HANKE 13206: TERVOLAN ALUEELTA TAVATTUJEN MOREENIGEOKEMIAN JA LOHKAREIDEN KULTA-, KUPARI- JA KOBOLTTIVIITTEIDEN ARVIOINTI

Transkriptio

1 M 19/2633/-93/1/10 Tervola HANKE 13206: TERVOLAN ALUEELTA TAVATTUJEN MOREENIGEOKEMIAN JA LOHKAREIDEN KULTA-, KUPARI- JA KOBOLTTIVIITTEIDEN ARVIOINTI MAASTOTUTKIMUKSET VUONNA 1993 Väliraportti syksyllä 1993 Pertti Sarala Oulun Yliopisto / Geologian tutkimuskeskus, Pohjois-Suomen aluetoimisto Raaka-ainetoimiala

2 1 SISÄLLYS Alkusanat 2 Johdanto 2 Tutkimusmenetelmät 3 Aineiston käsittelystä 3 Kohteelliset tutkimukset 3 - Petäjävaara 3 - Vammavaara 4 - Sihtuuna 4 Yhteenveto 5 Kirjallisuusluettelo 6 Liitteet 7

3 2 Alkusanat Yhteistyöprojekti Oulun ylopiston Geologian laitoksen ja Geologian tutkimuskeskuksen (GTK) Raaka-ainetoimialan kanssa aloitettiin kevättalvella GTK:ssa projekti oli aluksi määritelty hankkeena Tervolan alueen malmipotentiaalin arviointi, joka myöhemmin on täydennetty kuvaavammaksi Tervolan alueelta tavattujen moreenigeokemian ja lohkareiden kulta-, kupari- ja kobolttiviitteiden arviointi (132 06/218). Tavoitteena on ollut Lohelan-lohkareen tyyppisten malmilohkareiden lähtöpaikan selvitys Tervolan alueella ja yleisen glasiaaligeologian selvittäminen karttalehtien 2544, 2633, 3522 ja 3611 sekä osin 2631 alueilla. Alustava kenttätutkimuksia ohjaava ilmakuvatulkinta tehtiin vuonna Myöhemmillä maastotutkimuksilla siihen on tullut jonkin verran muutoksia, mutta pääpiirteet ovat edelleen samat. Kesällä 1992 kaivettiin noin 60 tutkimusmonttua Petäjävaaraan (karttalehti ), Vammavaaraan ( ), Louepaloon ( ), Sihtuunaan ( ), Kivimaahan ( ), Petäjäskosken länsipuolelle ( ) ja Korttelivaaraan ( ). Näistä saatua aineistoa on analysoitu syksyn 1992 ja kevään 1993 aikana. Näiden tulosten pohjalta kohteellisia kenttätutkimuksia päätettiin jatkaa kesällä Johdanto Kenttätöiden suunnittelu lähti jälleen käyntiin maaliskuussa 1993, kun edellisen vuoden moreeninäytteiden geokemian analyysitulokset valmistuivat. Myös muun aineiston käsittely, kuten rakeisuusanalyysit, joutuivat kevään aikana. Näistä saatujen tulosten ja samalla havaittujen puutteiden perusteella pystyttiin muodostamaan toimintakehykset kenttätöille. Kesän työt jakaantuivat kahteen pääryhmään: valmiin aineiston kokoaminen sekä käsittely ja kohteellisten tutkimusten jatkaminen keskeisillä alueilla. Aineiston käsittely oli mahdollista GTK:sta käyttöön saadun mikron avulla. Kohteelliset tutkimukset jatkuivat perinteisellä kaivinkonemontutuksella, jota varten hankkeeseen oli varattu määrärahat noin kuukauden toimintaa varten. Kumpikin osa-alue eteni suunnitelmien mukaan ja elokuun lopussa työt oli saatu päätökseen. Vastuuhenkilönä GTK:sta oli edelleen geologi Seppo Rossi ja ohjaajina Oulun yliopistosta professori Risto Aario ja museonhoitaja Vesa Peuraniemi. Kenttätöistä ja niiden suunnittelusta vastasi tutkimusassistentti Pertti Sarala, jonka lopputyössä Oulun yliopiston Geologian laitokselle tutkimustulokset on tarkoitus yksityiskohtaisemmin esittää. Avustavana henkilönä oli kolme viikkoa kesä-heinäkuun vaihteessa Mauri Vitikka GTK:n teknisestä toimialasta. Rovaniemellä 26. elokuuta 1993 Pertti Sarala Tutkimusassistentti

4 3 Tutkimusmenetelmät Kohteellisissa maaperätutkimuksissa monttujen kaivaminen oli tärkein menetelmä. Tätä varten käytössä oli Kalle Kantolan traktorikaivuri, kuten edellisenä kesänäkin. Monttuja kaivettiin kaikkiaan 18 ja niiden syvyydet vaihtelivat metristä viiteen metriin. Montut havainnoitiin entiseen tapaan valmiille lomakkeille ja kuvattiin diafilmille myöhempää tarkastelua varten. Näytteenotto oli aikaisempaan verrattuna huomattavasti rajoitetumpaa johtuen monttujen sijainnista ja siitä, että varsinainen materiaali kerättiin jo edellisenä kesänä. Näin esim. rakeisuusmääritysnäytteitä ei kerätty lainkaan. Sen sijaan kivilasku- ja raskasmineraalinäytteitä otettiin runsaasti varsinkin Sihtuunan alueelta, koska aiemmat näytemäärät todettiin liian vähäisiksi. Näytteiden käsittely tehtiin kesän aikana siten, että geokemian analyysi-tuloksia lukuunottamatta kaikki tulokset ovat jo valmiina. Tulosten syvällisempi tarkastelu jää pro gradu -tutkielman laatimisvaiheeseen syksyllä Moreenigeokemian analyysit valmistunee elo-syyskuun vaihteessa, joten niidenkin antama informaatio ehtii aineiston kokonaiskäsittelyyn. Lisänä aiemmille tutkimuksille oli soiden syvyyksien mittaukset harjan-teiden välissä Petäjä- ja Vammavaarassa sekä Sihtuunassa. Syvyyden mittaus on merkittävä tekijä ajateltaessa harjanteiden kokonaiskorkeutta. Myöhemmin esiintyneet tekijät, kuten rantavoimat, ovat kylläkin voineet täyttää altaita, jolloin todellista syvyyttä ei saada selville. Määritykseen käytettiin aluksi "venäläistä" kairaa, mutta sen osoittauduttua liian raskaaksi menetelmäksi tarvittavaan tietoon nähden, jätettiin teräosa pois. Näin mittaukset suoritettiin pelkillä rautatangoilla, jolloin määrittäminen nopeutui ja helpottui huomattavasti. Soiden syvyydet vaihtelivat keskimääräisesti Petäjävaaran kahdesta metristä Vammavaaran ja Sihtuunan kolmeen metriin. Aineiston käsittelystä Koska materiaalia kertyi runsaasti, aineistoa täytyi koota yhteen monttujen osalta. Tällä helpotetaan suuresti tulosten luettavuutta ja ymmärrettävyyttä. Tässä suurena apuna oli GTK:sta käyttöön saatu mikro, jolla tulosten koonta yhteenvetolomakeille oli mahdollista. Monien kokeilujen jälkeen EXCELohjelma osoittautui käytännöllisimmäksi koosteiden tekoon. Esimerkkinä ( liite 1 ) on yhteenvetolomake montusta nro. 1 kesältä Kohteelliset tutkimukset Petäjävaara Syys-lokakuun vaihteessa 1992 kaivettu tutkimusoja nro. 1 vahvisti aiemmin kesällä tehdyt havainnot M-POS-92-M1:sta. Kaivamisvaiheessa ojan seinämät oli havainnoitu ja niistä oli otettu runsaasti moreeni-geokemian näytteitä. Aines oli kulkenut hyvin lyhyen matkan, vain muutamia kymmeniä metrejä ja malmilohkareiden lähtöpaikka löydettiin ojan pohjalta paljastuneista kallionokista (Johansson & Nenonen 1993).

5 4 Kesällä 1993, ennenkuin oja peitettiin, huomio kiinnittyi noin m:n päässä ojan luoteispäästä olevaan hienoaineskerrokseen, joka oli seinämässä kallionokkien tasalla. Tutkittaessa kerrosta, siitä ei löytynyt merkkejä, jotka olisivat indikoineet jään virtaussuuntaa. Merkit olisivat voineet varmentaa kalliossa havaitut uurresuunnat. Sen sijaan kyseisen kerroksen alta löytyi runsaasti hienoaineksen kannattamia rapautumalohkareita, jotka ilmeisesti olivat säilyneet lähes in situ kallionokkien proksimaalipuolella. Montut eivät merkittävästi poikenneet alueen aikaisemmista monttuhavainnoista. Montuista 105 ja 106 tavattiin silokallio (diabaasia), joista ensimmäisestä uurresuunnaksi saatiin 240 o o ja toisesta 260 o -270 o. Erot noinkin lyhyellä matkalla (100 m) johtuvat kalliopintojen huomattavasta kaltevuuserosta suhteessa jään virtaussuuntaan. Vammavaara Vammavaaraan kaivettiin kolme monttua. M111 kaivettiin noin 500 m joki-varresta löydetystä lohkareesta itään. M112 sijoittui samalle harjanteelle lohkareen kanssa, mutta noin 100 m pohjoisemmaksi. Molemmissa montuissa moreeni oli hiekkaista sulamismoreenia ( melt-out till ), mutta huomattavasti hienoainesrikkaampaa kuin esim. M31 ja M32 edelliseltä vuodelta. Harjanteet ovat siis selvästi Rogen-tyyppisiä lohkareisine peittoineen. Materiaalierot johtuvat vaihettumisesta Rogeneista kuolleen jään kumpumoreeneihin luode-kaakko-, pohjois-etelä-suunnassa. M113 kaivettiin kesän 1992 M21:n viereen. Edellisenä kesänä vedentulo oli niin kovaa, että montun pohjalta tavatusta tummasta ja tiukasta moreenista ei voitu tehdä suuntauslaskua. Nytkään M113 ei pysynyt ihan kuivana, mutta riittävästi suuntauslaskua varten. Suuntaus oli selvästi luoteinen eli noin 310 o -320 o. Siten tumma moreeni edustaisi moreenistratigrafiassa virtausvaihetta III ja alueelta tavatut ylemmät moreenit virtausvaihetta II (Hirvas 1977). Sihtuuna Kevään aikana kiinnostus Sihtuunan harjanteita kohtaan kasvoi huomat-tavasti, kun geokemian analyysituloksista ilmeni korkeita kultapitoisuuksia ( M63, 1190 ppb ja M64, 739 ppb ) sorakerroksissa. Eräs selitys tälle olisi voinut olla hippuilmiö. Mm. tätä varten edellisen kesän montuista ja yhdeksästä uudesta montusta otettiin runsaasti raskasmineraalinäytteitä varsinkin pinnan sorakerroksista. Vaskatessa näytteistä ei kuitenkaan löytynyt ainakaan silminnähtäviä hippuja, jolloin korkeat pitoisuudet kaipaavat vielä lisäselvityksiä. Monttuhavaintojen perusteella voidaan tehdä yleismalli harjanteiden rakenteesta. Alimmat kerrokset ovat joko moreenia tai lajittuneita hiekkoja. Näitä seuraa hiekkaiset sorakerrokset silttisine linsseineen, joissa esiintyy erilaisia deformaatio- ja siirrosrakenteita. Pintaosissa, noin 0,5-1 m syvyydessä, on yhtenäinen sora-/hiekkakerros, jonka vahvuus on 10 cm:stä puoleen metriin. Ylinnä on rantakerrostumaa, jossa istuu pinnan suhteellisen paikallinen lohkarepeitto. Kiviaineksessa ei esiinny oleellisia muutoksia verrattaessa eri syvyyksiltä otettuja näytteitä. Kivistä kolmasosa on kvartsiittia, toinen kolmannes granitoideja ja loput emäksisiä tai fylliittisiä kiviä. Kvartsiitin ja emäksisten kivien keskimääräinen pyöristyneisyys on varsin heikko eli vain noin 2,3 (1-5-asteikolla). Harjanteiden geneettisestä taustasta on vasta arveluja, eikä mitään yksiselitteistä mallia ole syntynyt. Työhypoteesina kesän aikana on syntynyt ajatus pohjoisesta etelään virranneen sulavesiuoman laajentumasta, jota rantavoimat ovat myöhemmin muokanneet. Toistaiseksi teoriat ovat ajatus-asteella ja alueella on mitä todennäköisimmin jatkettava tutkimuksia. Myös kallioperän osalta

6 5 mielenkiintoa varmasti löytyy, sillä onhan se suoraan yhteydessä Kivimaan ( ) ekonomisesti merkittävälle kallioperälle. Yhteenveto Tutkimusalueen laajuudesta johtuen materiaalia ja aineistoa on kertynyt runsaasti. Varsinaisessa lopputyössä aineistoa täytyy karsia ja keskittyä tiettyihin keskeisiin alueisiin. Alustavasti on päädytty Petäjävaaran ja Vammavaaran alueiden tarkasteluun ja niiden yksityiskohtaisempaan selvittelyyn. Kesän 1993 aikana alueiden maaperästä on syntynyt hyvä yleiskuva, jota myös kallioperätiedot ja - havainnot tukevat. Petäjä- ja Vammavaarassa pätevät edelleen aikaisemmat ajatukset Rogen-moreeniharjanteista, kun tarkastellaan alueita KOKONAISUUTENA. Petäjävaarasta malmilohkareiden emäkallio on löytynyt ja Vammavaarassakaan sitä ei varmaan tarvinne kaukaa etsiä. Sihtuunan osalta jatkotoimenpiteitä varmasti vielä tarvitaan ja tutkimuksia täytyy laajentaa hieman suuremmalle alueelle harjanteiden yhteyksien selvittämiseksi ympäristön maapeitteisiin. Rovaniemellä 26. elokuuta 1993 Pertti Sarala Tutkimusassistentti

7 6 Kirjallisuusluettelo Aario, R. (1990). Glacial heritage of Northern Finland; an excursion guide. Nordia tiedonantoja, Serie A, nro.1. Johansson, P. & Nenonen, J. (1993). Malminetsinnälliset maaperätutkimukset Petäjävaaran, Vammavaaran ja Kivimaan alueilla vuosina Geologian tutkimuskeskus, raportti P Rossi, S. (1992). Tervolan alueelta tavattujen moreenigeokemian ja lohkareiden kulta-, kupari- ja kobolttiviitteiden malmipotentiaalin arviointi, Kuvaus kesällä 1992 suoritetuista tutkimuksista ja niiden alustavista tuloksista. Geologian tutkimuskeskus, raportti M19/2633/-92/2/10.

8 Liitteet 7 Liite 1. Yhteenvetolomake M1:sta. Liite 2. Montut ja soiden syvyyksiä Petäjävaarassa ( ). Liite 3. Montut ja soiden syvyyksiä Vammavaarassa ( ). Liite 4. Montut ja soiden syvyyksiä Sihtuunassa ( ). Kartat mittakaavassa 1:

9

10

11

12