Koillismaan kerrosintruusiokompleksin tulokanavamuodostuman painovoimatulkinta ja alueen malmimahdollisuudet (osa 1)

Geologian tutkimuskeskus Rovaniemen yksikkö Arkistoraportti Q21/2003/1 Koillismaan kerrosintruusiokompleksin tulokanavamuodostuman painovoimatulkinta ja alueen malmimahdollisuudet (osa 1) Heikki Salmirinne ja Markku Iljina 20.1.2003

GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS KUVAILULEHTI Päivämäärä 20.1.2003 Tekijät Heikki Salmirinne Markku Iljina Raportin laji Arkistoraportti Toimeksiantaja Geologian tutkimuskeskus Raportin nimi Tiivistelmä Koillismaan kerrosintruusiokompleksin tulokanavamuodostuman painovoimatulkinta ja alueen malmimahdollisuudet (osa 1) Raporttissa on mallinnettu Koillismaan kerrosintruusioalueen Pyhityksen lohkon ja Näränkävaaran intruusion välisen juonimuodostuman (ns. tulokanavamuodostuma) painovoima-anomaliaa sekä käsitelty lyhyesti alueen geologiaa ja siihen liittyvää malmipotentiaalia. Pyhityksen kerrosintruusiolohko on mallinnettu noin 520 metriä paksuksi muodostumaksi, jolla on syvyysulottuvuutta noin 760 metriä. Lohko kaatuu loivasti 24 kaatella pohjoiseen. Lohkon maanpintaleikkauksen leveys tulkitulla profiililla on noin 1300 metriä. Aikaisempiin esitettyihin painovoimatulkintoihin verrattuna juonimuodostuman yläpinta on mallinnettu hieman pintaa lähemmäksi. Juonimuodostuman yläpinnan syvyydeksi on profiilimittausten tuloksista mallinnettu prismamallilla 840-1500 metriä ja polygonimallilla 500 1350 metriä. Prismamallissa muodostuman leveydeksi on saatu 2800-4200 metriä ja syvyysulottuvuudeksi 2500 5500 metriä. Polygonimallissa anomalian aiheuttava massa on huomattavasti ohuempi ja jakautunut selvästi leveämmälle kuin prismamallissa; maksimi syvyysulottuvuus on noin 1050 2400 m ja yläpinnan leveys noin 6.6 12 km. Prismamalliin verrattuna anomalian liepeet on voitu mallintaa polygonimallilla paremmin. Pintaan puhkeavalle Näränkävaaran intruusiolle on esitetty kaksi hieman erilaista painovoimatulkintaa polygonimalleilla, joissa toisessa pyrittiin karkeasti kuvaamaan intruusion stratigrafista kerrosjärjestystä intruusion geologista maanpintaleikkausta hyödyntäen. Tulokanavamuodostuman alueella valtakivilajina on arkeeinen pohjagneissi. Syvyyksissä oleva juonimuodostuma näkyy kuitenkin alueen geologiassa. eli ympäristöstä poiketen esiintyy albiittikiviä, todennäköisesti kerrosintruusion ikäisiä emäksisiä juonia, paksu albiittidiabaasi sekä erikoinen pseudokonglomeraatti, jota on tavattu vain tulokanavan päältä. Alueen malmimahdollisuuksien arvioinnissa päädyttiin kullan mahdolliseen mineralisoitumiseen voimakkaan alkalimetasomatoosin ja syvän ruhjesysteemin vuoksi. Asiasanat (kohde, menetelmät jne.) Koillismaa, kerrosintruusiot, painovoimamittaukset, mallinnus, malmit Maantieteellinen alue (maa, lääni, kunta, kylä, esiintymä) Suomi, Koillismaa, Taivalkoski, Posio, Kuusamo Karttalehdet Arkistosarjan nimi Kokonaissivumäärä 3543, 4521, 4523 Q21 20 + 5 liitettä Kieli Suomi Arkistotunnus Hinta Q21/2003/1 Julkisuus

SISÄLTÖ 1. JOHDANTO...1 1.1 Alueen geologiasta ja malmipotentiaalista...1 1.2 Aikaisemmista painovoimatulkinnoista...4 2. PAINOVOIMA-AINEISTOT...5 3. KIVIEN TIHEYKSISTÄ...5 4. TULKINTA...7 4.1 Pyhityksen lohko...7 4.2 Tulokanava...9 4.3 Näränkävaara...14 5. YHTEENVETO JA JOHTOPÄÄTÖKSET...18 6. LÄHTEET...19 LIITTEET Liite 1. Liite 2. Liite 3. Liite 4. Liite 5. Koillismaan painovoima-aineistot Alueellinen painovoima-aineisto 1999-2001; Bouguer anomalia sekä yli- ja alipäästosuotukset Alueellinen painovoima-aineisto 1999-2001; Bouguer anomalia, ylija alipäästosuodatukset sekä alueen painovoimassa heijastuva geologia (kerrosintruusiot ja emäksiset juonet). Tulkittujen painovoimaprofiilien perustilastot (min/max/average) ja sijainti välillä Pyhitys Näränkävaara (10 profiilia). Pyhityksen ja Näränkävaaran välisen juonimuodostuman profiilitulkinta polygonimallilla (7 profiilia)

Koillismaan kerrosintruusiokompleksin tulokanavamuodostuman painovoimatulkinta ja alueen malmimahdollisuudet (osa 1) Q21/2003/1 1 1. JOHDANTO Koillismaan kerrosintruusioalue sijaitsee Pudasjärven, Posion, Taivalkosken ja Kuusamon kuntien alueella. Kerrosintruusiotutkimusten geofysikaaliset maanpintamittaukset ovat pääasiassa keskittyneet alueen läntisten intruusiolohkojen reunasarjojen platinamalmipotentiaalisten sulfidiminertaalisaatioiden paikantamiseen ja seuraamiseen. Eniten käytettyjä geofysiikan menetelmiä ovat olleet magneettinen -, VLF-R- ja IP-menetelmä. Oulun yliopiston Koillismaan tutkimusprojektissa 1971-1976 lohkojen ylitse on alueellista rakennetulkintaa varten tehty myös useita gravimetrisia mittausprofiileja, joille osalle on tehty 2D-tulkinta (Piirainen et al., 1978; Ruotsalainen, 1977; Saviaro, 1976). Geologian tutkimuskeskuksen 1996 alkaneessa hankkeessa "Pohjois-Suomen kerrosintruusiot" gravimetrisia profiilimittauksia on edelleen täydennetty. Näränkävaaran ja läntisen intruusion yhdistävän painovoima-anomalian läntisellä puoliskolla mitattiin vuosina 1999-2001 alueellinen painovoimamittaus (~800 km 2, 3348 pistettä, 4 pistettä/km 2 ) joka kattaa myös Kuusijärven ja Porttivaaran lohkojen itäosat. Alueellisia painovoimamittauksia tullaan jatkamaan v. 2003 itään aina Näränkävaaraan saakka. Tässä raportissa on esitetty tällä hetkellä olemassa oleviin painovoima-aineistoihin perustuva läntisten intruusiolohkojen ja Näränkävaaran välillä olevan juonimuodostuman painovoimatulkinta alkaen ns. Pyhityksen lohkosta aina Näränkävaaraan saakka. Tutkimusalue sijaitsee Taivalkosken ja Kuusamon kuntien alueella (karttalehdet 3543, 4521, 4523) Aineiston numeerinen tulkinta on tehty ModelVision PRO 4 -ohjelmistolla. 1.1 Alueen geologiasta ja malmipotentiaalista Koillismaan kerrosintruusiokompleksin Läntisen intruusion ja Näränkävaaran intruusion yhdistävän painovoima-anomalia-alueen nykyiselle eroosiotasolle puhkeavaa geologiaa hallitsevat arkeeisen pohjagneissikompleksin kivilajit eli graniittigneissit ja gneissimäiset graniitit sekä pienempialaiset amfiboliitit ja kiilleamfiboligneissit. Voimakas painovoima-anomalia viittaa huomattavasti tihempien kivilajien esiintymiseen syvemmällä kallioperässä. Näränkävaaran kerrosintruusio on osa tätä painovoima-anomaliaa ja onkin todennäköistä, että ko anomalian aiheuttavat nimenomaa Koillismaan kerrosintruusiokompleksin ikäiset (2436 Ma) ultraemäksiset-emäksiset syväkivet (mm. Alapieti, 1982). Tätä nykyisellä eroosiotasolla näkymätöntä syväkivimassaa on kutsuttu Koillismaan tulokanavaksi tai tulokanavaintruusioksi (Iljina et al., 2001; Karinen ja Salmirinne, 2001) sekä juonimuodostumaksi, kuten myöhemmin tässä tekstissä. Syvä juonimuodostuma näkyy kuitenkin nykyisen eroosiotason geologiassa. Anomaliamaksimin päältä on kartoitettu (Räsänen 1999-2001) erikoinen breksia (Pseudoconglomorate kuvassa 1) sekä paikoin laaja-alaista albiittiutumista ja muita metasomaattisia ilmiöitä (Iljina 1999, Albite rock kuvassa 1). Aikoinaan breksiakonglomeraatiksi kutsuttu kivi on nykykäsityksen mukaan pseudokonglomeraatti, jolla on happamaan vulkanismiin liittyvän muodostuman

Q21/2003/1 2 piirteitä. Breksia muodostaa maastossa kymmeniä metrejä leveän vyöhykkeen ja paikoin on ilmeisesti kaksi tai usempia vyöhykeitä rinnakkain. Kiven breksiakappaleet ovat yksinomaan arkeeisen pohjan kappaleita kooltaan senttimetristä ylöspäin. Vierekkäisten vyöhykkeiden väliin jäävät breksioitumattomat alueet voivat itse asiassa olla suuria breksiakappaleita. Matriksi puolestaan koostuu plagioklaasista, kvartsista, serisiitista, biotiitista ja kloriitista antaen matriksille varsin tumman värin paljastumissa. Pseudokonglomeraattia on paljastumissa tavattu ainoastaan juonimuodostuman länsipuoliskolta, mikä voi johtua paljastumaolosuhteista idempänä. Kuva 1. Koillismaan kerrosintruusiokompleksin Läntisen intruusion ja Näränkävaaran intruusion välisen alueen geologinen kartta. Kuvaan on merkitty myöskin kairanreiät ja Bouguer sama-arvokäyrät ja liitteen 4 tulkintaprofiilit Pyhitys (P), Feeder_1-7 (F1-F7) ja Näränkä_1-2 (N1-N2). Kartta modifioitu Pohjois-Suomen kerrosintruusiot hankkeessa teon alla olevasta geologisesta kartasta. Toinen juonimuodostuman alueella tavattu muusta arkeeisesta ympäristöstä poikkeava kivilaji on lähes yksinomaan albiitista koostuva kivi, joka muodostaa laaja-alaisen massan aivan juonimuodostuman länsipäässä, Kostonjärven alla. Kivi on todennäköisesti metasomaattisesti muuttunutta arkeeista gneissiä, jonka rakenne on kuitenkin täydellisesti kadonnut eli kivi eroaa siinä suhteessa Läntisen intruusion alapuolella olevasta albiitti-kvartsikivestä, jossa gneissin mikroskooppinen rakenne on pääosin säilynyt. Albiitin lisäksi muina mineraaleina tavataan vähäisiä määriä kvartsia ja magnetiittia. Metasomaattisesti syntynyttä magnetiittia tavataan lisäksi monomineraalisina, massiivisina (Ø < 50 cm) sulkeumina. Albiittikiveen liittyy myös ultramafisia-mafisia silikaattikiviä sekä hyvin karbonaattipitoisia kiviä, joihin edelleen liittyy paikoin runsaasti rautasulfideja aina semimassiiviseen konsentroitumaan saakka.

Q21/2003/1 3 Juonimuodostuman länsipuoliskoon on myöskin tunkeutunut kymmeniä metrejä paksu albiittidiabaasina kuvattu juoni, johon sen itäpäässä (kuten Kostonjärven allakin) Korpuassa on todettu liittyvän albiitti-kvartsikiviä ja metasomaattista magnetiittia. Tästä paksusta albiittidiabaasista poiketen muut alueen diabaasijuonet ovat rautatholeiittisen oloisia, keskirakeisia gabroidisia juonia, vain muutamasta emäksisestä kivestä on saatu kerrosintruusiogabroille tyypillinen kemiallinen koostumus. Juonimuodostuman itäisellä puoliskolla on kartoitettu 11 km pitkä ja muutamia kilometrejä leveä, ilmeisesti arkeeinen Takasen vihreäkivivyöhyke (Vanhanen, Iljina, Räsänen). Vyöhyke koostuu mm. erikoostumuksellisista vulkaniiteista, ultramafisista juonista ja kiillegneissistä. Takasen vyöhykkeeseen on todettu liittyvän muutaman metrin paksuisia rautasulfidimalmeja, jotka ainakin paikoin sijoittuvat emäksisen ja happamamman vulkaniitin väliin. Pinnassa oleva Takasen vyöhyke on tulkittu painovoimaprofiililla feeder_7 kuvassa 2. Kuva 2. Painovoimatulkinta profiililta feeder_7. Kuvassa tulkittu syvä juonimuodostuma, Takasen vihreäkivijakso sekä muutama alueen emäksinen juoni. Lisäksi kuvan yläosassa on esitetty aeromagneetisesta aineistosta profiilille interpoloitu totaalikentän anomalia F. Geologisesti arvioituna juonimuodostuman malmeja voisivat olla emäksisiin kerrosintruusioihin yleisesti liittyvät metalliesiintymät (mm. Cr, Cu-Ni-PGE-S, PGE). Myöhemmin esitettyjen painovoimatulkintojen perusteella tällaisten malmien on kuitenkin oltava rikkaita ollakseen ekonomisesti louhittavissa tulkituissa useiden satojen metrien syvyyksistä. Juonimuodostuman länsi- ja itäpää ovat tietenkin poikkeuksia, joissa emäksinen juoni nousee pintaan, lisäksi offset-tyyppiset esiintymät ovat mahdollisia. Emäksissä juonissa sulfideja on tavattu vain pesäkemäisesti (Ø < 5 cm).

Q21/2003/1 4 Erään nikkelimalmipotentiaalisen geologisen ympäristön muodostaa Takasen arkeeinen vihreäkivivyöhyke, josta tähän mennessä on kairauksin todettu semimassiivisia-massiivisia rautasulfidiesiintymiä. Tällaisten sulfilähteiden ja kerrosintruusiomagman reakointi on otollinen nikkelimalmien muodostumiselle. Pseudokonglomeraatti ja erityisesti abiittikivet viittaavat varsin laaja-alaisiin hydrotermisiin systeemeihin, joihin näyttää liittyvän raudan mineralisoitumista oksidisessa ja sulfisessa muodossa. Merkit platinametalleista sekä kuparista, sinkistä ja lyijystä ovat vähäiset. Varsinaisen juonimuodostuman alueella ei merkkejä ole myöskään kullasta, mutta Läntisen intruusion reunasarjan Cu-Ni-PGE mineralisoitumien kultapitoisuus on erikoisen korkea em. tyyppisille kerrosintruusioiden pohjaosien likvaatiosulfidimalmeille. Suuren näytemäärän Au:Pt suhde on noin 1:1. Juonimuodostuma-alueen geologiseen kokonaisuuteen kuuluu kuitenkin useiden kilometrien syvyiset ruhjesysteemit (juonimuodostuma itse ja Oulujärven hiertovyöhyke), bimodaalinen magmatismi, eri ikäistä magmatismia, sulfidilähteitä sekä mittava metasomatoosi (albiitti ja magnetiitti) joten potentiaalia kullan suhteen on pidettävä merkittävä. 1.2 Aikaisemmista painovoimatulkinnoista Läntisen intruusion alueella eri intruusiolohkot ovat painovoimamittauksista tehtyjen tulkintojen mukaan suhteellisen ohuita. Sekä Kuusijärven-Lipeävaaran että Porttivaaran lohkojen maksimisyvyydeksi on tulkittu 2500 metriä (Ruotsalainen, 1977). Syötteen lohkon keskisyvyydeksi on tulkittu n. 800 metriä (Saviaro, 1976). Painovoimamittausten Bouguer-anomaliakartalla Näränkävaaran ja läntisten intruusiolohkojen välinen juonimuodostuma ( tulokanava ) sekä Näränkävaaran intruusio ilmenevät hyvin voimakkaana noin 70 km pitkänä anomaliana. Koillismaan tutkimusprojektissa 1971-1976 tehtyjen gravimetristen tulkintojen mukaan Kostonjärveltä Näränkävaaraan jatkuvan juonimuodostuman leveys vaihtelee välillä 3000-4500 metriä ja yläpinnan syvyys välillä 1000-1700 metriä (Ruotsalainen, 1977). Juonimuodostuman tiheyseroksi graniittigneisseihin nähden on saatu 250-270 kg/m 3 (Ruotsalainen, 1977). Oulujärven hiertovyöhyke todennäköisesti leikkaa juonimuodostuman Kuusamossa Penttilänvaaran ja Murtovaaran välillä, missä gravimetrisen anomalian intensiteetti hiukan pienenee. Painovoima-anomalian maksimi sijaitsee pintaan puhkeavassa Näränkävaaran intruusiossa. Elo (1992) on tulkinnut Näränkävaaran intruusion ympäristöään 370 kg/m 3 tiheämmäksi kappaleeksi, jolla voi olla syvyysulottuvuutta jopa 10 km.

Q21/2003/1 5 2. PAINOVOIMA-AINEISTOT Profiilimittaukset Koillismaan tutkimusprojektissa 1971-1976 on alueella tehty useita painovoimaprofiileja sekä eri intruusiolohkojen että tulokanavan ylitse. GTK:ssa 1996 alkaneessa hankeessa "Pohjois-Suomen kerrosintruusiot" profiilimittauksia on on edelleen täydennetty. Aineistoa on siis kertynyt 30-vuoden ajalta (Liite 1). Vanhoja ja uusimpia profiilimittauksia on tulkintaa varten yhdistelty. Tällöin on jouduttu vanhoihin aineistoihin tekemään pieniä tasokorjauksia eri aikoina tehtyjen erilaatuisten mittausten yhteensovittamiseksi. Alueelliseen tulkintaan aineistot ovat kuitenkin olleet käyttökelpoisia. Alueellinen painovoima-aineisto Alueellinen hajapisteinen painovoima-aineisto koostuu 1970-luvulla Koillismaan tutkimusprojektissa mitatuista pisteistä (Lanne, 1997) sekä vuosina 1999-2001 noin 800 km 2 alueella mitatusta GTK:n alueellisen painovoimakartoituksen toimintakäsikirjan (Elo, 2002) laatuvaatimukset täyttävästä aineistosta (4 pistettä/km 2, 3348 pistettä). Näiden aineistojen lisäksi alueella on n. 300 geodeettisen laitoksen painovoimahavaintoa (Kääriäinen & Mäkinen, 1997). Aineistojen sijoittuminen on esitetty liitteessä 1. 3. KIVIEN TIHEYKSISTÄ Tässä tutkimuksessa on käsitelty Koillismaan alueella 158 kairanreiästä ja 10848 kairasydännäytteestä tehtyjä petrofysiikan mittauksia. Näytteistä on mitattu tiheys, magnetoituma sekä suskeptibiliteetti. Kuvassa 3 aineistosta esitetty tiheyssuskeptibilitetti diagrammi kivilajeittain luokiteltuna. Alueen kairaukset on tehty pääasiassa malmikairauksina ja sen vuoksi keskittyneet suureksi osaksi läntisten intruusiolohkojen reunasarjoihin (Kuva 4.). Läntisten intruusioiden ja Näränkävaaran välisellä alueella on kairattu ainoastaan Kostonjärven alueella sekä Korpuajärven ja Takasen alueilla. Tämän vuoksi kairanrei istä tehdyt petrofysiikan mittaukset eivät anna tilastollisesti kattavaa kuvaa koko alueen kivien ominaisuuksista. Valtakunnallisen petrofysiikan tietokannan (Säävuori & Hänninen, 1997) havainnot antavat paremman kuvan arkeeisten pohjagneissien tiheyksistä. Aineistosta laskettu tiheyden mediaani gneisseille ja graniittigneisseille 2673 kg/m 3 (547 näytettä), mikä vastaa hyvin Bouguer anomalian laskennassa käytettyä Bouguer-laatan tiheyttä 2670 kg/m 3. Tiheyden mediaani tulokanava-alueella kaikista kivistä määritettynä on 2653 kg/m 3 (300 näytettä). Laboratoriomittausten lisäksi petrofysiikan mittauksia on tehty myös reikäluotauksina. Myös luodatut reiät sijoittuvat pääasiassa intruusiolohkojen reunasarjoihin. 60 reiästä on tehty yhteensä noin 270 000 tiheysmittausta. Luodatut reiät ovat osittain samoja, joista on tehty myös laboratoriomittauksia. Luodatut tulokset vastaavat laboratoriossa mitattuja, mutta tulosten hajonta on kivilajettain suurempi. Mittausmenetelmästä johtuen reiästä luodatut tiheysarvot ovat kallioperän rakoilun vaikutuksesta systemaattisesti myös hiukan pienempiä kuin laboratoriossa vastaavista reikäydinnäytteistä mitatut arvot. Petrofysiikan reikäluotauksia ei ole tässä raportissa käsitelty tarkemmin.

Q21/2003/1 6 1000000 TALC-CARBONATE ROCK LAMPROPHYRE 100000 PERIDOTITE MAGNETITE GABBRO MELAGABBRO Suskeptiivisuus [10e-6 SI] 10000 GRANITE LEUCOGABBRO MYLONITE DIABASE QUARTZ-FELDSPAR ROCKS GABBRO ALBITE-QUARTZ ROCK PYROXENITE GABBRONORITE GRANOPHYRE MAFIC VOLCANITE AMPHIBOLE-BIOTITE GNEISS METAVOLCANITE 1000 MICA GNEISS GRANITE GNEISS BIOTITE-AMPHIBOLE GNEISS BASEMENT GNEISS QUARTZ FELDSPAR GNEISS 100 2600 2800 3000 3200 Tiheys [kg/m3] Kuva 3. Tiheys-Suskeptibiliteetti diagrammi kivilajeittain luokiteltuna Koillismaan kairasydännäytteistä (keskiarvot). 158 reikää, 10848 näytettä, 77 kivilajia. Kivilajit poimittu kairausraporteista. Kuva 4. Kerrosintruusiot sekä alueen kairanreikien sijainti aeromagneettisella kartalla.

Q21/2003/1 7 4. TULKINTA 4.1 Pyhityksen lohko Pyhityksen lohko sijoitsee porttivaaran intrusion itäosassa Kostonjärven länsipuolella. Pyhityksen lohkon aiheuttaman painovoima-anomalian tulkintaa vaikeuttaa toisaalta itäpuolella ja mahdollisesti osittain Pyhityksen lohkon alla olevan syvän juonimuodostuman aiheuttama anomalia ja toisaalta pohjoispuolella olevan Kuusijärven-Lipeävaaran intruusion aiheuttama anomalia. Anomaliat sulautuvat osittain keskenään vaikeuttaen tulkintaa. Pinnassa olevan Pyhityksen lohkon aiheuttama anomalia voidaan kuitenkin erottaa tausta-anomaliasta. Pyhityksen lohkon reunasarjaan kairatuista 6 kairanreiästä havaituille kivilajeille mitatut tiheyksien mediaanit ja keskihajonnat on esitetty taulukossa 1. Taulukko 1. Pyhityksen intruusiolohkon kivien kairasydämistä mitattuja tiheyksiä. Kivilaji lkm Tiheys (mediaani) [kg/m 3 ] keskihajonta [kg/m 3 ] BASEMENT GNEISS 79 2761 66 GRANITE GNEISS 24 2769 80 ALBITE-QUARTZ ROCK 255 2774 79 GABBRO 211 2890 79 PERIDOTITE 64 2940 51 PYROXENITE 212 2959 68 Kuvassa 5 on esitetty gravimetrinen tulkinta pyhityksen kerrosintruusiolohkon ylitse polygonimallilla. Ympäristön kivien keskimääräiseksi tiheydeksi on oletettu 2700 km/m 3 ja intruusion tiheydeksi 2900 kg/m 3. Lohkon maanpintaleikkauksen leveys profiilin kohdalla on noin 1300 metriä. Tulkinnassa intruusion syvyysulottuvuudeksi on saatu 760 metriä, kaateeksi 24, kaateen suunnaksi 350 ja paksuudeksi kaadetta vastaan kohtisuorassa suunnassa n. 520 metriä. Tulkinnassa mallinnettu tiheysero on siis ollut 200 kg/m 3. Jos tiheyseroa kasvatetaan tulkittu intruusio ohenee ja kaade hiukan pienenee. Jos tiheyseroa pienennetään intruusion koko puolestaan kasvaa. Taulukossa 1 esitetyt tiheysarvot gneisseille (2761 kg/m 3 ) ja graniittigneisselle (2769 kg/m 3 ) ovat Koillismaan alueella vastaavista kivistä yleensä mitattuja arvoja suurempia (graniittigneissit 2680 kg/m 3 ). Tämä selittynee sillä että ko kairaukset on tehty intruusion reunasarjan malmikairauksina eivätkä ne yleensä ylety häiriintymättömiin (albiittiutumattomiin) pohjan kiviin. Välittömästi Pyhityksen intruusiolohkon kattokontaktissa pohjoispuolelle on kartoitettu emäksinen juoni, joka Alapietin (1982) laatimassa kartassa on merkitty albiittidiabaasiksi. Juonta voi seurata aeromagneetisella kartalla Pyhityksen pohjoispuolelta itään päin noin 20 km matkan Korpuajärvelle saakka. Juonesta on kairaustuloksia Kostonjärven länsipuolelta. Kairausraportissa juoni on kuvattu voimakkaasti tektonisoituneeksi, mitä tukee myös kairaydinnäytteistä mitatut vaihtelevat tiheysarvot (2650 2920 km/m 3 ). Juonen kaateeksi aeromagneettisista tuloksista on tulkittu 60-70 astetta pohjoiseen (Kuva 6). Juoni todennäköisesti leikkaa intruusion. Painovoimatulkinnassa samankaltaisia juonimaisia rakenteita on mallinnettu Pyhityksen lohkon kattokontaktin pohjoispuolelle (Kuva 5).

Q21/2003/1 8 Kuva 5. Gravimetrinen tulkinta maastoprofiililta Y=3559.900 Pyhityksen intruusiolohkon yli. Tiheysero tulkittujen kappaleiden ja ympäristön välillä 200 kg/m 3. Lisäksi topografia ja aeromagneettinen totaalianomalia. Kuva 6. Aeromagneettinen tulkinta profiililta Y = 3560.000 pyhityksen lohkon kattokontaktissa sijaitsevan emäksisen juonen ylitse. Profiili poimittu aeromagneettista rasteriaineistosta (50x50m), pisteväli 50 m.

Q21/2003/1 9 4.2 Tulokanava Läntisten intruusiolohkojen ja Näränkävaaran välissä olevaa juonimuodostumaa on mallinnettu sekä alueellisen painovoima-aineiston (APV) että muodostuman ylitse mitattujen profiilien avulla. Alueellinen painovoima-aineisto APV-aineisto on mitattu tiheydellä 4 pistettä/km 2 ja keskimääräinen näytepisteiden välimatka on ollut noin 500 m. Näyteenottoteoreeman mukainen datan horisontaalinen erotuskyky on 1000 m (eli pienin mahdollinen ns. Nyqvist taajuutta vastaava anomalia, joka voidaan mitatusta signaalista erottaa on leveydeltään 1000 m). Karkean nyrkkisäännön mukaan tasavälisessä näyteenotossa näytteenottovälin pitää olla pienempi tai yhtäsuuri kuin etäisyys oletetun anomalialähteen yläpintaan (Naidu & Mathew, 1998). Siten pienet anomalialähteet joiden yläpinnan syvyys on pienempi kuin 500 metriä, ja joilla on pieni syvyysulottuvuus eivät välttämättä erotu APV-tuloksissa jollei niillä ole riittävää horisontaalista kokoa. Liitteessä 2 on esitetty tulokanava-alueen länsipäähän sijoittuvasta APV-aineistosta laskettu bouguer anomalia sekä sen ali- ja ylipäästösuodatukset. Alipäästösuodatettu bouguer anomalia (Low Pass Filtered Bouguer Anomaly) kuvaa laaja-alaista tulokanavan aiheuttamaa regionaalianomaliaa. Ylipäästösuodatuksessa (High Pass Filtered Bouguer Anomaly) on käytetty katkaisuaallonpituuksia 10 km ja 5 km, jolloin tuloksissa tulevat esiin korkeataajuiset näitä aallonpituuksia lyhyemmät anomaliat. Katkaisuaallonpitudella 10 km ylipäästösuodatetussa aineistossa tulevat esille alueen länsireunan Pyhityksen, Kuusijärven, Porttivaaran ja Lipeävaaran intruusiot sekä vielä myös tulokanava. Katkaisuaallonpituudella 5 km aineistossa kuvastuvat alueen pintaosien anomalialähteet; kerrosintruusiot ja emäksisten juonien tihentymät. Liitteessä 3 on esitetty suodatetut aineistot yhdessä kerrosintruusiolohkojen ja alueen emäksisten juonien (Vuollo et al., 2000) kanssa. Kuvasta (High pass, cuttoff wavelenght 5000m) voidaan havaita emäksisten juonien tihentymien sijaintien sekä tulokanavan päällä että mittausalueen eteläreunalla sopivan hyvin yhteen ylipäästösuodatetun bouguer anomalian sijainnin kanssa. Läntisten intruusiolohkojen ja Näränkävaaran välissä olevan juonimuodostuman painovoima-anomaliaa on mallinnettu alueellisesta painovoima-aineistosta poimituilla 10 profiililla (Kuva 7). Tavoitteena oli mallintaa juonimuodostuman yläpinnan syvyyttä ja geometrista muotoa. Profiilien suunnaksi on valittu 27 pituudeksi 20 km, linjaväliksi 2 km ja pisteväliksi 500 metriä. Mallinnuksessa regionaalitaso profiileille määritettiin alueellisesti laajemmasta Koillismaan tutkimusprojektin, geologian tutkimuskeskuksen ja geodeettisen laitoksen yhteen kootusta aineistosta 2.asteen polynomina. Läntiset intruusiolohkot digitoitiin geologiselta kartalta ja kuvattiin vinojen prismojen avulla. Kaakkoon edelleen jatkuvaa juonimuodostuman anomaliaa kuvaamaan rakennettiin polygonimalli. Alkumalliksi inversiotulkintaa varten jokaiselle profiilille laadittiin yksinkertainen 2 km pitkä 8-kulmainen polygonimalli. Tiheydeksi asetettiin 2950 kg/m 3 ja taustaarvoksi 2670 kg/m 3, joten mallinnettu tiheysero on 280 kg/m 3. Tiheydet pidettiin inversiossa vakioina. Kappaleiden leveys ja paikka profiileilla asetettiin bouguer anomalian horisontaaliderivaatan avulla. Pystyjen kappaleiden syvyysulottuvuudeksi asetettiin 4500 metriä ja yläpinnan syvyydet sovitettiin manuaalisesti vastaamaan karkeasti maksimianomaliaa. Monivaiheisessa inversiossa mallinnettiin

Q21/2003/1 10 profiili kerrallaan ensin kapppaleiden yläpinnan syvyydet, sitten yläpinnan profiilin suuntainen koordinaatti ja z koordinaatti sekä lopuksi alapinnan vastaavat koordinaatit. Tulokset on esitetty kuvassa 8. Mallin sovitukset profiileilla eivät ole kovin hyviä, mutta tulokset antavat kuitenkin viitteitä anomaalisen massan syvyydestä. Juonimuodostuma vaikuttaa kallistuvan APV-mittausalueella hieman koilliseen. Profiileilla 1-3 juonen eteläpuolen yläpinnan syvyys vaihtelee välillä 1200-1700 metriä. Profiileilla 4-10 vastaavasti välillä 600-1100 metriä. Muodostuman leveys profiileilla 2-10 on noin 3500-5500. Kuva 7. Alueellinen painovoima-aineisto ja siitä poimitut 10 profiilia (line_01 - line_10). Juonimuodostuma ylitse tehdyissä profiilimittauksissa on havaittavissa nopeita bouguer anomalian gradientin muutoksia, joita ei voi kaikilta osin mallintaa syvän massan aiheuttamalla loivapiirteisellä vasteella. Tästä voi päätellä että syvällä olevan massan lisäksi on todennäköistä/mahdollista että myös lähempänä pintaa on ympäristöään tiheämpiä kappaleita, jotka voivat olla esim. syvän juonimuodostuman kappaleita tai alueella havaittavien emäksisten juonien/juoniparvien muodostamia tihentymiä/paksuuntumia. Myös APVaineistossa on juonimuodostuman eteläpuolella erotettavissa pinnallisempi anomalia, joka on muodon perusteella nimetty finger -anomaliaksi. Profiileilla 3 ja 4 anomalia on mallinnettu kahdella vinolla prismalla (2950 kg/m 3 ), joista toinen on pinnassa oleva 150 metriä paksu ja toinen 340 metriä paksu 150 metriä syvällä oleva kappale. Anomalia-alueella on havaintoja emäksisistä juonista, jotka voidaan erottaa hyvin myös aeromagneettiselta kartalta.

Q21/2003/1 11 Kuva 8. Koillismaan tulokanavan painovoimatulkinta polygonimalleilla. 10 alueellisesta painovoima-aineistosta poimittua profiilia; linjaväli 2000 m, pisteväli 500 m. Polygonien ja taustan tiheysero 280 kg/m 3. Profiilimittaukset Pyhityksen lohkon ja Näränkävaaran välillä juonimuodostumaa on tulkittu seitsemän painovoimaprofiilin avulla. Tuloksista on mallinnettu kaksi erilaista mallia, prismamalli ja polygonimalli. Molemmissa malleissa tulokanavan (3000 kg/m 3 ) ja ympäristön kivien (2670 kg/m 3 ) välinen tiheysero on 330 kg/m 3.

Q21/2003/1 12 Mallissa 1 tulokananava on rakennettu 6 kappaleella vinoja prismoja (Kuvat 9-11). Vaikka kaikille profiileille hyvin sopivan yhteisen regionaalitason määrittäminen oli hyvin vaikeaa, profiileille (feeder_2 feeder_7) määritettiin kuitenkin yhteinen regionaalitaso 4.n asteen pintana. Tulkintaparametreina olivat lähinnä anomalian lähteen yläpinnan syvyys, syvyysulottuvuus ja kappaleen paikka. Myös kaade on tulkittu. Kaateen suunta on pidetty vakiona, joko pohjoiseen tai etelään, jotta tulkitut kappaleet eivät menisi inversion missään vaiheessa päällekkäin. Mallissa yläpinan syvyys vaihtelee välillä 840 2300 m, syvyysulottuvyys 2500 5500 m ja leveys 2800 4200 m. Lähimpänä pintaa juonimuodostuma on profiililla feeder_3 840 metriä. Mallissa juonimuodostuma kaatuu läntisillä profiileilla hiukan pohjoiseen ja itäisillä etelään. Kuva 9. Pyhityksen ja Näränkävaaran välisen juonimuodostuman painovoimatulkinta prismamallilla. Katselukulma suoraan ylhäältä. Tulkittujen profiilien paikat merkitty kuvaan viivoilla. Kuva 10. Pyhityksen ja Näränkävaaran välisen juonimuodostuman painovoimatulkinta prismamallilla. Katselukulma etelästä, inklinaatio 25. Tulkittujen profiilien paikat merkitty kuvaan viivoilla.

Q21/2003/1 13 Kuva 11. Pyhityksen ja Näränkävaaran välisen juonimuodostuman painovoimatulkinta prismamallilla. Katselukulma idästä, inklinaatio 25. Tulkittujen profiilien paikat merkitty kuvaan viivoilla. Prismakappaleille saadut sovitukset eri profiileille eivät ole kovin hyviä (RMS-virhe ~ 6.0 10.1). Erityisesti tulkitun anomalian reuna-alueita on vaikea tulkita hyvin prismojen avulla. Mallissa 2 profiilit feeder_1 feeder_7 on kukin tulkittu erikseen polygonimallilla. Tulkinnassa jokaiselle profiilille on määritetty erikseen oma 1. asteen regionaalitaso. Tulkintaparametreina ovat olleet kaikki 4 leikkauskuvassa näkyvää polygonin kulmapistettä (syvyys Z, matka X) tiheyseron ollessa vakio 330 kg/m 3. Polygonimallilla mitatun anomalian liepeet voidaan mallintaa prismamalliin verrattuna paremmin. Sovituksen RMS-virhe profiileilla vaihtelee välillä 3.0 4.8. Mallissa juonimuodostuman syvyys vaihtelee keskimäärin välillä 500 1350 m. Profiililla feeder_6 syvyys on pienimmillään jopa noin 300 m. Prismamalliin verrattuna anomalian aiheuttama massa on huomattavasti ohuempi ja jakautunut huomattavasti leveämmälle. Yläpinnan leveys on noin 6.6 12 km ja maksimi syvyysulottuvuus noin 1050 2400 m. Tulkinnat profiileittain on esitetty liittessä 5.

Q21/2003/1 14 4.3 Näränkävaara Näränkävaaran kerrosintruusion alueelle kairatuista 15 kairanreiästä havaituille kivilajeille mitatuista tiheyksistä lasketut tiheyksien mediaanit ja keskihajonnat on esitetty taulukossa 2. Taulukko 2. Näränkävaaran intruusiolohkon kivien kairasydämistä mitattuja tiheyksiä (15 kairanreikää, 1670 näytettä). Kivilaji lkm Tiheys (mediaani) [kg/m 3 ] Keskihajonta [kg/m 3 ] GRANITE GNEISS, 139 2635 41 QUARTZ-FELDSPAR GNEISS PERIDOTITE (SERPENTINITE) 1068 2704 153 MICA GNEISS 48 2717 128 BIOTITE-HORNBLENDE GNEISS 76 2730 67 GABBRO 4 2813 99 PYROXENITE 64 2945 134 AMPHIBOLE-BIOTITE GNEISS 39 2974 126 DIABASE 156 3031 92 EPIDOTE-ROCK 40 3066 183 PYROXENITE/GABBRONORITE 36 3080 103 Huomattavaa on peridotiiteiksi kartoitettujen kivien matala tiheys verrattuna kirjallisuudessa esitettyihin 3100-3300 kg/m 3 tiheyksiin. Serpentiniittiutuneiden peridotiittien tiheys vaihtelee Näränkävaarassa välillä 2400-3130 kg/m 3. Mitatut pienimmät tiheydet vastaavat hyvin serpentiniiteille kirjallisuudessa esitettyjä arvoja 2400-2800 kg/m 3. Kokonaisuudessaan Näränkävaaran intruusion ylitse on mitattu 2 painovoimaprofiilia, Näränkä_1 ja Näränkä_2. 14.3 kilometriä pitkä profiili Näränkä_1 kulkee intruusion luoteisosan ylitse ja sijaitsee osittain intruusion luoteeseen kaatuvan pintaan puhkeamattoman osan päällä. 19.2 kilometriä pitkä Näränkä_2 sijaitsee noin 2.5 kilometriä profiilista Näränkä_1 kaakkoon alueellisen painovoimamaksimin kohdalla. Profiilien sijainti on esitetty kuvissa 10 ja 11. Alueella on mitattu myös muita lyhyempiä profiileja, mutta niitä ei tässä esitetä. Näränkävaaran intruusion painovoimatulkintaan vaikuttavat olennaisesti mm. seuraavat seikat; kivistä tehtyjen petrofysikaalisten mittausten perusteella kivien tiheysvaihtelu voi olla yksittäisilläkin kivilajeillakin suuri, esim. peridotiiteilla 2400-3130 kg/m 3 (serpentiiniytyminen!?). intruusion 3D-rakenne, intruusiossa on monenlaisia erisuuntaisia ja kokoisia rakenteita; magneettisella kartalla näkyvät lounas-koillinen suuntaiset siirrokset, intruusion sisällä olevat diabaasit intruusion luoteisosa sukeltaa pohjan gneissien alle suhteellisen loiva kerroksellisuus (15-25 )

Q21/2003/1 15 Kuva 12. Painovoimaprofiilit Näränkävaaran intruusion ylitse. Väripintana aeromagneettiselle totaalianomalialle laskettu analyyttinen signaali. Sama-arvokäyrät kuvaavat alueellista painovoima-anomaliaa. Kuva 13. Painovoimaprofiilit, analyyttinen signaali sekä aerosähkömagneetisesta aineistosta johdealueille laskettu reaali/imaginaari suhde kerrottuna reaalikomponentilla. Johteina erottuvat intruusion eteläreunan ja kaakkoisosan serpentiniitit ja mahdolliset muut johteet.

Q21/2003/1 16 Malli 1. Näränkävaara tulkittiin mallissa 1. yhdellä polygonilla. Pyrkimyksenä oli mallintaa intruusion keskimääräistä tiheyttä, syvyysulottuvuutta sekä massan asentoa. Inversiotulkinnan lähtömallina oli Elon (1992) tulkitsema 10 km syvä, noin 3,7 km leveä, hieman lounaasen päin kallistuva ja 370 kg/m 3 ympäristöään tiheämpi kappale. Mallinnuksen tuloksena saatiin kartiomainen kappale jonka tiheysero ympäristön suhteen on 427 kg/m 3 ja jonka alapinnan syvyys on välillä 2500-4500 m (Kuva 14). Kuva 14. Gravimetrinen tulkinta profiililta Näränkä 2. Intruusion ja ympäristön välinen tiheysero 427 kg/m 3. Kuvassa esitetty myös aeromagneettinen totaalianomalia, sille laskettu analyyttinen signaali ja GTK:n aerosähköisistä mittauksista laskettu reaali- ja imaginaarikomponentin suhde kerrottuna reaalikomponentilla. Kuvassa 14 tulkitun kappaleen eteläreunalla on johteena erotettavissa serpentiniittialue, johon kairatuista reiistä M452367R1, M452367R2 ja M452396R303 on serpentiniitin tiheydeksi mittauksista laskettu keskiarvo 2540 kg/m 3. Lisäksi profiilin eteläreunan leikkaa voimakkaasti magnetoitunut lounaskoillinen suunnassa sijaitsevaan siirrokseen liittyvä peridotiitti, jota ei tulkitulla profiililla voida erottaa. Tämän ns. peridotiitti 2:n tiheys on kairanreiistä M452367R3 ja M452367R4 keskiarvo 2720 kg/m 3. Malli 2 Kuvissa 15 ja 16 on esitetty profiililla Näränkä 2 kaksi toisiaan vastaavaa mallia, jotka pyrkivät karkeasti kuvaamaan intruusion stratigrafista kerrosjärjestystä (Alapieti, 1982). Intruusion loiva kerroksellisuus vaikeuttaa tulkintaa ja mahdollisia

Q21/2003/1 17 mittaukset teoriassa toteuttavia malleja on helppo rakentaa useita erilaisia. Esitetyt mallit pohjautuvat intruusion maanpintaleikkaukseen ja petrofysiikan tiheysmäärityksiin. Pyrokseniittien tiheys kartoitusnäytteistä 3160 kg/m 3 (12 näytettä) ja gabrojen tiheys 2900 kg/m 3 (31 näytettä). Kuva 15. Gravimetrinen tulkinta profiililta Näränkä 2. Kuva 16. Gravimetrinen tulkinta profiililta Näränkä 2. Kuvissa 15 ja 16 esitetyt mallit vastaavat muutoin toisiaan, paitsi kuvan 16 malli toteuttaa hieman paremmin profiilin liepeet leveämpien ja lähempänä pintaa olevien massojen ansiosta.

Q21/2003/1 18 5. YHTEENVETO JA JOHTOPÄÄTÖKSET Pyhityksen kerrosintruusiolohko on mallinnettu noin 520 metriä paksuksi muodostumaksi, jolla on syvyysulottuvuutta noin 760 metriä. Lohko kaatuu loivasti 24 kaatella pohjoiseen. Lohkon maanpintaleikkauksen leveys tulkitulla profiililla on noin 1300 metriä. Ympäristön ja intruusion välisenä tiheyserona mallinnuksessa on käytetty 200 kg/m 3. Pyhityksen ja Näränkävaaran välistä juonimuodostumaa on mallinnettu sekä alueellisesta painovoima-aineistosta (APV) sekä profiilimittauksista. APVaineistosta juonimuodotuman läntiselle osalle on saatu polygonimallilla yläpinnan syvyydeksi noin 600 1700 käytettäessä tiheyseroa 280 kg/m 3. Juonimuodostuman ylitse tehdyt profiilimittaukset on tulkittu sekä vinoilla prismoilla että polygoneilla käyttäen tiheyseroa 330 kg/m 3. Prismamallissa juonimuodostuman yläpinnan syvyys on tulkittu 840 1500 metriin, leveys 2800 4200 metriin ja syvyysulottuvuudeksi on saatu 2500-5500 metriä. Polygonimallissa juonimuodostuman syvyys vaihtelee keskimäärin välillä 500 1350 m. Profiililla feeder_6 syvyys on pienimmillään jopa noin 300 m. Polygonimallissa anomalian aiheuttava massa on huomattavasti ohuempi ja jakautunut huomattavasti leveämmälle kuin prismamallissa. Yläpinnan leveys on noin 6.6 12 km ja maksimi syvyysulottuvuus noin 1050 2400 m. Prismamalliin verrattuna anomalian liepeet on voitu mallintaa polygonimallilla paremmin. Pintaan puhkeavalle Näränkävaaran intruusiolle on esitty kaksi hieman erilaista painovoimatulkintaa polygonimalleilla. Mallissa 1 tiheyseroksi on inversiossa saatu 427 kg/m 3 ja alapinnan syvyydeksi 2500 4500 m. Mallissa 2 pyrittiin karkeasti kuvaamaan intruusion stratigrafista kerrosjärjestystä intruusion geologista maanpintaleikkausta ja petrofysiikan tiheysmäärityksiä hyödyntäen. Aikaisempiin esitettyihin painovoimatulkintoihin verrattuna juonimuodostuman yläpinta on mallinnettu hieman pintaa lähemmäksi. Profiilimittausten polygonimalleilla juonimuodostuma on saatu syvyysulottuvuudeltaan pienemmäksi ja huomattavasti leveämmäksi kuin aikaisemmin. Vaikka malleja rakennettaessa on pyritty sitomaan ne tunnettuihin geologisiin rakenteisiin ja alueen kivistä tehtyihin petrofysiikan tiheysmäärityksiin, eivät esitetyt tulkinnat ole yksikäsitteisiä, vaan edelleen voidaan esittää useita toisistaan poikkeavia mittaustulokset toteuttavia malleja. Vuonna 2003 jatkuvat alueelliset painovoimamittaukset tulevat jatkossa edelleen tarkentamaan kuvaa alueen kivien tiheysjakaumasta. Valtakivilajina tulokanavamuodostuman alueella on arkeeinen pohjagneissi. Syvyyksissä oleva juonimuodostuma näkyy kuitenkin alueen geologiassa eli ympäristöstä poiketen esiintyy albiittikiviä, todennäköisesti kerrosintruusion ikäisiä emäksisiä juonia, paksu albiittidiabaasi sekä erikoinen pseudokonglomeraatti, jota on tavattu vain tulokanavan päältä. Alueen malmimahdollisuuksien arvioinnissa päädyttiin kullan mahdolliseen mineralisoitumiseen voimakkaan alkalimetasomatoosin ja syvän ruhjesysteemin vuoksi.

Q21/2003/1 19 6. LÄHTEET Alapieti, T., 1982. The Koillismaa layered igneous complex, Finland : its structure, mineralogy and geochemistry, with emphasis on the distribution of chromium. Geological Survey of Finland. Bulletin 319. 116 p. + 1 app. map. Elo, S. 1992. Geophysical indications of deep fractures in the Näränkävaara-Syöte and Kandalaksha-Puolanka zones. In: Silvennoinen, A. (ed.) Deep fractures in the Paanajärvi-Kuusamo-Kuolajärvi area : proceedings of a Finnish-Soviet symposium in Finland on September 18-21, 1989. Geological Survey of Finland. Special Paper 13, 43-50. Elo, S., 2002. Alueellisen painovoimakartoituksen toimintakäsikirja. Standard operating procedures. Versio 3.0 / 18.01.2002. Geologian tutkimuskeskus. Laatujärjestelmä. SFS EN ISO 9001. Hugg, R., Isohanni, M., Korhonen, H. & Saviaro, K., 1974. A high velocity zone in the Porttivaara layered intrusion. Nordia (2). Pohjois-Suomen maantieteilijäin seura. 1-22. Iljina, M. J., Karinen, T. T. & Räsänen, J. E., 2001. The Koillismaa Layered Igneous Complex : general geology, structural development and related sulphide and platinum-group element mineralization. In: Piestrzynski, A. [et al.] (eds.) Mineral deposits at the beginning of the 21st century: proceedings of the joint Sixth Biennial SGA-SEG Meeting, Kraków, Poland, 26-29 August 2001. Lisse: A. A. Balkema, 649-652. Karinen, T., 1998. Posion Kuusijärven alueen stratigrafia ja rakennegeologia. Pro gradu -tutkielma. Oulun yliopisto, geotieteiden laitos. 111 s. + 8 liitettä. Karinen, T. & Salmirinne, H., 2001. Koillismaan kerrosintruusiokompleksin läntisen osan geologinen evoluutiomalli. Geologian tutkimuskeskus. Arkistoraportti M19/3543/2001/2. 19 s. + 7 liitettä. Kääriäinen, J. & Mäkinen, J., 1997. The 1979-1996 gravity survey and results of the gravity survey of Finland 1945-1996. Publications of the Finnish Geodetic Institute. N:o 125. 24 p. + 1 app. map. Lanne, Erkki 1997. Koillismaaprojektin (1971-76) painovoimahavaintojen uusintakäsittely. 5 s. Geologian tutkimuskeskus, arkistoraportti, Q19/353/97/1/21. Naidu, P. S. & Mathew M. P., 1998. Analysis of Gephysical Potential Fields. A digital Signal Prosessing Approach. Elsevier, 298 pp. Piirainen, T., Hugg, R., Aario, R., Forsström, L., Ruotsalainen, A. & Koivumaa, S., 1978. Koillismaan malmikriittisten alueiden tutkimusprojektin loppuraportti 1976. Summary: The report of the Koillismaa research project. Tutkimusraportti - Report of Investigation, 18.

Q21/2003/1 20 Ruotsalainen, A., 1977. Koillismaan intruusioiden rakenteen geofysikaalisesta tulkinnasta. Pro gradu -tutkielma. Oulun yliopisto, geofysiikan laitos. 64 s. Saviaro, K., 1976. Geofysikaalisia tutkimuksia Koillismaan gabrointruusioiden alueella. Lisensiaatintutkimus. Oulun yliopisto, geofysiikan laitos.72 s. Säävuori, H. & Hänninen R., 1997. Finnish petrophysical database. In: Korhonen, J. V. (ed.) Petrophysics in potential field interpretation: First Workshop for the Finnish Geophysical Crustal Model Program, 15-16 August 1997, Espoo, Finland: abstracts. Espoo: Geological Survey of Finland, 53. Vuollo, J., Salmirinne, H., Pesonen, L. J., Stepanov, V., Fedotov, G., Frank- Kamenetsky, D., 2000. The Eastern Fennoscandian Mafic Dyke Swarms GISdatabase. In: Pesonen, L. J., Korja, A. & Hjelt, S.-E. (eds.) Lithosphere 2000 : a symposium on the structure, composition and evolution of the lithosphere in Finland, Espoo, Otaniemi, October 4-5, 2000 : programme and extended abstracts. Institute of Seismology. University of Helsinki. Report S-41, 173-175.

S S S S S S SS S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S SS S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S SS S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S SSS S S S S S SS S S S S S SS S SS S S S S S S S S S S S S S S S S S S S SS S S S S S S S S S S S S S S S S S SS S S S S S S SS S S S S S S S S S S S S S S S SS S S S S S S S S SS S S S S S S S S S S SS S S S SS S S S SS SS S S S S S S S S S S S S S SS SS S S S SSS S S S S S SS S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S SSS SS S SS S S S SS S S S S S S S S S S S S S S S S S S S SS S S S S S S S S S S S S S S S S SS S S S S S S S S SS S S SS S S S S S S SS S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S SS S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S SS S S S S S S SS S S S S S S S S S S SS S S S S S S SS S S S S S S S S S SSSS S S SS S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S SSS S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S SS S S S SS S S S S S S S S S S S SS S S S S S S S S S S S S S S SS S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S SS S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S SS S S SS S S S S S S S S S SS S S S S S S S S S S S S SSS S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S SS S S S S S S S SSS S S S S S S S S S S S SS S S S S S S S S S S S S S S S S S S SS SS S S S S S S SS SS S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S SSSS SSS S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S SSS S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S SS S S S S S S S S S S S S S S S S S S S SSS S SSS S S S S S S S S S SSSSSS S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S SS S S SS S S S S S S S S S SS S S S S S S SS S S S S S S S S S S S S S S S S SSSS S S S S S S SSS S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S SS S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S SS S S S S S S S S S S S S S S S S S S S SSS S SS S S S SSSSSS S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S SS S SS S SSSSSS S S S S SS SSS SS S S S S S S S S SS SS S S S S SSS S SSSSS SS S SS SS S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S SS S S S S S S S S S SSS S SSS S SS S S S S S S S S S S S S S S S SS S S S SS S S S S S S S S S S SS S S S S S S S S S S S S S S S S S S SS S S S SSS S S S S S S S S S S S S S SSSSS S SSS S S S S S SS S S S S S S S S S S S S S S S S S S SS S SS S S SSSS S S S SSS S SS S S SS S S S S SS S S S S S S S S S S S S S S S S S SS S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S SSS SS S S S S S SS SSS SS S SS S SS S S SSS S S S S SS SS SS S S S SS SS SSS SSSS SS SS SSSSS S SS S SS S S S S S S SS S SS S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S SS S SS S S S S S S S S S S S S SS SSSS S S SS S S S S S SS S S S S SS S S S S S SS S S S S SS S S S S SSS S SSSS S SS SSS S S S SS S S SS S S S S S S S S SSS S S S S S SSS S SSSS SS S S S SS S SS SSSS S S SSS S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S SSS SS S S S SSS SS S S S S S SS S S S SSSS S S SS SSS S S SS SS S S S SS S S SSS SS SSSS S SSSS S S S S SS SSS S SSSS S S SSS SS S S S S S S S SSSS S SS S SS S S SSS S S SS S S S S S SSSSSSS S S SS S S S SSSS S SSSSS S S SSSS S S SSSSS S S SSS S SS S SSS S SSSS S SSSS S SSS S SSS S SSS S S SSS S SS S SSSSSSS S SS S S SS SSSS SSS SSSS S S S S S SS SS S S S S SSSSS SSSSSSS S S S SS SS S SSSS S SS S SS SSSS S SS SS S S S SSS S S SSSSS S S S S SSSSS S SSS S SS S SS S SSSS S SSS S S S SS S SSS S S S SSS SS SSSS S SSSSS S S SS SSSS SSSS S S S SS S SS S SS SS S SS S S S S S SSSS SS S S S S SSS S S S S SS SSS S S S SSSSSSSSSSSSSSSS S SSS S SSS S SSS S SSS S S S SSS S SS S SSSSSSSSSSSSSS S SSS S SSS S SSS S SSSSSSSSS S S S S S S S S S SSSS S Geodeettisen laitokset mittauspisteet S Koillismaaprojektin mittaamat pisteet 1971-1976 Profiilimittaukset 1971-2000 Alueellinen painovoima 1999-2001 4 pistettä/km2 Liite 1. 3530000 3530000 3540000 3540000 3550000 3550000 3560000 3560000 3570000 3570000 3580000 3580000 3590000 3590000 3600000 3600000 3610000 3610000 3620000 3620000 7280000 7280000 7290000 7290000 7300000 7300000 7310000 7310000 7320000 7320000 10 0 10 Km Koillismaan painovoima-aineistot

3550000 3560000 3570000 3580000 Koillismaa area Butterworth filter Low pass Filtered Bouguer Anomaly Map Cutoff wavelenght = 5000 m [mgal] Liite 2. Koillismaa area Regional gravity maps Bouguer anomaly Low pass and High pass filtered bouguer anomaly 3550000 3560000 3570000 3580000 Koillismaa area Bouguer Anomaly Map [mgal] Koillismaa area Color Shaded Bouguer Anomaly Map 5 0 5 Km 7290000 7300000 7310000 5 0 5 Km 5 0 5 Km Koillismaa area High pass Filtered Bouguer Anomaly Map Butterworth filter Cutoff wavelenght = 10000 m [mgal] Koillismaa area High pass Filtered Bouguer Anomaly Map Butterworth filter Cutoff wavelenght = 5000 m [mgal] 7290000 7300000 7310000 5 0 5 Km 5 0 5 Km

3550000 3560000 3570000 3580000 Koillismaa area Butterworth filter Low pass Filtered Bouguer Anomaly Map Cutoff wavelenght = 5000 m [mgal] Liite 3. Koillismaa area Regional gravity maps Bouguer anomaly Low pass and High pass filtered bouguer anomaly 3550000 3560000 3570000 3580000 Koillismaa area Bouguer Anomaly Map [mgal] Koillismaa area Color Shaded Bouguer Anomaly Map 5 0 5 Km 7290000 7300000 7310000 GEOLOGY Layered intrusions Mafic dykes Koillismaa area High pass Filtered Bouguer Anomaly Map 5 0 5 Km 5 0 5 Km Butterworth filter Cutoff wavelenght = 10000 m [mgal] Koillismaa area High pass Filtered Bouguer Anomaly Map Butterworth filter Cutoff wavelenght = 5000 m [mgal] 7290000 7300000 7310000 5 0 5 Km 5 0 5 Km

Tulkitut painovoimaprofiilit välillä Pyhitys Näränkävaara (10 profiilia) Company Name: Geol. Survey of Finland Comment: ModelVision Pro 4 -report / H. Salmirinne 11.12.2002 Liite 4 1/3 -------------------------------------------------------------------------------- Project statistics: Xmin Ymin Xmax Ymax Total distance 3559890.0 7260740.0 3623763.0 7312974.0 213694.7 -------------------------------------------------------------------------------- Lines statistics: Name Azim Length Spacing Start_X End_X Start_Y End_Y Pyhitys 0.0 8000 21.16 3559890 3559948 7296000 7304000 Feeder_1 9.25 14316 20.31* 3562370 3564670 7297930 7312060 Feeder_2 15.10 29337 19.80* 3566185 3573828 7284650 7312974 Feeder_4 359.99 47156 34.72* 3584977 3585015 7260740 7307896 Feeder_3 26.61 20385 25.10* 3575536 3584668 7287104 7305329 Feeder_5 1.25 20137 23.42* 3589251 3589691 7282695 7302827 Feeder_6 0.7 22136 24.46* 3594697 3594949 7282063 7304198 Feeder_7 0.0 18708 103.36 3605000 3605000 7285295 7304003 Näränkä_1 38.80 19191 21.02* 3611738 3623763 7280931 7295888 Näränkä_2 31.86 14328 39.58 3612553 3620115 7285125 7297295 -------------------------------------------------------------------------------- Channels statistics for Project: Name Points Min Max Average DIST 7966 0.0 47156.000 EAST 7966 3559890.000 3623763.000 NRTH 7966 7260740.000 7312974.000 GRAV 7966-26.400 20.390-14.410 ELEV 7966 211.000 387.040 266.146 AEROMAG 7966-1911.000 7239.000 1.016 ------------------------------------------------------------------ Channels statistics for line Pyhitys: Name Points Min Max Average DIST 379 0.0 8000.000 EAST 379 3559890.000 3559948.000 NRTH 379 7296000.000 7304000.000 GRAV 379-20.760-11.620-15.968 ELEV 379 236.970 387.040 297.827 AEROMAG 379-304.000 298.000-209.317 ------------------------------------------------------------------ Channels statistics for line Feeder_1: Name Points Min Max Average DIST 706 0.0 14316.000 EAST 706 3562370.000 3564670.000 NRTH 706 7297930.000 7312060.000 GRAV 706-25.730-7.900-15.228 ELEV 706 231.400 313.470 250.828 AEROMAG 706-572.000 426.000-201.932 ------------------------------------------------------------------ Channels statistics for line Feeder_2: Name Points Min Max Average DIST 1483 0.0 29337.000 EAST 1483 3566185.000 3573828.000 NRTH 1483 7284650.000 7312974.000 GRAV 1483-25.120-5.820-17.676 ELEV 1483 211.000 361.700 255.705 AEROMAG 1483-361.000 645.000-114.752 ------------------------------------------------------------------

Channels statistics for line Feeder_3: Name Points Min Max Average DIST 813 0.0 20385.000 EAST 813 3575536.000 3584668.000 NRTH 813 7287104.000 7305329.000 GRAV 813-23.260-1.400-15.750 ELEV 813 244.500 341.000 290.662 AEROMAG 813-320.000 874.000 2.300 ------------------------------------------------------------------ Channels statistics for line Feeder_4: Name Points Min Max Average DIST 1359 0.0 47156.000 EAST 1359 3584977.000 3585015.000 NRTH 1359 7260740.000 7307896.000 GRAV 1359-22.650-2.260-14.487 ELEV 1359 224.100 296.300 260.123 AEROMAG 1359-359.000 628.000-54.853 ------------------------------------------------------------------ Channels statistics for line Feeder_5: Name Points Min Max Average DIST 861 1.000 20138.000 EAST 861 3589251.000 3589691.000 NRTH 861 7282695.000 7302827.000 GRAV 861-23.750-2.480-14.715 ELEV 861 236.300 320.400 266.615 AEROMAG 861-306.000 820.000 21.475 ------------------------------------------------------------------ Channels statistics for line Feeder_6: Name Points Min Max Average DIST 906 0.0 22136.000 EAST 906 3594697.000 3594949.000 NRTH 906 7282063.000 7304198.000 GRAV 906-25.340-4.810-17.060 ELEV 906 242.300 314.800 271.161 AEROMAG 906-222.000 654.000 7.592 ------------------------------------------------------------------ Channels statistics for line Feeder_7: Name Points Min Max Average DIST 182 0.0 18708.000 EAST 182 3605000.000 3605000.000 NRTH 182 7285295.000 7304003.000 GRAV 182-26.400-8.540-17.458 ELEV 182 237.000 296.000 254.984 MAG 182-200.000 396.000 9.577 ------------------------------------------------------------------ Channels statistics for line Näränkä_1: Name Points Min Max Average DIST 363 0.0 14328.000 EAST 363 3612553.000 3620115.000 NRTH 363 7285125.000 7297295.000 GRAV 363-18.890 20.390-3.208 ELEV 363 248.600 307.400 273.759 AEROMAG 363-1016.000 2947.000 106.253 Channels statistics for line Näränkä_2: Name Points Min Max Average DIST 914 0.0 19191.000 EAST 914 3611738.000 3623763.000 NRTH 914 7280931.000 7295888.000 GRAV 914-22.220 20.120-7.458 ELEV 914 238.000 318.600 262.722 AEROMAG 914-1911.000 7239.000 445.468 Liite 4 2/3