HYDROTERMISEN. GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS Pohjois-Suomen aluetoimisto Työraportti VAIKUTUS KIVIEN PETROFYSIKAALISIIN OMINAISUUKSIIN KUUSAMON~ Y ~ S S A

Transkriptio

1 Q 19/46] 3/1998/1 KUUSAMO Pertti Turunen ARKISTOKAPPALE GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS Pohjois-Suomen aluetoimisto Työraportti HYDROTERMISEN MUUTTUMISEN VAIKUTUS KIVIEN PETROFYSIKAALISIIN OMINAISUUKSIIN KUUSAMON~ Y ~ S S A

2 GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS KUVAILULEHTI Päivämäärä Tekijät Raportin laji Pertti Turunen Työraportti Toimeksiantaja Raportin nimi Hydrotermisen muuttumisen vaikutus kivien petrofysikaalisiin ominaisuuksiin Kuusamon Käylässä Tiivistelma Kivien hydrotennisen muuttumisen ja petrofysikaalisten parametrien välisestä yhteydestä on kirjallisuudessa niukalti esimerkkejä. Oletettavasti fysikaaliset ominaisuudet muuttuvat kahdesta syystä. Suurin muuttuminen aiheutuu malmimineraalien rikastumisesta ja tällöin tiheys ja suskeptiivisuus kasvavat ja myös sähkönjohtavuus paranee. Toiseksi prosessien vaikutuksesta kiven mineralogiassa tapahtuu muutoksia, samoin kiven rakenteessa ja huokoisuudessa. Näillä on oletettavasti vaikutusta myös fysikaalisiin ominaisuuksiin vaikkakin em. syytä vähemmän. Raportissa tarkastellaan Kuusamon Käylän alueen kairansydämistä tehtyjä tiheyden, suskeptiivisuuden ja remanenssin intensiteetin sekä jonkin verran myös rei'istä luodatun ominaisvastuksen arvojen vaihtelua kiisujen määrän ja hydrotennisen muuttumisen funktiona. Tulosten mukaan malmimineraalien määrällä on voimakas vaikutus parametrien arvoihin, ja pelkkä hydroterminen muuttuminen vaikuttaa vain vähän. Sen erilaiset prosessit muuttavat parametrien arvoja eri suuntiin; edelleen näyttää siltä, että sarnakin prosessi saattaa ensin vaikuttaa yhteen ja edetessään myöhemmin toiseen suuntaan. Joka tapauksessa pelkän muuttumisen vaikutus on niin pieni, että sillä on vain vähän merkitystä käytännön prospektauksessa. Asiasanat (kohde, menetelmät jne.) Geofysikaaliset tutkimukset, fysikaaliset ominaisuudet, hydroterminen muuttuminen, reikäluotaukset, sulfidit Maantieteellinen alue (maa, Iaani, kunta, kylä, esiintymä) Suomi, Oulun lääni, Kuusamo, Käyla Karttalehdet Muut tiedot Arkistosarjan nimi Arkistotunnus Q 19/4613/1998/1 Kokonaissivuma#a Kieli Hinta Julkisuus 22 Suomi

3

4

5

6

7

8

9 sekkeisiin lineaarisena parametrina, suureen kasvaminen kaksinkertaiseksi tarkoittaa käytännössä anomalian intensiteetin kasvamista vastaavasti. Siten vaikka esim. vihreäkiven suskeptiivisuus on kuusinkertainen serisiittikvartsiitin suskeptiivisuuteen nähden, anomalioissa on vain kaksinkertainen ero. Kuva 2. Kivilajien tiheyden ja suskeptiivisuuden mediaanit. Fig. 2. Medians of density and susceptibility of rock types. Malmimineraalit ja petrofysiikka Voimakkaimmin petrofysiikan parametrien numeroarvoihin vaikuttava tekijä on malrnimineraalien määrä. Seuraavassa taulukossa ilmoitetaan numeroarvojen ja kiisujen välinen yhteys. Taulukko 7. Malmimineraalien maaran vaikutus vaikutus petrofysikaalisiin parametreihin. Table 7. EfSect of ore minerals content on petrophysical parameters. Malmit N P K J, Q Keff Ores Tästä taulukosta nähdään selvästi ja yksikäsitteisesti miten malmimineraalien määrän kasvu nostaa petrofysikaalisten parametrien arvoja. Seuraavassa kuvassa tarkastellaan parametrien jakaumia neljässä malmimineraalipitoisuusluokassa. Histograrnrneista ilmenevät myös parametrien jakaumat. Kaikissa parametreissa - Q-suhdetta lukuunottamatta - hajonta kasvaa oikealle siirryttäessä. Tämä aiheutuu nimenomaan magnetiitin määrän kasvusta. Hajonnat kasvavat paljon selvemmin kuin hydrotermisen muuttumisen tapauksessa seuraavassa kohdassa. Suskeptiivisuuksiin kehittyy selvät para- ja ferromagneettiset huiput. Myös remanenssissa näkyy samoja piirteitä.

10

11

12 Taulukko 9. Taulukoiden alkioiden määrä. Table 9. Number of elements in tables Malmit MuuttuminenlAlteration Ores C Hydroterminen muuttuminen ja tiheys Aluksi tarkastellaan muuttumisen ja malmimineraalien määrän vaikutusta tiheyteen. Taulukon 10 sarakkeissa ilmoitetaan hydrotermisen muuttumisen aste ja riveillä malmimineraalien määrä. Taulukko on piirret- ty graafiksi kuvassa 5. Eri käyristä näkee selvästi sen, että malmimineraalien määrän vaikutus on paljon suurempi kuin muuttumisen asteen vaikutus. Taulukko 10. Hydroterrnisen muuttumisen ja malmimineraalien määrän vaikutus tiheyteen. Table 10. Effect of hydrotherrnal alteration and amount of ore minerals on density. Malmit Ores 0 MuuttuminenlAlteration C,13000 Drsa E > P A lteration ~uva5.taulukko10./~i~.~5.~&l~io. Hydroterminen muuttuminen ja suskeptiivisuus Toiseksi taulukossa 11 esitetään samanlainen kaavio suskeptiivisuudelle. Malmimineraalien määrän kasvu näkyy hyvin voimakkaasti suskeptiivisuuden kasvuna. Yleisenä tendenssina kunkin kayrän kohdalla nähdään suskeptiivisuuden kasvaminen myös hydrotermisen muuttumisen asteen kasvaessa. Taulukko 1 1. Hydrotermisen muuttumisen ja malmimineraalien määran vaikutus suskeptiivisuuteen. Table II. Effect of hydrothermal alteration and amount of ore minerals on susceptibility. Malmit MuuttumineniAlteration Ores C 240 $:::Lha ro C Kuva 6. Taulukko 11. /Fig. 6. Table II Alteration Hydroterminen muuttuminen ja remanenssin intensiteetti Remanenssin intensiteetillä taulukossa 12 ja kuvassa suudella, mutta muuttumisen vaikutus on heikosti ha- 7 on samantapainen käyttäytyminen kuin suskeptiivi- vaittavissa.

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22