Talkkitutkimukset Tervolan Viidanmaassa Panu Lintinen

Pohjois-Suomen yksikkö M19/2542/2007/91 8.8.2007 Rovaniemi Talkkitutkimukset Tervolan Viidanmaassa 2005 2006 Panu Lintinen

GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS KUVAILULEHTI Päivämäärä / Dnro 8.8.2007 Tekijät Panu Lintinen Raportin laji tutkimusraportti Toimeksiantaja Geologian tutkimuskeskus Raportin nimi Talkkitutkimukset Tervolan Viidanmaassa 2005 2006 Tiivistelmä Geologian tutkimuskeskus (GTK) teki vuosina 2005 2006 talkkitutkimuksia Tervolan Viidanmaassa, Peräpohjan liuskejaksolla, karttalehdellä 2542 12. Tutkimusmenetelminä käytettiin geofysikaalisia hajaprofiilimittauksia ja syväkairausta, jonka tavoitteena oli saada yhtenäinen kairasydänlävistys Palokivalon muodostuman ylimmästä osasta, missä aikaisempien tutkimusten perusteella tiedettiin esiintyvän talkkipitoista karbonaattikiveä. Saaduille talkkinäytteille tehtiin vaahdotuskokeita, syötteitä ja rikasteita analysoitiin kemiallisesti ja mineralogisesti. Lisäksi talkin koostumusta tutkittiin mikroanalysaattorilla. Kairauksessa lävistetyt kivet koostuivat vuorottelevista, 1 10 metriä paksuista karbonaattipitoisista peliittisistä (fylliitti) ja psammiittista (kvartsiitti) kerroksista, jotka olivat lähes läpikotaisin talkkipitoisia. Vaahdotuksella saadun talkkirikasteen määrä jäi parhaimmillaankin pieneksi (15 25 paino-%) ja rikasteen vaaleudet keskinkertaisiksi (70 75 %). Viidanmaan tutkimusten perusteella Palokivalon muodostuman yläosassa puhtaat dolomiittikerrokset ovat kapeita ja dolomiitin suhteellinen osuus vähäinen, minkä vuoksi mahdollisuudet löytää hyödyntämiskelpoista talkkimalmia muodostumasta ovat pienet. Asiasanat (kohde, menetelmät jne.) Malminetsintä, teollisuusmineraalit, talkki, geofysikaaliset menetelmät, näytteenotto, rikastus Maantieteellinen alue (maa, lääni, kunta, kylä, esiintymä) Suomi, Lapin lääni, Tervola, Viidanmaa Karttalehdet 2542 12 Muut tiedot Arkistosarjan nimi M19 Arkistotunnus M19/2542/2007/91 Kokonaissivumäärä Kieli Hinta Julkisuus 32 suomi julkinen Yksikkö ja vastuualue Hanketunnus Pohjois-Suomen yksikkö / 501 2902000 Allekirjoitus/nimen selvennys Panu Lintinen Allekirjoitus/nimen selvennys

GEOLOGICAL SURVEY OF FINLAND DOCUMENTATION PAGE Date / Rec. no. 8.8.2007 Authors Panu Lintinen Type of report Exploration report Commissioned by GTK Title of report Talkkitutkimukset Tervolan Viidanmaassa 2005 2006 Abstract The Geological Survey of Finland (GTK) carried out talc survey during 2005 2006 at Viidanmaa, Tervola municipality, using geophysical ground surveys and diamond drilling. The aim was to get continuous drill core intersection through the topmost part of the Palokivalo formation which, according to previous studies, contains large volumes of talc-bearing carbonate rock. The talc samples obtained were validated with flotation tests, chemical and mineralogical analyzes of both feeds and talc concentrates and additional microprobe studies of talc mineral. Drill cores consisted of alternating 1 10 meters thick layers of carbonaceous pelitic (phyllite) and psammitic (quartzite) units, both being thoroughly talc bearing. The amount of talc concentrate obtained through flotation was, even at its best, only 15 25 weight-%, while the brightness values were only modest (70 75 %). Based on studies at Viidanmaa, the topmost part of Palokivalo formation seems to contain inadequate amounts of pure dolomite for being able to host talc deposits of economical size and quality. Keywords Mineral exploration, industrial minerals, talc, geophysical methods, sampling, enrichment Geographical area Finland, Lapland province, Tervola, Viidanmaa Map sheet 2542 12 Other information Report serial M19 Archive code M19/2542/2007/91 Total pages Language Price Confidentiality 32 Finnish public Unit and section Project code Northern Finland Office / 501 2902000 Signature/name Panu Lintinen Signature/name

Sisällysluettelo Kuvailulehti Documentation page 1 JOHDANTO 1 1.1 Talkin käyttö ja geologinen esiintyminen 1 1.2 Tutkimuksen tausta ja aikaisemmat tutkimukset 2 1.3 Tutkimuksen tavoite 4 1.4 Tutkimusalueen sijainti ja tieyhteydet 4 2 SUORITETUT TUTKIMUKSET JA TUTKIMUSMENETELMÄT 5 2.1 Aerogeofysiikka ja geofysiikan maastomittaukset 5 2.2 Näytteenotto 6 2.3 Kemialliset ja mineralogiset analyysit, koevaahdotukset ja vaaleusmittaukset 6 2.4 Ohuthietutkimukset ja mineraalien mikroanalyysit 7 3 TUTKIMUSTULOKSET 7 3.1 Geofysiikan mittaustulokset 7 3.2 Näytteenoton tulokset ja näytekuvaus 7 3.3 Kemiallisten analyysien ja mineralogisten tutkimusten tulokset 8 4 JOHTOPÄÄTÖKSET JA AIHEEN ARVIOINTI 11 KIRJALLISUUSLUETTELO LIITTEET

1 1 JOHDANTO Tässä raportissa selostetaan Tervolassa sijaitsevan, vuosina 2005 2006 tutkitun Viidanmaan talkkiaiheen tutkimustoimenpiteet, -menetelmät ja -tulokset. Lisäksi raportin alkuosassa on kerrottu lyhyesti tähän mennessä Peräpohjan liuskejaksolla tehdyistä talkkitutkimuksista sekä selvitetty talkin esiintymistä siellä. Viidanmaan tutkimuksista on vastannut geologi Panu Lintinen. Kairauksen valvontaan kesällä 2005 osallistui tutkimusavustaja Ilkka Keskitalo. Geofysiikan mittaustulokset käsitteli ja tulkitsi geofyysikko Heikki Salmirinne. 1.1 Talkin käyttö ja geologinen esiintyminen Suomi on Euroopan suurin talkin tuottaja. Vuonna 2004 talkin kokonaistuotanto Suomessa oli noin 530 000 tonnia, jolla Suomen osuus Euroopan tuotannosta oli noin 37 % ja maailman tuotannosta noin 6 % (BRITISH GEOLOGICAL SURVEY 2005). Suomessa talkin louhinta ja rikastus ovat keskittyneet Kainuuseen ja Pohjois-Karjalaan, jossa talkkia rikastetaan ultramafisesta talkki-magnesiittikivestä eli vuolukivestä. Suomalaista talkkia käytetään eniten paperin täyte- ja päällystemateriaalina, mutta runsaasti myös mm. muovi- ja maaliteollisuudessa. Ultramafisesta kivestä syntyneen talkin ohella toinen maailmalla hyödynnettävä esiintymätyyppi on dolomiittikivestä hydrotermisesti syntynyt talkki, niin kutsuttu dolomiittitalkki, jollaista ei Suomessa ainakaan vielä toistaiseksi ole hyödynnetty. Dolomiitista syntyneellä talkilla on alhaisemmat rauta- ja nikkelipitoisuudet, yleensä paremmat vaaleusarvot ja se on siksi ultramafista talkkia arvokkaampaa. Dolomiittitalkki soveltuu käytettäväksi mm. kosmetiikassa, "vauvantalkkina", mihin ultramafinen talkki ei sovellu. Lisäksi dolomiittitalkkia käytetään mm. lääke- ja elintarviketeollisuudessa. Suomessa dolomiittitalkkia on etsitty ja tutkittu ainakin Kainuun liuskejaksolla Puolangan alueella (Lintinen 1997) sekä Peräpohjan liuskejaksolla Tervolassa ja Rovaniemellä (Vartiainen 1996). Taloudellisesti hyödynnettävät dolomiittitalkkiesiintymät syntyvät yleensä Si-rikkaan vesiliuoksen tunkeutuessa dolomiittiin, jolloin syntyy talkkia ja kalsiittia seuraavan reaktion mukaisesti (Prochaska, 1989): 3CaMg(CO3) 2 + 4SiO 2 + H2O Mg3Si 4 O 10 (OH) 2 + 3CaCO 3 + 3CO 2 dolomiitti kvartsi talkki kalsiitti Dolomiiteissa olevat talkkiesiintymät liittyvät yleensä hierto- tai siirrosvyöhykkeisiin ja vaativat syntyäkseen avoimen systeemin. Metamorfisesti dolomiittitalkkia syntyy vihreäliuskefasieksen olosuhteissa, korkeammassa metamorfoosiasteessa muodostuu talkin sijaan tremoliittia, josta tosin saattaa syntyä talkkia retrogradisessa metamorfoosissa. Talkkia tai tremoliittia voi syntyä myös happamien tai intermediääristen magmakivien tunkeutuessa dolomiittiin. Näiden syntymekanismien lisäksi tiedetään talkkia muodostuvan ainakin rapautumalla sekä metamorfisesti mm. evaporaattisessa ympäristössä, mutta tämän tyyppisiä talkkimineralisaatioita ei hyödynnetä taloudellisesti.

2 1.2 Tutkimuksen tausta ja aikaisemmat tutkimukset Peräpohjan liuskejakson alueella Lounais-Lapissa olosuhteet ovat monin tavoin otolliset dolomiittitalkin muodostumiselle. Metamorfoosiaste on jakson pohjoisreunaa lukuun ottamatta alhainen. Liuskejakson kallioperälle ovat luonteenomaisia laaja-alaiset ja yhtenäiset dolomiitit, joita esiintyy koko liuskejakson pituudelta useana, paksuimmillaan 150 200 metrin kerroksena (kuva 1). Liuskejaksolta tunnetaan myös dolomiittia leikkaavia intermediäärisiä intrusiivikiviä. Tunnettuja talkkimineralisaatioita ja -havaintoja tiedetään Peräpohjan liuskealueelta muutamia (kuva 1 / taulukko 1). Ne kaikki sijaitsevat stratigrafisesti Palokivalon (kvartsiitti)muodostuman yläosassa lähellä muodostuman yläkontaktia. Palokivalon muodostuma tunnetaan erityisesti laaja-alaisista kvartsiiteista, joiden ansiota ovat Peräpohjan alueen pitkät vaarajaksot, mm. Kätkävaaran, Pisavaaran, Vammavaaran ja Kivalon alueilla. Muodostuman erittäin heikosti paljastuneessa yläosassa tiedetään kuitenkin esiintyvän dolomiittisia välikerroksia (Perttunen 1991, Perttunen & Hanski 2003). Varsinaisissa dolomiiteissa Rantamaan ja Poikkimaan muodostumissa ei talkinmuodostuksesta sen sijaan ole havaintoja, lukuun ottamatta joitakin mikroskopointiin perustuvia määrityksiä aksessorisena esiintyvästä talkista (Liipo 1991). Vuonna 1995 löydettiin Rovaniemen maalaiskunnan Lapioaavalta laaja-alainen talkkiesiintymä, jonka mineralogia ja geokemia viittasi talkin olevan ei-ultramafista dolomiittitalkkityyppiä (Vartiainen 1996). Löydön myötä talkin etsintä Peräpohjan liuskejaksolla käynnistyi GTK:n ja kaivosyhtiön yhteistyönä sisältäen sekä alueellisia että kohteellisia toimenpiteitä. Tutkimusten tuloksena löytyi talkkipitoista kiveä mm. Tervolan Kaisajoelta, stratigrafisesti samasta horisontista kuin Lapioaavalla eli Palokivalon muodostuman yläosasta. Sama talkkipitoinen horisontti tavattiin myös Rovaniemen Kuusivaaran malmitutkimuksiin liittyvissä kairauksissa vuonna 2003 (Isomaa & Sandgren, 2006). Näiden lisäksi talkkipitoista kiveä on kyseisestä horisontista kairattu mm. Tervolan Ossauskosken voimalaitostyömaalla jo vuonna 1961 sekä Vammavaarassa vuonna 1994. Talkkikohde X Y Lähde / Viite Kaisajoki 7337.800 3385.600 Tutkimus v. 1999 Kuusivaara 7367.300 3413.000 Isomaa & Sandgren, 2006 Lapioaapa 7352.300 3434.400 Vartiainen, 1996 Viidanmaa 7335.700 3397.100 Tämä tutkimus Vammavaara 7345.984 3426.392 tiedonanto / S. Rossi (KALPEA-tietokanta) Ossauskoski 7342.250 3416.750 tiedonanto / V. Perttunen (KALPEA-tietokanta) Taulukko 1. Tunnetut talkkiaiheet ja -havainnot Peräpohjan liuskejaksolla.

3 Kuva 1. Peräpohjan liuskejakson geologinen kartta, johon on merkitty tunnetut talkkihavainnot ja - aiheet sekä Viidanmaan tutkimuskohde. Kartta on muokattu Salmirinteen et al. (2005) kuvasta 1 ja perustuu Pohjois-Suomen numeerisen kallioperäkartan aineistoon. Kaikille näytteille on ollut tyypillistä suhteellisen pieni keskimääräinen talkkipitoisuus sekä talkkirakeiden pinnalla oleva punaruskea pigmentti, minkä vuoksi talkkirikasteen vaaleus on jäänyt hyödyntämistä ajatellen liian alhaiseksi. Talkkipitoisten kivien rapautuneisuus on näkynyt savimineraalien, mm. illiitin ja smektiitin runsautena. Näytteenoton ja mahdollisen hyödyntämisen kannalta ongelmallisia ovat olleet myös yleensä yli 20 metrin maapeitteet. Vuonna 2005 tehtiin Peräpohjan liuskejaksolla talkin prospektiivisuusanalyysi (Salmirinne et al., 2005). Tutkimuksen tavoitteena oli Fuzzy logic -analyysin avulla selvittää talkin esiintymistä Peräpohjan liuskejaksolla ja laatia erilaisia prospektiivisuusmalleja. Erityisesti kiinnostuksen kohteena oli löytää alueen dolomiittikiviyksiköistä tutkimuskohteita, mutta myös Palokivalon kvartsiittimuodostuman yläosan talkkipitoiset kivet sisällytettiin tutkimukseen. Mallinnuksessa

4 käytettiin aerogeofysiikan, moreenigeokemian ja geologian aineistoja. Prospektiivisuusmallien toimivuutta ollaan parhaillaan tarkastamassa maasto- ym. tutkimuksin. Viidanmaan tutkimusalue sisältyy Karungin lehden (KL 2542) 1:100 000-mittakaavaiseen kallioperäkarttaan (Perttunen, 1972), johon on julkaistu myös selitys (Perttunen, 1985). 1.3 Tutkimuksen tavoite Aikaisemmat tutkimukset Palokivalon muodostuman yläosan talkkihorisontissa ovat osoittaneet talkkialueen pinta-alan olevan erittäin suuri ja talkkipitoisen kiven määrän siten todella huomattava. Kuitenkin näytteiden laatu sekä talkkipitoisuuden että itse mineraalin vaaleuden ja puhtauden suhteen on ollut selvästi riittämätön. Vielä kun kivien rapautuneisuus on osittain vaikeuttanut näytteenottoa ja -saantia, on jouduttu kairaamaan lähinnä lyhyehköjä pystyreikiä harvalla reikätiheydellä. Näin ollen esiintymän systemaattinen tutkiminen, mallintaminen ja parhaan osan paikantaminen on osoittautunut vaikeaksi. Viidanmaan kohteella asetettiin tavoitteeksi yhtenäisen kairauslävistyksen saaminen kaltevilla rei illä kohtisuoraan kerroksellisuutta vastaan kairaten Palokivalon kvartsiitin yläosasta sekä sen yläpuolisen Jouttiaavan vulkaniittimuodostuman alaosasta. Yhtenäisellä lävistyksellä pyrittiin selvittämään talkin määrän ja laadun vaihtelua sekä myös talkin sedimenttisen isäntäkiven koostumusta ja sen vaihtelua eri kerroksissa. Tavoitteena oli siten kyetä arvioimaan muodostuman potentiaalia hyödyntämiskelpoisen talkkimalmin isäntäkivenä. Toisena tavoitteena oli saada lisätietoa talkin laadusta ja sen vaihteluista tekemällä talkkinäytteille vaahdotuskokeita, tutkimalla syötteiden ja rikasteiden mineralogiaa ja kemiallista koostumusta sekä mittaamalla rikasteista vaaleus- ja keltaisuusarvot. Lisäksi talkin ja kloriitin koostumuksia oli tarkoitus tutkia mikroanalysaattorin avulla. Aikaisemmista Peräpohjan jakson talkkitutkimuksista, lähinnä Lapioaavalta, on vaahdotuskokeiden kautta saatua tutkimustietoa talkin määrästä ja laadusta olemassa jonkin verran. Sen sijaan aiemmista mikroanalyyseistä ei ainakaan GTK:lla ole tietoa. 1.4 Tutkimusalueen sijainti ja tieyhteydet Viidanmaan tutkimuskohde sijaitsee Tervolan kunnassa aivan kirkonkylän länsipuolella karttalehdellä 2542 12 (kuva 2). Kohde on maastoltaan hyvin vaihtelevaa: Eteläreunalla on itä-läntinen hieman mutkitteleva moreeniselänne, alueen keskellä puolestaan leveähkö soinen notkelma ja pohjoisreunalla alkaa louhikkoinen Törmävaara. Kairausprofiilin kohdalla notkelmaan on kasautunut irtainta maa-ainesta, mikä muodostaa eräänlaisen kuivan maan kannaksen notkon poikki ja mahdollistaa siten kairauksen sulan maan aikana (liite 1). Eteläreunan moreeniselännettä pitkin kulkee kohtalaisessa kunnossa oleva metsäautotie. Kohteelta on matkaa Tervolaan ainoastaan noin 3 km.

5 63104 263107 263110 263301 263304 Viidanmaa 4206 205 254209 2542 254208 254212 254403 254211 0 254402 5 254406 2544 10 km Kilometers 254405 Pohjakartta: copyright @ maanmittauslaitos, lupa nro 13/MYY/07 Kuva 2. Viidanmaan tutkimuskohteen sijainti. 2 2.1 SUORITETUT TUTKIMUKSET JA TUTKIMUSMENETELMÄT Aerogeofysiikka ja geofysiikan maastomittaukset Lapioaavan esiintymän tutkimukset saivat alkunsa vuonna 1995 aerogeofysikaaliselta matalalentokartalta havaitusta ei-magneettisesta imaginäärianomaliasta. Vastaavien anomalioiden avulla on kaoliinitutkimuksiin liittyen paikannettu kallioperän rapautumia. Palokivalon muodostuman yläosaa ja -kontaktia voidaankin seurata matalalentokartoilla näkyvänä sähköisenä johteena, jonka pituus on useita kymmeniä kilometrejä ja leveys parhaimmillaan lähes kilometrin. Johde näkyy rapakalliolle tyypillisenä melko voimakkaana imaginäärianomaliana ja sen alueelta onkin sittemmin tavattu vaihtelevasti rapautunutta talkkipitoista karbonaattikiveä useasta kohdasta. Talkkipitoisen horisontin yläkontakti on hyvin terävärajainen, sillä yläpuolinen Jouttiaavan vulkaniittimuodostuma on voimakkaasti magneettinen eikä siihen liity sähköistä anomaliaa. Viidanmaan tutkimuskohteella edellä mainitut aerogeofysikaaliset piirteet ovat erittäin selkeät ja sähköinen anomalia on siellä 500 750 metriä leveä ja sen suunta on itä-läntinen. Anomalian poikki mitattiin 4 kappaletta pohjois-eteläistä, 2 kilometrin mittaista hajaprofiilia käyttäen magneettista, gravimetrista ja VLF-R -menetelmää (liite 1). GTK:n geopalvelut-yksikkö mittasi profiilit maalis-huhtikuussa 2005. Profiilien eteläpää sijoittui Palokivalon muodostuman yläpuoli-

6 seen, voimakkaasti magneettiseen Jouttiaavan vulkaniittimuodostumaan, jonka alakontaktin selvittämiseksi profiilit magnetometrattiin. Gravimetrausta ja VLF-R -menetelmää käytettiin puolestaan talkkipitoisen rapautuman paikantamiseen. 2.2 Näytteenotto Toukokuussa 2005 aloitettiin kohteella syväkairaus, jonka urakoi Arctic Drilling Company Oy käyttäen BQTK-kalustolla varustettua kairausyksikköä, jolla saatiin T56-kallionäytesydäntä. Kairausprofiili tehtiin paikkaan, missä muuten soistuneeseen notkelmaan on kasautunut irtomaata kuivan maan kannakseksi notkon poikki, mahdollistaen siten kairauksen sulan maan aikana. Samaan paikkaan oli tehty myös yksi geofysiikan maastomittausprofiileista (Y=2532.800, liite 1). Kairauksella tavoiteltiin yhtenäistä profiilia kivilajiyksiköiden poikki. Kohteelle suunniteltiin kairattavaksi 120 metrin reikävälillä 5 kappaletta 150 metrin reikää pohjoiseen (000) ja 45º kaltevuudella. Poikkeuksellisten paksujen, jopa lähes 50 metrin maapeitteiden sekä osittain rikkonaisten kivien vuoksi tavoite yhtenäisestä lävistyksestä ei täysin toteutunut. Reikien kaltevuutta jouduttiin teknisistä syistä jyrkentämään heti aluksi 60 asteeseen ja esimerkiksi reikä R102 jouduttiin lopettamaan jo 52 metrissä. Paksujen irtomaiden aiheuttamat vaikeudet pitkittivät urakan valmistumista aina heinäkuun puoleenväliin saakka. Olosuhteisiin nähden kairauksen teknisiin tuloksiin voidaan kuitenkin olla tyytyväisiä. Taulukossa 2 on esitetty reikien sijainti-, kaltevuusja loppusyvyystiedot sekä maapeitteiden paksuudet. Reikätunnus X-koordinaatti Y-koordinaatti Korkeus (Z) Suunta/kaltevuus Pituus Maata M/2542/05/R101 7333.750 2532.800 53 000/60 213.60 34.60 M/2542/05/R102 7333.870 2532.800 53 000/60 52.25 41.80 M/2542/05/R103 7333.990 2532.800 51 000/60 150.60 46.50 M/2542/05/R104 7334.110 2532.800 47 000/60 150.30 31.85 M/2542/05/R105 7334.200 2532.800 44 000/60 151.20 26.10 Yhteensä 717.95 180.85 Taulukko 2. Viidanmaan kairaukset. 2.3 Kemialliset ja mineralogiset analyysit, koevaahdotukset ja vaaleusmittaukset Talkkipitoisista kivistä valittiin yhteensä 6 näytettä rikastuskokeisiin ja analyyseihin. Tyyppinäytteistä otettiin 4 kpl 2 4 metrin kairasydänlävistystä, joiden lisäksi valittiin 2 kpl noin puolen metrin talkkiliuskelävistystä silmämääräisesti arvioituna puhtaimmasta ja rikkaimmasta talkkimalmista. Näytteet koerikastettiin vaahdotuksella GTK:n mineraalitekniikan laboratoriossa Outokummussa. Kokeissa käytettiin samanlaisia, vakiintuneita esikäsittely- ja analyysimenetelmiä kuin vuolukivinäytteille tehtävissä kokeissa. Sekä syötteet että rikasteet analysoitiin kemiallisesti XRF-menetelmällä (175X + 811L) ja niiden mineraalifaasit tunnistettiin XRD:llä. Lisäksi näytteille tehtiin happoliuotus ja liukenematon jäännös suodatettiin ja punnittiin (GTK:n menetelmäkoodi 406G). Syötteistä ja rikasteista mitattiin vaaleus- ja keltaisuusarvot Elrepho 2000A -spektrofotometrillä. Vaahdotuksella saadut rikastemäärät punnittiin.

7 Reiän R101 emäksisistä vulkaniiteista analysoitiin ICP-AES-menetelmällä 21 sulfidirikkaan näytteen jalometallipitoisuudet (704P; Au, Pd, Pt) ja perusmetallipitoisuudet (511P; 28 alkuainetta) GTK:n malmianalytiikan laboratoriossa Rovaniemellä. Analysoidut välit olivat 50.50 67.55, 72.40 84.30, 92.00 93.70, 116.60 118.60, 119.60 120.60, 143.00 144.20, 177.70 178.90 ja 186.40 188.30. 2.4 Ohuthietutkimukset ja mineraalien mikroanalyysit Kairasydännäytteistä tehtiin GTK:n Pohjois-Suomen yksikön hielaboratoriossa 21 kiillotettua ohuthiettä, jotka tutkittiin polarisaatiomikroskoopilla. Kuudesta kiillotetusta ohuthieestä tehtiin mineraalien mikroanalyysejä GTK:n tutkimuslaboratoriossa Espoossa. Mikroanalysaattori oli Cameca SX100 ja operaattorina toimi Lassi Pakkanen. Kiihdytysjännite oli 15 kv, elektronisäteen virranvoimakkuus ja läpimitta 20 na ja 5 mikrometriä vastaavasti. 3 TUTKIMUSTULOKSET 3.1 Geofysiikan mittaustulokset Hajaprofiilimittausten tulokset, jotka on esitetty liitteessä 1, olivat odotusten mukaisia ja vastasivat hyvin kohteen aerogeofysiikkaa. Magnetometrauksen perusteella Jouttiaavan emäksinen vulkaniitti profiilien eteläpäässä on hyvin voimakkaasti magneettinen. Pohjoiseen päin mentäessä ja siirryttäessä Palokivalon muodostuman puolelle kivi muuttuu ei-magneettiseksi, jolloin magneettisuuden arvo laskee jyrkästi 3000 nt noin 54 500 nt:sta noin 51 500 nt:aan nousten jälleen pohjoiseen päin loivasti ja tasaisesti noin 52 500 nt:aan. Magneettisen mittauksen tavoitteena ollut Jouttiaavan ja Palokivalon muodostumien kontaktin paikantaminen onnistuikin hyvin. Gravimetrisen mittauksen perusteella muodostumien kontaktiin sijoittuu voimakas painovoimagradientti, jossa taso laskee Jouttiaavan muodostumasta Palokivalon muodostumaan mentäessä 7 8 mgal. Mitatuilla profiileilla ei voida havaita erillisenä kapeampana painovoimaminiminä näkyvää, muodostumien kontaktiin mahdollisesti liittyvää rapautumaa. Aerogeofysiikan antamaan imaginäärianomaliaan sijoittuu VLF-R -mittauksen perusteella johde, jossa ominaisvastus laskee 100 200 ohm-m:iin ja vaihekulma nousee 40 60 asteeseen. Vaihekulman arvot sekä myös magneettisten ja gravimetristen tulosten loivapiirteisyys kertovat osaltaan myös paksuhkoista maapeitteistä. Kaiken kaikkiaan geofysiikan mittaustulosten sekä aikaisemmista tutkimuksista saatujen geologisten tietojen perusteella kohteessa saattoi olettaa olevan rapautunutta talkkipitoista kiveä noin 300 500 m leveällä vyöhykkeellä. 3.2 Näytteenoton tulokset ja näytekuvaus Kairausprofiilin pohjoisosassa, rei istä R103 R105, lävistettiin Palokivalon muodostuman yläosan metasedimenttejä. Hyvin heterogeeniset kivet koostuivat vuorottelevista peliittisistä (fylliitti), psammiittista (kvartsiitti) ja karbonaattikivikerroksista (liitteet 2 ja 4). Fylliittikerrosten lävistyspaksuudet vaihtelivat muutamasta cm:stä noin 5 metriin, kun taas kvartsiittikerrokset olivat keskimäärin paksumpia, 1 10 metrisiä. Varsinaiset karbonaattikivikerrokset olivat suhteellisen harvinaisia, vaikka karbonaattia oli kivissä lähes kaikkialla mukana ja sekä fylliiteissä että kvartsiiteissa esiintyi hyvin karbonaattirikkaita välikerroksia ja osia.

8 Kivet olivat läpikotaisin talkkiutuneet, vaikka talkkipitoisuudet eivät nousseetkaan missään erityisen korkeiksi. Valtaosa talkista esiintyi juonina, pesäkkeinä ja kapeina välikerroksina. Puhtaan talkkiliuskeen esiintyminen oli hyvin harvinaista ja sen lävistyspaksuudet suurimmillaan 50 cm:n luokkaa. Rakojen ja onkaloiden täytteenä talkkia esiintyi jopa kvartsiiteissa. Viidanmaan ja muidenkin Palokivalon muodostuman talkkiaiheiden tyyppikivi on eräänlainen breksia, jossa kivilajit ja mineraalit esiintyvät kasautumina, linsseinä ja klasteina toistensa joukossa. Kivissä näkyy isäntäkivien sekoittuminen, jolloin esimerkiksi karbonaattikivessä esiintyy fylliittiklasteja. Toisaalta kivissä on tapahtunut myös mineraalifaasien kasautumista metasomaattisten muutosten seurauksena. Tällöin esimerkiksi talkki, kloriitti, karbonaatti, kvartsi ja maasälvät esiintyvät omina kasautumina toisistaan erillään. Myös Viidanmaalla esiintyy tätä breksiatyyppistä talkki-karbonaattikiveä, tosin odotettua vähemmän, mikä saattaa osittain johtua kerroksellisuutta vastaan tehdystä kairauksesta, jolloin lävistyksissä näkyi kerrosten todellinen paksuus. Reikää R102 ei voitu toteuttaa suunnitelmien mukaan, koska yli 40 metrin maakairauksen ja 6 metrin kvartsiittilävistyksen jälkeen kivi muuttui niin rikkonaiseksi ja rapautuneeksi kloriittiliuskeeksi, ettei sen kairaaminen enää ollut teknisesti mahdollista. Reikä lopetettiin syvyydelle 52.25. Reikä R101 kairattiin Jouttiaavan vulkaniittimuodostumasta pohjoiseen päin ja sen toivottiin lävistävän Jouttiaavan ja Palokivalon muodostumien kontakti. Reikää jatkettiinkin aina 213.60 metriin, mutta kontaktia ei tavoitettu. Vulkaniitti oli massiivista tai mantelirakenteista, hienorakeista ja väriltään harmaanvihreää. Mantelit koostuivat pääasiassa epidootista, karbonaatista ja plagioklaasista. Paikoin vulkaniitissa oli muuttumisvyöhykkeitä, joissa amfibolit olivat biotiittiutuneet ja kloriittiutuneet, kvartsi- ja karbonaattijuonia esiintyi runsaasti ja tiheässä ja kivissä oli huomattavan paljon rikki- ja kuparikiisua. Välillä 93.80 186.40 kivi oli hieman karkeampirakeista, tekstuuriltaan ofiittista ja sen muuttumisvyöhykkeet olevat kapeampia kuin muualla reiässä. Liitteen 2 kairausprofiilissa esitetään kivilajivaihtelut hieman yksinkertaistettuna. Kivilajeja on yhdistetty valtakiven mukaan, esimerkiksi kohdissa jossa alle 2 metrin fylliitti- ja kvartsiittikerrokset vuorottelevat. Myöskään talkkipitoisia kivilajeja ei ole eroteltu mineraalikoostumuksen mukaan, vaan ne on kuvattu profiilissa talkki-karbonaattkiveksi. Tarkemmat kivilajikuvaukset löytyvät liitteen 4 kairasydänraporteista. Reikien sijainti ilmenee liitteestä 1. 3.3 Kemiallisten analyysien ja mineralogisten tutkimusten tulokset Analyysitulokset on koottu taulukkoon 3. Vaahdotuksella erotettujen talkkirikasteiden punnitusten perusteella on Viidanmaan talkki-karbonaattikivien talkkipitoisuus ainoastaan 15 25 % ja silmämääräisesti puhtaimmaksi arvioidun talkkiliuskeen vastaavakin vain noin 45 %. Sekä XRDettä XRF-analyysien perusteella talkkipitoisen kiven koostumus vaihtelee suuresti. Analyysien perusteella talkkipitoiset kivet voidaan jakaa kalsiitti- ja kalimaasälpärikkaisiin tyyppeihin, vaikka analyysien vähäisestä määrästä johtuen täytyy jaotteluun suhtautua tietyllä varauksella. Kalsiittirikkaat tyypit sisältävät kalsiittia noin 50 % ja lisäksi talkkia, kvartsia ja kloriittia. Kalimaasälpärikkaat tyypit sisältävät talkin lisäksi vain muutamia prosentteja kalsiittia, mutta sen sijaan runsaasti mikrokliinia. Lisäksi niissä on hyvin vaihtelevasti kvartsia, kloriittia ja plagioklaasia.

9 Näyte R103 109.70-112.00 R103 126.25-126.60 + 127.75-127.85 R103 140.80-143.10 R104 59.00-63.00 R104 81.30-82.00 R105 136.30-139.20 syöte rikaste syöte rikaste rikaste2* syöte rikaste syöte rikaste syöte rikaste syöte rikaste Vaaleus-% ISO R457 58.84 72.45 81.89 78.38 80.24 46.83 68.41 61.6 76.77 61.4 75.7 54.81 74.32 Keltaisuus-% 6.31 4.67 2.68 2.18 1.48 7.69 6.34 5.74 3.14 7.9 3.78 6.19 5.21 Saanti, paino-% 24.1 42.9 16.1 15 25.3 19 MgO % 12.70 27.10 26.50 31.60 10.90 28.20 12.30 30.70 17.10 31.10 20.10 29.90 SiO 2 % 40.6 62.8 65.5 63.3 62.4 63.2 29.3 61.3 71.6 64.1 54.5 62.7 Al 2 O 3 % 3.65 0.61 0.81 0.17 11.9 2.14 5.66 0.67 2.13 0.19 10.6 1.63 CaO % 21.20 2.92 1.46 0.12 0.71 0.07 25.00 1.60 2.57 0.09 0.43 0.03 FeO % 0.92 0.62 0.48 0.56 2.45 0.7 2.32 0.46 0.85 1.23 2.49 0.44 LOI % 19.33 5.51 4.58 4.1 2.72 3.94 21.93 4.93 4.54 3.02 5.69 4.12 HCL liukenematon % 59.6 93.9 94.8 97.8 94.5 96.1 50.7 95.6 93.1 97.4 94.9 98.2 faasit XRD talkki kalsiitti kvartsi kloriitti talkki talkki (kvartsi) (kalsiitti) talkki talkki mikrokliini plagioklaasi kvartsi talkki (mikrokliini) (kvartsi) kalsiitti talkki kvartsi flogopiitti kloriitti plagioklaasi talkki talkki kvartsi talkki (kvartsi) talkki mikrokliini kloriitti talkki (mikrokliini) * Swing-jauhettu näyte (akaattipata; 15...25 g, 1 min) MUUT: Swing-jauhettu näyte (kovametallipata; XRF-briketöinti) Taulukko 3. Talkkinäytteiden analyysitulokset

10 Kivien kemiallinen koostumus riippuu luonnollisesti mineralogiasta. Myös talkkirikasteen koostumus vaihtelee kivityypin mukaan siten, että kalsiittirikkailla näytteillä talkkirikasteen CaO-pitoisuus nousee 1,6 2,9 %:iin. Rikasteiden Al2O3-pitoisuus vaihtelee 0,2 2,1 %:iin, mihin ei löydy selkeää syytä mineralogiasta. FeO-pitoisuus on dolomiittitalkille tyypillisen alhainen, 0,4 1,2 %. Ohuthieiden perusteella myös kalimaasälpärikkaissa tyypeissä on runsaasti karbonaattia, ja siksi XRD:n ja XRF:n antama vain muutaman prosentin kalsiittipitoisuus oli yllättävä. Toisaalta yksittäisen ohuthieen edustavuus on hieman kyseenalainen. en koostumuksia määritettiin mikroanalysaattorin avulla. Taulukossa 4 on näytteet ja niistä tehtyjen analyysien lukumäärät. Kaikista hieistä määritettiin talkin koostumus. Lisäksi kloriitin koostumusmäärityksiä tehtiin kolmesta ja flogopiitin yhdestä hieestä. Liitteeseen 3 on koottu edustavia esimerkkejä mineraalianalyysien tuloksista. Analyysien lkm Näyte nro Tunnus Talkki Kloriitti Flogopiitti 1 R103-05-111.20 5 8 2 R103-05-127.75 7 3 R103-05-135.90 9 9 4 R103-05-141.10 5 10 11 5 R104-05-63.55 6 6 R105-05-148.60 6 Taulukko 4. Mikroanalyysinäytteet ja analyysien lukumäärä. Analyysien perusteella talkin rautapitoisuudessa esiintyy suurta vaihtelua. Keskimäärin talkki on hyvin rautaköyhää (0,78 % FeO), osin suorastaan raudasta vapaata (0,02 0,15 % FeO; näytteet 5 ja 6). Ainoastaan näytteessä 3 nousee talkin FeO -pitoisuus 2 2,5 %:iin. Osassa näytteen 1 analyyseistä nousee talkin CaO pitoisuus lähes 2 %:iin, mikä mahdollisesti on kalsiitin aiheuttamaa. Tämän näytteen kohdalta tehtiin yksi koerikastuksista ja todettiin syötteen olevan kalsiittirikasta ja talkkirikasteen CaO pitoisuuden olevan samalla tavalla kohonnut (Taulukko 3). Kloriitit ovat hyvin magnesiumrikkaita ja vastaavasti erittäin rautaköyhiä. Si- ja Fekationien määrään perustuvassa luokittelussa (Hey 1954) analysoidut kloriitit ovat penniniittejä. Kloriitilla, kuten talkillakin, on rautapitoisuus näytteessä 3 selvästi suurempi (4,5 6 % FeO) kuin muissa näytteissä (0,4 2,3 % FeO). Talkin Ni- ja Fe-pitoisuutta sekä kloriitin Cr-pitoisuutta on käytetty erottamaan toisistaan ultramafiitteihin liittyvät talkkiesiintymät ja toisaalta dolomiittitalkkiesiintymät (Prochaska, 1989). Ultramafisen talkin NiO-pitoisuus on useita prosentin kymmenyksiä ja FeO-pitoisuus yli 2 %. Lisäksi ultramafisten talkkiesiintymien kloriiteissa on Cr 2 O 3 - pitoisuus useita prosentteja. Viidanmaan talkin NiO-pitoisuus oli 0 0,04 % ja rautapi-

11 toisuus paikoin jopa dolomiittitalkille poikkeuksellisen alhainen. Kloriittien Cr 2 O 3 - pitoisuus oli keskimäärin vain 0.05 % ja nousi muutamassa näytteessä 0,6 %:iin. en koostumukset muiden piirteiden ohessa poissulkevat talkin ultramafisen alkuperän. Reiän R101 emäksisistä vulkaniiteista ICP-AES-menetelmällä analysoitujen sulfidirikkaiden näytteiden Cu-pitoisuudet olivat yleensä 150 700 ppm, maksimipitoisuuden noustessa 1170 ppm:ään (~0,12 %). Kultapitoisuus oli osassa näytteitä noussut hieman yli menetelmän määritysrajan, enimmillään noin 30 ppb:hen. Myös Pt-pitoisuudet olivat yleensä 15 30 ppb ja Pd-pitoisuudet puolestaan 20 80 ppb. Jalometallien määritysraja menetelmällä 704P on kaikille kolmelle alkuaineelle 10 ppb. Jouttiaavan vulkaniittimuodostuman PGE-pitoisuudet ovat tunnetusti poikkeuksellisen korkeita verrattuna muihin vastaaviin mantereellisiin laakiobasaltteihin. Muodostuman malmipotentiaalia on tutkinut Kyläkoski (2007), jonka raportoimat PGE-pitoisuudet ovat Viidanmaan tulosten kanssa samankaltaisia, Cu-pitoisuuksien ollessa puolestaan Viidanmaalla hieman korkeampia. 4 JOHTOPÄÄTÖKSET JA AIHEEN ARVIOINTI Palokivalon muodostuman yläosaan sijoittuvat aerosähkömagneettiset imaginäärianomaliat ovat suoraan ja epäsuoraan talkkipitoisten rapautuneiden kivien aiheuttamia. Kivet ovat ainakin pintaosistaan kemiallisesti rapautuneita, sisältäen savimineraaleja kuten smektiittiä ja illiittiä ja siten kykeneviä aiheuttamaan sähköisiä häiriöitä. Toisaalta kivet ovat ympäristöään pehmeämpiä ja siksi syvemmälle erodoituneita, jolloin niiden päälle on kasautunut paksulti irtomaita ja niitä peittää tasainen, pinnastaan soistunut maaperä. Tällöin myös pintamaat voivat aiheuttaa voimakkaitakin sähköisiä häiriöitä. Tutkimuksen tavoitteena oli yhtenäisellä kairausprofiililla arvioida Palokivalon muodostuman yläosan soveltuvuutta hyödyntämiskelpoisen talkin isäntäkiveksi. Viidanmaan tutkimusten perusteella muodostuman yläosa koostuu hyvin heterogeenisista vuorottelevista karbonaattipitoisista peliittisistä (fylliitti) ja psammiittisista (kvartsiitti) kerroksista. Varsinaiset karbonaattikivikerrokset olivat suhteellisen harvinaisia, vaikka karbonaattia on kivissä lähes kaikkialla mukana ja sekä fylliiteissä että kvartsiiteissa esiintyy karbonaattirikkaampia välikerroksia ja osia. Puhtaan dolomiitin vähäisyydestä johtuen ei muodostuma vaikuta kovinkaan potentiaaliselta puhtaan talkin esiintymiselle. Kivien talkkiutuminen oli läpikotaista siten, että talkkia esiintyi kivilajista riippumatta onteloissa ja rakojen täytteenä lähes kaikkialla. Yleensä dolomiittitalkeille on tyypillistä voimakas tektoninen kontrolli, missä talkin muodostuminen rajoittuu siirroksen tai ruhjeen välittömään läheisyyteen, yleensä muutaman metrin ja korkeintaan kymmenien metrien etäisyydelle siirroksesta. Viidanmaassa talkkipitoisiin kiviin ei liity tektonista vyöhykettä, vaan talkki seuraa satoja metriä paksua stratigrafista horisonttia, jossa mm. primäärit sedimenttirakenteet ovat varsin hyvin säilyneet. Vaahdotuksella saadun talkkirikasteen punnitusten perusteella kivien talkkipitoisuus jäi parhaimmillaankin 15 25 p-%:iin ja rikasteen vaaleudet 70 75 %:iin. Aikaisempien tutkimusten valossa nämä olivat jokseenkin odotetunlaisia tuloksia, vaikkakin talkkipitoisuus Viidanmaalla jäi jopa arvioitua alhaisemmaksi. Talkkirikasteen pienet FeO- ja Al 2 O 3 -pitoisuudet eivät näy rikasteen vaaleudessa, koska tärkein vaaleutta heikentävä tekijä on hienojakoinen pigmentti talkkirakeiden pinnalla, mikä ei näy kemiallisessa

12 analyysissä. Silmämääräisesti valkoisen, yksittäisen talkkijuonen vaaleus nousi sekin vain noin 80 %:iin, mitä voidaan pitää korkeintaan tyydyttävänä ja millä ei ole kokonaishyödynnettävyyden kannalta merkitystä. Palokivalon muodostuman yläosa sisältää valtavat määrät talkkipitoista kiveä, mutta talkkipitoisuus ja talkkirikasteen vaaleus jäävät hyödyntämistä ajatellen liian alhaisiksi. Muodostuman mahdollisesti sisältämien rikkaampien ja puhtaampien osien paikantamista vaikeuttavat (1) paksut irtomaat, jotka heikentävät geofysiikan erottelukykyä ja jotka rajoittavat näytteenottomenetelmät syväkairaukseen sekä (2) tektonisen kontrollin puuttuminen, jolloin tutkittavana on satojen metrien levyinen ja kymmenien kilometrien pituinen vyöhyke. Puhtaan talkin etsimistä muodostumasta voidaan hyvinkin verrata neulan etsimiseen heinäsuovasta. Edellä mainitun johdosta ei tutkimuksia Viidanmaassa ole syytä jatkaa. Myöskään talkin etsintää Palokivalon muodostuman yläosasta ei ole syytä jatkaa, ainakaan ennen kuin Peräpohjan jakson varsinaisten dolomiittien talkkipotentiaali on selvitetty. Tämän potentiaaliselvityksen pohjana on vuonna 2005 laadittu Peräpohjan liuskejakson talkin prospektiivisuusanalyysi (Salmirinne et al., 2005). Palokivalon muodostumaan liittyvät suuret talkkireservit on kuitenkin syytä pitää mielessä Peräpohjan jaksoa tutkittaessa ja tutkimustuloksia tulkittaessa. KIRJALLISUUSLUETTELO BRITISH GEOLOGICAL SURVEY. 2006. European mineral statistics 2000-2004. (Keyworth, Nottingham: British Geological Survey.) Hey, M.H., 1954. A new review of the chlorites. Mineral. Mag. 30, 277-292. Isomaa, Jorma; Sandgren, Eero 2006. Malmitutkimukset Rovaniemen kaupungin Muurolan Kuusivaarassa vuosina 2003 ja 2005. 13 s. + 2 liites. Geological Survey of Finland, Archive report, M19/2633/2006/1/10. Kyläkoski, Markus 2007. Varhaisproterotsooista laakiobasalttikerrostumaa edustavan Jouttiaavan muodostuman nikkeli-, kupari- ja platinametallimalmipotentiaali. Lisensiaatin tutkielma, Oulun yliopisto, Geotieteiden laitos, 209 sivua, 47 kuvaa, 12 taulukkoa, 12 liitettä. Liipo, Jussi 1991. Vähäjoen rautamalmien mineralogia ja metamorfoosi. Abstract: Mineralogy, metamorphism and orgin of the Vähäjoki Early Proterozoic iron ores, northern Finland. Res Terrae. Ser. B 14. Oulu: Oulun yliopisto. 62 p. + 6 app. Lintinen, Panu 1997. Ylityöntösiirroksiin liittyvät Kainuun liuskejakson dolomiittien muutosilmiöt Puolangan alueella. Pro gradu : Oulun yliopisto, geotieteiden ja tähtitieteen laitos, 1997, 70, [30] s.

13 Perttunen, Vesa 1972. Karunki. Suomen geologinen kartta 1:100 000 : kallioperäkartta. Perttunen, Vesa 1991. Kemin, Karungin, Simon ja Runkauksen kartta-alueiden kallioperä. Suomen geologinen kartta 1:100 000: kallioperäkarttojen selitykset, 80 p. Perttunen, V. & Hanski, E., 2003. Törmäsjärven ja Koivun kartta-alueiden kallioperä. Summary: Pre-Quarternary rocks of the Törmäsjärvi and Koivu map-sheet areas. Suomen geologinen kartta 1:100 000. Kallioperäkarttojen selitykset, lehdet 2631 Törmäsjärvi ja 2633 Koivu. 88 sivua, 40 kuvaa ja 15 taulukkoa. Prochaska, W., 1989. Geochemistry and genesis of Austrian talc deposits. Applied Geochemistry, Vol. 4, pp. 511-525. Salmirinne, Heikki; Nykänen, Vesa; Lintinen, Panu 2005. Talkin prospektiivisuusanalyysi Perä-Pohjan liuskealueella. Fuzzy Logic-analyysi. 22 s. Geological Survey of Finland, Archive report, M 19/2633/2005/1/84. Vartiainen, R., 1996. Rapakalliotutkimukset Rovaniemen mlk:n Lapioaavalla 1995-1996. 7 s., 16 liites. Geologian tutkimuskeskus, arkistoraportti, M19/3611/-96/1/83. LIITTEET Liite 1. Geofysiikan mittaustulokset ja näytteenottopisteet Liite 2. Kairausprofiilipiirros Liite 3. Mikroanalyysien tulokset Liite 4. Kairasydänraportit LIITTYY-MATERIAALI Digitaalinen paikkatietoaineisto: - Aerogeofysiikan aineisto - geofysiikan maastomittausten tulokset - kairaustiedot ja analytiikka Kairasydämet: - Geologian Tutkimuskeskus, Rovaniemi, siirretään myöhemmin valtakunnalliseen kairasydänarkistoon Lopelle

R102 R101 R103 R105 R104 2531000 2531500 2532000 2532500 2533000 2533500 2534000 7335000 7335000 7334500 7334500 # # 7334000 # 7334000 & & && # # 7333500 7333500 2531000 Liite 1. Geofysiikan mittaustulokset ja näytteenottopisteet 2531500 & # Viidanmaa_collars.shp Kairauspiste Mittauslinja 2532000 2532500 Pohjakartta: copyright @ maanmittauslaitos, lupa nro 13/MYY/07 2533000 Magneettinen mittaus 0-taso 52500 nt, 100 m = 1000 nt Gravimetrinen mittaus 0-taso = -21.5 mgal, 100 m = 2 mgal 2533500 2534000 VLF-R -mittaus, ominaisvastus 0-taso = 300 ohm-m, 100m = 1 dekadi VLF-R -mittaus, vaihekulma 0-taso = 45 astetta, 100 m = 40 astetta 0 500 Meters

LIITE 3. Esimerkkejä mikroanalyyseistä. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 talkki talkki talkki talkki talkki talkki kloriitti kloriitti kloriitti (penniniitti) (penniniitti) (penniniitti) flogopiitti SiO2 63.02 63.78 62.96 62.34 63.81 63.49 33.69 34.71 35.42 42.83 TiO2 0.03 0.02 0 0.01 0.03 0.01 0 0.41 0.3 0.5 Al2O3 0.08 0.13 0.04 0.02 0.05 0.05 17.06 16.72 15.37 13.12 V2O3 0.02 0 0 0 0.04 0 0.01 0.02 0.01 0 Cr2O3 0 0 0 0 0 0 0.03 0.39 0 0.04 MgO 31.41 31.27 30.43 30.86 31.60 31.68 34.83 29.85 32.73 27.17 CaO 0.01 0.01 0 0.01 0.02 0.05 0.06 0.12 0.34 0.06 MnO 0 0.02 0.02 0.01 0.02 0 0 0.07 0.01 0.03 FeO(tot) 0.19 0.57 2.23 0.19 0.04 0.1 0.94 6.3 1.02 1.32 NiO 0.01 0 0.04 0 0 0.02 0 0 0 0 ZnO 0 0 0.07 0.01 0 0.05 0.06 0.03 0.41 0 SrO 0.06 0 0.06 0 0.02 0 0.02 0.06 0.01 0 BaO 0.02 0 0 0 0.01 0 0 0 0 0 Na2O 0 0 0 0 0 0 0 0 0.02 0 K2O 0.01 0 0.01 0 0.02 0 0 0.07 0.04 10.2 SO2 0 0.01 0.02 0.03 0 0.02 0.04 0 0.02 0 P2O5 0.03 0 0 0 0.05 0 0.02 0 0 0 F 0.30 0.26 0.14 0.02 0.25 0.33 0.17 0.52 0.64 0.85 Cl 0 0.01 0.01 0.03 0 0 0.01 0.01 0.01 0 Total 95.19 96.08 96.02 93.52 95.96 95.81 86.94 89.28 86.36 96.12 Pääkationit: Kloriitille laskettu 28 O-atomin, talkille ja flogopiitille 22 O-atomin mukaan Si 8.005 8.024 8.025 7.997 8.026 8.013 5.974 6.281 6.476 6.674 Al 0.015 0.015 0 0 0.015 0 2.161 3.739 3.675 3.422 Mg 5.945 5.869 5.928 5.761 5.925 5.959 5.647 9.673 8.291 9.201 Fe 0.023 0.061 0.023 0.237 0 0.008 0.151 0.146 0.986 0.159 K 0 0 0 0 0 0 1.81 0 0.022 0 Nro / Näyte Nro / Näyte Nro / Näyte Nro / Näyte 1 / R103-05-111.20 4 / R103-05-141.10 7 / R103-05-111.20 9 / R104-05-63.55 2 / R103-05-127.75 5 / R104-05-63.55 8 / R103-05-135.90 10 / R104-05-63.55 3 / R103-05-135.90 6 / R105-05-148.60

M52.5 / 2542 / 05 / R101 Geologi Kunta / Kohde Karttalehti Kairauspvm Suunta Lähtökaltevuus G E O L O G I A N T U T K I M U S K E S K U S S Y V Ä K A I R A U S R A P O R T T I Lintinen P TERVOLA / VIIDANMAA 254212B Yht X 13.07.2005 Yht Y 0 60.1 7335428 3397102 Kkj X Kkj Y Z Sivu 1 28.03.2007 7333750 2532800 53 Liite 4 KALTEVUUSTIEDOT 0 m 60.1 10 m 60.2 20 m 60.2 30 m 60.2 40 m 60.2 50 m 60.2 60 m 59.2 70 m 59.7 80 m 59.9 90 m 60.2 100 m 60 110 m 60 120 m 59.9 130 m 60 140 m 60.1 150 m 61.1 160 m 61.3 170 m 62.1 180 m 62.1 190 m 62.1 200 m 62.1 210 m 62.1 213.6 m 62.1 Yläsyvyys Alasyvyys Kivilajiseloste 0.00 34.60 47.00 50.50 34.60 47.00 50.50 67.55 Kivilajinimi MAATA Kivilajinimi EMÄKSINEN VULKANIITTI HARMAANVIHREÄ Raekoko HIENORAKEINEN Massiivinen ja homogeeninen, mutta hyvin rikkonainen vulkaniitti, jossa runsaasti 1-10 mm leveitä karbonaattijuonia. Omamuotoista rikkikiisua pirotteena, alussa vähän, lopussa kohtalaisesti. Myös joitakin kuparikiisurakeita. Kivilajinimi EMÄKSINEN VULKANIITTI HARMAANVIHREÄ Raekoko HIENORAKEINEN Mantelirakenteinen laava, jossa mantelit ovat pieniä, epäsäännöllisen muotoisia, esiintyvät melko harvassa ja koostuvat lähinnä karbonaatista. Sisältävät myös plagioklaasia ja kloriittia sekä rikkikiisua ja vähän kuparikiisua. Kivessä esiintyy myös suuria 2-5 mm magnetiittirakeita. 48.10 KOH 0504384 Raekoko Kivilajinimi EMÄKSINEN VULKANIITTI TUMMA Raekoko HIENORAKEINEN Voimakkaasti muuttunut vulkaniiitti, ainakin biotiittiutunut ja kloriittiutunut, paikoin myös albiittiutunut. Heterogeeninen asultaan - breksiamainen tai laikukas. Jonkinverran ruosteinen, rapautunut ja paikoin liuskeinen. Rikkikiisua hienona pirotteena, vähemmän myös rakekasautumina ja kapeina juonina.

M52.5 / 2542 / 05 / R101 G E O L O G I A N T U T K I M U S K E S K U S S Y V Ä K A I R A U S R A P O R T T I Sivu 2 28.03.2007 Liite 4 67.55 72.35 93.80 186.40 72.35 93.80 186.40 213.60 55.20 61.75 Kivilajinimi EMÄKSINEN VULKANIITTI TUMMANHARMAA Raekoko HIENORAKEINEN Kohtalaisesti muuttunut,asultaan heterogeeninen, jonkinverran liuskeinen vulkaniitti. Vähän biotiittiutumista ja heikko rikkikiisupirote. Kivilajinimi EMÄKSINEN VULKANIITTI TUMMANHARMAA Raekoko HIENORAKEINEN Voimakkaasti muuttunut, selvästi liuskeinen, asultaan paikoin breksiamainen vulkaniitti. Ruosteinen, rapautunut ja biotiittiutunut. Paikoin runsaasti rikkikiisua pirotteena ja raekasautumina, myös kapeina juonina. Hiukan myös kuparikiisua. Kivilajinimi EMÄKSINEN VULKANIITTI HARMAANVIHREÄ Raekoko HIENO-KESKIRAKEINEN norakeinen vulkaniitti TAI DIABAASI, paikoin voimakkaasti muuttunut ja liuskettunut. OFIITTINEN tekstuuri. vaihtelee tummanharmaasta tummanvihreään siten että loppuosassa vihreä väri on vallitseva. Loppupuolen kivet ovat keskimäärin vähemmän muuttuneita tai lähes muuttumattomia ja lisäksi karkeampirakeisia ja heikommin suuntautuneita kuin alkuosan kivet. Kuvausväli sisältää useita muuttumisvyöhykkeitä, joissa kivi on biotiittiutunutta ja kloriittiutunutta, liuskeista, kiisupitoista ja rapautunutta. Muuttumisvyöhykkeiden lävistyspaksuudet vaihtelevat välillä 0,3-2 metriä. Lopussa vyöhykkeitä on harvemmassa ja ne ovat kapeampia. Selvimmät muuttumisvyöhykkeet sijaitsevat syvyyksillä 92.2-93.7, 116.6-118.6 ja 177.7-178.9. Näistä analyysit. Karbonaattijuonet ovat yleisiä. Niiden paksuus vaihtelee muutamasta mm:stä noin 5 cm:iin. on karkeaa kalsiittia. Juonet sisältävät rikki- ja kuparikiisua. Analyysi tällaisesta; 143-144.2. Paikoin esiintyy epidoottiutumista, esimerkiksi välillä 119.6-120.6, missä runsaasti rikkikiisua ja mistä analyysi. Kapeita <10cm epidoottijuonia on syvyyksillä 169.0 ja 169.65. 117.00 120.60 173.30 KOH 0504385 KOH 0504386 KOH 0504387 KOH 0504388 KOH 0504389 Kivilajinimi EMÄKSINEN VULKANIITTI VIHREÄ Raekoko HIENORAKEINEN Massiivinen tai mantelirakenteinen, edellistä hienorakeisempi ja väriltään kirkaamman vihreä vulkaniitti. Varsin homogeenista, jonkinverran epidoottiutumista, epidoottia myös manteleina plagioklaasin kanssa. Rikkikiisua kohtalaisesti pirotteena, paikoin omamuotoista ja melko suuriakin rakeita (5-10mm). Myös magnetiitti suurina rakeina tai raekasautumina.

M52.5 / 2542 / 05 / R101 G E O L O G I A N T U T K I M U S K E S K U S S Y V Ä K A I R A U S R A P O R T T I Sivu 3 28.03.2007 Liite 4 193.65 KOH 0504390 Kuvaus Tilausnumero 91294 Reikä R101 loppu 213.60 m Analyysitilaus 91294 Menetelmä +511P +704P

M52.5 / 2542 / 05 / R102 Geologi Kunta / Kohde Karttalehti Kairauspvm Suunta Lähtökaltevuus G E O L O G I A N T U T K I M U S K E S K U S S Y V Ä K A I R A U S R A P O R T T I Lintinen P TERVOLA / VIIDANMAA 254212B Yht X 21.06.2005 Yht Y 0 60 7335548 3397108 Kkj X Kkj Y Z Sivu 1 07.03.2007 7333870 2532800 53 Liite 4 KALTEVUUSTIEDOT 0 m 60 10 m 60 20 m 60 30 m 60 40 m 60 50 m 60 52.25 m 60 Yläsyvyys Alasyvyys Kivilajiseloste 0.00 41.80 48.20 41.80 48.20 52.25 Kivilajinimi MAATA Raekoko Kivilajinimi KVARTSIITTI VAALEA Raekoko HIENORAKEINEN Asultaan ja väriltään melko heterogeeninen, mutta koostumukseltaan melko puhdas kvartsiitti. vaaleankellertävästä hieman punertavaan. man rapautunut, sisältää vähän karbonaattia pesäkkeinä. Välillä 44.45-46.0 kivi on hienorakeista, vaaleankellertävää, silttikivimäistä ja siinä on laminaarista rakennetta. Syvyydeltä 46.8 eteenpäin kivessä esiintyy tummanvihreää kloriittia kapeina juonina. Kivilajinimi EMÄKSINEN VULKANIITTI RUSKEANVIHREÄ Raekoko KESKIRAKEINEN Täysin rapautunut vulkaniitti, tunnistettavissa ainoastaan kloriittiliuske. Muuten ruosteista murua ja palasta, varsinkin viimeinen ajo, jonka jälkeen reikä jouduttiin lopettamaan. Kuvaus Tilausnumero Reikä R102 loppu 52.25 m Ei analysoitu. Kaltevuutta ei voitu mitata. Menetelmä

M52.5 / 2542 / 05 / R103 Geologi Kunta / Kohde Karttalehti Kairauspvm Suunta Lähtökaltevuus G E O L O G I A N T U T K I M U S K E S K U S S Y V Ä K A I R A U S R A P O R T T I Lintinen P TERVOLA / VIIDANMAA 254212B Yht X 28.06.2005 Yht Y 0 56.9 7335667 3397114 Kkj X Kkj Y Z Sivu 1 07.03.2007 7333990 2532800 51 Liite 4 KALTEVUUSTIEDOT 0 m 56.9 10 m 59 20 m 57.6 30 m 55.7 40 m 54.8 50 m 55.2 60 m 55.2 70 m 55.3 80 m 55.9 90 m 55.9 100 m 55.9 110 m 56.2 120 m 56.1 130 m 56.2 140 m 56.5 150 m 56.2 150.6 m 56.2 Yläsyvyys Alasyvyys Kivilajiseloste 0.00 46.50 58.60 65.00 46.50 58.60 65.00 67.00 Kivilajinimi MAATA Kivilajinimi FYLLIITTI RUSKEANKIRJAVA Raekoko HIENO-KESKIRAKEINEN Heterogeeninen ja rapautunut kivi. Pääosin kivi on ruskeanharmaata fylliittiä, joka on paikoin laminaarista / kerroksellista, paikoin taas breksiarakenteista. Fylliitissä on kohtalaisesti mutta varsin epätasaisesti talkkia ja karbonaattia. Talkki esiintyy myös vaihtelevan paksuisina juonina, jotka ovat rapautuneet palasiksi, esim. väleillä 56.30-56.70 ja 57.30-57.65. Fylliitissä on välikerroksina karbonaattipitoista kvartsiittia, esim. heti alussa välillä 46.50-47.90 sekä välillä 52.50-53.80. Kivilajinimi KARBONAATTILIUSKE PUNERTAVANHARMAA Raekoko HIENO-KESKIRAKEINEN Asultaan raitainen, laminaarinen silttikivi, jossa karbonaattia ja vähän kvartsia. Paikoin breksiarakenteista. Tummat laminat ilmeisesti biotiittirikkaita (fylliittiä). Talkkia esiintyy melko vähän karbonaattipesäkkeissä sekä rakopinnoilla. Kivi on ehyttä ja lähes rapautumatonta. Pätkän alussa on kolme noin 5cm paksuista fylliittikerrosta syvyyksillä 58.80, 58.95 ja 59.45. 62.90 KOH 0504391 Raekoko Kivilajinimi FYLLIITTI TUMMANHARMAA Raekoko HIENORAKEINEN Laminaarinen, osin breksiarakenteinen fylliitti, jossa < 10 mm:n talkkikarbonaattiraitoja ja -laminoita. Lopussa ruhje, jossa kivi palasina.

M52.5 / 2542 / 05 / R103 G E O L O G I A N T U T K I M U S K E S K U S S Y V Ä K A I R A U S R A P O R T T I Sivu 2 07.03.2007 Liite 4 67.00 70.20 74.00 75.70 81.15 70.20 74.00 75.70 81.15 85.70 66.20 KOH 0504392 Kivilajinimi KARBONAATTI-KVARTSIKIVI PUNAINEN Raekoko KESKIRAKEINEN Karbonaattipitoinen kvartsiitti, rakenteeltaan ja asultaan massiivinen. Lopussa joitakin kapeita (1-2cm) fylliittikerroksia tai -laminoita. Kivilajinimi FYLLIITTI PUNAINEN-HARMAA Raekoko HIENO-KESKIRAKEINEN Heterogeeninen pätkä; laminaarinen fylliitti, jossa keskellä punertavaa, massamaista ja keskirakeista talkkipitoista karbonaattikiveä. Runsaasti sydänhukkaa, joten kivien todelliset runsaudet ovat epäselviä. Varsinkin fylliitti on ruhjeista ja rapautunutta. Kivilajinimi KARBONAATTI-KVARTSIKIVI PUNAINEN Raekoko KESKIRAKEINEN Massamainen kvartsiitti, hiekkakivi, karbonaattipitoinen. Paikoin karbonaattia hyvinkin runsaasti. Kivilajinimi FYLLIITTI HARMAA Raekoko HIENORAKEINEN Ruhjeinen ja melko rapautunut laminaarinen fylliitti. Aikalailla sydänhukka. Talkkiraitoja ja - välikerroksia, harvakseltaan ja kapeita (<1cm). Loppupäässä syvyydellä 79.35 silttikivimäinen, 110 cm paksu kerros talkki-kvartsi-karbonaattiliusketta. Kivilajinimi KARBONAATTIKIVI PUNARUSKEA Raekoko KESKIRAKEINEN Paikoin raitainen/juovainen, paikoin breksiarakenteinen, hyvin karbonaattirikas kivi. Varsin ehjä ja rapautumaton. Talkkia hyvin vähän, lähinnä rakopinnoilla ja muutamina kapeina juovina ja pesäkkeinä. Alunperin lienee karbonaattipitoinen siltti, jossa savivälikerroksia. Aines on sittemmin sekoittunut.

M52.5 / 2542 / 05 / R103 G E O L O G I A N T U T K I M U S K E S K U S S Y V Ä K A I R A U S R A P O R T T I Sivu 3 07.03.2007 Liite 4 85.70 87.30 97.50 102.95 87.30 97.50 102.95 150.60 Kivilajinimi KARBONAATTILIUSKE VAALEANPUNAINEN Raekoko HIENORAKEINEN Laminaarinen silttikivi, ristilaminaarisuutta ja kerrallista rakennetta. Ehjää rapautumatonta kiveä. 86.80 Kivilajinimi KVARTSIITTI PUNAINEN Raekoko KESKIRAKEINEN Varsin ruhjeinen ja heterogeeninen, epäpuhdas kvartsiitti, jossa vaihtelevan paksuisia fylliittisiä laminoita ja välikerroksia. Karbonaattia on vaihtelevasti, paikoin runsaasti välikerroksena, kuitenkin keskimäärin melko vähän. Talkkia on niukalti, lähinnä karbonaattirikkaiden osien rakopinnoilla sekä kapeina juovina fylliitissä. Kivilajinimi KVARTSI-KARBONAATTILIUSKE PUNAHARMAA Raekoko HIENO-KESKIRAKEINEN Selvästi raitainen karbonaattirikas silttikivi, jossa fylliittisiä laminoita ja välikerroksia. Edellistä karbonaattirikkaampaa ja myös karbonaattikerroksiin liittyvät talkkiraidat ovat paksumpia ja tiheämmässä. Kivilajinimi TALKKI-KARBONAATTI-KALIMAASÄLPÄKIVI PUNARUSKEA Raekoko HIENO-KESKIRAKEINEN LOPPUOSA REIÄSTÄ: Hyvin heterogeeninen kivi, jossa vuorottelevat alle metrin vahvuisina kerroksina kvartsiitti (karbonaattipitoinen), karbonaattikivi ja fylliitti. Näistä kahteen viimeksi mainittuun liittyy talkkia, joka useimmiten esiintyy muutamasta mm:stä noin 30 cm vahvuisiin välikerroksiin. Eri kivilajien aines on sekoittunut ja kivi on usein asultaan breksiamaista. Fylliitissä on laminaarinen rakenne yleistä, kvartsiitit ovat yleensä massiivista hiekkakiveä tai raitaista silttikiveä.~~analyysivälit:~~1) 109.70-112.00; Vaalea, hieman gneissimäinen, sisältää tummaa kiillettä (kloriitti +- biotiitti). Runsaasti talkkia, joka esiintyy melko tasaisesti, keskirakeista.~~2) 126.25-126.60 + 127.75-127.95; vaaleassa keskirakeisessa karbonaattikivessä esiintyvät kaksi talkkijuonta, joissa aines on parasta kohteelta saatavissa olevaa "malmia".~~3) 140.80-143.10; Punaruskean pigmentin peittämä massamainen talkkikarbonaattikivi. Keskirakeinen talkki esiintyy "pirotteena" tasaisesti. Kauttaaltaan pehmeä kivi.~~ja HIEET: ~KOH 111.20 (analyysiväli 1)~KOH 127.75 (analyysiväli 2)~KOH 141.10 (analyysiväli 3)~lisäksi KOH 135.90 ja KOH 148.80, molemmat massamaisia talkki-karbonaattikiviä. Ohuthieiden perusteella karbonaatin määrä talkkipitoisissa kivissä on yllättävän pieni ja sen sijaan on runsaasti kalimaasälpää (mikrokliinia). 111.20 127.75 135.90 141.10 148.80 KOH 0504393 KOH 0504394 KOH 0504395 KOH 0504396 KOH 0504397 KOH 0504398