HANKE 13206: TERVOLAN ALUEEN MALMIPOTENTIAALIN ARVIOINTI, MAASTOTUTKIMUKSET VUONNA 1992

Transkriptio

1 M 19/2633/-92/3/10 HANKE 13206: TERVOLAN ALUEEN MALMIPOTENTIAALIN ARVIOINTI, MAASTOTUTKIMUKSET VUONNA 1992 Väliraportti syksyllä 1992 Pertti Sarala Oulun Yliopisto / Geologian tutkimuskeskus Pohjois-Suomen aluetoimisto Raaka-ainetoimiala

2 1 SISÄLLYS 1.JOHDANTO 2 2. KALLIOPERÄ 3 3. MAAPERÄ 3 4. TUTKIMUSMENETELMÄT 4 5. ROGEN-MOREENI 5 6. KOHTEELLISET TUTKIMUKSET PETÄJÄVAARA VAMMAVAARA KIVIMAA SIHTUUNA LOUEPALO PETÄJÄSKOSKI (länsipuoli) KORTTELIVAARA YHTEENVETO JA JATKOTOIMENPITEET LIITTEET 15

3 2 TERVOLAN ALUEEN MALMIPOTENTIAALIN ARVIOINTI, MAASTOTUKIMUKSET VUONNA JOHDANTO Tutkimusten pohjana on ollut GTK:n aiemmat tutkimukset Tervolan alueella kultapitoisten lohkareiden lähtöpaikan selvittämiseksi. Lohkareita on löydetty mm. Korttelivaarasta (ns. Lohelan lohkare) ja myöhemmin Vammavaarasta ja Petäjävaarasta. Korkeat kultapitoisuudet liittyvät hydrotermisesti muuttuneisiin emäksisiin vulkaniitteihin ja diabaaseihin, jotka muodostavat alueella hyvin monimutkaisen kallioperän kvartsiittien kanssa. Aiemmin lohkareiden alkuperän selvittämiseksi on tehty mm. alueellisia geokemiallisia kartoituksia, maaperätutkimuksia ja koekairauksia. Tämän projektin tarkoituksena on yhteistyönä Oulun Yliopiston Geologian laitoksen ja GTK:n kanssa selvittää maaperägeologiaa Tervolan alueelle. GTK:n aiemmat tutkimukset ovat osoittaneet, että alueen maapeitteet kuten kallioperäkin ovat hyvin monimutkaiset ja lisätutkimuksia vaativat. Tässä projektissa selvitetään sekä paikallista lohkareiden kulkeutumiseen liittyvää glasiaaligeologiaa että yleisiä glasiaalimorfologisia piirteitä karttalehtien 2544, 2633, 3522 ja 3611 sekä osin 2631 alueilla. Tutkimukset alkoivat ilmakuvatulkinnalla toukokuussa, jolloin käytiin läpi kaikki alueesta olleet ilmakuvat. Kesä- ja heinäkuussa tehtiin kohteellista kaivinkonemonttututkimusta Petäjävaaran ja Vammavaaran alueella perustan luomiseksi tutkimuksille. Myöhemmin elo- ja syyskuussa monttututkimusta laajennettiin kattamaan keskeisimpiä paikkoja alueella. Tutkimuksia johti GTK:sta geologi Seppo Rossi ja Oulun Yliopistosta professori Risto Aario ja apulaisprofessori Vesa Peuraniemi. Kenttätöistä ja suunnittelusta vastasi harjoittelija Pertti Sarala. Lisäksi kenttätöissä on ollut mukana Kalevi Tolppi heinäkuussa ja Antti Pakonen ja Mikko Kvist elo- ja syyskuussa. Tutkimusten tuloksia on tarkoitus esittää Pertti Saralan Pro-Gradu työssä. Tervolassa 23 syyskuuta 1992 Pertti Sarala

4 3 2. KALLIOPERÄ Eteläosa alueesta kuuluu pohjagneissikompieksiin ja pohjoisosa Peräpohjan liuskealueeseen, jonka kivilajisto on pääosin keski- ja ylä-jatulin kiviä (Perttunen 1992). Tutkimusalueen halkaisee edellä mainittujen kontaktivyöhyke, johon lounaisimmassa nurkassa kuuluu mm. Penikkain kerrosintruusio. Peräpohjan liuskejakso koostuu sedimenttisarjasta, jossa alimpana ovat pohjan päälle kerrostuneet siltti/vulkaniittikivet ja kvartsiitit. Kvartsiittien seassa on kerrosmyötäisiä diabaaseja. Näiden päälle ovat kerrostuneet mantelirakenteiset emäksiset vulkaniitit. Tätä seuraa edelleen kemiallissedimenttiset kivet ja sitten tuffiitit. Kaikkein ylimpänä ovat dolomiitit ja fylliitit. Edellä kuvattua pakettia on vahvasti poimutettu ja siirrelty alueella siten, että täydellisiä tai osittain täydellisiä sarjoja voi seurata hajaantuneena ympäri tutkimusalueen pohjoisosaa. (Tiedot ovat peräisin GTK:n aiemmista raporteista ja geologi Seppo Rossin antamista suullisista selvityksistä.) 3. MAAPERÄ Tiedot perustuvat pääosin ilmakuvatulkintaan ja niihin liittyviin maastotarkastuksiin. Myös GTK:n julkaisemat 1: maaperäkartat ovat olleet suurena apuna perustietoja kerättäessä. Maaperä on yleispiirteissään kumpuilevaa moreenimaata, jota katkoo välillä suuret vaarat ja vaarajaksot. Moreenimaita ympäröi ja osittain peittää suot, jotka ovat yleensä kosteita rämeitä, mutta myös suurempia nevoja esiintyy etelä- ja keskiosissa sekä alueen luoteisosassa. Moreenin paksuus vaihtelee 1,5-7,0 metriin riippuen geneettisestä taustasta. Peitemoreenit ovat yleensä ohuempia kuin Rogen -tyyppiset moreenit. Moreeneja peittää lähinnä vaarojen ympäristössä Itämerenvaiheiden rantakerrostumat, joiden paksuus vaihtelee metristä kahteen. Vaarojen rinteet ovat poikkeuksetta huuhtoutuneiden rantakivikoiden peitossa. Jonkinverran kulumattomia kalottialueita on säilynyt mm. alueen korkeimman vaaran, Pisavaaran (262 m m.p.y), laella. Lajittuneita aineksia tavataan lähinnä jokilaaksoissa ja alavilla seuduilla sekä jonkinverran liittyen Itämeren rantakerrostumiin vaarojen ympäristöissä. Rantatasanteita ja dyynikenttiä voi tavata korkeilta vaarojenvälisiltä alueilta. Siltti- ja savikerroksia on kerrostunut Itämeren vaiheiden ja nykyisen jokitoiminnan tuloksena paikoin paksustikin ( esim. Ossauskosken seudulla yli 20 m). Näihin liittyy myös karkeampia hiekka- ja sorakerroksia.

5 4 Glasifluviaalisia muodostumia esiintyy alueella jonkin verran. Merkittävin on Muurolan harjujakso, joka alkaa Louejärven seudulta ja kulkee lähes itä-länsisuuntaisena Muurolan kautta Valajaskoskelle ja siitä itään. Hirvaan kohdalla Kemijoen itäpuolella se on ylittänyt kordieriittiantofylliitti-gneissikallion, jolloin virtaava vesi on kuluttanut hiidenkirnuja kallioseinämään. Toinen huomattava harjusysteemi on Vähäjoelta Narkauksen kautta Vanttauskoskelle kulkeva muodostuma. Myös muita pienempiä glasifluviaalisia muodostumia on Tervolan itäpuolella ja Sihtuunassa. 4. TUTKIMUSMENETELMÄT Projektin yhtenä tarkoituksena oli selvittää tunnettujen kultapitoisten lohkareiden alkuperää ja kulkeutumista. Tällöin detaljitutkimuksille oli helppo rajata alueet, joissa suoritettiin kaivinkonemonttujen avulla moreenitutkimuksia. Käytössä oli suurimman osan ajasta traktorikaivuri ja jonkin aikaa raskas pyörivä telakaivinkone. Kaivettujen monttujen syvyydet vaihtelivat 1,0 metristä 6,5 metriin. Moreeneista tavattiin useinmiten vain yksi moreenipatja ja kallio tuli vain harvassa montussa pohjalta vastaan, poikkeuksena Kivimaa. Montuista otettiin geokemiannäytteet yleensä puolen metrin välein. Lisäksi otettiin raskasmineraali-, kivi- ja rakeisuusanalyysinäytteet aineksen kulkeutumisen ja ominaisuuksien tutkimista varten. Muutamassa montussa oli myös tarve ottaa jatkuvaa näytettä Kobrakalustolla Petäjävaaran ja Vammavaaran alueilla siihen tultua mahdollisuus heinäkuussa. Muuten montut tutkittiin ja havainnoitiin normaalisti. Myöhempää tarkastelua varten montut valokuvattiin diafilmille. Kuvat otettiin sekä montusta että jonkin verran myös ympäristöstä yleiskuvan hahmottamiseksi. Muodostumien tarkemmat kuvaukset on tarkoitus suorittaa ilmakuvauksena myöhemmin syksyllä. Saatua materiaalia on siinämäärin käsitelty, että raskasmineraalinäytteet on vaskattu ja geokemialliseen analyysiin menevä näyte on puhdistettu magnetiitista. Kivinäytteet, jotka kerättiin noin kauhallisesta moreenia (n. 100 "nyrkinkokoista" kiveä), on tutkittu niin kivilajin kuin pyöristyneisyydenkin osalta. Muut näytteet odottavat vielä tutkimista.

6 5 5. ROGEN-MOREENI Ennen yksityiskohtaisempia kohteellisia esittelyjä on syytä käydä läpi Rogen-moreenin olennaisimpia ominaisuuksia. Rogenit ovat moreeniharjanteita poikittain jäätikön liikesuuntaa vastaan. Niitä syntyy alaville maille jäätikönreunan liikkeen muututtua aaltomaiseksi. Mekanismille on ominaista rouhiva toiminta, jolloin se muodostaa harjanteita ja rouhii niiden väliin jäänestä notkosta moreenia ja kallionpintaa kerrostaen tämän aineksen edessä olevalle harjanteelle. Tämän vuoksi Rogeneja peittää lohkareikko, jossa kivilajit edustavat hyvin paikallista kallioperää. Harjanteet voivat vaihettua esim. yksittäisiksi kumpareiksi tai drumliineiksi. Useinmiten Rogenkentällä esiintyykin drumliineja siellä täällä. Yksittäiset harjanteet muodostuvat lähemmin tarkasteltuna kumpareista, joita yhdistää kannakset. Tällaisella harjanteella voi olla pituutta 100 m:stä kilometriin ja leveyttä m:iin. Harjanteiden välit ovat suunnilleen samaa luokkaa mitoiltaan. Harjanteen korkeus on noin 5-10 m ja väli vastaavasti samanverran syvä katsottuna siinä tavallisesti olevan suon tai lammen pinnasta. Harjanteet voivat olla joko suoria tai sirppimäisiä, mutta rakenteellisia eroja ei eri variaatioiden välillä esiinny. Esim. Portimojärvellä aines muodostuu kahdesta moreenipatjasta, joista alempi on tummempi ja löyhempi lodgementtyyppinen moreeni ja ylempi on pintaosistaan kivistä melt-out-tyyppistä moreenia. Alempi moreeni on homogeenista ja massamaista ja ylempi hiekkaisemman oloista, liistakkeista moreenia. Kiviaineksen suuntaus vaihtelee suuresti harjanteen eri osia verrattaessa, mutta yleisen suuntauksen saa jo harjanteistakin määritetyksi. Rogen-moreenit muodostavat laajoja kenttiä, kuten Portimojärven ja Ranuan seudulla voi havaita. Tämän tyyppistä morfologiaa esiintyy jo 2631 karttalehdeltä alkaen koko tutkimusalueen poikki luode-kaakko suunnassa. Rogenit vaihettuvat välillä peitemoreeneihin ja kuolleenjään kumpumoreeneihin johtuen topografian suurista vaihteluista alueella. Merkittävää on kuitenkin erityyppisten moreenien huomioiminen ja rajaaminen lohkareiden alkuperää selvitettäessä. 6. KOHTEELLISET TUTKIMUKSET Tunnettujen lohkareiden seuduille oli tarve tehdä kohteellisia montutuksia perustiedon hankkimiseksi alueen maaperästä. Ilmakuvatulkinnan perusteella esim. Petäjävaarassa ja Vammavaa-

7 6 rassa maaperä näytti muodostuvan harjanteista, jotka olivat poikittain jäätikön liikesuuntaa vastaan. Tutkimuksissa nämä harjanteet osoittautuivatkin Rogenmoreeneiksi, joille tyypiilistä olivat hyvin kiviset pinnat ja aineksen paikallisuus. Monttuja kaivettiin alueelle yhteensä 56 ja ne jakaantuivat siten, että Petäjävaaraan tuli 14, Vammavaaraan 25, Kivimaahan 5, Sihtuunaan 4, Louepaloon 2, Petäjäskoskelle 2 ja Korttelivaaraan 4 monttua. 6.2 PETÄJÄVAARA Petäjävaarassa karttalehdellä on GTK tehnyt jo varsin paljon aikaisempia tutkimuksia kultapitoisten lohkareiden alkuperän selvittämiseksi. Nyt tehdyillä montuilla oli tarkoitus tutkia jäätikön käyttäytymistä ja mahdollista liikesuunnan muuttumista eteen tulleen Petäjävaaran länsipuolella. Osoittautui, että Pisavaaran itäpuolelta alkava Rogen-moreenialue jatkuu Kemijoen yli Petäjävaaran länsirinteille asti. Suuntauslaskut ja harjanteiden kääntyminen vaaransuuntaiseksi viittaavat siihen, että jäätikkö on joutunut tekemään jonkinlaisen väistöliikkeen vaaraan törmätessään. 240 suuntainen virtaus on kääntynyt eteläisemmäksi n. 220 asteiseksi suuntaukseksi Rosvohodun ja Harakkaojan seuduilla. Tämän prosessin tuloksia on myöhemmin Itämeren vaiheet ja nykyinen Kemijoki uomiaan vaihtaessaan sekoittaneet. Tämä näkyy varsinkin siinä, että moreenien päälle on kerrostunut sekä jääjärvisedimenttejä että rantavaiheiden sedimenttejä. Myös lajittuneempia silttikerroksia on varsinkin itäpuolentien ja Kemijoen välissä. Montut 1-7 pyrkivät rajaamaan sähkölinjan takana olevalla harjanteella olevien lohkareiden mahdollista lähtöpaikkaa. Monttu 1 osoittautui kaikkein otollisimmaksi, koska siinä malmilohkareita alkoi esiintyä runsaasti kuopan pohjalla. Lohkareet vaikuttivat varsin paikallisilta ja pitempimatkaista kiveä esiintyi vähän. Pintaa peitti hyvin särmikäs kvartsiittilohkarepeitto. Magneettisissa kartoissa tähän näyttää sijoittuvan minimin ja maksimin vaihettumavyöhyke. Moreeni oli suhteellisen homogeenista, eikä mitään merkittäviä rakenteita ollut havaittavissa. Muissa montuissa paikallisuus oli edelleen silmäänpistävä tekijä, mutta malmikiviä ei enää esiintynyt. Kaikille yhteinen tekijä oli kvartsiittilohkarepeitto, mutta moreenin kiviaineksessa oli huomattavia eroja riippuen allaolevasta kallioperästä. Moreenit olivat hiekkaisia ja niukkarakenteisia aktiivisenjään lodgement-tyyppisiä moreeneja tai perääntyvänjään lamellirakenteisia melt-out eli sulamismoreeneja. Vain montussa 6 päästiin kallioon vanhassa maa-aineksen ottopaikassa. Siinä kivilajina oli kvartsiitti.

8 7 Tien jokipuolella kaivettiin kuusi monttua täältä löytyneiden ruostepeitteisten lohkareiden alkuperän tutkimiseksi. Siellä moreenimäet osoittautuivat osittain peitemoreeneiksi vaihettuen Rogen-tyyppiin. Kemijoenuomilla on ollut varsin huomattava vaikutus maastonmuotojen muovaajana. Ainesta on viety varmasti paljon pois ja jonkinverran on kerrostettu silttejä notkoihin ja kuoppiin. Muuten alue oli sateisesta kesästä johtuen melko vaikeakulkuinen, koska soista maata ja ojia oli paljon. Lohkareet osoittautuivat nekin paikallisiksi, kun niitä käänneltiin koneella. Päältä kivet olivat pyöristyneet niin rapautumisen (kiisuja runsaasti) kuin myös virtaavan veden vaikutuksesta. Alta kivet olivat huomattavasti kulmikkaampia ja rapautumattomampia. Edellinen seikka ja kivien suuri koko viittasivat paikallisuuteen. Tässäkin tapauksessa geofysiikan kartta osoittaa magneettista huippua lohkareiden länsipuolelle. Jäätikön liikesuunta on ollut läntinen ja paikoin hieman lounainen kiertoliikkeestä johtuen. Suunta näkyy sekä moreenin aineksen suuntauksesta kuin myös kallion uurresuunnista. Viimeinen monttu (13) kaivettiin Kuusikkolamureille menevän hiekkatien varteen n. 400 m:n päähän Rovaniemi-Kemi-tiestä. Montun lähimaastossa oli kvartsiittikalliopaljastumia. Ainekseltaan monttu oli poikkeava Petäjävaaran muihin monttuihin verrattuna. Seinämässä ylinnä oli n. 1,6 m kivistä rantakerrostumaa, joka oli kokonaisuudessaan toiminut maannoksen B-horisonttina. Tämän alla oli lähes kolmeen metriin saakka jääjärvisedimenttejä, jossa oli paljon isokokoisia lohkareita hienoainespitoisessa matriksissa. Merkittävin oli n. 2,8-3,1 m syvyydellä ollut lustosavi, josta otettiin Kobralla jatkuvanäyte piilevien ja siitepölyjen analysoimiseksi. Kaikenkaikkiaan Petäjävaara oli ensimmäisenä tutkimuskohteena varsin lupaavan tuntuinen ja jäätikön prosesseja hyvin selvittävä paikka. Tässä tuli hyvin esille moreeniaineksen paikallinen luonne ja Rogentyyppisen rakeenteen esiintyminen vaarojen läheisyydessä, Itämeren vaiheiden ja jokitoiminnan muovattua maisemaa.

9 8 6.2 VAMMAVAARA Tutkimukset Vammavaarassa karttalehdellä pohjautuivat sieltä löydettyyn Lohelan lohkaretta vastaavaan malmilohkareeseen. Vammavaaran eteläpuolella, Suolijoen varressa, on ympäristöstään selvästi erottuva Rogen-tyyppinen moreenialue, joka vaihettuu idässä ja etelässä kuolleenjään kumpumoreenimaastoon. Lännessä aluetta rajoittaa Kemijoki ja sen vanhat jokikerrostumat. Merkittävä piirre on Vammavaaran rinteillä erottuvat Itämeren rantakerrostumat ja kivikot, jotka vaihettuvat tai osittain peittävät alempana olevia Rogen-harjanteita. Pääpaino monttututkimuksilla onkin ollut vaaran eteläpuolella, mutta myös mahdollista väistöliikettä kontrolloitaessa länsi- ja pohjoispuolelle kaivettiin muutamia monttuja. Yhteensä kuoppia tuli 25. Rogeneihin kaivettiin montut 14-18, 20-22, 29, 30 ja 33. Näissä kivet ja kivilajit osoittivat paikallisuutta ja lyhyttä kuljetusmatkaa. Tiedot perustuvat aikaisempiin kallioperätietoihin ja - havaintoihin, koska yhdestäkään montusta ei tavattu kalliota. Moreenin ja harjanteiden suuntaus viittasi läntiseen kuljetukseen ympäristön 240 suuntauksesta poiketen eli jonkintapaista väistöä oli tapahtunut vaaran eteläpuolella. Vaaran länsipäästä voi havaita loivan kaarialtaan muotoja, mikä myös antoi viitteitä väistöliikkeestä. Montut 31 ja 32 ovat selvästi kuolleenjään kumpumoreenimaastossa, vaikkakin montun 32 harjanteessa on vielä viitteitä paikallisiin Rogeneihin. Näissä aines on pitkämatkaista, koska kivet ovat pyöristyneitä ja pinnalta puuttuu kivirakka. Myös kuolleenjään topografia (suppakuoppia) ja flow till eli valumoreeni viittaavat erilaiseen genesikseen kuin Rogen-harjanteilla on. Montuissa 19, 23, 24 ja 27 aines vaikutti olevan jääjärveen kerrostunutta tavaraa, johon viittasivat lajittuneet kerrokset ja silttiseen materiaaliin painuneet kivet. Näissä kivet olivat aika pyöristyneitä ja pitkämatkaisia. Joissakin montuissa oli seassa tai pohjalla myös moreenimaisempia kerroksia. Vammavaaran länsipuolelle kaivettiin lähinnä suuntauksien ja kiviaineksen kontrolloimiseksi viisi monttua (25, 26A,26B, 28 ja 34). Suuntaus näkyi vaihtelevan kovasti, koska aines ei ollut aktiivisenjään moreenia ja jään väistöliike oli sekoittanut kerrostamissysteemiä kyseisellä alueella. Hallitseva kivilaji oli kvartsiitti, joka edustaa myös paikallista kallioperää. Myös

10 9 pitkämatkaisten kivilajien osuus kasvoi huomattavasti ja malmityypin lohkareita ei enää esiintynyt. Vaaran pohjoispuolelle sijoitetut montut 35, 36 ja 37 olivat lähinnä ilmakuvatulkinnan yhteydessä heränneestä uteliaisuudesta johtuvia kaivauksia. Montun 35 luona kaivettiin kaksi erillistä kuoppaa n. 70 m toisistaan. Ensimmäisestä löytyi reilu metrin syvyydestä diabaasikallio ja toisesta yli 5 m lajittuneita rantatasanteen hiekkoja. Monttu 36 sijoittui sulavesiuoman rinteeseen lajittuneisiin kerroksiin. Kerrosten kaade oli n. 25 ja niitä erotti toisistaan mustiksi värjäytyneet, pyöristyneet jokikivet. Moreenia ei tavattu näistä montuista. Viimeinen monttu 37 oli sitten moreenia alusta loppuun eli n. 5 m. Tässä pohjalla näytti tulevan vastaan kvartsiittikallion murskautunut pinta. Täälläkään ei tullut vastaan malmilohkareita montuista. Malmilohkareita ajatellen Vammavaaran eteläpuolella on varsin selvä Rogen-moreeni tyyppinen alue, joka antaa mahdollisuuden rajata lohkareiden lähtöpaikan Suolijoen varteen kivilajien kontaktivyöhykkeisiin. Kallion rakenteessa on vastaavia piirteitä Petäjävaaraan verrattuna eli että potentiaalisia kohteita varmastikin löytyy. 6.3 KIVIMAA Kivimaa oli siitä mielenkiintoinen paikka, että sieltä oli jo louhittu malmia, jossa kultapitoisuus oli n. 2 g/t luokkaa. Aikaisemmissa tutkimuksissa oli todettu anomaalisia kultapitoisuuksia moreenissa myös sellaisilta alueilta, joissa jäätikön kulkusuunta huomioon ottaen ei voi aiheuttajana olla entinen louhoksen kvartsijuoni. 90-luvun taitteessa GTK tutki anomalioita geokemiannäytteenottoverkolla ja koneellisen kalliopaljastuksen avulla, mutta riittävän kokoista syöttäjää ei löytynyt louhoksen länsipuolelta. Nyt tutkimusten avulla oli tarkoitus tutkia alueen moreenia lähinnä geneettisessä ja rakenteellisessa mielessä sekä jossainmäärin geokemiallisessa mielessä. Louhoksen itä- ja länsipuolelle kaivettiin viisi monttua. Näistä kaksi (71 ja 72) oli louhoksen länsipuolella, tien pohjoispuolella. Näissä montut sijoittuivat kumpareille, jotka osoittautuivat kalliota myötäileviksi muodoiksi. Aines oli lähinnä paikallista, rapautunutta kallionpintaa (diabaasi), jossa pitkämatkaista ainesta ei ollut juuri ollenkaan. Montun 72 viereen kaivettiin n. 25 m:n päähän toinen monttu, josta löydettiin 4,0 m moreenia ilmeisesti kallion suojapuolelta.

11 10 Tässä kiviaines oli jo jonkinverran pitempimatkaista aikaisempiin verrattuna. Näiden kivi- ja lohkarehavainnot eivät viitanneet malmikiviin. Itäpuolelle kaivetut montut 73 ja 75 olivat pelkästään geokemiallista informaatiota varten mukaanotettuja paikkoja. Näiden tarkoituksena on antaa viitteitä louhoksessa olleen kvartsijuonen vaikutuksista moreenin geokemiaan lähialueella. Montut olivatkin vaatimattomia osittain tarkoituksensa ja toisaalta ohuen moreenin vuoksi. Sitten monttu 74 oli mielenkiintoinen, vaikkakin aluksi näytti, että ensimmäisestä kuopasta ei löydy muuta kuin kallio (diabaasi) n. 1,5 m:n syvyydestä. Monttua siirrettiin n. 30 m länteen alavampaan paikkaan ja tästä löytyikin reilu 2,6 metriä moreenia ennenkuin vesi ehti peittää kuopan pohjan. Noin kahden metrin kohdalta alkoi kivisempi kerros, josta ilmeisesti Terho Koivisto on raporteissaan 80-luvun alussa maininnut. Tämä osoittautui vastaavan tyyppiseksi kalliorapautumaksi kuin montuissa 71 ja 72 aikaisemmin oli tavattu (diabaasi). Silmiinpistävää oli yläpuolen moreenissa olleiden muiden kivilajien totaalinen loppuminen kivisessä aineksessa ja pyöristymisasteen houmattava putoaminen diabaasien osalta. Tämä selittää myös sen, miksi geokemismissä ei näy anomaalisia pitoisuuksia kivisessä kerroksessa. Eli se on hyvin paikallista, allaolevaa kalliota edustava moreeni, jota peittää pitempimatkainen, kallionmuotoja myötäilevä moreeni. Jäätikön kulkusuunta on ollut läntinen. Kokonaisuutena Kivimaa on huomattava alue verrattuna ympäristöön idässä ja lännessä, missä moreenimuodot ovat pääosin Rogen-tyyppisiä. Peitemoreenina sitä joutuu käsittelemään eri tyylillä verrattuna Petäjä- ja Vammavaaraan. 6.4 SIHTUUNA Sihtuunan harjannemuodostuma (karttalehti ) ei sinällään ole malmimielessä potentiaalinen alue, mutta glasiaaligeologiselta kannalta se on varsin mielenkiintoinen. Alue on Sorvasvaaran eteläpuolella noin neljän neliökilometrin suuruinen alue, joka muistuttaa ulkoiselta tarkastelultaan Rogen-moreenikenttää. Kuitenkin lohkareikon alla on suoraan lajittunutta harjuainesta muistuttavaa tavaraa, jonka seassa on moreeniosueita. Harjanteet ovat poikittain jäätikön liikesuuntaa vastaan ja ne ovat muutamia satoja metrejä pitkiä, kymmeniä metrejä leveitä ja n. 3-5 m korkeita, teräväpiirteisiä muotoja. Näitä rajoittaa puuvaltaiset suot. Alue rajoittuu idässä ja lännessä yksittäisiin kumpareisiin, jotka puolestaan vaihettuvat Rogen-

12 11 tyyppisiin moreenimuotoihin. Etelässä vastaan tulevat kumpareiden jälkeen lajittuneet, levinneet hiekat ja pohjoisessa jo edeltä mainittu Sorvasvaara rantakerrostumineen. Harjanteista ja ympäristöstä tehtiin myös pintalohkarelasku mahdollisten kivilajien muutosten huomaamiseksi. Harjanteiden poikki vedettiin n. 1,5 km pitkä lähes itä-länsisuuntainen profiili AB, josta valittiin kuusi harjannetta laskupaikoiksi. Näistä havainnoitiin 100 kiveä kivilajineen ja pyöristyneisyyksineen. Osoittautui, että kivilajeissa ei kyseisellä matkalla tapahdu olennaisia muutoksia. Lohkareista 2/3 on paikallista kvartsiittia ja loput pitempimatkaisia graniitteja, diabaaseja, vulkaniitteja ja dolomiitteja. Vertailun vuoksi otettiin alueen itä- ja länsipuolelta neljä louhikkoista paikkaa kivilajiston laskupaikaksi. Länsipuolella lohkareet olivat pääasiassa paikallisia kvartsiitteja ja vulkaniitteja sekä pitempimatkaisia graniitteja. Itäpuolella lohkareista suurinosa oli hieman kuluneita vulkaniitteja ja jonkinverran oli pyöristyneitä graniitteja ja kvartsiitteja. Muodot vaikuttaisivat syntyneen jäätikön reunaosiin, jossa veden virtaus on ollut runsasta. Glasifluviaalinen aines on osittain peräisin jään alta ja reunoilta tulleista virtauksista, mutta osittain myös railojen seinämistä tippuneista moreenimassoista. Tämä selittäisi lajittuneen aineksen ja siinä seassa olevat moreenikerrokset sekä toisaalta myös harjanteiden päällä olevat lohkareet. Geneettinen tausta vaatii kuitenkin vielä jonkinverran tarkempia ja laajempia tutkimuksia. 6.5 LOUEPALO Louepalo, Kätkävaaran eteläpuolella, karttalehdellä , on suureltaosin Rogen- ja kuolleenjään kumpumoreenimaastoa. Tätä rajoittaa pohjoisessa Kätkävaaran rantakerrostumat ja etelässä Kemijoen lajittuneet sedimentit. Kallioperältään alue on hyvin dolomiittirikas ja sillä siellä sijaitseekin Lapin marmorin louhos. Tämä näkyy myös monttujen 51 ja 52 moreeniaineksen kivilajeissa. Jäätikön liikesuunta on likimain läntinen. Montut sijoittuvat keskelle kuolleenjään kumpumoreenimaastoa Kätkävaaraan menevän tien kummallakin puolella. Alueen topografiaa hallitsee toisiaan seuraavat kumpareet ja suppakuopat. Montut kaivettiin kumpareiden laelle vesiongelmien välttämiseksi. Montussa 51 näytti olevan kaksi hieman toisistaan poikkeavaa moreenia, joista kummastakin tehtiin suuntauslasku. Alempi

13 12 suuntaus 3 m:n syvyydessä osoitti n. 240 suuntaa ja ylempi 1,5 m:n syvyydessä n. 260 suuntausta eli merkittävää eroa ei ilmennyt. Aines oli homogeenista, lähes rakenteetonta melt-out -tyyppistä moreenia. Montussa 52 aines oli kalliomurskeen oloista ainesta, jossa dolomiitteja oli lähes 100 %. Muita kiviä olivat hyvin pyöristyneet kvartsiitit ja graniittiset kivet. 6.6 PETÄJÄSKOSKI (länsipuoli) Petäjäskosken seudulla Rautaruukki on aikaisemmin tehnyt malmitutkimuksia 70-luvulla. Alue on suuriharjanteista Rogen-moreenikenttää, jossa pintalohkareisto tukee paikallista kallioperää. Alueen halkaisee lounaasta koilliseen kulkeva kvartsiitti-diabaasijakso, joka pohjoisempana yltää Petäjävaaran seudulle asti. Harjanteet ovat lähes N-S-suuntaisia eli kohtisuoraan jäätikön liikesuuntaa vastaan. Näitten välissä on tyypillisesti soita ja lampia ja kasvillisuus on varsin niukkaa. Alueelle kaivettiin kaksi monttua (81 ja 82), joista otettiin rutiininäytteet ja 81:stä suuntauslasku, mistä ei kuitenkaan saatu selvää suuntausta. Aikaisemmat havainnot sekä uurteista että suuntauslaskuista näyttävät suunnan olevan likimain 240. Moreeni näytti olevan tyypillistä hiekkamoreenia, jossa merkittäviä rakenteita ei esiintynyt. Montussa 82 oli päällä n. 80 cm rantakerrostumaa ja n. 3 m:n syvyydessä lajittuneempi kerros, josta vedentulo oli kovaa. 6.7 KORTTELIVAARA Korttelivaarassa, karttalehdellä , kaivettiin neljä monttua (9093) Lohelan lohkareen lähimaastoon. Tarkoituksena oli saada mielikuva aineksesta tukemaan aiemmin julkaistuissa raporteissa esitettyä kuvausta kyseisestä alueesta. Yleisesti alue näyttää olevan kalliotopografiaa myötäilevää peitemoreenia, mutta tässä kuvioita sotkee poikittainen harju. Suuntauslaskuja ja uurresuuntia on alueelta havainnoitu jo niin paljon, että ajanpuutteessa niitä ei nyt tehty. Vanhempi suuntaus näyttää olevan n. 330 ja nuorempi Kallioperältään alue sijoittuu pohjan puolelle eli graniittiset kivet ovat hyvin esillä.

14 13 Ensimmäinen monttu 90 kaivettiin ihan Lohelan lohkareen tuntumaan, pohjoispuolelle, kaivamattomaan maahan. Tässä pintaosan kivet näyttivät olevan lohkarelaskun perusteella paikallisia granitoideja sekä pitempimatkaisia kvartsiitteja ja vulkaniitteja liuskejaksolta. Sama ilmiö oli myös kivilaskun kivissä reilu metrin syvyydessä. Yläosan moreeni vaikutti kuolleenjään kerrostamalta peitemoreenilta. Mutta, noin 1,5 m:n syvyydessä tuli 10 cm:n paksuinen vaalean harmaa virtakerroksellinen silttikerros. Tätä seurasivat kerralliset hiekka-/ silttiosueet, jotka vaihtuivat massamaisempaan, kiviseen sedimenttiin. Reilun kolmen metrin syvyydeltä alkoivat tulla n. 10 cm paksut siltti- ja moreenikerrokset vuorotellen likimain 4 m:n syvyyteen saakka. Siitä alaspäin jatkuivat lajittuneet hiekat. Lisäksi 3-4 m:n syvyydellä esiintyi deformaatiorakenteita ja siirroksia, joihin oli saostunut rautayhdisteitä. Tässä vaiheessa alemmat kerrokset 1,5 m:n jälkeen alkoivat vaikuttamaan veteen kerrostuneilta sedimenteiltä. Tätä tukivat vielä kivien alla näkyneet pienet painumisrakenteet. Sitten kaivettiin monttu 91 lohkareelle menevän tien varteen n. 150 m pohjoisemmaksi varmistamaan teoriaa. Tässä puuttui aikaisempi yläosan moreeni kokonaan ja tilalle oli tullut n. 80 cm:n rantakerrostuma, jonka alta alkoi suoraan hyvin hienoainesrikas, edellisen montun alaosaa muistuttava sedimentti. Monttu kaivettiin noin 4,0 m syväksi, mutta hiekkoja ei näkynyt, vaan tultiin suoraan vanhemman, tumman moreenin pintaan. Hiekkojen puuttuminen aiheutti hämennystä, joten montutusta jatkettiin tienvartta pohjoiseen n. 50 m:n päähän montusta 91. Tässä oltiin suoraan ydinharjun päällä, eikä moreenipeitettä ollut kuin muutamia kymmeniä senttimetrejä lajittuneiden ainesten päällä. Tähän kaivettiin n. 2,0 m syvä monttu 93. Koska tällä 50 m:n matkalla oli tapahtunut näin merkittävä aineksen muutos, päätettiin kaivaa vielä yksi monttu 91 ja 93:n väliin. Monttu sijoittuu n. 8 m etelään alemmasta kairauspisteestä, josta on tavattu n. 10 m lajittuneita hiekkoja. Tässä montussa 92 satuttiin harjun ja sitä reunustavan sedimentin kontaktiin. Harjun kaade oli n ja vedentulo oli kova. Lopputulokseksi näyttäisi tulevan sellainen teoria, että jäätikkö on vetäytyessään hetkellisesti pysähtynyt tälle seudulle. Tuloksena on syntynyt poikittainen harju, jota vasten on kerrostunut matalaan veteen jääjärvisedimenttejä. Sedimenttien päälle on syntynyt rantakerrostumia ja reunoille sekä jäätikön vetäytymissuuntaan peitemoreeneja, joissa aines on osittain paikallista kallioperää edustavaa kiveä ja osittain liuskejaksolta peräisin olevaa materiaalia. Ympärillä olevat kalliot ovat suojanneet vanhempaa moreenia kulumiselta ja siten sitä on voinut säilyä

15 14 harjun reunoilla ja kallioiden suojasivuilla. Teoria vaatii vielä vahvistusta mm. mikrofossiilinäytteistä ja geokemian analyyseistä. 7 YHTEENVETO JA JATKOTOIMENPITEET Kenttätutkimukset osoittivat, että malmitutkimuksille potentiaalisia kohteita on mm. Petäjävaaran, Vammavaaran ja Kivimaan alueilla. Näissä merkittävää on huomioida lohkareiden alkuperää selvittäessä maapeitteiden erilaisuus alueittain. Geneettisesti pitkä- ja lyhytmatkaisten muotojen tunnistaminen on välttämätön malmikriittisiä alueita tutkittaessa. Myös kallioperän ja ennenkaikkea geofysikaalisten karttojen hyödyntäminen on entistä korostuneemmassa asemassa unohtamatta perustaa eli ilmakuvatulkintaa. Kenttätöitä häiritsi pahasti erittäin sateinen kesä. Suuntauslaskujen ja havaintojen tekeminen oli paikoin mahdotonta korkean pohjaveden vuoksi. Muuten kaluston ja materiaalin puolesta edellytykset olivat todella hyvät. Tulokset ovat toistaiseksi vasta pelkkien havaintojen pohjalla ja ne tulevat varmasti täydentymään huomattavasti geokemian ja muiden analyysien valmistuttua. Jatkotoimenpiteet Petäjävaaran alueella on montun 1 yhteydessä jatkettava maapeitteen poistoa. Tässä jäätikön liikesuunta on lounainen eli lohkareiden alkuperää tulee etsiä välittömästi montun lounaispuolen maastosta. Vammavaarassa näyttäisi Suolijoen pohjois- ja eteläpuolen kivilajikontakteihin sijoittuvat alueet olevan kaikkein kriittisimmät. Jäätikön liikesuunta on ollut n ja ihan vaaran alla selvästi läntinen. Tässä tulisi maaperän osalta tehdä vielä jatkotutkimuksia. Kivimaassa pitäisi tehdä muutamia monttulinjoja louhoksen etelä- ja lounaispuolella. Koiviston 80-luvun alussa havaitsema malmilohkareanomalia tulisi tarkistaa. Myös tarkempi geofysiikanmittaus voisi auttaa, varsinkin louhoksen lounaispuolella, kallioperän tuntemisessa. Lohelan lohkare ei mielestäni vaadi enää jatkotoimenpiteitä. Glasiaaligeologisessa mielessä harjua ja sen ympäristöä on hyvä vielä tutkia.

16 15 LIITTEET 1.1: karttalehdet kohteellisilta tutkimusalueilta. 1.1 Petäjävaara LIITE Vammavaara LIITE Kivimaa LIITE Sihtuuna LIITE Louepalo LIITE Petäjäskoski (länsipuoli) LIITE Korttelivaara LIITE 7 2. Lohkarelaskut Sihtuunasta ja Korttelivaarasta. 2.1 Sihtuuna LIITE Korttelivaara LIITE 9

17 LIITE 1. Petäjävaara, karttalehti LIITE 2. Vammavaara, karttalehti LIITE 3. Kivimaa, karttalehti LIITE 4. Sihtuuna, karttalehti LIITE 5. Louepalo, karttalehti LIITE 6. Petäjäskoski (länsipuoli), karttalehti LIITE 7. Korttelivaara, karttalehti LIITE 8. LIITE 9.

18

19

20

21

22

23

24

25 PINTALOHKARELASKENTA SIHTUUNASSA -92 LIITE 8. Sihtuunassa, Sorvasvaaran eteläpuolella karttalehdellä suoritettiin lohkarelaskenta kiviaineksen kulkeutumisen selvittämiseksi. Laskenta suoritettiin lähes itä-länsi suuntaista n. 1,5 km:n profiilia myöten. Profiili leikkaa noin neljän neliökilometrin laajuista harjannealuetta kohtisuoraan harjanteiden pituussuuntaa vastaan. Lisäksi laskuja tehtiin myös harjannealueen itäja länsipuolella kiviaineksen vertailemisen vuoksi. Lohkareita laskettiin yksittäisistä kumpareista tai harjanteiden osista m:n välein siten, että laskupisteitä tuli profiililla kuuteen ja alueen ulkopuolelta neljään kohtaan. Laskemisen suorittivat Antti Pakonen ja Mikko Kvist. Laskemisen mahdollisti harjanteita peittävä lohkareikko. Laskuista ilmeni, että profiililla lähes 2/3 kivistä oli paikallista kvartsiittia ja loput olivat pitempimatkaista graniittia, diabaaseja, vulkaniitteja, dolomiitteja ja graniittigneissejä. Jälkimmäiset olivat huomattavasti pyöristyneempiä kuin kvartsiitit. Itäpuolella aluetta lohkareet olivat pääasiassa jonkinverran kuluneita vulkaniitteja. Näissä olleet kvartsiitit olivat pyöristyneitä ja graniitit hyvin pyöristyneitä. Muita kiviä olivat dolomiitti, diabaasi ja tuffiitti. PROFIILI AB Havaintopaikka 1. x = , y = , z = 65 Kvartsiitti 86 kpl kulmikkaita, osittain pyöristynyt Graniitti 13 " pyöristynyt Dolomiitti 1 " pyöristynyt Diabaasi 1 " pyöristynyt Havaintopaikka 2. x = , y = , z = 65 Kvartsiitti 68 kpl pyöristynyt Graniitti 23 " hyvin pyöristynyt Dolomiitti 3 " hyvin pyöristynyt Vulkaniitti 8 " pyöristynyt Graniittigneissi 1 " kulmat pyöristynyt

26 Havaintopaikka 3. x = , y = , z = 65 Kvartsiitti 67 kpl pyöristynyt Graniitti 23 " hyvin pyöristynyt Dolomiitti 3 " hyvin pyöristynyt Diabaasi 2 " pyöristynyt Emäksinen vulkan. 4 " pyöristynyt Graniittigneissi 3 " pyöristynyt Havaintopaikka 4. x = , y = , z = 65 Kvartsiitti 55 kpl kulmista pyöristynyt Graniitti 27 " hyvin pyöristynyt Dolomiitti 5 " hyvin pyöristynyt Diabaasi 6 " pyöristynyt Emäksinen vulkan. 11 " kulmista pyöristynyt Havaintopaikka 5. x = , y = , z = 65 Kvartsiiti 77 kpl kulmista pyöristynyt Graniitti 25 " hyvin pyöristynyt Diabaasi 2 " pyöristynyt Emäksinen vulkan. 7 " pyöristynyt Kiilleliuske 1 " hyvin pyöristynyt Havaintopaikka 6. x = , y = , z = 70 Kvartsiitti 77 kpl kulmista pyöristynyt Graniitti 19 " hyvin pyöristynyt Dolomiitti 2 " hyvin pyöristynyt Emäksinen vulkan. 7 " pyöristynyt

27 HAJAPISTEET C1-C4 Havaintopaikka C1, Palomaa, pohjoispuoli x = , y = , z = 65 Kvartsiitti 29 kpl pyöristynyt Graniitti 16 " hyvin pyöristynyt Dolomiitti 2 " hyvin pyöristynyt Vulkaniitti 67 " kulmista pyöristynyt Havaintopaikka C2, Isolehto, eteläpuoli x = , y = , z = 70 Kvartsiitti 17 kpl pyöristynyt Graniitti 4 " hyvin pyöristynyt Diabaasi 4 " pyöristynyt Vulkaniitti 78 " kulmista pyöristynyt Tuffiitti 2 " pyöristynyt Havaintopaikka C3, Lumilehto, eteläpuoli x = , y = , z = 70 Kvartsiitti 51 kpl pyöristynyt Graniitti 27 " hyvin pyöristynyt Dolomiitti 3 " pyöristynyt Diabaasi 4 " pyöristynyt Vulkaniitti 29 " pyöristynyt Konglomeraatti 7 " pyöristynyt (kvartsiitti-iskos) Konglomeraatti 2 " pyöristynyt (dolomiitti-iskos) Havaintopaikka C4, Pirttikangas x = , y = , z = 72 Kvartsiitti 91 kpl pyöristynyt Graniitti 18 " hyvin pyöristynyt Vulkaniitti 1 " pyöristynyt

28 LIITE 9. LOHKARELASKU LOHELAN LOHKAREEN YMPÄRISTÖSSÄ -92 Lohkarelasku suoritettiin Korttelivaarassa karttalehden keskiosissa aineksen kulkeutumisen määrittämiseksi. Kynnösalueelta laskettiin 100 kiveä, joista märitettiin kivilaji ja pyöristyneisyys. Pinnan lohkareet kuuluvat peitemoreeniin, joka peittää sekä harjua että jääjärvisedimenttejä. Jäätikön kulkusuunta on Laskun tekivät Mikko Kvist ja Antti Pakonen. Laskusta ilmeni, että osa lohkareista oli varsin paikallisen oloisia pohjan kiviä eli graniitteja ja graniittigneissejä. Myös kauempaa, Keski-Lapin graniittialueelta oli tullut hyvin pyöristyneitä graniitteja. Loput eli noin puolet kivistä oli tullut Peräpohjolan liuskealueelta. Näitä olivat mm. vulkaniitit ja kvartsiitit. Eli tästä voi päätellä, että moreenin kiviaineksesta varsin suuri osa on pitkämatkaista liuskejakson kiveä ja paikallista leimaa antaa vain n. 1 /3 kivistä. Lohelan lohkaretta ajatellen, kuljetus on täytynyt tapahtua liuskejakson puolelta reilusti Vammavaaran eteläpuolelta. KIVILAJI MÄÄRÄ PYÖRISTYNEISYYS Graniitti 13 Hyvin pyöristyneitä tai vain kulmista pyöristyneitä Graniittigneissi 32 Kulmista pyöristynyt Vulkaniitti 18 Pyöristynyt Kvartsiitti 34 Pyöristynyt Diabaasi 9 Pyöristynyt Dolomiitti 3 Pyöristynyt Kiilleliuske 1 Hyvin pyöristynyt YHT. 100