Länsi-Suomen yksikkö/pohjois-suomen yksikkö 8.8.2006 Kokkola Malmitutkimukset Kemijärven kaupungin Misin Venelammella vuosina 2004-2005 Jorma Isomaa, Eero Sandgren
LSY/PSY GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS KUVAILULEHTI Tekijät Jorma Isomaa Eero Sandgren Päivämäärä / Dnro 8.8.2006 Raportin laji M19 Toimeksiantaja Geologian tutkimuskeskus, pl 77, 96101 Rovai i Raportin nimi MALMITUTKIMUKSET KEMIJÄRVEN KAUPUNGIN MISIN VENELAMMELLA VUO- SINA 2004-2005 Tiivistelmä Venelampi sijaitsee Lapin läänissä, Kemijärven kaupungissa, Misin asemalta 3,5 km kaakkoon metsäautotien varrella. Tutkimukset aloitettiin magneettisen ja sähköisen matalalentoanomalian perusteella. Tutkimuskohteessa suoritettiin lohkare-etsintää, kallioperäkartoitusta, geofysikaalisia maastomittauksia ja syväkairausta (7 reikää/600,70 m). Kairauksissa tavattiin voimakkaasti ruhjoutuneita ja hydrotermisesti muuttuneita vulkaniitteja. Kairasydämissä oli satunnaisesti magneetti- ja rikkikiisua ja runsaasti magnetiittia, joka selittää kohteen magneettisen anomalian. Analysoitujen näytteiden metallipitoisuudet jäivät alhaisiksi. Kuparipitoisuus on parhaimmillaan 0,2 %, jalometallipitoisuuksien jäädessä lähes kauttaaltaan alle määritysrajan (< 10 ppb). Asiasanat (kohde, menetelmät jne.) Kemijärvi, Misi, Venelampi, hydroterminen muuttuminen, albiittiutuminen, epidoottiutuminen, skapoliittiutuminen, magnetiittiutuminen, kupari, kulta magneettinen ja sähköinen mittaus, syväkairaus. Maantieteellinen alue (maa, lääni, kunta, kylä, esiintymä) Suomi, Lapin lääni, Kemijärvi, Misi, Venelampi Karttalehdet 3614 08 Muut tiedot Arkistosarjan nimi Tutkimustyöselostus Kokonaissivumäärä 10 sivua ja 1 liitesivu Kieli Suomi Yksikkö ja vastuualue Länsi-Suomen yksikkö/320 Pohjois-Suomen yksikkö/501 Allekirjoitus/nimen selvennys Jorma Isomaa Arkistotunnus Hinta Hanketunnus 2108 005 Allekirjoitus/nimen selvennys Eero Sandgren Julkisuus Julkinen
LSY/PSY GEOLOGICAL SURVEY OF FINLAND DOCUMENTATION PAGE Authors Jorma Isomaa Eero Sandgren Date / Rec. no. 8.8.2006 Type of report M19 Commissioned by Geological survey of Finland Title of report ORE EXPLORATION IN THE YEARS 2004-2005 AT MISI VENELAMPI IN KEMIJÄRVI TOWN. Abstract Venelampi is located in Lapland province, Kemijärvi town, 3,5 km south-east of Misi village. The causes to start exploration were low altitude airborne anomalies (magnetic and electromagnetic anomalies). The exploration methods were boulder tracing, geological mapping, geophysical measurements and diamond drilling. There were occurred albite bearing rocks in the drill cores. Magnetite, small amount pyrrhotite and pyrite were occurred in drill cores, too. The metal contents of the analysed core samples were low. Copper content was 0,2 % (max) and Au, Pt, and Pd contents were low, mostly < 10 ppb. Keywords Kemijärvi, Misi, Venelampi, hydrothermal alteration, copper, gold, magnetic and electromagnetic measurements, drilling. Geographical area Finland, Lapland province, Kemijärvi town, Misi village, Venelampi Map sheet 3614 08 Other information Report serial Mineral exploration report Total pages 10 pages and 1appendice Unit and section Western Finland Office/320 Northern Finland Office/501 Signature/name Language finnish Archive code Price Project code 2108 005 Signature/name Confidentiality Public Jorma Isomaa Eero Sandgren
LSY/PSY SISÄLLYSLUETTELO JOHDANTO SUORITETUT TUTKIMUKSET Lohkare-etsintä ja geologinen kartoitus Geofysikaaliset tutkimukset ja niiden tulkinta Kairaukset Kemialliset analyysit TUTKIMUSTULOKSET Alueen geologiasta Malmigeologiasta Analyysituloksista AIHEEN ARVIOINTI LIITELUETTELO LIITTYY-AINEISTO LIITTEET 1. Syväkairausprofiili R384-R390
LSY/PSY 1 JOHDANTO Venelammen tutkimuskohde sijaitsee Lapin läänissä, Kemijärven kaupungin alueella, Misin kylän asemalta 3,5 kilometriä kaakkoon karttalehdellä 3614 08 D. Alueelle kulkemista helpottaa paikallistie, joka kulkee tutkimusalueen pohjoisosan halki. Maasto on nuorta mäntymetsää kasvavaa. Maapeitteen paksuus vaihtelee suuresti (10-30 m). Kalliopaljastumia alueella on hyvin vähän. Alueelta on löydetty aikaisemmin muutamia kuparikiisupitoisia lohkareita. Geologisesti kohde sijoittuu Misin liuskejaksoon, jakson kaakkoisosaa. Geologian tutkimuskeskus on tutkinut kyseistä liuskejaksoa Tuorevaarassa, noin 1 kilometriä luoteeseen Venelammelta. Tuorevaaran tutkimuksissa todettiin kallioperässä kohonneita Cu- ja Au-pitoisuuksia. Kallioperässä ilmenneiden kohonneiden metallipitoisuuksien johdosta päätettiin kairata yksi tutkimusprofiili Tuorevaarasta koilliseen Venelammelle. Maastotutkimuksia tehtiin kesällä 2004 noin kuukauden ajan. Tutkimusten yleisjohdosta vastasi toimialapäällikkö Erkki Vanhanen ja käytännön malmitutkimuksista osan aikaa kausiapulainen Markus Kyläkoski ja tutkimusavustaja Antti Pakonen geologi Jorma Isomaan johdolla. Geofyysikko Eero Sandgren on vastannut geofysikaalisista mittauksista ja niiden tulkinnasta. Tutkimusavustaja Pertti Telkkälä on avustanut raportin kuvien teossa.
LSY/PSY 2 Kuva 1. Tutkimusalueen sijainti 1:400 000 Figure 1. Location of the exploration area 1:400 000
LSY/PSY 3 SUORITETUT TUTKIMUKSET Venelammen ympäristössä tehtiin lohkaretutkimuksia ja geologista kartoitusta. Jo aikaisemmin suoritettiin Misin liuskejaksolla laaja geofysikaalinen maastomittaus. Tällöin tehtiin magneettinen ja VLF-R -maastomittaus. Lohkare-etsintä ja kallioperäkartoitus Venelammen ympäristössä suoritettiin maastotutkimuksia kesällä 2004. Kenttätöihin osallistuivat kausiapulainen Markus Kyläkoski (MIKY) ja tutkimusavustaja Antti Pakonen (AAP). Tutkimuksissa oli tarkoitus kiinnitettiin päähuomio muuttuneeseen kallioperään ja muuttuneisiin lohkareisiin (albiittiutuminen, epidoottiutuminen, magnetiittiutuminen ja skapoliittiutuminen). Oman mielenkiintoisen ryhmänsä muodostivat kvartsijuonten lävistämät kalliopaljastumat ja lohkareet. Kalliopaljastumien määrä tutkimusalueella on kuitenkin vähäinen, samoin kuin lohkareidenkin määrä. Paljastumien ja lohkareiden vähyyden selittää tutkimuskohteen päälle kerrostunut paksu glasifluviaalinen aines. Muutamia satunnaisia pyöristyneitä lohkareita löytyi, mutta ne ovat ilmeisesti kauempaa kulkeutuneita. Geofysikaaliset tutkimukset ja niiden tulkinta Tutkimusalueella aloitettiin vuonna 2002 Isopalo niminen, laaja-alainen, n. 15.3 km 2, magneettinen ja VLF-R maanpintamittaus. Olosuhteista ja työmaajärjestelyistä johtuen se saatiin kokonaisuutena valmiiksi vuonna 2004. Venelammen tutkimuskohde sijoittuu tämän mittausalueen äärimmäiseen kaakkoispäähän. Mittaukset tehtiin 100 m:n linjavälillä ja 20 m:n pistevälillä. Magneettisessa tuloksessa on nähtävissä eriasteisesti magnetoituneiden kivilajiyksiköiden koilliseen suuntautuva kaade ja kaakko-luode suuntainen kulku. Kohteen johtavin eli matalavastuksisin alue sijoittuu VLF-R mittauksen näennäisen ominaisvastuksen tuloksessa mittausalueen pohjoisreunaan. Näennäisen ominaisvastuksen matalimmat arvot ko. kohdassa ovat suurimmalta osin magneettisen minimin alueella. Tämän perusteella Venelammen kohteella magneettiset ja matalavastuksiset yksiköt eivät sijaitse yksiselitteisesti samoilla paikoilla toistensa kanssa. Joten Venelammen kohteella kivilajien magnetoitumisen paikallinen jakauma on erilainen kuin niiden sähkönjohtokyvyn paikallinen jakauma.
LSY/PSY 4 Kuva 2. Magneettinen väripintakartta, VLF-R näennäinen ominaisvastus käyrinä. Fig 2. Colour coded magnetic map with VLF-R apparent resistivity figures.
LSY/PSY 5 Kuva 3. VLF-R näennäinen ominaisvastus väripintana ja vaihekulma käyrinä. Fig 3. Colour coded VLF-R apparent resistivity map with phase angle figures.
LSY/PSY 6 Kairaus Geofysikaaliseen maastomittaukseen ja liuskealueen mahdolliseen malmipotentiaalisuuteen perustuen päätettiin tehdä tutkimuskohteeseen yksi kairausprofiili liuskejakson poikki. Alkukesästä 2005 kairausurakoitsija (Suomen Malmi Oy) kairasi T-56-kalustolla 7 reikää kokonaismetrimäärän ollessa 600,70 metriä. Reiät kairattiin suuntaan 45, kairauskulman olleessa 45 astetta. Reikäväli vaihteli 50-60 metrin välillä. Suojaputket jätettiin reikiin R386, R387, R389 ja R390. Taulukosta 1. selviää Venelammen kairauskohteen paikka-, suunta-, kaltevuus- ja syvyystiedot. Reikäpaikkojen tarkkaa sijaintia ei ole tarkistettu kairauksen jälkeen. Taulukko 1. Venelammen kairaustiedot. Table 1. Drillings of Venelampi. Reikätunnus X-koord. Y-koord. suunta kaade pituus (m) Hole-ID azimuth dip length (m) 3614/2005/R0384 7389,330 3488,330 45 45 59,60 3614/2005/R0385 7389,280 3488,280 45 45 71,45 3614/2005/R0386 7389,230 3488,230 45 45 99,60 3614/2005/R0387 7389,180 3488,180 45 45 94,45 3614/2005/R0388 7389,130 3488,130 45 45 100,35 3614/2005/R0389 7389,080 3488,080 45 45 98,20 3614/2005/R0390 7389,050 3488,050 45 45 77,05
LSY/PSY 7 Kuva 2. Kairareikien sijaintikartta. Figure 2. Location of the diamond drill holes. Kemialliset analyysit Osa kairasydämistä analysoitiin GTK:n Rovaniemen yksikön geolaboratoriossa. Kairasydämet ositettiin kivilajirajat huomioiden noin metrin mittaisiksi näytteiksi. Kairasydämet halkaistiin timanttisahalla ja toinen puoli sydämestä jätettiin kairasydänlaatikkoon arkistoitavaksi ja toinen puoli kuivattiin, murskattiin kromiteräsmurskaimella (menetelmä 31) ja jauhettiin hienoksi rengasmyllyllä hiiliteräsjauhinastiassa (menetelmä 40). Näytteistä analysoitiin ICP-pakettiin kuuluvat alkuaineet ja lisäksi vielä Au, Pt ja Pd. Jauhettujen näytteiden liuotuksessa käytettiin kuningasvesiliuotusta 90 C:n lämpötilassa ja analysointi tapahtui ICP-tekniikalla (GTK:n menetelmä 511P). Jalometallimääritykset tehtiin fire assays-rikastusmenetelmillä 704 P tai 705 P näytemäärästä riippuen. Analysointi tapahtui ICP-AES-tekniikalla. Näytteitä analysoitiin kaikkiaan 31 kpl.
LSY/PSY 8 TUTKIMUSTULOKSET Alueen geologia Tutkimuskohde sijoittuu Misin liuskealueen kaakkoisosaan. E. Hanskin laatiman Vikajärven (3614) kallioperäkartan mukaan tutkimuskohde kuuluu Tuorevaaran muodostumaan, ja kohteen kallioperä koostuu mafisista tuffiiteista ja kiilleliuskeista. Kairausten tuloksena todettiin tutkimuskohteen litologian vaihtelevan. Misin alueen suuri ruhje ns. Misijärvi-Venejärven ruhje on vaikuttanut myös tutkimusalueen kallioperään. Kallioperä on todella rikkonaista ja muuttunutta (albiittiutunut). Voimakkaan albiittiutumisen johdosta on vaikeaa määrittää primaarista kivilajia (vrt. kairausprofiili R384-R390, liite 1.). Satunnaisesti saattaa olla jäljellä vielä merkkejä emäksisestä tuffiitista ja vulkaniitista. Epidoottiutumista ja magnetiittiutumista tavataan myös vähässä määrin. Muutamat kairareiät jouduttiin lopettamaan kallioperän rikkonaisuuden johdosta ennen tavoitesyvyyttä. Tuffiitteja, sekä emäksisiä että intermediäärisiä tavataan vaihtelevan paksuisina kerroksina liuskevyöhykkeessä. Niiden väri vaihtelee harmaasta harmaan vihreään. Tuffiiteissa tavataan usein eri asteista muuttumista, enimmäkseen albiittiutumista, epidoottiutumista ja jonkin verran magnetiittiutumista. Emäksinen vulkaniitti on harmaan vihertävä, paikoin muuttunut ja suuntautunut. Albiittiutuminen, epidoottiutuminen ja magnetiittiutuminen on aivan yleistä näissäkin kivissä. Heikkoa biotiittiutumista ja kloriittiutumista tavataan myös. Paikoin muuttuminen on ollut niin voimakasta, että kaikki primaarirakenteet ja -mineraalit ovat hävinneet. Satunnaisesti esiintyy granaattirikkaita osueita. Tutkimuskohteen kiilleliuske on väriltään harmaa tai harmaan punertava albiittiutumisen määrästä riippuen. Biotiitin määrän vaihtelu antaa heterogeenisen vaikutelman kivestä. Paikoin kiilleliuskeessa on havaittavissa suurehkoja granaattiporfyroblasteja. Kiilleliusketta tavataan kvartsiitin yhteydessä vuorottelemassa kvartsiitin kanssa. Kvartsiitti on tutkimuskohteen vähiten muuttunut. Se esiintyy ohuina (max. 10 m) kerroksina. Enimmäkseen kvartsiitti on epäpuhdasta maasälpä- ja paikoin biotiittipitoinen. Kapeita tuffiittikerroksia tavataan kvartsiittin sisältä. Juonikivistä yleisimpiä ovat vaihtelevan paksuiset kvartsijuonet. Paksuus vaihtelee ohuista hiusjuonista 0,5 metrin vahvuisiin juoniin. Kvartsijuonet ovat enimmäkseen kiisuttomia, mutta myös kiisupitoisia kvartsijuonia on tavattu kairasydämissä (esim. R389/68,90-69,22). Ohuita maasälpäjuonia tavataan joko itsenäisinä tai kvartsijuonien yhteydessä. Maasälpäjuonet ovat ohuita, mutta niitä esiintyy enemmän kuin kvartsijuonia. Satunnaisesti juonien yhteydessä tavataan kiisuja.
LSY/PSY 9 Malmigeologiasta Geofysikaaliset maastomittauksen tulokset antoivat aiheen ajatukselle, että Tuorevaaratyyppinen malmipotentiaalinen vyöhyke jatkuisi kaakkoon päin Venelammelle. Kallioperän muuttuminen ja kiisujen määrä on vähäisempää Tuorevaaran kohteeseen verrattuna. Rikkikiisu osoittautui yleisimmäksi sulfidimineraaliksi. Sitä tavattiin lähes kaikissa kairatuissa kivilajeissa. Voimakkaasti muuttuneissa kivissä rikkikiisu esiintyy satunnaisesti heikkona pirotteena tai epämääräisinä läiskinä ja kasaumina. Kuparikiisusta ei paljoa merkkejä näkynyt. Vähässä määrin kuparikiisua esiintyy rakopintasilauksena (R385/68,23-68,27) ja kvartsijuonen yhteydessä pieninä läiskinä (R389/68,90-69,20). Magnetiitin runsas esiintyminen tutkimuskohteen kallioperässä ilmenee jo magneettisessa matalalentomittauksessa. Yleensä se esiintyy hienona pirotteena kaikissa tavatuissa kivilajeissa, mutta myös kapeita magnetiittijuonia tavataan.. Ilmeisesti magnetiitti on osittain primaarista, osaksi muuttumistapahtumaan liittyvää. Kohdissa, joissa muuttuminen on voimakasta, on magnetiittia runsaasti. Analyysituloksista Venelammen tutkimuskohteeseen kairattiin 7 syväkairausreikää. Ainoastaan kahden reiän kairasydämet analysoitiin osittain kiisujen vähyyden johdosta. Tarkasteltaessa raudan ja rikin korrelaatiota, rauta näyttää muodostavan useimmissa tapauksissa rikin kanssa sulfideja, kuten rikkikiisua. Raudan korkeaa pitoisuutta selittänee myös magnetiittiin sitoutunut rauta. Analyysitulosten mukaan raudan määrä vaihtelee 4,0-7,6 %:n välillä, rikkipitoisuuden ollessa 0,06-0,6 %. Muiden analysoitujen metallisten alkuaineiden pitoisuudet jäävät alhaisiksi. Kuparipitoisuus on alhainen, ainoastaan yhdessä näytteessä kuparipitoisuus nousee yli 0,2 %:n. Myös Ni- ja Copitoisuuksissa ei tapahdu merkittävää nousua. Analysoidut jalometallipitoisuudet jäävät myös alhaisiksi. Kultapitoisuus jää lähes kauttaaltaan alle määritysrajan (< 10 ppb). Platina- ja palladium-pitoisuudet nousevat vähän yli määritysrajan (< 10ppb). AIHEEN ARVIOINTI Tutkimusten tarkoituksena oli selvittää Tuorevaarassa tavatun malmipotentiaalisen vyöhykkeen jatkuvuutta kaakkoon Venelammelle. Venelammen syväkairauksia vaikeutti rikkonainen kallioperä. Rikkonaisen kallioperän takia reikäluotauksia ei voitu toteuttaa. Venelammen tutkimuskoh-
LSY/PSY 10 teen kallioperästä ei kuitenkaan tavattu siinä määrin muuttumista kuin Tuorevaaran kohdalla. Muuttuminen on ollut pääasiallisesti albiittiutumista. Tuorevaaran kohteessa albiittiutumisen lisäksi on voimakas epidoottiutuminen, magnetiittiutuminen ja paikoin myös skapoliittiutuminen. Tuorevaaran kallioperän voimakkaaseen muuttumiseen liittyy silminnähtävä runsas kiisuuntuminen, joka taas puuttuu Venelammen kallioperästä. Kairauksissa tavattiin vain heikkoa kiisuuntumista, joten tutkimuskohteeseen ei katsottu liittyvän mitään malmipotentiaalia. Koska myös hyödynnettävien metallien pitoisuudet jäivät alhaisiksi, päätettiin tutkimukset Venelammen alueella lopettaa. Jorma Isomaa geologi Eero Sandgren geofyysikko LIITELUETTELO APPENDICES Liite 1. Syväkairausprofiili R384-R390 Drilling profile R384-R390 LIITTYY LIST OF RELATED MATERIAL 1. Kairasydämet M52/3614/2005/R384-390 (Drill cores) 2. Syväkairausraportit M52/3614/2005/R384-390 (Drill core reports) 3. Kemialliset analyysit (Chemical analyses) Kairasydämet, tilausno: 83964 (L05068353-L05068368) (drill cores) 79052 (L05085646-L05085665) 4. Havaintolomakkeet (Observations) lohkareet (boulders) AAP-2001-71 AAP-2004-3.1 AAP-2004-9.9
LSY/PSY 11 Data CD:llä ovat numeerisessa muodossa kairasydänraportit, kemialliset analyysit. Kairausprofiili ja geofysikaaliset kuvat ovat jpg-tiedostoina. Liite 1. Syväkairausprofiili R384-R390 Drilling profile R384-R390
LSY/PSY 12