GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS Pohjois-Suomen aluetoimisto M06/3632, 3634/-99/1/10 Kemijärvi Joutsijärvi Heikki Pankka 28.12.1999 TUTKIMUSTYÖSELOSTUS KEMIJÄRVEN KUNNASSA VALTAUSALUEILLA KUUSIVAARA 1 KAIV.REK.N:O 6157/1 JA AAPALAMPI 1-2 KAIV.REK. N:O 6158/1-2 SUORITETUISTA MALMITUTKIMUKSISTA
JOHDANTO Joutsijärven tutkimusalue (liite 1) sijaitsee Kemijärven kunnassa, Joutsijärven kylässä karttalehdillä 3632 12 ja 3634 03 (1:20 000) noin 25 km Kemijärveltä itään valtatie 5:n molemmin puolin. Tutkimusalueella sijaitsee kolme valtausta, Kuusivaara 1 sekä Aapalampi 1 ja 2. Tutkimusalue on suhteellisen tasaista osaksi hiekkaista kangasta ja osaksi suota, josta kohoavat vaarat ovat graniittisia intruusioita. Paljastumia esiintyy paikoin kohtalaisesti, joskin malminetsinnällisesti mielenkiintoiset alueet ovat peitteisiä. Tutkimusalueella risteilee metsäautotie- ja ajouraverkosto, joka on osittain henkilöautolla ajokelpoista. Tutkimuskohde sijaitsee hyvien maantieyhteyksien varrella ja Kemijärvi-Salla-rautatielle on pisimmillään vain noin 4 km. Geologisesti Joutsijärven alue sijoittuu Keski-Lapin graniittikompleksissa esiintyvään liuskealuejäänteeseen. Alue valittiin tutkimuskohteeksi voimakkaiden sähköisten magneettisten matalalentoanomalioiden johdosta. TUTKIMUKSET Syksyllä 1995 Joutsijärven ympäristöön tehtiin täydentävä magneettinen ja VLF-R-mittaus noin 10 km 2 alueella. Alueellisessa maastomittauksessa todettiin useita selviä, erillisiä sähköisiä johteita sekä Kuusivaaran että Aapalammen ympäristössä. Mittausten perusteella sähköisiin johteisiin valtausalueilla sekä lähiympäristössä kairattiin Poka-kalustolla 22 pystyreikää yhteispituudeltaan 656 m. Tämän kairauksen perusteella grafiitin esiintymisen laajuuden selvittämiseksi kairattiin kahteen kohteeseen 6 syväkairausreikää yhteensä 625 m. Kivet olivat suhteellisen ehyitä ja helppo kairata eikä merkittävää sydänhukkaa esiintynyt. Kairausrei'istä on tehty geofysikaaliset kairanreikämittaukset: tiheys, suskeptiivisuus, näennäinen ominaisvastus ja luonnon gamma-säteily. Systemaattisten mittausten lisäksi alueella on tehty itsepotentiaali- ja latauspotentiaalimittauksia sekä Sampo-luotauksia. Mielenkiintoisimmista osista kairausreikiä on analysoitu 1-3 metrin analyysivälein Ag, Al, As, B, Ba, Be, Ca, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, K, La, Li, Mg, Mn, Mo, Na, Ni, P, Pb, S, Sb, Sc, Si, Sr, Th, Ti, V, Y, ja Zn ICP-AES-menetelmällä (511P) sekä Au, Pd ja Te GFAAS-menetelmällä (521U). Syväkairausreikien sulfidi-grafiitti-lävistyksistä on analysoitu edellisten lisäksi S (810L) ja C
(811L). Lisäksi kahdesta Poka-reiästä on tehty alustava rikastuskoe grafiittinäytteistä GTK:n teollisuusmineraalilaboratoriossa (Liite 3). Tutkimuksissa kerätty aineisto on talletettu GTK:n tietokantoihin ja arkistoihin. TUTKIMUSTULOKSET Tutkimusalueen trivet kuuluvat ns. Keski-Lapin graniittikompleksiin, joka koostuu graniittisista intrusiivikivistä ja vaihtelevasti graniittiutuneista proterotsooisista ja mahdillisesti arkeeisista liuskeista. Valtausalueilla esiintyy graniittien seassa runsaasti graniittiutuneita, karsiutuneita, amfiboliittiutuneita ja gneissiytyneitä liuskejäänteitä. Kairausreiät lävistävät vuorottelevia keski- ja karkearakeisia graniitti-, amfiboliitti-, sarvivälkegneissi- ja kiillegneissikerroksia. Sulfidipitoisuudet ovat muissa kivissä yleensä alhaisia ja satunnaisia, mutta kiisuja esiintyy paikoin runsaasti kiilleliuskeissa/-gneisseissä varsinkin grafiitin yhteydessä tai välittömästi grafiittipitoisten kerrosten kontaktissa. Kiisut ovat lähes yksinomaan rautakiisuja, magneetti- ja rikkikiisua sekä vähäisemmässä määrin kuparikiisua. Grafiitti on muuttunut graniittien lämpövaikutuksesta suomumaiseksi ja usein se esiintyy hyvin tiiviisti yhteenkasvettuneena magneettikiisun kanssa muodostaen vuorottelevan raitaisen rakenteen. Malmipitoisuuksia ei kiisuuntumista ole todettu. Parhaimmillaan kuparipitoisuus saattaa nousta 0.15%, mutta yleensä metallipitoisuudet (Co, Cu, Mo, Ni, Pb, Zn, Te ja Au) ovat vain heikosti anomaalisia. Grafiitti-sulfidipitoisissa kerroksissa hiilen määrä vaihtelee pääasiassa 1-5 % (max. 8 %) ja rikin 3-6 % (max. 14 %). Alunperin aihetta tutkittiin kiisuaiheena ja potentiaalisena kulta-aiheena. Varhaisessa Pokakairausvaiheessa todettiin rei'istä suomugrafiitin esiintyminen ja näytteistä tehtiin grafiitin rikastuskokeita (Liite 3). Makroskooppisen ja mikroskooppisen tarkastelun perusteella suomugrafiitti näytti hyvälaatuiselta. Myös rikastuskokeet osittivat sen hyvälaatuiseksi ja helposti rikastettavaksi.
AIHEEN ARVIOINTI Tutkimusten perusteella johteiden aiheuttajiksi osoittautuivat kapeat, yleensä alle 1 m leveät kiisu- ja suomugrafiittipitoiset kiilleliuske/-gneissikerrokset graniittien ja karsien välissä.. Näissä kiisupirotteen ja grafiitin määrä vaihtelee heikosta kohtalaiseen ja paikoin esiintyy myös kapeita kompakteja kiisu- ja/tai grafiittimääriä. Analyysien perusteella kiisuuntumat eivät sisällä arvometalleja. Sen sijaan suomugrafiitti on laadultaan hyvää, mutta kairausten perusteella määrät osoittautuivat vähäisiksi ja kerrokset esiintyvät hajanaisesti. Myöskin maailmanmarkkinatilanne ja grafiitin tarjonta oli viime vuosina merkittävästi muuttunut, koska Ruotsissa ja Tansaniassa oli avattu uudet suomugrafiittikaivokset. Tämän perusteella tutkimukset on lopetettu ja valtauksista luovuttu.
LIITTEET: 1. Valtausalueiden sijainti Location of the claims 2. Luettelo syväkairausrei'istä List of geographical position and direction of the drill holes 3. Grafiittinäytteiden alustavat rikastuskokeet The preliminary dressing results of the graphite samples LIITTYY: 1. Syväkairausraportit - Drill core logs M52.5/3632/96/R301 - R313 M52.5/3632/97/R315 - R317 M52.5/3634/96/R301 - R309 M52.5/3634/97/R318 - R320 2. Syväkairausprofiilit - Drill hole profiles M52.7/3632/96/R301 - R313 M52.7/3632/97/R315 - R317 M52.7/3634/96/R301 - R309 M52.7/3634/97/R318 - R320 3. Syväkairausanalyysit - Drill core analyses Analyysitilaus No. M52/3632/96/R302 - R310 52202 M52/3632/96/R311 - R313 52203 M52/3632/97/R315 - R317 63008 M52/3634/96/R301 - R302 52205 M52/3634/96/R303 - R306 52206
M52/3634/96/R307 - R308 52213 M52/3634/96/R310 - R311 52240 M52/3634/96/R313 - R315 52241 M52/3634/97/R318 - R320 63008 4. Geofysikaaliset kartat - Geophysical maps Q06/363212 Linjoituskaavio Q06/3634 03 Linjoituskaavio Q22.23/3634 03/96/1 Magneettinen profiilikartta Q24.32/3634 03/96/5 VLF-R - proffilikartta (GBR asema) Q24.32/3634 03/97/1 VLF-R - profiilikartta (JXZ asema) Q21.1/3634 03/96/1 GR - profiilikartta Q28.1/3634 03/99/1 SP - profiilikartta Q28.3/3634 03/99/1 LP profiilikartta
LIITE 2 Reikä No. x y z Suunta Kalt Syvyys m M52/3632/96/R301 7398.800 3539.360 236 0 90 15.00 R302 7398.770 3539.385 235 0 90 15.00 R303 7398.735 3539.400 233 0 90 10.50 R304 7398.700 3539.430 232 0 90 8.70 R305 7398.840 3539.345 238 0 90 21.00 R306 7398.960 3539.565 245 0 90 18.50 R307 7398.860 3539.325 237 0 90 19.50 R308 7398.900 3539.305 235 0 90 19.40 R309 7398.940 3539.575 241 0 90 27.60 R310 7399.330 3539.355 227 0 90 47.00 R311 7399.320 3539.385 227 0 90 31.60 R312 7399.310 3539.405 226 0 90 28.50 R313 7399.350 3539.335 227 0 90 30.00 M52/3632/97/R315 7398.975 3539.427-135 45.3 125.80 R316 7398.905 3539.498-135 45.5 110.10 R317 7398.834 3539.568-135 45.2 54.80 M52/3634/96/R301 7399.750 3541.300 179 0 90 51.00 R302 7399.720 3541.400 168 0 90 49.20 R303 7399.720 3541.510 167 0 90 30.00 R304 7399.855 3541.905 168 0 90 24.00 R305 7399.898 3541.875 168 0 90 34.20 R306 7399.930 3541.855 168 0 90 49.60 R307 7399.960 3541.828 168 0 90 51.00 R308 7399.975 3541.815 168 0 90 46.40 R309 7399.992 3541.800 168 0 90 26.80 M52/3634/97/R318 7399.782 3541.308-135 41.5 117.30 R319 7399.711 3541.379-135 41.1 129.60 R320 7399.640 3541.449-135 41.8 87.20
LIITE GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS Malmiosasto/Teollisuusmineraalit A.Nissinen 5.2.1997 SALLAN GRAFIITTINÄYTTEIDEN RIKASTUSKOKEET Näytteet on saatu n. - 10 mm murskattuina. R 302 näytteet on yhdistetty näytteenjakajaa käyttäen 1 m:n jaksoista kustakin yhtä paljon yhdeksi näytteeksi. Näytteet M52/3634/-96/R302/32.00-37.00 M52/3632/-96/R305/19.80-21.00 Rikastuskokeet Karkean esijauhatuksen jälkeen tehtyjen seulontafraktioiden mikroskooppisten tarkastelujen perusteella syöteraekooksi valittiin -0.5 mm. Jauhatukset tehtiin kartiomurskaimella. Vaahdotuskemikaaleina käytettiin Montanol 500 ja vesilasia, sekä joissakin kertauksissa lisäksi Teefrotia. R 305 kertausrikasteissa mukana seuraavaa kiillettä koetettiin poistaa laskemalla vaahdotteen ph:ta Kiillesekarakeista johtuen ko. rikasteen hiilipitoisuus jäi hieman alhaiseksi. Näytteiden esivaahdotuksen ja kertausten välillä tarvitut lisäjauhatukset sekarakeiden poistamiseksi on tehty kuula- tai tankomyllyllä. Käsittelyhäviöt olivat pieniä: R302 häviö 0.4% ja R305 häviö 0.5%. Suomugafiitin määrän selvittämiseksi rikasteista tehtiin seula-analyysit. Tuotteista on lopuksi analysoitu C ja S (kertausjätteistä vain C), rikasteista myös yli ja alle 0.1 mm fraktiot erikseen. Rikasteiden seula-analyysit -määrät ovat seulalle jääneitä p-% seula (um) 400 315 200 100 pohja R302/KR2 1.2 4.8 17.2 41.4 35.4 R305/KR4 0.5 2.0 9.5 34.0 54.0
Rikasteiden saannit R302/KR2/+100u 2.3 % -100u 1.3 % R305/KR4/+100u 5.0 % -100u 5.8 % Kemialliset analyysit ja jakaumalaskelmat tuote massa C S Rc % % % % R302/Syöte 3,32 5,17 R302/KR2/+100 2.3 90.00 0.15 62.7 R302/KR2/-100 1.3 87.20 0.32 34.3 R302/Jäte 92.4 0.06 5.60 1.7 R302/KJ1 3.8 0.75 0.9 R302/KJ2 0.2 6.01 0.4 laskennallinen 3.30 R305/Syöte 10.40 17.80 R305/KR4/+100 5.0 83.00 0.40 42.6 R305/KR4/-100 5.8 87.20 0.90 51.9 R305/Jäte 74.8 0.25 20.20 1.9 R305/KJ1 11.0 0.74 0.8 R305/KJ2 1.4 7.45 1.1 R305/KJ3 0.5 18.20 0.9 R305/KJ4 1.0 7.22 0.7 laskennallinen 9.74
Kuten tuloksista ilmenee grafiitin saanti rikasteisiin on hyvä ja rikki erottuu hyvin jätteeseen. Tosin hiilipitoisuus ei varsinkaan R305 rikasteen +100 fraktiossa ole hyvä, mikä johtuu pääasiassa kiillesekarakeista. Sekarakeista johtuen R305 rikastetta on prosessoitu pitemmälle kuin R302, minkä huomaa jo selvästi seula-analyysissä rikasteen suomugrafiitin vähenemisenä. Ps. Tulosten viivästyminen johtuu analyysipalvelujen hitaudesta. Rikastuskokeet on tehty marraskuussa -96 ja analyysitulokset saatu tammikuun lopulla -97. Tiedoksi Marino Vanhanen Pankka