GTK:n kultatutkimukset Etelä- ja Länsi-Suomessa

Transkriptio

1 Geologian tutkimuskeskus M19/2024/2004/2/10 Liittyy kl 2123,3124,2342,2112 Niilo Kärkkäinen ja Tapio Lehto GTK:n kultatutkimukset Etelä- ja Länsi-Suomessa Vuorimiesyhdistyksen ekskursio GTK:n Etelä-Suomen malminetsinnän painopiste on parina vuonna ollut Forssan seuduilla. Etsintätöitä tehdään hankkeessa, joka on jaksotettu viiden vuoden periodeihin. Aiemmista alueellisista ja kohteellisista etsintätöistä kertynyt materiaali ja tulokset on koottu indeksiluonteiseen raporttiin (Kärkkäinen ym., 2003). Se sisältää lyhyet kuvaukset valmiina raportoiduista kohteista ja alustavia tuloksia myös sellaisista kohteista, joissa tutkimuksia ei ole saatu päätökseen. Edelleen työstetään eräitä aiemmin aktiivisempia kohteita Tampereen alueelta, Kuva 1. Tampereen alueen tunnetut ja tutkitut kultaesiintymät ja mineralisaatiot. Punaisilla palloilla on merkitty GTK:n viimeaikoina tutkittuja kohteita ja keltaisilla aiemmin tunnetut esiintymät. erityisesti Hämeenkyrön batoliitin ympärillä ja migmatiittivyöhykkeellä välittömästi Tampereelta etelään. Tunnustelukohteita ovat olleet mm. Kullaan Välimäki, Halikon Kultanummi sekä eräät Pohjanmaan aiheet. Kohteellisten töiden lisäksi tehdään alueellisia tutkimuksia, kuten kohdentavaa 1

2 moreenigeokemiaa (n p/v) ja raskasmineraalitutkimuksia Forssan alueella (läntinen Häme- Satakunta-Varsinais-Suomi). Vuosittain saadaan uusilta alueilta monia lupaavia ja esitutkimuksia vaativia malmiviitteitä yksityisiltä malminetsijöiltä GTK:n kansannäytetoiminnan kautta. Tuloksina mainittakoon mm. Hämeenkyrön ja Nokian batoliittien rajavyöhykkeellä Metsäkylän Aumineralisoitunut jakso, Nokian batoliitin eteläpuolelta, Pirkkalan migmatiittivyöhykkeellä tonaliitin ja grafiittiliuskeen kontaktissa oleva Anian Au-mineralisaatio sekä grauvakoiden välissä oleva Kalliojärven esiintymä. Pirkkalan lukuisten Au-mineralisaatioiden konnektoimiseksi tehtiin rakennegeologista kartoitusta (Nironen, 2000), mutta edelleenkin arvoituksellinen on Aumineralisaatioita sisältävä ja geokemiassa voimakkaasti arseenin suhteen anomaalinen NW-SEsuuntainen vyöhyke. Lähinnä askarruttaa se, mikä on vyöhykkeen geologinen kontrolli. Sama alue erottuu Hämeenkyrön batoliitin itäkontaktin ohella anomaalisena lentogeofysiikan U/Th-kartalla, ja tämän on positiivisella ajattelumallilla tulkittu indikoivan mittavaa hydrotermistä aktiivisuutta kohdealueilla. Näitä tuloksia hyödynnettiin, kun Tampereen ympäristössä tehtiin 2000 pisteen kohdentava moreenigeokemiallinen tutkimus, jonka tulosten valmistuminen on edessäpäin. Alla esimerkin muodossa moreenin hienoaineksen kultapitoisuuden vaihtelua Tampereen alueella. Kuva 2. Esimerkki moreenin hienoaineksen kultapitoisuuden vaihtelusta Tampereen alueella. Eri värit kuvaavat eri näytteenottovuosia: (siniharmaa), 2001 (lila) ja 2002 (punainen). GTK:n tutkimuskohteet merkitty tähdellä. Pohjakartta lupa Maanmittauslaitos 13/MYY/04. Seuraavassa on kuvattu lyhyesti muutamien kohteiden tutkimuksia. Useimmassa esimerkissä tärkeä perusta tutkimuksille oli kallioperässä selvästi tunnistettava muuttumisvyöhyke. Keski- 2

3 Pohjanmaalla sijaitsevassa Kokkoharjussa kivilajien intensiivinen muuttuminen havaittiin vasta kairausvaiheessa, mutta Hämeenkyrössä se oli tärkein kannustin - muiden kultaviitteiden ohella - jo tutkimusten käynnistämisvaiheessa. Lohtajan Kokkoharjussa, karttalehdellä 2342, x=7085.0, y=2513.0), tutkimusten lähtökohtana 10 vuotta sitten oli kymmeniä kultapitoisia lohkareviitteitä suppealta alueelta lähellä Oulun ja Länsi- Suomen läänien rajaa, mistä oli aiemmin havaittu kohonneita kultapitoisuuksia moreenigeokemian kartoituksessa. Geologisesti kohde sijoittuu Raution batoliitin lähialueelle Antinojan Au-esiintymän kaakkoispuolella. Kallioperä koostuu happamista ja intermediaarisista metavulkaniiteista, jotka ovat voimakkaasti muuttuneet. Muuttumiseen liittyy kivien serisiittiytymistä, kvartsiutumista, kvartsi- ja karbonaattijuonia sekä kiisumineraalien määrän kasvua. Mielenkiintoisin alue rajattiin geokemian ja geofysiikan menetelmillä magneettiseen minimiin, jota reunustaa itäpuolelta IPanomalia lähellä vulkaniittivyöhykkeen ulkokontaktia. Kuva 3. Eräiden Pohjanmaan kultakohteiden sijainti; punaisilla merkeillä GTK:n Espoon toimiston voimin tutkittuja kohteita, keltaisella aiemmin tunnetut kultamineralisaatiot/esiintymät. Kohteessa tehtiin geologista kartoitusta, moreenigeokemiaa (460 pistettä), litogeokemiaa (55 pistettä), moreeni- ja raskasmineraalitutkimuksia (22 monttua), geofysiikan mittauksia (5.5 km 2, IP, magneettinen, slingram) sekä 3489 m timanttikairauksia (38 reikää). Kultapitoisuudet määritettiin 2155 kairausnäytteestä. Kairauksissa tavoitettiin leveitä muuttumisvyöhykkeitä, joihin liittyy kymmenien metrien pituisina lävistyksinä kohonneita kultapitoisuuksia, ppb Au. Pisin keskimäärin yli 1 ppm Au lävistys oli reiässä R379 jossa leikattiin 10.5 m keskipitoisuudella 1.6 ppm Au. Malmin luokkaa olevat pitoisuudet (yli 3 ppm Au) esiintyivät kairauksissa kuitenkin hajanaisesti. Esimerkiksi reiässä R447 on 17.9 ppm Au/1 m, mutta vain 3.9 ppm Au / 7 m. Korkein kultapitoisuus yhden metrin lävistyksessä on 18.3 ppm Au (R390). 3

4 GTK on lopettanut tutkimukset Kokkoharjussa. Voidaan kuitenkin todeta, että Kokkoharjun esiintymän löytyminen lisää alueen kultapotentiaalia ja myös täällä se liittyy kaakkoluodesuuntaiseen kultapitoiseen geologiseen rakenteeseen Raution batoliitin kaakkoispuolella (Kärkkäinen, 2004). Myös Hämeenkyrön batoliitin kontaktissa, Lavajärven alueella rajattiin satoja metrejä leveä turmaliinin luonnehtima ja paikoin kohonneita kultapitoisuuksia sisältävä muuttumisvyöhyke (kartta 2124, x= , y= ) Lepomäen vulkaniiteissa. Osana samaa rakennetta tutkittiin kapeita kullan ja arseenikiisun suhteen mineralisoituneita hiertovyöhykkeitä Pässärinvuoren granodioriitissa (kartta 2124, x= ,y= ) (Lehto & Vuori, 2004). Kuva 4. Hämeenkyrön batoliitin kontaktivyöhykkeelle sijoittuvat GTK:n tutkimustyömaat Metsäkylä ja Lavajärvi (valtaukset Lepomäki ja Pässärinvuori). Kohtalaisen hyvin paljastuneella Lepomäellä on enimmäkseen happamia vulkaniitteja, jotka rajoittuvat voimakkaasti hiertyneeseen granodioriittiin. Vulkaniiteissa on satoja metrejä leveä kiisuuntunut ja turmaliiniutunut muuttumisvyöhyke, jolle tyypillisiä ovat turmaliinipirote ja kvartsiturmaliinijuonet (kuva 4). Eniten kiisuuntuneissa kohdin on rikkikiisua, arseenikiisua, magneettikiisua, kuparikiisua ja sinkkivälkettä. Lepomäen kairaus osoitti paikoin vallinneen voimakasta hydrotermista aktiivisuutta: vulkaniitit ovat albiittiutuneita tai uuttuneita, paikoin taasen on runsaasti turmaliinipirotetta ja juonia, kvartsijuonia ja skapoliittipirotetta. Turmaliinin yhteydessä esiintyy kuparikiisua, pyriittiä, magneettikiisua ja arseenikiisua. Voimakkaimmin kiisuuntunut vyöhyke osuu Lepomäen talon peltoalueen eteläreunalle, missä on turmalinisoitunutta hapanta vulkaniittia, arseenikiisupirotetta, kuparikiisupitoisia turmaliinijuonia, kiisupirotteista albiitti-turmaliinikiveä ja kuparikiisupirotteista turmaliinibreksia. Näissä oli odotettua matalampia kultapitoisuuksia, luokkaa 100 ppb Au. Arseenia on keskimäärin 1.5 % ja muut metallit ovat heikosti anomaalisia: 5000 ppm Zn, 400 ppm Pb ja 4

5 enimmillään 0,1-0,2 % Cu. Pässärinvuoren hiertovyöhykkeet (max 1.7 ppm/1 m) ja Lepomäen turmalinisaatio eivät suoranaisesti liity toisiinsa. Pässärinvuoren hierrot ovat tulkinnan mukaan nuorempia kuin Lepomäen turmalinisoitunut vyöhyke, joka sen sijaan on rinnastettavissa Parosten Cu-W-malmiin edustaen mahdollisesti sen distaaleja prosesseja. Kuva 5. Kultapitoisuuden vaihtelu Lavajärven moreenissa; Pässärinvuoren hiertovyöhykkeet sijaitsevat Lavajärven kylän länsipuolella ja Lepomäen turmaliinirikas vyöhyke siitä noin 2 km kaakkoon (Geologian tutkimuskeskus, raportti, M 19/2124/2004/1/10). Metsäkylän malmitutkimusten lähtökohtana ovat olleet monet alueelliset kultaviitteet, kultaa sisältävät kansannäytteet sekä edesmenneen Juhani Kankaansivun sinnikäs etsintätyö. Alustavissa tutkimuksissa v paikannettiin Nokian kunnan pohjoisimmassa kolkassa, Pinsiön ja Metsäkylän välimaastossa voimakkaasti hiertynyt, kvartsiutunut ja kiisuuntunut plagioklaasiporfyriitti. NE-SW suuntaista, noin 20 m leveätä, mineralisoitunutta hiertovyöhykettä seurattiin noin 200 m:n matkalta. Vyöhykkeen kultapitoisuus oli kauttaaltaan anomaalinen, paras kairasydänlävistys oli 27,6 ppm Au. Syksyllä 1999 tehdyt geofysikaaliset maastomittaukset indikoivat kultakriittisen rakenteen jatkumista. Rakenteen malmipotentiaalia selvitettiin iskuporauksin ja syväkairauksin vuosina 2000 ja Tässä raportissa selostetaan näiden jatkotutkimusten tulokset. Tutkimustöitä varten 5

6 laajennettiin alkuperäistä Metsäkylä 1 valtausta (kaivosrekisteri 6631/1, 20,88 ha voimassa ) osalla Metsäkylä 2 (kaivosrekisteri 7136/1, 26,9 ha, voimassa ). Kuva 6. Metsäkylässä, Hämeeenkyrön batoliitin kontaktissa, on paikannettu iskupora- ja syväkairausprofiilein kulta- ja arseenikiisupitoinen heikkousvyöhyke. Pohjakartta Maanmittauslaitos lupa 13/MYY/04. Jatkotutkimuksissa porattiin 70 kallio- ja pohjamoreeninäytettä m:n pistevälillä 100 m:n linjavälein. Väliin kairattiin 12 timanttireikää (2123/R435-R446), yhteensä m. Näytteenoton tuloksena mineralisoituneen hiertovyöhykkeen pituudeksi todettiin vähintään 800 m. Noin 1-5 metriä leveitä NE-SW suuntaisia, siniharmaiden kvartsijuonien ja hematiittisaumojen pirstomia hiertovyöhykkeitä on useita muuttuneessa, punaisessa plagioklaasiporfyriitissä. Porfyriitti on osa Hämeenkyrön batoliitin ja Nokian graniitin väliin puristunutta alle km:n levyistä vulkaniittijaksoa. Hiertovyöhykkeiden kultapitoisuus on voimakkaasti anomaalinen ( ppb Au). Lisäksi muutama yksittäinen metrin lävistys sisältää 1-3 ppm Au. Hiertovyöhykkeiden arseeni- ja rikkipitoisuus on ppm:n luokkaa (yli 10-kertainen taustaan verrattuna), nousten yksittäisissä metrin leikkauksissa yli prosentin tasolle. Kupari korreloituu arseenin ja rikin kanssa, nousten korkeimmillaan 0,2 %:in Cu. Mineralisaation syvyysulottuvuutta ei ole tutkittu, syvin leikkaus on noin 70 m maanpinnasta. Kaade on pysty tai jyrkkä luoteeseen. Koska osa kullasta esiintyy jopa 5 mm:n läpimittaisina, lehtimäisinä hippuina, vaatii edustavan näytteen ottaminen poraamalla/kairaamalla karkeaa kalustoa. Tähän ei olla näissä tutkimuksissa ryhdytty, varsinkaan kun korkeampia kultapitoisuuksia ei analyyseissa tavattu. 6

7 Lempäälän Kalliojärvellä on suoritetuissa tutkimuksissa paikannettu moreenigeokemian keinoin kultamineralisaatio. Syväkairausten perusteella esiintymä todettiin liittyvän todennäköisesti lähes vaaka-asentoiseen, kvartsijuonien pirstomaan hiertovyöhykkeeseen. Tärkeimmät muutaman metrin paksuisen mineralisaation tunnusmerkit olivat pyriittiarseenikiisupirote kvartsiutuneessa kiillegneississä. Paras yksittäinen kairasydänlävistys oli 4.8 m kultapitoisuudella 6,5 ppm Au. Kulta esiintyy metallisessa muodossa hippuina. Leikkaavia graniittija pegmatiittijuonia oli runsaasti. Itä-läntisen mineralisaation pituudeksi todettiin noin 120 m ja leveydeksi noin 70 m. Kenttäkaade painuu loivasti länteen. Moreenin hienoaineksen voimakas kullan nousu indikoi todennäköisesti paikkaa jossa mineralisaatio puhkeaa pintaan. Kuva 7. Kalliojärven valtausalueen sijainti geologisella kartalla Mineralisaation oletetun läntisen jatkeen tutkimiseksi kairattiin vuonna 2001 kahdeksan reikää (M52 /2123/00/R ) kahteen profiiliin 40m ja 90 m aikaisemman kairauksen läntisimmästä leikkauksesta sekä kaksi hajareikää geofysiikan indikoimiin rakenteisiin. Mineralisaation läntiset jatkeen lävistettiin, mutta sekä hierron paksuudet että kultapitoisuudet jäävät vaatimattomiksi. Korkein yksittäinen kultapitoisuus on 1,5 ppm/m. Mineralisoituneiden hiertovyöhykkeiden paksuudet vaihtelevat metristä viiteen metriin. Kullan keskipitoisuus jää alle 0,5 ppm:n tason arseenin ollessa noin 1000 ppm As. Lisäkairaukset kuitenkin vahvistivat tulkintaa siitä että mineralisoitunut hiertovyöhyke liittyy loivasti länteen painuvaan synformirakenteeseen. 7

8 Hajareikä R417 noin 300 m mineralisaatiosta lounaaseen lävisti magneettikiisu- ja grafiittipitoista kiilleliusketta joka selittää paikalla mitatut IP häiriöt. Kullan nousua ei tavattu. Viimeisellä reiällä R418 tarkistettiin voimakas IP anomalia mineralisaation mahdollisella itäisellä jatkeella. Geofysiikan anomaliat aiheutuvat voimakkaasti hiertyneestä, kvartsi- ja hematiittijuonien pirstomasta graniitista jossa on jonkin verran pyriitti- ja arseenikiisupirotetta. Kultapitoisuus jää alle 50 ppb:n tason. Kuva 8. Kalliojärven aiheen tutkimuskairaus ja moreenin kultapitoisuus. Pohjakartta Manimittauslaitos lupa 13/MYY/04.. Pegmatiittijuonien runsaan esiintymisen vuoksi myös synformin kärjessä tavattu voimakkaimmin mineralisoitunut rakenne on epävarma kultamineralisaation volyymin ja keskipitoisuuden suhteen. Valtauksista Kalliojärvi 1 ja 2 on luovuttu. Kolmas intensiivisen muuttumisen vuoksi selvitelty alue on Forssan eteläpuolella itä-länsisuuntaisena kulkeva Someron-Tammelan vyöhyke. Se on osoittautunut kullan suhteen melko tavalla aiempia arvioita mielenkiintoisemmaksi. Alueelta on paljon vanhoja malmiviitteitä, mm. Satulinmäen vanha valtausraportti sekä lukuisia Au-, Cu-, W- ja arseenikiisuviitteitä, joiden 8

9 kartuttamiseen paikalliset prospektorit ovat kiitettävästi osallistuneet (kuva 9). GTK:n viime vaiheen työt käynnistyivät arseenikiisun, turmaliinin, kvartsijuonten ja muuttuneiden hiertovyöhykkeiden luonnehtiman vyöhykkeen kartoittamisella ja malmimineraalitutkimuksella (Perälä, 2002). Erilaiset antimonimineraalit ovat tyypillisiä kullan seuralaisia Satulinmäellä. Kartoituksissa paikannettiin Satulinmäen lähialueella ja itäpuolella useita voimakkaasti kvartsiutuneita ja serisiittiytyneitä tai kiisuuntuneita paljastuma-alueita. Niiden perusteella tehtiin koko alueen kattava geofysiikan maastomittaus (15 km 2, IP+ magneettinen) suotuisten rakenteiden selvittämiseksi. Tyypillistä Au-kriittisille paikoille ovat magneettiset häiriökentät, jotka näkyvät lentokartoilla pienialaisina linsseinä. Maastomittauksissa ne hajoavat pilvimäisiksi ryppäiksi ja työhypoteesin mukaan ne indikoivat intensiivisimpiä hydrotermisiä keskuksia. Satulinmäen kairauksissa on saatu kohtalaisen hyviä kultapitoisia lävistyksiä (max 32 ppm Au/1 m, R391) ja vyöhykettä on seurattu n. 500 m:n matkalla. Uutena löydöksenä voidaan mainita Riukka, joka sijaitsee 3 km kaakkoon Satulinmäeltä. Riukassa arseenikiisun, turmaliinin ja kvartsijuonien luonnehtimia hiertovyöhykkeitä sisältävä kompleksinen yli kilometrin mittainen ja satoja metrejä leveä alue sijaitsee uraliitiporfyriitissä ja tonaliitissa. Riukka on jokseenkin analoginen Satulinmäen Kuva 9. Malmiviitteitä Someron-Tammelan vyöhykkeellä; vasemmalla kallioperäkartta ja oikealla lentomagneettinen kartta; valtaosa viitteistä kalliossa (+/-Au,+/-ASKI, +/- sulfurisaatio,+/- kvartsi,+/-scheeliitti,+/-cu-kiisu, yms.) kanssa, isäntäkivi vain on homogeenisempaa. Välittömästi Riukan eteläpuolella on GTK:n luvulla tutkima Kietyönmäen litiumpegmatiittikenttä, jonka löytöhistoria ulottuu A.E. Nordensköldin ajalle 150 v. sitten. Riukassa paras lävistys on luokkaa 23 ppm Au/1 m (R356) ja ensivaiheen töistä sieltäkin saatiin rajattua jatkossa lisäkairauksia vaativa vyöhyke. Kulta ei suoraan seuraa arseenia, vaikka arseenikiisu ja turmaliini indikoivat hyvin muuttumista. Forssan alueella on parin vuoden aikana tehty myös alueellisia tutkimuksia, uusien aiheiden löytämiseksi. Pohjana on käytetty 1990-luvun alkupuolella valmistuneita alueellisen geokemian karttoja, joissa näytetiheys on 1 per 4 km 2. Alueella on tiettyjä erityispiirteitä kun havainnoidaan kullan lisäksi muutamia seuranaismetalleja kuten esimerkiksi Te, Sb, Cu ja As. Tämän puitteissa tehtiin pilottivaiheena v Forssasta Vammalaan ulottuva harvapisteinen raskasmineraalitutkimus (50 pistetä/50 litraa moreenia/hirvas-huhta-hakala) ja käynnistettiin v 2003 kohdentava alueellinen moreeninäytteenotto Forssan-Jokioisten alueella. Forssan-Jokioisten alueen pohjamoreenista otettiin näytteitä aluksi 4 karttalehden alueella käsittäen yhteensä 1000 pistettä (4 pistettä/km 2 ). Tämä työ käynnistettiin auger-kalustolla, jotta saataisiin kylliksi näytettä myös raskasmineraalitutkimuksiin. Testivaiheen jälkeen siirryttiin ratkaisevasti nopeampiin moreeniporauksiin ja tätä tultaneen ensi vuonna jatkamaan. 9

10 Pilottivaiheen harvapisteisen raskasmineraalitutkimuksen ainoa anomalinen paikka oli Huittisten Ritakallionmaalla. Sen luotettavuutta selviteltiin moreenitutkimuksilla syksyllä 2003 ja lisänäytteenotolla ja POKA-kairauksella tänä vuonna. Montutuksissa paikasta on löydetty sekä kultahippuja että Au-pitoisia arseenikiisu-lohkareita. Lohkareita lukuun ottamatta mitään muita kemiallisia analyysejä kohteesta ei ole vielä käytettävissä. Magneettisen kartan mukaan kyseessä on kuitenkin mielenkiintoinen rakenne, missä NW-SE-suntainen hiertovyöhyke silpoo NE-SEsuuntaisia jaksoja. Alustavissa kartoituksissa siinä on johtohorisonttina pidetty ei-magneettista mafista intrusiivikiveä. Ongelmana alueella on ollut paksuhko maapeite (keskimäärin 6.5 m, paikoin yli 14 m), mutta tähän asti hippuanomalioiden on uskottu olevan melkoisen paikallisia. Kuva 10. Huittisen Ritakallionmaan raskasmineraalikultapaikkojen (ja ASKI-lohkareiden) sijainti lentomagneettisella kartalla. Huomaa rakenteellisesti otollinen alue, jossa NW-SE-suuntainen hiertovyöhyke näyttäisi leikkaavan NE-SW-suuntaisia häiriöjaksoja. Yhteenveto GTK:n Eteläisessä Suomessa ja Pojanmaalla tekemistä raportoiduista löydöksistä enemmän tietoa löytyy GTK:n www-sivuilta Pasi Eilun Fingold kultatietokannasta. Lähdekirjallisuutta GTK:n päätearkistosta Kärkkäinen, Niilo Tutkimustyöselostus Lohtajan kunnassa, valtausalueella Kokkoharju 2 (kaivosrekisterinro 5795/1) suoritetuista kultatutkimuksista vuosina s., 32 liites. CDlevy. Geologian tutkimuskeskus, arkistoraportti, M 06/2342/2004/1/10. Kärkkäinen, N. & Lehto, T. & Tiainen, M. & Jokinen, T. & Nironen, M. & Peltonen, P. & Valli, T Etelä- ja Länsi-Suomen kaarikompleksi, kullan ja nikkelin etsintä vuosina Hanke Vaihe I loppuraportti. 118 s., 28 liites. Geologian tutkimuskeskus, arkistoraportti, M 19/21, 12/2003/1/10. 10

11 Lehto, Tapio & Vuori, Saku Kultatutkimukset Hämeenkyrön Lavajärvellä, Pässärinvuoren ja Lepomäen alueilla vuosina s., 26 liites. Geologian tutkimuskeskus, arkistoraportti, M 19/2124/2004/1/10. Nironen, Mikko Kulta-aiheiden rakenteelliseen kontrolliin liittyvät tutkimukset Pirkkalassa ja Lempäälässä s. Geologian tutkimuskeskus, arkistoraportti, M 19/2123/2002/1. 11