NIKKELIMALMITUTKIMUKSET KANGASNIEMEN YLEMMÄISELLÄ

Transkriptio

1 ARK istokappi'le 'GEOLO TUTKIMUSKESKUS M 19/3214/-88/2/10 Kangasniemi Y1emmäinen A.J. Laitakari, Jarmo Kohonen NIKKELIMALMITUTKIMUKSET KANGASNIEMEN YLEMMÄISELLÄ VUOSINA

2 1 1. JOHDANTO Karttalehden 3214 alueelta tunnetaan lukuisia positiivisia gravimetrisia anomalioita, joiden malmikriittisyyttä on selvitelty Geologian tutkimuskeskuksen Juva-Puula nikkelimalminetsintäprojektin yhteydessä. Yksi tällainen anomalia sijaitse Ylemmäinen-järven alueella karttalehden luoteiskulmassa. Tutkimusalueen koko on n. 24 km 2, josta huomattava osa on järvialuetta. Tutkimuskohde sijaitsee Kangasniemen kirkonkylästä 20 km pohjoiseen, Hankasalmen asemalle vievän tien varrella. Ylemmäinen-järven eteläpuolelta tunnetaan useita Ni-pitoisia lohkareita (parhaat pitoisuudet 0,2-0,9 % Ni) sekä joitakin oksidimalmimineraalipitoisia lohkareita. Molemmissa tyypeissä isäntäkivenä on oliviini-pyrokseeniperidotiitti. Kun samaa kivilajia tavattiin paljastumista Ylemmäisen Ryönäsaaresta, tarkemmat malmitutkimukset päätettiin aloittaa. Tutkimuksista vastasi koko ajan geologi Aatto J. Laitakari, ja niihin osallistui myös geologi Kari Kojonen. Aikaisemmista tutkimuksista mainittakoon Appelgvistin ja Kontion raportti M 19/3214/-70/1/10 sekä Hyvärisen raportti M 19/ 3213/-72/1/10. Raportin tekstiosa on kokonaan, tätä johtantoa lukuunottamatta, Aatto J. Laitakarin käsialaa. Allekirjoittaneen osuus rajoittuu liitteiden ja liittyvän materiaalin kokoa miseen ja viimeistelyyn.

3 2 2. TUTKIMUSTEN TAUSTA V saamansa tutkimustehtävän mukaisesti A.J. Laitakarin tutkimusryhmä selvitti karttalehdellä 3214 aikaisemmin todettuja malmiaiheita sekä etsi uusia viitteitä nikkelipitoisista ultraemäksisistä kivilajimuodostumista, joiden yhteydessä oli todettu esiintyvän huomionarvoisia nikkelimineralisaatioita. Tunnusteluluontoista lohkare-etsintää suoritettiin v geologi Juha Jokisen ja malmikoiraryhmän toimesta Ylemmäisenjärven ympäristössä Kangasniemellä. Tässä yhteydessä löydettiin useita vähän kiisupirotetta sisältäviä gabro- ja peridotiittilohkareita Ylemmäisenjärven eteläpuolelta ja eteläosan ympäriltä, joista muutamissa todettiin mikroskooppisesti omina rakeina esiintyvää pentlandiittia. Kun kiisupirotetta esiintyi vähäisessä määrin usean koostumuksen omaavissa emäksisissä ja ultraemäksisissä kivissä, Juha Jokinen teetti kivilajianalyysin 22 XRF ja petrofysiikan vakioiden määrityksen lohkaresarjasta JJ-80-1,2,3,4,. Tulokset osoittivat huomattavia eroja kivinäytteiden kemiallisessa koostumuksessa ja petrofysiikan vakioissa. Saman todisti myös mikroskooppinen tutkimus. Nimenomaan näytteen JJ tyyppisissä oliviinigabrolohkareissa oli aikaisemminkin malmimikroskoopilla erotettu pentiandiittia omina rakeina, siis mahdollisesti rikastuskelpoisessa muodossa. Siksi Ylemmäisen alueen malmitutkimuksissa kiinnitettiin päähuomio ultraemäksisimmän ja Mg- -rikkaimman muodostuman osan paikantamiseen aeromagneettisen anomaliavyöhykkeen yhteydessä. Myöhemmin suoritetuissa harvapistegravimetrisissa mittauksissa Ylemmäisen kohdalle saatiin myös selvä gravimetrinen anomalia. Edellämainittujen viitteellisten tietojen perusteella ja niiden merkityksen varmistamiseksi käynnistettiin Ylemmäisenjärven ympäristössä yksityiskohtaiset malmitutkimukset v ja niitä jatkettiin aina kevättalveen 1986 saakka. Kallioperäkartoitus tehtiin järven rannoilta ja saarista mahdollisimman yksityiskohtaisesti, mutta sen yhteydessä

4 3 tavattiin korkeintaan merkkejä oliviinipitoisuudesta gabrossa ja serpentiiniperidotiitista, jota lohkaretutkimusten yhteydessä oli löytynyt runsaasti järven kaakkois- ja eteläpuolelta. Tulosten perusteella pääteltiin, että varsinaisen oliviiniserpentiinkiven päämassiivi on jossakin Ylemmäisenjärven alueella veden alla. Sen etsimiseksi ja rajaamiseksi suoritettiin vuonna 1984 Ylemmäisenjärven jäältä moreeni- ja litogeokemiallista tutkimusta varten näytteenotto ja tulokset esitettiin geokemiallisina karttoina ja kivilajimääritykset koordinaattien mukaisena luettelona mikroskoopilla palanäytteistä tehtyjen määritysten perusteella. Tulokset johtivat olettamukseen, että nikkelin kannalta huomionarvoisin kivilajiosue on ilmeisesti Ylemmäisenjärven alla veden peitossa. Tästä syystä Ylemmäisen järvialueelle kairattiin maaliskuussa 1985 kaksi kairareikää, jotka lävistivät ultraemäksisiä serpentiiniperidotiitti- ja oliviini-pyrokseenigabro-osueita, mutta riittäviä kiisupitoisuuksia tutkimuksen jatkamiseksi ei tavattu. Sen sijaan aikaisemmin tavattujen nikkelipitoisten oliviinigabrolohkareiden edustama kivilajityyppi tavoitettiin kairauksella suppealla alueella, mutta kiisupitoisuus oli lohkareita vähäisempi. Lisätutkimuksia suoritettiin lähinnä laboratoriossa kivilajianalyysien mikroskooppisen tarkastelun ja geofysikaalisten tulkintamallien avulla. Varsinainen etsintätutkimus järven alueella päätettiin lopettaa, koska tutkimuksissa ei saatu näyttöä runsaammista nikkelimalmiutumista. Laadittu jatkotutkimusohjelma jäi tästä syystä toteuttamatta. 3. LOHKARE-ETSINTÄ Lohkare-etsinnän tuloksena Ylemmäisenjärven ja sen ympäristön alueelta löytyi varsin monivivahteinen sarja emäksisiä ja ultraemäksisiä kiviä, joissa esiintyy vähäisenä pirotteena kiisuja, lähinnä magneettikiisua, paikoin rikkikiisua

5 4 sen ohessa sekä jonkin verran muutamissa lohkaretyypeissä pentlandiittia ja kuparikiisua. Pentlandiitti esiintyy määrätyissä kivityypeissä omina rakeina sekä osittain myös omina rakeina ja suotautumina,."loimupentlandiittia". Koska vain edellisestä lohkaretyypistä pentlandiitti on rikastettavissa eroon, luokiteltiin löytyneet lohkareet kivilajikoostumuksen ja pentlandiitin esiintymistavan mukaan malminetsinnällisesti huomionarvoisiin ja vähemmän huomionarvoisiin tyyppeihin. Tässä mineralogisessa ja malmimineralogisessa tarkastelussa todettiin, että Ylemmäisen lohkareisto sisältää mm. tyypit oliviini-serpentiiniperidotiitti, oliviinipyrokseeniperidotiitti, oliviinigabro, oliviini-pyrokseenigabro, kummingtoniittigabro, kelyfiittigabro, uraliittigabro, dioriitti joissa kaikissa saattaa tavata heikkoa magneettikisupirotetta, mutta pentlandiitti esiintyy omina rakeina vain py-.rokseeni-serpentiini-oliviinigabrossa VH-84-5, pyrokseeni -oliviinigabrossa EIM-84-20L, kummingtoniittigabrossa ON-84-4 ja oliviini-serpentiinigabrossa ON Valtaosa Ylemmäisen lohkareistosta sisältää magneettikiisun ohella oksideja, magnetiittia, ilmeniittiä ja kromiittia vähäisenä pirotteena, mutta kromiitin selvä mikroskoopista erottuminen oli havaittavissa lohkaretyypeissä EIM-84-18L oliviini-serpentiiniperidotiitti, VH-84-1 kelyfiittiytynyt pyrokseeni-oliviini-serpentiiniperidotiitti ja VH pyrokseeni-oliviini-serpentiiniperidotiitti. Kaikki nämä lohkaretyypit muistuttavat toisiaan ja niitä voidaan nimittää "kromiitin kantajiksi". Niille on ominaista syntyolosuhteiden vesipitoisuudesta johtuvat hapetusolosuhteet, joissa oksideja on muodostunut, sekä rikin puute, sillä ainakin osa nikkelistä on mennyt silikaattifaasiin. Kuitenkin eräät Ylemmäisen alueen lohkareiden analyysitulokset viittaavat nikkelin esiintymisen kannalta huomionarvoiseen sulfidifaasiin, jos sitä jossakin sopivassa

6 5 rakenteessa, esimerkiksi Ylemmäisen peridotiitti-gabromuodostuman kontaktissa tai liikuntovyöhykkeissä olisi päässyt syntymään. Esimerkkinä näyte ON-84-9 kl B x = 6896,360., y = 483.,240 Analyysi : Cu 0,282 % Ni 0,381 Co 0, 012 S 1,51 Sulfidifaasin : Ni 9,2 Ni/Cu 1,6 Co/S 0,0079 Näytteen mikroskooppinen tarkastelu osoittaa, että,pentlandiitti esiintyy omina rakeina ja se edustaa siinäkin mielessä oikeaoppista nikkelimalmityyppiä, jos kiisuainesta on.runsaammin. Lohkaretutkimusten yhteydessä kiintyi huomio siihen, että syväkivilohkareiden rinnalla tavattiin puolipinnallisia, lähinnä uraliittiporfyriitti- tai muita vulkaniittilohkareita, joissa esiintyi myös merkkejä kiisuaineksesta ja jotka kemialliselta koostumukseltaan vastasivat useita syväkivilohkareita niiden löytöympäristöstä. Tästä vertailusta kehittyi ja vahvistui hypoteesi siitä, että kallioperä on syvästi murtunut Ylemmäinen - Pyhäjärvi - Venetekemä-alueella, mikä murtuminen näkyy myös satelliittikuvissa ja geofysikaalisissa kartoissa. Murtumien ja liikuntojen seurauksena kallioperässä esiintyy rinnan syväkiviä ja saman magman pinnallisempia muotoja, koska blokit ovat liikunnoissa joutuneet eri tasoille. Tähän biokkimurtuma-ajatteluun sopii myös lukuisten ultraemäksisten. ja emäksisten intruusioiden kohoaminen ja muodostuminen blokkien reunoille karttalehdellä 3214.

7 Ylemmäisen alueen lohkareisto jättää mahdollisuuden tälle hypoteesille. Jos murtuminen on tapahtunut suurimittaisesti, silloin rikin mukaantulo jollakin nivoolla ja jossakin liikuntorakenteessa on todennäköisempää, kuin Ylemmäisen peridotiitii-gabromuodostuman rauhallisessa keskiosassa. Tätä hypoteesia tutkimuksissa ei ollut mahdollisuus tarkistaa ja selvittää. 4. KALLIOPERÄ Alueen kallioperähavainnoista Petteri Pitkänen on laatinut selostuksen ja kartan koko karttalehteä koskevana "Selostus karttalehdellä 3214 suoritetuista Bouguer-anomalioiden tulkintatutkimuksista ja kallioperähavainnoista kesällä 1984." Selostus sisältyy raporttiin M 19/3214/-88/ 1/10. Tätä selostusta ja karttakuvaa täydentävät litogeokemiallisen näytteenoton yhteydessä otetut ja tutkitut Cobra-nappinäytteet, joiden kivilajit ja koordinaatit on esitetty erillisessä luettelossa. Varsinaista karttaa niiden mukaan ei ole täydennetty, koska nappeja on otettu vain valituilta näytelinjoilta, eikä niiden antama kuva ole riittävän kattava.' ATK-kartan laatiminen on mahdollista, kun havaintopisteiden koqrdinaatit on luettelossa ja tiedot syötetään tietokoneeseen. Litogeokemiallisen ja moreenin geokemiallisen tutkimuksen tulokset näkyvät Nisse Gustafssonin karttalehdestä tuottamissa geokemiallisissa kartoissa, jotka tukevat alueen tutkimussuunnitelman laatimisessa käytettyjä olettamuksia. Erityisesti Ylemmäisenjärven saarista ja rannoilta tehdyt kallioperähavainnot tukevat käsitystä, että alueella tyypilliset syväkivet kuten gabrot, peridotiitit ja`dioriitit esiintyvät paikoin rinnan selvien vulkaniittien kanssa, esimerkiksi Kettusaari ON maasälpäporfyyri, jossa on hienorakeisen laavakiven piirteet, x = 6897,340, y = 482,820. Tämä tuo esiin jälleen kysymyksen kallilohkojen liikkeistä toistensa suhteen sekä samalla malmiaineksen liikkumiselle otollisen tilan avautumisesta lohkojen väliin.

8 7 5 GEOFYSIKAALISET TUTKIMUKSET Alueen geofysikaalisten mittausten tulokset on esitetty erillisinä karttoina, jotka peittävät koko Ylemmäisen tutkimusalueen. Sen lisäksi alueellisen mittauksen tuloksia on täydennetty ja tarkennettu erillisillä profiilimittauksilla, joiden tulokset ovat arkistoituna geofysiikan osastolla. Erityisen mielenkiintoinen tarkastelu- ja tulkintatyö suoritettiin harvapistegravimetrisen kartan perusteella. Malmiesiintymää ei tosin löydetty, mutta monet geologiset faktat saivat Seppo Elon tulkitsemina malminetsinnällisesti merkityksellistä vahvistusta ja päinvastoin geologisin perustein voitiin selittää geofysikaalisia anomalioita, kun kallionäytteistä fysikaaliset vakiot oli mitattu. 6 KAIRAUKSET JA NIIDEN TULOKSET Ylemmäisen alueelle kairattiin kaksi reikää lähinnä geofysikaalisten anomalioiden tulkinnan ja kalliosta saatujen nappinäytteiden antamien viitteiden perusteella, yteispituus 369,30 m. Ensimmäinen kairareikä R 312/-85 lävisti n. 164 m serpentiiniperidotiittia, joka syvyyden 183,80 m jälkeen vaihettui granodioriitiksi. Tarkoituksena oli lävistää peridotiitin kontakti kairauksella, mutta järvialueella geofysikaaliset viitteet eivät olleet täysin täsmällisiä. Siksi reikä jouduttiin aloittamaan suoraan peridotiitista. Tästä syystä kontaktin lävistämiseksi kairattiin toinen reikä R 313/-85 peridotiitista ulospäin, jolloin kontaktivyöhyke, rikkonainen ja talkkiutunut, tavoitettiin 144, m :n syvyydessä. Kairarei'issä todettiin siellä täällä heikkoa magnetiittipirotetta ja aivan satunnaisesta. pieniä magneettikiisurakeita sekä joillakin rakopinnoilla karbonaattia ja rikkikiisua. Lävistykset eivät vastanneet lainkaan järven etelä-

9 puolelta löytyneitä kiisupitoisia lohkareita, vaan ne edustivat jokseenkin kiisutonta osaa peridotiitista. Koska varteenotettavia viitteitä sulfidiaineksen rikastumista Ylemmäisen peridotiittimuodostuman yhteydessä ei saatu, jatkotutkimuksista luovuttiin. 7. YHTEENVETO JA JOHTOPÄÄTÖKSET Ylemmäisen järvialueella suoritetuissa malmitutkimuksissa paikannettiin järven alta serpentiiniperidotiitti, joka on koostumukseltaan varsin monotoninen. Siellä täällä esiintyy oliviini- ja pyrokseenipitoisuutta, mutta pääosa muodostumaa on serpentiiniperidotiittia, jossa on erittäin vähän sulfideja ja jonkin verran oksideja, pääasasiassa magne tiittia pienenä pirotteena. Se selittänee alueelle sijoittuvan magneettisen anomalian ja peridotiittinen kivi painovoima-anomalian. Nikkelipitoisten lohkareiden lähtökohtaa tutkimuksissa ei onnistuttu paikantamaan. Lohkareiden sulfidifaasin nikkelipitoisuus on huomionarvoisen korkea etsittäessä rikastuskelpoisia nikkelimalmiutumia, mutta niiden sijainnista Ylemmäisen peridotiittimuodostuman yhteydessä tutkimus ei antanut mitään viitettä. Mahdollisesti lohkareet ovat jostain toisesta intrusiosta peräisin tai niiden lähtökohta on Ylemmäisen peridotiitin sellaisesta osasta, joka ei ole näkyvissä ja jota ei tunneta. Matalalentomittaukset ja niiden tulosten tulkinta kaiken jo hankitun tutkimusaineiston perusteella saattaisi antaa lopullisen vastausken siihen, ovatko Ylemmäisen etelärannan läheisyydestä löytyneet nikkelipitoiset lohkareet viitteitä läheisyydessä olevasta merkityskellisestä nikkelimalmiutumasta vai ainoastaan satunnaisia merkkejä peridotiittiin liittyvistä kiisupesäkkeistä, joissa pentlandiitti esiintyy omina rakeina.

10 9 Jarmo Kohonen, geologi KIRJALLISUUSLUETTELO Appelqvist, H. ja Kontio, m., Selostus malmitutkimuksista Haukivuoren ja Kangasniemen tutkimusalueilla kesällä Geologian tutkimuskeskus, malmiosasto, raportti M 19/3213/-70/1/10. Hyvärinen, L., Kangasniemen ja sen ympäristökuntien malmitutkimukset v Geologian tutkimuskeskus, malmiosasto, raportti M 19/3213/-72/1/10. Kohonen, J., Pitkänen, P. ja Laitakari A.J., Positiivisten Bouguer-anomalioiden nikkelipotentiaalisuustutkimukset Venetmäen 1 : karttalehden ( ) alueella Geologian tutkimuskeskus, malmiosasto, raportti M 19/3214/-88/1/10.

11 -10- Liitteet : 1. A.J. Laitakarin selostus Luettelo mineralisoituneista lohkareista sijaintitietoineen. 3. Karttalehtien 3213 ja 3214 tärkeimmät malmilohkareet tyypeittäin. 4. Geofysiikan mittausprofiilit (1984). 5. Näytteenottolinjojen (1985) sijaintikartta.. Cobra-kallionappien kivilajitiedot. 7. Luettelo kartoitusnäytteistä. 8. Geofysiikan mittausalue (1985). 9. Syväkairausreikien sijainti. 10. Geokemialliset kartat. Liittyy (Säilytetään GTK :n arkistossa) HavaintoWistekartta M11.2/ /-88/1 Tektoninen tasosuurekartta M11.4/ /-88/1 Ib Geofysikaaliset kartat Q Q M 21.1/ B 01,06

12 m 21.l/ B,02,03,07,08 m 21.1/ B 09'10 m 21.1/ B 11'16 m 21.1/321/1 07 B 12.13'17 ' 18 m 21.1/ B 14,15,19,20 m 21.1/ B 24 ' 25 Q 32.11/ B (} 22.11/ A () / B {} / A [} / B {} / A Syvdka i ruu sraportit M19 /5 2 /3214/-85/ R312 M 1 9 /52/ 3 214/-85/B3 1 3 Syvi ]«a irmusprof iil i t M52.7/ /-85/R312 M53.7/ /-85/fl313 Analyysit : Lohka reu äyttei s t ä RF /80, RA 62 B8-9l/8O ' RA 2356/82, RA 3534'4071/84' M , Ka 1raus oäyttei s t ä RF /85, M Hieet Kartmitueo i yttoiot d : Lobk areud ytteiet d : 23513' ,22586'23068, ' ' ~ 28Q14-15' , 23979' , ,28630, , , , ' PB 12337'12579

13 - 12 Kallionappiniytteisti : ,25106,29420, ; Syvdkairausndytteistd : ,

14 GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS Malmiosasto Aatto J. Laitakari LIITE 1. JUVA-PUULA-PROJEKTIN TULOSTEN TARKASTELU KARTTALEHTIEN 3142, 3213 ja 3214 ALUEELLA

15 JUVAN-PUULAN ALUEEN NIKKELIPITOISTEN MALMIAIHEIDEN JAOTTELU VUODEN 1982 AIKANA HANNU MAKKOSEN JA AATTO J. LAITAKARIN SUORITTAMAN AINEISTON KOKOAMISEN JA VERTAILUN PERUSTEELLA Jaottelu muodosti hypoteettisen pohjan niille tutkimusohjelmille, jotka tämän jälkeen maastossa ja laboratoriossa sekä Juvan että Puulan alueilla toteutettiin. Koska jaottelu suoritettiin alustavan, Juvan-Puulan nikkelitutkimusprojektin aloitusvaiheen aineiston perusteella, siihen oli suoritettava eräitä täsmennyksiä myös karttalehtien 3142, 3213 ja 3214 osalta, joiden tutkimusvastuu kuului Aatto J. Laitakarin johtamalle tutkimusryhmälle. Kyseinen alue nimettiin yhteisessä nikkeliohjelmassa Puulan alueeksi. Hannu Makkosen laatima Juva-Puula-projektin Ni-aiheiden luokittelu on tämän tarkastelun liitteenä. Toteamukset tutkimuksen perusteella jaottelun oikeaanosumisesta karttalehdillä 3142, 3213 ja ) Venetekemän intruusio vastaa tunnetulta osaltaan lähes kokonaan oliviini-serpentiini-koostumksen omaavia peridotiittiluokan kiviä. Vain aivan reunaosassa on kapea vaihettumisvyöhyke, jota on pidettävä sivukiven vaikutuksena itse ultraemäksisestä magmasta syntyneeseen peridotiittiesiintymään. Varsinaisia differentioitumisen piirteitä Venetekemän intruusiossa ei tavattu. Esiintymälle on ominaista suhteellisen korkea Mg-pitoisuus, alhainen Si0 2 -pitoisuus sekä varsinkin kontaktien läheisyydessä esiintyvän suhteellisen vähäisen kiisupirotteen korkea nikkelipitoisuus sekä sen aiheutuminen todennäköisesti--siitä, että pentlandiitti esiintyy varsin yleisesti omina rakeina ja on siis rikastettavissa. Liekkipentlandiittia on suhteellisen vähän sulfidirikkaimmassa osassa esiintymän länsikontaktin lähellä, mutta sen määrä näyttää kairausprofiilin W-E -suunnassa liisääntyvän itään päin samalla kun myös oksidien MAGN,

16 2 ILME ja KROM määrä lisääntyy ja sulfidifaasin nikkelipitoisuus ja koko kiven nikkelipitoisuus alenee. Ylemmäisenjärven intruusiota voidaan pitää differentioituneena sen lävistyksen perusteella, missä reikä 3214/-85/R 313 lävisti Ylemmäisen serpentiini-peridotiitin ja ympäröivän kvartsidioriitin kontaktin. Tosin kontaktin lähelle sijoittuva gabro-noriittivyöhyke on rikkonainen ja epähomogeeninen, myös murskaleita sisältävä, mutta osoittaa kivilajin koostumuksen asteittain kairareiän suunnassa vaihettuvan serpentiiniperidotiitista kvartsidioriittiin. Serpentiiniperidotiitin MG -pitoisuus on suhteellisen korkea, n %, Si02 -pitoisuus on alhainen, hiukan alle tai yli 40 % sekä vähäisen sulfidiaineksen nikkelipitoisuus sulfidifaasissa on kohtalaisen hyvä. Nämä seikat vaikuttavat siihen, että Ylemmäisenjärven serpentiiniperidotiittista intruusiota, joka on ainakin reunoiltaan-differentioitunut, on pidettävä nikkelikriittisenä, vaikkakaan siitä vaikeissa olosuhteissa järvialueella kairattaessa ei onnistuttu samaan riittävään näyttöä muutamalla hakureiällä. Kairareikien kiisupitoisuus jäi vaatimattomaksi, mutta laadullisesti se on huomionarvoinen. Pentlandiitti esiintyy omina rakeinaan siellä, missä sitä tavataan ja sulfidifaasin nikkelipitoisuus on noin 5-8 %. Muutamissa Ylemmäisenjärven serpentiiniperidotiitin suojapuolelta löytyneissä lohkareissa kiisuainesta tavattiin_ selvästi k airauslävistyksiä enemmän. Siitä johtuen voidaan olettaa, että muodostuman alueella on runsaampiakin kiisuaineksen kasautumia, joissa sulfidiaineksen -nikkelipitoisuus täyttää rikastuskelpoisen nikkelimal in Vaatimukset. Järvialueella käytettyjen geofysikaalisten menetelmien antama viiteaineisto malmiutumien ja erikoisesti pirote,tyyppisten malmien löytämiseksi jäi niukaksi. Sen sijaan geokemiallisen malminetsinnän yhteydessä kalliosta järven alta saadut nappinäytteet rajasivat suhteellisen hyvin kivilajimuodostuman näytteenottolinjojen kohdalla sekä antoivat

17 lukuisia viitteitä heikosta ja pienirakeisesta magneettikiisupirotteesta, jonka yhteydessä pentlandiitti esiintyy omina rakeina varsinkin muodostuman länsiosassa. Itään päin länsi-itä -suuntaisilla linjoilla oksidien määrä näytti lisääntyvän ja pentlandiitin esiintyminen väheni ja loppui kokonaan. 3) Salmenkylän laaja pyrokseenigabro - anortosiittigabromuodostumaa on vaikea pitää näkyvissä olevan pintaosan ja lähes 500 metrin syvyyteen ulottuvan kairauslävistyksen perusteella differentioituneena intruusiona. Noin 1000 m :n kairausprofiilissa ei ollut havaittavissa differentioitumisen piirteitä, vaan kivilaji oli noriittigabroa tai anortosiittigabroa lähes koko lävistyksen matkan muutamia ruhjevyöhykkeitä ja fragmentteja - lukuunottamatta. Ilmeisesti ko. fragmentit ovat gabromagmaan vaipuneen kattoliuskeen. (kiisuliuske) jäännöksiä. Salmenkylän gabroon liittyy yleisesti vähäistä tai runsastakin magneettikiisupirotetta, mutta sen nikkelipitoisuus on varsin vähäinen. Nikkeli esiintyy yleensä vain liekkipentlandiittina, minkä vuoksi sulfidifaasin nikkelipitoisuus jää varsin alhaiseksi, noin 0,5-1,5 %. Liikuntovyöhykkeissä ja liuskefragmenttien yhteydessä kiisuainesta on kasaantunut runsaaksi pirotteeksi tai lähes kompaktiksi magneettikiisuesiintymäksi tavallisesti myös grafiitti seuralaisenaan, mutta vaikka kiven totaalinikkelipitoisuus saattaa olla näytekappaleessa 0,5-1 %, niin sulfidifaasin nikkelipitoisuus jää siitä huolimatta 1-2 % :in ja yleensä aina alle l,5 %. Kiven nikkelipitoisuus ei siis ole nykyisillä hyödyntämismenetelmillä talteen otettavissa. Jos hydrometallurgia joskus tuo uusia mahdollisuuksia, tällaisiin aiheisiin voidaan palata toiselta pohjalta. Salmenkylän muodostuma näyttää kairauslävistysten perusteella varsin plagioklaasivaltaiselta eli anortosiittiselta gabrolta, vaikka siinä on selvästi noriittisiakin osia. Kun kuitenkin anortosiitteja on pidetty

18 nikkelin esiintymisen kannalta vähemmän lupaavina, voidaan todeta, että Salmenkylän laajan gabroesiintymän tutkimukset ovat vahvistaneet tätä käsitystä. Kun kuitenkin Seppo Elo on "Kangasniemen Salmenkylän gabromuodostuman gravimetrinen tutkimus" -raportissaan todennut, että Salmenkylän gabromuodostuman tilavuus on suurempi kuin 7 km 3, niin tämä arviointi antaa kuvan siitä avaruudellisesti laajasta muodostumasta, jonka yhteydestä suuren emäksisen magman mukanaan tuomaa mahdollista nikkelipitoisuutta tulisi etsiä. Nyt suoritetussa esiintymän maanpinnan lähellä olevan osan tutkimuksessa ei saatu todellisia viitteitä nikkelimalmiutumista, eikä ole syytä olettaa,'että niitä tässä tasossa olisi helposti löydettävissä. Kuitenkin muutama oliviinipitoinen kallionäyte läheltä Emäpajun rantaa antoi toiveita siitä, että Salmenkylän gabroesiintymässä olisi löydettävissä myös differentioitunut osa. Ilmeisesti oliviinigabronäytteitä on pidettävä muodostuman yläosaan joutuneista murskaleista peräisin olevina. Ne saattavat siis indikoida muodostuman koostumusta "jossakin syvyyksissä", mutta sen tutkimiseen tämän ohjelman puitteissa ei ole ollut mahdollisuuksia. Sen sijaan Seppo Elon edellämainitussa raportissa esittämä toteamus : "Lounaaseen Salmenkylän gabron aiheuttamasta painovoimamaksimista Bougue-anomalia jälleen nousee. Mielessä käväisee ajatus, että Salmenkylän gabro on erkauma laajemmasta pinnanalaisesta emäksisestä muodostumasta, joka aiheuttaisi mainitun painovoiman kasvun." ansaitsee jatkossakin huomiota, jos muodostuman geologista-luonnetta halutaan selvittää. Muutamat hajahavainnot sulkeuman tai murskaleen luonteisista oliviinipitoisen gabron osueista laajan Salmenkylän noriittianortosiittigabaron sisällä saattavat todistaa, että oliviinipitoinen, korkeamman ', tiheyden omaava kivilaji on jossakin syvemmällä tai sivussa magman tulosuunnassa

19 ja pienialaiset paljastumahavainnot vain indikoivat sitä. Kenties sieltä voisi löytyö suuren emäksisen intruusion mukana tullut nikkelipitoisuuskin, jos sitä yleensä on ollut. Ainakin siinä osassa olettaisi kiven magnesium-pitoisuuden kohoavan ja Si0 2 -pitoisuuden alenevan ympäristöstään. Vastaavasti nikkelin esiintymisen suhteen Salmenkylän gabron korkea rautapitoisuus on ristiriidassa todellisen nikkelimalmin normaalin geokemian kanssa. Nikkelimalmia tuskin siis tavataan muodostaman nykyisestä kulutustasosta, eikä sitä myöskään syvältä voida toistaiseksi etsiä. 4) Laitialan - Levän pyrokseniittia voidaan pitää suhteellisen rajoitetun paljastuma-aineiston perusteella todella pyrokseenirikkaana peridotiittina tai metaperidotiittina, jonka rautapitoisuus on huomattavan korkea ja näkyy jo ohuthieissä pyrokseenin värissä. Esiintymä on oletettavasti suhteellisen pieni niin geofysikaalisen tulkinnan kuin kalliohavaintojen perusteella. Sen yhteydessä tavattu vähäinen kiisupirote on pääasiassa magneettikiisua ja vain vähäisiä määriä liekkipentlandiittia esiintyy paikoin sen yhteydessä. Sulfidifaasin nikkelipitoisuus jää 0,5-1,5 % alueelle kuten rautarikkaissa peridotiiteissa on tavallista. Kansannäytteenä tulleista kivistä on määrätty Levän pyrokseniitista 0,1-0,4 % :n nikkelipitoisuuksia, mutta ilmeisesti ne ovat peräisin liekkipentlandiitista, jonka rikastamiseen nykyisillä keinoilla ei ole mahdollisuutta. Tämä intruusiotyyppi ei siis karttalehden 3213 alueella ole nikkelin suhteen merkityksellinen. 5) Ohensalon pyrokseenigabroesiintymä todettiin tutkimusten yhteydessä pääosaltaan gabrobreksiaksi, jonka yhtenäisempiä pyrokseenigabro-osueita'oy Malminetsijä Ab on aikanaan lävistänyt kairauksia, mutta varsinaista nikkelimalmiksi luokiteltavaa sulfidirikastumaa ei ole tavattu. Muodostumassa on paikoin kohtalainen magneettikiisu-kuparikiisupirote, mutta kivilaji on rautarikasta

20 pyrokseenigabroa tai leukogabroa, jonka kuparipitoisuus nousee paikoin 0,5 % :n tienoille ja nikkelipitoisuus jää alle 1,5 % :n, vaikka joissakin kapeissa, juonimaisissa sulfidikasautumissa on saatu aikaisemmin (Outokumpu Oy ja Oy Malminetsijä Ab) yli 1 % :n totaalisia nikkelipitoisuuksia. Nyt suoritetun tutkimuksen yhteydessä ei tavattu ainoatakaan esiintymää alueelta, jossa sulfidifaasin nikkelipitoisuus olisi noussut yli 2 % :n ja pentlandiitti olisi esiintynyt selvästi omina, rikastettavissa olevina rakeina. Tästä syystä Ohesalon muodostuman tutkiminen nikkelin etsintämielessä lopetettiin ja Ossi Ikävalkon laatima raportti (liitteenä) kuvaa hyvin lopullista käsitystä Ohensalon gabromuodostumasta ja sen nikkelipitoisen sulfidiaineksen luonteesta. Juva-Puula -projektin yhteydessä Kortesalmen nimellä mainittu kohde on tutkimuksissa saanut Istrualan tutkimuksen nimen. Siinä kartoitettiin litogeokemiallisella näytteenotolla laajahkoalainen gabroesiintymä, joka on hyvin repaleinen ja epähomogeeninen sisältäen runsaasti grafiittipitoisia osueita ilmeisen kattoliuskeen jäänteitä. Liikuntovyöhykkeissä hajallaan pirotteena ja läiskinä esiintyvä kiisuaines on konsentroitunut lähes kompakteiksi kiisujuoniksi, jotka sisältävät paikoin jopa 1 % nikkeliä, mutta sulfidifaasin nikkelipitoisuus on varsin alhainen, yleensä alle 1,5 %. Pentlandiitti esiintyy lähes yksinomaan liekkipentlandiittina ja erilliset pentlandiittirakeet ovat harvinaisia. Kiven rautapitoisuus on myös korkea samoinkuin SiO 2 -pitoisuus, eikä,istrualan gabromuodostuman kivilajit indikoi lupaavia nikkkelimalmiutumia. 7) Kutemajärven gabromuodostuma on osittain varsin hyvin säilynyttä, suhteellisen hi"orakeista pyrokseenigabroa, joka reunoiltaan on vahvasti breksioitunut. Kuitenkaan sen alueelta ei tavattu ainoatakaan huomionarvoista kiisurikastumaa. Paljastumat olivat lähes

21 kiisuttomia ja siitä syystä kivilaji soveltunee paremmin rakennuskiveksi kuin siitä olisi toivoa löytää nikkelin rikastumia. 8) Ihastjärven gabron huomattava nikkelipitoisuus rakennuksen perustuksessa näytti aiheen selvityksen yhteydessä rajoittuvan kapeaan tektooniseen rakenteeseen, missä kiisuaines esiintyy juonimaisesti liikuntorakenteessa. Itse gabro on suhteellisen rautarikas ja sulfidifaasin nikkelipitoisuuskin on alle käyttökelpoisen nikkelimalmin, joskin pentlandiitti esiintyy kiisunäytteissä sekä omina rakeina että liekkimäisesti. Kun lisäksi "juonella" ei näyttänyt olevan jatkuvuutta, ai-' heen enemmistä tutkimuksista luovuttiin. Siihen ei myöskään kaivoslain mukaan olisi ollut edellytyksiä asutuksen läheisyyden vuoksi. 9) Pyhäjärven useiden emäksisten intruusioiden geologiset ja geofysikaaliset selvitykset on käsitelty erillisessä raportissa, jossa on koottu se tieto, mitä karttalehden :sta harvapistegravimetrisesta anomaliasta on tutkimusten yhteydessä saatu selville. Paljastuma- ja lohkarehavaintokortit ja päätyypit kivilajeista näytteinä ovat varastoituna ja kortistoituna Lopen varastolla. 10) Korpijärvi - Mietiäinen-nikkelimalmiutuma liittyy karttalehdellä 3142 suhteellisen kapeisiin ultramafiittipatjoihin, jotka ovat voimakkaasti tektonisoituneet ja siinä yhteydessä korkea nikkelipitoisuus on konsentroitunut kapeaan, juonimaiseen vyöhykkeeseen, jolla kuitenkaan ei ole tutkimusten yhteydessä todettu olevan jatkeita ja dimensioita. Kiisuosueessa pentlandiitti esiintyy runsaana ja omina rakeina, mistä johtuen sulfidifaasin nikkelipitoisuus on varsin korkea. Kuitenkin esiintymän pienuus jättää sen taloudellisen merkityksen olemattomaksi.

22 vastaavanlaisia oliviinipitoisia ultramafiittiesiintymiä tavattiin karttalehden 3142 alueella muitakin ja niiden geologinen selvittäminen tapahtui alueen harvapistegravimetristen anomalioiden tulkinnan yhteydessä nappinäytteitä kallion pinnasta ottaen. Tästä selvitystyöstä on erillinen yhteenveto laadittu karttalehden 3142 harvapistegravimetristen anomalioiden tulkintatuloksista. Tutkimuksen yhteydessä vahvistui käsitys siitä, että karttalehden 3142 ultramafiitit ovat yleensä kapeita patjoja, joiden massa on vähäinen ja sulfidiaineksen määräkin on siitä syystä pieni, vaikka se jossakin voimakkaassa liikuntorakenteessa esiintyy lähes kompaktina. Korpijärven Kätkytsaaren nikkelimalmiutuma liittyy lähes NW-SE -suuntaiseen liikuntorakenteeseen, jota voi seurata Kätkytsaaresta kaakkoon Korpijärven etelärannalle ja luoteeseen aina Toivakan Viisarinmäkeen saakka, missä se on nähtävissä gabromuodostumassa. Tästä on muodostunut selvitystyön yhteydessä olettamus, että karttalehdellä 3142 ultramafinen magma on purkautunut pintaan saakka muodostaen ultramafiitteja, mutta sen pohjoispuolella nykyinen kulutustaso edustaa syvempää leikkausta maan pintaosasta niin, että emäksinen ja ultraemäksinen magma on muodostanut siellä syväkivityyppisiä kivilajeja, peridotiitteja ja gabroja. Tätä on pidettävä ainakin tilastollisesti tarkasteltaessa todennäköisenä. Samoin karttalehdellä 3214 on nähtävissä selvä leikkaustasoero Kokonkylän vulkaniittikivilajikompleksiin, josta Ossi Ikävalko on tehnyt pro gradu -työnsä, sekä sen itäpuolella olevan kivilajikompleksin Ylimmäisenjärvi-, Venetekemä-, Pyhäjärvi-blokin välillä, missä emäksiset ja ultraemäksiset kivilajit 'ovat yleensä syväkivilajeja. Toisaalta satelliittikuvat ja Raetsu-aineisto osoittavat, että todennäköisesti lohkomurtumat ovat nostaneet viimemainitun blokin ylöspäin niin, että Venetekemä-lohkossa oliviiniserpentiiniperidotiitit ovat ikäänkuin jatkona Kokonkylän alueen ultramafiiteille ja niiden jonolle, mutta huomattavasti syvemmältä leikattuna.

23 9 Juva-Puula-projektin alkajaisiksi tehty Ni-pitoisten malmiaiheiden ja kivilajiesiintymien luokittelu antoi käsityksen mukaan hyvän lähtökohdan tutkimuksen käytännön suoritukselle. Sitä on voitu tutkimuksen edistyessä myös jonkin verran tarkistaa. Kuitenkin se antanee kokonaisuutena laajemminkin kuvaa nikkelin esiintymisestä eri tavoin syntyneissä kivilajeissa Juva-Puula-projektin alueella. Ultraemäksiset ja emäksiset vulkaniitit ja syväkivet on ohjelman yhteydessä haettu harvapistegravimetrauksen avulla ja niiden luonne on selvitetty litogeokemiallisella ja geologisella nappinäytetutkimuksella. Samalla on todettu näiden esiintymien primäärisyydessä suuria eroja samalla alueella ja vastaavasti myös nikkelipitoisuus korreloituu kivilajiympäristön muuttumisasteeseen ja geokemiaan. Kun tähän geofysikaalisten, geokemiallisten ja geologisten faktojen rinnan tarkasteluun yhdistetään vielä matalalentomittausten ja Raetsu-projektin antamien tulosten tulkinta, on kaikki edellytykset löytää Juva-Puula-projektin antamien viitteiden perusteella alueelta vielä uusia tutkimuksenarvoisia nikkelimalmiaiheita. Käsitykseni mukaan siihen tarkasteluun on välttämätöntä saada myös alueen tektoniikan ja mahdollisten lohkomurtumien malli, koska nyt suoritetun selvityksen mukaan nikkelikriittisimmät esiintymät näyttävät liittyvän ikäänkuin jonossa todettuihin ja oletettuihin murtumavyöhykkeisiin. M a 1 m i e n h y ö d y n t a m i s m a h d o 1 1 i- s u u k s i i n p e r u s t u v a t u t k i m u s- k o h t e i d e n m a 1 m i a i n e k s e n t a r- k a s t e l u Malmiutumatyyppien luokittelu karttalehtien 3142, 3213 ja 3214 alueilla suoritetuissa malmitutkimuksissa, jotka kohdistuivat ultraemäksisissä tai emäksisissä kivilajeissa esiintyviin Ni-pitoisiin malmiai]leisiin, voisi olla malmiaineksen esiintymistavan mukaan tutkimuksen päättyessä esimerkiksi seuraava :

24 1. Sulfidifaasissa nikkeli esiintyy kokonaan tai lähes kokonaan omina pentlandiittirakeina ja on helposti rikastettavissa. Sulfidifaasin nikkelipitoisuus on korkea, mineraalikoostumus ultraemäksinen (Si0 2 alhainen, MgO korkea, komatiitit ja muuttumattomat oliviini-pyrokseeniperidotiitit kuuluvat alueella tähän ryhmään, muuttumisprosessi tuo mukaan myös oksideja ja sulfidifaasin Ni-pitoisuus alenee). Korpijärven Kätkytsaari on esimerkki metamorfoosissa uuteen ympäristöön sijoittuneesta Ni-pitoisesta sulfidisulasta, sulfidifaasissa yli 10 % Ni. Venetekemä edustaa lähes samaa sulfidifaasin nikkelipitoisuutta (8-10 %), mutta on selv.sti syväkivityyppiseen isäntäkiveen liittyvä malmiutuma, oliviini -pyrokseeni-serpentiiniperidotiittinen kivilajiympäristö. 2. Nikkelipitoista sulfidiainesta esiintyy metaperidotiiteissa ja metagabroissa siten, että osa pentlandiitista on omina rakeina ja osa suotautumia, joita ei saada niiden hienorakeisuuden vuoksi rikastumaan. Magma on ollut myös Si02-rikkaampi, MgO kuitenkin suhteellisen korkea, mutta myös oksidisia malmimineraaleja ja kiillemineraaleja esiintyy. Omina rakeina esiintyvän pentlandiitin määrästä riippuu, voiko muodostumista löytyä taloudellisesti merkityksellistä ja rikastuskelpoista nikkelimalmia. Osa Pyhäjärven Ni-aiheista kuuluu tähän ryhmään, mutta osa on sulfidien esiintymisestä huolimatta täysin malmiksi kelpaamattomia sulfidifaasin alhaisen nikkelipitoisuuden vuoksi. 3. Metaperidoti iteissa ja metagabroissa esiintyy runsaasti tai vähäisenä pirotteena magneettikiisua ja siinä pentlandiittisuotautumia. Ne eivät ole rikastettavissa eikä nikkelipitoisuudella ole käytännön merkitystä, vaikka se joskus kohoaa yli l :n prosentin pitoisuuden. Tyyppiin kuuluu myös magnetiitti-ilmeniittipirotetta sekä edellisiä korkeampi rautapitoisuus ja magneettisuus. Petäinen,

25 Istruala, Salmenkylä, Outiset ym. lienevät tätä tyyppiä. Metagabron koostumus voi olla sv-gb tai pyr-gb, jopa noriitti, mutta muuttuminen on selvä. 4. Emäksisessä tai ultraemäksisessä kivilajissa on runsaasti oksidisia malmimineraaleja, MAGK ja/tai SKII vähän tai paljon, mutta PENT ei lainkaan, ei edes suotautumina. Vain poikkeustapauksessa arvometalleja tavataan (Cu, Zn, W), mutta ei nikkeliä. Kivilaji on lähinnä jo diopsidi- tai tremoliitti-aktinoliittikarsi, josta mahdollinen nikkeli on muuttumisessa luistanut pois. Raskaamman kiven aiheuttama gravimetrinen anomalia on silti jäljellä. A.J. Laitakari

26

27

28

29

30

31

32

33

34

35

36

37

38

39

40

41

42

43