M19/ /1/10 Koskee Pyhäselkä -T ohmajärvi Lauri Hyvärinen SELOSTUS PYHÄSELÄN KUNNAN MALMITUT- KIMUKSISTA VV.

Transkriptio

1 M19/ /1/10 Koskee Pyhäselkä -T ohmajärvi Lauri Hyvärinen SELOSTUS PYHÄSELÄN KUNNAN MALMITUT- KIMUKSISTA VV

2 JOHDANTO Maist. Osmo Nykäsen v löytämät kuparikiisurakeet eräästä arkosiittipaljastumasta Pyhäselän kunnan Hammaslahden kylän Lähdekorvessa käynnistivät alueella malmitutkimukset, jotka johtivat v ekonoflmisen malmiesiintymän löytymiseen. Lähdekorven - tai Hammaslahden miksi Outokumpu Oy esiintymän nimen myöhemmin muutti - tutkimukset lopetettiin v ja tutkimustulokset (raportti M19/ / 1) luovutettiin kauppa- ja teollisuusministeriölle Samanaikaisesti kun malmiosasto tutki Lähdekorven kupariesiintymää, suoritettiin myös sen ympäristössä malmigeologisia tutkimuksia kuten lohkare-etsintöjä, geokemiallista näytteiden ottoa, geologista detaljikartoitusta sekä geofysikaalisten indikaa/tioiden selvittämistä. Koko sen ajan minkä geologisen tutkimuslaitoksen malmiosasto työskenteli Pyhäselän ja Tohmajärven kunnissa ( saakka), tutkimusten pääpaino oli kuitenkin Lähdekorven esiintymän selvittelyssä ja muita töitä tehtiin vain silloin, kun siihen liikeni aikaa. Tämän vuoksi systemaattisesti tutkittu alue käsittää vain osan geofysikaalisesti mitatusta alueesta, kartta M11.9/4223,4232,4241/-72/1. Tutkimusten ja kertyneen tutkimusaineiston vähäisyyden vuoksi on geologisten johtopäätösten teko ollut erittäin vaikeaa tai suorastaan mahdotonta, joten seuraavassa esitetään vain tehdyt havainnot niitä yleensä sen enmpää kommentoimatta. LOHKARE -ETSINNÄT Tutkimusalue sijaitsee Salpausselkä II proksimaalipuolella, jossa topografia on sangen vaihtelevaa. Maapeite muodostuu siellä moreenista, glasifluviaalisesta aineksesta sekä/tai niiden sekoittumistuotteista. Moreeni on joko tavallista moreenia (pohjamoreenia) tai moreenimaista massaa (ablaatiomoreenia), jossa on tapahtunut hiukan lajittumista, sillä siitä puuttuu yleisesti savesaines. Geneettisesti alue liittyy Salpausselkäalueeseen (Repo 1957).

3 - 2 - Alueelta on mitattu 3 uurresuuntaa ja ne ovat vanhemmasta nuorempaan : 335 0, 285 ja Havainnot sopivat hyvin yhteen Revon (1957) havaintojen kanssa. Pyhäselän Hammaslahden alueelta ( ja ) löydettiin vain muutama malminetsinnällisesti merkittävä lohkare (M11.4 ja 11.14/ 4223,4232,4Z41/-72/1) : 1. L 4/ST/70 Ra 4478/70 sijainti x = Ag 5 g/t y = Au 0 " Päämalmimineraali : Cuk Cu 0.44 % Ni " Co 0. 0 Zn " Kivilajiltaan lohkare on arkosiittia ja lienee lähtöisin Lähdekorven esiintymästä. Muita Lähdekorvesta peräisin olevia lohkareita ei ole tavattu /HK/7 0 Ra 1298/70 sijainti x = Ag 3 g/t y = Au 0 " Cu % Ni '' Päämalmimineraalit : Fek ja Cuk Co Zn " Pb 0. 0 Lohkare on myös arkosiittia. Se sisältää runsaasti Fek, joten Hammaslahden kylästä NW suuntaan olevat aeromagneettiset anomaliat vaatisivat varmaan tarkat malmigeologiset tutkimukset. 3. L 2/MS/70 Ra 4476/70 sijainti x = Ag 18 g/t y = Au 0.2 " Cu %

4 - 3 - Päämalmimineraalit : ZnS ja Cuk Ni % C o 0. 0 " Zn " Lohkare on kivilajiltaan arkosiittia /MS/70 Lohkareet ovat grafiittipitoisia sädekivilohkareita, joissa on hiukan Cuk ja ZnS. Parhaat pitoisuudet ovat Zn = 0.40 % (L 7/MS/70) ja Cu = % (L 6/MS/70). Tohmajärven Tikkalasta ( ) löytyi pieneltä alalta lukuisia Pbh- ja Zns-pitoisia dolomiittilohkareita (8, 10, 22, 23, 24 ja 30/TK/70). Malmimineraalit esiintyvät kiveä lävistävien kvartsijuonien yhteydessä olevissa pesäkkeissä, joita on kuitenkin melko harvassa. Luotettavan kuvan saaminen lohkareiden todellisista Pb- ja Zn-pitoisuuksista on täten sangen vaikeaa. Korkeimmat analysoidut pitoisuudet ovat Pb = 3.05 % (22/TK/70 ; x= ja y= ) ja Zn = 0.29 % (30/TK/70 ;x= ja y= ). Suurimmat lohkareet ovat yli 1 m :n läpimittaisia sekä teräväsärmäisiä ja kun niitä on lisäksi pienellä alalla iso joukko, ne ovat todennäköisesti aivan paikallisia. Alueen lohkare-etsinnät ovat vielä keskeneräisiä, ja niitä tulisi eh- dottomasti jatkaa. GEOKEMIALLISET TUTKIMUKSET Geofysikaalisten karttojen valmistuttua havaittiin niiden sisältävän erittäin runsaasti indikaaitioita. Suorat kallioperähavainnot paljastumista ja kaivettujen monttujen pohjista selvittävät tietysti osan indikaa tioista. Selvittämättä jää kuitenkin niin paljon indikaa/tioita, että niiden tutkiminen syväkairaamalla ei olisi taloudellisista syistä mahdollista. Tämän vuoksi ajateltiin, että kairaamalla (Cobralla) maapeitteen läpi ja ottamalla näyte irtomaalajista aivan kallion pinnasta, saataisiin viite kallion mahdollisesta mineralisoitumisesta.

5 4 Ajatuksen käyttökelpoisuuden toteamiseksi otettiin Lähdekorven kupariesiintymän päältä ja sen lähiympäristöstä 56 näytettä. Maapeitteen kuparipitoisuuden keskiarvoksi tuli 58.4 ppm hajonnan ollessa 29.6 ppm. Malmin päältä otetuista kahdeksasta pisteestä kuuden kuparipitoisuudet vaihtelivat ppm, joten mineralisoitunut vyöhyke oli erotettavissa ympäristöstään. Suoritetusta kokeilusta ilmeni myös, että jo n. 100 m päässä mineralisoituneen vyöhykkeen E-puolella maapeitteessä ei ollut anomaalisia Cu-arvoja. Pedogeokemialliset tutkimukset jäivät siis aivan kokeiluasteelle. Mahdollisten jatkotutkimusten joskus jälleen alkaessa olisi systemaattisten pedogeokemiallisten tutkimusten käynnistäminen mitä tärkeintä. Malminetsinnälliseltä samoin kuin malmigeneettiseltäkin kannalta on tärkeätä tietää, onko jo tunnettujen esiintymien - tässä tapauksessa tietenkin Lähdekorven - ympärillä kallioperässä tapahtunut muutoksia eri metallien määrissä tai niiden keskinäisissä suhteissa. Tämän vuoksi analysoitiin profiilista x = porareiät 21 ja 52 sekä profiilista x = porareiät 389, 398 ja 392. Näytteet otettiin 5 m :n välein seuraavasti : m, m, m jne. Jokaisesta näytteestä analysoitiin Cu, Ni, Co, Pb ja Zn. Sinkkiä on kiilleliuskeessa ja arkosiitissa keskimäärin 120 ppm (R21). Sinkkipitoisuudet nousevat mustaliuskeen ja malmin kohdilla ja ovat mustaliuskeessa keskimäärin 500 ppm (R52 ja R392). Malmin eri osissa vaihtelevat sinkkipitoisuudet huomattavasti ; esim. R21 :ssa ne vaihtelevat 19 m :n matkalla ppm, jolloin keskiarvoksi saadaan 3300 ppm. Arkosiittien ja kiilleliuskeen Pb-pitoisuudet olivat keskimäärin ppm. Pitoisuudet nousivat selvästi mustaliuskeen (115 ppm R392) ja malmin kohdalla (150 ppm/r52). Malmin ympärillä ei ole tapahtunut lyijyn rikastumista tai köyhtymistä.

6

7 6 Kuten kuvasta 1 huomataan on nikkelin, kuparin ja koboltin jakaantumisessa malmissa ja sen lähiymparis ossä selviä säännönmukaisuuksia. Ni R21 :n mukaan jakaantuu malmi kahteen erilliseen malmioon, joista läntisemmän (vasempi malmio kuvassa) Nipitoisuus on 23 ppm ja etäisemmän 12 ppm. Malmioiden välillä on kiven nikkelipitoisuus vain 7 ppm. Läntisemmän malmion W-puolella on m :ä leveä vyöhyke, jossa nikkeliä on 86 ppm. Edelleen tämän vyöhykkeen länsipuolella on arkosiitin Ni-pitoisuus 44 ppm. R 52 :n mukaan on malmiossa nikkeliä 20 ppm ja sen itäpuolella n. 40 m :ä leveässä vyöhykkeessä 94 ppm ja sen ulkopuolella 59 ppm. Nikkelin esiintymistä näyttäisi siis luonnehtivan malmin ympärillä oleva m :ä leveä vyöhyke jossa sitä on 2 kertaa enemmän kuin muualla arkosiitissa. Malmin länsipuolella oleva Ni-määrän kasvu saattaa osittain johtua mustaliuskeestakin. Mutta kun mustaliuskeen ja malmin väli on yli 30 m :ä ja siellä olevista viidestä analyysistä vain yksi sattuu mustaliuskeen kohdalle, ei koko vyöhykkeen esittämä nikkelinmäärännousu voi johtua yksistään mustaliuskeesta. Nikkelin maksipitoisuusvyöhykkeen ulkopuolella näyttäisi vielä olevan m :ä leveä vyöhyke, jossa Ni-pitoisuudet ovat ppm :ä pienemmät kuin arkosiitissa keskimäärin. Cu Malmia ympäröi m :ä leveä vyöhyke, jossa kuparipitoisuus on selvästi ympäristöään pienempi : R21 :ssa on malmin länsipuolella yli 140 m :n päässä siitä arkosiitin kuparipitoisuus 78 ppm m :ä malmista on arkosiitin kuparipitoisuus 32 ppm ja mustaliuskeen ja malmin välissä 113 ppm. Malmin itäpuolella on arkosiitin kuparipitoisuus m :n matkalla (R52) 103 ppm ja yli 70 m :n päässä 132 ppm. Arkosiitin kuparipitoisuuden lasku on siis täten malmin W -puolella 46 ppm ja E -puolella 29 ppm.

8 7 Co Koboltin pitoisuuksien vaihtelut seuraavat selvästi kuparienpitoisuuksien vaihteluita : malmin ympärillä on selvä vyöhyke, jossa Co (samoin kuin Cu) on ympäristöään vähemmän. R21 :ssa on yli 140 m :n päässä malmista arkosiitissa 21 ppm kobolttia ja malmiin päin siirryttäessä koboltin määrä laskee 40 m :n matkalla alle 10 ppm :n. Malmissa on koboltti keskimäärin 110 ppm (R21 läntisempi malmio). Koboltin huippupitoisuudet sattuvat samoille paikoin kuin kuparin maximipitoisuudetkin, kts. myös raportti M19/ /1. Malmin itäpuolella (R52) on 80 m :ä leveä vyöhyke, jossa on koboltti arkosiitissa 29 ppm. 80 m :stä edelleen itäänpäin arkosiitin kobolttipitoisuus on 41 ppm. Eri metallien keskimääristä suhteista todetaan edellä esitetyn pohjalta seuraavaa (kts. myös kuva 1) Malmi Cu/Ni Ni/Co R 21 (läntisempi malmio) /23 = /110 = 0.2 R /20 = /68 = 0.3 Nikkelin max. pit. vyöhyke malmin ympärillä R /86 = /8 = 10.8 R /94 = /29 = 3.2 Kuparin min. pit. vyöhyke malmin ympärillä R 21 32/44 = / _ R /59 = /29 = 2.0 Kuparin min, pit. vyöhykkeen ulkopuolella oleva alue

9 8 R 21 78/44 = /21 = 2.1 R /59 = /41 = 1.4 Mustaliuske R /290 = /27 = 10.7 Cu/Ni on malmin ulkopuolella keskimäärin yhden kahden välillä lukuunottamatta malmin W -puolen kuparin min, pit. vyöhykettä, jossa se on alle yhden. Ni/Co on kuparin max. pit. vyöhykke e s s ä 3-11 ja kauempana malmista 1-2 välillä. Malmis sa on tämä suhde selvästi alle yhden. Erikoista on kuitenkin, että mustaliuskeella ja kuparin max. pit. vyöhykkeellä on sama Ni/Co, R21. Pystyprofiili x = edustaa huomattavasti heikompaa malmia kuin x = Porareikä R392 ei lävistä ollenkaan malmia. Se leikkaa kuitenkin huomattavan paksun mustaliuskevyöhykkeen, jossa Cuja Ni-pitoisuudet kohoavat viereisen arkosiitin ppm arvoista n. 300 ppm suuruiseksi. Metallien keskinäiset vaihtelevat niin arkosiitissa kuin mustaliuskeessakin yhden molemmin puolin kuten leikkauksessa x = R398 lävistää jo heikkoa malmia ja nyt huomataan jo saitoisuuksien vaihteluissa moja piirteitä kuparin, nikkelin ja koboltin uin aikaisemmin tutkitussa leikkauksessa : mineralisoituneen vyöhykkeen vieressä on arkosiitin kuparipitoisuudessa pieni lasku, jolloin sen pitoisuus putoaa 43 ppm :sta 37 ppm :n. Tällä kohden tapahtuu myös koboltin määrässä vähenemistä. Malmin W-puolella arkosiitissa on Cu/Ni lähes yksi vaihdellen sen molemmin puolin. Malmin vieressä on edelleen nikkelin max. pit. vyöhyke (61 ppm) ja malmin kohdalla on nikkeliä vain n. 20 ppm. Kuparipitoisuuksien nousua seuraavat kobolttipitoisuuksien nousut. R389 :ssä nikkeli, koboltii ja kupari käyttäytyvät kuten edellä, joskin malmin vieressä olevassa kuparipitoisuuden minimivyöhykke e s sä kasvaa Cu/Ni hieman suuremmaksi kuin mitä se on yleensä ollut tässä vyöhykkeessä. Malmin ympärillä oleva kuparipitoisuuden lasku arkosiitissa johtaa helposti päätelmään malmin synnystä : rikkipitoiset hydrotermiset liuokset olisivat uuttaneet kallioperään muodostuneen hierrosvyöhykkeen ym-

10

11 päristöstä kuparia, joka olisi sitten kiteytynyt kuparikiisuna hierrosvyöhykkeeseen avautuneisiin rakoihin. Leikkauksen x = kohdalta saadaan 200 m :n korkuisesta ja 100 m :n pituisesta kuparin minimipitoisuus vyöhykkeestä uuttuneeksi 350 t kuparia. Vastaavalla kohdalla malmissa on kuitenkin n t kuparia. Jos malmi olisi muodostunut edellä esitetyn olettamuksen mukaan olisi kuparia täytynyt kulkeutua malmiin melko laajalta alueelta. Leikkauksen x = mukaan näyttää siltä että ainakaan malmin yläpuolelta ei olisi kuparia uuttunut kallioperästä. GEOLOGISET DETALJIKARTOITUKSET Maist. Osmo Nykänen on tehnyt alueen geologisen kartoituksen (Suomen geologinen kartta, 1 : Lehdet Tohmajärvi ja 4241 Kiihtelysvaara molemmat selityksineen). Malmiosaston toimesta on Lähdekorven ympäristössä sidottu paljastumat linjoituksen, suoritettu kupariesiintymän detaljikartoitusta sekä tutkittu Nykäsen määrittelemän arkosiittijakson paljastumat. Niistä on tutkittu lähinnä mahdolliset kiisumineralisaatiot sekä kvartsijuonien esiintymistä. Kvartsijuonia tavattiin lähes joka paljastumasta. Ne esiintyvät kuitenkin melko harvasti, ehkä keskimäärin 2-3 juonta 5 m :n matkalla. Juonet ovat melko kapeita, yleensä 1-3 cm :n paksuja. Paikka paikoin ne ovat b oudinoitune ita. Malmimine raale ja niissä on erittäin harvoin. Ikäsuhteista on saatu selville, että E-W-suuntaiset juonet ovat vanhempia kuin N-S-suuntaiset samoin kuin Lähdekorvessakin. Kuvassa 3 on stereografisessa projektiossa esitetty arkosiittijakson paljastumista havaitut liuskeisuuden kulku ja kaade, venymä, rakoilusuunnat ja kvartsijuonien suunnat. Lähdekorven malmin venymän suunta, jota mineralisoituminen ruhjevyöhykkeessä näyttäisi seuraavan, poikkeaa hieman yleisestä venymästä. Arkosiittijakson kvartsijuonista valtaosa on asettunut kohtisuoraan tai lähes kohtisuoraan alueen liuskeisuuden kulkua ja venymää vasten

12 poiketen siis Lähdekorven kvartsijuonien suunnasta. Osa kvartsijuonista näyttäisi kuitenkin asettuvan lähes samansuuntaisiksi kuin Lähdekorven kvartsijuonet. Geologiseen detaljikartoitukseen läheisesti liittyväksi voidaan katsoa myös geofysikaalisten anomalioitten selvittely. Pyhäselän alueella ennätettiin suorittaa systemaattista sähköisten indikaattioiden selvitystä karttalehden M24.12/ B alueella. Indikaa/tioiden alkuperää selvitettiin paikallistamalla ensin häiriö paljastumaharavalla ja selvittämällä sitten häiriön luonne joko paljastumahavainnoin tai kaivamalla häiriön aiheuttama kallio esiin. Yli 2 m :n syvyisiä kuoppia ei juuri kaivettu. Häiriöistä jäi em. karttalehden alueella edelleenkin suuri osa selvittämättä maapeitteen paksuuden ja harvan paljastumatiheyden vuoksi. Useimmat tutkitut anomalioista johtuivat mustaliuskeista. Malmigeologisesti mielenkiintoisia paikkoja olivat kuitenkin seuraavat : 1. Kalliopuro Suurin osa tutkituista anomalioista johtui mustaliuskevyöhykkeistä, jotka ovat välikerroksina kiilleliuskeissa ja arkosiiteissa. Paikoin todettiin voimakasta pienoispoimutusta, jolloin kalliossa on runsaasti kvartsijuonia. Niihin liittyy yleisesti Fek- ja Sk- sekä toisinaan myös Cuk ja/tai Pbh-pirotetta (päiväkirjahavainnot M7-18/ALi-70). Alueelle kairattiin anomaliajaksoa lävistävä profiili, reiät R , kartta M52.4/4241 0l/-71/1. Arvokiisujen määrä oli kairåuissa porasydämissä kuitenkin aivan vähäinen. Aluetta ei voida pitää kuitenkaan malmigeologise sti vielä täysin selvitettynä : olisi tehtävä lisää paljastuma-, erikoisesti tektonisia havaintoja - paljastettava lisää häiriöitä - suoritettava runsaasti geokemiallisia tutkimuksia 2. Honkavaara ti on : P4/MS/70 Siellä löytyi arvokiisupirotetta kallioista, joiden sijainx = y =

13 P4/MS/70 x = y = Kivilajina on paljastumissa arkosiittia ja tremoliittikartta ja malmimineraaleina Cuk, Zns, Pbh, Fek ja Sk. Kallioihin liittyviin ja niiden lähistöllä oleviin sähköisiin indikaattioihin kairattiin poranreiät R 407-R410, kartta M52.4/ /-71/1. Porasydämissä tavatut kiisupitoisuudet olivat erittäin heikkoja. jotka ovat arkosiittia, havaittiin Cuk, Zns, Pbh, Sk ja Fek. Malmimineraalit sijaitsivat yleensä kvartsijuonien yhteydessä. Paljastuma M55/ ALi-70 liittyy magneettiseen ja M 56/ALi-70 magneettiseen ja sähköiseen anomalioihin. Geofysikaalisiin indikaattioihin kairattiin porareiät R396, R397, R399, ja R400, kartta M52.4/ /-71/1. Niistä analysoimalla saadut Cu-, Zn-, Pb-, Ag- ja Au-pitoisuudet olivat erittäin pieniä tai lähes olemattomia. PYkälikössä seurattiin Lähdekorven mahdollista jatketta pohjoiseen porarei'illä R403-R405, kartta M52.4/ /-71/1. Varsinkin R403 : s sa oli havaittavissa paikoin ruhjeliuskeisuutta ja heikkoa Fek- ja Zns - pirotetta. Ruhjevyöhyke, jossa Lähdekorven esiintymä sijaitsee, jatkuu siis pohjoisimmin tunnetun malmion pohjoispuolelle. Joskin analysoidut Cu- ja Zn-pitoisuudet olivat sangen heikkoja, täytyisi ehkä kuitenkin seurata ruhjevyöhykkeen jatkumista Lähdekorven esiintymän pohjois- ja eteläpuolella. Alueella olisi syytä suorittaa ensin geofysikaalisia erikoismittauksia, kuten VLF-mittauksia ja tämän jälkeen lisää syväkairauks ia. Paljastumista x = M 55/ALi-70 y = M 56/ALi-70 x = y = YHTEENVETO Geofysikaalisten mittausten antamaa tietoa on siis käytetty erittäin vähän hyväksi sekä malmietsinnöissä että myös kallioperän rakenteen

14 tulkinnassa. Alueen jatkotutkimuksissa olisikin keskityttävä ratkaisemaan sen geologinen rakenne, tehtävä geofysikaalisten anomalioitten tulkintaa ja suoritettava systemaattiset geokemialliset tutkimukset sekä lohkare-etsinnät. Tutkimukset olisi tehtävä alueellisena kokonaisuutena, johon sisältyisi koko arkosiitteja käsittävä muodostuma. Otaniemessä, 2 pnä toukokuuta 1972 C Geologi ~ G c Lauri H ärinen

15 LIITTYY Päiväkirjat Kontio -69 Appelqvist Helppi -69 Kemppainen Karvonen -70 Liuskallio Ojala -70 Toivonen -70 Saastamoinen -70 Porasydän raportit ja profiilit x) M52/4241/-70/396,397,399,400 M52/4241/-70/ M52/4241/-71/ Kartat M52.4/ /-71/1 M11.4 ja /4223,4232,4241/-71/1 M11,9/4223,4232,4241/-7Z/1 X) liittyvät myös raporttiin M19/4241/-70/ 1