Näytteen (1ohkareen)paikkakoordinaatit ovat: karttalehti C, x = ja y =

Transkriptio

1 0' OUTOKUMPU OY O':.t(, MALifiINETSINTa RAPORTTI NÄYTE 10 - JH/ /78. M Isohannilta (OKME/Kla) elokuussa 1978 saatu lohkarenayte 10-JH/ /78 on tarkastettu mal.mimikroskooppisesti ja XRD:lla. Lähtötietoina saatuja analyysinumeroita on hieman käsitelty. Näyte on kokoomukseltaan hapan-intermediäärinen vulkaniitti (?), jota Cu-rikkaat sulfidit breksioivat. Näytteen Cu-pitoisuus on %. Näytteen (1ohkareen)paikkakoordinaatit ovat: karttalehti C, x = ja y = Kemiallinen kokoomus Näytteen XRF-analyysi sekä HN03 + AAS- ja S-analyysi. on annettu taulukossa 1. FeO-pitoisuus 1.12 % on saatu vähentämällä XRF-analyysin Fe:sta (FeO ) HN03 + AAS-analyysin Fe (FeO = 4.98). Havaitaan, että analyysien summa (1,- + C2) on aivan liian korkea (113.16). HN03 + AAS- ja S-analyysin kokoomuspiste on plotattu kolmioon Cu-Fe-S kuvassa 1. Havai- taan, että HK03-liuotuksessa on täytynyt liueta ei-sulfidista rautaa mukaan. Mikrockooppisten havaintojen perusteel-la kokco- muspisteen tulee sijaita alueen kalkosiitti-digeniitti--pyriitt.i- borniitti sisällä olettavasti "kalkosiitti-pyriitti tie-linen" läheisyydessä (Cu/S-suhteen pysyessä vakiona). Analyysiluvut on korjattu siten, etta Cu:n kantajaksi on oletettu kalkosiitti (17.04 wt-% Cu vastaa likimain wt-% kalkosiitti + dige- niitti), kalkosiitin rikki (4.30 wt-%) on eliminoitu, jasnnösi- rikki (1.90 wt-%) on laskettu pyriittinä (3.61 wt-%), pyriitin rauta (1.68 wt-%) on otettu sulfidiseksi raudaksi, joka on vähennetty XRF-analyysin raudasta (6.10 wt-% FeO = 4.74 wt-9 Fej ja jä2nnösrauta (3.06 wt-%) on oletettu lumpatun silikaattl + okcidifaasin Fe-pitoisuildeksi ( = 3.93 wt-% FeO). Korjatut analyysiiuvilt on annettu taulukossa 1. Korjattu HN03 4- IAS- jz S-analyysin kokoorrius ori plotattu kolmioori Cu-Pe-S kuvassa 1.

2 Näytteen lumpatun sulfidifaasin normalisoitu kokoomus on laskettu taulukossa 2. Huomiota ansaitsevat Cu- ja Ag-pitoi- suudet.. Koska kyseessä on selvä breksia (sulfidiaines breksioi sivukiveä) ja sulfidiaines on ajallisesti myöhempi tapahtuma kuin sivukiven kiteytyminen, lienee paikallaan tarkastella sivukiven kokoomusta. Korjatun XRF-analyysin normalisoitu kemia].- linen kokoomus (vedettömänä) ja normalisoitu normatiivinen mineraalikokoomus (CIPW-normit) on annettu taulukossa 3. Normatiivinen kvartsi-maasalpakokoomus on plotattu kuvassa 2. Havaitaan, että kokoomus sijaitseee granodioriittikentassa ja kysymyksessä lienee lähinnä dasiittikokoomuksinen vulkaniitti(?). Normilaskujen ATK-tulostus on annettu liitteessä 1. Mikroskooppiset havainnot Näyte on tutkittu yhdessä pintahieessä (pintahie no C282). Päämineraalit ovat kalkosiitti, digeniitti ja pyriitti. Akses- sorisesti esiintyvät borniitti, hematiitti, kobaltiitti ja arseeniltiisu. Kalkosiitti sisältää digeniittisuotaumia ja -1amelleja. Pyriitti on runsaasti rakoillutta borniitin, dige- niitin ja kalkosiitin täyttäessä rakoja (mahdollisesti pyrkien syrjäyttämäan pyriittiä). Kobaltiitti esiintyy satunnaisina, läpimitaltaan alle 150 pm:n kiteinä, joiden keskustassa tavataen harvoin arseenikiisua sulkeumina. - Kalkosiitin suhteen on todettava, että pintahieessä se osoittaa laikullisesti monia harmaa-siniharmaa sävyja; seikka, joka saattaa viitata djurleiitin esiintymiseen. (Optisesti kalkosiitti ja djurle- iitti ovat jotakuinkin identtiset. Roseboom (1962, s. 1182) mainitsee eroavana piirteenä: "Djurleite behaves differently from chalcocite dusing polishing individual grai.nc of djurleite shows many different shades of blue and gray, suggesting that four or five phasec are intermixed. However, cont.inued polishing ultimately results in a uniform gray color.j - Pintahiekortti on annettu liitteënii 2.

3 Q OUTOKUMPU OY 0r.K MALMINETSINTX ja sen karkea kvalitatiivinen tulkinta on osoitettu liitteessä 3. Kalkosiitin ja kvartsin piikit ovat selvät ja hieman tulkin- nanvaraisesti pyriitin pääpiikit. Digeniitin ja djurleiitin erottuminen kalkosiitista on erittäin tulkinnanvaraista. Perl- aatteessa djurleiitin esiintyminen näytteessa on mahdollinen, mutta kvartsipitoisessa preparaatissa sen diagnostinen piikki (d = A, 1/1 = 50) jäänee kvartsin pääpiikin (d = , 1-1/11 = 100) kylkeen. Keskustelu Naytteen päamalmimineraali on rutiininomaisesti identifioitu kalkosiittina. Djurleiitin esiintyminen on periaatteessa mahdollinen (vrt. kuva 1. Tarkempaan tutkimukseen asian varmis- tamiseksi ei ole ryhdytty. Mikali tarpeen, asiaan voitaneen palata tulevaisuudessa). - Naytteen edustama malmimineraali- parageneesi tarjoaa esimerkin Cu-rikkaiden sulfidien ja hema- tiitin koexistenttisuudesta ja on osoitus suhteellisen korkeasta ja fs kiteytymisen aikana. 2 Geofysikaalisesti malmimineraaliparageneesi on "hankala". Se ei ole magneettinen. Naytteen sulfidien tilavuusfraktio on korkea (noin 25 %), joten sen sähkönjohtokyky ja tiheys ovat suhteellisen korkeat. Mineralisaatiotyypin suhteen on kuitenkin todettava seuraava seikka: mikäli oletetaan, että kiteytymisol.osuhteet'ja systeemin Fe/Cu-suhde pysyvät likimain vakiona (vrt. kuva l), mineralisaation Cu-pitoisuus saattaa olla varsin hyvä (esim. 2-3 wt-% Cu), mutta sulfidien (ja hema- tiitin) tilavuusfraktio alhainen, jolloin johtokyky ja tiheys eivät merkittävästi poikenne ymparistöct2i. 1P:n taajuusvaiku- tuseffekti saattaa tällöin kuitenkin vielä osoittautua merkit- täväksi. (Mikäli kiteytymisen aikaisia f ja fs alennetaan O2 2*.. ja/tai kiven Fe/Cu-suhde kasvaa tilanne muuttuu; c-u---fe- ja Fe-sulf idit ja magnetiitti tulevat mahdol lisekci ja suifidi~n til.avuusfraktiot kasvavat tietyn Cu-pitoisuuden omaavassa kivesss. jolloin slihköiset ja magneet.tiset ominaisu-udet paranevat).

4 Malmityypin lmpatun sulfidifaasin kokoomus (vrt. taulukko 2) tarjoaa mahdollisuuden (yhteis)rikasteeseen, jonka arvometalli- sisältö (lähinnä Cu) on korkea. Käyttaen seuraavia arvoja (~au~~aiehti ) : gr) sekä ostokurssia 1 E +J mk (1 E = 100 pence), saadaan hinnat Cu 5.69 mk/kg ja Ag 0.74 mk/gr. ~äytteen Cu loco E/ton ja Ag -' 295 pence/troy ounce (1 troy ounce edustaman kiven Cu- ja Ag-sisällön arvoksi /tonni ilman hyödyn- tämiskustannuksia ja saantitappioita seuraa: Cu (170.4 kg/ton) Ag (94 gr/ton) C w mk/ton kiveä 70 mk/ton kiveä dl040 mk/ton kiveä Viite Roseboorn, E.H. (1962) ~jurleite, Cul. 96S, a new mineral. Am. Mineralogist 47, SS Olari 24, Pertti Hautala LIITTEET 1 Normilaskujen ATK-tulostus 2 Pintahiekortti 3 XRD-paperi JAKELU M Isohanni P Hautala Arkisto

5 8 OUTOKUMPU OY, MALMINEYSINTK TAULUKKO 1.. NXYTE 10-JH/ /78. ANAL. NO XRF- JA HN03-LIUOTUS + AAS-ANALYYSIT. KORJAAMATON JA KORJATTU KOKOOMUS. XRF- analyysi : Kor j aamaton Korjattu Korjattu analyysi analyysi analyysi Fe = FeO Fe = FeO Fe = Fe203 wt-% wt-% wt- % FeO MnO CaO l.76 '

6 Q OUTOKUMPU OY 0. K klalminetsintä TAULUKKO 2. NAYTE 10-JH/ /78. ANAL.NO NORMALISOITU SULFIDIFAASIN KOKOOMUS. Korj aamaton analyysi (wt- % ) Korjattu analyysi (wt-%)

7 9 OUTOKUMPU OY 0 K PvlALMINETSINTÄ TAULUKKO 3. NXYTE 10-JH/ /78 NORMALISOITU KORJATTU XRF-ANALYYSI JA NORMATIIVINEN MINERAALI- KOOSTUMUS. i Tot Fe -+ FeO Tot. Fe + Fe203. Si Ti A Fe FeO 4.44 MnO 0.00 CaO 1.99 CIPW-normit: Kvartsi Korundi Ortoklaasi Albiitti Anortiitti Hypersteeni Hematiitti Ilmeniitti Rutiilj. Hypersteeni Enstati-itti 6.80 Ferrosiliitti 7.58 Normat. plag. AN 19.29

8 3.;i ir.ci.. COT>Y;\IC;!~ i SCI-iLEICt-1ZR S SCI-l"LL GM3H, 3332 E!FII?ECK K: Sostol!-Nr. 667 ki, Nr. 315 '/; HADF IH &~.~*MANv <. J

9 0 wt- /,

10 FIlF: NOKY? 3A7/\ 6 1\1... n\jtokijmp[i PY / ATK-KFSKUS... 1??-JH , FE7Ct FTn 4.44?":.- <; ~LI(~!.90!d.f?O 4.RR KSO 1-17 I ~? C I Y. PINO 0.00 :!Jy Rf OXJ!>E VAI-IiF? V 4.G.L FL I d C

11 OUTOKUMPU Oy Mal minetsinta,-, PINTAHI EKORTTI Karttalehti[*2.1q IC 1? /'?I "~)cj Hieoumero 12 ' 18,= s/o/, 71- Anal. no 76- /y<ll pitäja &+L<T.~o Pvk y= u6. yz Tutkittu 4. - t'i. % k GfA Paikka Arkisto 117 Paaminea Malmi - m i O p a a k k i e m j70ttoqkivilaji- Laatu paikk indeksi lukurn$är'.f; tyyppi ~5 9:: maära-o/o -..( Mineraalit Kuvaus Mineraalit Kuvaus * C ~-iili 79 L-L-m k :; i Ii< I,', jp,) :>. ~.5c3cAC<,CzrrU~ CC)K =ScA, L 4!-i rc.& op ;,,j: LA:&,. 9 c /mp-. 94 L :\ i,/ -j ' ;: - ---/ - 73 P, S k s>,c LUU:, psracw-, ' :-;,, Ottopaikka: Paljastuma= P Monttu = M Lohkare = L Ottopaikka Laatu: Pintahie-P Kairaus = S Kaivos = K Kalliomurske = 6 tuntematon = X Rikaste-/jiitenappi- N

12 Y P.11%3r+00 i ALK?.Oq/+Or+r)! $1?.5QPQF+n3 j K 1.?677r-O? i pl? 5.??90r-9' 4 i>etrulugic I Y ALKALI INnFX FELcTC TR!nEX 'i FJh,FIC IPJQEX {$LK.lL 1 NI TY PA a i3astctty IYQF ' qcl TPIFICA'Iq Nr7QPATIVF CO1 C?YqT4LLTq,A'T DIFFFRFNTIA'! i

13 1 f!l[: NZDMI 0 A, OUTOKUMPU OY / ATK-KESKUS...

14 (2:? QF: NOF PEH

15 NÄYTE 10-JH/ /78.. KOBALTIITIN JA ARSEENIKIISUN KOKOOMUS. Naytteen 10-JH/ /78 (pintahie no C282) mikroskooppisessa tarkastelussa havaittiin kaksi a~,senosulfidispesiestä, joiden optinen identifiointi jäi tulkinnanvaraiseksi. Identifioinnin varmistamiseksi mineraalien kokoomukset on määrätty mikroanalysaattorilla. Ko. arsenosulfi.dit ovat kobaltiitti ja arseeni- kiisu.. - Tarkemmat tiedot näytteestä on annettu raportissa. P Hautala ( ) NSyte 10-JH/ /78 (070/2431/PEK/78). Näytteen malmimineraaliseurue on kalkosiitti (~djurleiitti?) i- digeniitti + pyriitti + borniitti + hematiitti + kobaltiitti + arseenikiisu. Kobaltiitti esiintyy satunnaisina 1äpimi.taltaan alle 150 pm:n omamuotoisina k'iteina käl~kosiitissa. Arseerii-. kiisu on tavattu sulkeumana (läpimitta 60 vm) yhden kobaltiitti- kiteen (kide 1, taulukko 1) keskustassa. Kobaltiitin ja arseenikiisun kokoomukset ja ionisisällöt on annettu taulukossa 1. Mikroanalysaattorin analyysimenettely on osoitettu liitteessä 1. Metallisen As:n käyttö stanuardina antanee todellisuutta korkeainmat Ac-pitoisuudet (vrt. Kretschmar & Scott, 1976, s. 384). Kuvassa 1 kobaltiitin ja arseenikiisun kokoomukset on piot<ittu pseudoternääriseen kolmioon FeAsS-CoAsS--NiAsS (Klemm, 1965, Abb. 7, s. 222). Havaitaan, että kokoornukset sijoittuvat noin 450~~: een isotermille. Arseenikiisun kokoomuksessa kiinnittää huomiota suhteellisen korkea Co-pitoisuus (4.02 wt.-%, "dancij.ittiu) ja korkea Aspitoisuus ( at.-% S). - Systeemissa Fe-As-S (jota näyte ei kylläkään vzstaa) on todettu, että arceenikiicujen kokoomukset usein osoittavat hyvin a3.kupcräisiä kiteytymislämpö tilo j a ja ~~ri.cj;ii.i:l ksyi;täa Iämpö-Li:Lan (T) ja rikk.iak.tiviteetin (a(s ) ) inbikaattcrina: kun T kasvaa (a(s2) = 2 vakio)

16 Q OUTOKUMPU OY 9 Y\ MALMINETSINTÄ ja/tai a(s ) pienenee (T = vakio) arseenikiisun at.-% As 2 kasvaa (kts. Kretschmar & Scott, Oletettavasti paineen vaikutus on vähäinen arseenikiisun kokoomukseen. MikSli paineella on jotain vaikutusta, tulee arseenikiisun As/S- suhteen pienentyä paineen kasvaessa; vrt. Clark, 1960). Pyriitin kanssa koexistentin arseenikiisun maksimi As-pitoisuus on noin 33.0 at.-% As invariantissa pisteessä arseenikiisu + pyriitti + pyrrotiitti + liquid + vapor (T = 491 c, log' a (S2) = - 4.6) ja vastaa varsin hyvin luonnosta pareissa pyriitti.+ arseenikiisu tavattua arseenikiisun maksimi As-pitoisuutta 33.3 at.-% As (Kretschmar & Scott, s. 381). - Vaikka ko. tapauksessa 1) arseenikiisu ja pyriitti esiintyvät, mutta eivat ole kontaktissa ja siten eivat mycskään tiukasti koexis- tentteja, 2) systeemi on Cu-Fe-Co-Ni-As-S ja Co,Ni,Cu:n va.iku- tusta arseenikiisun As/S-suhteeseen ei tunneta, ja 3) määrätyt As-pitoisuudet lienevät jossain määrin todellisuutta korkeam- mat, voitaneen kvalitatiivisesti päätellä, että a) arseenikiisun As-pitoisuus viittaa varsin korkeaan muodostumislämpötila~n ja b) parageneesi kalkosiitti + digeniitti + pyriitti + borniitti + hematiitti osoittaa suhteellisen korkeata. a(s2) ja a(02) kiteytymisen aikana. Cu-sulfidit ovat oletettavasti tasapainottuneet alhaisiin lämpötiloihin. VIITTEET Clark, L.A. (1960) The Fe-As-S system. Variations of arsenopyrite composition as a function of T and P. Carnegie Inst. Wash. Yearb. 59, Klemm, D.D. (1965) Synthesen und Analysen in den Dreiecksdiagrammen FeAsS-CoAsS-NiAsS und FeS -CoS2-NiSy Neues Jahrb.. Mineral. Abh. 103, Kretschmar, U. & Scott, S.D. (1978) Phase relations involving arsenopyrite in the system Fe-As-S and thej-r, application. Canadian Mineralogist 14, Olari Pertti Hautala JAKELU 1 M Isohanni 1 P Hautala 1 Arkisto

17 TAULIJKKO 1. NÄYTE 10-JH/ /78. KOBALTIITIN JA ARSEENIKIISUN KOKOOMUKSET. MIKROANALYSAAT'TO]F~IMÄÄRITYKSIÄ ( ) Kobaltiitti: 1 1 Kide 1 Kide 2 1 Keskiarvo wt.-% wt.-% - j at.osuus 1 at.-% i 1 i 1 1 Kaava : ('0. 70gFe0. 136Ni0. 142CU ~~0.998~ ~iste 1 Piste 2 ' Keskiarvo j Kaava: 'FeO. 888C00.114Ni0.0~9Cu0.012) 1.023~~1.057~0-943 (Kaavat on laskettu normalisoimalla As + S = 2)

18 n - <..~.E!L,.TA CO!yfI;:Cj:(.I :;Cl!1.!3(:, IET; X SC! :i!l.i. C;MDI! Reslo!l-Nr Nr. 315!4 MA!,! iui;r~unur,,. \ %--

19 Q OUTOKUMPU OY 0 K MALMINETSINTA 070/ /PEH/7 LIITE 1 LIITE 1. NAYTE' 10-JH/ /78. MIKROANALYSAATTORIN KAYTTÖOLOSUHTEET JA KAYTETYT STANDARDIT Janni te : 25 kv Naytevirta: 0.06 pa Laskenta-aika: 10 s. Kiteet LiF: Fe, Co, Ni, Cu, As Kvartsi: S Standardit: FeKa : pentlandiitti, Fe = % CoKa : 11- I CO = 0.60 "á NiKa : Ni = % SKa : -81- I S = % CuKa : met. Cu t Cu = 99.9 '% AsKa : met. As I As = 99.9 % Korjauslaskut on suoritettu ohjelmalla EMPADR VII (Rucklidge & Gasparrini, 1969)

20 NAYTE LO-JH/ /78. PYRIITIN CO-PITOISUUS Lohkarenaytteessä 10-JH/L431 04/78 (karttalehti C, x = , y = ) havaittu kobaltiitin ja Co-pitoisen arseenikiisun esiintyminen on antanut aiheen näytteen sisältämän pyriitin Co-pitoisuuden tarkistamiselle. - Tiedot näytteesta on annettu raportissa P Hautala ( ) seka kobaltiitin ja arseenikiisun kokoomukset raportissa P Hautala ( ). Näytteen malmimineraaliseurue on kalkosiitti (2-djurleiitti?) + digeniitti + pyriitti + borniitti + hematiitti + kobaltiitti + arseenikiisu. Pyriittiä ja kobaltiittia (+ arseenikiisua) ei ole tavattu kontaktissa keskenään ja eivät liene tiukasti ottaen koexistentteja. Koexistentit faasit näyttävät olevan 1) kalkosiitti + digeniitti + pyriitti + borniitti + hematiitti 2) kalkosiitti + kobaltiitti + hematiitti 3) kobaltiitti + arseenikiisu. Pyriitti esiintyy vaihtelevan kokoisina, usein borniitin ymparöimina, runsaasti rakoilleina vierasmuotoisina kiteina ja kidekasaumina, joiden rakoja täyttää borniitti, digeniitti ja kalkosiitti. Mahdollisesti pyriittia on pyritty syrjäyttämään Cu-sulfideilla. Pyriitin korjaamaton kokoomus an annettu taulukossa 1. Havaitaan, että Co-pitoisuus on alhainen. Korkea Cu-pitoisuus aiheutuu siitä, että analyysipisteissä (so. elektronisuihkun alla) on ollut kapeita (<1 um) Cu-sulfidirakotäytteitä. Pyriitin alhainen Co-pitoisuus viittasi siihen, että se ei todellakaan olisi koexistentti kobaltiitin kanssa. HavaintoSen perusteella lienee mahdollista, että pyriitti olisi ajallisesti vanhempi kiteytyma kuin kobaltiitti ja Cu-sulf idit. Mikäli nai?,. lohkareaiheen tutkimuksissa olisi perusteltua kiinnittää hu9nf- ot-a pyriittipitoisten kivien esiintymiseen alueella. >

21 Viitteet P Hautala ( ) Nayte 10-JH/ /78. (070/ PEH/78).. P Hautala ( ) Nayte 10-JH/ /78. Kobaltiitin ja arseenikiisun kokoomus (070/ /PEH/78). Olari Pertti Hautala

22 TAULUKKO 1. NAYTE 10-JH/ /78. PYRIITIN KORJAAMATON KOKOOMUS.. (MIKROANALYSAATTORIMÄÄRITYKSI~ ) Piste 1 Piste 2 Keskiarvo ' 4.07 x') 1.92' x) x) Aiheutuu elektronisuihkun alla olleista Cu-sulfidirakotaytteista. Jännite 25 kv Näytevirta 60 pa Laskenta-aika 10 s Kiteet: LiF: Fe, Co, Cu Kvartsi: S Standardit: FeKa : pentlandiitti, Fe = % CoKa : - 11-, Co = 0.6 % SKct : - 11-, S = % CuKa : met. Cu, Cu = 99.9 '0 Korjauslaskuja ei ole suoritettu. l

23