ARNSTOKAPPAI GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS Väli-Suomen aluetoimisto M19/2443/96/1/10 PAAVOLA Esko Iisalo 15.9.1996 Paavolan alueen kohteelliset geokemialliset tutkimukset 1994-1996
SISÄLLYSLUETTELO sivu TUTKIMUSALUE JA TUTKIMUKSEN LÄHTÖKOHTA 2 MAA- JA KALLIOPERÄN YLEISPIIRTEET 2 TUTKIMUSMENETELMÄT 3 TUTKIMUSKOHTEET 4 TULOKSET 4 KIVILAJIKUVAUS 4 KOHTEIDEN KUVAUS 5 ALUEEN POHJOISOSA 5 LYLYMAA 5 IDÄNRÄME 6 AITTOKANGAS 6 ALUEEN ETELÄOSA 6 KOTAMAA 6 VIRSUNKANGAS, KILPELÄINEN 6 LEHMINEVA, HORNANMAA 7 YHTEENVETO 7 LIITELUETTELO 9 KIRJALLISUUS 9
2 TUTKIMUSALUE JA TUTKIMUKSEN LÄHTÖKOHTA Tutkimusalue sijaitsee Oulun läänissä Ruukin kunnan Paavolan kylän ympäristössä karttalehdellä 2443 04. Vihannin vanha kaivos sijaitsee tutkimusalueesta noin 20 km etelään. Tutkimus on jatkoa Ruukin alueen geokemiallisille tutkimuksille, joita tehtiin tutkimualueen itä- ja pohjoispuolella vuosina 1991-1992 (Mäkinen 1994). Aikaisempi tutkimus osoitti kiilleliuskeympäristössä oleviin geofysikaalisiin anomalioihin liittyvän sinkkiä, jonka pitoisuudet parhaimmillaan olivat yli 1 %. Näytteenotto aloitettiin iskuporakalustolla 1994 kahdeksaan eri kohteeseen. Näytteenottoa edelsi maastamitattu geofysikaalinen mittaus. Näytteitä kertyi kaikkiaan 573, joista 347 oli moreeneita, 175 rapakalliota, 44 kalliota, 6 rapakalliomoreenia ja 1 hiekkaa. MAA- JA KALLIOPERÄN YLEISPIIRTEET Alueen maaperästä yli 60 % on suota. Suoaltaiden pohjalla ja purolaaksoissa on silttikerrostumia. Keski-Pohjanmaan alueelta on kuvattu yhteensä 3 päällekkäistä moreenipatjaa. Alimpana on luoteesta kulkeutunut Saale-hiekkamoreeni, jonka päällä on kaksi Veiksel-moreenia (Kauranne 1979, Nenonen 1990, Iisalo 1992). Vanhemman Veiksel-moreenin tulosuunta on länsi-luoteesta ja nuoremman luoteesta. Viimeisintä jäätikön liikesuuntaa ilmentävät peruskartoilta näkyvät drumliinit, maaston juovaisuus ja harjujen keskimääräinen pituussuunta. Näyteaineiston keskisyvyys on 11 metriä, mikä kuvastaa maapeitteiden vähimmäispaksuutta.
3 Kallioperän vallitseva kivilaji on migmatisoitunut kiilleliuske, jossa esiintyy yleisesti mustaliuskeiden aiheuttamia geofysikaalisia anomalioita. Alueen keskiosasta on kartoitettu graniittimuodostuma ja alueen lounaisosasta vulkaaninen muodostuma (karttaliite 1, Lundqvist & al. 1996). TUTKIMUSMENETELMÄT Tutkimuskohteiksi valittiin geofysikaalisilla kartoilla näkyviä magneettisia ja sähköisiä anomaliajaksoja, joiden ylitse tehtiin 2-4 poikittaista näytteenottoprofiilia. Pisteväli oli 10-20 metriä. Näytteitä otettiin sekä moreenista että rapakalliosta. Näytteenottoa edelsi geofysikaalinen maastomittaus, jolla tarkennettiin geofysikaalisten matalalentomittausten anomaliakuvia. Näytteet otettiin pääosin Cobra-iskuporakalustolla vuoden 1994 aikana. Terri-kalustoa käytettiin Kotamaan kohteessa sekä Lylymaan ja Kotamaan tarkistusnäytteenotossa vuosina 1995-96. Moreeninäytteet seulottiin P- (< 0.06 mm) ja L- (2-8 mm) fraktioihin. Kallio- ja rapakallionäyttet kahtioitiin kivilajimääritystä ja analysointia varten. Näytteistä analysoitiin atomiabsorptiospektrometrillä (511A) Kuopion laboratoriossa alkuaineet Ag, Co, Cr, Cu, Fe, Mn, Mo, Ni, Pb, Zn, Au ja S. Vuonna 1996 otetut tarkistusnäytteet analysoitiin ICP :llä (511P). Analyysitilausnumerot ovat kohteittain seuraavat : Idänräme 35657, Aittokangas 35664, Virsunkangas 35665, Lehmineva 35666, Lylymaa 35668, Lylymaa 1. 53160, Hornanmaa 35667, Kilpeläinen 53042, Kotamaa 53043 ja Kotamaa 1. 53159. Alkuainepitoisuudet tulostettiin kartoiksi geokemian osaston Alkemia- ohjelmalla.
4 TUTKIN,[USKOHTEET Geokemiallinen näytteenotto jakaantui 8 eri kohteeseen, jotka on esitetty karttaliitteissä 2a ja 2b. Karttaliitteessä 2a on kaikki näytteenottopisteet vuosilta 1992-1996 ja niiden sinkkipitoisuudet. TULOKSET KIVILAJIKUVAUS Näyteaineiston yleisin kivilaji on kiilleliuske. Granodioriittiset kivet kuuluvat pääosin intruusioihin, osa on peräisin migmatiittisestä aineksesta. Vulkaniitteja esiintyy monin paikoin välikerroksina kiilleliuskeessa. Amfibolirikkaiden emäksisten vulkaniittien lisäksi esiintyy satunnaisesti myös intermediäärisiä ja happamia vulkaniitteja. Näyteaineistosta tehdyt kivilajihavainnot on esitetty karttaliitteessä 3 (alueen pohjoisosa) ja karttaliitteessä 4 (alueen eteläosa). Kivilajitiedot puuttuvat Kilpeläisen ja Virsunkankaan kohteista. Kallio- ja rapakallionäytteiden kivilajikohtaiset keskipitoisuudet on esitetty taulukossa 1. Havaitaan, että pitoisuuserot eri kivilajien välillä eivät ole kovin suuria. Tilastollista tarkastelua haittaa näyteaineiston pienuus. Maapeitteiden vähimmäispaksuus näkyy karttaliitteestä 5. Kohteiden maksimisyvyydet ovat 15 metrin luokkaa. Vanhan aineiston perusteella karttalehden itäosassa tavataan yli 20 metrin paksuuksia.
KOHTEIDEN KUVAUS ALUEEN POHJOISOSA Lylymaa Näyteaineiston kivilajisto koostuu kiillegneisseistä ja kiilleliuskeesta (karttaliite 6). Näytteessä 9473504 on sinkkiä 1090 ppm. Näytteessä 9473507 on lyijyä 247 ppm, rikkiä 7.9 % ja rautaa 10.1 %. Kohteeseen tehtiin lisänäytteenotto vuonna 1996, mutta pitoisuudet eivät tästä suurentuneet (karttaliitteet 7-12).
6 Idänräme Näytteiden kivilajeja ovat kiilleliuske sekä happamat ja emäksiset vulkaniitit. Merkittäviä anomalioita ei esiinny (karttaliitteet 3, 8-12). Näytteessä 9473425 on lyijyä 175 ppm ja sinkkiä 326 ppm. Vulkaniittien esiintymislaajuuden selvittämiseksi olisi muodostumakohtainen lisänäytteenotto tarpeen. Aittokangas Näytteet koostuvat kiilleliuskeesta sekä emäksisistä ja intermediäärisistä vulkaniiteista. Merkittäviä anomalioita ei esiinny (karttaliitteet 3, 8-12). ALUEEN ETELÄOSA Kotamaa Näytteiden kivilajisto käsittää kiillegneissien ja liuskeiden lisäksi granodioriittia sekä emäksisiä ja happamia vulkaniitteja (karttaliite 4). Näytteessä 9473290 on sinkkiä 5360 ppm, lyijyä 112 ppm ja nikkeliä 105 ppm. Näytteen kivilaji on kloriittikiilleliuske. Tarkistusnäytteessä 9671076 (kiillegneissi tai granodioriitti) on sinkkiä 3310 ppm ja lyijyä 153 ppm. Näytteessä 9671071 (kiilleliuske) on sinkkiä 1350 ppm, lyijyä 340 ppm ja nikkeliä 169 ppm (karttaliitteet 13-19). Lisäksi kohteessa on 15, 19, 79 ja 195 ppb :n anomaaliset kultapitoisuudet. Virsunkangas, Kilpeläinen Kivilajitiedot puuttuvat. Ei merkittäviä anomalioita (karttaliitteet 13-18).
7 Lehmineva, Hornanmaa Kohteet sijaitsevat vierekkäin tutkimusalueen eteläreunalla. Rapakallionäytteiden kivilaji on pääosin kiilleliusketta. Välikerroksina esiintyy vihreää kloriittiliusketta ja vähän kvartsimaasälpäliusketta (karttaliite 4). Hornanmaan näytteessä 9473237 on molybdeeniä 41 ppm, rikkiä 6.32 % ja kuparia 148 ppm. Merkittäviä anomalioita ei esiinny (karttaliitteet 13-18). YHTEENVETO Merkittävimmät sinkkipitoisuudet analysoitiin Kotamaan tutkimuskohteesta, minkävuoksi kohteeseen voidaan harkita pienimuotoista Poka-kairausta. Myös Lylymaan kohteessa on sinkki- ja lyijypitoisuuksia, joiden tarkistamista voidaan suositella. Tällöin voidaan selvittää onko kyseessä kivilajista, esim sedimenttisestä mustaliuskeesta aiheutuva anomalia, vai liittyykö anomalia mineralisaatioon tai mineralisaatiota ympäröivään muuttumisvyöhykkeeseen. Todennäköisyys osua mineralisaation asemesta anomaaliseen muuttumisvyöhykkeeseen on huomattavan suuri (esim Ruotsin Garpenbergin Ag-Zn-malmia ja Ylivieskan Rauhalaa ympäröivät laaja-alaiset sinkkianomaliat). Eri kohteiden anomaaliset pitoisuudet on esitetty taulukossa 2. Monessa kohteessa kiilleliuskeissa esiintyy välikerroksina vulkaniitteja, joiden esiintymislaajuuden selvittämiseksi voidaan harkita lisätutkimuksia.
Taulukko 2. Anomaaliset pitoisuudet eri kohteissa. Näytekohtaisena pitoisuusrajana käytetty : Co 100, Cu 200, Ni 500, Pb 100, S 20000, Fe 60000 ppm. Näyteaines on kallio ja rapakallio.
9 KARTTALIITTEET 1. Kallioperä 2a. Näytteenottoalue, 2b. Näytteenottolinjat magneettisella kartalla 3 Näytteiden kivilajit/zn, alueen pohjoisosa 11 U 4 /Zn, eteläosa 5 Näytteiden ottosyvyydet 6 Kohde Lylymaa, kivilajit 7, Zn/Ni -pitoisuudet 8 Alueen pohjoisosa, Cu -pitoisuudet,1 9 Pb - " 1 0. 11 Ni/Zn - 11. " S - " 12. " Fe - " 13. Alueen eteläosa, Zn -pitoisuudet 14. Cu - " 15. 16. Pb - " 17. Ni - ", S 18. Fe " 1 9. Kohde Kotamaa, Zn/Aines -pitoisuudet KIRJALLISUUS Iisalo, E., 1992. Observation on the stratigraphy of Weichselian tills and subtill eskers in Central Ostrobothnia, Finland. Geological Survey of Finland, Report of Investigation 112. 42s. Kauranne, M-L., 1979. Vihannin karttalehtialueen geokemiallisen kartoituksen tulokset. Lehti 2434, 55 s. Lundgvist, T., Böe, R., Kousa, J., Lukkarinen, H., Lutro, 0., Roberts, D., Stephens, M., Weihed, P., 1996. Ote Mid-Norden - projektin kallioperäkartasta "Bedrock map of Central Fennoscandia". Geological Surveys of Finland, Norwey and Sweden. Uppsala. Mäkinen, J., 1994. Ruukin alueen moreenigeokemialliset tutkimukset. Geologian tutkimuskeskus, raportti S/41/2443/1/1994, 10 s., 17 liitettä. Nenonen, K., Eriksson, B. and Grönlund, T., 1990. The till stratigraphy of Ostrobothnia, western Finland, with reference to new Eemian interglacial sites. Striae 34, 65-76.