GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS M19/4611/-90/3/10 Kuusamo Iso-Rehvi Erkki Vanhanen

Transkriptio

1 GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS M19/4611/-90/3/10 Kuusamo Iso-Rehvi Erkki Vanhanen KUUSAMON ISO-REHVIN KULTAESIINTYMÄN MALMITUTKIMUKSET VUOSINA

2 2 YHTEENVETO Kuusamon Iso-Rehvin Au-esiintymä löytyi geofysikaalisten maanpintamittausten antaman heikon sähköisen ja magneettisen viitteen perusteella keväällä Esiintymä sijaitsee noin 30 km Kuusamon kirkonkylästä pohjoiseen, kaksi kilometriä valtakunnallisesta viitostiestä länteen. Esiintymän kohdalla maasto on osaksi vetelää suota ja osaksi kumpuilevia moreenimaita. Irtomaiden paksuus esiintymän päällä vaihtelee 7-15 m. Lähin kalliopaljastuma on noin 300 m:n päässä. Slingram- ja magneettisten mittausten lisäksi esiintymällä on suoritettu VLF-R- ja IP-mittauksia ennen kairauksen aloittamista ja osin kairauksien aikana. Geologiset havainnot perustuvat kairauksista saatuihin syväkairausnäytteisiin. Esiintymään ja sen lähi ympäristöön on kairattu yhteensä 8 syväkairausreikää, yhteensä 973,60 m. Suoritettu kairaus ei riitä antamaan luotettavaa kuvaa esiintymän malmimääristä, mutta kiisuuntunut ja kullan suhteen rikastunut vyöhyke on ainakin 100 m pitkä ja leveimmillään 50 m. Syvyyssuunnassa kultapitoinen vyöhyke jatkuu vielä 70 m:n syvyydessä. Suuntaa-antavan arvion mukaan esiintymä saattaisi sisältää nykyisen kairaustiedon perusteella noin tn malmia, jonka kultapitoisuus on 4 g/t. Koboltti- ja kultapitoisuudet jäävät merkityksettömän alhaisiksi. Esiintymä sijoittuu hydrotermisesti muuttuneisiin kiviin. Merkittävimpiä muuttumisia ovat kloriittiutuminen, amfiboliutuminen, karbonaattiutuminen ja kvartsiutuminen sekä vähäisemmässä määrin biotiittiutuminen. Vastaavia hydrotermisiä isäntäkiviä ovat kloriittikarbonaatti-, kloriittiamfibolikarbonaatti- ja kvartsialbiittikarbonaattikivet. Iso-Rehvin esiintymää ei ole läheskään lopullisesti tutkittu. Tutkimuksissa on paikannettu kultapitoinen vyöhyke, josta on mahdollista löytää ekonomisia kultamalmeja sekä etelä- että pohjoispuolelta kairattua aluetta tai jopa sen sisältä.

3 3 SISÄLLYS 1. JOHDANTO 4 2. TUTKIMUSTEN TAUSTA 6 3. TUTKIMUKSET Geofysikaaliset tutkimukset Kairaukset ja tutkimuskaivannot Kemialliset analyysit Petrografiset tutkimukset Muut tutkimukset 8 4. GEOLOGIA Au-esiintymän lähiympäristön geologia Au-esiintymän geologia Kloriittiamfibolikarbonaattikivi Kloriittikarbonaattikivi MALMIUTUNUT VYÖHYKE AIHEEN ARVIOINTI 14 RAPORTTI- JA KIRJALLISUUSVIITTEET 16 LIITTEET 17 LIITTYY 17

4 4 1. JOHDANTO Iso-Rehvin Au-esiintymä sijaitsee Kuusamon kunnassa karttalehdellä (1:20 000) D (kuva 1). Sijaintipaikka on Rukatunturin hiihtokeskuksesta 6 km luoteeseen. Mustosenvaaraan menevä maantie no on yhden kilometrin päässä etelässä. Tiellä on suora yhteys valtatielle no. 5, joka kulkee kahden kilometrin päässä esiintymän itäpuolella. Kesäaikaan paras kulkuyhteys esiintymälle on viitostieltä itä-länsisuuntaisia drumliiniselänteitä pitkin. Morfologisesti alue on loivapiirteistä koostuen drumliini- ja moreenikumpareista sekä näitä ympäröivistä pienialaisista soista. Maapeitteiden paksuudet vaihtelevat yleensä 5-15 m. Esiintymän eteläosa sijoittuu Iso-Rehvilammin pohjoisrannalla olevan drumliinin alle, missä moreenipeitteen paksuus on 15 m. Pohjoisosaa peittää vetelä suo, jonka kohdalla irtomaiden paksuus on noin 7 m. GTK:n malmitutkimusten tuloksena Iso-Rehviä ympäröivältä alueelta on löydetty myös muita malmiesiintymiä. Meurastuksenahon esiintymä sijaitsee 1,5 km:n päässä etelässä ja Sivakkaharjun esiintymä 3 km:n päässä lounaassa. Tässä raportissa käsitellään valtausalueella Iso-Rehvi 1, kaiv. rek. N:o 4442, sijaitsevaa kultapitoista esiintymää.

5

6 6 2. TUTKIMUSTEN TAUSTA Iso-Rehvin alue kuuluu Kuusamon liuskealueen malmipotentiaaliseen vyöhykkeeseen, jota GTK:n malmiosasto on tutkinut vuodesta 1983 lähtien. Malmitutkimuksissa on geofysikaalisilla mittauksilla ollut hyvin keskeinen asema. Niinpä Iso-Rehvinkin alue kuuluu osaan laaja-alaista geofysikaalista maanpintamittausaluetta, jossa GTK on suorittanut systemaattiset slingram- ja magneettiset mittaukset. Iso-Rehvin esiintymän kohdalla ilmeni näissä mittauksissa heikko sähköinen ja magneettinen anomalia (-4 % Re ja - 2 % Im, 500 magneettinen). Ennen syväkairausten aloittamista varmistetiin VLF-R-maastomittauksin, että anomalia aiheutuu sulfideista. Matalalentomittauksissa esiintymä ei ole aiheuttanut anomalioita. Kesällä 1988 esiintymä tutkittiin kairaamalla. 3. TUTKIMUKSET 3.1. Geofysikaaliset tutkimukset Paksujen maapeitteiden takia kairausta ohjaavat tutkimukset perustuivat pääosin geofysikaalisiin mittauksiin. Em. slingram- ja magneettisten mittausten lisäksi alueella on suoritettu VLF-R-mittaukset 0,28 km 2 :n ja IP-mittaukset 0,35 km 2 :n alueella. Kaikissa mittauksissa mittaussuunta on itä-läntinen. Mittauslinjojen väli oli 50 m. Malmiesiintymän kohdalla VLF-R-mittauksien linjaväli on 25 metriä 140 x 200 m 2 :n suuruisella alueella. Mittauspisteiden väli oli 20 m lukuunottamatta VLF-R- mittauksia, joissa pisteväli oli l0 m. Kairanrei'istä on luodattu suskeptibiliteetti, ominaisvastus ja radioaktiivisuus.

7 Kairaukset ja tutkimuskaivannot Esiintymään on kairattu yhteensä 7 syväkairausreikää, yhteispituudeltaan 875,10 m. Yksi reikä (R375, 98,50 m) on kairattu Iso-Rehvilammin eteläpuolelle, 0,5 km varsinaisesta Iso-Rehvi esiintymästä etelälounaaseen. Tätä kohdetta on kutsuttu nimellä Iso-Rehvi II. Kaikki reiät on kairattu tankokoolla T-56. Maapeitteen paksuus vaihtelee 7-15 m. Kairaussuunta on 90º ja kairauskulma 45º. Syvin reikä (R366) on 188,70 m. Reikiin on jätetty suojaputket, mutta osa rei'istä on putkien nostovaiheessa tukkeutunut. Paksujen maapeitteiden vuoksi esiintymän kohdalle ei ole kaivettu tutkimusojia. Sen sijaan esiintymästä 300 m pohjoiseen kaivettiin alueella olevaan IP-anomaliaan kolme tutkimusojaa itä-länsisuunnassa 50 m:n välein. Ojien pituudet vaihtelivat m. Ojista tavoitettiinkin kallio, vaikkakaan ei koko matkalta. Lisäksi kahdesta eri kohdasta esiintymän koillis- ja pohjoispuolelta kalliota yritettiin myös tavoittaa. Maapeitteet olivat kuitenkin liian paksuja Kemialliset analyysit Kemialliset analyysit ovat kaikki kairasydännäytteiden malmianalyysejä. GTK:n Pohjois-Suomen kemian laboratoriossa on grafiittiuuni AAS:llä määritetty 20 g:n punnitusta käyttäen Au ja Te 232:sta näytteestä. Perusmetallimääritykset (Cu, Co, Ni, Zn, Pb, Ag ja Mo) on tehty reikää R366 lukuunottamatta GTK:n Otaniemen kemian laboratoriossa. Määrityksiä on tehty kaikkiaan 154:stä näytteestä. Reiän R366 perusmetallimääritykset (69 näytettä) on tehty GTK:n Pohjois-Suomen kemian laboratoriossa.

8 8 Analysoitujen kairasydän pätkien pituudet vaihtelivat 0,45-3 m. Tavallisin analyysipituus oli 1 m Petrografiset tutkimukset Kairasydämistä on tehty 75 kiillotettua ohuthiettä GTK:n hielaboratoriossa Rovaniemellä. Allekirjoittanut on tehnyt alustavat petrografiset ja malmimineralogiset tutkimukset Rovaniemellä Muut tutkimukset GTK:n Otaniemen mikroanalysaattorin EDS-laitteistolla on tehty kvalitatiivisia malmimineraalimäärityksiä seitsemästä kiillotetusta ohuthieestä. 4. GEOLOGIA 4.1. Au-esiintymän lähiympäristön geologia Iso-Rehvin esiintymä sijaitsee ns. Käylä-Konttiahoantikliinin keskiosassa (kuva 2). Stratigrafiassa esiintymä sijoittuu Silvennoisen (1972) kuvaaman serisiittikvartsiittimuodostuman ja silttikivimuodostuman kontaktivyöhykkeeseen, josta tavataan epäyhtenäisenä emäksistä vulkaniittia. Yksityiskohtaista geologista kuvaa lähiympäristön geologiasta on vaikea saada, sillä lähes kaikki geologinen tieto kahta kalliopaljastumaa lukuunottamatta perustuu kairaukseen. Serisiittikvartsiittimuodostuman kiviä edustavat biotiittiserisiittiliuske ja kvartsiitti (liite 1), joka lienee välikerroksena edellisessä kivessä Vihreäkivi (liite 1) edustaa rakenteensa perusteella vihreäkivi II:sta. Se sijoittuu biotiittiserisiittiliuskeen ja kvartsialbiittikarbonaattikiven väliin, joista jälkimmäinen edustaa silttikivimuodostuman kiviä. Vihreäkivi ei kuitenkaan ole yhtenäinen, sillä kivet

9 9 Kuva 2. Kuusamon liuskealueen keskiosien geologinen kartta. Yksinkertaistettu Silvennoinen et al. (1980) mukaan.

10 10 näyttävät muodostavat Au-Co-esiintymän kohdalla synformirakenteen, jonka itäreunasta vihreäkivi puuttuu (liite 1). Iso-Rehvin esiintymä sijoittuu stratigrafisesti samaan asemaan Sivakkaharjun ja Meurastuksenahon esiintymien kanssa. Näiden esiintymien yhteydessä Vanhanen (1988b, 1989) on antanut vastaavista vihreäkivistä, kvartsialbiittikarbonaattikivistä ja biotiittiserisiittiliuskeista petrografisen kuvauksen, joten siihen ei tässä yhteydessä tarkemmin puututa Au-esiintymän geologia Kaikki edellä mainitut kivet ovat hyvin voimakkaasti hydrotermisesti muuttuneet. Muuttumatonta, täysin "tervettä" kiveä ei ole kairauksilla tavattu. Hydroterminen muuttuminen on hyvin samankaltaista kuin Vanhasen (1989) Meurastuksenahon esiintymästä kuvaama. Eroavaisuuksiakin kuitenkin on, sillä Iso-Rehvin esiintymästä puuttuu granaattiutuminen ja serisiittiytyminen kokonaan. Tältä osin muuttuminen on jäänyt "kesken". Seikalla on vaikutusta myös kultamalmin muodostukseen. Laaja-alaisin hydroterminen muuttuminen on kloriittiutuminen, joka on lyönyt leimansa kaikkiin alueen kiviin. Karbonaattiutuminen ja amfiboliutuminen ovat kloriittiutumisen jälkeen merkittävimpiä muuttumisen muotoja. Em. muuttumisen seurauksena on syntynyt kloriittikarbonaatti- ja kloriittiamfibolikarbonaattikiviä (liite 1). Kvartsiutuminen on myös merkittävä hydrotermisen muuttumisen muoto Iso-Rehvin esiintymässä. Voimakkaimmillaan se näkyy kvartsialbiittikarbonaattikivessä, jonka sisältämä kvartsi on lähes kokonaan myöhäisestä kvartsiutumisesta peräisin. Kairasydänlävistyksissä voidaan tavata massiivisia, melkein pelkästä kvartsista koostuvia osueita,

11 11 jotka sisältävät hienorakeista pirotteista rikkikiisua. Näihin ei kuitenkaan liity Au-pitoisuuksia. Kvartsin osuus on suuri myös myöhäisimmissä kvartsikarbonaattijuonissa, joita myös kauttaaltaan esiintyy Kloriittiamfibolikarbonaattikivi Kloriittiamfibolikarbonaattikivi koostuu kloriitista, amfibolista, karbonaatista ja kvartsista. Joskus kivestä tavataan melko runsaasti epidoottia, jonka ydin koostuu allaniitista. Amfiboli sekä myös epidootti esiintyvät useimmiten porfyroblastisesti (1-10 mm) kloriittikvartsimatriksissa. Optisten ominaisuuksien perusteella amfiboli on lähinnä sarvivälkettä. Joskus tavataan myös väritöntä amfibolia. Tämä kivi on täysin hydroterminen jopa niin, että monesti on hyvin vaikea erottaa mikä kivi on muuttunut. Usein kivestä tavataan breksiakappaleina hienorakeista albiittikiveä. Kiven karbonaattiutuminen on tapahtunut amfiboliutumisen ja kloriittiutumisen jälkeen. Karbonaatti esiintyy yhdessä kvartsin kanssa enimmäkseen 2-20 cm:n levyisinä juonina. Kivi on vaihtelevasti kiisuuntunut. Tavallisin sulfidimineraali on rikkikiisu. Magneettikiisua tavataan myös kiisurikkaimmissa osissa. Kuparikiisua esiintyy kohtalaisesti. Em. kiisuja tavataan, paikoin runsaastikin myös karbonaattijuonista.

12 Kloriittikarbonaattikivi Tämä kivi edustaa voimakasta kloriittiutumisvaihetta Iso-Rehvin esiintymässä. Kloriittiutuminen on tapahtunut amfiboliutumisen jälkeen. Prosessi on ollut hyvin laaja-alainen. Kloriittiutumatonta kiveä tuskin löytyy kairasydämistä. Mineraalikoostumus on lähes sama kuin edellisellä kivellä. Amfiboli puuttuu tai sen määrä on hyvin vähäinen. Lisäksi kivessä on paikoin melko runsaasti biotiittia, joka edustaa esiintymän heikosti kehittynyttä kalimetasomatoosivaihetta. Vaihtelevasti saattaa esiintyä myös talkkia. Suurin osa biotiittiutumisesta ja talkkiutuminen kokonaan ovat tapahtuneet kloriittiutumisen jälkeen. Kloriittiutumisen intensiivisyys vaihtelee. Monesti isäntäkivi on selvästi nähtävissä. Toisinaan muuttunutta kiveä on mahdoton mikroskooppisesti tunnistaa. Kloriittiutuminen on synnyttänyt nuorta albiittiutumista albiittikivissä todennäköisesti prosessilla, jota Pankka (1989a) on kuvannut. Tässä prosessissa syntynyt albiitti on punertavaa ja anomaalisesti radioaktiivista. Karbonaattiutuminen ja sulfidoituminen on samanlaista kuin edellisessä kivessäkin. Täysin sulfideista vapaita kloriittikiviä esiintyy kuitenkin paikoin melko laajaalaisestikin. 5. MALMIUTUNUT VYÖHYKE Iso-Rehvin esiintymän kairaustiheys on riittämätön antamaan luotettavaa kuvaa esiintymän kultasisällöstä. Lisäksi kairanreikien kultapitoisuudet ovat hyvin hajallaan eikä pitkiä yhtenäisiä lävistyksiä esiinny. Parhaat kultapitoisuudet liittyvät kairanreikiin R360, R362, R363 ja R366 (liite 1). Muissa rei'issä tavatut pitoisuudet ovat ainoastaan anomaalisia. Myös sulfidipitoisuudet ovat korkeimmat mainituissa rei'issä.

13 13 Korkeimmat kultapitoisuudet ovat reiässä R366, missä paras pitoisuus on 16 ppm/2 m. Seuraavaksi paras pitoisuus on 14 ppm/1 m. Nämä ovat kuitenkin 32 reikämetrin päässä toisistaan. Loput reiän kultapitoisuuksista jäävät alle 2 ppm:n. Samoin jäävät reikien R360, R362 ja R363 Au-pitoisuudet lukuunottamatta pitoisuuksia: 2,6 ppm/2,2 m ja 4,5 ppm/0,45 m reiässä R362 sekä 5,4 pmm/1 m ja 3,4 ppm/1 m reiässä R363. Hyvin karkean arvion mukaan Iso-Rehvin esiintymän Aupitoisesta vyöhykkeessä (liite 1) olisi mahdollisesti t Au-malmia, jonka pitoisuus on 4 g/t. Tällöin "malmilaatan" on oletettu ulottuvan pintaan 70 m:n syvyydestä. Laatan paksuus on oletettu 2 m:ksi ja pituus 100 m:ksi. Esiintymän kobolttipitoisuus jää alhaiseksi. Paras lävistys on reiässä R363, jossa Co-pitoisuus on 20 m:n matkalla 1000 ppm. Muissa rei'issä Co-pitoisuus jää muutamaa satunnaista pitoisuutta lukuunottamatta alle 500 ppm:n. Kuparipitoisuus on korkeampi kuin Co-pitoisuus. Kuitenkin Cu-pitoisuuskin jää hyvin alhaiseksi: lävistykset vaihtelevat ppm, vaikka yksittäiset pitoisuudet voivat kohota aina 4 %:iin. Kulta esiintyy metallisena silikaattimineraalien välitiloissa ja hiusraoissa sekä sulkeumina karbonaatissa. Kultarakeiden hopeapitoisuus on hyvin alhainen, reilusti alle yhden prosentin. Sulfidimineraaleja ovat magneetti- ja rikkikiisu sekä hyvin rautarikas kuparikiisu. Oksidisia mineraaleja ovat magnetiitti ja ilmeniitti. Jälkimmäinen on huomattavasti yleisempi, mikä selittää sen, ettei esiintymä ole kovin voimakkaasti magneettinen. Voimakkaimmin sulfidoituneet kivet tavataan reikien R360, R362, R363 ja R366 lävistyksistä. Pirotteista rikkikiisua tavataan kuitenkin kaikista alueelle kairatuista rei'istä.

14 14 6. AIHEEN ARVIOINTI Iso-Rehvin Au-esiintymän malmitutkimuksissa on osoitettu Au-pitoinen ja - potentiaalinen vyöhyke. Vaikuttaa kuitenkin, että kairatun alueen hydroterminen muuttuminen on "keskeytynyt" taloudellista Au-malminmuodostusta ajatellen. Kuusamon alueella korkeimmat Au-pitoisuudet liittyvät kalimetasomaattiseen vaiheeseen (Pankka 1989 a), josta ovat esimerkkeinä Juomasuon ja Sivakkaharjun serisiittiytyneet kivet (Pankka 1989a ja b, Vanhanen 1988b). Iso-Rehvin alueelta serisiittiytyneitä kiviä ei ole todettu. Voimakas sulfidien muodostus ei ole prosessissa kuitenkaan välttämätön, joten Iso-Rehvin alueen serisiittiytyneet vyöhykkeet ovat saattaneet jäädä geofysikaalisissa mittauksissa paikantamatta. Lisäksi IP-mittaustulokset ovat paksujen maapeitteiden ja mittauslaitteen heikon tehon vuoksi vajavaisia. Noin 300 m kairausalueesta pohjoiseen esiintyy kahdella mittauslinjalla selvä IP-anomalia. Kaivinkonekaivauksissa löydettiin rikkikiisua sisältäviä, voimakkaasti epidoottiutuneita kiviä sekä karbonaatti- ja sulfidirapaumaa vihreäkiven ja albiittikarbonaattikiven kontaktivyöhykkkeestä. Eteläpään reikä R365 on paikoin anomaalisesti radioaktiivinen ja kultapitoinen. Lisäksi punertavan albiitin määrä on korkea. Nämä ovat yleensä olleet positiivisia merkkejä ekonomisia Au-pitoisuuksia ajatellen, joten Au-potentiaalinen vyöhyke jatkuu myös etelään. Geologisesti on todennäköiseltä, että koko matka Iso-Rehvin ja Meurastuksenahon esiintymän välillä on hyvin Au-potentiaalinen. Tätä tukevat myös alueen pintamoreeninäytteenotossa todetut Au-anomaliat. GTK:n tämän hetkinen malminetsinnän kapasiteetti on kuitenkin riittämätön Iso-Rehvin alueen perusteelliseen selvittämiseen, koska Kuusamon alueella on myös muita lukuisia selvittämättömiä malmiaiheita. Senvuoksi tutkimukset Iso-Rehvin osalta on päätetty lopettaa tähän.

15 15 Ns. Iso-Rehvi II aihe on kairatulla reiällä (R375) selvitetty. Sähköinen johde aiheutuu ruhjeissa olevista elektrolyyteistä ja magneettinen anomalia tektonisesti pilkkoutuneesta albiittidiabaasista.

16 16 KIRJALLISUUS- JA RAPORTTIVIITTEET Pankka, H., 1989a: Epigeneettiset Au-Co-U-malmiesiintymät Kuusamon liuskealueella. Lisensiaattityö. Turun yliopiston geologian ja mineralogian laitos. Pankka, H. 1989b: Kuusamon Juomasuon Co-Au-esiintymän malmitutkimukset vuosina Raportti M19/4613/-89/1/10, Geologian tutkimuskeskus Otaniemi. Silvennoinen, A., On the stratigraphic and structural geology of the Rukatunturi area, northeastern Finland. Geol. Surv. Finland, Bull. 257, 48 p. Silvennoinen, A., Honkamo, M., Juopperi, H., Lehtonen, M., Mielikäinen, P., Perttunen, V. Rastas, P., Räsänen, J. ja Väänänen, J. 1980: Main features of the stratigraphy of North Finland. Teoksessa: Silvennoinen, A. (toim.): Jatulian geology in the eastern part of the Baltic Shield, Proceedings of a Finnish-Soviet Symposium held in Finland 21st - 26th August Vanhanen, E., 1988b: Kuusamon Sivakkaharjun kultaesiintymän malmitutkimukset vuosina Raportti M19/4613/-88/1/10, Geologian tutkimuskeskus Otaniemi. Vanhanen, E., 1989: Kuusamon Meurastuksenahon kobolttikultaesiintymän malmitutkimukset vuosina Raportti M19/4613/-89/1/10, Geologian tutkimuskeskus Otaniemi.

17 17 LIITTEET 1. Iso-Rehvin Au-esiintymän geologinen kartta 200 m m.p.y. (M11.7/4611/90/1). 2. Luettelo syväkairausrei'istä. LIITTYY (säilytetään GTK:n arkistossa) Geofysikaaliset kartat: Slingram: Q24,112/ D 17,18,22,23 Sähköinen kartta Q24,111/ D 17,18,22,23 Sähköinen kartta Q22,11/ D 17,18,22,23 Magneettinen kartta Q24,32/ /1988/1 VLF-R-kartta Q24,32/ /1988/2 VLF-R-kartta Q24,32/ /1988/3 VLF-R-kartta 28.4/ D/88/ IP-kartta Syväkairausraportit: M52.5/4611/-88/R360 M52.5/4611/-88/R362 - R367 M52.5/4611/-89/R375 Syväkairauksen analyysitulokset: M52.6/4611/-88/R360 M52.6/4611/-88/R362 - R367 Analyysitilausnumerot: , 39893, 39902, 39993, Syväkairausprofiilit: M52.7/4611/-88/R360 M52.7/4611/-88/R362 - R367 M52.7/4611/-89/R375 Geologiset havainnot: RIK

18

19