Havaintoja Kotalahden alueeneologisis ta töistä w

Transkriptio

1 Havaintoja Kotalahden alueeneologisis ta töistä w Geologisen asemansa perusteella kuuluu kuvattava alue lähinnä ns. Savon liuskealueen piiriin. Suoritetun työohjelman puitteissa jakautuu kohde kolmeen alueeseen: 1. Huuhtijärven liuskealue. 2. Lahnastenjarven - Ollinsalmen liuskealue, 3. Palokangas - lertakoski - alue, johon Kotalahden malmiaiheet liittyvät. Todettakoon heti aluksi, että e.m. liuskealueista saadut tiedot perustuvat sekä pal jastumien niukkuuden vuoksi että vesialueista johtuen syvakairaukain saatuihin tietoihin. Huuhti jarven liuskealue: Tutkittu osa sijaitsee valtaosaltaan Huuhtijarven alla. Vain osia liuskeista ja niihin liittyvistä hienorakeisiata gneisseista on paljastuneena jarven E-rannalla ja S- seka N-päässä. W-puolella tämä NW-suuntainen vyöhyke rajoittuu osittain vahvastikin migmatiittiutuneisiin gneisseihin ja samaa on sanottava sen E-puoleisestakin alueesta Palokangas - Eertakoski a- luetta vasten. Seka Huuhtijarven liuskeiden E- että W-puolella on amfiboliittijaksoissa todettavissa selvä breksiarakenne. Kyseessä on lähinnä tektoninen breksia. Amfiboliittimurskaleiden väliin on tunkeutunut sekä graniittista että pegmatiittista ainesta. Huuhtijarven jaksossa on kivilajien jako seuraava: - Kiillegneissit - Kiilleliuskemaiset gneissi t

2 - Kvartsiittimaiset liuskeet - Karret - Amfiboliitit - Grafiittipitoiset "mustat liuskeetn ovat rakenteeltaan joko hamogeenisia tai juovai- Kiillepeissit sia paikoin suonigneissin asuisia. Niihin liittyy usein emaksisempia sarvivälketta runsaammin sisaltavia juovia taikka suikeutumia. Päämineraalit ovat: hartsi, plagioklaasi Anqo - 40, biotiitt i, harvemmin mikrokliini. Aksessorisina mineraaleina on U- nozoisiittia, apatiittia, titaniittia ja zirkonia. Kiilleliuskemaisiin... ~neisseihin on luettu hienojakoiset kiilleliuskemaiset muunnokset, joiden raekoko ja rakenne poikkeaa varsinaisista kiillegneisseista. Huomattava on aina plagioklaasin suhteellinen runsaus, joten. kyseessä on oikeastaan biotiittiplagioklaasigneissi. Kvarsiittimaisiin liuskeisiin on sisällytetty luonteeltaan happamat kiilleköyhät liuskeet, jotka rakenteeltaan ovat täysin granoblastisia ja vain heikosti liuskeisia. K.o. kivilajissa saattaa olla tremoliittipitoisia juovia. Paikoin on tavattu kivessä porfyroblasteja, jotka ovat vahvasti serisiittiytyneet, o- saksi täyttyneet pikitin tapaisella muuttumistuloksella, jonka yhteydessa on sillimaniittia. Kyseessä ovat todennäköisesti kordieriitin pseudomorfoosit, Paikoin liittyy k.0. liuskeisiin vahvahkoa grafiittipitoisuutta. Päämineraalit ovat: kvartsi, plagioklaasi An muskoviitti, biotiitti, harvemmin mikroklii ' ni. Aksessorisina mineraaleina on apatiittia, titaniittia ja zirkonia. Karret liittyvät joko kvartsiittimaisiin liuskeisiin taikka gra f iit tipitoisiin ''mustiin liuskeisiinn linsseina taikka kapeina kerroksina. K.o. liuskeiden yhteydessa tavatut karsimuodostuniaan luetut kivilajit ovat kokoomukseltaan miltei pyroksenigneisse ja, joiden päämineraalit ovat: plagioklaasi An30-55, diopsidi c,ta' * 35', +2V, kvartsi, tremoliitti, karbonaatti. dksessorisi- na mineraaleina on apatiittia, titaniittia, magneettikiisua ja hematiittia.i1mustiin -_ liuskeisiinn liittyvät karret ovat useimmiten suhteellisen runsaasti kiisumineraaleja, piiäasiassa magneetti- ja rikkikiisua sisältäviä rakenteeltaan gneissimäisia variantte ja huomattavasti karkearakeisempia ja usein suuntaukeettomia. Keskinäiset mineraalien paljoussuhteet vaihtelevat

3 suuresti silikaattiseurueen ollessa seuraavan: diopsidi, tremoliitti, plagioklaasi, karbonaatti, kloriitti, klinozoisiitti, pistasiitti, titaniitti, apatiitti ja zirkoni. Erikoisuutena mainittakoon Huuhtijiirven luodolta tavattu karressa esiintyvä vihreä granaatti, joka optisesti on heikosti anisotrooppinen, tassa suhteessa uvaroviittia muistuttava. Amfiboliitit ovat keski- tai hienorakeisia kivilajeja, joiden suuntausaste vaihtelee suuresti. Päämineraalit ovat vihreä sarvivalke ja andesiininen plagioklaasi. Kvartsia on vaihtelevin maarin. Myös biotiittia on paikoin runsaanpuoleisesti. Aksessorisina mineraaleina esiintyy apatiittia, zirkonia, klinozoisiittia, kloriittia ja titaniittia. Grafiitti~itoiset "mustat liuskeeth K.o. kivilajityypeistä ei ai nakaan toistaiseksi ole tavattu Pohjois-Kar jalan mustissa liuskeissa esiintyviä tiiviitä aktinoliittipitoisia muunnoksia. Luonteenomaista on muskoviitin ja serisiitin runsaus muitten mineraalien ollessa: hartsi, biotiittid.= varitön,p = += vaalesnruskea, kloriitti, kalimaasalpa, sillimaniitti, titaniitti, zirkoni ja apatiitti. Paikoin k.0. grafiitti-serisiittiliuskeet ovat 911- limaniitti-pseudomorfooseja, joissa keskustassa sillimaniitti on säilynyt muun osan kiteesta muututtua hienosuomuiseksi serisiitiksi. Juuri k.0. 'mustat liuskeet" aiheuttavat geofysiikallisissa mittauksissa sekä sähköiset että magneettiset kuin myös gravimetriset häiriöt paikottaisen suhteellisen runsaan kiisu- ja grafiittipitoisuutensa vuoksi. Malmiminera5liparageneesin suhteen on todettava, että se on aina huomattavan magneettikiisuvaltainen, rikkikiisumaaran ollessa aina pienen. Magneettikiisu esiintyy seka pirotteena että kompakteina juonina. Edellisessa tapauksessa on harvinaisuutena mainittava rakenne, jossa kapeat pyriittirenkaat reunustavat kauttaaltaan magneettikiisurakeita. Kyseessä ei ole mark,siittiutuminen. Kiisuuntuman pintaosissa näyttää olevan yleistä rnagneettikiisun muuttuminen markasiitiksi jostain maaratysta kohdasta alkaen konsentrisrakenteiseksi ("hernerakennen) kiteeksi. Pyriitti e- siintyy joko omamuotoisina tai repaleisina, syöpyneina rakeina. Muista liuskeisiin liittyvistä rnalmimineraaleista on sinkkivälke yleisin ja tavallisimmin se on hakeutunut aina yhteen kohtaan nlaiskiksin. Kuparikiisum5ara on hyvin pieni ja k. o. kii B u

4 esiintyy itsenäisinä. rakeina (ei toisten kiisujen sulkeutumina). Oksidisista rnalmimineraaleista on magnetiitti yleinen. Vain poikkeustapauksissa on hiukan ilmeniittia tavattu. Parissa pintahieessa tavattiin heikkoja, vaaleita suotautumia magneettikiisussa, jotka suotauturnat olivat todennäköisesti pentlandiittia. Vahvimmin kiisuuntuneista syvakairausnaytteista suoritettiin kemialliset analyysit, joiden antamat tulokset ilmenevät oheisesta taulukosta: -- Reikä n:o Lep-9 n H n n H n n II n n n H n n w n tt n n II It tt ti n w n L: ton $ Anal. n:o

5

6 Lahnastenjarven - Ollinsalmen liuskealue. Kyseinen alue sijaitsee tutkimusalueen E-reunalla. Geofysiikallisten mittausten yhteydessa todettiin siellä vshvahkot sähköiset ja magneettiset hairiöt, joiden tulkitsemiseksi suoritettiin sekä kallioperäkartoitus, lohkare-etsintä että prospektauskairaus. Maaston peitteisyyden vuoksi olivat kallioperahavainnot häiriön luonteen selvittämisen kannalta kovin niukat ja lohkare-etsinnän tuloksena tavattiin Lahnastenjarven hairiön suojapuolelta eräitä peridotiitti- ja gabrolohkareita, joissa olihiukan magneettikiisua. Suoritettu kairaus selvitti kuitenkin asian siten, että kyseessä olivat aivan Huuhtijarven hairiöalueeseen liittyviä kivilajeja vastaavat liuskeet kiisuineen ja grafiittipitoisuuksineen. Ainoa eroavaisuus kivila jeihin nähden oli Lahnastenjarven alueen rei 'ässä Lep-36 tavattu n 18 m vahvuinen gabrovyöhyke, joka oli taysin kiisuton. K.o. gabro on kokoomukseltaan rinnastettavissa n.s, aytkyn ja Valkeisen gabroihin Palokangas - Kertakoski -alueella. "Mustiin liuskeisiinn liittyvistä vahvimmista kiisuuntumakohdista suoritettiin analyysit, joiden tulokset ovat seuraavassa taulukossa:

7 3. Palokangas - Mertakoski alue. Tutkimuskohde sijaitsee edelläselostettujen Huuhtijarven ja Lahnastenjarven - Ollinsalmen liuskealueiden välillä, ja siiden kuuluvat paitsi Huuhtijarven, Vehkalammen ja Mertakosken malmioita, myöskin n.s. iiytkynlammen hairiö seka Mertakosken N-puolella oleva häiriölinssi. Koko aluetta voidaan kivilajiensa puolesta luonnehtia migmatiittisten gneissien alueeksi, johon liittyvät malmimuodostumien emäksiset ja ultraemäksiset kivilajit, Rytkynlammen - Valkeisen dioriitit ja gabrot seka vain osittain tunnettu Mm-auuntainen Huuhti jarven ja Lahnas ten muodost umien kanssa analoginen "mustia liuskeita" sisältävä horisontti, joka paljastui Rytkynlammen ja Takkusen tilalla suoritettujen kairausten yhteydessä. Kyseistä jaksoa indikoinee myöskin Vehkalammen S-päiihän sattuva sähköinen hairiö. Palokankaan alue on tektonisesti mielenkiintoinen siinä mielessä, että liuskeisuuden kulkusuunnat kiiäntyvat siellä WNW-suuntaisiksi. Samalla alueella tavataan paljastumissa paikoin huomattavaa magnetiittipitoisuutta, joka kykenee selvittämään alueella todetut "pistemäisetn, suhteellisen korkeat magneettiset hairiömaksimit. Takkusen - Vehkalammen - Rytkynlammen liuskeet ovat, kuten jo aiemmin on mainittu, vain osittain tunnetut. Luonteeltaan ne ovat rinnastettavissa jo aiemmin kuvattuihin vastaaviin "mustaliuskejaksoihinn poiketen e.m. kuitenkin siten, että kiisut puuttuvat miltei täydellisesti (Rytkynlammen kairsus) tai esiintyvät suhteellisen niukasti (Takkusen kairaukset). Grafiittipitoisten liuskeiden kokoomus on myös osittain poikkeava Huuhti jarven ja Lahnasten vastaavista liuskeista siten, että varsinaisia keskirakeisia grafiittipitoisia kiilleliuskeita esiintyy. Niiden mineraali-

8 kokoomus on kvartsi, biotiitti, kloriitti, apatiitti ja zirkoni, kahden ensiksimainitun ollessa paamineraaleina. Valkeisen ja Rytkynlammen välisen emaksisten syväkivien alueen muodostavat kvartsidioriitit, dioriitit ja lähellä gabroa olevat muunnokset, joiden yhteydessä paikoin tavataan granaattipitoisia tyyppeja.kv& sidioriitti - gabro - kivilajit ovat rakenteeltaan hypidiomorfisia. Plagioklaasin kokoomus vaihtelee kvartsidioriiteista gabroihin mentäessä An 47-An52. Heikkoa vyöhykerakennetta esiintyy plagioklaasikiteiden keskustan ollessa laitoja An-pitoisemnan. Yleisesti tavataan sarvivalkkeissa homoaksisesti sen kanssa yhteenkasvettuneina nsydankiteinan augiittia, paikoin taas ovat osittain bastiittiutuneet hypersteniä olevat keskusrakeet helposti tunnettavissa. Vahvasti pleokroinen biotiitti (a(=keltainen,/s = b* =mustanruskea) kuuluu oleellieena osana päämineraalien seurueeseen. Kvartsidioriiteissa taas kvartsi esiintyy plagioklaasikiteiden villipaikkoja tayttavina raeryhmina. Aksessorisina mineraa- leina on epidoottia, karbonaattia, zirkonia, biotiitin suikeumina 120' kulmin toistensa suhteen suuntautuneita sageniittineulasia ja apatiittia, jonka määrä on huomattavan runsas. Rytkynlammen alue vaatii vielä huomioita osakseen sikäli, että k.0. alueella todettiin selvä magneettinen hiiiriömaksimi, jonka E-laitaan sattui myöskin selva painovoima-anomalia. Edelleen E- puolella oleva gabroalue ilmeni gravimetrauskayrassa loivana nousuna. Kairauksen antama tulos ei selvittänyt ainakaan gravimetrisen "piikinn aiheuttajaa ja magneettisenkin häiriön suhteen tuntuu kovin kaukaa hbetulta pitää suhteellisen vähakiisuisia "mustialiuskeitan sen aiheuttajana. Varsinaiset Kotalahden kolmeen malmioon liittyvät kivilajit on jaettu seuraaviin ryhriin: Oliviinipitoiset peridotiitit Pyrokseniitit Perkniitit (t.s. hornblendiitit) Gabrot Dioriitit Graniitit - Syvakiviin liittyvät ---- Juonikivet: Diabaasi t Spessartiitit 'Syväkivet:

9 Trondjemiitit Pegmatiitit Apliitit -- Sugrakrustise t kivet : Amfiboliitit Sarvivälkegneissit Kiille-sarvivalkegneissit Kiillegneissit Vahvasti metamorfiset kivet: Granaattiamfiboliitit tlkummingtoniittiamfiboliitittl Sädekivigneissit Sarviviilkeliuskeet Malmimuodos t uma Varsinaisena malmin johtohorisonttina on kairausohjelmaa suoritettaessa pidetty n.~. perkniittimuodostumaa, jolla "nimikkeellä" on tarkoitettu lähinnä miltei monomineraalista, vaaleasta amfibolista muodostunutta hornblendiittiata kivilajia. Kuitenkin liittyy tähän ultraemaksiseen kivila j iin lukuisasti muunkinlaatuisia emäksisiä syvakivimuunnoksia. Perkniittien on todettu paikoin vähitellen muutaman metrin matkalla vaihettuvan gabromaiseksi t.s. maasalpaa on tullut huomattavasti kiveen. Toisinaan taas pyroksenimaara saattaa vähitellen kasvaa siten, että se eräissä muodostuman kohdissa muodostaa pyrokseniittejakin. Mitä oliviinipitoisiin emaksisiin syväkivimuunnoksiin tulee, niin niiden esiintyminen näyttää keskittyneen tähänastisten tietojen perusteella lähinnä Nertakosken malmion yhteyteen, jossa olevien oliviinipitoisten peridotiittien yhteydessä myöskin serpentiiniytyminen on yleistä. Varsinaisia oliviinikiviä ei ole tavattu ja myöskin ainakin toistaiseksi ovat varsinaiset serpentiniitit tuntemattomia. Toisinaan näyttävät serpentiiniytyneet oliviiniperidotiitit esiintyvän jyrkin kontaktein esim. perkniitteja vasten, paikoin taas vaihettuminen on vähittäinen. Yleensä on suoritettujen töiden aikana on tällaisten emäksisten intrusioiden keskinäisistä ikasuhteista vakiintunut käsitys, että ne kuuluvat myöskin ajallisesti, että mineraaliparageneettisesti läheisesti yhteen.

10 Ultraemäks-iset syvakivet ovat osoittautuneet amfiboliensa seka pyrokseeneittensa puolesta hyvin lajirunsaiksi, joita on mahdoton aivan tarkasti identifoida ilman separointia, silikaattianalyyseja ja tarkkoja optisia tutkimuksia (taitekertoimet, akselikulmat). Varsinaisiin oliviinipitoisiin peridotiitteihin liittyy paikoin pyroksenina enstatiittia, c/( = oo, (ij2v. Paikoin taas ruskehtava (titaanipitoinen) augiitti sulkee poikiliittisrakenteisena sisäänsä oliviinikiteita, jotka puolestaan ovat milloin enemmän miiloin vähemmän serpentiiniytyneet. Väritön tai heikosti vihertävä amfiboli ja väritön kiille kuuluvat oleellisena osana silikaattiseurueeseen. Pyrokseniittien paamineraalina on miltei varitön klinopyrokseni (+2V), c A Lf 40, jonka mukaan kyseessä lienee diopsidinen augiitti. Väritön amfiboli liittyy aina seurueeseen. Pyroksenin muuttumistuloksena on serpentiinia. Aksessorisina mineraaleina on titaniittia ja karbonaattia. Eräissä tapauksissa pyrokseniittien paamineraalina on hypersteni. K.o. tyypeissa on yleensä runsaasti muuttmistuloksia. Hypersteni on vahvasti bastiittiutunet ja kiilteina esiintyy sekä kloriittia että melko vtialeaa biotiittia. Perkniittien (hornblendiittien) päaminerealina on aina amfiboli, joka varinsa, pleokroisuutensa ja optisten vakioittensa suhteen vaihtelee huomattavasti. Optisen luonteen on todettu negatiiviseksi. Nuina silikaatteina liittyy k.0. kivilajeihin aina kloriittia seka vaaleata biotiittia. Pyrokseniittien ja hornblendiittien keskini2inen yhteys ilmenee useinmiten niiden rakenteesta. Usein tavataan hornblendiittien amfibolien keskustassa homoaksisesti yhteenkasvettuneita joko klinopyroksenin, augiitin tai paikoin myös eostatiitin reliktejä, joissa c ~ = r 0' ja +2V = 70-80: Aksessorisina mineraaleina on titaniittia, karbonaattia, serisiitia ja apatiittia. Toisinaan on hornblendiiteissa nauhamaisia plagioklaasi j uonia, joissa puolestaan plagioklaasin suikeunina on pieniä neulasia amfiboli- ja pyroksenikiteita. K.o. plagioklaasijuonissa on plagioklaaseilla selvg inverssivyöhykkeellisyys siten, että plagioklaasin reunzt amfiboleja vasten ovat kokoomukseltaan labradoriittia (An ) kiteiden keskustan ollessa andesii- 70 nisen (An40)0 Paikoin on labradoriittis ta plagioklaasia ( ~ n 70 )

11 tun~eutunut Kiveen Ja se resorboi ia sulkee sis2sns5 bndesiinista plagioklaasia. K.o. seikat eráiden ruirlen ~y5herrlvin esitettyjen havaintojen kanssa tukevat ajatusta, etta kyseessä on nuorempi emäksinen intrusio. Kyöskin se seikka, etta hornblendiitissa tavataan murs kaleina ymparöivaa sarvivslkegneis sia tai muita gneisseja, puhuu sen puolesta, etta emaksiset intrusiivit ovat ymparöivaa gneissimuodostumaa nuorempia. Hornblendiittien ja oligoklaasipegmatiittien rajavyöhykkeesss on myös usein todettavissa kontakti-ilmiöits. Usein k.0. rajalla on biotiittisauma. Samalla on todett~vissa, että hornblendiitin biotiitti on kloriittiutunut, vaalea monokliininen sarvivalke muuttuu varittömaksi optisesti positiiviseksi (+2V * 90') kumrningtoniittiseksi amf iboliksi. Pegmatiitin plagioklaasilla on k.0. vyöhykkeissa n. Anja-kokoomus ja biotiittia sekg anfibolia nayttaa kasvaneen plagioklaasissa oleviin rakoihin. Eraat gabrotyypit, joihin ~ yös liittyy nalrrli, ovat keskirakeisia s&rvivalkegabroja, joissa plagioklaasi on labradoriittia ( ~ 55-60) n Toisinaan taas perkniittien plagioklaasimaärg ( ~ - 60) n kasvaa ~ ~ niin paljon, että kokoomus siirtyy lahemn~äksi gabio j en luokkaa. Harvemmin tavataan hyvin plagioklaasivaltaisia, vaaleita kohtia, joissa plagioklaasin kokoomus on An6(,. Vain vähissä määrin esiintyy tallöin sarvivalketta, karbonaattia, apatiittia, titaniittia ja satunnaisesti kvartsia. Kiven kokoomus lahenee tällöin labradoriittia. Plagioklaasin anortiittimaaran vahentyessa tullaan dioriitteihin, joissa plagioklsasi on andesiinia. Tummina mineraaleina on sarvivalke ja vahvasti pleokroinen biotiitti. Aksessorisina mineraaleina on apatiitti, titaniitti ja zirkoni. Kaikille kuvattujen alueiden graniiteille on ominaista niiden maasalpasuhteiden oligoklaasivaltaisuus. Varsinaisia kaligraniitteja on niukasti ja niitä tavataan useimmiten vain pegmatiittisten ja apliittisten juonien muodossa. Vaikkakin n.s. suprakrustisiin kiviin on sisallytetty alueen gneissityypit seka amfiboliitit, on tahan tehtävä se varaus, että kyseessä sabttaa olla myöskin osaksi ortogneisseja seka myöskin puolipinnallisia kivilaieja (eraiit amfiboliitit). Jos kiillegneissien ja sarvivalkegneissien valis ena erona pidetään karkeas ti

12 sarvivalkepitoisuuden ja kvartsipitoisuuden keskinäisiä suhteita, saataisiin teoreettiset paaryhmät: Kiillegneissit, joissa mineraalikokoomus: plagioklaasi, biotiitti, kvartsi ja hyvin harvoin kalimaasalpa. Aksessorisina mineraaleina: apatiitti, titaniitti ja zirkoni. Sarvivalkegneissit: plagioklaasi, sarvivälke ja kvartsi. Aksessoriset mineraalit: kuten edellä. Plagioklaasin kokoomus kummassakin ryhmässä vaihtelee An 25-35' Harvinaisuutena on tavattu suonigneissimäisasuis ten kiillegneissien yhteydessä albiittivaltaisia tyyppejä, joissa An K.o. 5 ' kivet ovat myös mikrokliinipitoisia. Sekä asultaan että kokoomukseltaan vaihtelu tapahtuu kahden e.m. gneissityypin kesken. Amfiboliittien paamineraalit ovat: plagioklaasi An ja sarvivälke. Biotiittia voi esiintyä tai se saattaa kokonaan puuttuakin. Aksessorisina mineraaleina tavataan apatiittia,'titaniittia, kvartsia, karbonaattia ja epidoottia. Amfiboliitit esiintyvät joko isompina alueellisina vyöhykkeina tai sitten kapeahkoina liuskeisuuden mukaan suuntaut uneina vaihtelevan vahvuisina juonina gneisaissa. Osittain tavataan amfiboliitteja myöskin gneisstissä murskaleina. Juonikivien kokoomuksista on jo aiemmin mainittu pegmatiiteista ja apliiteista. Diabaasit ovat tiiviitä sarvivalkediabaaseja, joilla paikoin on selvä ofiittinen rakenne, joka usein voi puuttuakin. Tällöin voidaan puhua amfiboliittijuonista. Plagioklaasin kokoomus vaihtelee An 45-60: Muut tavatut juonikivet ovat harvinaisuuksia. Tiiviin trondjemiittisen juonen mineraalikokoomus on seuraava: plagioklaasi (An30), kvartsi, biotiitti, granaatti ja apatiitti. N.s. spessartiittijuonien kokoomus on: plagioklaasi ( A ~ ~ ~ sarvivalke, biotiitti ja aptiitti. Diabassijuonet on todettu k.0. juonta nuoremmiksi. N.s. vahvasti metamorfisiin kiviin on sisällytetty joko itse mal~imuodostumaan liittyviä tai välittömästi sen rajavyöhykkeisiin kuuluvia kivilajeja, joiden as4 mineraalikokoomus ja muutt umistulokset ovat yleensä "epiinor~aale ja". Granaattiamfiboliiteissa plagioklaasi on labradoriittia AnGO.

13 Toinen paarnineraali on sarvivalke ja kolmannella tilalla granaatti. Paikoin on kivilaji muuttunut hyvin voimakkaasti siten, että klinozoisiittia on muodostunut runsaasti plagioklaasin kustannuksella ja samalla granaatti on tunnettavissa pseudornorfooseistaan, jotka ovat kauttaaltaan epidoottia. Aksessorisina mineraaleina on apatiittia, titaniittia ja kloriittia. Kummingtoniittiamfiboliittien plagioklaasin kokoomus vaihtelee An Kummingtoniitti on väritön, polysynteettinen kaksostus yleinen: c A T = 18-20, (+) 2V 80'. Puina mineraaleina on sarvivalketta, biotiittia, karbonaattia, apatiittia ja zirkonia. K.o. kivilajiin liittyy usein kuparikiisuvaltainen kiisupirote. Läheisesti e.m. kivilajin kanssa yhteenkuuluvana on tavattu n.s. sadekivigneisueja, joissa plagioklaasin kokoomus on An20-30' amfiboli tremoliittia, biotiitti ja kvartsi. Sarvivälkeliuskeet ovat keskirakeisia', voimakkaasti liuskeisia kivilajeja, joissa paa~ineraali on sarviviilke. Vain satunnaisesti tavataan plagioklaasia, biotiittia, kvartsia ja apatiittia. Kotalahden malrni liittyy geneettisesti edellakuvattuun emaksiseen intrusioon, joka näyttää tunkeutuneen paikoin liuskeisuutta, jyrkastikin leikkaavaan lähes N-S-suuntaiseen ruhjevyöhykkeeseen. Kyseinen heikkousvyöhyke ei nayta alueella olevan ainoa sillä aikaise~uin Huuhti järven alueen yhte) dessa mainitut amf i- boliittibreksiat ovat suunnaltaan rinnastettavissa edelliseen, joskaan ei niin selvästi kehittyneenä. Varsinaiset yksityiskohtaiset tiedot malmien rakenteesta ja mahdollisesti tavattavista malmityypeista puuttuvat. Vain tieleikkaus ja Vehkan kuilun luona paljastettu mblmin puhkeama antavat esiintymln tyylistä viitteitä. Ivlalmin raja nayttäa hyvin oikuttelevslta eikä nayta paljoakaan kunnioittavan liuskeisuuden yleistä tyyliä. Sen puolesta puhuvat myoskin mzlmissa uiskentelevat kivilajimurskaleet. TänSn huomioiden tuntuukin silta, etta peakysymyksen malmin rakenteen selvittelyssä tuottaákin tektoninen puoli S.O. liikuntovyöhykkeiden selvittely.

14 Kalmityypit on ryhmitetty seuraavasti: Pirotemalmit Breksiamalmit ItJ uonimalmit ttraakkumalmit Pirotemalmit esiintyvät seka ultraemaksisissa varianteissa (01- peridotiitit, pyrokseniitit, perkniitit) ett5 gabroissa tasaisena pirotteena. K.o. malmityypissa Ni-pitoisuus ei juuri kohoa yli 2 $:n. K.o. malmityyppi edustaa sellaisia emaksisia intrusioita tbi niiden osia, joissa sulfidipitoisuus lienee ollut suhteellisen pieni, joten kiisuaines ei ole mobilisoitunut ja eronnut isäntakivestaan. Yleensä k.0. malmityypit näyttavat kairausten perusteella osoittautuvan myöskin tilavuudeltaan suurimmiksi. Breksiamalmit edustavat puolestaan sulfidisisallöltaan rikasta malmityyppia eiviitka ne aina ole asettuneet emaksisiin intrusiiveihin itseensä, vaan nayttavst eronneen niistä jääden kuitenkin suhteellisen lahelle intrusiivia samalla breksioiden gneissimaisia, amfiboliittisia ja vahvasti metamorfisia kivilajeja. Breksiamalmien Ki-pitoisuus on yleensä suhteellisen korkea, ~i:$:n noustessa 3-4 asti, tljuonimalmit liittyvät breksiamalmeihin, mutta dimensioiltaan pienempina, juonimaisina m~odostumina ovat esim, rakoja myöten vaeltaneet kauemmaksi ttpäamalmistatt. Kyseisissii tapauksissa on korkein Ni-pitoisuus ollut 6.33 $. Juonimalmeissa esiintyy aina breksiarakenteita. ttraakkumalmitn ovat esiintymistavaltaan identisia pirotemalmien kznssa, kuuluen niihin, Suldidisisiiltö on kuitenkin pieni: Ni-pitoisuus jaa alle 0.5 $:n. h!alrimineraalit, (~ikroskooppinen kuvaus) Paljoussuhteet huomioiden on piismalmimineraalina Kotalahden ralmissa magneettikiisu, joka pirotemalmeissa esiintyy kookkaina, isometrisinä halkaisijaltaan, jopa 3 cm:n suuruisina ttliiiskinafl. Kompákteissa breksih- tai juonimalmeissa se on ttv&lin~assanatl, jossa muut kiisut ovat. Hei jástuspleokroismi on suhteellisen heikko ja samoin znisotropiaefekti. Lamellirakennetta ei esiinny. Erais- sa breksiamzlmityypeissa saattaa anisotropia olla huomattavan suuri.

15 Pentlandiitin on tod.ettu esiintyvän ainakin. seuraavin tavoin: - itsenaisinä kiteina, stiattaa olla yli 1 cm, - kapeina juonina magneettikiisun ráoissa, - "3in;. textureh-rakenteena magneettikiisun reucoilla, - yhdensuuntaisina suota~t~arakenteisina lamelleina magneettikiisussa, jolloin magneettikiisu ori "omaksunut" pentlzndiittia jaljitteleván lohkorakosysteeaic, - mikroskooppisen pienin2 satunnaisina suotsut umzliiiskina magneettikiisussa, - magneettikiisussa olevien rako5en suhteen kohtisuorina ttliekkimaisiniit' suotautwnina. Kuparikiisuri esiintymises ta voidaan sanoa seuraavaa: - msgneettikiisun sulkeumana pieninä rakeina (harvoin), - itsenaisina vierasmuotoisina rakeina kompakteissa malmeissa, - breksiarakenteisena juonistona silikaáteiusa, - pölynaisena hienorakeisena pirotteena silikaateissa, - kuparikiisuj uonina. Yleensä nayttää silta, että kuparikiisu on ollut sillf idien kiteytymisess5 nuorin jasen. Se n2iyttaa mieluimmin konsentroituneen malnin laitaosiin tai yleensä láhelle gneissimuodostumaa. Konsentroiturniskohtia ovat lisiiksi perkniitteihin liittyviit pegmatiittijuonet. ~~lagnetiittia ja ilmeniittia esiintyy aivan yleisesti "aksessorisina" mslmimineraaleina. Paikoin ilmeniitilla on hyvin selvs larnellimaiauutta tavoitteleva kaksosrakenne. Rikkikiisun esiintyminen on hyvin harvinaista. Vain parissa tapauksessa on magneet tikiisun sulkeutulnana todettu muutamia syöpyneitä pyriittirakeita. Sinkkiv5lketta on hiukan mukana esiintyen iso~etrisina rakeina. Bravoiittia on tavattu pentlandiitin lohkoraoista kiisin alkaneen muuttumisen tuloksena Kotalahden malmin sulfidimineraalien erottaminenja rikastus. Pentltindiitti ia kuparikiisu: Separointityö suoritettiin ksyttamalla vahvaa kestomagneettia

16 ja vaihtovirtamuuntajapöytää. Eagneetiton fraktio käsiteltiin sitten magneettisella separaattorilla, jolloin loppuvaiheessa, kun kaikki "puhdistusajot" oli suoritettu, saatiin magneettiselle puolelle pentlandiittivaltainen konsentraátti, josta silikaátteja poistettiin rii']-;[:f. rf' sentrifuugissa kayttaen Crericin-liuosta, jonkti tiheys b:agneetitton;álle puolelle jiii kuparikiisuvaltbinen tuote, josta silikaatit yritettiin poistaa vas- 1 rl'i% taavalla tavalla kuin edellä. K.o. fraktioiden analyysitulokset olivat seuraavat: Nimi entlandiittifr P ,uparikiisufr C Pentlandiittifraktioar~alyysi on otettava sillii varauksella, etta S- ja L:ton-arvoissa on ~e poikkeara, joka saa suman kohoapábn yli 1OC:n. Jos tka huoxioidaan, on K0ta1ai;~len pentlandiitin kaava tkrniin mukaa: Ri Fe S ' Kotal~hden puhtaan rr~agneettikiisun erottacliseksi jhuhettiin kestonagneetilla saatu fraktio agaattihuhmaressa miltei analyysihienouteen asti ja suoritettiin k.0. tavarasta uudelleen kasimagneetilla separointi. Allaolevat analyysit osoittavat fraktioiden pitoisuudet kahdessa eri tapauksessa: Rika5tuskokeet: Jo vlloi?en 1955 lo~~ou~uol~ells sdorite5tiin cnsi~aiset rikbstuskokeet Kotalshlen rxlrista, ja kun oli V ~hkan kuilun luona olevasta esillekhivetusta ~alrnipuhkea~astï saatu lisy5 miteriaalia, jst~ettiin kokeita. Varsinkin n.s. IGi-rikaste 2 t.s. Dagneettikiisurikaste, jossa oli huonhttava 1;i-pitoisuus, on ai-

17 heuttanut lisiitutkimuksia, joista on annettu seuraavat raportit: "Olemirie suorittaneet Leppavirran Kotalahden Ni-rikaste 2: n alustavat malmimikroskooppisen tutkimuksen. K.o. rikasteen a- nalyysi oli seuraava: Cu S Fe Ni Co L: ton Rikasteen malmimineraalit olivat paljousj~rjestyksessa; I&agneettikiisu Pentlandiitti Kuparikiisu Ilmeniitti Silikaattinen aines on pääosaltaan sälöista, vaaleaa amfibolia, hiukan pyroksenia ja plagioklaasia. Rikasteen luonne: Kyseessä on analyysinkin mukaan magnee ttikiisurikas te, jonka seassa on suhteellisen runsaasti pentlandiittia, joka esiintyy k.0. rikasteessa seuraavilla tavoilla: 1. Itsenäisinä pentlandiittirakeina jotka osittain ovat bravoiittiutuneet. 3. Magneettikiisurakeissa ohuina rakeisina pentlandiittij uonina. 4. Seuraavan tyyppisiä sekarakeita on tavattu: pentlándiitti + kuparikiisu magneettikiisu -" silikaatti + ilmeniitti kuparikiisu 5. Pentlandiittiliekke ja magneettikiisussa (s.o. suotautumisrakenne). Raakamalmissa, josta k.0. rikaste on tehty, esiintyy pentlandiitti seuraavasti: 1 1 tsenaisina rakeina (valtaosa II Hienorakeisina pentlandiittijuonina II1 Kagneettikiisussa liekkimaisina suotautwnina (harvoin)

18 IV Heikosti bravoiittiutuneina pentlandiittirakeina. Rikastetta tutkittaessa tulee siihen käsitykseen, että huomattava osa sen Ni-pitoisuudesta kytkeytyy tapauksiin 1 ja 2. Sekarakeitten maara on suhteellisen pieni, mutta sitä mahdoliiaesti voisi vieläkin vahentaa hienomunalla jauhatusasteella. Tapauksiin 3 ja 5 ei paljoakaan jauhatuksella voida vaikuttaa.liukenemattomaan t.8. silikaatteihin, lähinnä amfiboleihin jäävä kiisu on useimmissa tapauksissa hyvin hienojakoista kuparikiisua. Vaahdotuksen kannalta tärkeintä lienee saada nyt magneettikiisurikasteeseen mukaan tulleet pentlandiittirakeet jaamaan jo Ki-rikaste 1:een. Todennäköisesti pentlandiitin bravoiittiutuminen, vaikkakin heikko, aiheuttaa sen, että osa siitä on ITirikaste 2: ssa. muut Ei-rikaste 2: ssa tavatut sekaraetyypit oliv~t: magneettikiisu + silikaatti kuparikiisu ilmeniitti - tt - + kuparikiisu + silikaatti kuparikiisu + silikaatti Ni-rikaste 2:n suhteen suoritettiin vahvalla kestomagneetilla ser, jakaniinen magneettiseen ja magneetittonaan fraktioon. Edelliseen iai magneettikiisu ja magnetiitti-ilnieniitti, jalkimmaiseen paiioua silikaateista, kuparikiisu >a pentlandiitti, Ennen separointia suoritettiin hienommaksi jauhatus. Analyysien saavuttua k,o, fraktiois ta ne toimitetaan Teille." Ni-rikaste 2:n suhteen suoritetun sepbroinnin tulokset: - Syönenetelmä: Ei-rikaste 2 hienonnettiin aghattihuhmaressa si- ten, että k.o. rikasteen rciesuuruus oli pienempi kuin 200 mess. Vahvaa kestomagneettia ja vtiihtovirtar~luunta japöytää k3.y-ttaen jaettiin rikaste magneettiseen J& nagneetittomshn fraktioon. Edelliseen fraktioon oli odotettavissa lahinng, mzgneettikiisu ja ilmeniitti, jäikimmgiseen centlhndiitti, bravoiitti, kupa- rikiisu, mahdollinen pieni ri15.9.ra pyriittia ja sinkkivslkevta seka silikastit, E~uniniastalrin fraktiosta suorit~ttiin kerziallinen analyysi, tuloksien ~i~odostuessa seuraaviksi:

19 1 / [ l:t b:irler&ali % Ni-rikaste Kagneettinen fraktio Eagneetiton ( Ri-rikzste... 2:n magneettinen fraktio: Acalyysin mukaan on kyseessä macne6 ttiiliisurikbste. L.G. iau- httsta tehtiin pintahie, jonka mu1:iian jee tjrksessii seuraavat rnair~i~ineracilit: magneetti~iisu kuqarilciisu Sekarakeina tavsttiin seuraavia: K.o c C C.2 uiing oliv3t paljcusjar- magnee ttikiisu + pentlandii tti (rákeisena) (~uotautuniana) kuparikiisu pentl~ndiitti tupduksissa oli pentlandiitti usein heikosti bravoiittiu- tunut, Vielki k.o. magneettisessa fraktiossa oleva Ni-pitoisuus (0.83 $) aiheutuu e.m. sekarakeista, Joiden yhtenä komponentti- na on pentlac6iit:i ja bravoiitti joko rskeisen tai suotaatuma- rakentee:~. Cttaer~ huomioon sen, etta rikaste oil ennen separoin- nir- suoritta~isfa jciuhet tu sellaiseen hienousssteeseen, etta teicrïillistg ~Kiiytt65 5jatkilen tusiiifi k~ienompaari >aunk-tukseen voidszfi cenna, p5ytt~:x silta, ett;; n;;5-ncettikiisgrik,3ste (t. 3. 1:i-,... 2) tulisi jhtkuv2sti aiseltgnriafi vartet.noté';t,rj?;:iri :!,:ta-., ran nikkëlir, váikkak-in orinist!ivtai:: l in saazaán sii t;;i v3ahdot- tarr3lla erilleen se i:i-ma5rg, tioon. Ei-rik&ste : n nagneetiton fraktio: joka sisiil tyy n:cigneetittomaan fhk- K.o. fraktioste tendyn pintzhieen perusteells olivat siinji ~zl-... micineraalit pal jous j~r j estyksesss seuraavat: pentlmdiitti bravoiittiutunut pentlandiitti

20 se ur.. a.- ~via sekaraetyyppejä tavattiin: silikaatti + kuparikiisu II II - + pentlandiitti bravoiitti sinkkiviilke pentlandii tti Ni-mineraalina k.0. fraktiossa on pentlandiitti, joka usein on heikosti bravoiittiutunut. Juuri k.0. seikka voi olla syyn&, etta kaikki pentlandiitti ei nouse Ui-rikaste 1 :een. Kuparikiisu, kuten aikaisemmassa raportissa on rnzinittu, on usein silikaatti- en icbncsa sekarskeina, joiden rakenteen huo~ioiden (kuparikiisu "tomuna" tai Hkupsrikiisu-silik;iattibreks iizna" ) ei voida a játel- la k.0. kuparikiisun siliksatista erilleen jaghattariista. Co-pi- toisuus n,5.ytt55 seuraavan pentlsndiittia, sill5 verrattaessa Ki- rikaste 2:n ja magneetittoman fraktion analyysiarvoja, todetaan Co-sitoisuuden jiilkimm~isess~ edelliseen verraten olevan 7-ker- taisen, magneettisessa fraktiossa So = 0. Vuosi sitten suorite- tuissa vashdotuskokeissa todettiin Ni-rikasteen Co-pitoisuudeksi 0.33 $. Todettakoon lopuksi, ett5 Ei-riksste 2:n magneetittomaan frakti- oon sisiiltyva Ei-zaiira edustsa karkean arvion mukaan n. 13 $ ko- ko lii-rikaste 2 :n sisaltaniiist5 Ei-maiirasta. Kun vie12 tarkuistetaan puhtaan magneettikiisun separointimahdol- lisuuksia, niin näyttävät ne hyvin vaikeilta. Aina tulee magneet tikiisuun jaamaan pectlandiitin heikon,, mutta sittenkin merkittavôn suotautwnisra~enteen vuoksi Ni-pitoisuus, joka on 1 $:n suaruusluokkaa aakamalmin N ~ C U La ~d~e-suhteet Kyseista tutkimusta esittaviit tulokset ilmenevat liitetaulukols- ta / ja p. N i ja Cu suhteen vasta&vaisuus ei ole selvä, mut- ta suhteellisesti katsottuna Cu $ alenee Ni-maiirän ~i/~e-suhteissa on saannöllisempi vastaavaisuus.. kasvaessa. Co-gitoisuus: Ealmin Co-pitoisuus kytkeytyy pentlandiittiin, jos-

21 ta osoituksena ovat seka mineraaliseparointien antamat tulokset että rikastuskokeissa saadut tiedot. Li , aakamalmin raakkugitoisuus: K.o. kysy~ykseen on tässä vaiheessa mahdotonta vastata, mutta liitetaulukossa n:o 3 esitetyt tiedot antavat karkean arvion Huuhtijarven malmion osuudelta Clavi II e 1 o v u o r i

22 Kuva 1. Firotemalmia. Vaalein nineraali pentlandiittia, vaaleanharmaa magnesttikiisua. Nic 11. Suurennus 55 x Lep-74. Syv m Kuva 2. Hyvaä magneettikiisu-pentla~diitti-breksiamal~a, Valkea mineraali pentlándiittia, vaaleanharmaa magneettikiisua. Huomaa pwtlandiitin selvä rakoilu. Raoissa paikoin hyvin heikkoa bravoiittiutwista. Anfibolikiteita ja kivila jimurskaleita malmin sulkeutumana. Cic 11. Suurennus 55 x t/vehka/56. Kaivaus Vehkan kiiilun luona.

23

24 Kuva 3. Nelko kompakti magneettikiisu-pentlandiittimalmi. Pentlantiittirae (valkea) magneettikiisussa (harmaa). Nic 11. Suurennus 55 x Lep-48. Syv m Kuva 4. blelko kompakti magneettikiis u-pentlandiittimalmi. Kuvan yläreunassa ja oikeassa alanurkassa pentlandiittirakeita (valkea). Niiden välissä on kuparikiisurae. Huomaa kuvan oikeassa ylänurkassa pentlandiittisuotautumia magneettikiisussa. Nic 11. Suurennus 55 x Lep-48. Syv m

25

26 Kuva 5. Kuparikiisuvaltainen breksiamalmi. Kuparikiisu (vaaleanharmaa) breksioi silikaatteja. Kuparikiisun suikeumina on kivimurskaleita, joiden yhteydessä on pentlandiittirakeita (valkea). Nic 11. Suurennus 55 x 5/vehka/56. Kaivaus Vehkan kuilun luona. Kuva 6. Kuparikiisuvaltainen breksiamalmi. Mosaiikkimainen kuparikiisuverkosto (valkea) sarkyneessa sivukivessa. Nic 11. Suurennus 55 x 2/vehka/56. Kaivaus Vehkan kuilun luona.

27

28 Kuva 7. Pirotemalmi osaksi serpentiiniytyneessä oliviinipitoisessa peridotiitissa. Huomaa magneettikiisua (valkea) lävistävät tummat serpentiininauhat, sekä serpentiininauhojen laidoissa että itsenäisinä magneettikiisua lavistiivina juonina esiintyvä ilmeniitti-magnetiitti (harmaa). Nolempien juonien on todettu myös lavistavan pentlandiittia. 13ic 11. Suurennus 55 x Lep-74. Syv m. Kuva 8. Melko ko~pakti magneettikiisu-pentlandiitti-breksiamalmi. Pentlandiitti j uoni (valkea) magnee ttikiisussa (harmaa). Pentlandiittijuonien reunoilla osittain liekkimaista suotautumisrakennetta magneettikiisun kanssa. Nic 11. Suurennus 300 x 4/~ehka/56. Raivaus Vehkbn kuilun luona.

29

30 Kuvat 9 ja 10. Kompakti magneettikiisuj uoni, jossa pentlandiitti (valkea) esiintyy yhdensuuntaisina suotautmalamelleina siten, että ne antavat samalla magneettikiisulle lamellirakenteiden sumtaisen pentlandiitin lohkosuuntia ja1 j ittelevan lohkeavaisuuden. Nic 11. Suurennus 55 x Lep-56. Syv m.

31

32 Kuva 11. Kompakti magneettikiisu-pentlandiittijuoni. Ohuita rakoja magneettikiisussa (har~aa), joiden kahta puolta pentlandiittisuotautwiia (valkea). Ific 11. Suurennus 3OO x Lep-56. Syv m

33

34

35

36

37