mpin Malmi AJOKSEN KAIRAUC 1983 ' ' 1030/2541/3~783/17 Tutkinuralue. Liatija Jakolu AJOS ERKKI KORVUO LM (2 kpl) Kunta brt. pw. HYV. KEMI 23.8.1983 Karttalahti Liitekartat jo solorteef 2541 07., KS. LIITELUETTELO Koordinaetit N:o Arkisto X = 7280 - Y = 520 LM; Kt,, Vertaa Raportti 040/2541/RP/82/11 Outokumpu Oy:n v. 1980 aloittamia tutkimuksia, jotka tähtäsivät Kemin P. Ajoksen edustalla merellä todetun aeromagneettisen anomalian selvittämiseen, jatkettiin Lapin Malmin toimesta vuosina 1982 ja 1983. Tutkimukset päättyivät kevtittalvella 1983 yhden reiän (AJ-1, syv. 216,85 m) kairaukseen. Kairaas asoitti kohteena olleen magneettisen anomalian aiheutuvan ultramafiseen metapyrokseniittiin/hornblendiittiin liittyvästä magnetiittipirotteesta. Oukokumpu Oy:n aikaisemmissa tutkimuksissa magneettisen anomalia-alueen keskeltä paljastuneena tavattua kvartsi-alkalimaasälpäsyeniittiä kairauk- sessa ei tavattu. Merkittävimpana Ajoksen tutkimuksissa saatuna malmiviitteenti voidaan toistaiseksi pitää kairaustulosta, joka osoittaa hornblendiittiin liity n. tyvän sulfidifaasin (CUK, SK) olevan Au- ja ilmeisesti myös jossain maa- * \ - rin platinametallikriitt5nen. ~ai'raustulos ei kuitenkaan ole siina maärin rohkaiseva, etta se puoltaisi vtilittömien jatkotutkimusten suorittamista alueella,
Lapin Malmi 1 Johdanto... 1 2 Kairaustulokset... 2 3 Kivilajikuvaus... 2 3.1 Metapyrokseniitti... 2 3.2 Hornblendiitti... 2 3.3 Diabaasijuonet... 3 3.4 Albitiittijuonet... 3.4 Malmimineraalit... 3 5 Ajoksen kivien kemiallinen koostumus... 4 6 Malmiviitteet.... 7 7 Yhteenveto ja johtopäätökset... 9 LI ITTEET nro 1. Indeksikartta 1 : 400 000 2. Aeromagneettinen 1 : 20 000 3. Peruskartta 1 : 20 000 -,syeniittipaljastuman, -lohkareiden, mittauslinjojen ~a kairausreian sijainti 4. Sl-mg + IP -mittausprofiili X = 86.90 1 : 10 000 5. II II X = 86.70 1 : 10 000 6. Painovoimamittausprofiili X=86.90 1 : 10 000 7. Kairausprofiiii X = 86.70 1 : 1000 8. Mg0-Ca0-A1203 -diagrammi 9. K20-P205-Ti02 -diagramrni. 10. Na20+K20-Mg0-Fe0 -diagrammi 11. AJ-1 Tiheysmaaritykset
Lapin Malmi 1 Johdanto Geologisen tutkimuslaitoksen aerogeofysikaaliset korkealentokartat valmistuivat viimeisinä Suomen merialueilta vuoden 1978 aikana. Tällöin todettiin karttalehdellä 2541 07 (liite 2), Kemin Ajoksen edustalla, meressä voimakas aeromagneettinen anomalia. TamZn selvittämiseksi anomalia-alueen N-osassa tehtiin Outokumpu Oy:n toimesta kahtena talvena, 1980 ja 1981, geofysikaalisia profiilimittauksia: Max-min-, magneettinen-, painovoima-, pulssi-ip- ja tasavirtamittaus (liitteet 4-6). Talvella 1981 alueella tehtiin profiilimittausten ohella myös geokemian naytteenottokokeilua kevyellä käsiporakalustolla. Naytteenotto kuitenkin epäonnistui merenpohjassa olevista paksuista lajittuneista maalajeista johtuen. Tutkimuksia jatkettiin myöhemmin kesällä 1981 suorittamalla geologista kartoitusta ja lohkare-etsintää anomalia-alueen lähistöllä olevilla luodoilla ja saarilla (liite 3). Tut- kimuksissa löydetyt syeniittiset kivet (lohkareita + yksi paljastuma merellä, magneettisen anomalia-alueen keskellä) a-ritoivat aiheen olettaa magrieettisen x.:;.;nzlian aiheutuvan mahdollisesti alkalikiviesiintymastä. Vuoden 1982 alussa Ajoksen tutkimukset siirtyivät Lapin Malmille. Lapin Malmin toimesta Outokumpu Oy:n aloitta mia geofysikaalisia mittauksia täydennettiin kevattalvella 1982 tasavirta- ja Sirotem -mittauksella (raportti 040/2541/RP/82/11). Mittauksilla pyrittiin saamaan tietoa kallion sahköisista ominaisuuksista seka vedenalaisesta irtomaakerroksen paksuudesta. Mittaustulokset osoittivat, että kalliossa ei mittausprofiilien kohdalla ole sähköisiä johteita. Tasavirtamittauksesta tehty tulkinta osoitti kallionpinnan olevan merenpinnasta laskien n. 15-40 m:n syvyydessä. Profiilimittaustulosten pohjalta magneettisen anomalian N- osaan kairattiin kevättalvella 1983 yksi reikä (Kemi/ AJ-1, syv. 216,85 m). Kairauksen jälkeen tutkimukset alueella päättyivät.
Lapin Malmi Kairaustulokset Kairauksessa (liite 7 ) lavistettiin pääasiassa ultraemaksista intrusiivikivea. Intrusiivikivi on reiän yläosassa metapyrokseniittia ja alaosassa hornblendiittia. Leikkaavina, nuorempina juonina tavataan hienorakeista diabaasia ja keskirakeisia, pa~:~siassa albiitista tai albiitista ja kalirnaasälveist2 koostuvia juonia. Xetapyrokseniittiin ja hornblendiittiin liittyvä magnetiittipirote selittää tutkimuskohteessa todetun magneettisen anomalian. Kivila j ikuvaus 3.1 l~let apyrokseniitti (1 Vihertävanharmaa, karkearakeinen metapyrokseniitti koos tuu paaasiassa varittömasta klinopyroksenista ja tämän muuttumistuloksena syntyneistä heikosti pleokroisesta seka taysin varittömasta amfibolista. Usein primaareista pyroksenirakeista on ainoastaan pieniä l-elikteja jäljellä. Muina mineraaleina tavataan hieman ~ iotiittia, kloriittia, karbonaattia, talkkia, apatiittia ja vaihtelevassa määrin magnetiittia. Satunnaisina rakeina tavataan myös rikki- ja kuparikiisua. Magnesiumrikkaimmissa osissa primaari pyrokseniitin mineraalikoostumus on ilmeisesti sisältänyt myös oliviinia. Oliviini on kuitenkin muuttunut taysin kloriitiksi, värittömäksi amfiboliksia ja magnetiitiksi. 3.2 Bornblendiitti Tumrnanvihrean karkearakeisen, lähes monomineraalisen hornblendiitin ainoana paämineraalina on vihreä sarvivälke. Aksessorisena tavataan yleisesti apatiittia, nagnetiittia, klol-iittia, biotiittia, karbonaattia ja ilmeniittia. Hienorakeisena pirotteena esiintyy paikoin rikki- ja kuparikiisua.
Lapin idalrni 3.3 Diabaasi juonet Metapyrokseniittia ja hornblendiittia leikkaavat hienorakeiset emäksiset juonikivet koostuvat paiiasiassa arrifibolista ja plagioklaasista (An 10). Arnfibolirakeiden keskus on voimakkaasti pleokroista vihreiia sarvivalketta rakeiden.reunaosien ollessa täysin väritöntä kumrningtoniittia. Paikoin amfibolirakeiden keskusosan sarvivälke on muuttunut biotiitiksi, jolloin biotiittirakeita reunustaa väritön kummingtoniitti. Kivessä primaaristi esiintyneet pyroksenihajarakeet ovat muuttuneet täysin kloriitiksi ja värittömaksi amfiboliksi. Aksessorisena tavataan hieman opakkia mineraalia ja titaniittia. Albitiittijuonet Hienorakeisten diabaasijuonien ohella metapyrokseniit- tia ja hornblendiittia yleisesti leikkaavien keskira- keisten vaaleanharmaiden tai punertavien juonikivien paamineraaleina ovat albiittinen (An 10) plagioklaasi (60-70 %) ja kalirnaasalpa (20-30 % ). Omien kali- mass2il~israj-ieiden ohella 1;alimaasalp~ä on yleisesti ~,iyö pieninä suotaumina albiitissa (= antipertiitti). Ki- vessä esiintyy lisäksi pieniä hiotiitista ja opakista muodostuneita mineraalikasaumia. Em. mineraalikasaumii voi liittyä myös hieman apatiittia, titaniittia ja karbonaattia. 4 Malmimineraalit Metapyrokseniittiin samoin kuin hornblendiittiinkin liittyy yleisesti vaihtelevassa mäarln magnetiittia. Metapyrokseniitissa magnetiitti esiintyy valtaosin erittäin hienorakeisena pirotteena (raekoko 0,005-0,05 mm) ja pirotenauhoina silikaattirakeiden väleissä. Tämän ohella tavata.an r,iyös karkeampirakeista (raekoko 0,05 mm) useinrziten reunoiltaan voimäkkaasti syöpynytta magnetiittia, joka hienorakeisesta magnetiitista poiketen sisältää yleisesti ilmeniittia ohuina suotauma lamelleina. Ilmeisesti hienorakeinen magnetiitti on
sekundaarista, silikaattien (pyrokseni, oliviini?) muuttumistuloksena syntynytta, karkearakeisen ilmeniittisuotaumia sisaltavan magnetiitin edustaessa primaareja magnetiittikiteita. Hornblendiitissa magnetiitti on karkearakeista (raekoko 0,5-2 mm). Rakeet ovat voimakkaasti syöpyneitä ja niissä on yleisesti ilmeniittisuotaumalamelleja. Osa ilmeniittilamelleista on muuttunut 1eul;okseniksi. Ilmeniitti2 esiintyy myös omina itsenaisina rakeinaan magnetiittirakeiden yhteydessä Ilmeniittirakeissa, erikoisesti rakeiden keskusosassa on runsaasti hematiittisuotaumia. Seka metapyrokseniitissa että ennenkaikkea hornblendiitissa tavataan usein hienorakeista sulfidipirotetta. Sulfidiparageneesi koostuu rikki- ja kuparikiisusta. Rikkikiisu esiintyy osaksi kuutiollisina, osaksi reunoiltaan pyöristyneina, silikaattien syrjayttämina rakeina. Kuparikiisua tavataan seka repaleisina raekasaumina, että eiittzin hienorakeise~a pöiyr-2iserlz pirotteena silikaattirakeissa.,- 5 Ajoksen kivien kemiallinen koostumus Seuraavalla sivulla olevassa taulukossa (taulukko 1 ) ja liitteina 8-10 olevilla kolmiodiagrammeilla on kuvattu Ajoksen kairauksessa tavattujen kivien kemismia. Vertailun vuoksi mukana on myös muutamia analyysejä Kemin kerrosiritruusion ultramafisista kivista, Haaparanta -sarjan kivistä seka Haaparanta -sarjaan kuuluvaksi tulkitusta Liakan gabrosta. - - Taulukossa 1 analyysit 1 ja 2 edustavat Ajokse~ kairauksecca lävistettyä metapyrokseniittia ja analyysit 3 ja 4 hornblendiittia. Metapyrokseniittiin verrattuna hornblendiitti on huomattavasti Fe-, Ti-, V-, P- ja alkalirikkaampi. Metapyrokseniitin Cr- ja Ni-pitoisuus ^..-.L I-- --.,.,, \.tis)c<j;-;ilsci selvästi kolrkt~i::;la...... -... -.
' ' 1. 1 HP./S< 1-4 0 I -- 2- ' 3. I MPYR 1 libl N-1/96,0 IU-l/l33,O 4. IIBL N-11172,; ' S102 44,59 45,26 1 35,43 34,47 Ti02 0,89 2,60 2,57 4.34 A1203 0'64 4.25 10,42 10,08 FeO* 1 12,7R 14,ll 117,03 20,lO N no 0.26 0.27 1 0.21 0.22 MgO CaO Na20 2O 18, 77 11.42 0.51 0.53 21.90 10,71 0.42 0,51 11,03 12,66 2,OS 1,73 11,ll 12,77 1.83 1.35 5 ' To3 2 ' 0, 4.1 0.51 2,68 2.80 S 0.01 0,05 0,12 95,05 98,59 95,89 97,42 0.08G 0,065 0,012 0,011 N 1 0.026 0,025 0,008 0,006 V 0,032 0,022 0,066 0,080 Cu 0,007,,, 0,006 1 0,016 0,074 ~ a ~ ' * ) 4,93 8,57 5. DE N-1/52,9 46,86 0,66 10,77 8,60 0,17 15,73 7,43 2,29 1,13 0,22 0,OO 93,86 0,144 0,047 0,014 0,002 0,Ol t2. A i'l'l' IU-1/88,8 -. 57,89 0, 4 5 11:),36 3.69 0.07 1,57 3.42 7.95 2.07 0.21 0,151 -- 93.83 0,007 0.002 0,000 0,005 0,Ol 7. S Y A jos Ilohk.) 66,79 0,49 14,94 3,lS 0,11 0,91 2,30 5,40 4,87 0,13 0,OO 99,09 0,004 0,007 0.003 0,001 1,29 8. URGB LI* Liakka K a i k m -- i<oiiam 49,48 0,81 9,68 9,03 0,14 15,92 5,96 1,42 1,73 0,21 0,07 47,77 0,72 9,49 9,62 0,15 18,88 5,70 0,49 1,47 49,96 1,21 15,76 9,07 0,11 6,76 8,74 3,16 3.16 57,84 0,94 15,24 6,90 0,lO 4,88 6,41 3'27 2,138 94,45 0,166 0,062 0,012 0,005-9. 10. 11. MPRD GB DR 0,23 1,31 0.43 0,06 - - 94,58 98t82 99,36 0,205 0,078 0,011 0,005 - / GMR 12. 13. 1 MPYR i totaal \rauta kahdenarvoisena **) Satrna:j.i!i -luku
Lapin F.&a[rni Verrattaessa Ajoksen metapyrokseniitin ja hornblendiitin kemiallista koostumusta Kemin kerrosintruusiota edustavan metapyrokseniitin (analyysi 13) ja metaperidotiitin (analyysi 14) kemialliseen koostumukseen, havaitaan Ajoksen metapyrokseniitin ja hornblendiitin olevan huomattavasti Ti-, V-, P-, Fe- ja alkalirikkaar,- pia kuin normaalit kerrosintruusion ultramafiset kivet. Ti-, P- ja alkalipitoisuudeltaan Ajoksen metapyrokseniitti ja kornhlendi.itti muistuttavat jossain rriaarin Haaparanta -sarjan gabron (analyysi JO), dioriitin (analyysi 11) ja granodioriitin (analyysi 12) seka Haaparanta -sarjaan kuuluvaksi tulkitun Liakan gabron (analyysit 8 ja 9) kemiallisia koostumuksia. Oleellisin ero esim. Ajoksen kivien ja Liakan gabron välillä on kuitenkin Liakan gabron selvästi korkeammassa Crja Ni-pitoisuudessa. Haaparanta -sarjan gabroon, dioriittiin ja granodioriittiin verrattuna Ajoksen kivet edustavat ultramafisia Mg-, Ca- ja Fe-rikkaita differentiaatte ja. Ajoksen kairaukcessa lavistetyt albitiittijuonet (analyysi 6) poikkeavat kemialliselta koostumukseltaan selvästi aikaisemmin löydetyista syeniittisista (= kvartsi-alkalimaasalpasyeniitti) kivista (analyysi 7). Albitiittijuonet ovat huomattavasti piihappoköyhempia seka vastaavasti Na-, Ca- ja Mg-rikkaampia. Lisäksi albitiittijuonet ovat taysin magnetiitittomia, kun taas kvartsi-alkalimaasalpasy,eniiti,t sisaltävat aina hieman magnetiittia. Ajoksen metapyrokseni-ittia ja hornblendiittia leikkaavien diabaasijuonten kemiallista koostumusta edustaa taulukossa 1 analyysi 5. Analyysiä tarkasteltaessa huomio kiinnittyy kiven suhteellisen korkeaan magnesiunpitoisuuteen. Saznin kiven Cr- ja Ni-pitoisu~6et ovat poikkeuksellisen korkeita.
6 Malmiviitteet Analysoiduissa metapyrokseniittinaytteissa (taulukko 2, sivu 8) magnetiitin maara vaihtelee 0,1-11,7 p-8:iin (keskiarvo 4,7 p-%), hornblendiitissa vastaavasti 0 4-1 3 p i i (keskiarvo 6,8 p-%). DDT-testin rikastetta ei ole tehty, mutta kokokivianalyysien perus. teella ilmenomaunetiitti on vanadiinipitoinen. blaksimi kokokivinäytteen (hornblendiitti) V-pitoisuus on 0,103 % V, näytteessa, jossa on 11,8 p-s:ia magnetiittia. Metapyrokseniitista ja hornblendiitista on analysoitu myös runsaimmin kiisua sisaltavat osat. Kuparia lukuunottamatta muiden kirjavien metallien pitoisuudet (8' analysoiduissa näytteissä ovat täysin merkityksettömiä. Cu-pitoisuuksista korkeimmat liittyvät hornblendiittiin, maksimipitoisuuden ollessa 0,56 % Cu 1,24 m:n lavistyksessa syvyydella 162,66-163,90 m. Cu-rikkaimmat näytteet sisäliavät myös hieman kultaa seka juuri ja juuri analyysiherkkyysrajan ylittävina naari-,-... 7?,& platinäz?t~iieja.' ~~~?:simipitoisuudet ko. zetalliei; suhteen ovat: 0,44 ppm Au, 0,1 ppm Pt ja 0,03 ppm Pd. Sulfidifaasin platinanetallipitoisuudet jäävät kuitenkin varsin alhaiseksi, kuten alla oleva Cu-rikkaimmista lavistyksista tehty laskelma osoittaa. Lävist.pit., m % ppm 1,24 sulfidifaasissa 26,3 0,84 sulfidifaasissa 013 s i s i s s a 7, 0 1 0,6i l 1 2 2 1 f 3 0,13 1 0,083 0,05 1 <0,1 0,03 hormblendiitt - 1 Muista Ajoksen kairauksessa saaduista malmiviitteista mainittakoon. vielä syvyydella 71,5-71,98 m lavistetty säteilevä albitiittijuoni, jossa on 60 pprn U ja 140 ppm Th.
Lapin Malmi 7 Yhteenveto ja johtopäätökset Kairaustulos osoittaa tutkimuskohteen pohjoisosassa todetun, intensiteetiltaan suurimman magneettisen ano- maliamaksimin aiheutuvan metapyrokseniittiin/hornhlen- diittiin liittyvasta magnetiittipirotteesta.!vieta- pyrokseniitissa maynetiitti on valtaosin sekunc3arista, cilikaattien (pyrokseni, oliviini?) niuuttumistulci:se~~ syntynyttä. Hornblendiitissa nagnetiitti on karkea- rakeista sisältäen runsaasti ilmeniittisuotaux~i~. Pna- lysoiduissa näytteissä magnetiitin maara vaihtelee alle yhdestä prosentista kolmeentoista prosenttiin (p-%). Kairauskohteesta n. 3,5 km etelään on toinen, intensiteetiltaan IShes yhtä voimakas magneettinen anomaliamaksimi. Tämän aiheuttajaa ei tunneta. Anomaliamaksimien väliin jaa heikommin magnetoitunut alue. Tälle alueelle, n. 1 km kairauskohteesta eteläkaakkoon, sijoittuu aikaisemmissa Outokumpu Oy:n tutkimuksissa löydfttg ~~:urtc~-alkalimaas~lp~syer,iitiip~~jastt~; Paijastumassa tavatun kaltaista syeniittista kiveä kairauksessa ei lavistetty. Kemisminsa puolesta Ajoksen metapyrokseniitti ja hornblendiitti poikkeavat täysin Kemin kerrosintruusion ultramafiiteista. Korkean titaani-, fosfori- ja alkalipitoisuutensa perusteella Ajoksen metapyrokseniitti ja hornblendiitti olisi kenties rinnastettavissa synorogeenisen Haaparanta -sarjan mahdollisiin ultraemaksisiin differentiaatteihin. Haaparante -sarjaan kuuluvaksi tulkitusta Liakan gabrosta Ajoksen kivet k~itenkin poikkeavat selvästi alhaisemman Cr- ja Nipitoisiiutensa johdosta.
Merkittävimpänä Ajoksen tutkimuksissa saatuna malini- viitteenä voidaan toistaiseksi pitää kairaustulosta, joka osoittaa hornblendiittiin liittyvän sulfidifaasin olevan Au- ja ilmeisesti myös jossain määrin platina- metallikriittinen. Kairaustulos ei kuitenkaan ole siinä mäariii rohl~alseva,. että se puoltaisi valittömien jatkotutkiniusten suorittamista alueella. Ajoksen alue sisältyy kuitenkin vuoden 1982 matalalentomittaukseen, joten mittaustulosten valmistuttua Ajoksen alueen malmikriittisyytta on mahdollista arvioida aikaisempaa paremmin.
WrrAUSLINJA ( $1 - mg, ip q,*,,aa.'.-,.. I 2"- ;i jh' ':.,>.>,.i' -s,.-:. $,&$;&*+;*?:; gfz{*;23:. -e7,- 7>;gA;q:.ss*$;* @z2;3.*si;i *a.,2*,*- ;IX*'>
r Lii,OINEN Min - KEMI 1 '~ins
* MPYR HBL ABT Kvartsi-alkalisyeniitti Ajos r GB Kaakamo - - &$ 1 * MPYR / MPRD Elijärvi
* MPYR /WD Elijuvi
,. * MPYR Ajos -U- HBL ABT -81- Kvartsbatka -joniitti Ajos De Ajos GB Kaakamo * GRDR * YPYR / MPRD EUtIirvi
OUTOKUMPU OY MALMINETSINTA GEOLOGINEN LABDRATORIO 22-JUL-81 ANALYSOIJA: HIJ TILAAJA: T.KDRKALO... - """':!'o..-...---. - LAATU: PALANAYTTEITA ALUE: - ATOMIABSORPTIOANALYYSIEN TULOKSIA PITOISUUSYKSIKKO: MG/KG FE: JA s: PITOISUUSYKSIKKD X N:o!31.16768 (31.16769!31.16770 cu 67.0 729.0 845.0 ZN. 18.0 64.0 24.0 NI 27.0 120.0 19.0 co 13.0 61.0 23.0 PB AG MN CR FE 1.18 4.98 1.54 s -o.oo o.qq D.~ 2..
Tilaaja OUTOKUMPU Or KEMIN KAivos vts Analyysi-ilmoitus I N:o /1 ~ 0 ;.!; 190/ Tehnyt 4 Aine (I)........ I