S Summa K A Mtn Max Std Kaava Sinkkivalke K A Zn Fe M n Cd Co S Summa Kaava Max Std

31 Mikroanalyysit: OKU Magneettikiisu 78 F e Ni 0.34 C o 0.07 As 0.00 S Summa Kaava K.A. Min Max Std Violariitti 84 F e N i C o 1.91 As 0.00 S Summa Kaava Rikkikiisu 72 Fe N i 0.05 Co 0.35 As 0.16 S Summa K.A. Min Max Std Kaava

32 Mlkroanalyyslt: OKV Magneettlkllsu Fe Nl Co As S Summa KA Min Max Std Kaava Rlkklkllsu Fe Nl Co As S Summa Kaava KA Min Max Std Koboltilpentlandlliil Fe Ni Co AS S Summa Kaava Min Max Std Slnkklvalke 1 2 Zn Fe M n Cd Co S Summa Kaava K A Min Max Std

33

34 Mikroanalyysit: OKU Liite 5 Magneettikiisu Fe Ni Co As S Summa Mln Max Kaava Rikkikiisu Fe Ni Co As S Summa KA. Min Max Std Kaava Kobolttipentlandiitti Fe Ni Co As S Summa Max Std Kaava Sinkkivalke 7 Zn Fe 7 16 M n 0 21 Cd 0 06 Co 0 53 S Summa Min Max Kaava

35 Liite 6 KYLYLAHTI NAYTTEIDEN LASKENNA.LLINEN M!NERAALIKOOSTUMUS 60 O SK FEK ~ DCUK cop GCOH ZNS 20 OKU OKU-867/ OKU-867/ OKU-867/ OKU-856/ OKU-867/ OKU-867/ OKU Aritm. keskiarvo KYLYLAHTI KOBOL TIN JAKAUMA O SK FEK cop ~!!!!!! COH ZNS OKU-856/ OKU-867/ OKU-867/ OKU OKU-856/ OKU-867/ OKU-867/ OKU-867/ Aritm. keskiarvo