GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS # Kivimiehentie 1, 021 50 ESPOO Puh. (90)46931 Telex 123185 @ ~ë11-~uornsn aluetoimisto. PL 237. 70101 KUOPIO Puh. (971) 227877 (Kiekkotie 4). J&Uii. (Koljonniemenk. 15, Minna Canthink. 20-22, Kuninkaank. 15). 224 166 (Savilahti ja Puistak. 20) Pohjois~uomen eluetolmisto, PL 77. 96101 ROVANIEMI Puh. 1960) 2971 Telex 37295 5 Keskustetuun viitaten Lausuntoa varten Wnnöstanne Wsaa jaäda Tiedoksi Pyydetäan palauttamaan 0 Naht&vaksi/lainaksi Palautetaan Kasiteltäv~ksi Pyydetäan soittamaan Allekirjoitettavaksi
sg+ &, f - w. ta-
~a.~iraportti Ylivieskan Saarenperan (Rauhalan) malmi- aiheen löytymiseen johtaneista geokemiallisista tutki- muksista vuosina 1979-1986 Esko Iisalo Geokemian osasto Raportta No. S/41/2431/1986
Näytteenottoa Cobra-kalustolla Ylivieskan Saarenperalla helmikuussa 1986
Sisällys Alkututkimukset sivu 1 0 Jatkotutkimukset Tvtkimuskaivannoista tehdyt havainnot Yhteistyö malmiosaston kanssa Malmiaiheen löytyminen Malmivyöhykkeen kalliopera Alustavia havaintoja malmimineraaleista ja -pitoisuuksista Yhteenveto 0 Tutkimusten jatkuminen Lähteet
Alkututkimukset o Ensimmäiset viitteet Ylivieskan Saarenperan alueen anomaali- sista metallipitoisuuksista saatiin karttalehden 2431 geokemi- allisen kartoituksen tuloksena. Alueella suoritettiin vuonna 1979 geokemial3inen näytteenotto, jolloin iskuporalla.otettiin -. -. moreeninäytteitä keskimäärin 2,5 metrin syvyydeltä naytteen- ottotiheyden ollessa noin 12 näytettä neliökilometriä kohden. Tuloksena saadulta toistaiseksi julkaisemattomalta geokemial- liselta kartalta erottui Ylivieskan Saarenperän kylan lahis- tölla anomaalinen piste, jonka sinkkipitoisuus oli koko kart- talehtialueen korkein, 530 ppm. Näyte sisälsi rapakallioaines- ta. Sen olivat ottaneet näytteenottajat Simo Lintila ja Mauno Pennala. Saarenperan ympäristö on topografialtaan tasaista mo- reeni- ja silttialuetta, josta kalliopaljastumat puuttuvat 1a- hes kokonaan. Vuonna 1983 aloitettiin Ylivieskan karttalehden alueella ensimmäiset tarkistustutkimukset. Tutkittavia kohteita oli yhteensä noin 15, näiden joukossa Saarenperän kylan anomaalinen piste, jonka ympärille sijoitettiin aluksi 5 ja myöhemmin lisäksi 20 näytteenottopistettä. Naytteenoton suorittivat Simo Lintilä, Erkki Keto ja Pekka Virkkala. Analysointi osoitti rapautuneen kallion pinnasta peraisin olevien näytteiden sisältävän sinkkiä 500-3200 ppm. Saatuja tuloksia tarkasteltiin geokemian osaston tutkijoiden, erityisesti Reijo Salmisen ja Pekka Lestisen kanssa yhteistyönä, jolloin aihe todettiin rnineralogian ja alkuainepitoisuuden perusteella erittäin malrnikriittiseksi. Jatkotutkimukset Vuoden 1984 syksyllä geokemian osaston johtoryhmän kokouksessa Saarenperan tutkimusalueella päätettiin suorittaa tutkimus, jossa tasavälisen näyteverkoston pisteväli oli 50 metriä ja pistemäärä 90 kpl. Naytteenoton suorittivat Mauno ja Raimo Pennala, Pauli Schroderus ja Aaro Lintila. Ohuiden rnaapeitteiden ansiosta lähes 100% näytteistä oli peraisin rapautuneen
kallioperan pintaosasta. Naytteenotto suoritettiin Cobra-ka- lustolla, jossa käytettiin harnmastettua lapivirtausterää ja 30 mm:n tankokalustoa. Naytteista saadut analyysitulokset on esi'- o tetty kuvassa 1. Kohteessa on laaja-alainen sinkkianornalia, - jonka leveys on noin 200 metriä kulkusuunnan jatkuessa etelä-kaakosta pohjois-luoteeseen tutkimusalueen ulkopuolella, Sinkkipitoisuudet ovat anomalian alueella 500-5000 ppm. Kupa- ripitoisuus vaihteli 300-2800 ppm. Myös lyijy oli selvästi anomaalinen vaihdellen 50-320 ppm. Näytteiden pääkivilaji oli serisiittiliuske. Eraass'a naytteessa havaittiin hietarkaste- lussa kuparikiisurakeita. Tutkimuskaivannoista tehdyt havainnot Kesällä 1985 teki rnaaperaosaston malminetsintää palveleva tutkimusryhmä (ryhmä Hirvas) tutkimuskaivantoja kohteen anomaalisiin pisteisiin. Kaivantoja tehtiin yhteensä 17 kpl ja kaikissa tavoitettiin kallion pinta, joka sijaitsi keskimäärin 2,5 metrin syvyyd~llä. Kaivannoista otettiin kallio- ja moreeninäytteitä vaskausta varten. Gtk:n malmiosastosta työhön osallistuivat mm geologi Olavi Kontonierni ja tutk. apulainen Veikko Autio, jotka naytteenoton lisäksi suorittivat liuskeisuushavainnointia. Geokemian osastosta tutkimuksiin osallistui kesäharjoittelija Soile Glumoff. Tutkimuskaivannoista saatujen tulosten perusteella voitiin ha- vaita, että kallioperan anomaaliset pitoisuudet olivat samaa luokkaa kuin iskuporanaytteiden pitoisuudet. Kivilajisto oli pääosaltaan serisiittiliusketta, jossa esiintyi monin paikoin kloriittia. Erityisesti korkeiden sinkkipitoisuuksien vyöhyk- keessa esiintyi runsaasti hematiittia, jolloin näytteiden rau- tapitoisuudet nousivat yli 20%:n. Hietarkastelussa sinkkival- kerakeita ei juuri voitu erottaa, ilmeisesti sinkki oli se- koittunut.hienorakeiseen hematiittipirotteeseen. Tutkimusalu- een itäreunalla samoin kuin alueen lounaiskulmassa esiintyi kiilleliusketta. Liuskeisuuden kulku, 140~-170~, oli anornalian pitoisuusakselin suuntainen. Kaade vietti melko loivasti,
t :Kohde Saarenperä PPm : a. Zn >soo iooo 2000 1000- Kuva 1. Tilanne Saarenperan tutkimuskohteessa heina- kuussa 1985. Zn-Cu-Pb anomalian eteläpuolelle sijoittuu kaksi geofysikaalista anomaliaa.
35'-40 0, itään. ALueen lounaispuolella sijaitsevaan voimakkaa- seen sahköiseen anomaliaan kaivettiin 4 kaivantoa. Kivilaji todettiin mustaliuskeeksi. Kallioperaä peittavä moreeni ei juuri sisältänyt anomaalisia sinkki-, kupari- ja lyijypitoisuuksia. Moreenin kivilajistosta puuttuivat alustan serisiittiliuskeet tyystin kauempaa kulkeutuneiden gneissi- ja granitoidikivien ja -1ohkareiden ollessa vallitsevina. Ilmeisesti mannerjaa on ainoastaan hionut alustan kallioperan pintaa eikä lohkareita ole irronnut. Aivan moreenin alaosassa esiintyy rapakallion sekaista ainesta. Moreenin vaskaustuloksista oli erityisen merkittävä kohteen lounaisosaaan sijoittuva arseenikiisun ja kuparikiisun esiintyminen (Nenonen K., Hakala P. -86). Yhteistyö malrniosaston kanssa Syksyllä 1984 saatujen tulosten perusteella käynnistyi yhteistyö Saarenperäv- Rauhalan kohteessa Gtk:n malmiosaston kanssa. Geologi Esko Sipilän johdolla alueelle tehtiin valtausvaraus, joka nimettiin lähimmän talon mukaan Rauhalaksi, ja geofysiikan mittausryhmä suoritti sähköisen ja magneettisen slingram- +-*-mittauksen. Mittauksista vastasivat geofyysikot Timo Tervo ja Aimo Ruotsalainen. Mittausten tarpeellisuutta puolsi muiden seikkojen ohella se, että vastavalmistuneilta geofysikaalisilta matalalentokartoilta erottui alueella teraväpiirteisia magneettisia ja sähköisiä anomalioita. Alustavat geofysikaaliset kartat valmistuivat kesällä 1985 ennen em. tutkimuskaivantojen tekoa. Alueella oli kaksi selvää magneettista ja sähköistä anomaliaa, joista toinen sijoittui kohteen anomaaliseen kaakkoisosaan ja toinen anomalia kohteen lounaiskulmaan, kuva 1. Lounainen anomalia todettiin tutkimuskaivannoilla mustaliuskeeksi; sitavastoin kaakkoinen anomalia, joka myöhemmin todettiin malmiin liittyväksi, jäi vesijohtojen ja viljelysmaiden takia tarkistamatta.
Malrniaiheen löytyminen Syksyllä 1985 Saarenperan kohdetutkirnuksia päätettiin jatkaa. Vaikka malrniluokan pitoisuuksia ei toistaiseksi oltu saavutet- tukaan, tutkimuksen jatkamisella oli useita perusteita.@~n-, Cu-, Pb-anornalia koostui vierekkaisistä pisteistä jatkuen seka pohjoisessa että etelässä aikaisemman näytteenottoalueen ulko- puolelle~~uhteellisen harvan pisteverkoston (50x50 ml vuoksi anornalian alueella tulisi suorittaa näytteenotto tiheydella 10x20 m.i@4nomaalisen alueen sisälle sijoittuu tunnistamaton geofysikaalinen häiriö, joka jatkuu anomalian pituussuunnassa eteläkaakkoon. (Toinen, alueen lounaispuolelle sijoittunut häiriö oli osoittautunut rnustaliuskeen aiheuttamaksi). Tutkimusten jatkamista kohteen alueella kannatti myös Esko Sipilä malmiosastosta. Marraskuun alussa 1985 alueella jatkettiin geokemiallista näytteenottoa koko Keski-Pohjanmaalle sijoittuneen naytteenottoryhrnän voimin Tauno Vallin toimiessa työnjohtajana. Naytteenotto suoritettiin jälleen Cobra-kalustolla pistetiheydella 40x10 rn, I kuva 2. Tutkittavan alueen pituus oli 300 m ja leveys 500 m. 13. päivänä marraskuuta naytteenottajat Aaro Lintilä ja Pauli Schroderus osuivat tutkimus-alueen keskelle sijoittuvan tien ojassa malmipitoiseen kerrokseen, josta otetun naytteen heti tunnistivat kornpaktiksi kiisurnalmiksi. Paikalla olleen geologin toivomuksesta paikka varmistettiin muutamalla lisänäytteellä. Saarenperan rnalrniaihe oli löytynyt. Alustavissa analyyseissa ensimmäisten näytteiden todettiin'sisaltavan runsaasti kuparia, sinkkiä, lyijyä ja arseenia. Naytteenoton edistyessä etelaan päin saatiin seuraavien päivien ja viikkojen aikan lukuisia näytteitä eri linjoilta, jotka osoittivat malmin jatkuvan noin 10 metrin levyisenä suoraan etelaan Rauhaperän kylän peltoaukealle. Näytteenottoa ohjattiin gtk:n geokemian osaston Kuopion laboratoriossa tehdyillä pika-analyyseillä, joita suoritti EDX-analysaattorilla Ari Vaasto. AAS-analyyseista vastasivat Lea Hämäläinen ja
Kuva 2. Ibiaytteenottolinjat talvella 1985-86. Mittakaava 1:10000, 1 cm=loo m.
Kirsti Antikainen. Mikroskooppihavainnointia ja näytteiden vaskausta suoritti Pentti Jääskeläinen. Jouluun mennessä mal- mipuhkeamaa oli seurattu 160 metrin matkalla. Tahan mennessä malmivyöhykkeen pistetiheys kaksinkertaistettiin. Lisäksi huo- mattiin malrniutuneen vyöhykkeen seuraavan sähköisen anomalian. -- länsireunaa, joka sähkölinjan aiheuttaman häiriöalueen kaak- koispuolella kaartuu itään (kuva 3). Geokerniallinen naytteen- otto saatiin päätökseen.21. päivä helmikuuta 1986. Tällöin malmiutunutta vyöhykettä oli seurattu 480 metrin matkalla le- veyden vaihdellessa 5 metrista 15 metriin. Vyöhykettä ympäröi laaj'a-alainen hematiittipito'inen anomaliavyöhyke, joka jatkuu pohjoiseen. Malmin seuraaminen nopeutui erityisesti näytteen- ottajien Pauli Schroderuksen, Aaro ja Simo Lintilan tekeminen tarkkojen silmarnaaraisten havaintojen ansiosta. Koko näytteen- ottoryhmä onnistui saamaan kallionpintanäytteet lahes kaikista pisteistä pahasta lohkareikosta huolimatta. Näytteitä otettiin yhteensä 790 kpl, joista lahes 100 oli peräisin malmiaiheen puhkeamasta. Näytteenoton keskisyvyys oli 3,5 m. ~almiv~öh~kkeen' kallioperä Iskuporanäytteistä tehtyjen alustavien havaintojen perusteella näyttäisi siltä, että malmin kerrostumisalustana itäpuolella on useiden kymmenien metrien vahvuinen biotiittirikas kiilleliuskekerros. Sen päällä on malmipitoinen serisiittiliuskekerros, jonka leveys pintapuhkearnassa on 5-15 m. Serisiittiliuske on variltaan puhtaan valkoinen. Päämineraalit ovat hienorakeiset kvartsi, serisiitt.i ja talkki. Eräistä näytteistä on ta= vattu runsaasti fluoriittia (P. Jääskeläinen). Malmimineraaleja esiintyy runsaimmin, paikoin kompaktina rnalmina serisiittiliuskeen itareunalla, mikä saattaisi osoittaa pohjan suuntaa. Serisiittiliuskeen yläosassa rnalmimineraalit esiintyvät kivessä pirotteena ja raitoina. Serisiittiliuskeen ja sen lansipuolella olevan kloriitti-serisiittiliuskeen kontakti on terävä. Kloriittipitoinen liuske on variltaan kellan vihertävä ja se on yleensä hematiittipitoinen. Sen paksuus on useita
Kuva 3 Geokemiallinen näytteenotto 1984 ja -85 a.0. Zn ppm >503 1000 2000 2LOW '" e. ppm,300,rmx, Geofysikaalinen anomalia kesällä 1985 magneettinen - - sähköinen Geokemiallisen näytteenoton ulkorajo marraskuussa 1985 Malmin puhkeama helmi - kuussa 1986 u 0 IdD Pn -
1 kymmeniä metrejä ja siihen liittyy anomaalinen (500-5000 ppm) sinkkipitoisuus; kyseessä lienee metasomaattisesti muuttunut intermediäärinen vulkaniitti. Malmipitoinen serisiittiliuske on muuttunut hapan vulkaniitti. Alustavia havaintoja malmimineraaleista ja -pitoisuuksista r Malmiaiheen pohjoisvyöhykkeessä malmimineraaleina esiintyy rikkikiisu, kuparikiisu, kuparihohde, sinkkivalke, arseenikii- su ja lyijyhohde, kuva 4. Malmipuhkeaman pohjoiskärjestä 40 metria etelään pitoisuudet ovat 2-6% Cu, 2-7% Zn, 0,5-3,5% Pb, 0,5-2,5% As, 40-260 ppm Ag ja 50-600 ppb Au. Rapautuneessa pintakerroksessa esiintyy metallista kuparia, kuva 5. Välillä 60-200 m esiintyy puhkeaman itälaidalla muutaman metrin levyi- nen rikas vyöhyke, jossa paamalmimineraalit ovat kuparihohde, kuparikiisu ja sinkkivälke, kuva 6. Kupari- ja sinkkipitoisuu- 1 det ovat luokkaa 5-10 %. Myös arseenin ja lyijyn pitoisuudet nousevat yli yhden prosentin. Hopeapitoisuus on 50-140 ppm ja kultapitoisuus 50-500 ppb. Malmin pirotemainen osa, jonka le- veys on yli 5 metria sisältää kuparia ja sinkkiä edellista huomattavasti vähemmän, arviolta 0,5-3%. Sitavastoin lyijyä on pirotemaisessa osassa enemmän kuin 2%. Hopea- ja kultapitoi- suuksista ei tätä kirjoitettaessa ole tietoa. r- Puhkeaman kaakkoisosa etäisyydellä 200-480 m on luonteeltaan raidallista ja pirotemaista tyyppiä, jossa kupari- ja sinkkipitoisuudet ovat verrattain alhaiset. Lyijypitoisuudet nousevat kuitenkin yli 2%:n. 450 metrin kohdalta analysoidussa näytteessä pitoisuudet ovat Cu 0,15%, Pb 2,7%, Ag 210 ppm ja
Le-?- Kuva 4. Pintahieista otettuja mikroskooppikuvia 40 puhkearnan pohjoiskarjestä. Ylempi kuva: 1 Markasiitti, 2 kuparikiisu, 3 sinkkivalke, 4 kuparihohde. Suurennos 10 kertainen. Alempi kuva: 1 Arseenikiisu, ympärillä sinkkivälke, kuparihohde, rikkikiisu ja kuparikiisu. Suurennos 10 kertainen.
Kuva 5. Ylempi kuva: Metallista kuparia puhkeamaa peitta- vass2 rapauturnassa. Suurennos 5 kertainen. Alempi kuva: Sisiliskoa muistuttava kuparirae. Kuvat M. Nikkarinen.
Kuva 6. Pintahieista otettuja mikroskooppikuvia 160 m puhkearnan pohjoiskarjesta Ylin kuva: 1 kuparikiisu, 2 sinkkivalke, 3 kuparihohde, 4 rikkikiisu, 5~~',.4t;Su Suurennos 10 kertainen. Keskikuva: Sinkkival kerae. Suurennos 10 kertainen.
Yhteenveto Ensimmäiset v.iitteet Saarenperan malmiaiheesta saatiin vuonna. 1979 suoritetun geokemiallisen kartoituksen tuloksena. Ma.lmi- aihetta ympäröi 'laaja-alaine,n ~inkki~nomalia, jonka k'eskella tavattiin yli kolme vuotta.k.estäneid.en geokemiallisten tutki.- musten Jälkeen malmin.puhkeama. Puhk'eamaa on seurattu 'iskupo- ranäytteenotolla 480 metria ja sen leveys on 5-15 metriä. Mal- mimineraaleina esiintyy mm k'uparihohde, kuparikiisu, sinkki- välke, lyi Jyhohde, arseenikiisu, hopea ja kulta. Malmi esiintyy serisi'ittiliuskeessa, joka rajoittuu idänpuolella kiille- - liuskeeseen ja 1,annenpuo-lella kloriit'ti-seris,iittiliuskeeseen. Tutkimusten jatkuminen Geokemian osaston iskuporanaytteenoton päättyessä 21.2.1986 Saarenperan malmiaiheen tutkimuksissa siirrytään syväkairauk- seen, jonka suorittaa malmiosa~ton Väli-Suomen tutkimusryhmä. 8 Kuopiossa 21 päivänä helmikuu.ta 1986 % 4 2 =--4s- Geologi Esko Iisalo Lähteet: Nenonen K., Hakala P. 1986: Malminetsintää palvelevat maaperätutkimukset Ylivieskan ~aarenpefa11a 1985, kl 243110 D. ~ a ~ o r tp t i 13.2.73