GÖL- ~TG M19/3311/-80/1/10 LAITOS. Viitasaari Kärnä Elias Ekdahl RAPORTTI VIITASAAREN KÄRNÄSSÄ SUORITETUISTA MALMITUTKIMUKSISTA

Transkriptio

1 GÖL- ~TG M19/3311/-80/1/10 LAITOS Viitasaari Kärnä Elias Ekdahl RAPORTTI VIITASAAREN KÄRNÄSSÄ SUORITETUISTA MALMITUTKIMUKSISTA TUTKIMUSTEN TAUSTA Geologinen' tutkimuslaitos suoritti vv malmitutkimuksia Viitasaaren itäosissa Vesannolta syksyllä 1956 löytyneen ns. Oinaskylän lohkareen (L.49/AJL/56, Cu 1,7 %) johdosta. Tutkimukset keskittyivät Kärnän alueelle, josta tunnettiin granaattikiillegneisseihin liittyviä vähäisiä kiisuuntumia. V löytynyt ns. Liimataisen. lohkare (L43-AJL-57) sisälsi merkittävässä määrin Zn ja PB. Lohkare-etsinnöissä löydettiin alueelta useita kymmeniä Zn-, Pb-, Cu- ja Ag-pitoisia granaatti gneissi-, karsi-, kirsi- ja amfiboliittilohkareita. Lohkareviuhkan suunta näytti noudattavan alueen yleistä kuljetussuuntaa N W. Suoritetuissa syväkairauksissa (M-17,/52/VS-57-59/11-43) lävistettiin varsin pitkällä matkalla hajanaisia ZnS- ja PbS-raitoja, jotka seurasivat NW - SE suuntaista granaatti-kiillegneissivyöhykettä. Paikoin tavattiin myös Cu-pitoisuutta ja korkeitakin Ag-pitoisuuksia. Suoritettuja tutkimuksia käsitellään tarkemmin A.J.Laitakarin raporteissa M 17/VS-57-59/1-2. Toinen vaihe Kärnän tutkimuksissa alkoi kesällä 1968 aikaisemman "malmikentän" SE-osasta Hukkanen talon kaivosta löytyneen "Oinaskylän"-tyyppisen Cu-pitoisen granaatti- felsilohkareen johdosta. Koska lohkare oli Ib

2 -2 - löytynyt n m :n syvyydestä, läheltä kallion pintaa, pääteltiin emäkallion sijaitsevan varsin lähellä. Aikaisempaa kairauskenttää täydenne_tiin kolmella syväkairausreiällä (M 19/52/VS-69/44-46).-Kairauksella ei saatu viitteitä ekonomisista kiisuuntumista. Tutkimuksista on tehty 1974 geologien A.Longan ja P.Oivasen laatima valtausraportti. Geologinen tutkimuslaitos aloitti Kärnän tutkimukset uudelleen R.Reinikaisen lähettämien kansannäytteiden (K/ ) johdosta. Zn ja Pb ja.hiukan Cu sisältävät granaattigneissi- ja karsilohkareet sijaitsevat aikaisemman viuhkan NE-puolella (Liitel). Koska alueella esiintyy myös yleisestä kuljetussuunnastå poikkeavia uurresuuntia N 30 W katsottiin aiheelliseksi tarkasella myös tätä mahdollisuutta Kärnän lohkareviuhkan selvittämisessä. Pohjoisempi kuljetussuunta huomioonottaen päätettiin tutkia aikaisemman kairauskentän E - ja NE-puolella sijaitsevat sähköiset ja gravimetriset häiriöt. SUORITETUT TUTKIMUKSET JA NIIDEN TULOKSET Geologiset tutkimukset Alueella aikaisemmin suoritettu geologinen kartoitus on ollut varsin perusteellinen. Vulkaaninen kivisarja koostuu happamista ja emäksisistä tuffiiteista,, laavoista, agglomeraateista ja plagioklaasiporfyriiteistä. Granaattikiillegneissit edustavat vaihtelevan paksuisia muuttuneita horisontteja emäksisissä tuffiiteisså. Kairaussydämiä tarkasteltaessa voidaan todeta PbS :n ja ZnS :n liittyvän lähes aina granaattikiillegneissin yhteyteen., M_ineralisaatiot ovat lähinnä raitoina tai pesäkkeinä. Cuk liittyy hyvin granaattirikkaisiin usein kordieriittia, antofylliittia

3 3 tai tremoliittia sisältäviin muunnoksiin. Kolimanpään liuskealue on verrattavissa W-puolella olevaan Kärnävuoren alueeseen (geologinen kartta, liite2.).. Kyseiset liuskujaksot edustavat suhteellisen loiva-asentoisia synklinoriumeja, joiden välissä oleva granodioriittiedustaa antikliinia. NW-suuntaiset altaat kuroutuvat pohjoisempana yhteen kääntyen samalla suuntaan Keskelle jäävä granodioriitti muodostuu näin doomimaiseksi. Liuskealueiden tektonisoituminen on varsin voimakasta. Usean generaation siirrokset ja juonet leikkaavat primäärisiä rakenteita. Kerroksellisuus vaihtelee hyvin vaakaasentoisesta lähes pystyksi,kolimanpään alueella kaade on yleisesti länteen, poimuakseli on lounaaseen (SW). Alueella suoritettiin uudelleen lohkare-etsintöjä, mm. malmikoiran avulla, mutta mitään olennaisesti uutta ei saatu esille. Geokemialliset tutkimukset Talvella suoritettiin alueella geokemiallista näytteenottoa tarkoituksena selvittää kairauskentän NE - ja E - puolisia sähköisiä- ja gravimetrisiä anomalioita. Näytteenotto käsitti yhteensä n. 500 näytteenottopistettä ja näytteistä analysoitiin Co, Cu, Ni, Pb ja Zn sekä joistakin As. Näytteenottoa vaikeutti varsin paksu maapeite, joka on keskimäärin yli 10 m. Syvimmät näytteet olivat 25,5 m :n syvyydeltä. Kalustona käytettiin vielä vanhaa 35 mm :n mäntäterää,jolla näytteenotto oli hyvin työlästä. Näytemateriaali oli usein, riippumatta suurestakin syvyydestä, lajittunutta soraa,hiekkaa tai silttiä. Näyttääkin ilmeiseltä, että Kokkolanniemen alueella varsinainen pohjamoreeni on hyvin ohut vain

4 4 muutamia kymmeniä senttimetrejä paksu. Näytteenotto ja tulokset on esitetty pedog.eökemiallisella kartalla (liite 3.). Paras anomalia saatiin pisteessä n :o 32, josta saatiin myös kallionappi (granaattikiillegneissi), Zn 1230 ppm, Pb 430 ppm. Tämä anomalia selittyy kuitenkin reiällä R 18 jossa on tavattu vähäistä ZnS ja PbS pitoisuutta granaattikiillegneissin yhteydessä. Useamman pisteen muodostama anomaliaryhmä saatiin Kokkolanlahden poikki sähköisen häiriön selvittämiseksi tehdyllä näytteenottolinjalla. Tulokset on esitetty profiililla A - B (liite4.). Anomaliaryhmän suurin Znpitoisuus oli pisteessä n :o ppm ja 260 ppm Pb, myös kuparia esiintyi anomaalisesti.. Geofysikaaliset mittaukset Talvella 1976 suoritettiin Kokkolanniemen alueella täydentäviä sähköisiä, magneettisia ja gravimetrisia mittauksia. Sähköisessä mittauksessa syvyysulottuvuutta pyrittiin lisäämään muuttamalla kelaväli 60 m :ksi. Sähköiset ja magneettiset mittaukset tarkensivat aikaisempaa geofysikaalista kuvaa, mutta mitään uutta informaatiota ei tullut esille. Kokkolanniemellä magneettinen kartta samoin kuin kerroksellisuushavainnot osoittivat kulun olevan N -S suuntainen ja kääntyvän sitten hiukan itäiseksi. Tihennettyä gravimetrausta suoritettiin Kokkolanniemellä n. 1 km 2 :n alueella. Tulosten perusteella lasketulla jäännösanomaliakårtalla saatiin useita maksimeita, jotka päätettiin selvittää syväkairauksella.

5 - 5 - Syvåkäiraus, I vaihe. Kokkolanniemelle kairattiin v syvåkåirausreikää (R ) sähköisten, gravimetristen ja geokemiallisten anomalioiden selvittämiseksi. Reikä 322 kairattiin Kokkolanlahdella tavattuun sähköisen ja geokemialliseen anomaliaan. Välillä 44,50 m - 46,20 m esiintyi granaatti-kiillegneississä kapeita ZnS + PbS raitoja, paksuin kompakti malmiraita oli 10 cm. Myös Cuk :n merkkejä tavattiin. Syvyydellä m oli 5 cm :n paksuinen ZnS + PbS raita plagioklaasiporfyriitissa. Välillä m esiintyi jälleen kapeita ZnS + PbS raitoja. Jäävaikeuksien takia reikä jouduttiin kuitenkin lopettamaan syvyydelle m. Sitä päätettiin kuitenkin jatkaa seuraavana talvena. Malmiutumalla ei todettu kuitenkaan enää olevan jatkuvuutta. Paras analyysiväli m antoi Zn 1,43%. Pb 1,0 %, Cu 0,01 %, Ag 36 g/t ja Cd 0,01 % (ks. liite 4.). Rei'illä selvitettiin Kokkolanniemen jäännösanomaliat sekä. niihin liittyvät heikot geokemian anomaliat. Lävistykset olivat etupäässä emäksisiä, vulkaniitteja, joiden yhteydessä ei juuri esiintynyt granaattikiillegneissejä. Gravimetriset anomaliat aiheutuivat emäksisistä kivilajeista. Myös kallionpinta nousi anomalioiden kohdalla ympäristöään ylemmäs, joten osittain anomaliat olivat luonteeltaan topografisia. Syväkåir.åus, I.. vaihe. Koliman SE-päässä Makkaralahden alueella tunnettiin hapan vulkaniitti paljastuma, joka tyypiltään muistutti ns. Toulatkankaan lohkaretta (K/5543, Zn 21,3 %, Cd 0,11%).

6 -6 - Tämä on Kärnän alueella ainoa.lohkare, jossa kompakti sinkkimalmi liittyy happamaan porfyyriin. Makkaralahdessa -74 kairattu reikä 317 alkoi happamasta vulkaniitista (n.5 m), minkä jälkeen reikä lävisti pienellä leikkauskulmalla emäksisiä kivilajeja. Samaan profiiliin nyt kairatuilla rei'illä lävistettiin hapan vulkaniittipatja, johon ei näyttänyt liittyvän arvometallipitoisuuksia ainoastaan heikkoa Sk-pirotetta. Koska Makkaralahden alueella oli tavattu kohtalaisen paksuja happamia vulkaniittiyksiköitä, päätettiin lohkareviitteisiin ja em. kivien yleiseen Zn-kriittisyyteen nojautuen lävistää usean reiän profiililla koko liuskemuodostuma. Liuskejaksoa indikoi, muuten heikosti paljastuneella alueella, Toulat-harjujen suunnasta (SE) tuleva'. lähes E - W suuntaiseksi Kärnää kohti kaareutuva magneettinen häiriöjakso.(ks.liite 1) N- S suuntaiseen kairausprofiiliin kairattiin n. 7 reikää R Kivilajien keskinäistä konnektointia vaikeutti voimakas poimutus. Kairaussuunta on tämän johdosta milloin milloin 180. Suuntausmerkkejä jouduttiin ottamaan hyvin tiheästi. (Syväkairausprofiili, liite 5). Rakenteeltaan Kolimanpään liuskejakso muodostaa Makkaralahden alueella synklinoriumin. Päällimmäisenä on emäksisiä ja intermediäärisiä tuffiitteja, agglomeraatteja ja uraliittiporfyriitteja. Happamia vulkaniitteja esiintyy epäjatkuvina välikerroksiana. Profiilin pohjoisin reikä 335 lävisti lähes kohtisuoraan,häiriintymättömiä kerrospatjoja. Kivilajit olivat aluksi edellä mainittuja, jonka jälkeen välillä m happamia porfyyrejä, joissa ei kuitenkaan todettu kiisuuntumia. Reiän loppuosa syvyydelle m oli graniittiutuneita biotiittiplagioklaasigneissejä, jotka edustånevat vulkaniittimuodostuman pohjaa.

7 7 Malmigeologisesti mielenkiintoisimpia olivat reiät synklinoriumin S-laidalla. Pohjalla oleva, täällä n. 50 m paksuiseksi supistunut, hapan kvartsimaasälpäporfyyri oli heikosti graniittiutunut ja paikoin seri siittiytynyt. Läpi koko patjan esiintyi heikko karkeahko Sk-pirote. Rakopinnoilla tavattiin Cuk :n merkkejä. Syväkäir.aus, III vaihe Reino Reinikainen lähetti lokakuussa 1976 maanparannustöiden yhteydessä'löytyneen granaattikiillegneissilohkareen K/ Lohkare sijoittui aikaisemman viuhkan keskelle ja sisälsi keskimäärin 0,46 % Cu, 3,3 % Zn ja 2,7 % Pb. Lisäksi löytyi granaattitremoliittikivi (K/22489), josta otetusta pölynäytteestä saatiin 2.90 % Zn. Projisoitaessa koko Kärnän kairauskentän tiedot maanpintatasolle, voitiin todeta, että mineralisoituneet kerrokset muodostavat koko kentän pituudelta kulkevan leveimmillään n. 150 m olevan vyöhykkeen, jota karakterisivat muuttuneet kivilajiyksiköt (liite6, ;. :.). Lohkareviuhkan kärki osoittaa keskelle tätä vyöhykettä. Kuitenkin tällä kohdin oli kairauskentässä 150 m :n profiiliväli. Aikaisemmista syväkairausrei'istä sijaitsivat pitoisuuksiltaan parhaat niinikään lähiympäristössä. Tutkimusjakson päättäneessä kairausoperaatiossa kairattiin vielä nämä aukot sekä kolme reikää ( ) läheisyydessä olevien geofysikaalisisten indikaatioiden selvittämiseksi. Vanhan kairauskentän täydennysrei'issä ( ) tavattiin jokaisessa,lähinnä granaattikiillegneisseihin liittyen,zns + PbS raitoja sekä merkkejä Cuk :sta. Parhaimmillaan malmiutuma oli R 339 välillä m ka. 1,50 % Zn ja 0.33 Pb. Paras analyysitulos

8 -8 - saatiin i.uä:lillä 65, ,36 0,85 Pb. YHTEENVETO Kärnässä (Kolimanpää) suoritetuissa tutkimuksissa selvitettiin Kokkolanniemen gravimetriset häiriöt sekä muutamia sähköisiä anomalioita pohjoisemman kuljetussuunta - mahdollisuuden varmistamiseksi. Lisäksi täydennettiin kairauskenttää viuhkan kärjessä, jossa kairaustulokset edustavat pitoisuudeltaan parhainta tasoa Kärnässä. Kiisuuntunut vyöhyke muodostaa lähes N - S suuntaisen n m pitkän ja leveimmillään n. 150 m kaistan, jota karakterisoivat muuttuneet kivilajit, lähinnä granaattikiillegneissit. Malmiutuma vaikuttaa sekä suurissa että pienissä puitteissa kerrossidonnaiselta. ZnS ja PbS esiintyvät joko erillisinä raitoina tai yhdessä. ZnS esiintyy paikoin myös pirotteena. Malmimineraaleina tavataan, lisäksi Fek, Sk, Cuk ja,ask. Isäntäkivenä on yleisimmin granaattibiotiittigneissi, mutta se voi myös olla emäksinen vulkaniitti, karsi tai granaatti - (kordieriitti-antofylliitti) kivi. Toulatin Zn-lohkareen (K/5543) tyyppistä hapanta vulkaniittia ei Kärnän kairauskentän alueella tunneta. Kokonaisuudessaan voidaan sanoa, että Kärnän (Kolimanpään) kairauskentässä tunnetaan kaikki lohkaretyypit, jotka Kärnän viuhkassa tavataan. Mitä suurimmalla todennäköisyydellä voidaan sanoa lohkareiden lähteneen edellä kuvatusta vyöhykkeestä, jossa ei kuitenkaan malminmuodostusta ekonomisessa mielessä esiinny. Aikaisemmat lohkareanalyysit edustavat pientä ja usein valikoitua näytemäärää ja antavat näin ainoastaan pitoisuushuippuja. Koska ZnS ja PbS esiintyvät useimmiten kompakteina raitoina >

9 - 9 - saataisiin niistä suuria pitoisuuksia myös kairausnäytteissä. Myös Oinasky~län Cu-lohkareen tyyppisistä heikosti Cu-sisältävää granaattifelsiä esiintyy kairatussa Kärnän malmivyöhykkeessä. Pitoisuuksiltaan tämä ei kuitenkaan vastaa lohkareen tasaista Cu-pirotetta. Makkaralahden kairausprofiili osoitti liuskemuodostuman olevan rakenteeltaan suhteellisen loiva-astentoinen synformi, jossa pienissä piirteissä poimutus on isokliinistä. Lisäksi kairauksessa tavattiin hapan vulkaniittimuodostuma, joka tyypiltään vastaa Toulatin Zn-lohkaretta. Jatkotutkimuksissa tulisi selvittää tämän Sk-pirotteisen happaman vulkaniitin jatkeet ja yhteydet vanhan kairauskentän vulkaniitteihin. Geologisen rakenteen ja stratigrafian kannalta olisi kairauksia jatkettava aik. kairauskentän itä- ja pohjoispuolisilla vesialueilla. Tuloksilla olisi myös malminetsinnällistä merkitystä. Kärnän (Kolimanpää) alueen jatkotutkimukset tullenevat uudelleen puntaroitaviksi myöhemmin pro-gradu -työnä valmistuvan aureolitutkimuksen jälkeen. (K.Rasilainen, Helsingin yliopiston geologian ja mineralogian laitos). Kuopiossa

10 LIITTEET Liite 1. Kärnän alueen (Kolimanpää) lohkarekartta sekä syväkairausreikien sijainti. Pohjana magneettinen kartta M 22/ D,12 B. Liite 2. Geologinen kartta M 11.1/ B ja D,09 A-D, 11 B ja D,12 A-D/72. MK 1 : Liite 3. Geokemiallinen kartta, pohjamoreeni Zn. M 35/ D 19,20,24,25/-79. Liite 4. Geokemiallinen profiili A-B ; Viitasaari, Kokkolanniemi, M 35/ D/79/1. Liite 5. Syväkairausprofiili, Viitasaari, Makkaralahti M 19/52/3311/76/R Liite 6. Geologinen kartta, paljastuma- ja syväkairaustietojen perusteella. Viitasaari, Kärnä D.

11

12

13

14

15

16