Moisiovaaran ja Ala-Vuokin kartta-alueen kalliopera

WOMEN GEOLOGINEN KARTTA 1 :100 000 GEOLOGICAL MAP OF FINLAND 1 :100 000 KALLIOPERAKARTTOJEN SELITYKSET LEHTL, ja 4423+,4441 EXPLANATION TO THE MAPS OF SHEET 4421 and 4423+4441 PRE-QUATERNARY ROCKS Erkki J Luukkonen Moisiovaaran ja Ala-Vuokin kartta-alueen kalliopera Summary : Pre-Quaternary rocks of the Moisiovaara and Ala-Vuokki map-sheet areas GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS GEOLOGICAL SURVEY OF FINLAND ESPOO 1988

SUOMEN GEOLOGINEN KARTTA - GEOLOGICAL MAP OF FINLAND 1 : 100 000 Kalhoperakattojen selitykset, Lehdet 4421 ja 4423 + 4441 Explanation to the maps of Pre-Quaternary rocks, Sheets 4421 and 4423 -r 4441 Erkki J Luukkonen MOISIOVAARAN JA ALA-VUOKIN KARTTA-ALUEIDEN KALLIOPERA Summary : Pre-Quaternary rocks of the Moisiovaara and Ala-Vuokki map-sheet areas Geologian tutkirnuskeskus --- Geological Survey of Finland Espoo1988

Luukkonen, E J, 1988 Moisiovaaran ja Ala-Vuokin kartta-alueiden kalliopera Summary : Pre-Quaternary rocks of the Moisiovaara and Ala-Vuokki map-sheet areas Suomen geologinen kartta 1 : 100 000 Kallioperkkarttojen selitykset, lehdet 4421 Moisiovaara ja 4423+4441 Ala-Vuokki 90 pages, 43 figures and 13 tables The map-sheets Moisiovaara and Ala-Vuokki are located in eastern Finland All rocks, excepting the potassium granite, the granite porphyry dykes and the metadiabase dykes, are of late Archaean age and belong to the eastern part of the Presvecokarelian basement complex About 75 % of the bedrock studied consists of various migmatitic granitoids (tonalites/ trondhjemites) and granitoids (tonalites/granodiorites/granites) An additional 15 % of the area is occupied by the Kuhmo greenstone belt comprising komatiitic - tholeiitic metavolcanites, serpentinites, soapstones, intraformational conglomerates, metapelites, polymictic conglomerates, sericite quartzites and acid pyroclastic breccias - volcanites, with the remainder of the area being composed of early Proterozoic rocks The greenstone belt contacts with the surrounding granitoids are tectonic, and sharply discordant and no basal conglomerates to the Kuhmo greenstone belt have been found All the late Archaean rocks record a polyphase deformational and metamorphic history U-Pb isotopic data from zircon and titanite combined with structural studies indicate that the first six deformational phases took place during the late Archaean Additional Rb-Sr whole rock and K-Ar mineral studies, as well as structural studies show that the seventh and later deformational phases took place in the early Proterozoic, and that tectonic overprinting or reheating in the great deal of the area studied must have been minimal The text is in Finnish, with figure and table captions as well as a summary in English Key words : areal geology, explanatory text, Archaean, Proterozoic, Kuhmo, Hyrynsalmi, Moisiovaara, Finland Erkki J Luukkonen, Geological Survey of Finland, PB 237, SF-70101 Kuopio, Finland ISBN 951-690-302-9 Helsinki 1988 Valtion Painatuskeskus

SISALLYSLUETTELO - CONTENTS Tutkimusvaiheet 5 Kallioperan paapiirteet ja paljastumasuhteet 10 Kivilajien luokittelu ja nimet 10 Myohaisarkeeiset kivilajit 11 Raitainen amfiboliitti 11 Mikrotonaliitti 13 Raitainen, poimuttunut, migmatiittinen tonaliitti/trondhjemiitti 16 Leukotonaliitti 20 Ultraemaksiset vulkaniitit, serpentiniitit ja muut ultraemaksiset kivet 22 Uraliittiporfyriitti/uraliittigabro 23 Emaksinen vulkaniitti 25 Kiilleliuske, fylliitti, mustaliuske 27 Rautamuodostuma 27 Intraformationaalinen polymiktinen konglomeraatti ja metapeliitti 28 Polymiktinen konglomeraatti ja serisiittikvartsiitti 31 Hapan pyroklastinen breksia ja hapan vulkaniitti 34 Gabro/sarvivalketonaliitti 36 Kvartsidioriitti/tonaliitti 37 Granodioriitti/tonaliitti 37 Graniitti 38 Graniittipegmatiittijuonet 39 Varhaisproterotsooiset kivilajit 39 Postorogeeninen kaligraniitti ja sen graniittiporfyyriapofyysit 39 Metadiabaasi 41 Litogeokemia 43 Radiometriset ianmaaritykset 68 Rakennegeologia, metamorfoosi ja stratigrafia 74 Rakennuskivi- ja malmiaiheita 80 Retkeilvkohteita 81 Summary : Pre-Quaternary rocks of the Moisiovaara and Ala-Vuokki mapsheet areas 81 Introduction 81 Banded amphibolites 82 Microtonalite 82 Folded, migmatitic tonalite/trondhjemite and leucotonalite 82 The Kuhmo greenstone belt in Moisiovaara and Ala-Vuokki map sheet areas 83 Biotite tonalite, quartzdiorite, granodiorite, granite (Konivaara-type intrusions) 84 1 481788H

Pegmatite dykes 84 Postorogenic potassium granite 84 Metadiabase 85 Polyphase deformation 85 Kirjallisuutta - Literature 87

5 TUTKIMUSVAIHEET Moisiovaaran (4421) ja Ala-Vuokin (4423+4441) 1 : 100 000 mittakaavaiset kallioperakartat kasittavat alueita Ristijarven, Hyrynsalmen ja Suomussalmen kunnista seka Kuhmon kaupungista Ne sisaltyvat myos osina Suomen geologisiin yleiskarttoihin (mittakaava 1 : 400 000) : Nurmeksen vuorilajikarttaan (lehti D4) ja Suomussalmen kivilajikarttaan (lehti D5) Ensin mainitun kartan maastotutkimukset on tehty vuosina 1900-1909 Kartan selitys on painettu vuonna 1921 ja kartta vuonna 1924 Molemmat on laatinut W W Wilkman Suomussalmen (lehti D5) kivilajikartan maastotutkimukset on tehty vuosina 1949-1953 Kartta on painettu vuonna 1954 ja selitys 1958 Molemmat on laatinut A Matisto Karttalehtien 4421 ja 4423 alueella ovat eri organisaatiot tehneet malminetsintamielessa maastotutkimuksia seuraavasti : Geologinen Toimikunta (nykyinen Geologian tutkimuskeskus) 1930-luvulla, Suomen Malmi 1962-1968, Outokumpu Oy :n Malminetsinta 1976-1979, Oulun yliopiston Kuhmon malmiprojekti ja Arkeeisten alueiden projekti 1977-1984 Ylla mainituista Outokumpu Oy :n Malminetsinnan tutkimusmateriaali on ollut tekijan vapaasti kaytettavissa karttalehtityota varten, ja malminetsintatoiden yhteydessa tehtyjen syvakairausreikien paikat on merkitty kallioperakarttaan Pauli Isokangas (1952) kasitteli pro gradu-tyossaan karttalehden 4423 pohjoisosaa Allekirjoittanut (1979) on tehnyt pro gradu-opinnaytteen Moisiovaaran- Jumaliskylan alueelta (karttalehtien 4421 ja 4423 raja-alueelta) ja Ritva Horneman (1985) kasitteli pro gradu-tutkimuksessaan myos Moisiovaaran alueen granitoideja 1 : 100 000-mittakaavaisten kallioperakarttalehtien 4421 ja 4423 + 4441 maastotyot on tehty kenttatyokausina 1979-1985 Tyohon osallistuneet on esitetty taulukossa 1, ja heidan kartoittamansa alueet nakyvat kuvissa la ja 1b Tutkimusmateriaalin kokoamisessa ja kasittelyssa on avustanut tutkimusassistentti Antti Makela Ianmaaritykset on tehty Geologian tutkimuskeskuksen isotooppigeologian laboratoriossa (U-Pb-tyot), East Kildbriden isotooppigeologian laboratoriossa (Rb- Sr-tyot) ja Leeds :n yliopiston isotooppigeologian laboratoriossa (K-Ar-tyot) Kemialliset analyysit on tehty Geologian tutkimuskeskuksen geokemian osastolla, Outokumpu Oy :n Malminetsinnan geokemian laboratoriossa, Glasgow'n ja Oulun yliopiston geologian laitoksella Heti alusta lahtien koko alueelta kallioperakartoitustyossa ovat olleet apuna Geologian tutkimuskeskuksen geofysiikan osaston laatimat aeromagneettiset ja aerosahkoiset korkea- ja matalalentokartat Lisaksi karttalehden 4421 ruutujen 10, 11, 12 ja karttalehden 4423 ruutujen 01, 02, 03 alueella tarkistettiin muutamilla profiililinjoilla kivilajikontakteja gravimetrisin maastomittauksin Moisiovaaran (4421) ja Ala-Vuokin (4423 + 4441) kallioperakartat on piirtanyt puhtaaksi Anni Vuori Kasikirjoituksen ovat tarkastaneet valtiongeologi Kauko Merilainen ja vt valtiongeologi Matti Laitala Suomen kielen tarkastuksen on teh-

6 nyt Aino Kangas ja englannin kielen tarkastuksen tri Peter Ward Esitan kaikille tassa mainituille ja muille tyohon osallistuneille parhaimmat kiitokseni Kuopiossa 1 syyskuuta 1988 Erkki Luukkonen Taulukko 1 Maastotutkimuksiin osallistuneet henkilot Table 1 Persons, who have participated in field work 4421 4423 Havela Jari 1979-80 Heikkila Juha-Pekka 1981 Ikonen Jarmo 1983 Jokela Kari-Jukka 1979-81 Kilpela Markku 1983-84 Kuusola Jussi 1979 Lehtinen Markku *1977, 1982 *1977, 1982 Luukkonen Erkki '1976-77, 1978-84 *1976-77, 1978-85 Marjelund Voitto 1982 Makela Antti 1980-81 1982-84 Salatera Tapio *1976 *1976 Welin Tua 1983-84 Outokumpu Oy :n Malminetsinnan kesaapulaisena As a field assistant of Outokumpu Company

7 4421 ASM-80 JAH-80 EJL-79 MJL-77 J PH-81 KJJ- 81 EJL 81 KJJ-81 JPH-81 b) 4423 4441 Kuva 1 Eri tutkijoiden kartoittamat alueet Moisiovaaran (a) ja Ala-Vuokin (b) karttalehdilla Fig 1 Areas mapped by different researchers JAH=J Havela, JPH=J : P Heikkila, JOI=J Ikonen, KJJ=Kari-Jukka Jokela, MAK=M Kilpela, JUK=J Kuusola, MJL ; MHL=M Lehtinen, EJL=E Luukkonen, VJM=V Marjelund, ASM=A Makela, TAS=T Salatera, TCW=T Welin

8 A=O D=Q Kuva 2 Moisiovaaran (4421) kartta-alue A=pistelaskuanalyysin numero ; B=kemiallisen analyysin numero ; C=ianmaaritys ; D=valokuvan numero Fig 2 Moisiovaara (4421) map sheet area A=point counting analysis No, B=chemical analysis No, C=age determination, D=figure No

A=O B== C=A D=Q Kuva 3 Ala-Vuokin (4423-4441) kartta-alue Symbolit kuten kuvassa 2 Fig 3 Ala-Vuokki (4423-4441) map sheet area Symbols as for figure 2

10 KALLIOPERAN PAAPIIRTEET JA PALJASTUMASUHTEET Valtaosa (n 90 %) Moisiovaaran ja Ala-Vuokin karttalehtien alueesta koostuu presvekokarjalaisista migmatiiteista, granitoideista ja alueen keskella kulkevasta Kuhmon vihreakivivyohykkeen kivista Kaikkia em kivilajeja leikkaavat teravin kontaktein paikoin lahes deformoitumattomat varhaisproterotsooiset kaligraniitit ja diabaasit (n 10 % koko alueen kivista) Varhaisproterotsooisia kivilajeja lukuunottamatta alueen kivilajit ovat kayneet lapi myohaisarkeeisen polyfaasisen deformaation, jonka ratkaiseminen ja looginen jasentely on ollut tekijan kiinnostuksen kohteena Tutkimusalueella on kalliopaljastumia kohtalaisesti (4255 paljastumahavintoa), joskin paljastumatiheys vaihtelee paljon Paljastumattomat alueet ovat useita metreja paksun, pintaosistaan huuhtoutuneen moreenin peittamia (Virkkala 1948, 1956 ja 1957) Erityisesti Moisiovaaran ja Vuokkijarven valisella alueella tavataan itsenaisia moreenimuotoja, kuten drumliineja, fluted-moreenialueita, aktiivisen jaan kumpumoreenialueita seka ns jaakielekkeiden valisia muodostumia (Kemilainen 1978) Tutkimusalueen lapi kulkee myos lukuisia lansi-ita- ja luode-kaakkosuuntaisia siirrosten ja ruhjeiden kontrolloimia harjujaksoja, jotka valilla leviavat deltamaisiksi tasanteiksi (Kemilainen 1978) Samoin pitkat, kapeat vesistolinjat ja laaksot ilmentavat usein kallioperan heikkousvyohykkeita Ko karttalehtien alue on kokonaisuudessaan melko tasaista, absoluuttiset korkeudet ovat 155-260 m Paikalliset korkeuserot ovat enintaan muutamia kymmenia metreja KIVILAJIEN LUOKITTELU JA NIMET Kivilajeja kuvattaessa on pyritty noudattamaan litostratigrafista jarjestysta Muutamaa poikkeusta lukuunottamatta kivilajinimisto tasmaa karttalehtien merkkien selitysten kivilajinimiston kanssa Intrusiivikivet on luokitettu O'Connorin (1965), Streckeisenin (1974, 1976) ja Streckeisenin and LeMaitren (1979) jaotuksen perusteella, vulkaanisiin kiviin on kaytetty Jensenin (1976) ja Arndt et al :n (1977) jaotusta, sedimentogeeniset kivet on nimetty Pettijohnin (1957) mukaan, migmatiittien rakenteisiin on sovellettu Mehnertin (1971) jaotusta ja kataklastisiin kiviin Higginsin (1971) jaotusta Tasty syysta eraita kivilajinimia on tasmennetty aiemmin lahialueilta julkaistuihin karttoihin verrattuna (vrt Hypponen 1983)

1 1 MYOHAISARKEEISET KIVILAJIT Raitainen amfiboliitti Raitaista, usein isokliinisesti poimuttunutta amfiboliittia on kartoitetulla alueella Kuhmon vihreakivivyohykkeen ita- ja lansireunassa, minivihreakivivyohykkeissa varsinaisen vihreakivivyohykkeen ulkopuolella, seka sulkeumina migmatiittisissa tonaliiteissa/trondhjemiiteissa Amfiboliittien raitaisuus on tulkittu tiiviin isokliinisen ja juurettoman intrafolial F 2-poimutuksen ja siihen liittyvan metamorfoosin aiheuttamaksi (kuva 4) Mikrorakenteena raitaisuus ilmenee paamineraalien amfibolien, kloriitin, albiitin/oligoklaasin, epidootin ja kvartsin maarasuhteen vaihteluna eri raidoissa Aksessoreina ovat opaakki, leukokseeni, biotiitti ja karbonaatti Tutkittujen karttalehten alueella raitaisista amfiboliiteista ei ole loydetty selvia emaksisille tuffeille tai tuffiiteille ominaisia prim aarirakenteita Haamumaisten primaarirakenteiden perusteella amfiboliitit lienevat kuitenkin alkuaan emaksisia vulkaniitteja, uraliittiporfyriitteja tai paikoin jopa varhaisia emaksisia juonia Etenkin karttalehden 4423 itaosassa ja karttalehden 4441 alueella tavataan myos keskirakeisia syvakivimaisia amfiboliittiksenoliitteja yhdessa raitaisten amfiboliittikseno- Iiittien kanssa raitaisessa tonaliitissa ja agmatiittisessa amfiboliitissa (kuva 5) Nama lienevat jaanteita varhaisista emaksisista juonista tai intruusioista Monin paikoin amfiboliitit ovat lahes taysin biotiittiutuneet (esim Hameenniemella, 4421 IOC) ja etenkin ne, jotka ovat poimuttuneet ja boudinoituneet migmatiittisten tonaliittien/trondhjemiittien kanssa (esim Kelkkakankaalla, 4421 09A, C ; kuva 6) Talloin kiven rakenne muistuttaa my6hemmin kuvattavaa raitaista voimakkaasti phlebiittista mikrotonaliittia Kuva 4 Raitainen tholeiittinen amfiboliitti, jossa nakyvat kompositioliuskeisuus S,- 2, juureton intrafolial-tyypin F2-poimu, S,-rakoliuskeisuus ja S rakoliuskeisuus Mittakaavan pituus 15 cm Fig 4 Banded tholeiitic amphibolite showing a composite foliation S,- z rootless intrafolial F fold, S, fracture cleavage, S 5 fracture cleavage Length of scale : 15 cm Koistinvaara, 4421 11, x=7178 360, y=458 200

1 2 Kuva 5 D,-agmatiitti, palcosomi raitainen tholeiittinen amfiboliitti, neosomi F,-aplograniitti Mittakaavan pituus 15 cm Fig 5 D, agmatite with handed tholeiitic amphibolite paleosome and F, aplogranitic neosome Lenght of scale : 15 cm Kallio, 442307, x=7163 900, y=489 930 Kuva 6 Boudinoitunut, biotiittiutunut raitainen amfiboliittilinssi raitaisessa tonaliitissa/trondhjemiitissa, kompositioliuskeisuus S,-,, isokliininen F z-poimutus ja avoimempi late F,-poimutus, late F 2-graniittijuoni, S4 liuskcisuus Mittakaavan pituus 15 cm Fig 6 Boudinaged, biotitized banded amphibolite in banded, folded tonalite/trondhjemite showing composite S,_2 foliation, isoclinal F, folding, more open late F2 folding, and late F2 granite dyke, S, foliation Length of scale 15 cm Kelkkakangas 4421 09, x-=7781 240, y=447 060

Pienikiteista turmaliinia (interferenssivari vaalean ruskea) tavataan aksessorina raitaisessa amfiboliitissa Heinilammen (4423 01B) ja Markkulan (4423 02A) valiselta alueelta Granaattipitoista amfiboliittia on Keltasuon lansilaidassa (4423 02A) Osoituksena varhaisesta korkeammasta metamorfoosista tavataan pyrokseeni ja granaattipitoisia kummingtoniittiamfiboliittiksenoliitteja raitaisessa tonaliitissa/ trondhjemiitissa 1ahe11a Neuvostoliiton rajaa (esim Vakilehdossa, 4441 01B ; Yrttisuolla 4441 02A ; Kivijarven ymparistossa, 4441 02B) Vihreakivivyohykkeen lansilaidassa tavataan raitaisessa amfiboliitissa paikoin n 10-50 cm :n levyisia, porfyyrisia poimuttuneita (F3 ) Konivaara-tyypin leukotonaliitti- ja leukogranodioriittijuonia Mikrotonaliitti Petrogenesikseltaan viela kiistanalaista, poimuttunutta, boudinoitunutta, raitaista, joskus myos phlebiittisrakenteista ja agmatiittista mikrotonaliittia (kuva 7) tavataan runsaimmin karttalehden 4421 lansiosassa Pitkamannikon - Kapustavaaran (4421 06B) alueella ja Pienen Kovasuon-Kuohunperan (4421 05A) alueella Pienempia muodostumia ovat Isonotko (4421 05A), Lahtikallio (4423 12D), Syvaaho (4423 12D) ja Lerkanaho (4423 12A) Lisaksi sita esiintyy vahaisina boudinoituneina linsseina Veitsivaaran (4423 O1C ja D) alueella ja juonina Kyllosenahossa (4423 12 ; kuva 8) 1 3 Kuva 7 Agmatiittinen phlebiittinen mikrotonaliitti, jossa nakyvat S,-2 kompositioliuskeisuus, F, chevron -poimutus, S 3 -liuskeisuus, oikeakatinen F,-poimutus ja F4-aplograniittijuonet Mittakaavan pituus 15 cm Fig 7 Agmatitic, phlehitic microtonalite showing composite foliation S,-Z, chevron F3 fold, with axial planar foliation S,, F4 dextral fold and F4 aplogranite veins Length of scale : 15 cm Pitkamannikk6, 4421 06, x=7189,490, y=429 430

1 4 Kuva 8 D,-vaiheen mikrotonaliittijuoni kataklastisessa tonaliitissa, jossa nakyvat heikko M,- metamorfoosin aiheuttama raitaisuus ja S,-liuskeisuus A=breksioitunutta vanhaa sarvivalke/ biotiittitonaliittia, B=kataklastinen tonaliittisulkeuma mikrotonaliittijuonessa Mittakaavan pituus 15 cm Fig 8 D, microtonalite dyke in cataclastic tonalite showing weak M, banding and S, foliation, A=brecciated older born blende-biotite tonalite, B=cataclastic tonalite inclusion in microtonalite dyke Length of scale : 15 cm Kyll6senaho, 4423 12, x=7185 200, y=495 870 Mikrotonaliitissa usein esiintyva raitaisuus on tulkittu metamorfiseksi banding rakenteeksi, joka on syntynyt isokliinisen tai lakes isokliinisen toisen ja kolmannen arkeeisen deformaatiovaiheen poimutuksen yhteydessa (Luukkonen 1985) Lisaksi kiveen on tunkeutunut graniittisia ja aplograniittisia juonia kolmannen ja neljannen arkeeisen deformaatiovaiheen aikana (kuva 7) Kiven intrusiivikontaktit vanhemman raitaisen migmatiittisen tonaliitin/trondhjemiitin kanssa ovat nakyvissa Syvaahon ja Kyllosenahon alueella (4423 12 ; kuva 8) Pitkamannikon (4421 06B) ja Kuohunperan (4421 05A) paljastumissa tavataan paikoin myos boudinoituneita amfiboliittilinsseja, jotka on tulkittu varhaisiksi emaksisiksi juoniksi tai mikrotonaliitin emaksisemmiksi segregoitumiksi Joskus mikrotonaliitti vaihettuu raitaiseksi amfiboliitiksi esim Kelkkakankaan alueella (4421 09A ja C), joten osa phlebiittisiksi mikrotonaliiteiksi tulkituista kivista Renee taysin biotiittiutunutta varhaista raitaista amfiboliittia TRH tulkintaa tukee myos mikrotonaliitin anomaalinen Crpitoisuus, joka vaihtelee 90-292 ppm :n valilla (taulukko 2) Mikrotonaliitin paamineraalit ovat plagioklaasi (albiitti/oligoklaasi), kvartsi ja biotiitti, vahvemmin deformoituneilla alueilla myos epidootti (± allaniitti) ja kali-

1 5 maasalpa Aksessoreina on serisiittia, kalimaasalpaa, opaakkia, titaniittia, apatiittia, kloriittia, karbonaattia ja zirkonia Pikkusuon (4421 06B) paljastumissa tavataan edellisten lisaksi aksessoreina granaattia ja Isosuolla (4423 10) granaattia ja kummingtoniittia Mikrorakenne on allotriomorfisgranulaarinen ja usein verrattain kataklastinen Taulukko 2 Mikrotonaliitin kemiallisia koostumuksia XRF-analyysit tehty Glasgow'n yliopistossa Table 2 Chemical composition of microtonalites XRF-analyses determined in the University of Glasgow 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Si02 Ti0 2 A1203 Fe2 O,tot Fe203 FeO MnO MgO CaO Na2O K20 P2O5 H2O CO2 59 22 0 70 15 88 6 11 3 33 2 37 0 10 3 64 5 91 4 59 1 91 0 35 66 33 0 52 15 47 4 65 3 47 0 79 0 09 2 08 2 48 4 56 2 13 0 12 65 70 048 15 31 4 74 3 97 0 35 0 04 1 98 2 52 4 15 2 16 0 13 n d 62 34 0 59 15 96 5 62 0 60 495 0 12 2 75 2 68 4 35 2 61 0 15 64 30 0 54 15 21 5 50 4 08 0 97 0 10 2 71 2 97 3 32 234 0 15 64 80 0 37 15 61 3 79 251 1 02 007 216 2 13 4 17 4 78 0 15 77 98 029 10 11 2 78 1 53 0 05 0 59 085 1 72 4 49 0 04 64 84 0 56 14 75 5 88 4 28 1 12 0 08 2 98 2 60 4 24 1 83 0 14 62 09 0 63 15 48 6 34 4 61 1 22 0 10 3 73 2 81 3 40 2 99 0 13 63 20 0 60 15 30 6 38 4 61 1 26 0 11 3 45 2 71 3 17 2 87 0 17 98 30 98 04 97 21 97 17 9669 98 03 98 90 97 42 97 19 97 45 Zr (PPM) 147 136 140 133 144 142 65 172 144 158 Y 17 9 7 15 12 6 4 13 14 11 Sr 1084 427 446 442 534 652 115 386 409 U 1 1 3 2 2 2 2 2 3 415 1 Rb 64 93 99 103 89 150 84 61 103 104 Th 8 1 5 6 3 9 3 9 8 6 Pb 16 18 20 16 8 27 14 7 11 11 Ga 22 19 21 21 20 20 10 15 20 22 Zn 98 86 94 103 70 82 32 56 107 103 Cu 50 31 42 38 45 14 27 15 23 19 Ni 43 28 31 56 44 31 6 36 62 44 Co 20 11 17 25 21 9 15 22 21 Cr 90 110 117 182 164 135 292 93 265 261 Ce 137 22 26 74 64 7 7 70 56 26 Ba 1207 382 428 499 472 2504 719 588 862 876 La 71 6 8 31 32 0 27 20 8 1 Mikrotonaliitti - Microtonalite Ampiaisaho, 4421 06, x = 7188 13, y = 430 12 2 Mikrotonaliitti -- Microtonalite Pilkkopuro, 4421 06, x = 7189 88, y = 428 22 3 Mikrotonaliitti - Microtonalite Pilkkopuro, 4421 06, x = 7189 88, y = 428 22 4 Mikrotonaliitti - Microtonalite Pitkaaho, 4421 04, x = 7162 64, y = 430 30 5 Mikrotonaliitti - Microtonalite Pitkaaho, 4421 04, x = 7162 50, y = 430 63 6 Mikrotonaliitti - Microtonalite Hukkavaara, 4421 08, x = 7174,74, y = 442 63 7 Mikrotonaliitti - Microtonalite Kortekangas, 4421 08, x = 7178 48, y = 444 07 8 Mikrotonaliitti - Microtonalite Terva-aho, 4421 08, x = 7172 74, y = 443 46 9 Mikrotonaliitti - Microtonalite Pitkamannikko, 4421 06, x = 7189 52, y = 429 42 10 Mikrotonaliitti - Microtonalite Pitkamannikko, 4421 06, x = 7189 52, y = 429 42

1 6 Raitainen, poimuttunut, migmatiittinen tonaliitti/trondhjemiitti Suuri osa karttalehtien 4421, 4423 4 4441 alueesta koostuu myohaisarkeeisista, rakenteeltaan raitaisista, poimuttuneista, migmatiittisista tonaliiteista/trondhjemiiteista Kiven vain heikosti raitainen tai viiruinen, syvakivimainen rakenne on sailynyt parhaiten Saynajavaaran (4421 12B) ja Louhevaaran (4421 12B) alueella (kuva 9) Voimakkaammin deformoituneilla alueilla, kuten Kelkkakankaalla (4421 09C ; kuva 10), Lahnasarkkien (4421 06B), Isovaaran (4421 04B), Polhovaaran (4421 04B) ja Lehtovaaran (4421 04A) alueilla seka karttalehden 4423 itaosissa ja karttalehden 4441 alueella jo selvasti raitaiset, polyfaasisesti poimuttuneet ja kataklastiset tyypit ovat yleisia Rakennegeologisten tutkimusten perusteella kiveen on alkanut kehittya raitaisuus jo D, :n aikana ja se on kehittynyt loppuun tiiviin, isokliinisen ja intrafolial-tyyppisen F2-poimutuksen ja metamorfisen M2-segregoitumisen tuloksena Prosessi on ainakin paikoin tapahtunut korkeammassa paineessa ja lampotilassa kuin nykyiset migmatiittien paleosomien mineraaliparageneesit osoittavat (vrt Luukkonen 1985) Taman tyypin kiviin Iiittyy lahes aina raitaisia amfi- Kuva 9 Raitainen, poimuttunut tonaliitti/trondhjemiitti (=Saynajavaaratyyppi), jossa nakyy kompositioliuskeisuus S,-2, heikko metamorfisen (M2) segregoitumisen aiheuttama raitaisuus, isokliininen intrafolial F 2 -poimutus, S I -liuskeisuus ja S; rakoliuskeisuus Mittakaavan pituus 15 cm Fig 9 Banded, folded tonalite/trondhjemite (=Sayndjavaara-type) showing composite foliation S,-2, weak banding caused by metamorphic (M2) segregation, isoclinal intrafolial foliation S2 and Ss fracture cleavage Length of scale : 15 cm Saynajavaara, 4421 12, x=7188,040, y=454 000

17 Kuva 10, Raitainen, poimuttunut tonaliitti/trordhjemiitti (=Saynajavaara-tyyppi), jossa nakyy kompositioliuskeisuus S,-2, M 1_1-metamorfoosin aiheuttama raitaisuus, F,-F, :n aiheuttama box fold interferenssirakenne, F4-aplograniittijuoni ja siina S,-liuskeisuus, seka S,-rakoliuskeisuus Mittakaavan pituus 15 cm Fig 10 Banded, folded tonalite/trondhjemite (=Saynajavaara-type showing composite foliation S,-2, banding caused by metamorphic (M, 1) segregation, F,-F', box fold-type interference structure, F, aplogranite dyke showing S, foliation and S ; fracture cleavage Length of scale : 15 cm Kelkkakangas, 4421 09, x=7181 240, y=447 060 boliitteja ja biotiittiutuneita amfiboliitteja poimuttuneina ja boudinoituneina linsseina seka paikoin syvakivimaisia gabrornaisia ksenoliitteja Raitaiset, poimuttuneet migmatiittiset tonaliitit/trondhjemiitit vaihettuvat vahitellen ilman selvaa rajaa leukotonaliiteiksi tai leukogranodioriiteiksi Vaihettumisvyohykkeessa tavataan laajalla alueella nebuliittis/schlieren-rakenteista migmatiittia Parhaiten sailyneelld Saynajavaaran alueella (4421 12B) kiven rakenne on allotriomorfisgranulaarinen ja kataklastinen ; muurilaastirakenne on yleinen Paamineraalit ovat plagioklaasi (An24-32), usein voimakkaasti saussuriittiutunut, mika viittaa An-rikkaamman plagioklaasin lasnaoloon), kvartsi ja biotiitti, joten kiven koostumus vastaa biotiittitonaliittia (taulukko 3a ja kuva 11) Aksessoreja ovat epidootti ( ± allaniitti), serisiitti, titaniitti, kloriitti, opaakki, apatiitti, zirkoni ja karbonaatti Biotiitin rinnalla amfibolia tavataan paleosomissa karttalehden 4421 alueella, mutta karttalehden 4423 + 4441 alueella linjan Kuumu (4423 10) - Saarivaara (4423 11) - Raate (4423 12) itapuolella amfiboli kuuluu usein yhdessa biotiitin kanssa migmatiittien paleosomin paamineraaleihin (amfibolin esiintyminen nakyy myos aeromagneettisilla matalalentokartoilla selvana magneettisen 2 481788H

18 tason nousuna) Alueen itaosassa Kuivajarven (444101) etelapuolella, Mekrijarven - Kuivajarven alueella (4441 02) tavataan migmatiittien paleosomeissa ortopyrokseeni/klinopyrokseeni ja klinopyrokseenipitoisia sulkeumia, jotka ovat sailyneet reliktina korkeasta M2-metamorfoosista Suurten luode-kaakko suuntaisten D4-ruhjeiden ja siirrosten yhteydessa kuten Luvanjarven (4421 05) ja Vuokkijarven (4423 03) alueella tavataan voimakasta kalimetasomatoosia ja kivi muuttuu paikoin asteittain graniitiksi Migmatiittisiin tonaliitteihin/trondhjemiitteihin on tunkeutunut graniittista neosomimateriaalia useassa myohaisarkeeisessa deformaatiovaiheessa Maastohavaintojen perusteella vanhin toisen deformaatiovaiheen neosomi on hieno- tai keskirakeista suuntautunutta leukotonaliittia, mika osoittaa etta migmatiittiutuminen tapahtui alhaisessa lampotilassa (lahella eutektista sulamispistetta) ja etta lahtoaineksen Ab-An-suhde oli alhainen (koostumus siis tonaliittia/trondhjemiittia ; vrt von Platen t965) Nuorempi kolmannen ja neljannen deformaatiovaiheen aikana injektoitunut neosomi on keskirakeista tai paikoin myos karkearakeista apliittia tai pegmatiittia (D4 :n pegmatiitit ovat usein turmaliinipitoisia Ala-Vuokin karttalehden itaosassa) Viidennen ja kuudennen deformaatiovaiheen neosomi on karkearakeista lahes, deformoitumatonta pegmatiittia Taulukko 3a Vanhojen migmatiittisten tonaliittien/trondhjemiittien (=Saynajavaara-tyyppi) mineraalikoostumuksia Table 3a Minelogical compositions of the rocks belonging to the oldest tonalite/trondhjemite (= Saynajavaara-type) Mineraalit - Minerals Kvartsi - Quartz Plagioklaasi - Plagioclase Kalimaasalpa - Potassium feldspar Sarvivalke - Hornblende Biotiitti - Biotite Epidootti - Epidote Aksessorit - Accessories 1 2 3 4 5 6 7 22,4 33,6 5,2 31,8 17,7 5,2 21,8 54,2 47,4 25,6 44,0 56,2 53,1 55,2-1,4 1,8 4,6 0,2 1,3 9,8 - - - - - 27,1 0,7 13,6 8,9 39,4 14,6-17,4 9,2 12,1 5,0 5,2 24,0 4,8-4,8 3,5 4,0 5,0 3,7 4,1 0,4 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 1 Biotiittitonaliitti y = 454 000 - Biotite tonalite Saynajavaara, Suomussalmi 4421 12B, x = 7188 040, 2 Biotiittitonaliitti - Biotite tonalite Saynajavaara, Suomussalmi 4421 12B, x = 7188 040, y = 454 000 3 Migmatiittinen biotiittitonaliitti - Migmatitic biotite tonalite Saynajavaara, Suomussalmi 4421 12B, x = 7188 270, y = 454 360 4 Migmatiittinen biotiittitonaliitti - Migmatitic biotite tonalite Vaaraaho, Suomussalmi 4421 12B, x = 7186 260, y = 452 290 5 Biotiittitonaliittinen paleosomi - Biotite tonalite paleosome Patokoski, Suomussalmi 4423 05A, x = 7172 620, y = 474 040 6 Biotiittisarvivalketonaliittinen paleosomi - Biotite-hornblende tonalite paleosome Hangassuo, Suomussalmi 4423 09D x = 7187 050, y = 488 000 7 Sarvivalkebiotiittitonaliitti - Hornblende-biotite tonalite 4423 12B, x = 7186 380, y = 491 240 Kaartojarvet, Suomussalmi

1 9 Taulukko 3b D, granitoidien mineraalikoostumuksia (=Konivaara-tyyppi) Table 3b Mineralogical compositions of the rocks belonging to the D, granitoids (= Konivaara-type) Mineraalit - Minerals 8 9 10 11 12 13 Kvartsi - Quartz 29,3 32,8 27,4 25,2 32,3 27,5 Plagioklaasi - Plagioclase 28,5 34,5 17,5 32,8 23,8 34,0 Kalimaasalpa - Potassium feldspar 12,6 13,5 34,0 16,7 20,7 20,3 Biotiitti - Biotite 5,8 1,8 2,7 10,7 11,2 9,2 Serisiitti - Sericite 18,2 13,3 11,7 12,7 7,2 6,1 Epidootti - Epidote 3,0 2,5 4,9-4,2 2,5 Kloriitti - Chlorite 1,4 1,0 1,3-0,1 0,1 Aksessorit - Accessories 1,2 0,6 0,5 1,1 0,5 0,3 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 8 Granodioriitti - Granodiorite Kauniskangas, Hyrynsalmi 4421 05B, x = 7177 540, y = 431 180 9 Granodioriitti - Granodiorite Konivaara, Hyrynsalmi 4421 05B, x=7178 480, y=430 110 10 Graniitti - Granite Kivisuo, Hyrynsalmi 4421 05D, x = 7177 060, y = 435 220 11 Granodioriitti - Granodiorite Soidinvaara, Hyrynsalmi 4421 05A, x = 7173 680, y = 430 000 12 Granodioriitti Granodiorite Hilponvaara, Hyrynsalmi 4421 05D, x = 7179 640, y = 438 900 13 Graniitti - Granite hlaukiniemi, Hyrynsalmi 4421 07B, x = 7166 500, y = 443 340 Taulukko 3c Postorogeenisten kaligraniittien (=Tuliniemet-tyyppi) mineraalikoostumuksia Table 3c Mineralogical compositions of the rocks belonging to the postorogenic potassium granites (=Tuliniemet-type) Mineraalit - Minerals 14 15 16 17 18 19 Kvartsi - Quartz 39,9 30,6 31,0 51,5 30,0 28,3 Plagioklaasi - Plagioclase 18,6 28,8 34,1 21,1 31,6 20,2 Kalimaasalpa - Potassium feldspar 37,5 38,0 28,6 17,3 28,5 43,8 Sarvivalke - Hornblende - - - - - - Biotiitti - Biotite 2,9 0,2 2,2 2,3 4,1 2,9 Serisiitti - Sericite - - - 3,9 3,3 1,8 Epidootti - Epidote - - - 3,7 2,2 2,5 Aksessorit - Accessories 1,1 2,4 4,1 0,2 0,3 0,5 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 14 Graniitti - Granite Tuliniemet, Hyrynsalmi 4423 01C, x = 7164700, y = 467 930 15 Graniitti - Granite Kettuvaara, Suomussalmi 4423 06A, x = 7180 940, y = 471 030 16 Graniitti 17 Graniitti - Granite Leipimaki, Suomussalmi 4423 04A, x = 7164 650, y = 473 940 - Granite Kikonvaara, Suomussalmi 4423 02C, x = 7174 500, y = 466 380 18 Graniitti - Granite Iso Honka-aho, Suomussalmi 4423 04B, x = 7165 670, y = 472 830 19 Graniitti - Granite Tuohimaa, Hyrynsalmi 4423 04A, x = 7165 580, y = 470 360

20 =2 a o= 2 b +=2 c A Kuva 11 Moisiovaaran ja Ala-Vuokin kartta-alueen eri-ikaisten syvakivien koostumukset esitettyna kvartsi-plagioklaasi-alkalimaasalpadiagrammilla (Streckeisen 1976) 3a =vanhin hiotiittitonaliitti/trondhjemiitti (=Saynajavaara-tyyppi, vrt taulukko 3a) 3b=D,-granitoidit (=Konivaara-tyyppi, vrt taulukko 3b) 3c = Postorogeeninen kaligraniitti (=Tuliniemet-tyyppi, vrt taulukko 3c) Fig 11 Quartz-plagioclase-alkali feldspar diagram (Streckeisen 1976) for the plutonic rock different ages in Moisiovaara and Ala-Vuokki map sheet areas 3a=Oldest biotite tonalite/trondhiemite (=Sayndjavaara type ; cf table 3a) 3b=D3 granitoids (=Konivaara type ; cf table 3b) 3c=Postorogenie granites (=Tuliniemet type ; cf table 3c) P Leukotonaliitti Vaaleata, keskirakeista, paikoin haamumaisen raitaista, nebuliittista tai lahes massamaista leukotonaliittia esiintyy Kuhmon vihreakivivyohykkeen ita- ja lansikontaktiin rajoittuvana, usean sadan metrin levyisena vyohykkeena Kontakti leukotonaliitin ja vihreakivivyohykkeen reunassa olevan raitaisen amfiboliitin valilla on tektoninen ja terava Lahella kontaktia kivi muuttuu blastomyloniittiseksi, heikosti raitaiseksi, runsaasti kvartsia ja albiitti- tai kalimaasalpaporfyroklasteja sisaltavaksi kataklastiitiksi (kuva 12) Esimerkkina voimakkaasti kataklastiittiutuneesta leukogranodioriitista on Koistinvaaran - Pienen Leilivaaran (4421 11D) alue lahella Kuhmon vihreakivivyohykkeen lansikontaktia Halkaisijaltaan muutaman

senttimetrin kivilajimurskaleita ymparoi taalla kvartsi-albiitti-serisiitti-epidoottimassa Suunnatuista naytteista tehdyn mikrorakennetutkimuksen perusteella kalimaasalpa-albiittiporfyroklastien tektoninen pyorimissuunta on oikeakatinen, mika osoittaa Kuhmon vihreakivivyohykkeen siirtyneen etelaan lantisen migmatiittisen granitoidialueen suhteen Kontaktit leukotonaliitin ja raitaisen poimuttuneen tonaliitin/trondhjemiitin valilla ovat asteittain vaihettuvat (tasty syysta kartalla ei ole merkitty kivilajirajaa niiden valille) Paikoin leukotonaliitin on havaittu leikkaavan vanhempaa migmatiittista biotiitti- ja sarvivalketonaliittia Vaihettumisvyohykkeessa tavataan haamumaisia, vanhemman tonaliitin/trondhjemiitin nebuliittisia sulkeumia Leukotonaliittia on tavattu lisaksi suppea-alaisempana muodostumana Naamajarven, Niemenkylan, Kuumun ja Lamposuon (4423 04-4423 07) valisella alueella seka Palokylan ja Pienen Ruostevaaran (4423 04) ja Veihtivaaran ja Vartiuksen (4423 10) valisella alueella Leukotonaliitin paamineraalit ovat kvartsi, plagioklaasi (usein voimakkaasti muuttunut albiitti tai oligoklaasi) ja serisiitti Lahella Kuhmon vihreakivivyohyketta ja 2 1 Kuva 12 Voimakkaasti kataklastinen leukotonaliitti, jossa nakyvat heikko D 3 :n aiheuttama handing-rakenne, S,-liuskeisuus, S4 -rakoilu, S;-rakoilu Mittakaavan pituus 15 cm Fig 12, Intensely cataclastic leucotonalite showing weak D, banding, S, foliation, S, fracture cleavage, S 5 fracture cleavage Length of scale : 15 cm Pieni Leilivaara, 4421 11, x-=7178 560, y=458 060

2 2 muualla deformoituneissa vyohykkeissa on paamineraaleina lisaksi kalimaasalpaa ja epidoottia Aksessorit ovat biotiitti (etenkin vanhempien migmatiittisten tonaliittien laheisyydessa), epidootti ( ± allaniitti), kalimaasalpa, opaakki, titaniitti, kloriitti, karbonaatti ja apatiitti Ylla kuvattua kataklastista leukotonaliittia on ennen pidetty kalevaisena pohjamuodostumana ('\Vilkman 1921), karjalaisena kvartsiittina tai kvartsimaasalpaliuskeena (Matisto 1958) seka happamana vulkaniittina (vrt Taipale ja Tuokko 1981) Kuitenkin sedimentogeenisten ja vulkaanisten rakenteiden puuttuminen ja leukotonaliitin intrusiiviset kontaktit vanhemman migmatiittisen tonaliitin kanssa puoltavat intrusiivikivitulkintaa Maastohavaintojen perusteella leukotonaliitti on tulkittu syntyneen vanhemmasta tonaliitista/trondhjemiitista osittaisen sulamisen tai uudelleen kiteytymisen kautta toisen ja kolmannen arkeeisen deformaatiovaiheen valilla, vihreakivivyohykkeen ultraemaksisen/emaksisen vulkanismin kanssa samanaikaisena, varhaisen arkeeisen kuoren sisaisena tapahtumana Kuhmon vihreakivivyohykkeen lahella voimakkaat arkeeisen kolmannen deformaatiovaiheen tektoniset liikunnot yhdessa kataklastisten prosessien kanssa antavat kivelle paikoin pseudovulkaanisen asun Ultraemaksiset vulkaniitit, serpentiniitit ja muut ultraemaksiset kivet Moisiovaaran itapuolella Kuhmon vihreakivivyohykkeen itareunan raitaisiin amfiboliitteihin liittyy poimuttunutta, boudinoitunutta ultraemaksista vulkaniittia kapeina muutaman kvmmenen metrin vahvuisina linsseina Heinilammen itapuolella (4423 01B), missy kivi on heikosti deformoitunutta, tavataan primaarista vulkaanista flow breksiaa, polygonista rakoilua ja vulkaanista kerroksellisuutta (topin suunta lanteen ; kuva 13) Kivi koostuu lahes taysin antigoriitiksi, crysotiiliksi, lizardiitiksi ja iddingsiitiksi muuttuneesta oliviinista, seka kloriitista ja tremoliittista tai aktinoliitista Aksessorit ovat kromiitti, magnetiitti, magneettikiisu ja talkki Kohtalaisen magnetiittipitoisuutensa vuoksi ultraemaksinen vulkaniitti nakyy aeromagneettisilla matalalentokartoilla vahvoina anomaliajaksoina Muualla karttalehtien 4421 ja 4423 alueella ultraemaksisen vulkaniitin primaariset mineraalit ja alkuperaiset rakenteet ovat tuhoutuneet lahes isokliinisessa F3-poimutuksessa ja siihen liittyvassa metamorfoosissa Siten suurin osa ultraemaksisista kivista esiintyy poimuttuneina, boudinoituneina serpentiniitti-, talkkiliuske-, vuolukivi- ja talkkikloriitti-tremoliittikivilinsseina Linssien vahvuus vaihtelee muutamasta metrista sataan metriin riippuen kiven primaarikerrosten kertaantumisesta F 3-poimutuksen yhteydessa Ultraemaksisten kivien esiintyminen Kuhmon vihreakivivyohykkeen raitaisissa amfiboliiteissa ja granitoidien keskella olevissa minivihreakivivyohykkeissa (esim Hukkavaarassa, 4421 08B ; Palosuolla, 4423 01C ; Kivijarven lansipuolella, 4423 04C ; Kylmajarven lansipuolella, 4423 06C ja D) osoittaa niiden purkautuneen arkeeiseen kallioperaan laavoina, juonina tai puolipinnallisina intruusioina verrattain

2 3 Kuva 13 Deformoitunut ultraemaksinen laava ( =peridotiittinen komatiitti), missy nakyy vulkaaninen kerroksellisuus, flow-breksiarakenne ja S,-liuskeisuus Mittakaavan pituus 15 cm Fig 13 Ultrabasic lava (=peridotitic komatiite) with deformed volcanic layering, deformed volcanic flow breccia structure and S, foliation Length of scale : 15 cm Heinilampi, 442301, x-7178 500, y--=462 040 varhain Rakennegeologisten havaintojen perusteella tama on tapahtunut arkeeisen toisen ja kolmannen deformaatiovaiheen valissa Uraliittiporfyriitti/uraliittigabro Moisiovaaran ja Vuokkijarven valisella alueella esiintyy Kuhmon vihreakivivyohykkeessa uraliittiporfyriittia/uraliittigabroa kerrosjuonena raitaisten amfiboliittien ja pyrokseniittisten tai basalttisten komatiittien valissa, samoin kuin ultraemaksisiin kiviin laheisesti liittyvina konformeina ja leikkaavina juonina vihreakivivyohykkeen reunan raitaisissa amfiboliiteissa Kontaktit mydhemmin kuvattavan emaksisen vulkaniitin (s 25) kanssa ovat polveilevat, selvaa leikkaussuhdetta ei ole havaittu Paksuimmillaan emaksinen kerrosjuoni on Koistinvaaran alueella (paksuus n 800 m), mika johtuu ylityontojen aiheuttamasta kerrosten kertaantumisesta Tialla juonen keskiosa koostuu blastohypidiomorfisesta tai blasto-ofiittisesta gabromaisesta amfiboliitista (kuva 14), jonka reunat ovat karkeaa tai keskirakeista uraliittiporfyriittia (kuva 15) F3 -ylityontopoimutuksen vuoksi uraliittiporfyriittilinsseja esiintyy myos kerrosjuonen sisalla

24 Kuva 14 Blasto-ofiittinen, suuntautunut ernaksisen kerrosjuonen keskiosa, jossa nakyvat S3-liuskeisuus ja S,--rakoilu Mittakaavan pituus 15 cm Fig 14 Blast o-ophitic foliated middle portion of mafic sill showing S, foliation and Ss fracture cleavage Length of scale : 15 cm Pieni Leilivaara, 4421 11, x=7178 000, y=458 710 Kuva 15 Emaksisen kerrosjuonen rcunaosan suuntautunut uraliittiporfyriitti, jossa nakyvat S,- liuskeisuus, S,-rakoilu ja St -rakoilu Mittakaavan pituus 15 cm Fig 15 Foliated uralitcporphyrite from marginal zone of basic sill showing S, foliation and Ss fracture cleavage Length of scale : 15 cm Pieni Leilivaara, 4421 11, x-7177 900, y=459 000

Uraliittiporfyriittia tavataan min ivihreakivivyohykkeissa ultraemaksisiin kiviin liittyvina pienina intruusioina Kylmaji rven itapuolella (4423 06D) seka Kivijarven lansipuolella (4423 04C) Suurrakenteen perusteella uraliittiporfyriitti/uraliittigabro on poimuttunut alueellisessa F3-poimutuksessa S 3 -foliaatio nakyy selvana amfibolien ja pyrokseenipseudomorfoosien suuntauksena Uraliittiporfyriitti/uraliittigabro on tavallisesti taysin uudelleenkiteytynyt ja koostuu tremoliitti/aktinoliitista, kloriitista ja epidootista Aksessoreja ovat kvartsi, leukokseeni, opaakki (usein magneetti- ja rikkikiisu), zirkoni, karbonaatti ja biotiitti Uraliittiporfyriitin/uraliittigabron ja ultraemaksisen vulkaniitin (seka sen metamorfisten vastineiden) kiintea yhteys selittyy silla, etta nama molemmat kivilajiseurueet muodostivat arkeeisella ajalla ultraemaksisen ja emaksisen (kerros-) juonisysteemin Emaksinen vulkaniitti Mikitanpaan (4421 10) ja Vuokkijarven (4423 03) valisella alueella emaksiset vulkaniitit ovat keskittyneet usean sadan metrin paksuna muodostumana Kuhmon vihreakivivyohykkeen ydinosaan Ne ovat blasto-ofiittisia, varioliittisia, manteli-, tyynylaava- tai tuubilaavarakenteisia, mutta myos autoklastisia breksioita tavataan (kuvat 16, 17, 18) Laavapatjojen primaaripaksuus vaihtelee muutamasta metrista 2 5 Kuva 16 Varioliittimainen, emaksinen (basalttinen komatiitti- high magnesium-tholeiitti) tyynylaava, jossa nakyy heikko S 3-liuskeisuus Mittakaavan pituus 15 cm Fig 16 Variolitic, basic (basaltic komatiite - high magnesium tholeiite) pillow lava showing weak S, foliation Length of scale : 15 cm Sika-aho, 4421 10, x=7168 440, y=459 480

2 6 Kuva 17 Suuren F,-poimun lukko-osan heikosti deformoitunut emaksinen (pyrokseniittinen komatiitti) tyynylaava (tai tuubilaava), jossa S, ja S, nakyvat rakoiluna Mittakaavan pituus 15 cm Fig 17 Weakly deformed, pillowed basic lava (or lava tubes; pyroxenitic komatiite in composition) in the hinge zone of major F, structure S, and S, foliation are seen as fracture cleavage Length of scale: 15 cm Ry6tinkangas, 4423 02, x=7173 900, y=461 000 Kuva 18 Emaksinen (pyrokseniittinen -basal ttinen komatiitti) autoklastinen vulkaaninen hreksia D,-vaiheen deformaatio nakyy kataklastisissa saumoissa Mittakaavan pituus 5 cm Fig 18 Autoclastic volcanic breccia of basic (pyroxenitic-basaltic komatiite) D, deformation seen as cataclastic zones Length of scale : 5 cm Sika-aho, 4421 10, x-=7168 400, y=459 320

kymmeniin metreihin, joten muodostuman nykyinen karttakuva on usean arkeeisen poimutusfaasin interferenssikuvio Monimutkaisen poimutuksen takia laavan primaarirakenteiden topin suunnat vaihtelevat paljon ja edustavat usein maanpintaleikkauksessa vain topin pseudosuuntia (vrt Borradaile and Poulsen 1981) Autometasomatoosi emaksisten vulkaniittien purkautumisen aikana, intensiivinen F3-poimutus, seka vihrealiuskefasieksen tai alhaisen amfiboliittifasieksen metamorfoosi ovat tuhonneet emaksisten vulkaniittien primaariset mineraalit ja usein muuttaneet myos komatiittisten laavojen kemiallista koostumusta (vrt Hanski 1988) Lisaksi spinifex-rakenteiden puuttuminen (mikrospinifex-rakenteita lukuun ottamatta) ja massiivisten-, tyynylaava- seka flowbreksiarakenteiden esiintyminen on osoitus jyrkasta purkautumisalueen topografiasta (vrt Arndt et al 1979) Rakennehavaintoa voidaan pitaa primaaripiirteena, koska spinifex-rakenne yleensa sietaa kohtalaisen korkeaa metamorfoosia ja voimakasta deformaatiota (Arndt et al 1977) Mantelikivien vahaisyys osoittaa komatiittien purkautuneen syvan meren oloissa (Moore 1970) Emaksiset vulkaniitit koostuvat tremoliitista tai aktinoliitista, kloriitista, albiitista ja kvartsista Myos biotiittia esiintyy joskus vaalean amfibolin ohella paamineraalina Aksessorit ovat epidootti, titaniitti, rikkikiisu, zirkoni ja karbonaatti (joskus kuparikiisu) Mantelikivien mantelit ovat epidootti-kloriitti-kvartsitaytteisia Variolit koostuvat kloriitista ja tremoliitista tai aktinoliitista Hyvin sailyneiden tyynylaavojen keskuskaasurakkulat ovat pienirakeisen kvartsin tayttamia Voimakkaiden oikeakatisten luode-kaakkosuuntaisten siirrosten (D4) deformoimilla alueilla emaksinen vulkaniitti on muuttunut epidoottirikkaaksi kloriittiliuskeeksi tai kloriittitremoliittiliuskeeksi Muutamista paljastumista on tavattu myos tektonisesti syntynytta laavan pseudojuoksurakennetta Kiilleliuske, fylliitti, mustaliuske Kiilleliusketta, fylliittia ja mustaliusketta esiintyy emaksisten laavapatjojen valeissa vain muutaman metrin paksuisina, poimuttuneina ja boudinoituneina kerrostumina Mustaliusketta muistuttavaa kiisuliusketta tavataan myos ultraemaksisten vulkaniittien ja serpentiniittilinssien reunoilta Poimuttunutta ja breksioitunutta chert-raitaista fylliittia esiintyy mustaliuskeen ja fylliitin valissa Honkajarven (4421 10) etelapuolella Kiilleliuskeen, fylliitin ja mustaliuskeen paamineraalit ovat kvartsi, albiitti, biotiitti, kloriitti ja grafiitti Aksessoreina on rikkikiisua±kuparikiisua±sinkkivalketta ja granaattia Rautamuodostuma Tyypillinen arkeeinen, raitainen silikaatti-oksidifasieksen rautamuodostuma sijaitsee Honkajarven etelapuolella (merkitty karttaan magnetiitin merkilla) Esiin- 2 7

2 8 tyma on n 40 m levea ja n 100 m pitka Chert-raitojen seka magnetiittia ja gruneriittia sisaltavien raitojen paksuus vaihtelee muutamasta millimetrista muutamaan senttimetriin (kuva 19) Rautamuodostuman paamineraalit ovat kvartsi, magnetiitti, gruneriitti, ±granaatti ja sarvivalke Muutamissa kerroksissa esiintyy myos karbonaattia Niiniskorven (1975) seka Lehdon ja Niiniskorven (1977) mukaan Honkajarven rautamuodostuman totaalirautapitoisuus on n 35 % ja Si02-pitoisuus 48 % seka MnO-, CaO-, MgO-, ja A1203-pitoisuudet ovat hyvin alhaiset Kiilleliuskeiden, mustaliuskeiden ja rautamuodostumien esiintyminen emaksisten laavapatjojen valissa osoittaa vulkaanisen toiminnan pulssimaisuutta ja em sedimenttikivien mitaton paksuus purkausten valiaikojen lyhyytta (vrt Arndt et al 1979) Kuva 19 Raitainen (oksidifasieksen) rautamuodostuma Mittakaavan pituus 15 cm Fig 19, Banded (oxide facies) iron formation Length of scale : 15 cm llonkajirvi, 4421 10, x=7169 200, y=459 600 Intraformationaalinen polymiktinen konglomeraatti ja metapeliitti Viitavaaran lansipuolella (4423 02B) ja Hamalaisenahossa (4421 IOC) esiintyy intraformationaalista konglomeraattia yhdessa metapeliitin kanssa (merkitty kallioperakarttoihin sinisella varilla) Molemmat kivet ovat erittain liuskeisia ja venyneita, seka niiden valinen kontakti on tektoninen ja terava, kuten myos kontaktit

stratigrafisesti paalla ja alla oleviin kivilajeihin Primaariset sedimenttirakenteet ovat yleensa tuhoutuneet voimakkaissa D3 :n aikaisissa liikunnoissa Ainoastaan Viitavaaran lansipuolella (4423 02B) olevat heikosti deformoituneet metapeliitin osat muistuttavat mikrorakenteensa puolesta plagioklaasi tai kvartsirikasta, kivilajifragmentteja sisaltavaa vulkaanisperaista grauvakkaa (paikoin on myos chiastoliitinomaisia porfyroblasteja) Koko metapeliitiksi merkitty alue on mahdollisesti grauvakkaperaista tektoniittia Metapeliitin alla olevan polymiktisen konglomeraatin pallot koostuvat Kuhmon vihreakivivyohykkeen emaksisista vulkaniiteista, argilliiteista (lahde tuntematon) ja juonikvartsista (tai chertista? ; kuva 20) Iskos sisaltaa serisiittia, albiittia, kloriittia, kvartsia, karbonaattia ja turmaliinia Metapeliitin paamineraalit ovat kvartsi, serisiitti ja oligoklaasi (Ann-32 ; voimakkaasti muuttunut) Aksessorit ovat kloriitti, karbonaatti, opaakki (rikkikiisu ± kuparikiisu ± sinkkivalke) Pienikiteisen kvartsin ja opaakin konsentroitumat saattavat olla metapeliitin grauvakkamaisen osan naytteissa deformoituneita chertin kappaleita Metapeliitin voimakkaan deformoitumisen ja sen matriksen uudelleenkiteytymisen vuoksi sedimenttimateriaalin lahteesta on vaikea tehda varmoja johtopaatoksia Kuitenkin kvartsin ja plagioklaasin runsaus seka kalimaasalvan puuttuminen viittaavat siihen, etta sedimenttimateriaali on peraisin vihreakivivyohykkeen emaksi- 29 Kuva 20 Intraformationaalinen polymiktinen konglomeraatti, jossa S 3 -liuskeisuus nakyy pallojen litistymisena Mittakaavan pituus 15 cm Fig 20 Intraformational polymictic conglomerate with S 3 defined by elongated pebbles Length of scale: 15 cm Sammakkoselanne, 4423 02, x=7174 740, y=461 500

30 sista vulkaniiteista ja vanhoista Na-rikkaista arkeeisista granitoideista (vrt Mc- Lennan 1984) Crookin (1974) jaotuksen mukaan Viitavaaran metapeliittt ovat K2 0/Na2 O -suhteensa perusteella kvartsirikkaita tai normaaleja grauvakkoja Poikkeuksellisen korkeiden A1203- ja K20-pitoisuuksien, seka alhaisen CaO-pitoisuuden perusteella (taulukko 4) metapeliitti kuuluu kuitenkin vihreakivivyohykkeiden nk "eksoottisiin" liuskeisiin (vrt Reimer 1985), joiden koostumus vastaa Etela- Afrikan Witw atersrandin intraformationaalisesti rapautuneita basaltteja, basalttisia tuffeja ja kiilleliuskeita (I ne ovat residuaalista maannosta, joka on saanut K20- lisan diageneettisesti) Metapeliitin koostumus vastaa myos Etela-Afrikan Fig Tree Taulukko 4 Metapeliittien kemiallisia koostumuksia XRF-analyysit tehty Glasgow'n yliopistossa (G), Outokumpu Oy : ssa (OKME) ja Oulun yliopistossa (OY) Table 4 Chemical composition of metapelites XRF-analyses determined in the University of Glasgow (G), Outokumpu Company (OKME) and University of Oulu (OY) Si02 TiO2 A1203 FezO3tot Fe 2 0, FeO MnO MgO CaO Na20 K20 P205 H2O CO2 11(G) 12(OKME) 13(OKME) 14(OY) 66,02 0,53 19,28 3,35 0,87 2,23 0,04 1,41 1,50 4,64 2,10 0,09 1,88 0,16 58,67 0,37 26,30 nd 1,35 1,04 0,04 0,77 0,90 1,92 5,39 0,14 1,98 0,23 57,90 0,38 23,89 1,35 3,62 0,06 2,16 0,25 0,75 5,54 0,13 3,44 0,05 66,20 0,41 16,44 1,50 3,22 0,06 2,48 0,75 3,45 2,14 2,97 100,75 99,10 99,52 99,62 Ba (ppm) 363 nd Cc 8 Co 3 nd Cr 50 nd Cu 21 nd Ga 18 nd La 10 Ni 12 Pb Rb 53 Sr 435 n d Th n d U 1 Y 6 Zn 20 Zr 114 11 Metapeliitti - Metapelite Sammakkoselanne, 4423 02, x = 7174 74, y = 461 50 12 Metapeliitti - Metapelite Sammakkoselanne, 4423 02, x = 7174 74, y = 461 50 13 Metapeliitti - Metapelite Sammakkoselanne, 4423 02, x = 7174 74, y = 461 50 14 Metapeliitti - Metapelite Hamalaisenaho, 4421 10, x = 7163 76, y = 457 64

-ryhman matalanveden oloissa rapautuneiden tuffisten tai tuffiittisten liuskeiden koostumusta (vrt Condie et al 1970 ; Reimer 1984), joiden poikkeuksellisuus selitetaan johtuvaksi emaksisten vulkaniittien vedenalaisesta, loivaan topografiaan liittyvasta sedimenttikoyhasta rapautumisymparistosta (=halmyrolytic-rapauma) Polymiktinen konglomeraatti ja serisiittikvartsiitti Kuhmon vihreakivivyohykkeelle tyypillista polymiktista konglomeraattia ja serisiittikvartsiittia esiintyy epayhtenaisena muodostumana Mikitanpaan (4421 IOC) ja Tiikkajanvaaran (4423 02A) valisella alueella Kataklastisen, usein jopa blastomyloniittisen muodostuman keskiosat ovat tavallisesti serisiittikvartsiittia ja laitaosat polymiktista konglomeraattia Kontaktit muihin vihreakivivyohykkeen kivilajeihin ovat tektonisen teravat Konglomeraatin emaksiset vulkaaniset pallot (nyt kloriitti-talkkiliusketta) ja metapeliittipallot ovat deformoituneet venyneiksi "riekaleiksi" (esim ltd-ryotin itapuolella ; 4423 02A) Sita vastoin kompetenssiltaan vahvemmat juonikvartsipallot (muutamat turmaliinipitoisia) ovat ellipsoideja (kuva 21) Taysin monomiktista juonikvartsipalloista konglomeraattia on tavattu ainoastaan yhdesta paljastumasta Moisiovaaran kaakkoispuolelta 3 1 b Kuva 21 Polymiktinen konglomeraatti, jossa nakyvat voimakas S,-liuskeisuus ja kataklastesis Mittakaavan pituus 12 cm Fig 21 Polymictic conglomerate showing obvious S, foliation and cataclasis Length of scale : 12 cm Kaartilanvaara, 4423 01, x = 7167 040, y=459 200

3 2 Serisiittikvartsiitti on arkoosimaista ja muistuttaa paikoin jopa arkoosikonglomeraattia Mikitanpaassa (4421 10C) kvartsiitissa on mustaliuskevalikerroksia, Kaartilanvaarassa (4421 10C) kloriittiliuske-, hematiittipitoisia ja kloritoidipitoisia valikerroksia Leiliahossa (4423 01B) kvartsiitin paamineraalina on fuksiitti serisiitin ja kvartsin ohella, Ita-Ryotin itapuolella (4423 02A) on serisiittikvartsiitissa haamumaista kerrallisuutta (epavarma topinsuunta on itaan), Ryotinahossa (4423 02A) on lohkarehavaintojen perusteella rikkikiisurikkaita kerroksia seka Viitavaarassa (4423 02B) hematiitti- ja kaoliinipitoisia valikerroksia Polymiktisen konglomeraatin ja serisiittikvartsiitin voimakas deformotuminen alueellisessa D3-deformaatiossa on tuhonnut lahes kaikki kiven primaariset sedimenttirakenteet Usein jopa konglomeraattisten ja epapuhtaiden kvartsiittisten tyyppien erottaminen toisistaan on vaikeaa, koska serisiittikvartsiitin kvartsi esiintyy useasta kvartsirakeesta koostuvina, serisiitin ja pienikiteisen kvartsin ymparoimina kideaggregaatteina tai porfyroklasteina, mika antaa kivelle pseudokonglomeraattisen asun (esim Sikaahossa, 4421 10D ; kuva 22) Kartalla konglomeraatin merkilla on varustettu vain varmat polymiktiset konglomeraatit Kuva 22 Kataklastinen serisiittikvartsiitti, jossa nakyy voimakas Mittakaavan pituus 15 cm S 3 -liuskeisuus Fig 22 Cataclastic sericite quartzite showing obvious S, foliation Length of scale : 15 cm Hyyrylainen 4421 10, x=7160 400, y=456 880