# A-11'Ge,40ti) GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS

Transkriptio

1 # A-11'Ge,40ti) GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS M 19/3334/ 89/4/6 0 g - Nilsiä Sääskiniem i 011i hikäs GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKU S Koskee : ' a a KIRJASTO VÄLI-SUOM I Et Lk-Uv A-K ' f _ Havaintoja lamprofyyrien radioaktiivisuudesta Nilsiän Sääskiniemess ä 9 sivua 2 kuvaa 1 taulukko 1 liite

2 1 Sisällysluettelo 1 Johdanto 2 2 Havainnot Sääskiniemen lamprofyyrilohkareet Säteilymittaus Sääskiniemessä : lamprofyyrijuone n seuraaminen Raiskionsaaren juoni 7 3 Arviointi 8 Kirjallisuusluettelo 9 Liite 1. Luettelo alkuperäisaineistosta

3 2 1 Johdanto Syvärin vedenpinnan säännöstelyn vuoksi rantakivikot ovat lop - pukeväästä hyvin näkyvissä Nilsiässä, ja useat malmiharrastaja t ovat käyttäneet tätä malmikivien etsinnälle otollista tilannet - ta hyväkseen. Vuonna 80 nilsiäläisellä Jorma Myöhäsellä ol i käytössään tutkimuskeskuksen skintillometri, ja sen avulla hä n löysi Sääskiniemen pohjoisrannoilta kaksi radioaktiivista loh - karetta (kuva 1). Kävin tarkastamassa löytöpaikat yhdessä Myö - häsen ja kenttätutkimusapulainen Lasse Hentisen kanssa Toinen lohkareista (K/23358 Karsikkoniemen pohjoiskärjessä) on tyypillinen arkeeisen pohjan runsaasti biotiittia sisältäv ä suonigneissi, josta otetussa näytteessä oli 0,05 X U, 0,0 % T h ja 23 ppm Mo. Malmiviitteenä tällä ei ole merkitystä. Toinen Myöhäsen löytämistä lohkareista (K/23362) oli myös uraa - nimalmiviitteeksi mitätön : kokenut etsijä löytää kiven kyll ä helposti, mutta sen radioaktiivisuus on heikkoa, ja näytteest ä määritetyt pitoisuudetkin olivat alhaisia : 40 ppm U ja 0,0 Z Th. Rantakivikosta löydettiin kuitenkin kymmenkunta lohkareen kaltaista kiveä, joista monet ovat läpimitaltaan cm. Lohkareet ovat rapautuneet kulmistaan pyöreähköiksi, ne ova t karkeahkorakeisia, runsaasti biotiittia sisältäviä kiviä, j a useimmissa on havaittavissa karbonaattia sekä pirotteena ett ä rakojuonina. Lisäksi niissä havaittiin magnetiittia, rikkikii - sua ja jokunen rae apatiittia. Lohkareiden kivilajit vaikutti - vat kuuluvan ryhmään karbonatiitti - alkalikivi - lamprofyyri, millä voi olla merkitystä sekä malminetsinnälle että Syväri n alueen geologian selvittelylle. Tästä syystä niiden tiimoilt a tehtiin maastotöitä ja vähäisiä laboratoriotutkimuksia. Syvärin alueelta tunnetaan yhdeksän lamprofyyrijuont a (Koistinen 1965 ; Laukkanen 1983 ; Paavola 1984), joiden suun - ta on pohjoisen ja lännen välillä ja jotka ovat pysty] ä j a enintään 1,5 m leveitä. Alkalimetallisisällön ja maasälvän koostumuksen perusteella Sääskiniemen juonet ovat minettejä ; yhden juonen lyijyhohteesta on määritetty lyijy-lyijy-menetelmällä 1830 Ma ikä (Laukkanen 1983).

4 3 Kuva 1. J. Myöhäsen lohkareiden löytöpaikat (A) ja osa Syvärin alueen lamprofyyrijuonista Nilsiässä, peruskartan lehdellä Juonten numerot ovat Koistisen (1965) havaintonumeroita.

5 4 2 Havainno t 2.1 Sääskiniemen lamprofyyrilohkaree t Myöhäsen löytämä heikosti radioaktiivisten, biotiittia runsaasti sisältävien kivien lohkareikko sijaitsee Sääskinieme n pohjoispään "sormen" länsirannalla (kuva 2). Lohkareita on kymmenkunta, useimmat noin 30 m matkalla niemen keskiosassa, ylimmän ja alimman vedenpinnan rajaamalla alueella. Lohkarei - den halkaisija on 0,4...2,5 m, ja niiden säteily on cps (Exploranium GR-101A). Tämä vastaa yhdestä lohkareest a määritettyä 40 ppm uraanipitoisuutta (0,0 % Th ; OPÄ-80-L7.1). Heikon mutta havaittavan radioaktiivisuuden lisäksi lohkareill e on yhteistä punertavanruskea väri, kulmien rapautuneisuus pyö - reähköiksi, karbonaatin ja biotiitin yleisyys sekä karkeahk o raekoko. Lohkareissa on ainakin kandentyyppisiä kiviä : karkea - rakeista alkalimaasälpä-karbonaatti-biotiittikiveä ja (vallit - sevana) keski-karkearakeista alkalimaasälpä-biotiitti-amfiboli - -karbonaattikiveä. Kiville näyttäisi olevan tyypillistä runsa s apatiitin määrä ; apatiitti esiintyy kirkkaina, pitkinä prismoina. Fluoriittia on myös runsaasti yhdessä näytteess ä (OPÄ-80-L6.1). Radioaktiivisuuden aiheuttaa opaakki aines, jok a esiintyy sulkeumana biotiitissa. Kivet ovat porfyyrisia ja vah - vasti muuttuneita ; yhdessä näytteessä on havaittavissa biotii - tista koostuvia pyrokseenin pseudomorfeja. Lohkareissa on kar - bonaattirakojuonia, joissa havaittiin karkearakeista rikkikii - sua. Tämä muistuttaa Koistisen (1965, 63) kuvausta rikkikiisusta, kuparikiisusta ja lyijyhohteesta Raiskionsaaren lampro - fyyrijuonen ("alkalikivijuonen") kontaktissa. Sekä silmämääräisesti että mikroskooppisesti lohkareiden kivilaji on lähinn ä lamprofyyreja, mutta niiden karkea raekoko on poikkeukselline n Syvärin alueella : vain yhdestä Aholansaaren juonesta on kuvat - tu karkeaporfyyrista lamprofyyria (Koistinen 1965, 59).

6 5 2.2 Säteilymittaus Sääskiniemessä : lamprofyyrijuonen seuraaminen Kausiapulainen K. Yli-Kyyny, työnjohtaja P. Huusko ja kenttätutkimusapulaiset O. Heikkinen ja L. Hentinen käyttivät yhde n päivän säteilymittauksiin Sääskiniemessä heinäkuussa 80 (kuva Kuva 2. Lamprofyyrilohkareiden sijainti (A) Sääskiniemen 'sormessa, säteilymittausalue (viivoitus) ja juonen 149 (Koistinen 1965 ; OPÅ-80-21) sijainti paljastumien ja radioaktiivisuuden perus - teella. Mittakaava on 1 :

7 6 2). Uusia lohkareita ei löydetty, mutta ennestään tunnett u lamprofyyrijuoni (Koistisen nro 149) havaittiin radioaktiiviseksi ja sitä pystyttiin seuraamaan peitteiden läpi rannast a 300 m kaakkoon. Juonen leveys on 0, m, se on pysty j a sen suunta on 335. Juonen säteily on cp s Lamprofyyri 149 (OPÄ ) Lamprofyyri 26 (JVP ) RISÖ/Tanska GTK GTK & VTT 1981/ Ra 4756/80 Laukkanen (1983 ) Pu-23 8 Fe Z 5,58 Fe Z 6,71 Rb 427 ppm K 5,83 Ti 0,54 Sr Ca 3,35 V 0,02 Y 1 Ti 0,57 U ppm 38 Nb 2 5 V ppm 403 Th 45 Ba Cr 239 Th 3 5 Mn 1526 U 8, 2 Ni 121 La 42 7 Cu 118 Ce 80 8 Zn 289 Nd 37 9 Sm , 4 Ga Pb Eu Sr 8664 Tb Yb 3, 1 2, 0 Cd -109 Lu 0,2 2 (Fe) Z 6,7 4 Rb ppm 32 6 Sr Y 11 5 Zr Nb 41 Mo 0 (Pb) 19 4 (Th) 96 RISÖ : EDX, säteilylähteet 238 Pu ja 109 Cd (U) 66 DNC : viivästyneiden neutronien laskent a DN C U ppm 12, 8 Taulukko 1. Sääskiniemen pohjoispään ja länsireunan lamprofyyrijuonist a määritettyjä pää- ja hivenalkuainekoostumuksia. Juonen 149 (numerot : Koistinen 1965) uraanimääritysten tuloksissa on ristiriitaa EDX- ja neutronilaskennan välillä, GTK :n gammaspektrometritulos on kuitenkin luotettava. Juonen 26 näyte on J. Paavolan kartoituksista.

8 7 (Exploranium GR-101A). Juonen sivukivi ja Sääskiniemen pohjois - osan kallioperä yleensäkin on arkeeista graniittigneissiä, jonka säteily on cps. Gneississä on kuitenkin pegma - tiittisia pesäkkeitä, joiden säteily on yli 200 cps, suurimmillaan 2000 cps ; näiden pinta-ala on yleensä alle 1 m 2. Lamprofyyrijuonen rapautumispinta on harmaanruskea, tuore pint a punertavan ruskea. Kivi on hienorakeista ja pieniporfyyrista ; hajarakeet ovat suurimmillaan 2 mm läpimittaisia biotiittiki - teitä. Silmämääräisesti kivi muistuttaa Myöhäsen löytämää Kalk - kiruukin uraanilohkaretta, joka on punertava, porfyyrinen al - biittikivi (2300 ppm U, <100 ppm Th, 0,19 % V ; Äikäs 1989) ; tästä syystä lamprofyyrinäytettä (OPÄ ) tutkittiin myö s laboratoriossa. Biotiitin lisäksi päämineraaleina on albiittis - ta plagioklaasia, kalimaasälpää ja opaakkia (josta osa o n magnetiittia). Lisäksi kivessä on runsaasti karbonaattia, fluoriittia ja apatiittia. Sääskiniemen länsiosassa on kaksi muuta lamprofyyripaljastuma a (Koistisen nrot 26 ja 157) ; toisesta näistä määritetyt hivenal - kuaineet (Laukkanen 1983) sekä Sääskiniemen pään juonesta teh - dyt analyysit osoittavat strontiumin, bariumin ja zirkoniumin rikastuneen erityisesti näihin kiviin (Taulukko 1). Kalkkiruu - kin albiittikivilohkareen kaltaista uraanin ja vanadiinin ri - kastumista lamprofyyreissa ei ole. 2.3 Raiskionsaaren juon i Syvärin Raiskionsaaressa (kuva 1) on kaksi lamprofyyrijuonta, joista Koistisen nro 308 on pysty, 1,5...2 m leveä ja kulke e suuntaan 332. Juonen säteily on cps. Kivi on kes - - kirakeista, tuoreelta pinnaltaan punertavan harmaata, ja siin ä on karbonaattia hienorakeisena pirotteena ja karkearakeisin a rakojuonina. Rakojuonissa esiintyy rikkikiisua ja satunnaises - ti lyijyhohdetta. Saaren eteläosassa on arkeeisessa gneississ ä vajaan puolen aarin alueella säteilyä cps ; tämän ai - heuttaa gneissin graniittinen neosomiaines, jossa on hiuka n toriumia (10 ppm U, 120 ppm Th, <10 ppm Mo ; OPÄ ). Ran - takallioissa on useita samanlaisia heikosti säteileviä pesäk - keitä, kooltaan 0,5...1 m2.

9 8 3 Arviointi Nilsiän Sääskiniemessä tutkittiin kesällä 1980 kansannäytteen ä saadun viitteen pohjalta ennestään tuntemattomia, lamprofyyrik - si tulkittuja karkeahkorakeisia lohkareita. Ne ovat heikost i radioaktiivisia ja siten löydettävissä skintillometrin avulla. Lohkareita on kymmenkunta, niiden läpimitta on 0,4...2,5 m j a ne sijaitsevat vesirajassa Sääskiniemen pohjoisen ulokkeen län - sireunassa. Lohkareiden lähtöpaikan täytyy olla veden alla, mandollisesti lähellä rantaa. Sääskiniemen päässä tunnettu, arkeeista pohjagneissiä leikkaav a lamprofyyrijuoni havaittiin samalla tavoin radioaktiiviseks i kuin rannan lohkareet. Juonen kivi on kuitenkin hienorakeista, pieniporfyyrista, ja muistuttaa silmämääräisesti Nilsiän Kalk - kiruukista löydettyä uraanimalmilohkaretta, jonka kivilaji o n albiittikiveä. Lamprofyyrijuonesta tutkitun näytteen mineralo - ginen ja kemiallinen koostumus viittaavat kuitenkin siihen, et - tei Kalkkiruukin lohkare ole lähtöisin Syvärin alueen lampro - fyyrien tyyppisestä juonesta. Sääskiniemen lamprofyyrilohkareiden uraani- ja toriumpitoisuu - det ovat niin alhaisia, ettei lohkareilla ole merkitystä ra - dioaktiivisten malmien viitteinä. Sekä lohkareita että kal - liossa esiintyviä lamprofyyrijuonia on kuitenkin mandollist a etsiä ja kartoittaa niiden radioaktiivisuuden avulla. Sääski - niemen lohkareet ovat alueen kallioperään verrattuna geologisi a erikoisuuksia, ja - jos ne todella ovat lamprofyyreja - myö s poikkeuksellisia Syvärin alueen lamprofyyrijuonten joukossa. Geologi 011i Äikäs

10 9 Kirjallisuusluettel o Koistinen, T., Nilsiän länsi-syvärin kallioperästä. Pr o gradu -työ, Helsingin yliopisto, Geologian ja mineralogian lai - tos, 94 s. Laukkanen, J., Itä-Suomen lamprofyyrit ja lamprofyyriproblematiikka. Pro gradu -tutkielma, Turun yliopisto, Geologian ja maantieteen laitos, 108 s. Paavola, J., Nilsiän kartta-alueen kallioperä. Suome n geologinen kartta 1 : , kallioperäkarttojen selitykset, lehti Geologian tutkimuskeskus, 57 s. Äikäs, O., Kalkkiruukin uraanilohkare Nilsiässä. Geologian tutkimuskeskus, tutkimuskortti M 19/3334/-89/3/60.

11 Liite 1 Luettelo alkuperäisaineistost a Havainnot O. Kikas : OPÄ- 80 -L4...9 ; 20 ; 2 1 Päiväkirjat K. Yli -Kyyny Kansannäytteet K/23358, K/23362 Analyysit Ra /8 0 0huthieet Ku , 3594