ARKI,TOKAPPALE M 19/3311/-84/1 /10 Viitasaari Makkaralahti Jarmo Nikander 1.10.1984 SINKKIMALMITUTKIMUKSISTA VIITASAAREN KUNNAN MAKKARALAHDESSA VUONNA 1983
SISÄLTÖ SIJAINTI 1 KULKUYHTEYDET JA YMPÄRISTÖNSUOJELU 2 AIKAISEMMAT TUTKIMUKSET 2 SUORITETUT MALMITUTKIMUKSET 3 Geologinen arviointi 3 Kvartäärigeologiasta 5 Syväkairaus 6 TUTKIMUSTEN ARVIOINTI 7 KIRJALLISUUS
2 :KULKUYHTEYDET JA YMPÄRISTÖNSUOJELU Tutkimuskohde sijaitsee aivan Sinisen tien tuntumassa. Valtatie 4 :lle on matkaa noin 15 km. Tutkimuskohde on harjualuetta, jolla liikkuminen raskaallakin kalustolla on helppoa. Tutkimuskohde on osa tärkeää pohjavesialuetta, ja tämä asettaa työskentelylle tiettyjä vaatimuksia. AIKAISEMMISTA TUTKIMUKSISTA Kärnän alueella on tehty malminetsintää 1940-luvulta saakka. Jo vuonna 1945 laativat geologi Max Kulonpalo ja geologian ylioppilas Veikko Räsänen 1 :2 000 mittakaavaisen geologisen kartan Kärnän alueesta. Tähän karttaan on merkitty useita malmilohkareita ja kalliohavaintoja kuparikiisusta, sinkkivälkkeestä ja lyijyhohteesta. M. Kulonpalo on laatinut raportin M 17/Vs-45/1. Mittavat malminetsintätyöt aloitettiin Kärnän alueella 1957. Työt kestivät 3 vuotta. Tänä aikana mm. kairattiin 33 syväkairausreikää, kuva 2. A. J. Laitakari on laatinut tutkimuksista raportin M 17/Vs-57-59/1-2. Seuraavassa vaiheessa 1968-72 aikaisempaa kairauskenttään kairattiin 3 reikää lisää vuonna 1969. P. Oivanen on laatinut raportin M 19/3311/-74/1. Vuosina 1975-78 Kärnän kairauskenttään kairattiin vielä 13 reikää. E. Ekdahl laati raportin M 19/3311/-80/1/10. Viimeisin tutkimus Kärnästä on Kalevi Rasilaisen pro gradu, joka valmistui 1984. Työssään Rasilainen tutki kohteen malmimahdollisuuksia litogeokemian kannalta.' Litogeokemiallisin perustein Kärnän kohde ei ole otollinen massiivisen sulfidimalmin olemassaololle.
3 Vuosien 1975-78 töiden yhteydessa myös Makkaralahden aluetta tutkittiin syväkairauksella, kuvat 2 ja 3. Kaksi reikää (R327 ja 328) kairattiin samaan profiiliin kuin edellisen vaiheen reikä R317. Kairauksilla tavattiin erilaisia happamia-emäksisiä vulkaniitteja, mutta ei kiisuuntumia. Edellisestä profiilista 600 m itään kairattiin N-S-suuntainen 7 reiän profiili yli magneettisen anomalijakson, kuva 2. Profiilin pituus on noin 1 km. Rei"illä lävistettiin erilaisia happamia-emäksisiä vulkaniitteja, jotka muodostavat loiva-asentoisen synkliinin. Synkliinin N-reunalla tavoitettiin vulkaniittien todennäköinen pohja. S- reunan rajaaminen jäi epävarmaksi. Kiisuuntumia tavattiin ainoastaan synkliinin S-reunan vulkaniiteissa. Reikien 330 ja 331 happamassa kvartsi-maasälpäporfyyrissä on heikko, karkearakeinen rikkikiisupirote ja rakopinnoilla merkit kuparikiisusta. Kivilajiltaan tämä vastaa Toulatin sinkkivälkelohkaretta, K/5543, kuvat 2 ja 3. Tämän lohkareen toisessa reunassa oli jäljellä noin 20 cm leveydeltä raitaista sinkkivälkemalmia, jonka sinkkipitoisuus on noin 20 %.Tästä tutkimusvaiheesta laati E. Ekdahl raportin M 19/3311/-80/1/10. Raportissaan hän toteaa, että Makkaralahden synkliinin S-reuna on malminetsinnällisesti mielenkiintoinen ja että sen tutkimuksia pitäisi jatkaa. SUORITETUT MAIMITUTKIMUKSET Geologinen arviointi Makkaralahden alueella ei ole kuin yksi paljastuma. Käytössä olleiden syväkairaustietojen ja geofysikaalisten maastomittauskarttojen avulla alueen yleisgeologiasta pystyttiin kuitenkin hahmottamaan hyvä kuva.
4 Makkaralahden synkliinin S-reunalla kairarei'illä 330 ja 331 oli lävistetty seuraava kivilajisarja : Hapan vulkaniitti Intermediäärinen vulkaniitti Biotiittigneissi, hematiittiraitoja Intermediäärinen vulkaniitti yläosa Kvartsi-plagioklaasiporfyyri, runsaasti hematiittia, serisiittiä ja turmaliinia Ryoliittinen kvartsi-maasälpäporfyyri Muskoviitti-kloriittiliuske Hapan agglomeraatti tai breksia, rikkikiisupirotetta Ryoliittinen kvartsiporfyyri alaosa Eri puolilla maailmaa tehtyjen vulkaniitteihin liittyvien sulfidimalmien tutkimuksissa. on todettu, että Makkaralahden kairauksissa lävistetyn kerrossarjan tyyppiset kivilajit ovat malmikriittisiä. Malmien alapuolelle tyypillisiä piirteitä ovat ryoliittiset b reksi.a t ja näiden päällä olevat ns. muuttuneet serisiittiset-kloriittiset liuskeet. Malmin yläpuolen happamille vulkaniiteille on tyypillistä hematiittipitoisuus (Fe-horisontti) ja usein runsas turmaliinipitoisuus. Tutkittaessa happamien vulkaniittien chondriitti-normalisoitua harvinaisten maametallien (REE) jakautumista on todettu, että sulfidimalmien yhteydessä jakaumakäyrä on loivasti laskeva ja että siinä on selvä negatiivinen Eu-anomalia. Malmittomien happamien vulkaniittien jakaumakäyrä on huomattavan jyrkästi laskeva, eikä siinä ole negatiivista Eu-anomaliaa. Makkaralahden kairareiän R 331 kolmen näytteen REE-jakaumakäyrä on "sulfidimalmityyppiä", liite 1.
5 Lohkareesta K/5543, tehdyn petrofysikaalisen määrityksen, liite 2, mukaan sen lähtöpaikka ei tule esille slingram-mittauksella. Magneettisissa mittauksissa se aiheuttaa vain heikon anomalian. Gravimetrisesti sen lähtöpaikka on suotuisassa ympäristössä mahdollista paikantaa. Geofysikaalista tulkintaa tutkimusalueella vaikeuttavat paksuhkot maapeitteet (10 + 5 m), emäksiset vulkaniitit ja eri kivilajien heikko magnetiittipitoisuus. Sinkkimalmilohkare K/5543, vastaa kivilajiltaan Makkaralahden malmikriittistä horisonttia. Sen vuoksi päätettiin syväkairauksilla tutkia synkliinin S-reunan kautta kulkevaa magneettista anomaliajakoa, ottaen huomioon slingram-mittausten ja gravimetrisen mittauksen tulokset, kuva 2. Kvartäärigeologiasta Tutkimuskohde on harjualuetta, jossa lajittuneiden maalajien paksuus on 10 m + 5 m. Lohkare K/5543, on löytynyt harjun päällä olevasta ohuesta moreenikerroksesta, kuva 3. Alueella on kaksi eri uurresuuntaa 310 0 ja 330 0, kuva 2. Uurresuuntien perusteella lohkareen lähtöpaikka voi olla Makkaralahden kairauskentän alueella. Geokemian osaston pintamoreenin kivien suuntauslaskut antavat jäätikön tulosuunnaksi 10 0-20. M. Damstenin tulkinnan mukaan nuoremman moreenin kulkeutumismatka on ollut lyhyt alle 2 km. Damstenin mukaan lohkareen lähtöpaikkaa tulisi peittää ohut moreenikerros ja/tai ohut lajittuneen aineksen kerros. Cobra-iskuporakoneella tehdyn tunnustelevan näytteenoton mukaan Makkaralahden synkliinin S-reunan alueella on noin 8 m paksulti lajittunutta maa-ainesta, kuva 3, liite 3. Cobraiskuporakone osoittautui liian heikkotehoiseksi. Saadut näytteet olivat pääasiassa hiekkaa.
6 Syväkairaus Kohteeseen kairattiin elo-syyskuun 1983 aikana 6 syväkairausreikää, reiät 344-349, kuvat 2 ja 3. Kairaussuunnitelman mukaisesta ohjelmasta toteutettiin vain noin puolet, koska kiisuuntumia ei tavattu. Reikä x y suunta/kalt. maata pituus 344 7007.955 451.290 180/45 13.00 145.40 345 7007.080 452.760 270/45 10.40 126.20 346 7006.950 453.145 225/45 11.70 135.00 347 7007.280 452.320 225/45 11.00 94.70 348 7007.750 450.600 180/45 6.80 129.20 349 7007.960 451.700 180/45 7.30 139.90 Ensimmäisellä reiällä, R 344, tutkittiin synkliinin S-reunaa. Reikä lävisti puolipinnallisia happamia vulkaniitteja. Alussa on 38.10 asti hienorakeista kvartsi-maasälpäporfyyriä. Kiisuja ei ole. Rei"illä 345-347 tutkittiin synkliinin S-reunan oletettuja jatkeita nuoremman moreenin suuntauslaskujen osoittamalla alueella. Reiän 345 alaosa lävisti 37.50 asti happamia-intermediäärisiä vulkaniitteja. Väli 30.20-37.50 on voimakkaasti serisiittiytynyttä ja kloriittiutunutta serisiittiliusketta. Loppuosa reiästä syvyyteen 126.20 on intermediääristä vulkaniittia. Kiisuja ei ole. Reiällä 346 lävistettiin intermediäärisiä kerroksellisia vulkaniitteja. Kiisuja ei ole. Reikä 347 meni intermediääristä vulkaniittia lävistäen kerroksellisuuden suunnassa.
7 Rei'illä 348 ja 349 lävistettiin synkliinin S-reunan happamia vulkaniitteja. Molemmat reiät päättyvät homogeeniseen maasälpäporfyyriin. Kiisuja ei ole. Reiän 349 happamissa vulkaniiteissa on serisiittiytyneitä turmaliinipitoisia kerroksia. TUTKIMUSTEN ARVIOINTI Suoritetuilla kairauksilla pystyttiin varmentamaan synkliinin S-reunan jatkeita. Kairauksissa ei tavattu kiisuuntumia, eikä niillä pystytty selvittämään lohkareen K/5543, lähtöpaikkaa. Syväkairauksilla tutkittiin vain muutamia "pisteitä" magneettisella anomaliavyöhykkeellä. Samanarvoisia "pisteitä" on runsaasti tutkimatta. Tehtyjen tutkimusten perusteella kohdetta voidaan edelleen pitää malminetsinnällisesti mielenkiintoisena. \jjarmo Nikander
8 KIRJALLISUUS Ekdahl, Elias (1980) Raportti Viitasaaren Kärnässä 1975-1978 suoritetuista malmitutkimuksista. Julkaisematon tutkimusraportti M 19/3311/-80/1/10. Geologinen tutkimuslaitos, Otaniemi,. 10 s. Kulopalo, M. (1945) Koliman malmitutkimukset kesällä 1945. Julkaisematon tutkimusraportti M/17/Vs 45/1. Geologinen tutkimuslaitos, Otaniemi. Laitakari, A. J. (1959) Malmitutkimukset Viitasaaren pitäjän Koliman Kylässä vuosina 1957-1959. Julkaisematon tutkimusraportti M l7/vs-57-59/2. Geologinen tutkimuslaitos, Otaniemi. Pipping, Frederik (1966) Suomen geologinen kartta. Kallioperäkartta. Lehti-3311-Viitasaari. 1 :100 000. Geologinen tutkimuslaitos. Pipping, Frederik (1966) Suomen geologinen kartta. 1 :100 000. Kallioperäkartan selitykset. 3311 Viitasaari. Geologinen tutkimuslaitos, Otaniemi. 23 s. Rasilainen:, Kalevi (1984) Litogeokemiallisia tutkimustuloksia Hukkanan Zn-Pb-pitoiselta vyöhykkeeltä Viitasaarelta, Keski-Suomesta. Pro gradu-tutkielma geologiassa ja mineralogiassa Helsingin yliopisto. 81 s. Wilkman, W. W. (1935) Suomen geologinen yleiskartta. Kivilajikartta. Kuopio (lehti C3). 1 :400 000. Suomen geolog2.- nen toimikuntaa w Wilkman, W. W. (1935) Suomen geologinen yleiskartta. Lehti C3 Kuopio. Kivilajikartan selitys. Suomen geologinen toimikunta. 171 s.
liite 2 PETROFYSIKAALISET LABORATORIOMITTAUKSET 10.12.1982/Timo Tervo Näytetunnus Kivilaji g/cm3 KSIS 10 Johtokyky K/5543 KVARPF 3.107 7718 Huono 8450
LIITTYY Syväkairausraportit M 19/3311/-83/R 344-349