VIITASAAREN ILMOLAHDEN YMPÄRISTÖN GABRO-PERIDOTIITTI -INTRUUSIOIDEN MALMITUTKIMUKSET VUOSINA 1997-99

GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS Väli-Suomen aluetoimisto M19/3311/2002/1/10 _VIITASAARI Ilmolahti 18.09.2002 Olavi Kontoniemi VIITASAAREN ILMOLAHDEN YMPÄRISTÖN GABRO-PERIDOTIITTI -INTRUUSIOIDEN MALMITUTKIMUKSET VUOSINA 1997-99

GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS KUVAILULEHTI Päivämäärä 18.09.2002 Tekijät Olavi Kontoniemi Geologian tutkimuskeskus, PL 1237 70211 KUOPIO Raportin nimi olavi.kontoniemi@gsf.fi Raportin laji M19 Toimeksiantaja VIITASAAREN ILMOLAHDEN YMPÄRISTÖN GABRO-PERIDOTIITTI - INTRUUSIOIDEN MALMITUTKIIVIUKSET VUOSINA 1997-99 Tiivistehnä Tutkimusalue sijaitsee karttalehdellä 3311 07 Ilmolahden kylässä n. 10 km Viitasaaren keskustasta etelään. Alueen kahta gabro-peridotuti-intruusiota (Iso-Jouhteno, Majasaari) tutkittiin pääasiassa geofysikaalisin mittauksin ja kairauksin. Iso-Jouhteno on voimakkaasti muuttunutta gabroa tai peridotiittia, jossa on heikko kiisupirote. Kivilaji muistuttaa kemismiltään aikaisemmin tutkitun Mummon mökin Ni-mineralisaation isäntäkiveä. Majasaaren intruusion kivilajit (pyrokseenigabro, oliviinigabro, plagioklaasiperidotiitti) ovat hyvin säilyneitä eikä niissä ole sanottavasti kiisuja. Oliviinin korkea Ni-pitoisuus viittaa myös, siihen, että intruusiossa ei ole tapahtunut ma1 iinmuodostusta. Asiasanat (kohde, menetelmät jne.) Viitasaari, Ilmolahti, nikkeli, gabro, peridotiitti, kairaus Maantieteellinen alue (maa, lääni, kunta, kylä, esiintymä) Suomi, Länsi-Suomen lääni, Viitasaaren kaupunki, Ilmolahden kylä Karttalehdet 3311 04 ja 3311 07 Muut tiedot Arkistosarjan nimi Arkistotunnus M-raporttisarja M19/3311/2002/1/10 Kokonaissivumäärä Kieli Hinta Julkisuus Suomi

GEOLOGICAL SURVEY OF FINLAND DOCUMENTATION PAGE Date 18.09.2002 Authors Olavi Kontoniemi Heikki Forss Geologian tutkimuskeskus, PL 1237 70211 KUOPIO Title of report olavi.kontoniemi@gsf fi heikki.forss@gsf fi Type of report M19 Commissioned by VIITASAAREN ILMOLAHDEN YMPÄRISTÖN GABRO-PERIDOTIITTI- INTRUUSIOIDEN MALMITUTKIMUKSET.VUOSINA 1997-99 Abstract The exploration area is located at Ilmolahti village (map 331107) about 10 km south of the center of Viitasaari town. The gabbro-peridotite intrusions (Iso-Jouhteno and Majasaari) were explored mainly by geophysical measurements and drilling. Iso-Jouhteno gabbro-peridotite intrusion is strongly altered and has a weak sulphide dissemination. The chemical characteristics of the rock types are much the same as in the host rock of Mummon mökki Ni-mineralization. The rock types of Majasaari intrusion (pyroxene gabbro, olivine gabbro, plagioclase peridotite) are only slightly altered with no visible sulphide dissemination. High'Ni-content of olivine indicates that no significant Ni-mineralization was formed within that intrusion. Keywords Viitasaari, Ilmolahti, nickel, gabbro, peridotite, diamond drilling Geographical area Finland, Western Finland province, Viitasaari town, Ilmolahti village Map sheet 3311 04 and 3311 07 Other information Report serial Archive code M Pages Language M19/3311/2002/l/10 Price Confidentiality 9 Finnish

SISÄLLYSLUETTELO JOHDANTO 1 SUORITETUT TUTKIMUKSET Lohkare-etsintä ja geologinen kartoitus Kairaus :... Kemialliset analyysit Mineralogiset tutkimukset TUTTUTKIMUSTULOKSET Intruusioiden geologia Intruusioiden malmipotentiaalista. 3 3 4 TUTKIMUSAINEISTON TALLENTAMINEN 4 LÄHDELUETTELO 5 LIITELUETTELO 5 LIITTYY 5

1 JOHDANTO Tutkimusalue sijaitsee karttalehdillä 3311 04 ja 07 Iso-Jouhtenon ja Majasaaren alueilla Viitasaaren kaupungissa Ilmolahden kylässä (kuva 1). Alueella on tehty aikaisemmin malmitutkimuksia liittyen gabroihin ja peridotiitteihin 1960- ja -70 -luvuilla sekä 1980-luvun alussa. GTL :n löytämää Ilmolahden "Mummon mökin malmia" ja "Suomalmia" tutkittiin GTL :n toimesta kairauksin 1963 ja Outokumpu Oy :n toimesta 1969-70 (Ml 9/33,111-86/1/10). Mineralisaåtio todettiin pienialaiseksi ja heikkolaatuiseksi, joten työt lopetettiin. 1982-84 tehtiin laajempi kartoitus alueen emäksisistä ja ultraemäksisistä intruusioista ja niiden malmikriittisyydestä (Ml9/33111-86/1/10). Töitä tehtiin pääasiassa Mummon mökin (3311 04) ja Lehtisuon alueilla (3311 07). Edellä mainituissa tutkimuksissa jäivät Iso-Jouhtenon ja Majasaaren intruusiot kuitenkin vähälle huomiolle, joten Ni-hankkeen (12204) ja NiKu-hankkeen. (2108001) toimesta päätettiin tutkia tarkemmin em. intruusioiden nikkelipotentiaali. Tutkimusten suorittamista varten tehtiin Ilmolahden kylään maaliskuussa 1998 Iso-Jouhteno- ja Isosalonimiset valtausvaraukset. SUORITETUT TUTKIMUKSET Ilmolahden alueella tehtiin joitakin löhkare- ja paljastumahavaintoja, geofysikaalisia maastomittauksia sekä POKA-kairausta Majasaaren ja Iso-Jouhtenon alueilla. Paljastumista otettiin litonäytteet,petrologi siin tutkimuksiin. Kerätyistä näytteistä tehtiin GTK :n laboratorioissa malmi-, kokokivi-, ja mineraalianalyysejä. Geofysikaaliset tutkimukset raportoidaan erikseen. Lohkare-etsintä ja geologinen kartoitus Kesällä 1997 etsittiin "Mummon mökin" N- ja NE-puolisella alueella sekä Iso-Jouhtenon ympäristössä peridotiittilohkareita. Kummaltakin alueelta löytyi peridotiittisia lohkareita, mutta kiisupirotteet olivat vähäisiä. Litologisiin tutkimuksiin otettiin näytteet "Mummon mökin" intruusiosta malmipuhkeamasta (OMK-97-18) ja N-osan peridotiittipaljastumasta (OMK-97-17). Alueilta tehtiin kaikkiaan 8 lohkare- ja 2 paljastumahavaintoa. Kairaus Alueella tehtiin GTK:n POKA-kalustolla kairauksia kahdessa vaiheessa keväällä 1999. Ensin kairattiin Majasaaren S-puoliselle vesialueelle 1 reikä (R363), jonka tarkoitus oli lävistää gabro-peridotiittiintruusion S-kontakti, mutta reikä loppui peridotiittiin (108.20 m). Muita suunniteltuja reikiä ei saatu kairattua paksujen maapeitteiden (n. 30 m) takia. Myöhemmin keväällä kairattiin Iso-Jouhtenon alueelle 3 reikää (R 364-366 / 244.00 m). Kemialliset analyysit Kerätyistä lohkare- ja kairansydännäytteistä on tehty kaikkiaan 35 malmianalyysiä. Kairansydännäytteet on ositettu kivilajirajat ja malmityyppirajat huomioon ottaen yleensä n. 1 m :n pätkiksi. Analyysipätkät on puolitettu timanttisahalla ja puolikkaat on murskattu, jaettu ja jauhettu automaattisella käsittelylinjalla mangaaniteräsvälineillä GTK:n Kuopion laboratoriossa. Kaikista näytteistä on analysoitu ns. ICPmonimetallianalyysiin kuuluvat komponentit sekä Au ja Pd. Liuotus on tehty kuningasvedellä 90 C :ssa ja analysointi ICP-tekniikalla (menetelmä 51 1P).

Jalometallit on määritelty menetelmällä 521U, jossa kuningasvesiuutto tehdään huoneenlämmössä 5 g :n alkupunnituksesta, jonka jälkeen jalometallit kerasaostetaan elohopealla. Jalometallien määritys tehdään sitten GAAS-tekniikalla. Lisäksi "Mummon mökin" paljastumanäytteistä sekä Majasaaren ja Iso-Jouhtenon kairanrei'istä on tehty 14 kpl kokokivianalyysejä GTK :n Espoon laboratoriossa menetelmällä 175X. Näytteet on jauhettu Widia-astiassa ja XRF-analyysi on tehty jauhepuristeesta. Mineralogiset tutkimukset Mikroskooppitutkimuksia ja mikroanalyysejä varten valmistettiin kiillotettuja ohuthieitä (KOH) 19 kpl GTK :n Kuopion laboratoriossa. Kaikista hieistä määritettiin mikroskooppisesti silikaatti- ja maimimineraalit sekä kivilaji. Paljastuma- ja kairanreikänäytteistä tehdyistä 11 hieestä määritettiin oliviinin koostumus Espoon mikroanalysaattorilla. Kustakin hieestä määritettiin 3 oliviinirakeen koostumus. 3 TUTKIMUSTULOKSET Intruusioiden geologia Alueen mafiset - ultramafiset intruusiot sijaitsevat granitoidi-kiillegneissi -ympäristössä. Granitoidit (etupäässä granodioriittia) sisältävät yleisesti kiillegneissisulkeumia. Liitteen 1 kartassa on tässä tutkimuksessa mainittujen intruusioiden sijainti. Rajat on piirretty magneettisen aineiston pohjalta, koska paljastumatiheys intruusioiden alueella on pieni. Kartassa mainittujen intruusioiden lisäksi Mummon mökin eteläpuolella kohti Iso-Jouhtenoa kulkee juonimainen ofiittinen gabro, jossa on satunnaisesti kiisutäpliä. Samantyyppistä gabroa on pitkänomaisena intruusiona (pituus n. 1 km) Lehtisuon talon itäpuolella. Lisäksi tavataan juonimaista hornblendiittiä Iso-Jouhtenon SE-rannalla, Matlammen S- rannalla ja Liimataismäen W-reunalla. Kaikissa on heikkoa kiisupirotetta. Näistä intruusioista on kuvaus raportissa Ml9/3311/-86/1/10. Mummon mökki Differentioituneen Mummon mökin intruusion koostumus vaihettuu oliviiniperidotiitista (duniitti) plagioklaasiperidotiitin kautta pyrokseenigabroon ja paikoin jopa dioriittiin. Intruusion eteläinen osa, jossa myös mineralisaatio sijaitsee, on pääosin oliviiniperidotiittia ja intruusion happamin osa on pohjoisreunassa, mutta myös etelässä intruusion reunassa ongabrö-osia. On mahdollista, että peridotlittisen ja gabroisen osan välillä on epäyhtenäinen pyrokseniittinen reunus. Oletus perustuu yksittäiseen rapakalliohavaintoon. Tarkempi kuvaus on raportissa M19/3311/-86/1/10. Iso-Jouhteno Magneettisen aineiston pohjalta tarkasteltuna Mummon mökin ja Iso-Jouhtenon intruusiot vaikuttavat pienemmiksi osiksi pilkkoutuneelta isommalta intruusiolta. Iso-Jouhtenon alue on heikosti paljastunutta, joten oletettuihin intruusioihin päätettiin kairata 3 reikää. Kairausten perusteella lounainen osa (R365-366) on etupäässä diabaasien leikkaamaa voimakkaasti muuttunutta pyrokseenigabroa, jossa on paikoin heikkoa kiisupirotetta. Koilliseen osaan suunnitellusta poikkipro filista saatiin kairattua vain takimmainen reikä (R 364) heikon jäätilanteen takia. Sydämen perusteella näyttäisi siltä, että kivi vaihettuisi oliviinigabrosta plagioklaasiperidotiitiksi syvemmälle kaakkoon mentäessä. Kivi on voimakkaasti muuttunutta ja osin kiisuuntunutta, joten päättely on vaikeaa. Kiven kemismistä (Liite 5) ei saa selvää tukea käsitykselle - ehkä. heikko kasvu oliviinin Fo-pitoisuudessa alaspäin mentäess4 puoltaa sitä, että intruusion S-reuna (kuten Mummon mökillä) olisi emäksisin. Ma'asaari Saaren ympäristössä tehdyn magneettisen mittauksen perusteella intruusio on pyöreähkö n. 1 km :n läpimittainen kappale, jonka SE-kontakti on lähes pysty ja vastapuolinen kontakti kaatuu loivasti (n. 45

astetta) luoteeseen ja länteen. Intruusio on selvästi differentioitunut, voimakkaimmin magneettisten (ultramafisten) osien sijöittuessa toisaalta S-SE -osiin ja toisaalta luoteisosaan. Intruusion keskiosassa on paijastumahavaintojen perusteella pyrokseenigabroa tai noriittia. Intruusion reunaosiin suunnitelluista 3 kairanreiästä saatiin toteutettua vain yksi (8363) paksujen maapeitteiden takia. Intruusion SE-kulmaan, sen voimakkaammin magneettiseen osaan kairatussa reiässä kivilaji vaihettui vähitellen oliviinigabrosta plagioklaasiperidotiittiin, johon reikä loppui. Intruusion kontaktia ei saavutettu. Oliviinigabrossa on plagioklaasi selvästi kumulusmineraali kun taas plagioklaasiperidotiitissa se on pyrokseenien tavoin interkumulusmineraali. Toisin kuin Iso-Jouhtenossa, intruusion kivet ovat hyvin säilyneitä ja plagioklaasin ja oliviinin välinen korona on heikosti kehittynyt. Malmimineraaleista oksidit (magnetiitti, ilmeniitti, kromiitti) ovat yleisiä, mutta kiisuja (magneettikiisu, pentlandiitti, kuparikiisu) on vain satunnaisesti. Joissakin näytteissä on havaittu metallista kuparia. Kairasydännäytteiden kemismin perusteella (liite 4) intruusio muuttuu emäksisemmäksi kohti kontaktia, kuten jo magneettisen aineiston ja makroskooppisten havaintojen perusteella voitiin päätellä. Tällaisessa hyvin säilyneessä, vähäkiisuisessa kivessä kokokiven Mg-luvun ja oliviinin Fo-pitoisuuden trendit korreloivat kauniin positiivisesti. Intruusioiden malmipotentiaalista Alueen kaikista gabro- ja peridotiitti-intruusioissa on tavattu sulfideja, Majasaaressa vähiten ja Mummon mökin mineralisaatiossa eniten. Intruusioista tehtyjen oliviinianalyysien (liite 3) perusteella on ainakin kahdenlaisia intruusioita : Majasaari-tyyppi ja Mummon mökki-tyyppi. Majasaaren tyypissä oliviinissa on korkea Ni-pitoisuus kautta intruusion ja peridotiitissa on myös kohtalaisen korkea (riittävä) Fo-pitoisuus. Tulokset viittaavat siihen, ettei intruusiossa olisi tapahtunut malminmuodostusta. Iso-Jouhtenon intruusio kuuluu oliviinin koostumuksen perusteella Mummon mökki-tyyppiin, jossa oliviini vaikuttaa selvästi "köyhtyneeltä" nikkelin suhteen. Tämän tyypin intruusioissa on ollut rikkiä saatavilla kiteytymisen kuluessa, joten on tapahtunut malminmuodostusta. Tulosten perusteella näyttää siltä, että Majasaarenintruusiosta ei löydettäisi Ni-malmia, mutta Iso- Jouhtenon intruusiota kannattaisi tutkia enemmän, koska intruusio vaikuttaa Mummon mökki - tyyppiseltä ja kaukana (n. 10 km) kaakossa löytynyt hyvä malmilohkare (1.45 % Ni) MM-63-L247 saattaisi olla Iso-Jouhtenosta peräisin. TUTI~SAINEISTON TALLENTAMINEN Kairansydämet on varastoitu GTK :n Lopen arkistoon ja raportit sekä "Liittyy"-aineiston kartat, kairausprofiilikuvat ja kairausraportit Espoon arkistoon. Liittyy-aineiston analyysidata ja havaintoaineisto on tallennettu Oracle-tietokantaan, josta sitä voidaan muokata käyttäjän tarvitsemaan muotoon. c C. Olavi Kontoniemi geologi

LÄHDELUETTELO REFERENCES Sipilä, E. 1986. Eräiden Viitasaaren ja sen ympäristön nikkelikriittisten gabrojen ja peridotiittien revidointi 1982-1984. Julkaisematon raportti. Geologian tutkimuskeskus. M19/3311/-86/1/10. Lll1LLUETTELO APPENDICES 1. Gabro-peridotiitti-intruusioiden sijainti. 1. Location ofgabbroperidotite intrusions. 2. Luettelo kairanrei'istä. 2. List of drill holes in the study area. 3. Oliviinin Fo- ja Ni-pitoisuudet. 3. Forsterite and Ni content of olivine. 4. Mg-luvun ja oliviinin Fo-pitoisuuden vaihtelu R 363 Majasaaressa. 4. Fo-content of olivine and Mg-number in BH 363 at Majasaari. 5. Mg-luvun ja oliviinin Fo-pitoisuuden vaihtelu R 364 Iso-Jouhtenossa. 5. Fo-content of olivine and Mgnumber in BH 364 at Iso-Jouhteno. LIITTYY LIST OF RELATED MATERIAL 1. Syväkairausraportit (tunnuksen yhteinen alkuosa M52.5/3311/99/) : R363....366 2. Kemialliset analyysit : - malmianalyysit tilaus 52997 (L99311221 254) ;, 52998 (L99319238) - kokokivianalyysit tilaus 52981 (N98000307, 308) ; 62044 (L99020562 573) 3. Mikroanalyysit : - hieet Ku 26441, 26442 ja Ku 27901 906 (Ind.nrot 11209.00-11256.00) - hieet Ku 28207, 28208, 28210 (Ind.nrot 4468.02-4479.02) 4. Hiekortit (KOH) : Ku 26441, Ku 26442, Ku 27901 906, Ku 28206 215, Ku 28286 5. Havaintolomakkeet : - lohkareet KAS-97-L4L9, RT-97-L5, OMK-98-L4 - paljastumat OMK-97-17 ja 18

Kairanreiät Ilmolahden työmaalla. Liite 2. REIKÄ X KOORD Y_KOORD SUUNTA KULMA PITUUS' R363 6986186 3445691 135 60 108.20 R364 6987356 3440420 135 45 108.00 R365 6986950 3440200 135 45 77.00 R366 6987016 3440132 135 45 59.00