AITTONEVAN ZN-CU SULFIDIAIHEEN GEOKEMIALLISET JA POKA-KAIRAUS HAAPAVEDELLÄ

Transkriptio

1 GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS M19/2433/93/1/10 HAAPAVESI Aittoneva Esko Iisalo AITTONEVAN ZN-CU SULFIDIAIHEEN GEOKEMIALLISET JA POKA-KAIRAUS HAAPAVEDELLÄ TUTKIMUKSET

2 SISÄLLYSLUETTELO TUTKIMUSALUEEN SIJAINTI 1 TUTKIMUSTEN LÄHTÖKOHTA 1 TUTKIMUSMENETELMÄT 2 Geokemialliset tutkimukset 2 Geofysikaaliset kartat 2 Poka-kairaus 2 Malmianalyysit ja kairausprofiilit.. 3 TULOKSET 3 Geokemialliset kartat 3 Sinkki 3 Kupari Lyijy Rauta Hopea Kulta Poka- kairauksesta saadut tulokset.. Kohteen pääkivilajit.... Kvartsimaasälpäliuske.... Kiilleliuske.. Plagioklaasiporfyriitti.. Uraliittiporfyriitti Mineralisaatio YHTEENVETO KIRJALLISUUSLUETTELO LIITTEET

3 TUTKIMUSALUEEN SIJAINTI Tutkimusalue sijaitsee Keski-Pohjanmaalla Haapaveden kunnassa karttalehdellä B. Alueellisen geokemiallisen kartoituksen perusteella tutkimusalueen moreenissa on korkeita kuparipitoisuuksia, mikä johtuu alueen kuparipitoisista vulkaniiteista (kuva l). Kuva 1. Tutkimusalueen sijainti. Karttapohjana Cu-pitoisuuskartta alueellisen geokemiallisen kartoituksen (1 näyte/4 km 2 ) perusteella. TUTKIMUSTEN LÄHTÖKOHTA Vesiperän ja Ängesnevan Au-esiintymien löytymisen jälkeen ryhdyttiin tutkimaan samaan kivilajivyöhykkeeseen kuuluvia muodostumia, jotka jatkuivat luoteeseen karttalehden pohjoisreunalle. Alueen geokemiallisilla kartoilla esiintyvien kuparianomalioiden sekä geofysikaalisten karttojen perusteella valikoituihin kohteisiin tehtiin aluksi tunnustelevaa näytteenottoa iskuporakalustolla.

4 Pistevälinä käytettiin metrin ja linjavälinä metrin etäisyyksiä. Jo näytteenoton varhaisvaiheessa, joka toteutettiin vuonna 1987, todettiin Aittonevalla merkittäviä sinkki- ja kuparipitoisuuksia. Kulta ei ollut anomaalinen, minkä vuoksi aihetta ei käsitelty kiireellisenä. Alueen anomaalisiksi todettuihin aiheisiin tehtiin tarkistusnäytteenottoa, mikä Aittonevalla toteutettiin vuosina Kohde sijaitsee suoalueella eikä välittömässä läheisyydessä ole kalliopaljastumia. Lähimpien paljastumien kivilaji on kvartsimaasälpäliuske. Ängesnevan muodostumaa ja sen ympäristöä ovat aikaisemmin tutkineet Sipilä (1990), Iisalo (1987, 1989) ja Kojonen & (1991). al TUTKIMUSMENETELMÄT Geokemialliset tutkimukset Sen jälkeen kun Aittonevan kohde oli todettu anomaaliseksi, iskuporanäytteenottoa tihennettiin, kunnes saatiin käsitys anomalian kulkusuunnasta ja mittasuhteista. Näytteet otettiin Cobra- iskuporakalustolla moreenin pohjaosasta sekä heikosti rapautuneen kallion pinnasta. Alueelta otettiin kaikkiaan 466 näytettä. Kuopion laboratoriossa kallio- ja rapakallionäytteet jauhettiin, moreeninäytteet seulottiin, liuotettiin kuningasveteen ja analysoitiin AAS :llä seuraavat alkuaineet : Zn, Cu, Pb, Ni, Fe, Ag, As, Te, Co, ja Cr. Alkemia-ohjelmalla tulostettiin sinkin, kuparin, lyijyn, nikkelin, raudan, hopean ja kullan pitoisuuskartat ja listaukset. Geofysikaaliset kartat Geokemiallisen näyttenoton suunnittelu perustui suurelta osin matalalentoaineiston magneettiseen karttaan, jolla myös Vesiperän ja Ängesnevan Au- Cu- aiheet voidaan erottaa (karttaliite 1). Kairausvaiheessa olivat käytettävissä Gtk :n Kuopion aluetoimiston geofysiikan ryhmän tekemät maastamita tut sähköiset ja magneettiset kartat mittakaavassa 1 :4000. A Poka-kairaus Jotta olisi saatu varmistettua oliko lähes kilometrin mittaisen pirotemaisen sinkkivälke- kuparikiisu- magneettikiisuaiheen sisällä malmiluokan pitoisuuksia, päätettiin toteuttaa

5 3 pienimuotoinen Poka-kairaus, joka aloitettiin Aittonevalla syyskuussa Lokakuun puoliväliin mennessä kohteeseen kairattiin kolme profiilia, jotka käsittivät yhteensä 9 reikää. Reikien arvioitua suurempi lukumäärä johtui poikkeuksellisen kovasta ja rikkonaisesta kallioperästä, joka koostui pääasiassa tiiviistä kvartsimaasälpäliuskeesta. Reikien yhteispituus oli metriä. Kohteen keskellä kulkevan Zn- Cu-anomaalisen kiisuhorisontin ylitse kairattiin Poka-Lumikko- kairakoneella kolme itä-länsi suuntaista kairausprofiilia, joilla pyrittiin lävistämään sekä geokemiallinen että siihen liittyvä geofysikaalinen anomalia. Kairausprofiilien välinen etäisyys oli metriä. Magneettisten anomalioiden paikallistamiseen maastossa'käytettiin apuna Jalander- magnetometriä. Kohteen keskiosaan tehtiin reiät R438, R439, R440, R441, R442 ja R443 koordinaatin p suunnassa. Kohteen eteläosaan tehtiin reikä R444 koordinaatille p Kohteen pohjoisosaan tehtiin reiät R447 ja R448 koordinaatille p Kairaajat olivat Mauno Pennala ja Raimo Pennala. Malmianalyysit ja kairausprofiilien tulostus Malmianalyysejä tehtiin kairareikänäytteistä Kuopiossa ja ICP :llä Rovaniemellä marraskuussa Halkaistuista kairasydämistä otettiin analyysiin metrin pituisia näytteitä. Näytteitä otettiin noin viiden metrin välein kultapitoisuuden seuraamiseksi sekä silmämääräisesti kiisupitoisista osista. Alkuaineet Cu, Zn, Pb, Ni, Co, Cr, Fe, Mn, Mo ja Ag analysoitiin AAS :llä menetelmällä 511A, Au ja Te analysoitiin grafiittiuunilla menetelmällä 521U ja S Leco :lla menetelmällä 810L. Lisäksi ICP menetelmällä 511P analysoitiin seuraavat alkuaineet : Ag, Al, As, B, Ba, Ca, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, K, La, Li, Mg, Mn, Mo, Na, Ni, P, Pb, S, Sb, Sc, Si, Sr, Th, Ti, V, Y ja Zn. Kairareiät tulostettiin Kaira- ohjelmalla, jonka perusteella Anne Kousa tulosti kairausprofiilit karttakuviksi. TULOKSET Geokemialliset kartat Sinkki Näytteenottoalueella on toistakymmentä yli 1000 ppm :n sinkkipitoisuutta, jotka muodostavat luoteesta kaakkoon kulkevan voimakkaan anomalian (karttaliite 2). Maksimipitoisuus 9460

6 4 ppm mitattiin rapakallionäytteestä alueen keskiosaan sijoittuvasta pisteestä Anomalian kokonaispituus on 800 metriä leveyden vaihdellessa 10 metristä 30 metriin. Alkuainekartalla moreeninäytteet ja rapakallio-kallionäytteet on esitetty omilla symboleillaan. Pääosa anomaalisista pitoi suuksista mitattiin kallio- ja rapakallionäytteistä, joiden kivilaji oli yleensä lievästi rapautunut kvartsimaasälpäliuske. Näytteissä on näkyvissä sinkkivälke-, kuparikiisu- ja magneettikiisupirotetta. Moreenin pitoisuudet olivat alle 700 ppm. Useimmiten kallion pinnasta tai rapakalliosta mitatun anomalian yläpuolella oleva moreeni ei ollut anomaalinen. Kohteen keskiosan itäreunalla (p , i ) on kiisuhorisontista erillään oleva mustaliuskekerros, jossa esiintyy ppm :n sinkkipitoisuuksia. Kupari Myös kupari on voimakkaasti anomaalinen yhdessä sinkin kanssa (karttaliite 3). Korkeimmat pitoisuudet nousevat yli 1000 ppm :n maksimipitoisuuden ollessa 4890 ppm. Sinkistä poiketen kuparin pitoisuuksissa esiintyy pituussuuntaista vyöhykkeellisyyttä, joka näkyy pitoisuuden nousuna kohti anomalian luoteispäätä. Myös näytteenottoalueen eteläosassa sijaitsee erillinen anomaliahuippu. Moreenissa maksimipitoisuus on 1100 ppm, muut moreenin pitoisuudet ovat alle 300 ppm. Lyijy Anomaaliset lyijypitoisuudet seuraavat sinkin ja kuparin pitoisuuksia (karttaliite 4). Yli 60 ppm :n pitoisuudet erottuvat anomaalisina. Keskipitoisuus on 21 ppm ja maksimipitoisuus 485 ppm. Rauta Raudan anomaaliset pitoisuudet seuraavat suurelta osin sinkki-kuparianomaliaa (karttaliite 5). Anomaliakuva on hajanainen. Korkeimmat pitoisuudet sijoittuvat alueen eteläosaan, jossa esiintyy useita yli 10 % :n pitoisuuksia. Maksimipitoisuus on 18,2 % ja kaikkien näytteiden keskipitoisuus 4,4 %. Hopea Hopean anomaaliset pitoisuudet seuraavat kuparin pitoisuuksia (karttaliite 6). Hopeapitoisuudet nousevat luodetta kohti, missä esiintyy 2-5 ppm :n pitoisuuksia yhteensä 6 näytteenottopisteessä. Kohteen eteläosassa on toinen voimakas hopea-

7 anomalia, jossa esiintyy 2-8 ppm :n pitoisuuksia. Kohteen keskiosan itäreunalla oleva erillinen mustaliuskekerros ei erotu anomaalisena. 5 Kulta Kohteen kultapitoisuudet ovat yleensä selvästi alle 10 ppb. Keskiosassa esiintyy yksi 300 ppb :n pitoisuus. Kiisuhorisontista 250 m itään sijaitsee erillinen 615 ppb :n kultapitoisuus näytteessä Poka- kairauksesta saadut tulokset Geokemiallisten ja geofysikaalisten anomalioiden ylitse kairattujen profiilien ja kairareikien sijainti on esitetty karttaliitteissä 7 ja 8. Kairareikien kivilajit, sinkki- ja kuparipitoisuudet ilmenevät profiileittain karttaliitteistä 9, 10 ja 11. Tutkimuskohteen pääkivilajit Kvartsimaasälpäliuske Kairasydämistä tehtyjen havaintojen perusteella väriltään vaalean harmaa, hienorakeinen, kvartsirikas kvartsimaasälpäliuske on todennäköisesti hapan tuffi tai tuffiitti. Kivi on usein voimakkaasti rakoillut. Kohteen pohjoisosassa esiintyy serisiittipitoisuutta ja heikkoa biotiittipitoisuutta, joka muodostaa paikoin verkkomaista rakennetta. Erikoinen piirre on läpi kiven kulkevat dendriittimäiset, opakkimineraaleista muodostuneet rakennekuviot, jotka ovat kooltaan 2-8 cm. Kivilaji esiintyy yhdessä muuttuneen kiilleliuskeen tai plagioklaasiporfyriitin kanssa kerroksittain (esim R444 kohteen eteläosassa), mikä viittaa bimodaaliseen vulkanismiin. Kvartsimaasälpäliusketta on näkyvissä kahdessa paljastumassa keskimmäisen kairausprofiilin eteläpuolella. A Kiilleliuske Kivilaji on biotiittirikas muuttunut emäksinen tai intermediäärinen vulkaniitti, alunperin plagioklaasi- tai uraliittiporfyriitti, jossa on paikoin hajarakeita jäänteinä. Kiisu-

8 pitoisuus on usein runsasta (R442 ja R444), mikä näkyy kiisujen rikastumisena juuri tähän kivilajityyppiin muutoin vaihtelevassa kivilajiympäristössä. Myös breksiarakenteita esiintyy. 6 P1agioklaasiporfyriitti Esiintyy paikoitellen 0,5-2 metrin paksuisina välikerroksina kvartsimaasälpäliuskeessa. Plagioklaasihajarakeet (andesiini) ovat kooltaan 2-10 mm. Sisältää lisäksi sarvivälkettä, joka voi esiintyä blastoporfyyreinä sekä biotiittia ja kloriittia. Toisinaan voimakkaasti muuttunut kiilleliuskeeksi jossa on plagioklaasihajarakeiden jäänteitä. Uraliittiporfyriitti Esiintyy kuten plagioklaasiporfyriittikin välikerroksina kvartsimaasälpäliuskeessa. Uraliittihajarakeet ovat kooltaan 2-6 mm ja niitä esiintyy toisinaan yhdessä plagioklaasihajarakeiden kanssa. Mineralisaatio Muodostumassa on ainakin kolme magneettikiisusta, rikkikiisusta sekä sinkkivälke- ja kuparikiisupirotteesta koostuvaa kiisuhorisonttia, joiden kulku on 340 ja kaade itään. Keskiosaan tehdyn kairausprofiilin (karttaliite 9) perusteella kaksi läntisintä kiisukerrosta ovat paksuudeltaan 1-4 metriä ja itäinen noin 12 metriä. Kiisuuntuneissa osissa on sinkkiä ppm, kuparia ppm (maksimipitoisuus 6790 ppm/i metri), rautaa %, rikkiä 7-12 % ja hopeaa 1,5-3,8 ppm. Arseenikiisua esiintyy melko runsaana tasaisena pirotteena (rakeiden läpimitta 0,5-5 mm), jolloin arseenipitoisuus on ppm. Kultapitoisuus ei kuitenkaan nouse 80 ppb :tä korkeammalle. Lisäksi magneettikiisussa esiintyy liekkimäistä pentlandiittia, mikä aiheuttaa ppm :n nikkelipitoisuuksia. Kiistit esiintyvät kiilleliuskeessa, joka muodostaa välikerroksia kvartsimaasälpäliuskeeseen. Kiilleliuske on todennäköisesti muuttunut intermediäärinen tai emäksinen vulkaniitti. Magneettikiisu aiheuttaa muodostuman keskiosaan voimakkaan magneettisen anomalian. Muodostuman eteläosaan tehdystä kiisulävistyksestä (R444) saatu kuva oli edellisen kaltainen (karttaliite 10). Kallioperä koostuu vuorottelevista kvartsimaasälpä- ja kiille-

9 7 liuskekerroksista. Kiilleliuskeessa oleva kiisuhorisontti on noin viiden metrin paksuinen ja se koostuu magneetti- ja rikkikiisusta sekä sinkkivälke- ja kuparikiisupirotteesta. Kiisuuntuneet osat sisältävät kuparia ppm, sinkkiä ppm, rikkiä %, rautaa %, hopeaa 1,5-6,1 ppm ja nikkeliä ppm. Muodostuman pohjoisosaan tehdystä kahdesta kairareiästä (R447, R448, karttaliite 11) ei tavoitettu edellisen kaltaisia kiisuhorisontteja, vaikka iskuporanäytteissä täällä esiintyy korkeita kupari- ja hopeapitoisuuksia (karttaliitteet 3 ja 6). On mahdollista, että kiisuuntuma jäi kairauksen itäpuolelle. Kairauksella lävistetty sähköinen anomalia johtui kallioperän ruhjeista ja niissä olevista rautasaostumista. Kivilaji on pääasiassa kvartsimaasälpäliusketta, joka sisältää myös serisiittiä. Lisäksi esiintyy kiilleliusketta. YHTEENVETO Kallion pinnasta ja rapakalliosta iskuporalla otetun näyteaineiston perusteella tehdyiltä alkuainekartoilta nähdään, että kohteen mineralisoituneen osan kokonaispituus on noin 800 metriä ja leveys metriä. Anomalia koostuu alkuaineiden Zn, Cu, S, Fe ja Ag merkittävästi kohonneista pitoisuuksista. Anomaliassa on pituussuuntaista vyöhykkeellisyyttä, jota ilmentää sinkin ja magneettikiisusta johtuva raudan korkea pitoisuus muodostuman keski- ja' eteläosassa sekä kuparin ja hopean maksimipitoisuudet muodostuman pohjoisosassa. Geokemialliseen anomaliaan liittyy myös magneettisia ja sähköisiä anomalioita. Kairauksen perusteella osoitettiin geokemian anomalian johtuvan muodostuman keski- ja eteläosassa vulkaniiteissa olevasta magneettikiisusta ja sinkkivälke- ja kuparikiisupirotteesta. Muodostuman pohjoisosan kupari-sinkki-hopea anomalialle ei saatu selitystä, mikä saattoi johtua kairauksen epätarkkuudesta. Tästä syystä tarkistuskairaus muodostuman pohjoisosaan on edelleen perusteltu mahdollisen malmihorisontin paikallistamiseksi. Kuopiossa /1 5,,~- 41~ Esko Iisalo

10 8 KIRJALLISUUSLUETTELO Iisalo, E., Haapaveden Ängesnevan (Kiimalan) Au-, Cuaiheen geokemialliset tutkimukset vuosina GTK, geokemian osasto, raportti S/41/2433/1/1989. Iisalo, E., Haapaveden Kiimalan kulta-kupariaiheen geokemialliset tutkimukset vuosina GTK, geokemian osasto, raportti S/2433/89/5/42. Kojonen, K., Johansson, B. and Sipilä, E The Kiimala gold deposit in Haapavesi, western Finland. Julkaisussa Special Paper 12, toim. Autio, S., Geologian tutkimuskeskus. Sipilä, E., Kultamineralisaatioiden tutkimuksista valtausalueilla Kiimala 1 ja 2 Haapavedellä GTK, raportti M19/2433/-90/3/10. LIITTEET 1-11 KAIRA-ANALYYSIT HIEET : PH R440/SYVYYS 6.20 M PH R442/ M n :o KU19999 OH R442/ " M n :o KU17804

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

31

32

33

34

35

36

37

38

39

40