P ~ otka/~~ 23.2.1983 '.L 1 (4)+'6 liitetta - - "MAKELAN LOHKAREENr' MALMIMINERALOGIASTA Yleistä Lohkareen kemiallinen koostumus Tutkiessaan Raahen seudun hiekkakivilohkareiden mineralogista koostumusta P Hautala on samassa yhteydessa (1978) tutkinut myös ns. "Mäkelän lohkareentt isäntakiveä,.a mineralogiaa. P Hautalan tekemässä selvityksessä 1 Liite 1) on käytetty sekä Geologisen tutkimuslaitoksen että 0KME:n hieaineistoa. Tämän selvityksen yhteydessa on keskitytty malmimineraalien analysointiin, etenkin Ag- ja Hg-kantajien tutkimiseen. Sutkimuksessa on ollut kaytettavissa kolme 0KME:n pintahietta P3925, P7853, 3460. Aikojen myötä ko. lohkareesta on tehty useita kemiallisia analyyseja (Liite 6). Viimeisimmän (7.1.83) analyysin tulokset ovat taulukossa 1. Taulukko 1. Mäkelän lohkare, kemiallinen koostumus (71-23576) Malmimineraaliseurue Malmimineraallen koostumus Cu 2.26 $ Ni 17 P?m Zn 21.20 $ Co 110 ppm Fe 3-42 $ Pb 82 PPm S 13.10% Cd 8.7 ppm Sb 0.133 % Mn 342 ppm AS 0.02 $ Ag 3'39.8 PPm Hg 7476 ppm Au 0.05 PP~ Tehtyjen mikroskooppihavaintojen mukaan malmin paämineraalit ovat sinkkivalke, kuparikiisu ja Hg-tetraedriitti. Hieissa on tavattu hyvin satunnaisesti pyriittia, molybdeenihohdetta, kovelliinia, metallista vismuttia ja sinooberia. Götiitti, rutiili ja titaniitti ovat yleisia aksessoreja. Kuvat 1-4 selvittavat malmin rakennetta ja mineraalien esiintymistapaa. Yksityiskohtaisempi kuvaus malmin isantakivesta on liitteessä 1. Sinkkivalkkeen, Hg-tetraedriitin ja kuparikiisun koostumukset analysoitiin mikroanalysaattorilla pintahieista P3925 ja P7853. Analysoinnissa käytetyt standardit on esitetty liitteessa 2. On tärkeätä huomata, että analyyseihin liittyy tiettyjä epävarmuustekijöitä etenkin elohopean kohdalla, sillä kaytettavissa ei ollut Hg-standardia, vaan jouduttiin vertaamaan Hg:n intensiteetteja viereisen alkuaineen (Au) intensiteettiin. AVAINSANAT GEOLOGIA: lohkare, mineralogia
Q OUTOKUMPU Oy 0 K MALMINETSINTA Sinkkivalkkeestä on analysoitu kolme pist et ta kummastakin hieesta (~iite 3) ja taulukossa 2 esitetaan sinkkivalkkeen keskimaarainen koostumus. Sinkkivalke on suhteellisen Fe-köyhä (3.04 % Fe) ja Hg-pitoisuus on keskimäärin 1.71 $. Hg:n maärityksessä olevat epatarkkuudet huomioiden voidaan Hg-pitoisuutta eri analyysipisteilla pitää suhteellisen tasaisena (.1.48-1.86 Hg). Näytteen analyysista (~aulfikko 1) karkeasti laskettu sinkkivälkemaärä (33.8 paino-$ Z~S) kantaa hilassaan 5780 ppm Hg. Taulukko 2. Makelan lohkare, sinkkivalkkeen koostumus ja kaava (6 havaintoa). Paino-$ Kaava - S 32.60 1.000 Summa 100.51 - Hg-tetraedriitistä (schwaziitti) on analysoitu viisi pistettä hieestä P7853 ja kolme pistetta hieesta P3925 (Liite 4). Taulukossa 3 esitetaan tetraedriitin keskimaarainen koostumus. Nainituista analyysiepatarkkuuksista johtuen kationien määrät tulevat jonkin verran.liian suuriksi, silla tetraedriitin teoreettinen koostumus on (Cu, ~ g ) (Fe,zn) (As,Sb) S (H~: n on laskettu.kaavassa0korvaavaz ~n : ä). 4 13 Mineraali on suhteellisen puhdas tetraedriittijäsen, sillä As-komponentin (tennantiitin) määrä on alhainen. Taulukko 3. Makelan lohkare, Hg-tetraedriitin koostumus ja kaava (8 havaintoa). Paino-$ Kaava
Q OUTOKUMPU OY 0 K ~~AL~WIINETSINTÄ Keskimääräinen Hg-pitoisuus on 17.53 paino-% (lienee hieman liian korkea). Lohkareen analyysista ja aineraalianalyyseista laskettu näytteen Hg-tetraedriittipitoisuus laskuperusteista ( ~b, Hg tai S) riippuen. vaihtelee, mutta virhelähteet huomioiden todennäköisin Hg-tetraedriittimäara on n. 1 $. Tämä tetraedriittimäara kantaa hilassaan n. 250-300 ppm Ag ja n. 1500-2000 ppm Hg. Kuparikiisusta on analysoitu kolme pistettä hieesta P7853 ja yksi piste hieesta P3925 (~iite 5). Taulukossa 4.esitetään kuparikiisun koostumus. Näytteen kuparikiisun koostumus on lähellä teoreettisen kuparikiisun kaavaa. Kuparikiisusta on tarkistettu myös Ag- ja Hg-pitoisuudet, käytettävissä olleella maaritystarkkuudella ko. alkuaineista ei havaittu merkkejä. Taulukko 4. Makelan lohkare, kuparikiisun koostumus ja kaava (4 havaintoa). Paino-$ Kaava - Yhteenveto S 34 89 2.000 Summa 100.84 - Hieessa P7853 tavattiin yksi sinooberirae (H~S), jonka koostumus varmistettiin mikroanalysaattorilla. Rakeen pienestä koosta (@ 20 pm) johtuen varsinaista analyysia ei pystytty tekemään. Ns. "Makelan lohkare" (kl. 2434 02B, x = 7148.85, y = 543.720) on Zn-Cu-Ag-malmilohkare, jossa on erityisen korkea Hg-pitoisuus (7476 ppm). Malmiaines esiintyy isäntäkiveä (serisiittikvartsiittia) breksioiden. Päämalmimineraalit ovat sinkkivalke, kuparikiisu ja Hg-tetraedriitti. Satunnaisesti tavataan aksessoreina pyriittia, molybdeenihohdetta, kovelliinia, metallista vismuttia ja sinooperia. Hg-tetraedriitti seuraa yleensä kuparikiisua. Elohopean paäkantajat ovat sinkkivalke (1.71 % ~ g ), Bg-tetraedriitti (17.53 % Hg) ja sinooberi (H~s). Lohkareen Hg-sisällöstä liittyy n. 75-80 sinkkivälkkeeseen ja loput pääosin Hg-tetraedriittiin, optisten havaintojen mukaan sinooperin määrä vaikuttaa hyvin vähaiselta.
9 OUTOKUMPU OY 0 K MALMINETSINTA Hopean zinoana kantajana on tavattu Hg-tetraedriitti, jonka Ag-pitoisuudeksi on saatu 2.76 %. Mineraalianalyysien tietyistä epätarkkuuksista johtuen tetraegriitin määrää ei pystytä täysin yksiselitteisesti laskemaan, mutta virhelähteet huomioiden sen todennäköinen maara liikkunee n. 1 $:n tienoilla. Tämä tetraedriitt maara selittäisi n. 250-300 ppm:n Ag-pitoisuuden naytteessa. Edellä esitettyjä tuloksia tulkittaessa on oleellista huomata, että etenkin mineraalianalyyseihin liittyy tiettyjä. epätarkkuuksia (mm. Hg-standardin puute). Tästä johtuen suoritettuja analyyseja ja arviointeja on syytä pitää lähinnä suuntaa antavina. Pentti Sotka JAKELU Esa ~andberg/~~~~/~änsi-~uomi 2 kpl Pentti Sotka Arkisto
Q OUTOKUMPU OY 0 K MALMINETSINTA Kuva 1. Makelan lohkare (pintahie P 7853.). Malmiaines breksioi isantakivea, zns = sinkkivalke, cuk = kuparikiisu ja tet = Hg-tetraedriitti. Suurennus 50x. Kuva 2. Makelan lohkare (pintahie P 7853). Hg-tetraedriittirakeita (tet) kuparikiisussa (cuk), zns = sinkkivalke. Suurennus 100x:
Q OUTOKUMPU OY 0 K MALMINETSINTX Kuva 3. Mäkelän lohkare (-pintahie P 7853.). Hg-tetraedriittirakeita (tet) kuparikiisussa (cuk), zns = sinkkivalke. Suurennus 200x. Kuva 4. Mäkelän lohkare (pintahie P 7853). Sinooperirae (H~S) harmeessa, cuk = kuparikiisu. Suurennus 200x.
Q OUTOKUMPU Oy 0 K MAI.MINEISINTA 2 Liite 1 Malmin sivukivi, Metallipitoisuudet Kiven rakenne on granoblastinen, keskirakeinen (keskimääräinen raekoko n. 0.3 mm) ja selvästi suuntautunut (liuskettunut). Kiisurikkaassa osassa rakenne vaikuttaa hieman "häiriintyneelta", kvartsin raekoko hieman kasvaa ja antaa ainakin heikon näennäisvaikutelman, että sulfidit omaisivat epigeneettisiä piirteitä. (ohuthie GTL 7417; GTL:n hiekortissa maininta "malmin sivukivi" ; E Pehkosen arvelun perusteella on luultavaa, että näytepala on otettu lohkareen kiisuköyhästä osasta). Kivilaji on peliittinen kvartsimaasälpäliuske. Päämineraaleina (määrä 5 ti1av.-5) ovat plagioklaasi, kvartsi, opakit, biotiitti, muskoviitt i ja kalimaasalpä. Aksessor isina tavataan t itaniitti,-granaattti, rutiili, apatiitti ja zirkoni. Plagioklaasin koboomus on n. An (H', kvlj f~kv&', max oc'aol0 ~ 1 ) 4, mutta rakei~&~~?eunoilla on joskus kapea Ab-rikkaampi sauma. Kvartsi on voimakkaasti aaltosammuvaa. Biotiitti on hailakan ruskean pleokroinen ( flogopiittinen?). Titaniitti on punaruskean pleokroinen. Granaatti on ohuthieessa väritön. Huomiota herättävää on titaniitin suhteellisen runsas ja tasainen esiintyminen. Kiven rakenne on granoblastinen, keskirakeinen (keskim'. raekoko 4 0.3 mm), tasarakeinen kohtalaisen selvästi suuntautunut (liuskettunut Lisänä eo. kuvaukseen todettakoon, että lohkareen eräällä kulmalla on myös tavattu vähän grafiittia. 0KME:n kansannäyte(1ohkare)tiedosto antaa seuraavat pitoisuudet (nro 71-23578): Geofysikaaliset ominaisvakiot Erään raporttimaininnan mukaan kahden analyysin keskiarvoksi on saatu Zn = 20.6 $ ja Cu = 3.9 %. XRF:lla lohkareen on todettu sisältävän Hg (llhuomattavasti"), Cd ja Sb (jälkiä). Tiheys d = 3.06 g/cm 3 - Suskeptibiliteetti &! = 218 x 10-5 e.m.u./cm 3 Ominaisvastus = 5-10 m
9 OUTOKUMPU OY 0 K MALMINETSINTA Liite 1 Tiheys ei ole mitenkään korkea. Suskeptibiliteetti on alhainen, kuten mikroskooppisen tarkastelun perusteella saattaa olettaa. Ko. ominaisvastus on saatu ltpistemaisesti kokeiltunafl. Näytteen johtokyky on kohtalaisen alhainen, mutta kuitenkin suhteellisen. hyvä ZnS-malmille (vrt. esim. Parasnis, 1966, Fig. 56, s. 153). Geofysikaalisesti lohkare on vaikea.
9 OUTOKUMPU OY Liite 2 0 K MALMINETSINTA MALMIMINERAALIEN ANALYSOINNISSA KAYTETYT ANALYSOINTIOLOSUHTEET (GEOSCAN NARK 1, CAMBRIDGE LNSTRUMENTS) Jännite Kiteet Standardit Sinkkivälke 25 kv LiF: Zn, Fe, Mn, Hg, Cu, As Kvartsi: Cd, S, Ag, Sb ZnKd: Metallinen Zn zn = 99.9 % Cd.L& : Metallinen Cd Cd = 99.9 % H ~ : L. Metallinen ~ Au AU = 99.9 % Skd : Kuparikiisu S = 34-91 $ Kuparikiisu CuKd : Kuparikiisu Cu = 34.64 $ AgLd : Metallinen Ag Ag = 99.9 % F~KH: MetallinenFe Fe = 99.1 % ZnKd : Metallinen Zn Zn = 99.9 % HgLd : Metallinen Au Au = 99.9 $ AsKd : Arseenikiisu As = 45.9 % SbLo( : Metallinen. Sb Sb = 99.9 $ Sk& : Kuparikiisu S = 34.91 $ Cuko(: Kuparikiisu Cu = 34.64 $ FeK o( : Metallinen Fe Pe = 99.1 % Sko< : Kuparikiisu S =34.91% Anals~siaineiston kor.jauslaskut on suoritettu tietokonebhj elmalla EMPADR-II (~ucklidge & Gasparrini, 1969)
Liite 3 OUTOKUMFU OY Malminetsinta Geologinen laboratorio 6 Hi kroanal yysi tul oksi a wayté: MRKELAN LOHKARE Mi neraal i : SII.IKKIVHLKE PISTE 2 PISTE 3 Zn Fe Mn Cd Hg S Summa p-<%). KAAVH 62.42.947 3.06.054.ll.002.35.003 1.67,008 32.31 1.008 99.92 p-(2) KAAVA 61.82.938 2.98.053.17.003.32.083 1.80. bb9 32.33 1.080 99.42 p-<%) KAAVA 63.29.948 3.08.054.19.003.32.003 1.59. 0B8 33.02 1.008 101.49 Kat i on i en summa 1.015 1.005 Ani oni en sur~~ma 1.000 1.000 'p3g25-7 PISTE 4 PISTE 5 PISTE 6 p-(2) Zn 63.35 Fe 3.06 Mn.09 Cd.30 H g S 1.83 32.57 Summa 101.20 KAAVA.954,,054.002.003.809 1.008 p-<%> KAAVA 63.69.948 3.22.056.14.002.30.003 1.48.007 32.96 1.000 101.79 p-(2) KAAVA 61.61.932 2.82.050.11.002.30.003 1.86.009 32.43 1.000 99.13 Kationien summa An i on i en surilma KESKIARVOT p-<y> KAAVA Zn 62.70.943 F e 3; 04.053 Mn -14.082 Cd.32.003 Hg S 1.71 32.68.808 1.800 Summa. 100.49 KaE i oni en summa 1.010 Ani on i en suri~ri~a 1.800
OUTOKUMPU OY Malminetsintä Geologi ncn 1 ahorat or i o Liite 4 Mikroanalyysi tuloksia Nëyte: HAKELAN LOHKARE Mineraali: TETRHEDRIITTI P7b53-5 PISTE 1 PISTE 2 PISTE 3 p-<s> Cu 31.87 A g F e 3.14.22 2 n 2.74 H9 15.06 A s 1.03 Sb 25.29 S 20.79 Summa 100.14 KAAVA 10.054.584.079.840 1.505.276 4.164 13.000 KAAVA 9.454.540.392.271 1.969.040 3.941 13.000 KAHVH 10.339.500-050.807 1.722.297 4.140 13.000 Kationien summa 17.501 Rnionien summa 13.000 -. P 7853 -L-> PISTE 4 PISTE 5 1 '?3725 -> PISTE 6 CU. p-<s> KAAVA 32.76 10.374 R g 2.80.522 F e.44.159 Zn 2.36.726 Hg 16.17 1.622 A s.99.266 Sb 25.60 4.232 S 20.71 13.000 Summa 101.83 p-<%> KAAVA 32.20 10.316 2.91,549.28.102 1.35.420 19.14 1.943 1.28.348 24.75 4.139 20.47 13.000 102.38 KAAVA 9.845.517.766.651 1.441.113 3.913 13.000 Kationien summa 17.901 17.818 Anionien summa 13.000 13.000 Cu Ag F e Zn Hg R s Sb S Summa?3325-> PISTE 7 p-<2> KAAVA 31.38 10.363 2.43.473.77.289 1.60.514 18.86 1.973.56.157 ' 25.70 4.430 19.86 13.000 101.16 PISTE 8 p-(2) KAAVP 31.75 10.522 2.26..441.96,362 1.58,509 18.84 1.978, -48,135. 25.74 4.452 19.79 13.000 101.40 Kationien summa 18.198 18.399 ' Anionien summa 13.000 '13.000 Cu. Ag Fe Zn H g As Sb s Summa KAAVA 10.158.516.275.592 1.769,204 4.176 13.000 Kát ionien summa 17.691 Anionien summa 13.000
Liite 5 f. OUTOKUMPU OY Malminetsinta Geol ogi nen 1 aboratori o Näyte: NAKELAI~ LOHKARE Mineraali: KUPARIKIISU '.. p7s53-7 PISTE 1 p-(2) KAAVA Cu 34.37 1.00s Fa 31.47 1.05 1. S 34.39 2.800 Surnma 100.23 Kat i oni en summa 2.059 Ani oni en summa 2.000 PISTE 2 p-(%) KAAVA 34.41 1.004 31.50 1.046 34.59 2.000 100.50 PISTE 3 p-(%> KAAVA 34.67.999 31.65 1.838 35.01 2.006 101.33.. p 3925 PISTE 4 p- < 2 KAAVA CU 34.52.979 Fe 31.22 1.007 S 35.58 2.000 Summa 101.32, - Kat ionien summa 1.986. Rni oni en surnrná 2.000 J, KESKIARVOT (? 7g53 +? 3325)...... p- (2) KAFIVA Cu 34.49.998 Fe 31.46 1.035 S 34.89 2.000 Summa 100.85 Kat i oni en summa 2.033 Ani on i en summa 2.000
-...+--....--..-,--..ri.---.- r..... ;..........-..-..-..-.,-.-...- t'.... -'. O!J?OStJi??!J OY KkLXINETEI!iTA GEOIOCi ISEN LABORATORIO. 4 ' 07-Vt?X-93 AF.!&t','SSI LA: TL.r.. - P.pi,..c.cpri. r A LAHJA: c. oi-i.uu~c.x~ LAATU: LUSXARE ALUE:?:.:KELAN LOHRGZE ATOMIAESOR?T?ORNALY~'SIEPJ TULOKSIA PIiGlSUU5YKSiKXO: MG/RG FE, S JA AS -PITGiSUUSYXSIKKO: % IJ 1 CO. Cb PO AG 17.0 il0.0 8.3 '82.0 333.8