Koillismaan malmikriittisten alueiden tutkimusprojektin loppuraportti 1976

Transkriptio

1 GEOLOGINEN TUTKIMUSLAITOS GEOLOGICAL SURVEY OF FINLAND TUTKIMUSRAPORTTI N:o 18 REPORT OF INVESTIGATION No. 18 Tauno Piirainen, Rauno Hugg, Risto Aario, Lars Forsström, Aimo Ruotsalainen ja Seppo Koivumaa Koillismaan malmikriittisten alueiden tutkimusprojektin loppuraportti 1976 Summary: The Report of the Koillismaa Research Project Espoo 1978

2 GEOLOGINEN TUTKIMUSLAITOS Tutkimusraportti n:o 18 Tauno Piirainen, Rauno Hugg, Risto Aario, Lars Forsström, Aimo Ruotsalainen ja Seppo Koivumaa KOILLISMAAN MALMIKRIITTISTEN ALUEIDEN TUTKIMUSPROJEKTIN LOPPU RAPORTTI 1976 Summary: The Report of the Koillismaa Research Project Espoo 1978 Kauppa- ja Teollisuusministeriö Pohjois-Suomen malmigeologinen toimikunta Projekti 1

3 Piirainen, T., Hugg, R, Aario, R., Forsström, L., Ruotsalainen, A. & Koivumaa, S Koillismaan malmikriittisten alueiden tutkimusprojektin loppuraportti Summary: The Report of the Koillismaa Research Project. Geologinen tutkimuslaitos. Tutkimusraportti n:o pages, 15 figures and 4 appendices. The Koillismaa Research Project included geological surveys of the bedrock and overlying Quaternary deposits in areas with potential ore deposits, as weil as geophysical measurements and geological and geophysical applications of automatic data processing. Investigations were made of the structure, composition and ore prospects of the bedrock and the correlation between ore formation and basic magmatism. In the study of structures, use was made of geophysical surveys and their ADP applications. Geological ADP applications constitute a special part of the project. In the surveys of the Quaternary deposits the structural features of the fluting, drumlin and Rogen formations in the area were dealt with, along with the mechanisms of their genesis. ISBN Helsink l Valtion pa inawskeskus

4 SISÄLL YSLUETTELO sivu Esipuhe Kallioperä- ja ma1migeo1ogia (Rauno Hugg) Kallioperätutkimukset Kallioperän a1ueelliset tutkimukset Kivi1ajinäytteiden 1aboratoriotutkimukset Syötteen-Näränkävaaran a1ueen kallioperä Vu1kaniittien ja pohjakomp1eksin vä1iin tunkeutuneet emäksiset kerrosintruusiot Emäksisen magman tu1okanavaosaan 1iittyvät kerrosintruusiot Ma1mitja ma1miaiheet Su1fidima1miaiheet Oksidima1mit ja -ma1miaiheet Maaperägeo1ogia (Risto Aario ja Lars Forsström) Tutkimustehtävä Katsaus tutkimuksen vaiheisiin Ilmakuvatulkinta Maasto- ja 1aboratoriotutkimus Lito1oginen ana1yysi Geokemiallinen tutkimus Tekstuuriana1yysi Struktuuriana1yysi Tutkimustulokset Alueen glasiaaligeologinen yleisrakenne Koillismaan maaperämuodostumien syntymekaniikka Stratigrafia ja jäätikön liikuntovaiheet Moreenit TP ja IA Moreenit SP ja KD Jäätikön liikuntovaiheet Lohkaretutkimus Geofysikaaliset tutkimukset (Aimo Ruotsalainen) Mittaukset ja tulkintamenetelmät Gravimetriset mittaukset Magneettise t mittaukset Sähkömagneettiset mittaukset Seismiset luotaukset Maavastus- ja magnetotelluuriset mittaukset Petrofysikaaliset mittaukset Syötteen-Näränkävaaran alueen geofysikaaliset tu1kinnat Vulkanüttien ja pohjan väliin tunkeutuneet kerrosintruusiot Syötteen intruusio Porttivaaran intruusio Kuusijärven-Lipeävaaran intruusio Pirinvaaran intruusio Kostonjärven-Näränkävaaran vyöhyke Sarajärven graniittialue

5 4 Atk-sovellukset (Seppo Koivumaa) Atk-toiminnan tavoitteet ja tietosysteemien toteutusperiaatteet Kallioperäkartoituksen tietojenkäsittely Geokemiallisten tietojen käsittely Hietietojen käsittely GEOINT-järjestelmä... " Profiiliohjelmisto Geofysikaalisten tietojen käsittely Painovoimamittausten käsittely Magneettisten mittausten käsittely Seismisten luotausten käsittely Magnetotelluuristen mittausten käsittely Yhteenveto Summary: The report of the Koillismaa research project Kirjallisuutta-References Liitteet-Appendices

6 5 ESIPUHE Valtion tulo- ja menoarvioon vuodelle 1971 oli esitetty määräraha mornentille Pohj ois-suomen malminetsin tää palvelevaa geologista perustutkimusta varten. Kyseiseltä momentilta anoivat Oulun yliopiston geologian laitoksen esimies, professori Juhani Seitsaari ja geofysiikan laitoksen esimies, professori Mauno Porkka päivä ty llä, kau ppa- ja teollisuusministeriölle osoi te tu11a kiij ee11ä m äärärahaa Koillismaan malmikriittisten alueiden tutkimista varten. Ennen anomuksen lähettämistä aiheesta oli neuvoteltu Rautaruukki Oy:n, Outokumpu Oy:n ja geologisen tutkimuslaitoksen edustajien kanssa. Koillismaan malmikriittisi11ä alueilla tarkoitettiin emäksisten intruusioiden muodostamaa vyöhykettä alkaen Syötteeltä lännessä ja päätyen Näränkävaaraan idässä (kuva 1). Intruusioiden piirissä oli suoritettu luvu11a malminetsintää, minkä tuloksena Rautaruukki Oy suunnitteli kaivostoiminnan aloittamista Mustavaarassa. Outokumpu Oy:n tutkimuksissa oli löydetty laajoilta alueilta intruusioiden reunavyöhykkeestä sulfidipirotteisia kiviä. Alueelta oli löydetty myös suhtee11isen hyviä malmilohkareita, joiden lähtöpaikasta ei ollut varmaa tietoa. Intruusiot olivat siis malminetsinnällisesti mielenkiintoisia, mutta ne tarjosivat aineistoa myös monien teoreettisten malminetsintää palvelevien ongelmien selvittämiseen. Kuva 1. S yötteen- Näränkävaaran emäksinen intruusiuvyöhyke geologisella kartalla, joka on mukailtu Simosen (1960) kartan mukaan. Fig. 1. Loeation 01 the Syöte-Näränkävaara intrusion beft on the map modi[ied aeeording to the Finnish geological map made by Simonen 1960.

7 6 Ma1mien sijaintia ja niiden syntyä kontrolloivien tekijöiden se1vittämiseksi a1uee1-1a suunniteltiin suoritettavaksi seuraavat perustutkimukset: 1. Geo10ginen kartoitus 2. Geofysikaa1iset tutkimukset ja mittaukset 3. Rakenteiden ko1miu1otteinen se1vitte1y avainkohdissa 4. Petro1oginen tutkimus 5. Geokemiallisen hivenainejakautuman se1vittäminen 6. Intruusioiden iänmääritykset 7. Rikin ja hapen isotooppisuhteiden se1vittäminen 8. Ma1mien tutkimus Kauppa- ja teollisuusministeriön i1moitettua päivätyllä kirjeellä määrärahan myöntämisestä anottuun tarkoitukseen ohjelmaa 1ähdettiin toteuttamaan a1uksi kallioperägeologisena ja geofysikaalisena osaprojektina. Pohjois-Suomen ma1migeologisen toimikunnan a10itettua toimintansa syksyllä 1971 Koillismaan malrnikriittisten alueiden tutkimusprojekti liitettiin tämän alaisuuteen. Toiminta laajennettiin koskemaan maaperägeologisia tutkimuksia, koska a1ueelta tunnettiin ma1mi1ohkareita. Myöhemmin tietojenkäsittelyongelmien tu1tua ajankohtaisiksi perustettiin oma osaprojekti atk-sovellutuksia varten. Tämän mukana malminetsintää palveleva perustutkimus 1aajennettiin geologian ja geofysiikan laitoksilta tietojenkäsittelyopin laitokselle. Lisäksi mukana oli e1ektronioptiikan laitos, minne oli sijoitettu yliopiston mikroana1ysaattori. Projektin johtajana toimi prof. Juhani Seitsaari kuolemaansa asti. Tämän jälkeen johtoon siirtyi tutkimusjohtajana toiminut vt. prof. Tauno Piirainen. Maaperägeologian osaprojektia johti prof. Risto Aario, geofysiikan osaprojektia prof. Mauno Porkka ja atk-osaprojektia prof. Pentti Kerola. Projektin päägeo1ogina oli FM Rauno Hugg, geofyysikkona ensin FL Kari Saviaro ja myöhemmin LuK Aimo Ruotsalainen ja maaperägeo1ogina FL Lars Forsström sekä ma1migeo1ogisina tutkijoina FL Markku Isohanni ja FL Aarre Juopperi. Atk-koordinaattorina oli FL Seppo Koivumaa yhdysmiehenään FM Kalle Taipa1e. Seismiset ja magnetotelluuriset tehtävät hoiti FT Heikki Korhonen. Fotogeo1ogisissa kysymyksissä asiantuntija-apua antoi FT J ouko Ta1vitie. Kemia1lista laboratoriota hoitivat yo Pirkko Hallanoro ja FM Tuomo Mäkelä. Ana1ytiikkaan 1iittyvissä kysymyksissä antoivat asiantuntija-apua FT Esko Saari ja ins. Arvo Paaso. Mikroana1ysaattorilla tehdyistä mineraa1iana1yyseistä vastasi DI Seppo Sivonen FM Tuomo Alapietin ollessa yhdysmiehenä. Projekti käytti hyväkseen eri yhtiöiden asiantuntija-apua useissa eri kysymyksissä. Lisäksi mukana oli projektissa opiske1ijoita kesäapu1aisina ja tutkijoina erilaisten osakysymysten selvitte1yssä. Näistä mainittakoon FM Heikki Juopperi, FM Olavi Kerkkonen ja FM Martti Löytynoja, jotka tekivät pro gradu-tutkielmansa projektin aiheista. Projektin toiminta kesti kaiken kaikkiaan vii si ja puo1i vuotta. Projektin nyt jättäessä 10ppuraporttinsa se esittää toiminnastaan ainoastaan pääpiirteet. Täydellisempi kuva työstä on mahdollista saada tutustumalla projektin muihin raportteihin ja julkaisuihin sekä projektin aiheista tehtyihin opinnäytteisiin. Projektin raportit ja julkaisut on arkistoitu alkuperäiskappa1eina geo1ogisessa tutkimus1aitoksessa.

8 7 KALLIOPERÄ- JA MALMIGEOLOGIA (Rauno Hugg) Kallioperätutkimukset Koillismaa-projektin tutkimuskohteeksi valittu alue kuuluu länsiosastaan kivilajikartan (I :400000) lehti B5 - C5, Oulu-Tornio, kattamaan alueeseen ja tutkimusalueen itäosa puolestaan Suomussalmen kivilajikartan, lehti D5, alueeseen. Näiden kivilajikarttojen valmistumisen jälkeen ovat tutkimusalueen länsiosan intruusioiden alueilla työskennelleet sekä Rautaruukki Oy:n että Outokumpu Oy:n malminetsintäosastot ja Suomen Malmi Oy, joiden työn tuloksina alueelta oli saatavissa varsin monipuolista kallioperägeologista ja geofysikaalista tietoutta. Tutkimusalueen itäosassa, Näränkävaaran intruusion alueella on työskennellyt geologisen tutkimuslaitoksen malmiosasto, joten myös sieltä oli saatavissa varsin runsaasti kallioperägeologista ja geofysikaalista tietoutta. Tutkimusprojekti kartoitti kaikki emäksiset kerrosintruusiot uudelleen käyttäen tutkimusprojektin kehittämää omaa atk: hon perustuvaa kallioperäkartoitusmenetelmää kesästä 1972 alkaen (Hugg et al., 1973 ja 1975). Kesän 1971 kallioperähavainnot talletettiin normaaleille kartoituslomakkeille. Myöhemmin nämäkin havainnot siirrettiin uusille kartoi tuslomakkeille. Kaikki tiedot tal tioi tiin edelleen 1: 20 OOO-karttaleh tij akoa noudattaen magneettinauhoille. Kallioperän alueelliset tutkimukset Kallioperätutkimukset on keskitetty emäksisten kerrosintruusioiden alueille ja ympäristöalueita on kartoitettu vain tarvittavissa määrin intruusioiden stratigrafisen aseman selvittämiseksi sekä yleiskuvan luomiseksi tutkimusalueen kallioperästä. Kallioperäkartoitukset käsittävät noin 2200 km 2 laajan alueen, joka sijoittuu seuraavien 1: karttalehtien alueille: 3532, 3541, 3542, 3543, 3544, 4514, 4521, 4522 ja Kartoitetut alueet näillä karttalehdillä vaihtelevat muutamasta neliökilometristä muutamaan sataan neliökilometriin. Havaintopisteitä on kartoitustyön tuloksena kertynyt lähes 4000 kpl. Kallioperäkartoitukset on tehty kesien aikana; kesällä 1976 teh tiin enää vain vähäisiä revidointikartoituksia. Kartoitustöihin on osallistunut vakituisen henkilökunnan lisäksi 2-9 kenttäapulaista, joista osa on toiminut paljastumanetsintätehtävissä. Pidemmälle ehtineet geologian opiskelijat suorittivat varsinaiset havainnointitehtävät. Syväkairaukset ovat kuuluneet olennaisena osana I( oillismaa-projektin kallioperätutkimuksiin. Niitä on suoritettu Syötteen, Porttivaaran, Lipeävaaran ja Pirinvaaran intruusioiden alueilla ja niillä on pyritty selvittämään rakenteellisia ja malmigeologisia probleemeja. Syväkairauksia on teetetty vuosina yhteensä 16kairanreikää, joiden yhteispituus on noin 1550 m. Näiden lisäksi yhteistyössä Rautaruukki Oy:n malminetsintäosaston kanssa on v kairattu Syötteen intruusion magnetiittigabrohorisonttiin 123 m pituinen reikä. Kaikki syväkairaukset on urakoinut Suomen Malmi Oy. Syväkairaustulosten raportointi on tapahtunut vuosittain tutkimusselosteissa (Koillismaan malmikriittisten alueiden tutkimusprojektin vuosiraportit ). Koillismaa-projektin toimeksiannosta suoritti Topografikunta tutkimusalueen länsiosan väärävärikuvauksen (1: ) kesällä 1971 ja tutkimusalueen itäosan kuvauksen kesällä Nämä kuvaukset kattavat lähes km 2 :n alueen Pudasjärveltä

9 8 valtakunnan itärajaan saakka. Tästä materiaalista on valmistettu fotomosaiikit kuvausmittakaavassa (Koillismaan malmikriittisten alueiden tutkimusprojektin vuosiraportit 1971 ja 1972). Vuoden 1971 kuvausalueen tulkinnan tuloksena on valmistunut ko. alueelta kallioperän rakenteita kuvaava lineamenttikartta (Koillismaan malmikriittisten alueiden tutkimusprojektin vuosiraportti 1972). Koillismaa-projekti on lisäksi teettänyt Topografikunnan mustavalkoisesta 1 : mittakaavaisesta ilmakuvamateriaalista 1: mittakaavaiset fotomosaiikit, jotka käsittävät yleiskartan lehtien 353, 354, 451 ja 452 alueet. Tutkimusprojektin ilmakuvamateriaalia hyväksi käyttäen on laadittu useita erilaisia kallio- ja maaperätulkintoja näiltä alueilta (Talvitie & Paarma, 1973; Talvitie & Luoma-aho, 1973; Aario et al., 1974; Jaako, 1975). Kivilajinäytteiden laboratoriotutkimukset Kenttätöiden kuluessa kerättyjä kivilajinäytteitä on analysoitu geologian laitoksen geokemian laboratoriossa noin 600 kpl käyttäen Varian Techtron AA-5 atomiabsorptiospek trofotometriä. Analysoituj a alkuaineita on o!lut kpl. Kivilajianalyysejä on teetetty lisäksi noin 200 kpl Rautaruukki Oy :n Raahen tutkimuslaboratoriossa, missä analysointi on tapahtunut röntgenfluoresenssilaitteistolla. Määritettyjä alkuaineita on ollut kpl. Näitä kummallakin menetelmällä tehtyjä analyyseja on täydennetty tarpeen tullen määrittämällä Si02 gravimetrisesti ja FeO titrimetrisesti. Mainittujen analyysien lisäksi on geologian laitoksen röntgenfluoresenssilaitteistolla tehty semikvantitatiivisia kivilajianalyyseja hieman yli 1000 kappaletta, jolloin on määritetty 6-8 alkuainetta. Malmimineralisaatioiden tutkimuksia varten on tehty tai teetetty sulfidifaasi- ja oksidifaasianalyyseja muutamia kymmeniä kappaleita kumpiakin. Platina- ja palladiummäärityksiä on tehty sekä geologian laitoksen laboratoriossa että teetetty Rautaruukki Oy:n laboratoriossa Raahessa. Mineraalien mikroanalyyseja on tehty noin 450 kpl käyttämällä Oulun yliopiston elektronioptiikan laitoksen JEOL JXA-3SM -mikroanalysaattoria. Normaalisti analysoitiin Si, Ti, Fe, Mn, Mg, Ca, Na, K, Cr, Ni ja V. ZAF-korjaukset tehtiin Mk2 -tietokoneohjelmalla käyttämällä UNIVAC-ll 08 tietokonetta. Analysoidut mineraalit ovat olleet etupäässä pyrokseeneja, oliviineja, sulfideja ja oksideja. Koillismaa-projektin toiminnan kuluessa saadut geokemialliset ja mikroanalyysitiedot on kokonaisuudessaan tarkistettu, lajiteltu ja talletettu omina tiedostoinaan magneettinauhoille. Kallioperäkartoituksen yhteydessä kerätyistä kivilaji- ja malminäytteistä on teetetty noin 2000 kpl ohut- ja pintahieitä. Kaikki hieet on tutkittu mikroskooppisesti ja tulokset on taltioitu hiekuvauslomakkeille. Hiekuvaustietojen taltiointia ja jatkokäsittelyä varten on laadittu atk:hon perustuva systeemi, joka saatiin valmiiksi projektin loppuvaiheissa. Systeemiä on testattu Näränkävaaran intruusion materiaalilla. Syötteen-Näränkävaaran alueen kallioperä Tutkimusalueen kallioperä koostuu pohjakompleksista sekä karj alaisista supraja infrakrustisista kivilajeista (ks. liite 1). Tutkimusalueen länsiosissa karjalaiset liuskeet ja kvartsiitit muodostavat N-S -suuntaisen vyöhykkeen, joka alueen pohjoisosassa kaartuu

10 9 koilliseen. Tämän vyöhykkeen itäpuolella sijaitsevat Koillismaan emäksiset kerrosintruusiot, jotka ovat tunkeutuneet epäjatkuvuuspinnalle vulkaniittien ja pohjakompleksin väliin. Muodoltaan intruusiot ovat yleensä pitkänomaisia W - E -suunnassa. Intruusioalueen itäpuolella on laaja pohjakompleksialue, jota valtakunnan itärajan tuntumassa leikkaa Näränkävaaran emäksinen kerrosintruusio NW- SE -suuntaisesti. Anetjärven-Kouvan liuskevyöhyke tutkimusalueen länsiosassa kuuluu Kuusamon liuskealueen läntisimpään osaan (Enkovaara et al ). Tämän alueen kallioperä on voimakkaasti poimuttunut ja alueella on erotettavissa Suvantovaaran-Kouvan synkliini sekä Anetjärven synkliini, joita erottaa toisistaan Livonniskan-Sivakkavaaran antikliini. Kallioperä on kyseisellä alueella heikosti ja selektiivisesti paljastunut, mistä johtuen kivilajien stratigrafian selvittely on vaikeaa. Hajanaisten havaintojen perusteella kivilajien kerrosjäijestykseksi on saatu: - kvartsiitti, jossa dolomiittivälikerroksia (ylin) - arkoosikvartsiitti ja kvartsimaasälpäliuske - vihreäkivi arkoosikvartsiitti ja kvartsimaasälpäliuske - vihreäkivi 11 - albüttidiabaasijuonia, paikallisesti - serisiittikvartsiitti ja serisiittiliuske - vihreäkivi I - diskordanssi - pohjakompleksi Alueen valtakivinä esiintyvät vihreäkivet ovat synnyltään emäksisiä vulkaniitteja samoin kuin Suvantovaaran amfiboliitit ja sarvivälkegneissit. Happamia ja intermediaarisia vulkaniitteja tavataan alueen länsireunalla olevan graniittialueen läheisyydessä. Tutkimusalueen länsiosan emäksisten kerrosintruusioiden kattopuolella tavataan poikkeuksetta kvartsikeratofyyrisiä laavakivilajeja, joita mineraalikoostumuksensa mukaan on nimitetty biotiitti-albiittikiviksi. Nämä kivilajit muodostavat maanpintaleikkauksessa useimmiten 1-2 km leveän vyöhykkeen. Monin paikoin biotiitti-albiittikivien päällä ei tavata muita suprakrustisia kivilajeja. Parhaimman kuvan intruusioiden kattopuolen kivilajien stratigrafiasta saa Kuusijärven- Lipeävaaran intruusion Kuusijärven osasta, missä tavataan seuraava kerrosjärjestys (Juopperi, H., 1977): - serisiittikvartsiitti, jossa välikerroksina serisiittiliusketta (ylin) - kloriittiliuske - konglomeraatti - vihreäkivi I _ breksia-agglomeraatti W-osassa, polymiktinen konglomeraatti E-osassa - biotiitti-albiittikivi - vihreäkivi 0 (alin). Vihreäkivi 0 on luonteeltaan lähinnä emäksinen agglomeraatti, joka esiintyy yleensä muutamasta metristä kymmeneen metriin paksuisena kerroksena. Tämä kivilaji vaihettuu biotiitti-albiittikiveksi, jonka leveys maanpintaleikkauksessa vaihtelee muutamasta sadasta metristä muutamaan kilometriin kerrosten asennosta riippuen. Biotiitti-albiittikiven kattopuolella olevan breksia-agglomeraatti vyöhykkeen paksuus vaihtelee muutamasta kymmenestä sataan metrün saakka. Tämä vyöhyke edustanee

11 10 vihreäkivi I:n tektonisoitunutta pohjaosaa. Vastaavassa stratigraafisessa asemassa esiintyy intruusion itäpäässä Unikummun polymiktinen konglomeraatti, jonka paksuus lienee yli 0,5 km. Palloina tässä konglomeraatissa tavataan etupäässä pohjakompleksin kivilajeja ja kvartsikeratofyyrisiä kivilajeja. Vihreäkivi I on emäksinen vulkaniitti, jossa on selvästi havaittavissa laavapatjoja. Tämän kivilajin päällä on ohut kerros konglomeraattia, jonka pallot ovat etupäässä weilburgiittia. Tätä konglomeraattia on tavattu vain Hautavaarassa. Vastaavanlainen on esiintymiseltään myös kloriittiliuskekerros, joka on tavattu vain yhdessä paljastumassa. Tämän osa-alueen kerrossarjan ylintä kivilajihorisonttia edustaa Hautavaaran serisiittikvartsii t ti serisii ttiliuskevälikerroksineen. Intruusioiden jalkapuolella pohjakompleksin kivilajien ja reimavyöhykkeen välissä tavataan yleisesti albiitti-kvartsikiveä, josta osa on syntynyt pohjakompleksin osittain mobiloituessa ja osa natronmetasomatoosin johdosta emäksisen magman tunkeutuessa nykyiselle paikalleen. Albiitti-kvartsikivi vaihettuu vähitellen pohjakompleksin kivilajeiksi siirryttäessä kauemmaksi intruusion kontaktista. Albiitti-kvartsikiveä tavataan lisäksi reunavyöhykkeen kivilajeissa vaihtelevissa määrin ja suurissa puitteissa kontakti albiitti-kvartsikiven ja reunavyöhykkeen kivilajien väli11ä saattaa o11a vähittäinen (Kerkkonen, 1976). Intruusioiden jalkapuolen kontaktin välittömässä läheisyydessä tavataan monin paikoin jokseenkin pienialaisia emäksisiä kivilajiosueita, jotka koostuvat vulkaanisesta, subvulkaanisesta ja infrakrustisesta materiaalista. Parhaiten tätä tyyppiä edustaa Porttivaaran in truusion eteläreunalla oleva Soukelin intruusio, joka on syvä leikkaus näistä ns. Soukelin tyyppisistä emäksisistä kivilajeista. Tähän intruusioon kuuluvan metaperidotiitin zirkonista tehty ikämääritys antoi tulokseksi noin 2700 Ma. Soukeiin tyyppisten kivilajien ja kerrosintruusioiden välissä tavataan yleensä albiittikvartsivyöhyke. Vulkaniittien ja pohjakompleksin väliin tunkeutuneet emäksiset kerrosintruusiot Porttivaaran emäksinen kerrosintruusio on laajin tämän tyyppisistä muodostumista Koi11ismaalla. Intruusio on noin 30 km pitkä ja 3 km leveä W- E -suuntainen jakso (liite I), joka voidaan jakaa kolmeen lohkoon karttakuvan sekä primaarimineraalien esiintymisessä ja kiteytymisjärjestyksessä havaittavien eroavuuksien perustee11a (Mäkelä, 1975). Porttivaaran lohkon, joka käsittää intruusion länsi- ja keskiosan, kivilajien yleispiirre on plagioklaasin omamuotoisuus ja pyrokseenin vierasmuotoisuu s; intruusion itäosan lohkoissa myös pyrokseeni voi o11a omamuotoista. Intruusion kaikissa lohkoissa voidaan erottaa kaksi yksikköä: reunavyöhyke ja kerroksellinen osa. Reunavyöhykkeessä voidaan erottaa vielä ylempi ja alempi osa, joista edellinen on intruusion yläkontaktissa ja jälkimmäinen kerroksellisen osan ja graniittigneissin kontaktissa. Alempi reunavyöhyke on kulmadiskordanssissa kerrokse11isen osan kanssa näiden välisen kulm an ollessa 5 _150. Kerroksellisen osan kerroksellisuuden ja laminaation kaade on yleensä NW tai NE vaihdellen intruusion eri osissa (liite 1). Porttivaaran lohko on suurin ja edustavin Porttivaaran intruusion eri lohkoista ja siinä havaittu kerrosjärjestys on seuraava: - ylempi reunavyöhyke - anortosiittigabro 11 - magnetiittigabro - anortosiittigabro I

12 11 - pyrokseenigabro IV - oliviinigabro 11 - pyrokseenigabrot I - III - oliviinigabro I - alempi reunavyöhyke: - metaperidotiitti - metagabro Intruusion kokonaispaksuudeksi on Porttivaaran lohkossa saatu noin 2000 m. Porttivaaran intruusiossa ovat havaittavissa sekä rytminen että kryptinen kerroksellisuus. Kryptisen kerroksellisuuden koostumusmuutokset näkyvät plagioklaasin anortiittipitoisuuden alenemisena sekä pyrokseenien rautapitoisuuden kasvuna mentäessä kerrossarjassa ylöspäin (kuva 2). Äkillisiä muutoksia mineraalien esiintymisessä kuvastavat parhaiten kromiitti, oliviini, ortopyrokseeni ja invertoitunut pigeoniitti, joita tavata an va in tietyissä horison teissa. Yleisin rytminen rakennepiirre on 2-15 cm vahvuisten vaaleiden ja tummien gabrokerrosten tiheä vaihtelu, jolloin vierekkäisten gabrokerrosten mineraalikoostumuksissa plagioklaasimäärien ero voi ääritapauksissa oha %. Länsiosaltaan on Porttivaaran intruusio kiteytynyt yhdestä magmapurkauksesta, intruusion itäosissa (Pyhitysvaaran lohko) on kivilajien kryptisessä kerroksellisuudessa uutta magmapulssia ilmentävä katkos. Syötteen intruusio, joka sijaitsee Porttivaaran intruusion SW-puolella (Jiite I), on muodoltaan SW- NE -suuntainen soikio. Tämän intruusion sisäinen rakenne on hyvin pitkälle identtinen Porttivaaran intruusion Porttivaaran lohkon kanssa. Karttakuvassa tosin ilmenee ero magnetiittigabrohorisonttien lukumäärässä, mutta tämä ero on näennäinen ja johtuu liikuntojen aiheuttamasta kivilajihorisonttien toisiintumisesta. Syötteen intruusiossa on kiviljaien yleispiirteenä plagioklaasin omamuotoisuus ja pyrokseenien vierasmuotoisuus. Kuusijärven- Lipeävaaran kerrosintruusio on rakenteeltaan kaksiosainen. Primaarimuodossaan se on mahdollisesti muodostanut allasmaisen rakenteen. Kiteytymisen jälkeiset tektoniset liikuntovaiheet ovat kuitenkin pilkkoneet ideaalisen rakenteen nykyiseksi kaksiosaiseksi muodostumaksi (Jiite 1, Juopperi, H., 1977). Tässä intruusiossa on havaittu seuraava kerrosjärjestys: - magnetiittigabro (ylin) - anortosiittigabro - pyrokseenigabro 11 - oliviinigabro - pyrokseenigabro I - reunavyöhyke: - peridotiittiluokan kivilajeja - kiisupitoinen keski- ja karkearakeinen gabro - pienirakeinen gabro (alin) Reunavyöhykkeen gabrojen välinen ero on niiden raekoossa sekä plagioklaasin ja ortopyrokseenin keskinäisessä kiteytymisjärjestyksessä. Pienirakeisessa gabrossa on pyrokseeni omamuotoista, kun sen sijaan kiisupitoisessa gabrossa plagioklaasi on ensimmäiseksi ki teytynyt silikaatti. Merkillepantava ero Porttivaaran ja Syötteen intruusioihin verrattuna on Kuusijärven intruusiossa magnetiittigabron esiintyminen kerrossarjassa ylimpänä ja sen vaatimaton paksuus edellä mainittujen intruusioiden magnetiittigabrohorisontteihin verrattuna.

13 12 m YLEM PI REUNA VYÖHYKE I PLA OL (An Ofo) (FoOfo) OP AUG ~ Mg:Fe : Ca FE CR AP KV + AB 2000 ANTGB FEMGB 50 ~37:21:42Il,,,, ANTGB I 1000 PYRGB IV OLGB i-40:18 :42, : 63 II :i= 'r,- ;r :w :-69:27 : 4 ~41 ' 16 ' 43:~ ~71 ; 25 : 4 :-42 : 15 :'43: == [: : PYRGB 111 '- 'r :r 67 74:22 :4 43 : 13 ; 44:~, W 'z :0 :4 :~ : o PYRGB PYRGB I,OLGB It I 75 ~5 : 12:43 ; -----;d--alempi REUNAVYÖHYKE Kuva 2, Kryptinen kerroksellisuus Porttivaaran lohkossa (Mäkelä, 1975), Fig. 2, Cryptic variation in the Porttivaara intrusion. OLGB = oliviinigabro, olivine gabbro PYRGB = pyrokseenigabro, pyroxene gabbro FEMGB = magnetiittigabro, magnetite gabbro ANTGB = anortosiittigabro, anorthosite gabbro

14 13 Kuusij ärven-lipeävaaran intruusion pohjoispuolella sij aitsevat Kaukuanj ärven ja Murtolammin pienet kerrosintruusiot. Tiedot näistä intruusioista ovat vähäisemmät niiden heikon paljastuneisuuden vuoksi. Yhteistä näille intruusiopalasille on magnetiittigabrohorisontin puuttuminen. Muuten ne vastaavat suurempia kerrosintruusioita. Päinvastoin kuin edelliset on Syötteen intruusion SW-puolella oleva pieni Pirinvaaran intruusio erinomaisesti paljastunut ja siinä on havaittavissa kaikki suuriin kerrosintruusioihin liittyvät sisäiset rakennepiirteet. Mainittujen kerrosintruusioiden välissä tavataan siellä täällä muutama emäksinen intrusiivikappale, jotka yleensä ovat voimakkaasti muuttuneita. Kerrosintruusioiden otaksutaan syntyneen lohkoutumalla samaa kantamagmaa olevasta suuresta intruusiosta, joka oli levinnyt vulkaniittien ja pohjakompleksin väliin. Myöhemmät liikunnot ovat pilkkoneet intruusion useiksi paloiksi ja kallistaneet kappaleet nykyisiin asentoihinsa. Emäksisen magman tulokanavaosaan liittyvät kerrosintruusiot Edellä käsitellyt kerrosintruusiot yhdistää Näränkävaaran emäksiseen kerrosintruusioon voimakas positiivinen painovoima-anomalia, jonka on tulkittu edustavan kyseisten intruusioiden tulokanavaa (Saviaro, 1976). Tämän painovoima-anomalian E-päässä lähellä Neuvostoliiton raj aa sij ai tsevassa Näränkävaaran in truusiossa voidaan erottaa seuraavat kivilajiryhmät (Alapieti e tal., 1977): - reunavyöhykkeen kivilajit - kerrokselliset ultraemäksiset kivilajit - intrusiiviset ultraemäksiset kivilajit - gabrot, kvartsi- ja granodioriitit. Reunavyöhykkeen kivilajit käsittävät epähomogeenisen ns. kontaktigabron, joka edustaa intruusion ensimmäistä kiteytymää sekä albiitti-kvartsikiven. Kerrokselliset ultraemäksiset kivilajit muodostavat laajimmalle levinneen kivilajiryhmän Näränkävaaran intruusiossa. Tähän ryhmään kuuluvat alinna kerrosjärjestyksessä oleva peridotiitti ja sen päällä olevat pyrokseniitit, brontsitiitti ja diallagiitti. Tämän ryhmän kivilajeille ovat tyypillisiä laminaatio ja paikoin pyrokseniitissa tummempien ja vaaleampien raitojen vuorottelusta aiheutuva kerroksellisuus. Intrusiiviset ultraemäksiset kivilajit: peridotiitti 11 ja siitä syntynyt serpentiniitti, esiintyvät intruusion siirrosvyöhykkeissä muodostaen pienialaisia pahkuja. Nämä kivilajit suhtautuvat intrusiivisesti edellisen ryhmän kivilajeihin ja pohjakompleksiin. Edellä mainittuja ultraemäksisiä kivilajeja leikkaavat gabrot, jotka muodostavat piippumaisen rakenteen intruusion keskiosissa (liite 2). Tästä tulokanavaosasta gabrot ovat tunkeutuneet intruusion NW-osaan, missä ne vaiheuttuvat pohjakompleksin kivilajeja leikkaaviksi kvartsi- ja granodioriiteiksi. Rakenteellisesti Näränkävaaran intruusio voidaan jakaa NW-osaan, jossa havaitut kerroksellisuuden ja laminaation kaateet ovat loivasti koilliseen, ja SE-osaan, jossa kerroksellisuuden ja laminaation kaateet ovat loivasti lounaaseen. Tämä rakennepiirre johtuu primaarisista rakenteista sekä kiteytymisen jälkeen tapahtuneista siirroksista. Kerroksellisuuden ja laminaation kulku on molemmissa osissa suunnilleen intruusion pituuden suuntainen. Rakenteellisesti Näränkavaaran intruusio muistuttaa Great Dyke-tyyppistä muodostumaa, joka on kerrostunut välittömästi tulokanavan päälle (vrt. esim. Worst, 1958).

15 14 Intruusio on syntynyt kumuloitumalla emäksisestä kantamagmasta. Kantamagman ensimmäistä pulssia edustavista kumulaateista ovat jäljellä enää ultraemäksiset osat. Toista pulssia edustaa differentiaatiosarja ortopyrokseenirikkaista noriiteista granodioriitteihin. Malmit ja malmiaiheet Koillismaa-projektin aloittaessa toimintansa tiedettiin Koillismaan emäksisiin kerrosintruusioihin liittyvän sulfidimalmipirotteita niiden jalkapuolen kontaktissa. Outokumpu Oy oli tutkinut näitä aiheita varsin mittavilla syväkairauksilla Kuusijärven ja Porttivaaran intruusioiden alueilla sekä suorittanut koerikastuksen sekä Porttivaaran että Kuusijärven intruusion alakontaktin materiaalista. Porttivaaran ja Syötteen intruusioiden magnetiittigabrohorisontteja oli puolestaan tutkinut Rautaruukki Oy ja tämä toiminta johtikin Mustavaaran vanadiinikaivoksen perustamispäätökseen. Geologinen tutkimuslaitos oli tutkinut Näränkävaaran intruusiota luvun lopulla (Auranen, 1969). Sulfidimalmiaiheet Syötteen, Porttivaaran ja Kuusijärven- Lipeävaaran intruusioihin liittyy alkuperältään eri tyyppisiä sulfidimineralisaa tioita: intruusioiden sisäiset sulfidimineralisaatiot ja jalkapuolen reunavyöhykkeen sulfidimineralisaatiot. Lisäksi tunnetaan vielä lohkareissa kolmas sulfidimineralisaa tiotyyppi, jota ei oie tava ttu kalliopalj astumissa. Sisäiset sulfidimineralisaatiot liittyvät geneettisesti intruusioiden kerrossarjan alaosissa esiintyviin emäksisiin juonikiviin. Nämä juonikivet ovat tunkeutuneet vielä osittain kiteytymättömään pyrokseenigabrohorisonttiin, j ossa näiden j uonikivien ympäristössä niiden sisältämien volatiilien vaikutuksesta tapahtui sulfidien likvaatio ja konsen troituminen (lsohanni, 1976). Sulfidimuodostumien sulfidifaasit poikkeavat normaaleista nikkeli-kuparimalmien sulfidimineraaliparageneeseista siten, että ne sisältävät vähän magneettikiisua. Toinen merkittävä ero on kuparikiisun suuri määrä verrattuna pentlandiitin määrään. Sulfidimalmimuodostuksen yhteydessä on tapahtunut platinan ja palladiumin rikastumista vähäisessä määrin. Tavatut platinoidit ovat tavallisesti merenskiittiä ja micheneriittiä. Suurimmat tämän tyyppiset sulfidimineralisaatiot ovat Syötteen intruusion Römetölvään ja Porttivaaran intruusion Baabelinälkyn esiintymät, jotka kuitenkaan eivät oie osoittautuneet ekonomisiksi. Kuusijärven-Lipeävaaran intruusiosta tämän tyyppisiä esiintymiä ei tunneta, muissa intruusioissa tunnetut muodostumat ovat dimensioiltaan mitättömiä. Intruusioiden jalkapuolen reunavyöhykkeisiin liittyvät sulfidimineralisaatiot (Kerkkonen, 1976; Piirainen, et al., 1977) ovat ekonomisesti mielenkiin toisimmat kerrosintruusioihin liittyvistä sulfidiesiintymistä. Nämä mineralisaatiot esiintyvät pääasiassa reunavyöhykkeen metagabroissa, jotka edustavat intruusioiden ensimmäistä kiteytymää, kuten edellä on esitetty. Reunavyöhykkeen sulfidimineralisaatioiden mineraaliparageneesi poikkeaa normaalista nikkeli-kuparimineralisaatioiden mineraaliparageneesista suuren nikkeli- ja kuparipitoisuutensa vuoksi, mistä johtuen magneettikiisun määrä jää tavanomaista vähäisemmäksi. Kemialliset analyysit osoittavat säännöllisesti sulfidifaasin sisältävän enemmän kuparia, nikkeliin verrattuna. Sulfidiparageneesin tyypilliset päämineraalit ovat kuparikiisu, pentlandiitti, magneettikiisu ja rikkikiisu. Tyypillinen piirre

16 15 sulfidiparageneesille ovat sulfideissa sulkeumina esiintyvät platinoidit, jotka ovat Pd-rikkaita telluuri- ja vismutti-telluurimineraaleja. Platinoidit esiintyvät etupäässä sulkeumina magneettikiisussa sekä myös kuparikiisussa. Sulfidit esiintyvät joko 0,5-2 cm läiskinä tai suhteellisen pienirakeisena pirotteena. Sulfidipisaroilla on usein vyöhykkeellinen rakenne keskustan ollessa rikkikiisua ja pentlandiittia, joita kuparikiisu iskostaa. Sulfidiläiskien reunaosat ovat magneettikiisu-pen tlandii ttival taisia. Kerrosintruusioiden j alkapuolen reunavyöhykkeen sulfidimineralisaatioi ta tavataan Kuusijärven-Lipeävaaran, Porttivaaran, Syötteen ja Pirinvaaran intruusioissa. Suurimmat tämän tyyppiset mineralisaatiot esiintyvät Porttivaaran ja Kuusijärven- Lipeävaaran intruusioiden reunävyöhykkeissä, missä ne parhaimmillaankin muodostavat epäyhtenäisiä, pilvimäisiä mineralisaa tioita, j otka eivät oie osoittautuneet ekonomisiksi. Oksidimalmit ja -malmiaiheet Oksidimineralisaatioita tavataan sekä vulkaniittien ja pohjakompleksin väliin tunkeutuneissa kerrosintruusioissa että emäksisen magman tulokanavaosaan liittyvissä kerrosintruusioissa. Edelliset ovat magnetiittimineralisaatioita ja jälkimmäisiin liittyy kromiitin esiintyminen. Näiden intruusioihin liittyvien oksidimineralisaatioiden lisäksi tunnetaan pohjakompleksin alueella muutamia pieniä rautamuodostumia. Magnetiittimineralisaatiota tavataan Porttivaaran, Syötteen, Kuusijärven- Lipeävaaran ja Pirinvaaran intruusioissa. Mineralisaatiot esiintyvät intruusioiden yläosassa n m leveässä vyöhykkeessä, joka on täysin konformi intruusion muiden, magmaattisiksi kerroksiksi tulkittujen kerrosten kanssa. Päämineraalina tässä kerroksessa magnetiitin lisäksi ovat plagioklaasi ja augiitti. Tämän mukaan vyöhykkeet on nimetty magnetiittigabroksi. Porttivaaran intruusiossa, jonka kerrosrakenne tunnetaan parhaiten, rajoittuu magnetiittigabro molemmilta puoliltaan anortosiittiseen gabroon tai sen tummista mineraaleista köyhään variaatioon, jota voi nimittää anortosiitiksi (Juopperi, A., 1977). Jalkapuolen kontakti on terävä, ylöspäin on raja asteittainen. Vastaavassa asemassa ja vastaavin kontaktein on magnetiittigabro kenttäkartoitusten mukaan myös Syötteen intruusiossa. Horisontin toistuminen johtuu siirrosten aiheuttamasta kertaantumisesta. Kuusijärven- Lipeävaaran intruusiossa muodostaa magnetiittigabro intruusion ylimmän kerroksen. Pirinvaaran intruusiossa on magnetiittigabro vastaavassa asemassa kuin Porttivaaran intruusiossa. Magnetiittigabrojen primaari mineraalikoostumus käy ilmi oheisesta kolmiodiagrammista (kuva 3). Nykyiseen mineraaliparageneesiin kuuluu augiitti enää satunnaisena, sillä pääosaltaan sen on syrjäyttänyt uraliitti. Omamuotoisin päämineraaleista on plagioklaasi ja vierasmuotoisin magnetiitti, joka esiintyy silikaattien kideväleihin työntyvinä rakeina. Magnetiitin raekoko vaihtelee välillä 0,3-2 mm. Lähes poikkeuksetta sisältää magnetiitti oktaedripintojen suuntaisina suotaumamalleina ilmeniittiä. Suotautumien koko vaihtelee hyvin pienistä, mikronin»tikuista» kymmenesosamil!in lamelleihin. Lisäksi ilmeniittiä esiin tyy laikkuina joko sulkeumina magnetiitissa tai magnetiittirakeitten kyljissä. Sellaista ilmeniittiä, joka ei miltään reunalta olisi kosketuksissa magnetiitin kanssa, ei oie tavattu.

17 16 MAGNETIITTI PLAGIOKLAASI AUGIITTI Kuva 3. Mineraalien paljoussuhteet magnetiittigabrossa. Fig. 3. Magnetite-plagioclase-augite triangular diagram [rom the magnetite gabbro. MUSTAVAARA RNo 2 SOIOINVAARA RN 0 3 Em... G.. nllttig.. &RO Cl ANORTOSIITTIC,ABRO /AH:J/fTOS I rtti R m R m Kuva 4. Magnetiittigabron kerroksellinen rakenne Mustavaarassa ja Soidinvaarassa. Fig. 4. Layering in magnetite gabbro showed by the susceptibility.

18 17 Timanttikairauksilla on magnetiittigabrosta tavattu magnetiitin määrän vaihtelusta johtuvaa säännönmukaista kerrosrakennetta. Havainnollisesti nämä tulevat esille kairarei'istä tehdyissä suskeptibiliteettimittauksissa (kuva 4). Alimpana on kapea magnetiitista rikkain kerros, sen päällä köyhempi kerros, tämän päällä edellistä rikkaampi mutta alinta kerrosta köyhempi kerros ja ylimpänä neljäs kerros, jossa magnetiitti juuri yltää päämineraaliksi. Porttivaaran itäpäässä Mustavaaralla kolme alinta kerrosta muodostavat Mustavaaran malmin ja niistä on käytetty nimityksiä malmin jalkaosa, keskiosa ja yläosa. Ylintä kerrosta on kutsuttu pirotekiveksi. Nämä kerrokset on numeroitu I- IV alhaalta ylöspäin (kuva 4). Kromiittia esiintyy aksessorisesti vulkaniittien ja pohjakompleksin välissä olevissa kerrosintruusioissa ainoastaan Porttivaaran intruusion Pyhitysvaaran lohkon pyrokseeni- ja oliviinigabroissa (Mäkelä, 1975). Tulokanavaosaan liittyvässä Näränkävaaran kerrosintruusiossa (Alapieti et al., 1977) kromii ttia tava taan yleisesti aksessorina molemmissa peridotiiteissa. Pyrokseniiteissa sitä on tavattu ainoastaan alimmista kerroksista, jokunen rae. Näränkävaaran alueella tehtyjen painovoimamittausten tulkintojen perusteella on aiheellista otaksua, että peridotiitti I:n alaosissa on tapahtunut kromiitin rikastumista kiteytymisen kuluessa. Nämä osat intruusiota eivät oie missään paljastuneena. Näränkävaaran intruusiossa tavattava kromiitti sisäitää noin 40 % Cr20:3. Tutkimusalueella tavatut pienet rautamuodostumat esiintyvät joko kerrosintruusioiden välittömässä läheisyydessä (Pieni-Syöte ja Sirniönjoki, liite I) tai Kostonjärven Näränkävaaran välisen positiivisen painovoima-anomalian kyljillä. Koillismaa-projektissa suoritetuissa syväkairauksissa tavattu Pieni-Syötteen rautamuodostuma on kooitaan hyvin vaatimaton ja se esiintyy pohjakompleksiin kuuluvien emäksisten kivilajien yhteydessä (Koillismaan malmikriittisten alueiden tu tkimusprojektin vuosiraportti, 1974). Muita mainittuja rautamuodostumia on tutkinut Rautaruukki Oy ja ne vastaavat pääpiirteissään Pieni-Syötteen rautamuodostumaa. Kyseiset ralltamuodostumat ovat ilmeisesti kaikki samanikäisiä ja kuuluvat prekaijalaiseen pohjakompleksiin ja vastaavat siten Kostamus-tyyppisiä rautamuodostumia. MAAPERÄGEOLOGIA (Risto Aario ja Lars Forsström) Tutkimusteh tävä Maaperätutkimusten tehtäväksi asetettiin Koillismaan tutkimusprojektin alueen moreenikerrostumien ja glasiaalikuljetuksen selvittäminen. Tehtävä jakautui menetelmätutkimuksiin suppeilla testialueilla sekä käytännön sovellutukseen. Katsaus tutkimuksen vaiheisiin Vuonna 1972 selvitettiin ilmakuvatulkinnan ja maastohavaintojen avulla koko alueen kvartäärimuodostumien yleispiirteitä kiinnittäen erityistä huomiota glasiaalikuljetukseen liittyviin kysymyksiin. Yksityiskohtaisia havaintoja tehtiin geneettiseltä tyypiltään erilaisista moreenimuodostumista. Vuonna 1973 selviteltiin yksityiskohtaisesti suppeilla testialueilla moreenin litologisten sekä struktuuri- ja tekstuuriominaisuuksien (mm. kivilajikoostumus, glasiaa

19 18 lirakenteet, raekoko ja -muoto, pintatekstuuri ja suuntaukselliset elementit) vaihtelua geneettisesti erilaisissa muodoissa ja muodostoissa. Näiden usein muodostumismekaniikkaan liittyvien seikkojen ymmärtäminen todettiin ensiarvoisen tärkeäksi maaperägeologisessa malmine tsinnässä. Suuri osa tutkimuksista suoritettiin Kostonjärven itäpuolelta valituilla testialueilla mistä tunnetaan Ni-Cu -pitoisia kiisulohkareita. Vuosina 1974 ja -75 maaperägeologiset tutkimukset keskitettiin erityisesti Kostonjärven ja Näränkävaaran väliselle alueelle tutkimusryhmän saaman tehtävän mukaisesti. Tältä alueelta selvitettiin moreenien luonnetta, levinneisyyttä sekä jäätikön liikuntosuuntia. Lisäksi suoritettiin yksityiskohtaisia tutkimuksia malmilohkareiden kulkeutumisesta ja niiden alkuperästä. Ilmakuvatulkinta Ilmakuvatulkinnassa käytettiin valtaosin 1 :60000 mittakaavaisia väärävärikuvia (Kodak Infrared Aero Film, type 8443). Osasta aluetta oli kuitenkin käytettävissä vain 1 :60000 mittakaavaista mustavalkoista filmimateriaalia. Yleistarkastelussa käytettiin lisäksi I: mittakaavaisia vääräväri- ja mustavalkoisia ilmakuvamosaiikkej a ja kenttätutkimuksissa 1 :30000 mittakaavaisia mustavalkoisia paperikuvia. Kuvatulkinnassa kiinnitettiin erityisesti huomiota glasigeenisiin muototyyppeihin, niiden alueellisiin jakautumiseen sekä niiden antamaan tietoon jäätikön liikkeistä. Maaperägeologisten muodostumien luokittelussa ja terminologiassa noudatettiin glasiaaligeologisesti Koillismaan tyyppisille alueille esitettyä suositusta (Aario, 1976). Maasto- ja laboratoriotutkirnus Maastotutkimuksella täydennettiin aluksi ilmakuvatulkinnalla saatua yleiskuvaa alueen kvartäärigeologisesta rakenteesta. Tämän jälkeen glasiaaligeneettisesti erilaisilta mallialueilta selvitettiin niiden malminetsinnällisesti merkittäviä ominaisuuksia ja suoritettiin testauksia. Maaperämuodostumien erilaisten syntymekanismien havaittiin vaikuttavan ratkaisevasti siihen tapaan, j olla niitä ja niiden moreeniainesta tulee käsitellä malminetsinnässä. Traktorikaivurilla ja lapiolla kaivettiin yhteensä 129 tutkimuskuoppaa. Lisäksi kaivettiin yksi 40 m pitkä tutkimusoja ja tutkittiin myös alueen kaikki valmiit maaleikkaukset ja tehtiin 110 uurrehavaintoa. Tutkimuskuoppien syvyys oli yleensä 3 m, syvimmät kuopat olivat 7-9 m. 10kaisen kohteen geologiset ominaisuudet selvitettiin yksityiskohtaisestija kuvattiin piirroksin ja valokuvin. Maastossa tehtiin määritykset tai otettiin näytteet litologista, geokemiallista sekä struktuuri- ja tekstuurianalyysia varten. Litologinen analyysi Litologinen analyysi suoritettiin pääsääntöisesti laboratoriossa samoista 200 kivestä, joista maastossa tehtiin suuntausanalyysi. Tällä varmistettiin se, että molemmat analyysitulokset kuuluvat varmasti samaan moreeniyksikköön. Kun homogeenisen näköinen moreenikerros saattaa joissakin tapauksissa koostua eri liikuntovaiheiden kerrostumista, voi havaintojen yhteenliitettävyys muuten olla kyseenalainen. Tutkimusmene-

20 19 telmien kehittelyn tuloksena vuosina analyysit suoritettiin siten, että kukin monilta ominaisuuksiltaan tutkittu kivi merkittiin ja taltioitiin erikseen (jokainen kivi omaan näytepussiinsa). Näin voitiin selvittää kaikkien ominaisuuksien yhteenliittyvyyttä. Geokemiallinen tutkimus Geokemia11ista tutkimusta varten otettiin näytteet jokaiselta suuntausanalyysin suoritustasolta, ja lisäksi otettiin näytteet muista maaperägeologisesti merkittävistä horisonteista. Näytteet ovat kuitenkin valtaosin käsittelemättä analysointimahdollisuuksien puutteen vuoksi. Tämä viivästyminen tiedettiin jo tutkimuksia aloitettaessa, koska analyysikysymystä ei ol1ut saatu ratkaistua. Näytteet kuitenkin otettiin muiden näytteiden ohella, koska niistä saatavat tulokset muuhun perusteellisesti tutkittuun aineistoon tiukasti kytkettynä saattavat paljastaa merkittäviä riippuvuussuhteita. Tekstuurianalyysi Tekstuurianalyysin suuntaukse11iset elementit mitattiin maastossa. Kivien suuntausanalyyseissa mitattiin pääsääntöisesti 200 kiven pituusakselin suunta ja kaade. Vuosina jokainen kivi lisäksi merki ttiin ja taltioi tiin erikseen litologista määritystä varten (vrt. litologinen analyysi). Mitattujen kivien suuri määrä johtuu siitä, että menetelmiä testattaessa todettiin ruusukkeiden muodon joissakin tapauksissa vakiintuvan vasta kun oh mitattu runsaasti yli 100 kiveä. Vasta 200 kiven mittaus näytti antavan riittävän pohjan moreenin suuntauksellisten ominaisuuksien tarkastelulle. Suurten rakeiden raekoko määrättiin maastossa silmämääräisesti. Hienomman aineksen (matrix) raekoko määrättiin tavanomaisin menetelmin laboratoriossa (seulonta, pipettimenetelmä), jota varten näytteet otettiin jokaiselta suuntauslaskutasolta ja muista maaperägeologisesti merkittävistä horisonteista. Muut tekstuurianalyysit, esim. muodon sekä siloisuuden ja muiden pintaominaisuuksien mittaukset suoritettiin laboratoriossa. Struktuurianalyysi Struktuurianalyysissa selviteltiin erilaiset kohteissa esiintyvät primaarit ja sekundaarit rakenteet ja suoritettiin niistä tarpeelliset mittaukset. Huomioituja rakenteita olivat mm. kerroksellisuus, hiertymäpinnat, erilaiset glasiaaliset deformaatiorakenteet, routarakenteet jne. Erityistä huomiota kiinnitettiin rakenteiden liittymiseen toisiinsa sekä niiden kytkeytymiseen erilaisiin tekstuuriominaisuuksiin. Struktuuriominaisuudet olivat keskeisellä sija11a määritettäessä muodostuman geneettistä luonnetta. Tutkimustulokset Tutkimuksissa selvitettiin Koillismaan glasiaaligeologinen yleisrakenne, malm inetsinnän kannalta tärkeimpien maaperämuodostumien syntymekaniikka, keskeinen moreenistra tigrafia liikun tovaiheineen sekä suori tettiin yksi tyiskoh taisia selvityksiä malmilohkareiden kulkeu tumisesta.

21 20 Alueen glasiaaligeologinen yleisrakenne Koillismaan maaperägeologisia yleispiirteitä, erityisesti drumliineita ja flutingmuodostumia, on pääasiassa tutkimusprojektin tuloksiin perustuen aikaisemmin käsitelty erillisj ulkaisuissa (Aario et al., 1974). Glasiaalikerrostumien päällä olevia postglasiaalikerrostumia (turve yms.) ei käsitellä tässä yhteydessä. Alue jakautuu kahteen glasiaaligeologisesti ja samalla myös malmietsinnän kannalta erilaiseen alueeseen. Kostonjärvestä länteen oleva osa ja lisäksi sen etelä- ja itäpuoliset alueet Kaukuanjärven- Näränkävaaran linjaan asti ovat peitemoreenialuetta. Sen koillispuolella on Kuusamon drumliiniken ttä. Peitemoreenialueen moreenipeite on keskimäärin ohuempi kuin drumliinialueella. Laajoillakin alueilla se saattaa oha vain 1-2 m. Laaksoissa maapeite voi kuitenkin olla paksu kuten esim. Taivalkosken Ohtaojan kalanviljelylaitoksen alueella, jossa on kairattu yli 30 m ja luotauksilla todettu ainakin 50 m paksuja maapeitteitä. Moreenipeitteen vähäisen paksuuden vuoksi kallioperän muodot vallitsevat topografiassa ja vaarojen rinteillä on runsaasti kalliopaljastumia. Moreeniaineksesta rakentuneita harjanne- tai kumpumuotoja on niukasti. Vaikka alue ei olekaan glasigeenisesti voimakkaasti suuntautunutta, on suuntaus sen kullakin osa-alueella kuitenkin yhtenäinen. 10issakin liikuntovaiheissa korkeat vaarat ovat vaikuttaneet jään liikesuuntiin. Peitemoreenialueen suuntauksellisten elementtien yhtenäisyys on malminetsinnän kannalta edullinen. Erot johtuvat lähinnä eri-ikäisten liikevaiheiden suuntauksista. Kuusamon drumliinikentän aluetta luonnehtii maaston juovikkuus. Kallioihin on usein hioutunut liikkeen suuntaisia muotoja ja jää on kaivanut niiden eteen kaarevia kulutusaltaita. Esimerkkinä mainittakoon livaaran allas. Moreenin osalta juovikkuutta aiheuttavat alueelle tyypillisen vaihettuvan muotosarjan eri jäsenet, fluting-muodostumat ja drumliinit sekä Rogen-kummut ja -selänteet. Tämän muotoyhdistelmän kokonaislevinneisyyden määrää jäätikön virtausmekaniikan perusominaisuuksien alueellinen sijoittuminen jäätikön vetäytymisvaiheessa. Yksittäisten muotojen sijainti taas määräytyy edellistä pienimittaisemmasta jäätikön liikeominaisuuksien vaihtelusta. Fluting-muodostumat ja drumliinit ovat sijoittuneet erityisesti topografialtaan tasaisille tai kuperille alueille. Kummut ja Rogen-moreenit sijoittuvat vallitsevasti koverille alueilla, usein murroslaaksoihin. Koko vaihettumissarja syntyi jäätikön aktiivisen liikkeen tuloksena. Myöhemmissä vaiheissa syntyi ablaatiomoreenista koostuvia kumpuja laaksoihin samoille alueille kuin Rogen-kummut ja -harjanteet. Kun sinne samanaikaisesti kerrostui myös jäätikköjokien muodostamia harju- yms. muodostumia, kehittyi murroslaaksoihin glasigeeninen muotoyhdistelmä, Koillismaan laaksokompleksi. Tästä mallina on Kuusamon- Aholan laaksokompleksi. Muita glasiaaligeologisesti merkittäviä yhdistelmämuodostojen syntyalueita olivat kielekkeiden sivut ja eri kielekkeiden välit, joihin syntyi kompleksimuodostumia. Drumliinikentän vaihtelevien ja syntymekaniikaltaan erilaisten muodostumien luonnehtima alue on malminetsinnällisesti verraten vaikea. Menestyksellinen työskentely täällä ed_ellyttää muodostumien syntymekaniikan hyvää tuntemusta ja kykyä soveltaa tietoja jään virtaustavoista eri tilanteissa. Koillismaan maaperämuodostumien syntymekaniikka Koillismaan moreenimuodostumien luokituksesta ja syntymekaniikasta on tehty

22 21 erillistutkimus (Aario, 1976, 1977). Seuraavassa esitetään malminetsinnän kannalta merkittäviä tutkimuksessa havaittuja piirteitä ja saatuja tuloksia. Maa-aineksen joutuminen jäätikköön, sen muokkaantuminen ja kulkeutuminen siinä ja lopulta kerrostuminen riippuvat ratkaisevasti jäätikön toiminnan luonteesta. On tärkeää erottaa eri osissa jäätikköä kulkeneet ainekset, koska ne ovat usein esim. kulkeutumismatkaltaan erilaisia. Lisäksi myös muut jäätikön yhden kerrostusvaiheen moreenien alafasiekset on erotettava toisistaan, jotta niitä ei pidettäisi itsenäisten liikuntovaiheiden edustajina ja osoittajina. Alafasiekset voivat erota selvästikin toisistaan paitsi kulkeutumismatkan, myös litologian ja jopa suuntauksenkin puolesta. Koillismaan tutkimuksissa eri fasiesten erottaminen perustui struktuuri- ja tekstuurianalyysien yhdistettyyn käyttöön ja eri maaperäyksiköiden alueellisiin selvityksiin. Tutkimuksissa tuli selvästi esiin, että kuljetuskysymyksiä tutkittaessa on välttämätöntä tuntea kunkin kerrostumisvaiheen aikainen jäätikön liikemekaniikka. J os sitä ei tunneta, joudutaan helposti erheellisiin johtopäätöksiin. Muodostuman syntytapa myös ratkaisee käytettävät tutkimusmenetelmät. Esim. suuntausanalyysin suorituksella ei useinkaan oie merkitystä ellei voida ottaa huomioon jään liikeominaisuuksia. Koillismaalle, kuten aivan ilmeisesti myös valtaosalle maatamme, oli ominaista jäätikön pääliikkeen kanssa samanaikaisesti tapahtuneet toisasteiset liikunnot. Tämä havaittiin erityisen merkittävänä muodostumaseurannossa fluting-muodostumat - drumliinit - Rogenkummut ja -selänteet (kuva 5). Jäätikössä esiintyi samanaikaisesti kaksi erilaista virtausmekanismia, joiden vallitsevuus vaihtui muodostumasaijan toisesta päästä toiseen mentäessä. Rogen-moreenin poikittaishaijantaiden syntyessä vallitsi melko jyrkkäaaltoisesti yleisen jään liikesuunnan mukaisesti etenevä virtaus. Fluting-muodostumien ja pitkänomaisten drumliinien syntyessä virtaus erilaistui harjannejaksojen ja niiden välisten kuurtojen kesken siten, että kuurrosta harjanteisiin päin suuntautui toisasteinen virtaus, joka muodosti haijanteiden molemmille sivuille spiraalimaisesti etenevän jäätikön osan (kuva 6). Tulos voitiin selvästi osoittaa struktuuri- ja tekstuurianalyysein. Mielenkiintoista on, että samankaltainen, mutta railoutumiseen liittyvä sekundaarivirtaus on esitetty sekä teoreettisesti laskien, että testaten tulokset Athabascan alueen fluting-muodostumista. Kyseessä on epäilemättä sama ilmiö, vaikka Kanadan ja Koillismaan tuloksissa varsinkin niiden tulkinnan osalla onkin melkoisia eroja; paljolti erot johtuvat tutkimusmenetelmien erilaisesta painottumisesta ja toisistaan täysin riippumatta suoritetuista tu tkimuksista (Aario 1976, s. 4). Muodostumaseurannon muiden jäsenten osalta kysymys on usein virtaustapojen yhdistelmistä ja virtauskuvio on komplisoidumpi. Merkittävää on, että kaikkia tämän muotoseurannon jäseniä on kuljetustutkimuksissa käsiteltävä pohjamoreenina (basal till). Pääliikuntosuuntaan nähden toisasteinen virtaus, josta yllä esitettiin eräiden muodostumien osalta esimerkki, on otettava aina huomioon, vaikka se ei ehkä olisikaan ehtinyt saada aikaan sitä ilmentäviä maaperämuotoja. Edellä esitetyn aktiivisen jään aiheuttaman muotoseurannon lisäksi selvitettiin myös muiden muodostumien yksityiskohtaisia syntymekanismeja. Eräissä tapauksissa saattaa muodostumismekanismista johtuen esim. syntyä savikerrosten tms. kerrosten selvästi erottamia moreenikerroksia, jotka kuitenkin edustavat kerrostumisoloissa ehkä vain muutaman vuoden kuluessa tapahtuneita vaihteluja. Yksityiskohtaiset rakennetutkimukset kuitenkin osoittivat tällöin kerrosseurannon luonteen.

23 22 Kuva 5. Koillismaalle tyypillinen muodostumaseuranto: fluting - drumliinit - Rogen-kummut ja -selänteet. (Aario, 1976). Fig. 5. The characteristic series of active-ice assemblages in Koillismaa: the fluting-assemblage, the drumlin assemblage and the hummocky assemblage. I I I I, t / / t:. t:. (j (j (j (j {j t:;. IJ. (j {j {j 6 {j Kuva 6. Kaavio jään virtauksesta fluting-muodostumien ja drumliinien syntyessä. Fig. 6. A diagrammatic sketch of the flow conditions in fluting and drumlin formation.

24 23 Stratigrafia ja jäätikön liikuntovaiheet Koillismaan aluee11a havaittiin lukuisia merkittävyydeltään erilaisiin jäätikön liikunto- ja kerrostumisvaiheisiin kuuluvia moreenikerroksia. Niistä neljän todettiin edustavan stratigrafisesti tärkeitä vaiheita. Malminetsinnä11isesti merkittävimmät ovat kaksi nuorinta kerrosta. Vanhimmasta nuorimpaan y11ä esitettyjä neljää moreenia on tutkimuksessa kuvattu tunnuksi11a TP, IA, SP ja KD. Moreenit TP ja JA Nämä moreenit ovat alueen vanhimmat moreenit. Molempien mallialueeksi valittiin Kostonjärven eteläpuolella, valtatien varrella oleva suuri leikkaus. Moreeni TP on sie11ä vihertävänharmaata, massiivista hietamoreenia, moreeni IA on löyhää, hyvin kivistä ja lohkareista soramoreenia. Moreenien välillä havaittiin kerra11ista savea. Molempien moreenien levinneisyys koko tutkimusalnee11a on verraten vähäinen ja laikukas, mistä syystä niillä ei oie suurtakaan malminetsinnä11istä merkitystä. Koska näi11ä moreeneilla on merkitystä lähinnä vain glasiaalistratigrafian kannalta, niitä ei tässä yhteydessä käsite11ä lähemmin. Moreenit SP ja KD Nämä moreenit ovat alueen yleisimmät ja siksi myös malminetsinnällisesti merkittävimmät. Molempien moreenien mallialueeksi on valittu Soivionjärven itäpuole11a oleva drumliinileikkaus Kuusamossa. Moreeni SP esiintyy leikkauksessa alinna. Se on normaalikivistä, vihertävänharmaata, tiivistä pohjamoreenia. Moreenin SP päällä on glasifluviaalisia hiekkakerroksia, j oiden pää11ä vuorostaan on moreeni KD, joka muodostaa drumliinin rungon. Se on harmaata pohjamoreenia, jossa hiekka- ja sorataskut ovat yleisiä (Aario et al., 1974). Tässä kohteessa moreeni KD jakautuu kahteen eri kerrostumisfasiekseen, joita erottaa toisistaan kulutuspinta (boulder pavement). Alempi kerrostumisfasies on muodostunut plastisen jään liikkeen aikana, ylempi fasies jäätikön jo osittain jäykistyttyä ja hiertymäliikkeiden tultua vallitseviksi. Moreeni KD on myös muua11a Kuusamossa se paksu moreeni, josta drumliinikenttä on muodostunut moreenin SP sijaitessa vähäisempänä sen a11a. Kuitenkin kentän ulkopuole11a Kostonjärven ja Näränkävaaran välialueella moreeni SP, joka sie11ä usein on ruskeamman sävyinen, on usein va11itseva ja moreenia KD joissakin tapauksissa tu skin lainkaan voidaan edes havaita sen päällä. Jäätikön liikuntovaiheet Moreenien TP ja IA muodostumisen aikaisista jäätikön liikesuunnista on tietoja vain Kostonjärven ympäristöstä, siis kovin rajoitetulta alueelta. Mittaukset ovat antaneet moreenin TP tulosuunnaksi noin ja moreenin IA tulosuunnaksi Suppean aineiston vuoksi nämä suunnat eivät vielä ehdottomasti osoita vallinnutta yleistä kuljetuksen suuntaa. Näillä suppea-alaisilla moreeneilla ei kuitenkaan oie kovin suurta malminetsinnällistä merkitystä. Tosin näidenkin moreenien edustamat liikesuunnat saattavat muodostaa osan monivaiheisesta lohkarekuljetuksesta. Tällöin kuitenkin lohkareviuhkojen muodostuminen on epätodennäköistä ja mahdollisuudet lukuisissa

25 24 liikunnoissa mukana olleiden yksittäisten malmilohkareiden lähtökohdan löytämiseen kaikki liikuntovaiheet ja kulkeutumismatkat selvittämällä ovat erittäin vähäiset. Moreenien SP ja KD kerrostumisaikana vallinneet jäätikön liikuntosuunnat on esitetty oheisella kartalla (kuva 7). Kartta perustuu molempien liikevaiheiden osalta sekä morfologisiin havaintoihin että moreenin struktuurista ja tekstuurista mitattuihin tietoihin ja uurrehavaintoihin. SP:n aikana jäätikön liike oli valtaosin lännestä. KD:n kerrostumisaikana jäätikkö liikkui tutkimusalueella luoteesta kaakkoon. Tämä liike kuvastuu erityisesti Kuusamon drumliinikentän muotojen suuntauksena. Kentän ulkopuolella jäätikön todettiin liikkuneen suunnilleen yhdenmukaisella tavalla. Useissa tutkimuskohteissa sekä SP :n että KD:n liikkeet voitiin mitata samalta paikalta. Koillismaan tutkimusprojektin aivan läntisimmissä osissa on vaikuttanut myös edellisistä liikuntovaiheista erillinen pohj ois-iuoteesta tullut liikunto, j oka Pudasj ärven alueella on maastossa jo hyvinkin voimakkaasti näkyvissä. Epäilemättä myös se on malminetsinnällisesti merkittävä. Se on kuitenkin tehtävän määrittelyssä rajatun alueen ulkopuolella eikä sitä tästä syystä oie lähemmin tutkittu, mutta se on tällä hetkellä IGCP-tutkimusten eräänä selvityskohteena (lgcp key project: Quaternary glaciations in the northern hemisphere; Koillismaan kvartääristratigrafia). Eri liikuntovaiheiden yksityiskohtainen ajoitus, joka perustuu kasvipaleontologisiin (makrofossiilit, siitepölyt, piilevät) tutkimuksiin ja radiohiilimäärityksiin turpeesta, piimaasta sekä maannoshorisontista, on tällä hetkellä myös saman IGCP-projektin yhteydessä käynnissä Oulun yliopiston geologian laitoksella. Ajoitus jätettiin IGCP-tutkimuksiin, koska malminetsinnällisesti merkittävää stratigrafian osalta on lähinnä jää- ~ i / i i i --(\. I NUOREMPI JÄÄN VIRTAUSSUUNTA.....) VANHEMPI JAAN VIRTAUSSUUNTA 10 k:n n50~ ~~ ~ ~ ~-----L------~--~----~30 ~ w~ Kuva 7. Viimeisiä jäätikön liikuntovaiheita kuvaava kartta Koillismaalta. Fig. 7. Last ice-flow phases in Koillismaa.

26 25 tikön eri liikuntovaiheiden keskinäinen järjestys eikä niinkään niitä erottavien interglasiaali- ja in terstadiaaliaikojen kasvillisuuden ja eläimistön kvartääriekologinen luonne ja radiohiili-ikä. Lohkaretutkimus Suoritetut lohkaretutkimukset perustuvat sekä aikaisemmin tehtyihin lohkarehavaintoihin että Koillismaan tutkimusprojektin yhteydessä kertyneeseen havaintoaineistoon (Taipale, 1976). Lohkareaineisto koottiin ja luoki teltiin. Sen jälkeen laadittiin luokitelluille lohkareille lohkareviuhkat. Käytetty luokitus perustuu lohkareiden. Cu/(Cu+Ni) ja Pt/(Pt+Pd)-suhteiden käyttöön yhdessä makroskooppisten tuntomerkkien kanssa. Se soveltuu tietyin varauksin emäksisten intruusioiden sisäisistä kiisuhorisonteista peräisin olevien lohkareiden erottamiseen reunavyöhykkeestä lähteneistä kiisulohkareista. Sen sijaan eri intruusioiden lohkareita ei voitu erottaa toisistaan näillä perusteilla. Lohkareviuhkojen muodostamiseen käytettiin kerrosintruusion kivilajien osalta sisäisten kiisuhorisonttien tyyppistä gabroa ja kerrosintruusioiden ulkopuolelta lähteneistä lohkareista ns. Soukelin tyyppisiä lohkareita, jotka tämän hetken tiedon mukaan ovat lähtöisin varsin rajoitetulta alueelta. Lohkareviuhkojen perusteella saadut kulkeutumissuunnat sopivat melko hyvin liitteessä 3 esitettyihin jään liikuntosuuntiin. Osa lohkareista on kulkeutunut jopa yli 25 km. Tämä antoi mahdollisuuden vertailla kivien kulkeutumismatkan ja pyöristyneisyyden keskinäistä riippuvuutta. Kulkeutumismatkan ja pyöristyneisyyden välillä näytti tämän, tosin niukan aineiston perusteella olevan positiivinen korrelaatio. Se ei kuitenkaan ollut kaikissa tapauksissa kovin selvä ja onkin huomattava, että lohkareiden pyöristyneisyyteen vaikuttavat samanaikaisesti muutkin tekijät. Useinkin liikemekaniikka on kulkeutumismatkaan nähden ratkaisevampi. Gravimetriset mittaukset GEOFYSIKAALISET TUTKIMUKSET (Aimo Ruotsalainen) Mittaukset ja tulkintamenetelmät Vuosien aikana on Koillismaa-projekti teettänyt tutkimusalueella Geodeettisen laitoksen painovoimakartan täydentämiseksi gravimetrisia profiilimittauksia yhteensä n. 220 linjakilometriä sekä pistemittauksia n kpl. Mittaukset on urakoinut Suomen Malmi Oy. Mittaustuloksista on laskettu (Saviaro, 1973, 1976) Bouguer-anomaliat valtakunnan tasoa vastaavasti ja piirretty alueen Bouguer-anomaliakartta (liite 3). Mittaustulosten esikäsittely on tehty projektin omilla tietokoneohjelmilla. Piste- ja linjamittauksissa ei oie tehty topografian ja vuoksi-luode ilmiön aiheuttamien virheiden korjauksia. Pirinvaaran alueelliseen havaintoaineistoon on tehty myös topografiakorjaus. Tulosten tulkintaa on tehty sekä Oulun yliopiston Honeywell 1644 että VTKK:n Univac 1108 tietokonetta käyttäen. Projektin ornat tulkintaohjel~at on tehty H koneelle gravimetristen mittausten tu1kintaa varten. Niissä on ollut tulkintamalleina horisontaalisuunnassa muuttuva tiheysjakauma, yksinkertainen 1evymalli ja poikkileikkauk

27 26 seltaan monikulmion muotoisen äärettömän pitkän prisman alapinta (Nuutinen, 1974; Saviaro, 1976). Vuonna 1976 on tulkintaan käytetty (Saviaro, 1976; Ruotsa1ainen, 1977 a, 1977b) Pohj ois-suomen geofysikaalisen tulkintaprojektin yh teydessä kehi tettyä tulkintaohje1mistoa (Hje1t & Heiskanen, 1977), jolla voidaan tu1kita sekä magneettista että gravimetrista aineistoa. Tämä ohjelma sisältää ko1me oleellisesti eri1aista tulkintatapaa, nimittäin lineaariparametrisovituksen, vinon levymallin ja vinon prismamallin (levyjen tai prismojen maksimi lukumäärä 20 kpl). Ohjelmassa voidaan optimoida yhdeksää malliparametria samassa ajassa. Painovoima-anomalioiden 10ivapiirteisyyden vuoksi gravimetrinen tulkintamenete1mä ei oie erityisen tarkka kaateitten määrityksessä. Tu1kinnoissa onkin kaateet pyritty määräämään ensisijaisesti magneettista menete1mää käyttäen. Mikä1i painovoimaanoma1ian aiheuttajan tiheys saadaan määrätyksi kalliopaljastuma- tai kairanreikänäytteistä, saadaan anomaalisen massan a1apinnan syvyys luotettavasti gravimetrisesta tulkinnasta. Esitetyissä tulkintaprofiileissa sekä syvyydet että x-koordinaatit on merkitty metreinä ja anomalian intensiteetti milligaleina. Tiheysero ympäristöön nähden on merkitty kunkin levyn yläosaan ja sen yksikkö on kg/m 3. J os levyt menevät toistensa kanssa päällekkäin, on tulkinnan mukaan päällekkäisten osien kohdalla materiaalia, jonka tiheysero ympäristöön nähden on kyseisten kappaleiden tiheyserojen summa. Magneettiset mittaukset Magneettisia maastomittauksia on projektin oma kenttähenkilökunta tehnyt 1ähinnä intruusioiden rajaamiseksi eri puolilla tutkimusaluetta. Näissä mittauksissa käytetty pisteväli (20 m) on voimakkaasti häiriöllisillä alueilla maastomittausten tarkempaa tulkintaa varten liian pitkä. Kesällä 1976 mitattiin Näränkävaaran intruusion itäpään yli sekä Porttivaaran intruusion 1änsipään yli muutamia profii1eja magneettista tulkintaa varten pienempää pisteväliä (5-10 m) käyttäen. Syksyllä 1973 teki Finnprospecting ky Koillismaan tutkimusprojektin toimeksiannosta aerogeofysikaalisia mata1a1entomittauksia tutkimusalueen keskiosassa alkaen Anetjärveltä lännessä ja päätyen Penttilänvaaraan idässä. Mittausprofii1it (29 kpl, a 30 km) olivat pohjois-ete1ä suuntaisia ja niiden vä1iset etäisyydet olivat n. 2 km. Mittauksessa käytetyt menete1mät olivat magneettinen (totaali-intensiteetti), sähkömagneettinen (slingram) sekä säteilymittaus (Koillismaan ma1mikriittisten alueiden tutkimusprojektin vuosiraportti, 1974, liitteet 14-16). Magneettiset tulkinnat on tehty lähes yksinomaan aiemmin mainittua tulkintaohjelmistoa käyttäen. Kaateen määräämisessä magneettinen menete1mä on usein gravimetrista parempi. Tosin remanenssi - mikäli sitä on ja sen suunta eroaa nykyisen magneettikentän suunnasta - saattaa aiheuttaa virhettä tulkittuihin kaateen arvoihin. Esitettävissä tulkinnoissa ei oie ollut käytettävissä tietoja tutkimusa1ueella havaittujen remanenssien suunnista. Myöskään demagnetointia ei oie voitu ottaa huomioon. Magneettisessa tulkinnassa tutkittavan kappa1een alapinnan syvyys ja kaade korreloivat voimakkaasti keskenään. Tämän vuoksi levymallitulkinta ei oie paras mahdollinen tapa kappaleiden a1apinnan syvyyksien määräämisessä, varsinkaan silloin kun viereisten levyjen anoma1iat su1autuvat yhteen. Kerrosintruusioiden tulkinnassa on kappaleiden alapinnan syvyys a1uksi pidetty vakiona. Y1eensä tällaisen tulkinnan tu10ksena

28 27 saadaan malli, jossa levyjen kaateet ovat hyvin lähellä toisiaan. Tämän jälkeen optimoidaan myös alapinnan syvyyttä pitäen kaade vakiona. Yleensä monimutkaisempi anomaliaprofiili vaatii useita tulkinta-ajoja. Esitettävissä magneettisissa levymallitulkinnoissa ei edellä esitetystä syystä pidä kiinnittää ensisijaisesti huomiota kappaleiden alapinnan syvyyksiin. Levyjen päällekkäisten osien suskeptibiliteetti (SI) on kyseisten levyjen suskeptibiliteettien summa. Sähkömagneettiset mittaukset Edellä mainitun matalalentomittauksen slingram-tulosten tarkistamiseksi on sähkömagneettisia maastomittauksia teetetty n. 14 km. Mittaukset on urakoinut Suomen Malmi Oy. Sähkömagneettisia mittauksia on tulkittu vain kvalitatiivisesti. Seismiset luotaukset Intruusioiden sisäisen raken teen tulkitsemiseksi on vuonna 1971 teetetty Geotek Oy:llä seismisiä refraktioluotauksia n. 8 linj akilometriä (Hugg et al., 1974). Syksyllä 1973 sekä kesällä 1974 tehtiin seismisiä refraktioluotauksia Kostonjärven itäpuolella painovoima-anomalian aiheuttavan massan yläpinnan määrittämiseksi (Koillismaan malmikriittisten alueiden tutkimusprojektin vuosiraportti, 1973, 1974; Saviaro, 1976). Syksyllä 1975 tehtiin refraktioluotauksia Mustavaaran Lavotan alueen ruhjeisuuden selvittämiseksi (Ruotsalainen, 1976). Vasaraseismisiä refraktioluotauksia on tehty useissa erillisissä kohteissa irtomaan paksuuden määrittämiseksi. Maavastus- ja magnetotelluuriset mittaukset Kesällä 1976 tehtiin maavastusmi ttauksia Näränkävaaran intruusion alueella kivilajikontaktien paikantamiseksi ja kallion yläosan ominaisvastusten määrittämiseksi magnetotelluurista luotausta silmälläpitäen. Samalla alueella tehtiin myös magnetotelluurista profilointia (Ruotsalainen et al., 1977). Magnetotelluurisia luotauksia tehtiin myös Korpuan alueella painovoima-anomalian aiheuttavan massan yläpinnan määräämiseksi (Benderitter et al., 1975; Korhonen & Pernu, 1976; Ruotsalainen et al., 1977). Magnetotelluurisia luotauksia on tulkittu sekä manuaalisesti että Pohjois-Suomen geofysikaalisen tulkintaprojektin ohjelmalla. Maavastusluotaukset on tulkittu manuaalisesti kerrosmallikäyrästöjen avulla. Petrofysikaaliset mittaukset Alueen eri kivilajien fysikaalisten parametrien määrittämiseksi tulkintaa varten on kallioperänäytteistä tehty sekä suskeptibiliteetti- että tiheysmäärityksiä. Porttivaaran seismiseen luotaukseen liittyen on muutamista kairanreikänäytteistä teetetty myös seismisen nopeuden määrityksiä.

29 28 Syötteen-N äränkävaaran alueen geofysikaaliset tulkinna t Tutkimusalueen gravimetrisella kartalla (Jiite 3) hallitsevin anomalia on Kostonjärven ja Näränkävaaran välillä. Se jatkuu idässä Neuvostoliiton puolelle saakka. Voimakkain maksimi on Näränkävaaran intruusion alueella. Lännessä anomalia haarautuu kahtia ja päättyy liuske- ja graniittijakson reunaan. Lisäksi Kostonjärven länsipuolella on useita muitakin anomaliamaksimeja. Syötteen intruusion länsipuolella on voimakas minimialue. Myös geologisen tutkimuslaitoksen aeromagneettisella kartalla (150 m) on voimakkaa t anomaliamaksimit kaikkien in truusioiden kohdalla (Jiite 4). Kostonj ärven ja Näränkävaaran välillä on leveä maksimialue. Lännessä ja pohj oisessa Kuusamon liuskevyöhyke tulee näkyviin erittäin voimakkaana häiriöllisyytenä. Vulkaniittien ja pohjan väliin tunkeutuneet kerrosintruusiot Syötteen intruusio Bouguer-anomaliakartalla (Jiite 3) Syötteen intruusio näkyy selvänä maksimialueena. Painovoimatulkinta on tehty kahdeksalta intruusion yli kulkevalta profiililta (Saviaro, 1976). Tulkinnassa on laskettu muodostuman syvyysulottuvuus käyttäen tiheyserona ympäröivään gneissigraniittiin nähden +200 kg/m 3. Intruusion keskisyvyydeksi on saatu m. Myös aeromagneettisella kartalla (Jiite 4) Syötteen intruusion rajat näkyvät hyvin. Magnetiittigabrohorisontit aiheuttavat voimakkaan maksimin, joka haarautuu 10unaaseen mentäessä Kärryojan kohdalla kahteen osaan. Anomalioitten poikki on tulkittu useita profiileja käyttäen levymallia (Ruotsalainen, 1977a). Intruusion koillisosassa Soidinvaarassa magnetiittigabrohorisontin kaateeksi on saatu n. 60 luoteeseen. Kärryojan länsipuolisia kahta magnetiittigabrohorisonttia (Jiite 4, A) on aeromagneettiselta kartalta tulki ttu 3-ulotteista mallia käyttäen (Ruotsalainen, 1977 a). Kartalta on poimittu anomalia-arvot seitsemältätoista 5 km pitkältä yhdensuuntaiselta linjalta käyttäen pistevälinä 100 m ja linjojen välinä 500 m. Ensin on tulkittu muutamia profiileja 2-ulotteisella mallilla. Saatuja tuloksia on käytetty 3-ulotteisen tulkinnan lähtöarvoina. Lopputulos (kuvat 8 ja 9) käsittää neljä vinoa prismaa. Ilmeisesti sama ruhje katkaisee molemmat horisontit kahteen osaan. Eteläisemmän magnetiittigabrohorisontin maanpintaleikkauksen leveydeksi on saatu n. 500 m. Maastomittauksissa käy ilmi, että tämä horisontti on haljennut myös pituussuunnassa kahtia. 150 metrin korkeudella tehdyssä lentomittauksessa näiden osien anomaliat sulautuvat yhteen, joten kahtiajakoisuutta ei tulkinnassa saada esille. Kaade läntisemmällä osalla (n. 59 ) on hieman jyrkempi kuin itäisellä (n. 56 ). Pohjoisemmalla magnetiittigabrohorisontilla molempien osien kaateet ovat n. 50 ja leveydet m. Kuviin 8 ja 9 on merkitty myös tulkinnassa saadut suskeptibiliteettiarvot, jotka ovat kaikilla prismoilla samaa suuruusluokkaa. Tämä tukee olettamusta, että nämä horisontit ovat alkuaan kuuluneet samaan kerrokseen. Prismatulkinnalla intruusion syvyydeksi tuli n m, mikä on hieman suurempi kuin gravimetrisen tulkinnan tulos.

30 29 r:ll 7282 ~ ~I ~I ~I KOILLISMAA - PROJEK T I Magneet~ i n 'n tulk inta SVÖTE Mitattu anomalia Kuva 8. Syötteen intruusion kolmiulotteisessa tulkinnassa käytetty aeromagneettinen anomalia (käyräväli 100 nt). Fig. 8. The aeromagnetic anomaly used in the three-dimensional magnetic interpretation 0/ the Syöte massi/ (contour interval 100 nt). Intruusio koostuu suurimmalta osaltaan anortosiittisista gabroista. Tiheysmääritysten perusteella anortosiittigabrojen tiheysero graniittigneisseihin nähden on kg/m 3 ja magnetiittigabron n. 320 kg/m 3. Gravimetrisessa tulkinnassa koko muodostumalle käytetty tiheysero 200 kg/m 3 on hieman liian suuri. Kun otetaan huomioon anortosiittigabron mitattu tiheysero, saadaan gravimetriselle mallilie paremmin 3-ulotteista magneettista tulkin taa vastaava syvyys. Porttivaaran intruusio Porttivaaran intruusio näkyy Bouguer-anomaliakartalla (liite 3) pitkänä anomaliamaksimivyöhykkeenä, joka Pyhitystunturin itäpuolella sulautuu Kostonjärven-Näränkä-

31 30 ~o ?lfJI. KOI LLISMAA - PROJ EKTI 7282 ~ \ ~ :;g ~ MagneE'~t!nen tulklnto SVOT E Loskettu anomal i r 2 Kuva 9. Syötteen intruusion kolmiulotteisen tulkinnan tulos ja sen teoreettinen anomalia (käyräväli 100 nt). Fig. 9. The computed anomaly and the result 01 the three-dimensional interpretation 01 the Syöte massil (contour interval 100 nt). vaaran väliseen anomaliaan. Intruusio koostuu kolmesta erillisestä osasta, jotka kukin aiheuttavat oman Bouger-anomaliamaksiminsa. Aeromagneettisella kartalla (liite 4) nämä kolme osaa näkyvät myös hyvin selvinä maksimeina. Intruusion rakennetta on tulkittu keski- ja itäosan yli kulkevilta magneettisilta matalalentomittausprofiileilta (Ruotsalainen, 1977). Keskiosasta on viideltä linjalta (liite 4, B- B') tehty magneettiset levymallitulkinnat. Profiilien välimatka on 2 km. Tulkintatulokset ovat eri linj oilla hyvin samantyyppisiä (kuva 10). Voimakkaimman anomalian aiheuttaa magnetiittigabrohorisontti. Magnetiittigabron lisäksi tulevat selvästi esiin myös oliviinigabrohorisontti ja jalkapuolen reunavyöhyke.

32 ~..s ~ ' 00 KOILLISMAA -PFiOJEI<TI Mag neettiren tulkinta PorttivQ<1ra a'ku x = lopp ;., x = mitattu laskettu y = Y = B ,2(fJ., \Il >- >- > >- f Kuva 10. Tulkinta magneettisesta anomaliasta poikki Porttivaaran intruusion profiililta B- B' (Liite 4). Suskeptibiliteetit Sl-yksikköinä, mitattu anomalia ja laskettu anomalia. Fig. 10. A magnetic interpretation of a profile (B- B' in App. 4) across the Porttivaara massif (susceptibilities in SI-units, measured and computed anomaly).

33 32 Saadut kaateet sopivat yhteen sekä geologisten maastohavaintojen että gravimetrisen tulkinnan kanssa. Mittausprofiileista havaitaan, että eri kappaleiden aiheuttamat magneettiset anomaliat sulautuvat toisiinsa. Tällaisessa tapauksessa ei yksityisten levyjen korkeuksista voida tehdä varmoja johtopäätöksiä. Yleisenä piirteenä näyttää kuitenkin olevan, että intruusion eteläisemmät osat jatkuvat syvemmälle kuin pohjoiset. Profiilien tulkinnoista on piirretty suskeptibiliteettijakauman maanpintaleikkaus (kuva 11). Suskeptibiliteettiarvot on jaettu vii teen luokkaan. Eri suskeptibiliteettiluokkien rajojen piirtämisessä tulkintaprofiilien välillä on käytetty hyväksi aeromagneettista karttaa. Jakaumassa esitetyt rajat korreloivat hyvin kallioperägeologisten havaintojen kanssa ja myös suuremmat ruhjevyöhykkeet tulevat näkyviin. Linjalla 5 suurimman suskeptibiliteetin kohdalla on Mustavaaran kaivos. U %L 540 KOILLl5MAA- PROJEK T 1 Suskept ib i I. eett uakaum a PORTTIVAARA ~ ~ m>o 3 Kuva 11. Porttivaaran intruusion keskiosan suskeptibiliteettijakauma. Suskeptibiliteetit on otettu 2-ulotteisista magneettisista tulkinnoista. Fig. 11. The susceptibility distribution 01 apart 01 the Porttivaara massif The susceptibilities have been taken from two-dimensional magnetic interpretations.

34 33 Ci 01 E KOIL LlS tvl AA - PROJEKTI Gravlmetrlnen tulkima?o~ttivaara a~ku x = ~2987;,0 : ')p~ J X = 73057CO r tc.tu ---- la~... C't:J Y = 549~50 Y = E <fi >- >- > >- lf) :n>o Kuva 12. Porttivaaran intruusion gravimetrinen tulkinta profiililta C- C' (liite 3). Tiheysero kg/m 3, --mitattu anomalia ja laskettu anomalia. Hg. 12. An interpretation of a gravimetrie profile (C- C' in APP, 3) across the Porttivaara massif (density eontrasts in kg/m 3, --measured and eomputed anomaly). Intruusion keskiosan poikki on tulkittu myös gravimetrinen profiili (liite 3, C- C, Ruotsalainen, 1977 a). Tiheyserona ympäristöön nähden on käytetty kivilajinäytteistä mitattuja arvoja. Tulkinnassa on päähuomio kiinnitetty syvyyden määräämiseen. Tulkinnan (kuva 12) mukaan intruusion suurin syvyys n mon magnetiittigabrohorisontin maanpin taleikkauksen kohdalla, kun taas magnetiittigabron pohjoispuolella olevan anortosiittigabron syvyys on vain n. 500 m. Biotiitti-albiittikiven tiheys on sama kuin graniittigneissillä, joten se ei gravimetrisessa tulkinnassa erotu. Porttivaaran intruusion itäosan aiheuttama anomalia ei aeromagneettisella kartalla oie yhtä selväpiirteinen kuin keskiosan. Magneettisista matalalentomittauksista ja aeromagneettiselta kartalta (150 m) tehdyissä tulkinnoissa on saatu tämän osan kaateeksi koilliseen. Intruusion poikki kulkevan gravimetrisen mittausprofiilin tulkinnassa (Saviaro, 1976) on intruusion syvyydeksi saatu I km. Porttivaaran intruusion länsiosan eteläreunassa oleva magnetiittigabrohorisontti aiheuttaa voimakkaan magneettisen anomalian. Geologisen tutkimuslaitoksen magneettiset lentomittauslinjat ovat tällä alueella muodostuman kulun suuntaiset. Kaateen määrittämisessä kyseisistä mittaustuloksista saattaa tulla virhettä, joka aiheutuu mahdollisista lentokorkeuden vaihteluista eri mittausprofiileilla. Kesällä 1976 magnetometrattiin

35 34 magnetiittigabrohorisontin yli tulkintaa varten kaksi maastoprofiilia. Näiden profiilien tulkintojen perusteella intruusion kerrosten kaade on n. 30 pohjoiseen. Kuusijärven - Lipeävaaran intruusio Porttivaaran intruusion pohjoispuolella oleva Kuusijärven- Lipeävaaran intruusie aiheuttaa kaarenmuotoisen magneettisen anomalian (liite 4). Intruusion eteläreunalla esiintyvä Bouguer-anomaliamaksimi sulautuu itäpäässään sekä Porttivaaran intruusion että Kostonjärven ja Näränkävaaran väliseen positiiviseen anomaliaan. Pohjoisreuna näkyy Bouguer-anomaliakartalla ainoastaan gradientin muutoksena Kynsijärven- Kuloharjun linjalla. Anomalian nollatasoa on tässä tapauksessa vaikea määrätä, ja garvimetrinen tulkinta antaisi epäluotettavia tuloksia. Intruusion yli kulkevista useista magneettisista matalalentomittausprofiileista ja aeromagneettisilta kartoilta tehdyistä tulkinnoista on eteläreunalla olevien anomaalisten kerrosten kaateeksi saatu 45 pohjoiseen. Voimakkaimmat anomaliat aiheuttavat reunavyöhyke sekä oliviinigabro- ja magnetiittigabrohorisontit. Pohjoisreunalla anomaliat eivät oie yhtä selväpiirteisiä. Tulkinnoissa (liite 4, D-D') on pohjoisreunan kaateeksi saatu n. 60 etelään. Toisin sanoen intruusio on synkliinirakenteinen (kuva 13). Tämä tulos tukee geologisista havainnoista saatua tulosta (Piirainen et al., 1974). Intruusion luoteispuolella, missä intruusio ulottuu lähes Kuusamon liuskealueeseen, on Anetjärven itäpuolella olevasta voimakkaasta magneettisesta anomaliasta (liite 4, E) magneettisella tulkinnalla saatu liuskejakson reunan kaateeksi n luoteeseen. ot KOILLISMAA-PROJEKTI! ~ ~, ~ ;; S<.OCO S3000 S1000 Magneettlnen tutki n to KUUSIJÄRVI - LlPEÄVIIAR A alku.; y;55170c loppu. ; y; mitat!u lask~tlu r- ~--'~-O ~ro~oo ~n-ooo ~~~~----~L ~~OO-O ~'OOO ~32000 ~O. 09 0, Kuva 13. Kuusjärven- Lipeävaaran intruusion magneettinen tulkinta profiililta D- D' (liite 4). Fig. 13. A magnetic interpretation 01 the Kuusijärvi- Lipeävaara massil(projile D-D', in App. 4).

36 35 Pirinvaaran intruusio Pirinvaaran intruusion alueella on tehty sekä gravimetrinen että magneettinen alueellinen mittaus. Mittausalueen koko oli 1600 x 2000 m. Gravimetrisessa tulkinnassa (Saviaro, 1976) on intruusion syvyydelle saatu rajat m. Magneettisen 3-ulotteisen tulkinnan (Ruotsalainen, 1977a) vastaava tulos oli n. 700 m. Kostonjärven-Näränkävaaran vyöhyke Kostonjärven ja Näränkävaaran välinen Bouguer-anomalia saavuttaa maksiminsa Näränkävaaran intruusion alueella. Samalla alueella on myös voimakkaita magneettisia häiriöitä. Magneettiset anomaliat aiheutuvat intruusion peridotiittisista ja serpentiniittisistä osista (Alapieti et al., 1977). Bouguer-anomalian maksimi sattuu luode-kaakko -suuntaisten magneettisten anomalioitten väliin. Magneettisia anomalioita on tulkittu muodostuman yli useasta eri kohdasta (Ruotsalainen, 1977b). Itärajan läheisyydessä, mistä geologisen tutkimuslaitoksen kartoituslennot puuttuvat, magnetometrattiin kesällä 1976 intruusion poikki n. 8 km pitkä maastoprofiili (liite 4, F- F'). Mittauksen tulkinnan mukaan anomalian aiheuttaa pysty rakenne. Murtovaaran ja Näränkävaaran väliltä tehdyistä aeromagneettisten ja gravimetristen anomalioiden tulkinnoissa pyrokseniitin ja serpentiniitin kaade on n. 60 koilliseen. Eteläreunalla oleva peridotiitti jatkuu ilmeisesti pohjoiseen gabron alla (Alapieti et al., 1977; Ruotsalainen et al., 1977b). Noin 2 km:n syvyydestä alkaa n. 2,5 km leveä syvä levy, joka kapenee alaspäin mentäessä. Gravimetrisessa tulkinnassa on käytetty edellä esitettyjä kaateita. Mitattu anomalia toteutuu vain tiheyksillä, jotka ovat huomattavasti suurempia kuin minkään alueella tunnetun kivilajiyksikön tiheys. 0lettaen, että intruusion syntyessä anomalian tulkitsemiseksi tarvittava raskaampi aines on kiteytynyt intruusion pohjalle, lisättiin malliin geologisesti havaitun kerroksellisuuden suuntainen levy, jonka tiheys on n. 4,9 x 10' kg/m 3. Uudelleentulkinta (kuva 14) osoitti, että tämän tyyppinen ratkaisu toteuttaa mitatun anomalian. J os kyseinen kappale on kromiittia, ei sen välttämättä tarvitse olla niin voimakkaasti magneettista, että se erottuisi magneettisessa tulkinnassa. Murtovaaran-Kostonjärven väliltä tehdyissä useissa magneettisissa ja gravimetrisissa tulkinnoissa on saatu tulos (kuva 15, H-H'), joka vastaa Näränkävaaran tulkintojen syvää levyä. Korpuan ja Kostonjärven välisellä alueella tehdyssä seismisessä refraktioluotauksessa (Saviaro, 1976) saatiin anomaalisen massan yläpinnan syvyydeksi n m ja sen seisminen nopeus oli n m/s. Murtovaaran länsipuolella oleva voimakas 10unas- koillisen suuntainen ruhjealue näkyy taitteena sekä gravimetrisessä että magneettisessa anomaliassa. Samalla kohtaa myös anomalioiden intensiteetit heikkenevät. Kostonjärven länsipuolella anomalian voimakkuus pienenee ja se sulautuu Porttivaaran ja Kuusijärven- Lipeävaaran intruusioiden aiheuttamiin anomalioihin. Kostonjärven kohdalla on siis joko anomaalisen massan länsipää tai sen yläpinta: painuu länteen mennessä syvemmälle. Magnetotelluurisissa luotauksissa on tavattu syvyydellä 1-2,5 km melko hyvin johtavaa kivilajia (ominaisvastus 500 r2m r2m). Maavastusluotausten perusteella gabrojen ja graniittigneissin ominaisvastukset ovat huomattavasti em. arvoja korkeampia. Muilla menetelmillä saadut anomaalisen massan fysi-

37 60 SO 40 KOILLISMAA-PROJEK TI MURTOVAQIHl LI N JA AL~U )/: LOPPU )/: MITATTU LA5~ETTU Y: Y: J er io Cl -.J -.J L 0 'X G M 2500 SOOO 7S S00 SOOO JOO.000 N 7S00 Kuva 14. Näränkävaaran intruusion gravimetrinen tulkinta profiililta G- G' (liite 3). Fig. 14. A gravimetrie interpretation 0/ the Näränkävaara massi/ (profile G- G' in App. 3).

38 I(()ILLISMAA- PROJEK TI MagneE.'ttlnE.'n tulklnta Pa lvane.'n alku x= y= loppu x = Y = 4540CQ mltattu ---- laske.'ttu c.,. :::,., > tfl JJOO \ \ Ku va 15. Magneettinen tulkin ta Koston järven ja Näränkävaaran väliltä, profiililta H - H' (lii te 4). mi ta ttu anomalia ja laskettu anomalia. Fig. 15. A magnetic interpretation across the anomalous zone between Kostonjärvi and Näränkävaara (profile H- H' in App_ 4, measured and computed anomaly).

39 38 kaa1iset parametrit (tiheys, suskeptibiliteetti ja seisminen nopeus) ovat samaa 1uokkaa kuin gabrotyyppisillä syväkivillä. Todennäköisesti se on ollut tu10kanavana sekä 1äntisille kerrosintruusioille että Näränkävaaran intruusiolle (A1apieti et al., 1977). Korpuan ja Kostonjärven vä1isen teräväpiirteisen magneettisen anoma1ian (liite 4, I) aiheuttajan kaateeksi on saatu koilliseen. Todennäköisesti tämä magneettinen vyöhyke ei 1iity syvemmällä olevaan massaan. Sarajärven graniittialue Tutkimusa1ueen 1änsireunassa oleva Sarajärven graniittia1ue aiheuttaa voimakkaan Bouguer-anomaliaminimin (liite 3, J). Graniitin syvyyttä ja 1eveyttä on gravimetrisesti tu1kittu anoma1ian kulkua vastaan kohtisuorilla profiileilla (Saviaro, 1976). 01ettaen, että graniitin tiheysero ympäristöön nähden on n kg/m 3, on 1eveydeksi saatu n. 16 km ja syvyydeksi n. 20 km. Graniitin itäkontakti on ilmeisesti pysty 1äntisen kontaktin kaatuessa 1änteen. ATK-SOVELLUKSET (Seppo Koivumaa) Atk-toiminnan tavoitteet ja tietosysteemien toteutusperiaatteet Koillismaa-projektin atk-toiminnalla on ollut kaksi toisiaan tukevaa toimintaajatusta. Ensisijaisesti on suunniteltu, toteutettu ja kehitetty tietojärjeste1miä edistämään projektin geo10gisten tavoitteiden toteutumista sekä käsite1ty näillä järjeste1millä havaintoaineistoa. Tämän ohella on tutkittu 1aajemminkin geo1ogisen tietojenkäsitte1yn tilaa, onge1mia ja kehittämistarpeita sekä pyritty projektin tietojärjeste1mien suunnitte1ussa ottamaan nämä huomioon. Projektin atk-järjeste1mä on toteututettu osasysteemikohtaisesti siten, että osasysteemit ovat suhteellisen riippumattomia toisistaan. Pisimmälle tätä periaatetta on noudatettu tietojen peruskäsitte1yn ja tiedostojen osalta. Osien yhteen niveltäminen on toteutettu erillisten tiedostonkäsitte1yohje1mien ja onge1makohtaisten tuotanto-ohje1- mien avulla. Toteutustavan vuoksi on tiedoille jouduttu joissakin tapauksissa suorittamaan ylimääräisiä käsitte1yvaiheita, mutta toisaalta on suunnitte1u voitu keskittää kiireellisempiin tehtäviin ja näin päästy nopeasti suorittamaan myös tuotantoajoja tietokoneilla. Atk-toiminnan oleellisimmat tu10kset Koillismaa-projektissa ovat olleet: - Projektin havaintoaineiston taltiointi tietokoneella käsite1tävään muotoon, tarkistukset, 1ajitte1u, listaukset ja 1uette1ointi sekä näiden toimenpiteiden edellyttämien tietojenkeruu1omakkeiden, tiedostojen ja ohje1mien suunnitte1u. - Systemaattisen käsitte1yn seurauksena havaintoaineiston tasa1aatuisuus ja 1uotettavuus. - Havaintoaineiston jatkokäsitte1y tietokoneella ohje1milla, joiden käyttöarvo säilyy huomattavan suurena vie1ä projektin jä1keenkin. Näistä mainittakoon erikoisesti GEOINT-järjeste1mä, profii1iohje1misto, ti1astollinen ja graafinen tietojenkäsitte1y sekä geofysikaalisen aineiston tu1kintaohje1mistot.

40 39 Havaintomateriaali, ohjelmat ja hakemistot ovat taltioituina ja käytettävissä Oulun yliopiston H tietokonejärjestelmässä. Tietojärjestelmää koskevat dokumentit säilytetään yliopiston geologian ja (geofysikaalisen aineiston osalta) geofysiikan laitoksilla. Kallioperäkartoituksen tietojenkäsittely Tietojenkeruuta varten kehitettiin maastossa käytettävä kartoituslomake (Hugg et al., 1973). Tietojenkäsittelyyn vietävät kenttähavainnot on lävistetty reikäkorteille suoraan kartoituslomakkeilta. Nämä tiedot sisältävät paljastuman stratigrafiaa, petrografiaa, tektoniikkaa ja fysiografiaa kuvaavia havaintoja sekä välttämättömät hallinnolliset tiedot. Paljastumista voidaan taltioida tiedostoihin myös suorasanaista tietoa. Aineisto on käsitelty tätä varten laadituilla tarkistus-, kompassisuuntien muuntoja listausohjelmilla. Lisäksi on olemassa ohjelmat aluehakua, tektonisten tietojen ja lisätietojen listausta varten sekä ohjelma, jolla aineisto voidaan muuttaa projektin standarditiedostomuotoon. Aineiston jatkokäsittelyä on suoritettu lähinnä profiiliohjelmistolla ja GEOINTjärjestelmän alaisilla ohjelmilla. Havaintoaineisto on taltioituna sekä reikäkorteille että magneettinauhalle. Tiedot on ryhmitelty 1 :20000 karttalehtijaon mukaisiin osatiedostoihin, joiden sisällä tietueiden järjestys on havainnon tunnuksen mukaan kasvava. Yksi tietue sisältää yhden paljastumapisteen havainnot. Magneettinauhatiedostojen raken ne ja sisältö on sama kuin reikäkorttitiedostoissa, paitsi että kompassisuunnat on muutettu karttasuunniksi. Kallioperäkartoitustietoja on taltioitu 37 karttalehden alueelta yhteensä n kalliopaljastumasta (Hugg et al., 1973; Löytynoja, 1974, 1976a ja b; Koivumaa, 1975; Similä, 1976; Hugg et al., 1977). Geokemiallisten tietojen käsittely Geokemialliset tiedot on kerätty esipainetuille analyysikorteille, joilta ne on suoraan lävistetty reikäkorteille. AAS-, XRF- ja mikroanalyysien tuloksista on taltioitu komponenttien määrät prosentti- tai ppm-osuuksina. Kairanreikäaineistosta on lisäksi taltioitu näytteenottoväliä ja kivilajia koskevat tiedot. Tietojen peruskäsittelyä varten on laadittu pakkaus-, avaus- ja listausohjelmat. Tarkistukset on suoritettu manuaalisesti. Jatkokäsittelyä on suoritettu profiiliohjelmistolla, GEOINT-järjestelmään kuuluvilla ohjelmilla ja julkisilla tilastollisen tietojenkäsittelyn ohjelmilla. Viimeksimainittua käyttöä varten on laadittu tiedoston muunnosohjelmia, joilla aineisto saadaan kirjasto-ohjelmien vaatimaan muotoon. Aineisto on taltioitu sekä reikäkorteille että magneettinauhalle. Tietuerakenteissa on käytetty liukuvaa tiedon esitystapaa. Va in tunnustiedoilla on kiinteät paikat, muut arvot on varustettu muuttujien koodeillaprojektin sisäisen koodijärjestelmän mukaisesti. Magneettinauhalla tiedot ovat pakattuina binääritiedostoina. Yksi tietne sisältää aina yhden näytteen analyysitulokset. Analyysituloksia on taltioitu n kpl, joista 800 AAS-, 1050 XRF- ja 450 mikroanalysaattorilla suoritettua. Kairanreikätietoja on taltioitu 15 reiästä. Aineisto on muuten lajiteltu samalla tavalla kuin kallioperäkartoitustiedot, paitsi että mikro-

41 40 analyysi- ja kairanreikätiedot on koottu kumpikin yhteen tiedostoon karttalehdestä riippumatta (Löytynoja, 1974, 1976a ja 1976b; Könönen, 1975; Mäki-Maunus, 1976; Hugg et al., 1977). Hietietojen käsittely Havaintoaineisto on koottu tietojenkeruulomakkeille, mistä lävistäminen tapahtuu reikäkorteilla. Reikäkorttitietueen rakenne on suunniteltu hyvin vapaamuotoiseksi ja edustaa tässä suhteessa pisimmälle vietyä kokeilua projektissa. Käsittelyohjelmistosta on tehty vain listausohjelma, jolla aineisto voidaan listata selväkielisessä muodossa. Tiedot on taltioitu magneettinauhalle kortinkuvina. Aineiston jatkokäsittely tietokoneella edellyttää hierarkisen tiedostorakenteen ja sen hallintaohjelmien suunnittelua. Projektissa toteutettu standarditiedostorakenne ei oie riittävän joustava, vaikkakin sitä voitaisiin soveltaa myös hietiedoille (Hugg & Koivumaa, 1976; Hugg & Taipale, 1976; Koivumaa, 1977a ja b). GEOINT-järjestelmä GEOINT on Koillismaa-projektin tietojen käsittelyä palvelemaan kehitetty interaktiivinen tietojärjestelmä. Se toimii H osituskäytössä. Tavoitteena GEOINTiä luotaessa on ollut kehittää yhtenäinen geologisia tutkimussuoritteita tuottava jäijestelmä, joka on mahdollisimman helppokäyttöinen. Pyrkimyksenä on ollut, että käyttäjä voi kommunikoida jäijestelmän kanssa mahdollisimman luonnollisella tavalla eikä hänen tarvitse olla perehtynyt itse tietokonesysteemiin. Järjestelmä muodostuu pääohjaimesta, operaatioista sekä hakemistosta. Pääohjain toimeenpanee halutun operaation ja ohjaa tehtävien suoritusta. Operaatiot tuottavat varsinaisia suoritteita. Hakemistot sisältävät erilaisia tehtävien suorituksessa tarvittavia tietoja. JäIjestelmä samoin kuin Koillismaa-projektin tietoaineisto on talletettu magneettinauhoille. Sieltä se on ennen käyttöä siirrettävä levylle. Käyttö tapahtuu päätteeltä. Sisälle GEOINTiin pääsee H 1644-j ärjestelmän systeemikomennolla. Tällöin ohj aus siirtyy pääohjaimelle ja seuraavat komennot tapahtuvat järjestelmän sisäisen kommimikointikielen avulla. Ohjaus pysyy järjestelmän sisällä siihen asti, kunnes käyttäjä lopettaa tehtävien suorituksen. Tehtävien suoritus GEOINTissä tapahtuu siten, että käyttäjän määrättyä suoritettavan operaation ohjaus siirtyy tälle operaatiolle, jonka suoritus alkaa välittömästi. Suorituksen loputtua ohjaus palaa pääohjaimeen ja käyttäjä voi määrittää uuden suoritettavan operaation. Kommunikointi käyttäjän ja GEOINTin välillä on jäijestelmäaloitteista. JäIjestelmä kyselee tarvittavat tiedot yhden kerrallaan ja käyttäjä antaa niihin välittömästi vastauksen. Mikäli käyttäjä ei tiedä, mitä tai missä muodossa kysymykseen on vastattava, hän voi pyytää apua sanalla INFO. Tällöin järjestelmä kiijoittaa hänelle selvityksen siitä, mitä ja miten kysymykseen on vastattava. GEOINTin käsittelemän tietomateriaalin on sijaittava levytiedostossa Koillismaa-projektin standardien mukaisessa binaarisessa matriisimuodossa. Muunnos tähän muotoon projektin tietorekisterin talletusrakenteesta voidaan tehdä myös GEOINTin avulla ja tapahtuu operaatiolla MUUNTO.

42 41 Järjestelmän tulostus voidaan varsinaisissa tulostusohjelmissa ohjata joko päätteelle tai rivikirjoittimelle. Operaatioiden SYMBOL ja TEKTO suorituksen tuloksena syntyneet kartat tulostetaan Calcomp 936 rumpupiirturilla. Järjestelmään sisältyvissä niin sanotuissa palveluoperaatioissa ei tuloksena oie varsinaisia loppusuoritteita, vaan tilapäisiä aputiedostoja, joita voidaan käyttää varsinaisten suoriteoperaatioiden syöttötiedostoina. Järjestelmän operaatiot voidaan jakaa palveluoperaatioihin ja loppusuoriteoperaatioihin. Tällä hetkellä j ärjestelmään sisältyvät seuraavat palveluoperaatiot: ALUE: Etsii annetun alueen sisällä olevat havainnot ja muodostaa niistä uuden tiedoston. HAKU: Etsii annetun hakuehdon täyttävät havainnot ja muodostaa niistä uuden tiedoston. INFO: Antaa käyttäjälle tietoa tämän haluamasta operaatiosta. KOMBI: Muodostaa uusia muuttujia syöttötiedoston muuttujien aritmeettisista yhdistelmistä. LIITOS: Muodostaa kahden tiedoston toisiaan vastaavista havainnoista (havainnon tunnus sama) uuden tiedoston, johon se vie molemmista syöttötiedostoista käyttäjän haluamat muuttujat. MUUNTO: Muuttaa Koillismaa-projektin perustiedostot binaariseen matriisimuotoon. MUUTTU: Tulostaa päätteelle syöttötiedoston sisältämien muuttujien nimet ja tyypit. YHDIST: Yhdistää kaksi tiedostoa peräkkäin yhdeksi tiedostoksi. Järjestelmään sisältyvät varsinaiset suoriteoperaatiot ovat seuraavat: HISTO: Tulostaa yhden muuttujan frekvenssien prosenttijakauman annetuissa KESKI: KOLMIO: KORDlA: LISTA: SYMBOL: TEKTO: luokissa. Tulostaa haluttujen numeeristen muuttujien keskiarvot, hajonnat, minimit, maksimit ja havaintojen lukumäärät. Muodostaa kolmen kemiallisen komponentin kolmiodiagrammiesityksen. Muodostaa kahden muuttujan välisen korrelaatiodiagrammin. Listaa haluttujen muuttujien arvot. Muodostaa piirtotiedoston symbolikartan piirtoa varten. Havainnon paikka kartalla kuvataan x-merkillä ja sen viereen voidaan kuvata kolmelle riville kullekin enintään kolmen merkkitietomuuttujan arvot. Muodostaa piirtotiedoston tektonisten ta so- ja viivakarttojen piirtoa varten. Suureet piirretään havainnon tekopaikkaan tavanomaisin tektonisin merkein. (Löytynoja, 1976b; Hugg et al., 1977). Profüliohjelmisto Profiilimenetelmä on Koillismaa-projektissa kehitetty menetelmä kerroksellisten intruusioiden tutkimiseksi, mutta sitä voidaan käyttää myöskin missä hyvänsä kerroksellisissa kivilajimuodostumissa, joilla on tietty jatkuvuus kerroksellisuuden kulun suunnassa. Tätä varten on rakennettu ohjelmisto, joka tuottaa kallioperäkartoitustietojen ja geokemiallisten analyysitietojen pohjalta kerroksellisten kivilajien poikkileikkausprofiileja. Profiilien avulla voidaan kuvata minkä hyvänsä sellaisen muuttujan, josta on tutkimuskohteen havaintoarvoja tiedostoissa, vaihtelua kohtisuoraan kerroksel Iisuutta vastaan olevassa suunnassa. Ohjelmisto on käytetty lähinnä kivi-

43 42 lajien ja mineraalien sekä niiden kemiallisen koostumuksen vaihtelun tutkimisessa (Hugg, et al., 1975). Profiilitutkimuksessa oletetaan, että samaan geologiseen kerrokseen kuuluvissa havaintopisteissä kullakin muuttujalla on vakioarvo. Tähän oletukseen nojautuen ohjelmisto projisoi havaintopisteet kerroksellisuuden kulun suunnassa kerroksellisuu tta vastaan kohtisuorassa olevalle suoralle. Suoralla oleviin pisteisiin voidaan sitten liittää haluttujen muuttujien arvot ja tulostaa nämä listauksina, piirturilla tai rivikirjoitinplottauksina sopivissa koordinaatistoissa. Samassa kuvassa voidaan esittää useita muuttujia, jolloin muuttujien korrelointi saadaan havainnollisesti esille. Ohjelmisto suorittaa projisoinnin kahdessa vaiheessa : aluksi vertikaalitasolle ja tämän jälkeen samalle suoralle. Näin myös maaston topografian vaihtelut otetaan huomioon. Ohjelmisto koostuu n. 20 erillisestä ohjelmasta, joista käyttäjä valitsee tilanteen mukaan tarvittavat. Yhteistä ohjausosaa ei oie, vaan käyttäjä ajaa ohjelmat yksitellen Hl644-tietokonejärjestelmän osituskäyttösysteemin valvonnassa tai laatii eräajojonon. Kaikki osaohjelmien välinen tietous siirretään ohjelmalta toiselle standardimuotoisten levytiedostojen välityksellä. Profiiliohje1miston sisältämät ohjelmat voidaan yleisesti jaotella seuraaviin tyyppeihin - tiedoston käsittelyohjelmat - haku- ja lajitteluohjelmat - projisointiohjelmat - apuohjelmat (esim. parametritiedostojen muodostaminen) - tulostusohjelmat. Lyhyesti esitettynä profiilien muodostamisvaiheet ohjelmiston avulla suoritettuina ovat: - tutkimuskaistan havaintojen haku kallioperäkartoitustietojen joukosta - kerroksellisuuden kulun analyysi - havaintojen projisointi profiili (murto~ -viivalle (myös liikuntojen lohkomia intruusioita voidaan käsitellä suorittamalla tietyt ohjelmiston vaiheet erikseen kullekin osa -al ueelle) - tulostettavien rakennegeologisten ja geokemiallisten muuttujien liittäminen profiilisuoralle - profiilien tulostaminen halutussa muodossa (rivikirj oitin, piirturi,... ) (Löytynoja, 1974, Hugg et al., 1975) Painovoimamittausten käsittely Geofysikaalisten tietojen käsittely Gravimetrisissa mittauksissa mitataan havaintopisteillä sekä korkeus merenpinnasta että painovoima. Painovoima mitataan gravimetrillä ja korkeus saadaan joko vaaitsemalla, letkuvaa'alla, barometrilla tai käyttäen valmiiksi mitattuja valtakunnallisen pisteistön pisteitä. Havainnot tehdään joko hajapiste- tai profiilimittauksessa. Hajapistemittauksessa havainnot tehdään yksittäisissä pisteissä, joiden etäisyys toisistaan on mielivaltainen. Havaintolomakkeille merkitään tällöin pisteen x, y ja z -koordinaatit ja gravimetrin lukema.

44 43 Profiilimittauksissa havainnot tehdään tasavälisesti suorilla linjoilla. Havaintolomakkeille merkitään linjan päätepisteen koordinaatit sekä kunkin pisteen etäisyys linjan alkupisteestä ja gravimetrin lukema. Gravimetrissa tapahtuvan käynnin vuoksi on aika-ajoin suoritettava lukemasidonta johonkin aiemmin mitattuun pisteeseen. Myös sidontalukemat ja -ajat merki-. tään havaintolomakkeille. Havaintolomakkeilla olevista tiedoista poistetaan manuaalisesti gravimetrin käynnin aiheuttama virhe, jonka jälkeen ne lävistetään reikäkorteille. Esikäsittelyohjelmilla havainnot muutetaan milligaleiksi ja niihin tehdään taso-, leveysaste-, ilma-anomalia- ja bouguerkorjaukset. Näin käsiteltyinä tiedot säilytetään magneettinauhalla. Linjamittauksia on n. 220 km ja pistemittauksia n kpl. Gravimetristen havaintojen käsittelyä on jatkettu useilla erity'yppisillä ohjelmilla (Nuutinen, 1974; Saviaro 1976; Hjelt et al., 1977). Magneettisten mittausten käsittely Magneettista menetelmää varten on materiaalia saatu pääasiassa aerogeofysikaalisesta matalalentomittauksesta, geologisen tutkimuslaitoksen aeromagneettisilta kartoilta (150 m) sekä maastomittauksista. Aeromagneettisia karttoja käytettäessä on suoritettava halutuilla profiileilla digitalisointi siten, että kullekin profiilin pisteelle saadaan etäisyys linjan päätepisteestä sekä anomalian intensiteetti. Maastomittauksissa havaintolomakkeille merkitään pisteen etäisyys linjan alusta sekä magnetometrin lukema. Aerogeofysikaalisissa matalalentomittauksissa on havainnoitu magneettisen induktion totaali-intensiteetin lisäksi myös sähkömagneettisen mittauksen (slingram) reaali- ja imaginaarikomponentti sekä aika. Peruskäsittelynä matalalentomittauksessa jouduttiin ensin laskemaan ajan ja mittauskiintopisteiden avulla koordinaatit kullekin mittauspisteelle. Tämän jälkeen tiedot yhdistettiin matriisimuotoon siten, että kustakin pisteestä on vaakavektorina koordinaatti, magneettinen totaali-intensiteetti, sähkökentän reaali- ja imaginaarikomponentti. Kartoilta digitalisoidut ja maastomittauksista saadut tiedot lävistetään korteille. Aerogeofysikaalisen matalalentomittauksen tulokset säilytetään linjoittain edellä kuvatussa muodossa binaarisina magneettinauhalla. Linjoja on 29 kpl a 30 km. Mittauspisteitä on yhteensä n kpl. Tulkinnassa käytetyt maastomittausprofiilit säilytetään korteilla. Magneettisten mittausten tulkinta on tehty epälineaariseen optimointiin perustuvalla Pohjois-Suomen geofysikaalisen tulkintaprojektin yhteydessä kehitetyllä ohjelmapaketilla (Hjelt & Heiskanen, 1977). Seismisten luotausten käsittely Seismisessä refraktioluotauksessa tiedot saadaan joko rekisteröintipaperille tai magneettinauhalle. Rekisteröinneistä luetaan seismisen aallon k ulkuaika räj äytyspisteestä kullekin geofonille. Havainnoista piirretään matka-aikakuvaajat, joista luetaan ensimmäisen kerroksen nopeudet sekä toisen kerroksen näennäisnopeudet.

45 - 44 Kaksikerrosmallille voidaan toisen kerroksen yläpinta laskea detaljitulkintana tietokoneohjelmalla (Ruotsalainen, 1976). Nopeudet, geofonien koordinaatit linjalla sekä kulkuajat Iävistetään korteille.. Magnetotelluuristen mittausten käsittely Magnetotelluurisissa mittauksissa merkitään havaintolomakkeille kustakin luotauspisteestä koordinaatit, virtalinjan suunta, mittaustaajuudet, vaimennukset sekä mitatut pa-arvot. Kunkin taajuuden pa-mittauksista lasketut keskiarvot ja mittaustulokset on viety magneettinauhalle. Magnetotelluuristen mittausten tulkinta on suoritettu Pohj ois-suomen geofysikaalisen tulkintaprojektin ohjelmalla. YHTEENVETO Koillismaan malmikriittisten alueiden tutkimusprojekti on suorittanut malminetsintää palvelevia tutkimuksia Syötteen-Näränkävaaran alueella Koillismaalla keväästä 1971 lähtien vuoden 1976 loppuun saakka. Tutkimusten keskeisiä tavoitteita ovat 01- leet alueen kallioperän ja malmiaiheiden sekä niiden välisten riippuvuussuhteiden selvittäminen. Projektissa on tehty myös malminetsintää palvelevaa maaperägeologista tutkimusta. Geologisten tutkimusmenetelmien ohella on käytetty hyväksi geofysikaalisia menetelmiä ja atk-sovelluksia. Näissä ovat etualalla olleet atk:n geologisten sovellutusten ja geofysikaalisten mittaustulosten tulkintaohjelmien kehittäminen. Menetelmätutkimukset puolestaan ovat auttaneet kohde- ja tavoitetutkimusta, jonka tuloksena on pyritty antamaan mahdollisimman selkeä kuva tutkimusalueen kallioja maaperästä sekä niiden synnystä. Keskeisen kohteen projektin tutkimuksissa ovat muodostaneet emäksiset kerrosintruusiot ja niihin liittyvät malmit ja malmiaiheet. Tutkimusalueen länsiosan intruusiot, Syöt.e, Porttivaara ja Kuusijärvi- Lipeävaara ovat olennaisilta osin samanlaisia. Ne esiintyvät pohjan ja vulkaniittien välissä, niissä on kerrosintruusion tyypilliset rakennepiirteet; plagioklaasi muodostaa tärkeimmän kumulaatin ja magnetiittigabro näkyvän johtohorisontin. Näin ollen on perusteltua olettaa, että intruusiot ovat liikuntojen toisistaan irroittamia paloja samasta pohjan ja vulkaniittien väliin levinneestä laajasta kerrosintruusiosta. Kerrosintruusion reunavyöhykkeessä esiintyy sulfidipirotteisia kiviä. Sulfidipirotteisia kiviä on löydetty myös intruusion sisältä ympäristöään emäksisempien juonimaisesti esiintyvien muodostumien yhteydestä, lähinnä niiden jalkapuolelta. Sulfidifaasille on luonteenomaista alhainen rautapitoisuus, korkea nikkelipitoisuus ja varsinkin sisäisissä pirotteissa korkea kuparipitoisuus. Sulfidipirotteisista kivistä on löydetty myös platina- ja palladiummineraaleja. Sulfidien erkaantumiseen silikaattisulasta ovat johtaneet ympäristöolosuhteissa tapahtuneet äkilliset muutokset, joiden seurauksena on tapahtunut magman vesipitoisuuden nousu ~ hapen fugasiteetin kasvu ja kahden arvoisen rau dan konsentraation pieneneminen. Intruusion tulokanava tulee esille vahvana painovoima-anomaliavyöhykkeenä. Tulokanavaan on kasaantunut kumulaatteja, joista Näränkävaara on havainnollinen esimerkki. Kumulaatit muodostavat täällä lähes vaakatasoisen saijan peridotiitista brontsitiitin kautta diallagiittiin. Kumulusmineraaleina esiintyvät oliviini, ortopyrokseeni

46 45 ja klinopyrokseeni. Pyrokseenien kromipitoisuus on korkea ortopyrokseenin sisältäessä noin 0,5 % ja klinopyrokseenin noin 1,0 % Cr203' Peridotiitissa tavataan kuitenkin kromiittia, jota todetun painovoima-anomalian tulkinnan perusteella saattaa esiintyä runsaastikin intruusion syvemmissä osissa. Liikuntojen vaikutuksesta kumulaatit ovat paikoin lähteneet liikkeelle ja muodostavat pahkumaisia intruusioita. Kumulaatteja ja niiden liikkeelle lähteneitä osia leikkaavat gabrot, jotka muodostavat differentiaatiosarjan gabroista kvartsi- ja granodioriitteihin saakka. Näränkävaaran in truusio edustaa selvästi syvempää leikkausta painovoimavyöhykkeen länsipäässä tavatun pohjan ja vulkaniittien väliin levinneeseen intruusioon verrattuna. Kysymyksessä on avautunut tulokanavan osa, johon kumulaatit ovat kasaantuneet päälläolleesta magmamassasta sen kiteytyessä Bowenin kaavan mukaisesti. Näin ollen olosuhteet Näränkävaarassa ovat olleet toiset kuin painovoimavyöhykkeen länsipäässä, missä kiteytyminen on tapahtunut Fennerin kaavan mukaisesti. Intruusiot eivät siis oie tasapainossa keskenään, vaikkakin ne ovat saman magmatismin tuotteita. t Magmatismi, jonka tuotteista tässä on kysymys, edustaa varhaisinta vaihetta karjalaisen liuskevyöhykkeen kehityksestä. Intruusioiden ikä Porttivaaran lohkon gabropegmatoidin zirkonista tehdyn ikämäärityksen perusteella on noin 2,4 miljardia vuotta. Alueelta tunnetaan runsaasti sulfidipitoisia lohkareita. Valtaosa niistä on peräisin tunnetuista esiintymistä, mutta joukossa tavataan myös sellaisia, jota tyyppiä ei kallioperästä tunneta. Maaperätutkimuksissa on kuitenkin saatu tietoa alueen glasiaaligeologisesta yleisrakenteesta, moreenistratigrafiasta ja maaperämuodostumien syntymekaniikasta. Näiden seikkojen tuntemisesta on hyötyä lohkareiden lähtöpaikkaa etsittäessä. Neljästä huomattavimmasta jään liikuntovaiheesta kaksi nuorinta ovat lohkarekuljetuksen kannalta merkittävimmät. Kallion rakenteellisissa ja jossain määrin myöskin maaperää koskevissa tutkimuksissa ovat geofysikaaliset mittaukset olleet ensiarvoisen tärkeällä sijalla. Geofysikaalisissa tulkinnoissa on etsitty malli, joka toteuttaa mahdollisimman hyvin sekä geologiset havainnot että geofysikaaliset mittaustulokset. Tällaisen mallin muodostamisessa on kiinteä yhteistyö geologin ja geofyysikon välillä osoittautunut tärkeäksi. Geofysikaalisissa tutkimuksissa on käytetty ensisijaisesti gravimetrista ja magneettista menetelmää. Erilliskohteissa on näiden menetelmien lisäksi käytetty myös seismistä, sähköistä, sähkömagneettista (slingram) ja magnetotelluurista menetelmää. Syötteen, Porttivaaran ja Kuusijärven-Lipeävaaran intruusioiden syvyysulottuvuutta ja sisäistä kerrosrakennetta on tulkittu magneettisten ja gravimetristen mittaustulosten perusteella käyttäenhyväksi kallioperänäytteistä mitattuja suskeptibiliteetti- ja tiheysarvoja. Näränkävaaran intruusioita on tutkittu usein eri menetelmin. Gravimetrisen tulkinnan mukaan on intruusion eräissä osissa materiaalia, jonka tiheys on poikkeuksellisen suuri. Tämä materiaali on geologisen tulkinnan mukaan mahdollisesti kromiittia. Kostonjärven ja Näränkävaaran välisen magneettisen- ja painovoima-anomalian tulkinnan mukaan sen aiheuttaa syvälle ulottuva massa, jonka leveys on n. 2,5 km ja yläpinnan syvyys 1,5-2 km. Malminetsintää palveleva geologinen perustutkimus tuottaa runsaasti ja hyvin erilaisia tietoja. Niiden keruu, taltiointi, käsittely ja tulkitseminen edellyttävät lähes välttämättä systemaattista toimintaa ja tietokoneiden hyväksikäyttöä. Projektin aikana on tutkittu tarvittavien havaintoaineistojen analysointiin soveltuvia tietojenkäsittelymenetelmiä ja kehitetty atk-ohjelmistoja Oulun yliopiston H I 644-tietokoneelle. Erityistä

47 46 huomiota on kiinnitetty kenttätoimintaan sopiviin tietovälineisiin sekä tutkijan ja geologisen atk-ohjelmiston vuorovaikutukseen havaintoaineistoja analysoitaessa. Ohjelmistot sisältävät omat osasysteeminsä geofysikaalisille, geokemiallisille ja rakennegeologisille aineistoille. Tietojenkäsittelyopillinen asiantuntemus on projektissa osoittautunut välttämättömäksi tueksi, jonka avulla on voitu toteuttaa havaintoaineistojen pitemmälle meneviä synteeseja. Koillismaan malmikriittisten alueiden tutkimusprojekti oli ensimmäinen suhteellisen laaja kokeilu projektityön soveltuvuudesta yliopiston tutkimukseen. Kokemukset ovat olleet positiiviset. Tavoitteet on keskeisiltä osin saavutettu ja samalla on tavoitteisiin pyrittäessä pystytty tekemään menetelmätutkimusta, millä puolestaan on merkitystä muualla samanlaisiin tavoitteisiin tähtäävässä työssä. SUMMARY: THE REPORT OF THE KOILLISMAA RESEARCH PROJECT The Koillismaa Research Project carried out exploration oriented investigations in the ore critical areas of Koillismaa at Syöte-Näränkävaara from the spring of 197 until the end of l976.the essential objects of the project were to investigate the bedrock geology and the ore showings of the area fully, and to establish their relationships. In addition to geological research methods, geophysical methods and ADP applications were utilized, and these were simultaneously tested as investigation techniques. In this connection a major emphasis was placed on the development of geological applications of ADP and interpretation programs for geophysical measurements. This technique development aspect has supported objective research, the goal of which was to give as clear an image as possible of the bedrock of the research area, and its genesis. The central objects of interest in the Project's investigations were the basic layered intrusions and their associated ore deposits and showings. The Syöte, Porttivaara, and Kuusijärvi-Lipeävaara intrusions, located in the western part of the research area, are essentially similar. They occur between the basement complex and the volcanics, they display structural features typical of layered intrusions, plagioclase is the most important cumulate, and magnetite gabbro makes a distinct marker horizon. Hence it is reasonable to suppose, that these seemingly separate intrusions are part of the very same, wide layered intrusion, that intruded between the basement complex and the volcanics, and which has since been dissected by tectonic movements. Sulphide disseminations exist in the rocks of the marginal border zone of the intrusion, and sulphide disseminated rocks were also found within the layered intrusion in connection with more basic rocks, which can be interpreted either as dykes or large inclusions from the margins of the intrusion. The sulphide phase is characterized by a low iron, high nickel and, especially in the internal disseminations, high copper content. Platinum and palladium minerals, were also found from the sulphide bearing rocks. The separation of sulphides from silicate melt was caused by a rise in water content, a rise in the fugacity of oxygen, and a diminishing concentration of ferrous iron, in the magma. The feeder channel of the intrusion appears as a strong positive gravity anomaly zone. In the eastern end of the anomaly zone there exists the mafic and ultramafic massif of Näränkävaara. The massif is composed mainly of cumulates

48 which build up an almost horizontal series from peridotite, through bronzitite, to diallagite. Olivine, orthopyrexene and clinopyroxene occur as cumulus minerals. The chromium content of pyroxenes is high; the ortho- and clinopyroxenes contain appr. 0.5 % and 1.0 % Cr203, respectively. The peridotite contains chromite, which, according to the interpretation of the gravity anomaly, may abo und in the deeper parts of the intrusion. Tectonic movements have caused the partial remobilization of cumulates into lensoid intrusions. The cumulates, and their remobilized parts, are cut by gabbros, which make up a differentation series from gabbros to quartz and granodiorites. The Näränkävaara massif represents a distinct1y deeper intrusion level than the intrusions encountered in the western part of the gravity anomalous zone. It comprises apart of the channel into which cumulates accumalated from the overlying magma which was crystallizing according to Bowen 's series. Thus the conditions differ from those at the western end of the gravity zone, where crystallization has taken place according to Fenner's series. Hence these intrusions are not in equilibrium, although they are products of the very same magmatism. The magmatism in quest ion represents one of the earliest stages in the development of the Karelian schist zone. The age of the intrusion is appr Ma, based on an age determination of a gabbro pegmatoid zircon from the Porttivaara block. Geophysical measurements have been of great importance in the structural studies of the bedrock. In interprating these measurements models have been sought, which account for both the geophysical and the geological data. In creating such models, close co-operation between the project geologist and geophysicist is required. In the geophysical investigations gravimetrie and magnetic methods were mostly utilized, while for individual specific points seismic, electric, electromagnetic (slingram), and magnetotelluric methods were also employed. The downward extension and internal layering of the Syöte, Porttivaara, and Kuusijärvi-Lipeävaara intrusions were investigated with magnetic and gravimetrie surveys utilizing susceptibility and density values measured from bedrock sampies. The Näränkävaara intrusion was investigated by a number of different methods. According to the interpretation of the gravimetrie survey results, material, the density of which is exceptionally high, exists in certain parts of the massif. While the geological interpretation suggests that this may be chromite. The gravimetrie and magnetic anomalies between Kostonjärvi and Näränkävaara were interpreted as being caused by a deep extending mass, whose width is appr. 2.5 km and whose top surface is located at a depth of km. Exploration-oriented basic research yields a large amount of different data. To gather, preserve, manipulate and interprete these data, systematized function and the utilization of computers are virtually a necessity. During the course of the Project, data processing methods, applicable to the analyses of the relevant material, were studied, and ADP pro gram packages were developed for the H 1644 computer of the University of Oulu. Special attention was paid to the applicability of the data medium to field work, and to the interactive functioning between the research worker and the geological ADP package during the analyses of the material. The program packages contains subsystems for geophysical, geochemieal, and structural geological data. 47

49 48 The ADP know-how proved a necessary support to the activities of the Project, by means of which it was possible to carry our far reaching syntheses of the collected da tao The glaciodynamic elements of the area were surveyed with the intention of developing prospecting methods. A close inspection of the landforms, especially their inner structures and fabric, provided details of the ice-flow environment and its changes during the deposition of the landforms. A number of different flow systems have been established. Often a secondary flow was created, which transferred drift obliquely or even transversely to the general ice-flow direction. During the formation of flutings and drumlins this kind of oblique flow takes the form of a spiral flow pattern, which is probably also responsible for the ridges, although other sedimentary phases do seem to be included. It is imperative to take these flow patterns into consideration when prospecting on glaciated terrain. The different ice-flow phases must also be considered. In Koillismaa four major phases and respective till sheets have been found. The Koillismaa Research Project dealing with the critical ore areas of Koillismaa was the first, relatively wide experiment in the suitability of project work for Finnish university. The experience was positive. The essential objects were met, and at the same time investigation techniques, of significance to work done elsewhere on similar objects, were tested.

50 49 KIRJ ALLISUUTT A - REFERENCES Aario, R., Morainic 1andforms in Fin1and, their forms, composition and origin, with references to their classification and termino10gy. Till Symposium, Sweden -76. INQUA, Comm. on Genesis and Litho10gy of Quaternary Deposits, los. Moniste. Aario, R., Associations of flutings, drumlins, hummocks and transverse ridges. Esite1mä INQUA:n kokouksessa kesällä s. Aario, R., Forsström, L. & Lahermo, P., G1acia11andforms with special references to drumlins and fluting in Koillismaa, Fin1and. Geol. Surv. Fin1and, Bu1l s. Alapieti, T., Hugg, R. & Piirainen, T., The ultramafic and mafic intrusion at Näränkävaara, northeastern Finland. Valmisteilla. Auranen, 0., Näränkävaaran ultraemäksinen massiivi. Pro gradu-tutkielma (Manuscript), Turun yliopiston geo10gian ja mineralogian laitos. 55 s. Benderitter, Y., Herisson, C., Korhonen, H. & Pernu, T., Etudes magnetotelluriques sur les formations sedimentaires de Muhos et sur 1e socle precambrien en Fin1ande. Univ. Oulu, Dept. Geophys. Contrib. No s. Enkovaara, R.A., Härme, M. & Väyrynen, H., Kivilajikartan selitys, C5 - B5, Oulu- Tornio. English summary. Suomen geologinen y1eiskartta 1 : s. Forsström, L., Koillismaan glasiaaligeologiasta. Pro gradu-tutkielma, (Manuscript), Oulun yliopiston geo10gian laitos. 70 s. PSMT-Pl/ Hje1t, S.E. & Heiskanen, V., Magneettisten ja painovoimahavaintojen tulkintaohjelmisto. Univ. Oulu, Depth. Geoph. Contrib. (painossa). Hjelt, S.E., Lanne, E., Ruotsalainen, A. & Heiskanen, V., Regional interpretation of magnetic and gravimetrie measurements, based on combinations of dipping prisms and plates. Geol. Fören. Stockholm, Förhand. 99, Pt. 2, Hugg, R., Isohanni, M. & Taipale, K., Kartoituslomakkeen täyttöohjeet. 10 s. PSMT-P1/ Hugg, R., Isohanni, M., Korhonen, H. & Saviaro, K., A high velo city zone in the Porttivaara 1ayered intrusion. Nordia 1974, No s. Hugg, R., Isohanni, M., Koivumaa, S., Löytynoja, M. & Piirainen, T., An ADPbased mapping system for investigations of layered intrusion in Koillismaa area, north-eastern Finland. Bull. Geol. Soc. Fin1and 47, Hugg, R. & Koivumaa, S., Hietietojen taltiointi Koillismaa-projektin atk-järjestelmässä. 18 s. PSMT-Pl/4-76-l1. Hugg, R. & Taipale, K., Hietietojen lävistysohjeet. 7 s. PSMT-Pl/ Hugg, R., Koivumaa, S., Löytynoja, M., Ruotsalainen, A., Taipale, K., Tervonen, 1., Koillismaan geologisen tutkimusprojektin atk-j ärjestelmä. 55 s. PSMT -Pl/ Isohanni, M., Porttivaaran ja Syötteen emäksisten kerrosintruusioiden sisäisestä sulfidimalmimuodostuksesta Koillismaalla. Lisensiaattityö (Manuscript), Oulun yliopiston geologian laitos. 122 s. PSMT-Pl/I-76-7.

51 50 Jaako, M., Koillismaan hydrogeologisista oloista ja niiden vääräväri-ilmakuvatulkinnasta. Pro gradu-tutkielma (Manuscript), Oulun yliopiston geologian laitos. 69 s. PSMT-Pl/ Juopperi, A., The magnetite gabbro and related Mustavaara vanadium ore deposit in the Porttivaara layered intrusion northeastern Finland. Geol. Surv. Finland, BuB s. Juopperi, H., Kuusjärven-Lipeävaaran alueen kallioperä. Pro gradu-tutkielma (Manuscript), Oulun yliopiston geologian laitos. 87 s. PSMT-P1/ Kerkkonen, 0., Koillismaan emäksisten intrusiivien jalkapuo1en reunavyöhykkeen su1fidiminera1isaatio ja sen synty. Pro gradu-tutkie1ma (Manuscript), Ou1un y1iopiston geo1ogian laitos. 80 s. PSMT -P1/ Koillismaan ma1mikrii ttisten alueiden tutkimusprojektin vuosiraportit vuosilta PSMT-Pl Koivumaa, S., Yleinen 1istausohj e1misto : Käyttöohj e ja ohje1maseloste. 34 s. PSMT-P1 / Koivumaa, S., 1977a. Geo1ogisen tietosysteemin nimihakemisto. 23 s. PSMT-Pl/ Koivumaa, S., 1977b. Makrojen käytöstä lausekielisessä ohjelmoinnissa. 15 s. PSMT-Pl/ Korhonen, H. & Pernu, T., Magnetotelluurisia kokeiluja MuhoksenmuodostumaBa ja peruskallioalueeba. Geofysiikan päivät Oulussa , Könönen, T., Kairanreikäanalyysitietojen lävistysohjeet. 6 s. PSMT -P 1/ Löytynoja, M., Profiiliohjelmisto: Geologisia kabioperäprofiileja tuottavan ohjelmiston kuvaus. 25 s. PSMT-Pl/ Löytynoja, M., 1976a. KoiBismaa-proj ektin tiedostot. 26 s. PSMT-Pl /4-76-1O. Löytynoja, M., 1976b. Interaktiiviset tietosysteemit geo1ogisessa tietojenkäsittelyssä. Ou1un yliopiston tietojenkäsittelyopin laitos, B s. Matisto, A., Kivilajikartan selitys, D5, Suomussalmi. English summary. Suomen geologinen yleiskartta 1 : s. Mäkelä, T., Emäksisen magman kiteytyminen ja differentiaatio Porttivaaran alueella, KoillismaaBa. Pro gradu-tutkielma (Manuscript), Oulun yliopiston geologian laitos. 103 s. PSMT-Pl/ Mäki-Maunus, 0., Geokemiallisen tiedon peruskäsittely. 15 s. PSMT-Pl / Nuutinen, R., Mallien käytöstä gravimetristen anomalioiden tulkinnassa. 44 s. PSMT-Pl / Piirainen, T., A1apieti, T., Hugg, R. & Kerkkonen, 0., The marginal border group of the Porttivaara 1ayered massif and re1ated su1phide minera1ization. BuB. Geol. Soc. Fin1and 49(2), (painossa). Piirainen, T., Hugg, R., Isohanni, M. & Juopperi, A., On the geotectonics and ore forming processes in the basic intrusive belts of Kemi- Suhanko and Syöte- Näränkävaara, northern Fin1and. BuB. Geol. Soc. Fin1and 46, Ruotsa1ainen, A., Seismisen refraktioluotauksen detaljitulkintaohje1ma ja 1uotaus Mustavaarassa syksyllä Univ. Ou1u, Dept. Geophys. Contrib. No s.

52 51 Ruotsalainen, A., 1977a. Koillismaan intruusioiden raken teen geofysikaalisesta tulkinnastao Pro gradu-tutkielma (Manuscript), Oulun yliopiston geofysiikan laitos. Univ. OuIu, Dept. Geoph. Contr. (painossa). Ruotsalainen, A., 1977b. Interpretations of magnetic and gravimetric profiles across Kostonjärvi- Näränkävaara belt of intrusive rocks, NE-Finland. Univ. Oulu, Dept. Geoph. Contr. (painossa). Ruotsalainen, A., Pelkonen, R., Pernu, T. & Turunen, P., Audiomagnetotelluric and earth resistivity measurements on the belt of the Kostonjärvi- Näränkävaara basic intrusive rocks, NE-Finland. Univ. Oulu, Dept. Geoph. Contr. (painossa). Saviaro, K., Barometriset korkeudenmääritykset Koillismaa-projektin mittauksissa. Geofysiikan päivät Helsingissä , toim. E. Jatila, Geofysiikan seura, ss Saviaro, K., Geofysikaalisia tutkimuksia Koillismaan gabrointruusioiden alueella. Lisensiaattityö (Manuscript), Oulun yliopiston geofysiikan laitos. 72 S. PSMT Pl/ Similä, J., Koillismaa-projektin ohjelmien, hakemistojen ja datatietojen säilytys-, päivitys- ja käyttöohjeet. 22 S. PSMT-Pl / Simonen, A., Pre-Quaternary rocks in Finland. Bull. Comm. geol. Finlande S. Taipale, K., Malmilohkareiden luokituksesta ja kulkeutumisesta Koillismaalla. Pro gradu-tutkielma (Manuscript), Oulun yliopiston geologian laitos. 62 S. PSMT -P 1 / Talvitie, J. & Luoma-Aho, S., Morphological-geologic units in black-and-white and infrared colour mosaics in Koillis-Pohjanmaa, NE-Finland. The Photogramm. J. Finland 6 Cl), Talvitie, J. & Paarma, H., Reconnaissance prospecting by photogeology in northern Finland. In Prospecting in areas of glaciated terrain, ed. by M.J. Jones, Inst. Mining and Metall. London. Worst, B.G., The differentiation and structure of the Great Dyke of Southern Rhodesia. Trans. geol. Soc. S. Afr., 61, PS MT = Pohjois-Suomen malmigeologisen toimikunnan aineisto Geologisen tutkimuslaitoksen arkistossa.

53

54 ltite SEllTYKSE T _ ANORTOSIITTI GABRO.. AlBIITTIOIABAAS! ~ MAGNETIITTIGABRO ~ _... SERPEN TINIITlI mme GABRO PERIDOTIITTI ~ REUNAVVÖHVKE II1II ALBIITTI-t(VARTSltliIVI tliarbonatlltti litlli!!!itj KVARTSI MAASÄLPALIUSE Eillill I11III BIOTIITTI--ALBIITTIKIVI 8I)TIITII-SARVIVALKEGNEISSI VIHREAKIVI.. Ul TRAEMAKSINEN YULKANIITTI Liite 1. Syötteen-Porttivaaran alueen geologinen kartta. Appendix 1. Geological map of the Syöte-Porttivaara area. ~ OOLOMI ITTI KIILLELIUSKE G SERISIITTIKVARTSIIT TI 0 KYARTSHTTI ~ KONGLOMERAATTI l!!ill GRANIITTI "/ K.RROKSELLlSUUS {Jr Ei l GRANnnlGNEISSI + KERROKSELLlSUUS. VAAKASUORA " ~ SOUKELIN-TYYPPISET KIVILAJIT t tlierrokselusuus. P't'STVSUORA.,t" SVNKlIINIAKSEU JA-KAATEEN SlJJNTA SARVIYALKEGNEISSI 10/ LlUSKEI5UUS )t' ANTIKUININ ~ RAUTAMUODOSTUMA./ UUSKEI SUUS PVSTVSUORA _ / LINEAATIO, KERROSTUMISALUSTAN SWNTA SIIRROS RUHJE AKSEl I KOlllJSMAA PROJEKTI PUDASJARVI. TAIVALKOSKI. POSIO KALLIOPERAKARTTA 1

55 SELlTYKSET 111m PERID0T1 1TTI 1 _ PERIDDTIITTI 11 ~ SERPENTlINIYTYMINEN I::: : :1 PYROKSE Nil TTI _ GABRO I. NÄRÄNKÄVAARAN TYYPPI 1:"'((((1 GABRO 1I.NARÄNKÄVAARAN TYYPPI WH 1 KVARTSI-GRANODIORII TTI 1<'~.'!;~1 KONTAKTIGABRO _ AL B IITTI-KVARTSIKIVI II';.<:-\'I GRANIITTIGNEISSI Ia DIABAASI 301 LAMINAATIO.KERROKSELLlSUUS 75/ LlUSKEISUUS " SIIRROS I,/ SYVÄKAIRAUSREIKÄ PALJASTUMA Liite 2. Näränkävaaran massllvm geologinen kartta. Appendix 2. Geological map of the Näränkävaara massif KOILLISMAA-PROJEK TI KUUSAMO KALLIOPERÄKARTTA 1: I 7270/ I /

56 _--' Liite 3. Syötteen- Näränkävaaran alueen Bouguer-anomalia-kartta (Käyräväli 1 mgal). Appendix 3. Bouguer anomaly map Koillismaa area (countour interval 1 mgatj.

57 Lüte 4 - Appendix 4 ~ITT~~=Z:7pr:'W:~~G~EOLOGINEN.~".. nkd GEOLOGINEN TUTKIMUSLAITOS TUTKIMUSLAITOS j,jlo ;; 7)10.. 1)'0 'l..l.1.q., (" _ ~e.:, " inen Liite 4. syötteen-näränkävaaran alueen aeromagneettinen kartta (Geolog tutkimuslaitos). Appendix 4. Aeromagnetic map of the Syöte- Näränkävaara area (Geol,Surv, of Finland), \ \._ 72&;0

58 ISBN