ARV\ IS I ppale 1 GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS M19/3214/-88/1/10 Kangasniemi, HaukIvuori, Pieksämäen mlk. Venetmäki Jarmo Kohonen, Petteri Pitkänen, Aatto J. 10.12 1988 Laitakari Positiivisten Bouguer-anomalioiden nikkelipotentiaalisuustutkimukset Venetmäen 1 :50 000 karttalehden (3214 M) alueella 2 1984-1985.
2 1. Johdanto Geologian Tutkimuskeskuksen Juva-Puola nikkelimalminetsintäprojektin osatavoittena oli selvittää positiivisten gravimetristen anomalioiden käyttökelpoisuutta emäksisiin - ultraemäksisiin intruusioihin liittyvien maimityyppien etsinnässä. Tässä raportissa kootaan yhteen vuosina 1984-1985 karttalehden 3214 itäisellä osalla (3214 07-12) tehdyt malminetsintää palvelevat kallioperätutkimukset. Tutkimuksista vastasi geologi Aatto J. Laitakari, ja niihin osallistuivat myös Petteri Pitkänen sekä Irmeli Mänttäri. 2. Suoritetut tutkimukset ja tutkimustulokset Pääasiallisena tutkimusmenetelmänä oli kallioperäkartoitus, josta saatuja tietoja täydennettiin kallionappinäytteenoton ja lohkare-etsinnän tuloksilla. Tarkemmin tutkimukset, tulokset ja työhön osallistuneiden jatkotoimenpide-ehdotukset selviävät liitteistä 1-3. Pyhäjärven ja Ylemmäisen kohteiden osalta viittaan erillisiin raportteihin (M19/3214/-88/10/2 ja M19/3214/-88/10/3) karttaliitteineen. 1 Jarmo Kohonen, geologi Liitteet : 1. Petteri Pitkäsen selostus 1984-09-05 2. Aatto J. Laitakarin selostus 1985-11-30 3. 1 :50 000 kivilajikartta M11.7/3214/-88/1 4. 1 :50 000 tasosuurekartta M11.4/3214/-88/1
3 Liittyy : (säilytetään GTK :n arkistossa) Raportit : Q18/21/1986/1 (Leena Tiainen ja Seppo Elo) M19/3214/-88/1O/2 (Aatto J. Laitakari ja Jarmo Kohonen) M19/3214/-88/10/3 (Jarmo Kohonen) Geologiset kartat : M11.2/3214 07/-88/1 M11.4/3214 07/-88/1 M11.1/3214 08/-88/1 M11.4/3214 08/-88/1 M11.7/3214 08/-88/1 Geofysikaaliset kartat : Aeromagneettinen korkealentokartta 3214, Hankasalmi Painovoimakartat : Q 2 1.1.005.100.3214.84. 2 Q 2 1.2.005.100.3214.84. 1
GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS LIITE 1. Malmiosasto Petteri Pitkänen 5.9.1984 SELOSTUS KARTTALEHDELLÄ 3214 SUORITETUISTA BOUGUER-ANOMALIOIDEN TULKINTATUTKIMUKSISTA JA KALLIOPERÄHAVAINNOISTA KESÄLLÄ 1984 1. JOHDANTO 1.1. Yleistä Kesän 1984 kenttätöiden lähtökohtana oli Venetmäen kaistasta ilmestynyt Bouguer-anomaliakartta. Anomaliat sijaitsevat 1 : 50 000 karttalehdellä 3214 4 (Venetmäki) Kangasniemen sekä Haukivuoren kunnissa ja Pieksämäen maalaiskunnassa. Tarkoituksena oli selvittää anomalioitten aiheuttajat ts. liittyykö niihin emäksisiä/ultraemäksisiä kiviä ja mihin niistä mahdollisesti liittyisi Ni-pitoisia kiisuuntumia. Ennestään tiedettiin, että Pyhäjärven, Ylemmäisen, Nykälän ja Venetekemän positiivisissa Bouguer-anomalioissa esiintyy kiisupitoisia gabroja. Kahteen jälkimmäiseen ei kesän kenttätöiden yhteydessä puututtu, koska niiden tutkimukset ovat jo entuudestaan edenneet'pitkälle ja käytettyjen menetelmien puitteissa tuskin uusia tuloksia olisi saavutettu. Kenttätöistä allekirjoittaneitten ohella vastasivat I. Mänttäri, V. Hänninen, H. Sikanen ja M. Grönstrand. 1.2. Työskentelymenetelmät Työskentelymenetelminä käytettiin kallioperäkartoitusta ja lohkare-etsintää. Kallioperäkartoitus suoritettiin 1 : 20 000 mittakaavassa, joskin tiedot Ylemmäisen osalta tulostettiin 1 : 10 000 mittakaavassa. Kartoituksessa pyrittiin käymään läpi kaikki anomalia-alueiden ja niiden välittömän ympäristön paljastumat. Lohkare-etsinnällä lisäksii haluttiin paikata niitä aukkoja, joita usein jäi alueen
2 heikon paljastuneisuuden takia. Geologisen kartan muovaamisessa hyödynnettiin myös aiempien cobrausten yhteydessä saatuja kalliopohjanappeja. Osasta tutkimuskohteista saatiin kesän aikana käyttöön ohuthiei.tä, joitten mikroskopoinnilla tarkennettiin kuvaa kivilajeista. Palanäytteistä on S. Lähde määrittänyt petrofysiikan vakiot. 2. TUTKIMUSKOHTEET Positiivisia Bouguer-anomalioita Venetmäen 1 : 50 000 kart- 2. talehden 3214 n alueella on kaikkiaan 27 kpl. Seuraavassa taulukossa 2.1 on esitetty ko. tutkimuskohteet : niiden nimet, sijainti (karttalehti), kallioperätiedot, lohkaretiedot ja havainnot malmimineraaleista. 3. KALLIOPERA Tutkimuskohteitten yhteydessä saatua näkemystä Venetmäen kaistan kallioperästä on esitetty liitteessä 1. Ilmeisesti gabrot edustavat alueen vanhimpia kiviä, sillä niitä esiintyy sulkeumina usein ympäröivissä happamammissa syväkivissä. Alueen koillisosassa vallitsevana kivilajina on raekooltaan heterogeeninen kalimaasälpäporfyyrinen mikrokliinigraniitti. Tämä luultavasti edustaa karttalehden nuorinta kivilajifaasia, sillä sen on todettu leikkaavan kaikkia muita havaittuja kivilajeja. Paikoin se muodostaa migmatiitteja kiillegneissin sekä amfiboliitin kanssa, mikä viittaa siihen, että se olisi ultrametamorfoosissa muodostunut anatektisesta sulasta. Muussa osassa karttalehteä gabrojen sivukivenä on tavallisimmin voimakkaasti suuntautunutbkeskirakeinen granodioriitti, jossa on runsaasti kapeita hiertovyöhykkeitä. Kiven
päämineraaleina esiintyvät tummista mineraaleista sarvivälke ja biotiitti sekä vaaleista mineraaleista plagioklaasi ja kvartsi. Kalimaasälvän osuus vaihtelee, minkä vuoksi granodioriitti-nimitys sisältää tässä myös kvartsidioriittisia ja tonaliittisia kiviä. Koska havaintojen määrä on vähäinen ja granitoidin ulkoasu hyvin samankaltainen koko karttalehdellä, niin granodioriittia ei ole eroteltu eri kivilajeiksi, vaikka se saattaa koostua useasta eri magmapulssista, joita myöhemmät liikunnot ovat muokanneet. Yleisimpinä aksessorisina mineraaleina esiintyvät titaniitti, apatiitti, zirkoni ja opaakki. Loukeen eteläpuolella tavataan "Puulan tyyppistä" karkeaa porfyyristä graniittia. Alueen kaakkoisosassa esiintyy laajalla alueella granaattipitoista kiillegneissiä. Edellä mainittujen kivilajien lisäksi on tavattu vulkaanista alkuperää olevia kiviä yleensä pieninä sulkeumina : maasälpäporfyyria (Ylemmäinen, Kiiskilampi, Pyhäjärvi), intermediääristä vulkaniittia (Ylemmäinen, Kiiskilampi), plagioklaasiporfyriittiä (Pyjäjärvi) ja uraliittiporfyriittia (Pyhäjärvi, Kiiskilampi). 3.1. Emäksiset magmakivet Emäksisiä magmakiviä on tavattu kalliopaljastumina Ylemmäisen, Pyhäjärven, Terveyslähteen, Kivisenkylän ja Kiiskilammen tutkimuskohteissa. (Näiden lisäksi sulkeumina vrt. taulukko 2.1.) Viimeksi mainitussa emäksisenä faasina esiintyy uraliittiporfyriitti, mutta alueelta on havaittu myös voimakas sarvivälkegabrolohkaretihentymä. Samaan tapaan on myös Valkealammen gabro paikannettu. Kivisenkylän kohde koostuu karkearakeisesta sarvivälkegabrosta, jossa esiintyy hornblendiittisia osueita. Kivet ovat voimakkaasti muuttuneet, mitä osoittaa plagioklaasin
lähes täydellinen epidoottiutuminen. Paikoin sarvivälkettä voi pitää uraliittiutumisen tuloksena. Kivisenkylän gabroon liittyy kohtalainen magnetiittipirote, mikä selittää myös alueella olevan aeromagneettisen anomalian. 3.2.1 Ylemmäinen Ylemmäisen gabro muodostuu pääasiassa massamaisesta uraliittigabrosta (liite 2). Sitä esiintyy usein myös sulkeumina ympäröivissä granodioriiteissa, jolloin ne ovat usein kiertyneet reunoiltaan hyvin hienorakeisiksi, ehkä täydellisestikin ja asettuneet liuskeisuuden suuntaan. Päämineraaleina esiintyvät sarvivälke, jonka pleokroismi on useimmiten hyvin vaalea, ja plagioklaasi. Sekä orto- että klinopyroksenia tavataan muuttumattomana joskus jopa niin paljon, että kiven voi nimetä pyrokseenigabroksi. Tavallisimpina aksessorisina mineraaleina esiintyvät kummingtoniitti, biotiitti, kvartsi sekä sekundääriset mineraalit kuten epidootti, kloriitti, karbonaatti ja serpentiini. Ylemmäisen gabroon liittyy oliviinipitoisia gabro- ja peridotiittivälikerroksia. Kapeita oliviinigabrovälikerroksia on tavattu Ylemmäisenjärven pohjoisosassa Katosniemessä ja Kirrinsaaressa. Lohkareistossa esiintyy runsaasati oliviiniserpentiiniperidotiitteja ja -gabroja, joita tavataan myös alueelta otetuissa pohjanapeissa. Näitten päämineraaleina ovat oliviini, sen muuttumistulos serpentiini, orto- ja klinopyrokseeni, kummingtoniitti sekä gabromuunnoksissa plagioklaasi. Oliviini esiintyy tavallisesti poikiliittisesti pyrokseenin sisällä ja kelyfiittirakenteet ovat tyypillisiä. Nimenomaan näihin kiviin liittyy kiisupirotetta, joka koostuu erillisistä magneettikiisu- ja pentlandiittirakeista. 3.2.2 Pyhäjärvi Pyhäjärven gabron Ni-kriittisyys on ollut tiedossa jo pitkään, mistä on osoituksena Outokumpu Oy :n ja Oy Malminetsijä
Ab :n suorittamat tutkimukset alueella. Liitteessä 3 on esitetty myös toinen gabromassiivi, Terveyslähde. Tämän keskiosassa esiintyy koostumukseltaan ja raekooltaan heterogeenista blastofiittista uraliittigabroa ja reunaosissa gabroa /dioriittia, jossa sarvivälke on primaaria. Edellisen kivilajin päämineraaleina ovat hailakan vihreä sarvivälke, plagioklaasi ja kummiingtonitti. Aksessorisista mineraaleista selvästi yleisimmät ovat apatiitti ja opaakki, joka ainakin osaksi koostuu magnetiitista. Reunaosan gabro/dioriitti koostuu tumman vihreästä sarvivälkkeestä, plagioklaasista sekä aksessorisina mineraaleina tavattavista biotiitikta, opaakista ja kvartsista. Gabromassiivin rajaamista vaikeuttavat laajat suoalueet. Itse Pyhäjärven gabron rajaaminen on vieläkin vaikeampaa, sillä se jää lähes kokonaisuudessaan veden alle. Paljastumahavainnot on tulkittu sarvivälkegabroiksi, joissa on paikoin tavattu pyrokseenia. Megaskooppisesti kivi on homogeenista ja keskirakeista. Alueen kaakkoisosassa Monganniemessä gabro on kärsinyt kalimetasomatoosista, joka havaitaan sarvivälkkeen muuttumisena biotiitiksi ja leikkaavista kalimaasälpäsöyreistä. Tällä alueella on havaittu ainoastaan heikkoa magneetti- ja rikkikiisupirotetta. Sen sijaan Selkäsaarten alueella on tavattu sekä kalliosta että pohjanapeista pirotteena ja pesäkkeinä kiisuuntumista, joka on ainakin osittain nikkelipitoista. Paljastumat ovat sarvivälkegabroa, mutta pohjanapit viittaavat suhteellisen laajaan yhtenäiseen pyrokseenigabrovyöhykkeeseen, johon kiisuuntuminen nimenomaan liittyy. Metsäniementien varresta, Monganniemestä ja Selkäsaaresta on löydetty runsaasti pyrokseenigabrolohkareita, joissa pentlandiittipitoinen kiisu esiintyy verkkomaisesti (mm. EN-79-22, EN-81-1.2). Näissä päämineraaleina esiintyvät opaakin ohella kummingtoniitti, sekä orto- että klinopyrokseeni ja voimakkaasti saussuriittiutunut plagioklaasi.
4. JATKOTOIMENPITEET Tämän hetken kartoitustietojen perusteella Ylemmäisellä Kirrinsaaren ja Ryönäsaaren välinen vyöhyke vaikuttaisi otollisimmalle kohteelle paikallistaa mahdollinen nikkelipitoinen malmimineralisaatio. Kuitenkin Bouguer-anomaliahuippu painottuu Haukiselälle, josta ei ole kartoitushavaintoja, mutta sen sijaan Savisaaresta (esim. EIM-84-18L) ja Petäikkösaaresta (HPP-84-37L) on tavattu nikkelipitoisia oliviiniserpentiiniperidotiittilohkareita. Tällä perusteella cobranäytteenottoa kannattaisi tihentää niin Haukiselällä kuin edellä mainitulla vyöhykkeellä.pyhäjärvellä cobranäytteenottolinjoja tulisi tehtäväksi useita Monganniemen ja Selkäsaarten väliselle jaksolle, jossa sijaitsee Bouguer- -anomalian maksimi. Lisäksi olisi selvitettävä samalla menetelmällä, jatkuuko gabro lounaaseen Huutoniemen ympäri kohti Muikkusaarta sekä Terveyslähteen gabron laajuus. Cobranäytteenotto on suotavaa ainakin niissä muissakin tutkimuskohteissa, joissa kuljetuksen suunnasta on tavattu emäksisiä lohkareita, mikäli se on maaston puolesta mahdollista. Tällaisia ainakin olisivat : Ollinaho, Valkealampi, Kylmämäki, Halla-aho ja Tuomipuro. Petteri Pitkänen J. Laitakari LIITTEET 21 1) Venetmäki 3214 W 1 : 50 000 geologiset kartat 2) Ylemmäinen 1 : 10 000 3) Pyhäjärvi 1 : 20 000 geologiset kartat
GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS Malmiosasto A.J. Laitakari 30.11.1985 LIITE 2. JOHTOPÄÄTÖKSET V. 1985 SUORITETUISTA TÄYDENNYSTUTKIMUKSISTA BOUGUER-ANOMALIOIDEN TULKITSEMISEKSI KARTTALEHDELLÄ 3214 Bouguer-anomalioiden tulkintatutkimuksia v. 1985 jatkettaessa karttalehdellä 3214 todettiin ultraemäksinen syväkivimuodostuma, lähinnä peridotiittien - mahdollisesti metaperidotiittinen, Venetmäen aseman länsipuolella. Se tulee osittain näkyviin rautatieleikkauksen molemmin puolin, mutta jatkuu ilmeisesti pääasiassa rautatien pohjoispuolelle. Siinä esiintyy suhteellisen hienoa kiisupirotetta MAGK, mutta myös jonkin verran PENT omina rakeina. Kun sulfidifaasin nikkelipitoisuus on noin 3-5 % :n luokkaa, esiintymää on pidettävä nikkelin esiintymisen kannalta huomionarvoisena. Alustavissa geofysikaalisissa profiilimittauksissa ei tavattu selvää sähköistä anomaliavyöhykettä, joka viittaisi runsaaseen kiisurikastumaan, mutta muodostuman geologinen luonne, mineraali- ja kemiallinen koostumus sekä vähäiset kiisuhavainnot viittaavat siihen, että kyseisen esiintymän yhteydestä voisi olla löydettävissä runsaampiakin nikkelipitoisen kiisuaineksen rikastumia. Lisäselvitys on käsittääkseni aiheellinen. Karttalehden 3214 alueella todetuista 27 :stä tai jos Venetmäen kohde katsotaan erilliseksi, niin 28 :sta Bouguer-anomaliakohteesta 22 on voitu alustavasti selvittää sekä todeta, että ympäristöä selvästi painavampi kivilaji löytyy anomalian alueelta. Pääosa anomalioiden aiheuttajista on Ni-tutkimuksen kannalta huomionarvoisia ultramafisia tai mafisia kivilajeja, pääasiassa peridotiitteja, gabroja ja niiden vaihettimiskivilajeja, osaksi kuitenkin pitkälle muuttuneita metaperidotiitteja ja metagabroja. Oletetun
2 Ylemmäinen - Venetekemä -lohkon murtumislinjojen ulkopuolella on selvästi pintasyntyisempiä ultramafiitteja ja mafiitteja, joista Kokonkylän vulkaniittivyöhykkeen kivilajileikkaus on kuvattu Ossi Ik.ävalkon pro gradu -tutkimuksessa. On ilmeistä, että Monganiemen breksiamaisiksi hieroutuneiden murskalekivien viuhka on peräisin syvästä lohkomurroksesta, missä malmiainesta on liikkunut runsaasti,särkymän suunnassa. Ilmeisesti maankuori on siinä laajalta alueelta ja syvältä murtunut, koska murskalekivissä on havaittavissa selvästi vulkaniittiluokkaan kuuluvia kivikappaleita samalla kun niissä on syväkivimäisiä gabro- ja peridotiittimurskaleita. Mahdollisesti syväkivityyppiset murskaleet eivät ole primaarisia syväkiviä, vaan metamorfisia muuttumistuotteita. Siihen viittaavat useat silikaattifaasin nikkelipitoisuudesta tehdyt analyysit. Ilmeisesti ne eivät kuulu ainakaan A.J. Naldrettin Ni-kriittisiin kivilaj ityyppeihin. Sen sijaan runsas kuparin ja sinkin esiintyminen murtumavyöhykkeen hiertyneissä murskalekivissä todistaa mielestäni, että murtumavyöhykkeen ympäristön kivilajeista muut metallit ovat murtumisen ja uudelleensulamisen yhteydessä sekoittuneet murtuman yhteydessä kohonneiden ultraemäksisten ja emäksisten magmojen tuomiin Ni-, Cr- ja Fe-pitoisiin magmoihin. Näin voidaan olettaa tapahtuneen, kun noin 1,5 % nikkeliä sisältävän malminäytteen sulfidifaasin nikkelipitoisuus jää niin alhaiseksi kuin 0,5-1,5 % ja samassa kivessä esiintyy jyrkkä kontakti, josta lähtien kivi sisältää yli 2 % kuparia sekä vielä kauempana kontaktista siihen tulee mukaan vielä selvä sinkkipitoisuus. Tällainen kivityyppi ei ole tavanomaisilla malleilla selitettävissä. Sitä ei voisi ulkonäöstä ja mineraalikoostumuksesta huolimatta,' nimittää' varsinaisesti gabroksi tai peridotiitiksi, vaan mitä ilmeisimmin se on metagabro tai metaperidotiitti, jonka syntyolosuhteiden ja olemuksen selvittäminen antaisi varmasti paljon valaistusta karttalehden 3214 erilaisten
3 malmiaiheiden malminetsinnällisen merkityksen selvittämiseen. Siihen ei ole ollut mahdollisuutta Puula-Påijänne -projektiohjelman puitteissa, koska vasta aivan viime vaiheessa saatiin tarkasteltavaksi, Raetsu -projektin satelliittikuvien tulkintoja Pieksämäen seudulta. A.J. Laitakari