GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS Pohjois-Suomen aluetoimisto M 19/2633/-92/2/10 Koskee: 2544, 2631, 3522, 3611 Tervola Seppo Rossi 17.11.1992 TERVOLAN ALUEELTA TAVATTUJEN MOREENIGEOKEMIAN JA LOHKAREIDEN KULTA-, KUPARI- JA KOBOLTTIVIITTEIDEN MALMIPOTENTIAALIN ARVIOINTI, KUVAUS KESÄLLÄ 1992 SUORITETUISTA TUTKIMUKSISTA NIIDEN ALUSTAVISTA TULOKSISTA Lohkareikkojen verhoamia harjanteita Sihtuunassa, karttalehti 2631 07. Valokuvannut Risto Aario.
2 SISÄLLYS JOHDANTO...3 Yleistä.3 Taustaa. 3 TUTKIMUSTEN AIHE JA TAVOITE..4 KESÄN 1992 TUTKIMUSTEN TOTEUTUS JA ALUSTAVAT TULOKSET.4 Alueelliset tutkimukset.4 Kohteelliset selvitykset..7 Petäjävaaran alue..9 Vammavaaran alue.10 LIITE..10 LÄHDEVIITTEET 11
3 JOHDANTO Yleistä Tutkimusta varten vuoden 1992 alussa perustettiin hanke 13206. Tilipuitteisiin sen nimeksi kirjattiin "Tervolan alueen malmipotentiaalin arviointi". Hankerekisteriin nimi syksyllä 1992 täsmennettiin hankkeen toimintoja paremmin kuvaavaksi "Tevolan alueelta tavattujen moreenigeokemian ja lohkareiden kulta-, kupari- ja kobolttiviitteiden arviointi". Hanke päättyy vuoden 1993 lopussa. Hankkeen vastuuhenkilö on geologi Seppo Rossi (SIR) geologian tutkimuskeskuksesta (GTK:sta). Muita tutkijoita ovat tutkimuksesta pro gradu -opinnäytetyötä tekevä maaperägeologian opiskelija Pertti Sarala (POS) Oulun yliopistosta (OY:sta), geologit Matti Äyräs, Peter Johansson ja Jari Nenonen sekä tutkimusassistentti Mikko Kvist (MIK) GTK: sta. Ulkopuolisia yhteistyötahoja ovat Saralan opinnäytetyön ohjaajina professori Risto Aario ja museonhoitaja Vesa Peuraniemi OY:sta. Maastotöissä tutkimusapulaisina ovat toimineet Antti Pakonen ja Kalevi Tolppi GTK:sta. Taustaa Tervolan kunnan itäosasta karttalehdeltä 3522 09 löyty- neestä kultaa sisältävästä lohkareesta saatiin Malmimania-kansannäytekilpailussa vuonna 1986 kansannäyte K/30648 (Au 16.6 ppm, Rossi 1986). Tämän jatkossa "Lohelan lohkareeksi" kutsutun lohkareen löytöpaikka kallioperägeologisesti sijoittuu Pudasjärven pohjagneissikompleksin alueelle lähelle Peräpohjan liuskejakson eteläreunaa (kuva 1). Lohkare on tulkittu emäksisen kiven hydrotermisen muuttumisen tuotteeksi ja todettu tyypiltään malminetsinnän kannalta mielenkiintoiseksi. Lohelan lohkareelta ensivaiheessa Peräpohjan liuskealueen reuna-alueelle ulottuneet tutkimukset ohjasivat jatkamaan etsintöjä kauemmas liuskealueelle (Rossi 1989 ja 1991, Äyräs 1990, Huhta ja muut 1990). Tutkimukset levittäytyivät laajalle alueelle Tervolan kunnassa ja Rovaniemen maalaiskunnan eteläosaan (Äyräs 1991 ja 1992, Rossi 1992). Tutkimusalueeksi muodostui karttalehtien 2544, 2633, 3522 ja 3611 kattama yhtenäinen alue. Tutkimusalueen muotoutumiseen johti kyseisiltä karttalehdiltä vuosina 1981-1983 otettu ja malmitutkimuksen eri vaiheissa hyödynnetty maaperägeokemiallinen kartoitusnäyteaineisto (esim. Äyräs 1990). Kartoitusnäytteenoton näytteet oli kerätty pistevälillä 1 näytteenottopiste/4 km 2.
4 Malmitutkimukset ovat olleet vaiheittaisia ja edenneet yrityksen ja erehdyksen kautta. Uusi tutkimustulos on aina johtanut seuraavan vaiheen toteuttamiseen muuttuneella etsintähypoteesilla. Näin on kertynyt useita moreenigeokemian ja lohkarelöytöjen tuomia kultaviitteitä. Niiden yhteydestä on paikallisesti tavattu myös merkkejä kuparin ja koboltin esiintymisestä. TUTKIMUSTEN AIHE JA TAVOITE Käytettävissä ollut tietämys maapeitteestä on osoittautunut riittämättömäksi ohjaamaan siitä tavattujen malmiviitteiden selvittämistä tutkimusalueella. Malmiviitteiden kulkeutumismatkaa ja mahdollisia keskinäisiä yhteyksiä ei yksittäisiä poikkeuksia lukuunottamatta ole pystytty määrittämään malmitutkimusten tueksi. Sen vuoksi malmiviitteiden kulkeutumisen selvittämiseen keskittyvä maaperägeologinen alueellinen tutkimus on katsottu tarpeelliseksi. Hankkeen ensisijaisena tavoitteena on maaperägeologisen tutkimuksen keinoin saada selvyys merkittävien rajallisten maapeitteen malmiviitteiden kulkeutumisesta ja niiden potentiaalisista lähtöalueista. Lisäksi maaperägeologisella tutkimuksella etsitään tukea maaperägeokemiallisten kartoitusten tuottamien alueellisten malmiviitteiden merkityksen arviointiin. Sen vuoksi tutkimusalueen maapeitteestä pyritään rajaamaan synnyltään erilaiset alueet ja selvittämään niiden ainesten kulkeutumista. KESÄN 1992 TUTKIMUSTEN TOTEUTUS JA ALUSTAVAT TULOKSET Käytetyt tutkimusmenetelmät olivat ilmakuvatulkinta, kaivinkonemontutus, viistovalokuvaus lentokoneesta ja kallioperäkartoitus maaperätutkimusten tueksi. Alueellisen maaperägeologisen tutkimuksen lisäksi ja sen tulosten ohjaamana päätettiin tehdä erillisiä tunnustelevia kohteellisia selvityksiä. Alueelliset tutkimukset Tutkimuksen suunnitteluun osallistuivat Rossi, Äyräs, Aario ja Peuraniemi. Äyräs toimi tutkimusalueen moreenigeokemian asiantuntijana.
5 Tutkimus alkoi ilmakuvatulkinnalla. Se kattoi koko tutkimusalueen (kl:t 2544, 2633, 3522 ja 3611) ja ulotettiin lisäksi vielä karttalehtien 2631 07 ja 10 alueille (kuva 1). Maaperätutkimuksen maastotyöt suoritettiin 1.6. - 25.9.1992. Sarala vastasi niiden suunnittelusta ja toteutuksesta Aarion ja Peuraniemen ohjauksessa. Kertyvää tutkimusaineistoa tullaan esittämään Saralan pro gradu -opinnäytteessä. Ilmakuvatulkinnan perusteella maaperägeologisiin maastotutkimuksiin valittiin seuraavat seitsemän aluetta: Petäjävaara (kl. 2633 08), Vammavaara (kl. 2633 07), Louepalo (kl. 2633 01), Sihtuuna (kl. 2631 07), Kivimaa (kl. 2631 10), Petäjäskoski (kl. 2633 05) ja Korttelivaara (kl. 3522 09). Tutkimuskuoppia kaivettiin yhteensä 60 kpl. Niiden kaivamiseen ja peittämiseen käytettiin aikaa 358 tuntia. Työn pääosin suoritti koneurakoitsija Kalle Kantola ky (traktorikaivuri Valtra 9000). Vajaat kaksi viikkoa kaivoi koneurakoitsija Maansiirto ja Kuljetus Reino Mäkipeura ky (pyörivä kaivinkone). Kaivettujen kuoppien tunnukset tutkimusalueittain on esitetty seuraavassa: Petäjävaara POS-92-M0, M1 - M10A, M10B, M11 1, M11 2, M12, M13; Vammavaara M14 - M24 1, M24 2, M25, M26A, M26B - M35 1, M35 2 - M37; Louepalo M51, M52; Sihtuuna M61 - M64; Kivimaa M71 - M75; Petäjäskoski M81, M82; Korttelivaara M90 - M93. Kirjaimilla A ja B kahtiodut tunnukset tarkoittavat kahta erillistä havaintoa. Yläindekseillä 1 ja 2 jaetut tunnukset tarkoittavat kahta samaan havaintoon kaivettua tutkimuskuoppaa. Visuaaliset tutkimuskuoppahavainnot taltioitiin piirroksena havaintolomakkeelle ja valokuvaamalla diafilmille. Jokaisesta havainnosta pyrittiin ottamaan geokemialliset näytteet keskimäärin puolen metrin välein, saamaan raskasmineraalinäytteet, kivilaskunäytteet, rakeisuusanalyysinäytteet ja tekemään suuntauslaskuhavainnot. Noin 10 litran suuruiset rakasmineraalinäytteet vaskattiin manuaalisesti. Rikasteesta otettiin magnetiitti erilleen. Kivilaskunäytteeseen kerättiin noin sata nyrkinkokoista lohkaretta. Niistä määritettiin kivilaji ja pyöristyneisyys kivilajeittain. Suuntauslaskuhavainto sisältää vähintään 150 mittausta, joissa määritettiin lohkareiden kaltevuuden suunta ja kaltevuuskulma.
Kuva 1. Lähdekartoista yksinkertaistettu ja yleistetty kartta Peräpohjan liuskealueen kallioperästä. Tutkimusalue on rajattu karttaan katkoviivalla. Tutkimusalueen sisälle on neliöin merkitty tutkimuskuoppien kaivuualueet. Paksu musta viiva rajaa Tervolan kunnankokonaisuudessaan ja Rovaniemen maalaiskunnan eteläosaa. 6
7 Geokemiallisia maaperänäytteitä kerättiin C-horisontista 310 kpl ja maannoksesta (A + B -horisontti) 78 kpl. Raskasmineraalinäytteitä otettiin 83 kpl. Nämä yhteensä 471 näytettä on toimitettu analysoitaviksi (analyysitilaukset 44648, 44649, 44650, 44651, 44655). Suuntauslaskuhavaintoja kertyi 43 kpl, kivilaskunäytteitä 70 kpl ja rakeisuusanalyysinäytteitä 146 kpl. Kaikki muut montutukseen valituista alueista paitsi Korttelivaaran alue viistovalokuvattiin lentokoneesta 7.10.1992. Maaperätutkimusta palvelevan kallioperäkartoituksen paljastumahavaintojen lisäksi tehtiin myös joitakin lohkarehavaintoja. Havainnoista SIR-92-(1-62) kuusi on lohkarehavaintoja. Lisäksi erillisiä lohkarehavaintoja ovat MIK-92-(L25 - L29). Analyysiin on mennyt 11 palanäytettä (analyysitilaus 44659). Maaperägeologisen tutkimuksen tulokset ovat vielä alustavia ja perustuvat ilmakuvatulkintaan sekä visuaalisiin havaintoihin tutkimuskuopista. Tutkimusalueen mineraalimaapeite koostuu pääosin seuraavista kolmesta muodostumatyypistä: harjanne- ja kumpumoreenialueet, peitemoreenialueet ja kalliokkoja ympäröivät rantakerrostumat (kuva 2). Harjanne- ja kumpumoreenialueet jakautuvat jäätikön aktiivisen etenemisvaiheen rogen-moreenialueisiin ja drumliinialueisiin. Varsinkin rogen-moreenin yhteyteen liittyy myös jäätikön perääntymisvaiheessa syntyneitä passiivisen jään kumpumuodostumia. Monin paikoin moreenipeitettä verhoavat itämeren vaiheiden syvän veden sedimentit. Tarkemmin alueellisen maaperätutkimuksen tuloksista kerrotaan liitteenä olevassa Saralan laatimassa raportissa. Kohteelliset selvitykset Kohteellisiin selvityksiin valittiin Petäjävaaran ja Vammavaaran tutkimusalueet. Molemmissa moreenigeokemian ja lohkareiden malmiviitteet sijoittuivat moreeniharjanteiseen maastoon. Selvitykset tehtiin alueellisen tutkimusvaiheen maastotöiden jatkeeksi 28.9. -8.10.1992. Kohteellisista maaperägeologisista tutkimuksista Petäjävaarassa vastasi Johansson ja Vammavaarassa Nenonen. Tavoitteena oli löytää suhteellisen paikallisiksi arvioitujen malmilohkareiden syöttäjät kalliosta. Kaivuutyössä jatkoi koneurakoitsija Kalle Kantola ky:n traktorikaivuri. Kaivinkoneaikaa käytettiin yhteensä 82 tuntia. Siinä ajassa kaivettiin tutkimusojaa 65 metriä ja 7 tutkimuskuoppaa sekä peitettiin kaivannot muutoin paitsi, että 5m kallion pintaan ulottunutta tutkimusojaa jätettiin auki.
8 Tutkimusojien pohjalta tavattu kallio kartoitettiin. Tutkimuskaivantojen yhteensä 19 maaperänäyteprofiilista (101900-101918) kerättiin analyysiin 74 näytettä (analyysitilaus 38420). Kivilaskuja tehtiin 6 kpl. Lohkareista ja tutkimusojien kalliopohjasta otettuja palanäytteitä on toimitettu analyysiin yhteensä 25 kpl (analyysitilaus 44659). Seuraavassa esitetään Petäjävaaran ja Vammavaaran alueitten kohteellisten selvitysten alustavat, malminetsinnän kannalta akuutit tulokset. Tuloksista raportoidaan tarkemmin myöhemmin, kunhan tutkimusaineiston kaikki osaset ovat valmistuneet. Kuva 2. Luonnostyyppisesti hahmoteltu maalajikartta tutkimusalueelta. Tutkimusalueen rajaus on sama kuin kuvassa 1. Paksu musta katkoviiva on Tervolan kunnan raja.
9 Petäjävaaran alue Petäjävaaran alueelta tunnettiin pohjois-eteläsuuntaisen moreeniharjanteen päältä kulta-kuparimalmilohkareita moreenin kulta-kuparikobolttianomalian yhteydestä (Rossi 1992). Alueellisessa tutkimusvaiheessa harjanteelle kaivettiin tutkimuskuoppa POS-92-M1 (ks. liiteraportti). Siinä tavoitettiin emäksistä vulkaniittia oleva kallio 1.5 m:n syvyydestä (SIR-92-41). Kuopasta tuli esille useita isoja kiisupitoisia paikallisilta vaikuttavia lohkareita. Kulta-kuparimalmilohkareet tutkimuskuopan POS-92-M1 ympäristössä koostuvat kivilajiltaan kahdesta tyypistä. Kivilajityypeistä toinen on kvartsi- ja karbonaattijuonten liuskeisuuden suunnassa raidoittamaa amfiboligneissiä ja toinen hydrotermisen muuttumisen tuotteena syntynyt magnetiittirikas biotiitti-karbonaattivaltainen kivi. Kummankin lohkaretyypin syöttäjästä tavattiin merkit kalliosta tutkimuskuopan POS-92-M1 kautta kivilajien kulun suuntaan kohtisuoraan kaivetussa 40 m pitkässä ja noin 2 m leveässä luodekaakkosuuntaisessa tutkimusojassa. Tutkimusojan pohjalta tavatun kallion kivilajit ojan luoteispäästä lähtien ovat ensin 5 m kvartsiittia, sitten 15 m emäksistä vulkaniittia ja loput 20 m differentioituneen diabaasin alaosaa. Kvartsi- ja karbonaattijuonien raidoittama amfiboligneissi tavattiin tutkimusojasta emäksisestä vulkaniitista noin metrin levyisenä kivilajien kulun suuntaisena vyöhykkeenä. Biotiitti-karbonaattivaltaista kiveä löytyi diabaasista viiden metrin leveydeltä. Se rajautui luoteisreunaltaan emäksiseen vulkaniittiin kontaktissa olevaan ultramafiittiin ja kaakkoisreunaltaan klinopyrokseenikumulaattiin. Tutkimusojassa kontakti kvartsiitin ja emäksisen vulkaniitin välillä on ilmeisen tektoninen. Tästä tektonisesta kontaktista emäksisen vulkaniitin ja diabaassin yläosien suunta on kaakkoon kohti Petäjävaaran Kivalon muodostumaa. Emäksinen vulkaniitti näyttäisi litostratigrafiselta sijainniltaan kuuluvan Runkauksen muodostumaan? Vammavaaran alue Vammavaaran eteläpuolelta on lohkare-etsinnöissä löytynyt kaksi Lohelan lohkareen tyyppistä isokokoista lohkaretta (PP-90-L23, PP-91-L6; PP = Pekka Puhakka). Näistä malminetsinnällisesti mielenkiintoisempi lohkare PP-90-L23 sijoittuu Suolijoen pohjoisrannan tuntumaan. Siitä otettujen 12 näytteen kultapitoisuuksien keskiarvo on 3.9 ppm (analyysi 38326). Maaperägeokemiallisella tutkimuksella lohkareen ympäristöstä vuonna 1991 tavattiin kultaviitteitä myös moreenista (Äyräs 1992). Lohkareen PP-92-L23 löytöpaikka on lähes pohjois-eteläsuuntaisen
10 moreeniharjanteen eteläpäässä. Harjanne on muodoltaan rogenmoreeniharjanteen tyyppinen. Harjanteen pohjoispäätä kattaa rogenharjanteille tyypillinen runsas, isokivinen ja rakkamainen lohkareikko, joka harjanteen eteläpäästä kuitenkin puuttuu. Alueellisissa tutkimuksissa lohkareen PP-90-L23 läheisyyteen harjanteelle kaivettiin tutkimuskuoppa POS-92-M31 (ks. liiteraportti). Siitä tavattu valumoreenityyppinen moreeni viittaa geneesikseltään rogenmoreenista poikkeavaan moreeniin harjanteen eteläpäässä. Kohteellista selvitystä vaikeutti runsas vedentulo tutkimuskuoppien seinämistä ja lopulta isohiutaleinen lumisade johti päätöksentekoon tutkimusten lopettamisesta. Tehdyt havainnot näyttäisivät kuitenkin riitäviltä kumoamaan toiveikkaan työhypoteesin lohkareen PP-90-L23 helposti selvitettävästä kulkeutumisesta läntisen jäätikkövirtauksen mukana. Seppo Rossi geologi LIITE Sarala, P., 1992. Hanke 13206: Tervolan alueen malmipotentiaalin arviointi, maastotutkimukset vuonna 1992. Väliraportti syksyllä 1992.
11 LÄHDEVIITTEET Huhta, P., Hohansson, P., Hakala, P. ja Nenonen, J., 1990. Malminetsinnälliset maaperätutkimukset Tervolan Vähäjoella vuonna 1990. Julkaisematon raportti P 2.23.4.012, Geologian tutkimuskekus. 9 s., 4 liitettä. Rossi, S., 1986. Veikko Lohelan lähettämän kansannäytteen K/30648 käyntiraportti M 13/3522-86/1/10. Geologian tutkimuskeskus. Rossi, S., 1989. Korttelivaaran kultalohkareaiheen malmitutkimukset Tervolan kunnan itäosassa syksystä 1986 kevääseen 1988. Julkaisematon raportti M 19/3522/- 89/1/10, koskee 2544, Geogian tutkimuskeskus. 43 s., 6 liitettä. Rossi, S., 1991. Moreenin kulta-anomalian malmitutkimukset Kuusikkokivalossa Tervolan kunnan itäosassa vuosina 1988-1990. Julkaisematon raportti M 19/3522/- 91/1/10, Geologian tutkimuskeskus. 14 s., 1 liite. Rossi, S., 1992 Alueellisten moreenigeokemiallisten kartoitusten kultaviitteiden malmitutkimuksia Petäjäskosken pohjoispuolella Rovaniemen maalaiskunnassa vuosina 1988-1990, pääkohteina Rosvohotu ja Sukulanrakka. Julkaisematon raportti M 19/2633/-92/1/10, Geologian tutkimuskeskus. 46 s., 10 liitettä. Äyräs, M., 1990. Maaperägeokemialliset tutkimukset Tervolan Vähäjoen malmitutkimusalueella vuosina 1989-90. Julkaisematon raportti S/41/2544/1/ 1990, Geologian tutkimuskeskus. 28 s. Äyräs, M., 1991. Maaperägeokemialliset tutkimukset Tervolan Kivimaalla vuosina 1990-91. Julkaisematon raportti S/41/2631/1/1991, Geologian tutkimuskeskus. Äyräs, M., 1992. Maaperägeologisista malminetsintätutkimuksista Tervolan Vammavaaran (Konstapuli) alueella vuonna 1991. Julkaisematon raportti S/41/2633/1/1992, Geologian tutkimuskeskus. 19 s.