Loviisan Hästholmenin vuoden 1997 geofysikaalisten lentomittausten tulkinta sekä täydentävä kivilaji- ja rakennemallinnus

Työraportti 98-24 Loviisan Hästholmenin vuoden 1997 geofysikaalisten lentomittausten tulkinta sekä täydentävä kivilaji- ja rakennemallinnus Markku Paananen Seppo Paulamäki Maaliskuu 1998 POSIVA OY Mikonkatu 15 A, FIN-1 HELSINKI, FINLAND Tel. +358-9-228 3 Fax +358-9-228 3719

TEKIJÄORGANISAATIO:. Geologian tutkimuskeskus PL 96, 2151 ESPOO TILAAJA: Posiva Oy Mikonkatu 15 A 1 HELSINKI TILAUSNUMERO: 9819/97/HH TILAAJAN YHDYSHENKILÖT: FM Eero Heikkinen Fintact Oy FT Pekka Anttila IVO Power Engineering TYÖRAPORTTI 98-24 LOVIISAN HÄSTHOLMENIN VUODEN 1997 GEOFYSIKAALISTEN LENTOMIT TAUSTEN TULKINTA SEKÄ TÄYDENTÄ VÄ KIVILAJI- JA RAKENNEMALLINNUS TEKIJÄT: täqpjl Markku Paananen TkL, tutkija Seppo Pau amäki FM, tutkija TARKASTAJA: ;e- d---a- Paavo Vuorela FL, toimialapäällikkö

Työ raportti 98-24 Loviisan Hästholmenin vuoden 1997 geofysikaalisten lentomittausten tulkinta sekä täydentävä kivilaji- ja rakennemallinnus Markku Paananen Seppo Paulamäki Geologian tutkimuskeskus Ydinjätteiden sijoitustutkimukset Maaliskuu 1998 Pesivan työraporteissa käsitellään käynnissä olevaa tai keskeneräistä työtä. Esitetyt tulokset ovat alustavia. Raportissa esitetyt johtopäätökset ja näkökannat ovat kirjoittajien omia, eivätkä välttämättä vastaa Posiva Oy:n kantaa.

2 Paananen, M. & Paulamäki, S., 1998. Loviisan Hästholmenin vuoden 1997 geofysikaalisten lentomittausten tulkinta sekä täydentävä kivilaji- ja rakennemallinnus. Posiva Oy, Työraportti 98-24, 73 s. TIIVISTELMÄ Tämä raportti sisältää Hästholmenin alueen aerogeofysikaalisten mittausten tulkinnan sekä kallion kivilajien ja rikkonaisuusvyöhykkeiden täydentävän tulkinnan. Tulkittava aerogeofysikaalinen aineisto sisälsi magneettiset mittaukset (totaalikenttä ja vertikaaliderivaatta), sähkömagneettiset mittaukset (dipolilähde taajuuksilla 3125 ja 14368 Hz) sekä radiometriset mittaukset (totaalisäteily, K, U, Th). Geofysikaalisen tulkinnan päätavoite oli selvittää mm. eri rapakivifaasien esiintymistä, ja tulkinta toimi osaltaan pohjana laadittavalle kalliomallille. Kivilaji- ja rikkonaisuusvyöhykkeiden mallinnustyö perustuu vuonna 1995 laadittuun kalliomalliin ja senjälkeisiin uusiin havaintoihin, jotka käsittivät aerogeofysiikan tulosten ohella sydännäytteet neljästä uudesta kairanreiästä (KR1 - KR4), VSP-, HSP ja dipmetertulosten, maatutkaluotausten sekä sähkömagneettisten luotausten tulkinnan. Hästholmenin alue koostuu rapakivigraniiteista, jotka jaettiin kalliomallissa kolmeen ryhmään: 1) viborgiitit ja pyterliitit, 2) porfyyriset rapakivet ja 3) tasarakeiset ja vaaleat, heikosti porfyyriset rapakivet. Viborgiitit ja pyterliitit ovat porfyyrisiä rapakivigraniitteja, joiden kalimaasälpähajarakeet esiintyvät pyöreähköinä ovoideina. Nämä rapakiven päätyypit erotetaan plagioklaasivaipallistenja -vaipattomien ovoidien keskinäisen suhteen perusteella. Porfyyristen rapakivien hajarakeet ovat kooltaan 1-2 cm ja koostumukseltaan joko kvartsia tai maasälpiä. Tasarakeiset, hieno-keskirakeiset rapakivet vastaavat mineraalikoostumukseltaan tyypillisiä graniitteja. Vaaleat, heikosti porfyyriset rapakivet sisältävät mafisia mineraaleja alle 5% ja niissä on joitakin maasälpähajarakeita. Kairanreikien kattamalla alueella tasarakeiset ja heikosti porfyyriset rapakivet muodostavat noin 5 m paksun muodostuman, jonka kaateeksi mallinnettiin n. 2 pohjoiskoilliseen. Tasarakeinen rapakivi on keskimäärin heikommin magnetoitunut kuin pyterliitit ja viborgiitit, joten magneettisten mittausten tulkinnalla voitiin saada uutta tietoa sen esiintymisestä. Vuoden 1995 VLJ-luolan havaintoihin perustuva kalliomalli sisälsi 17 rako- ja rikkonaisuusvyöhykkettä, joista rakenteet 1-8 ja 17 ovat suoria havaintoja. Merkittävimmät ovat 5-2 m syvyydessä sijaitsevat, loivasti (1-2 ) koilliseen kaatuvat rakenteet R1 ja R3. Rakenne R1 on havaittu myös kaikissa uusissa kairanrei'issä. Rakenne R3 on havaittu rei'issä KR2, KR3 ja KR4, mutta ei reiässä KR1. Uusien kairanreikien ja tutkimusten perusteella mallia on täydennetty kahdeksalla uudella rakenteella, joista viisi on varmennettu suorin havainnoin rei'istä KR1 - KR4. Huomattavimmat uudet rikkonaisuusvyöhykkeet ovat rakenteet R18 ja R19. Rakenne R18 on loivasti (2 ) pohjoiskoilliseen-koilliseen kaatuva rakenne, joka käsittää reiässä KR2 välillä 424-478 mja reiässä KR3 välillä 38-356m olevat rikkonaisuusvyöhykkeet. Rakenne R19 esiintyy reiässä KR1 välillä 885-95 mja reiässä KR2 välillä 844-885 m, ja kaatuu loivasti (1-2 ) lounaaseen. Avainsanat: prekambrinen, rapakivi, aeromagneettiset matalalentomittaukset, rikkonaisuusvyöhykkeet, kalliomalli, loppusijoitus

3 Paananen, M. & Paulamäki, S., 1998. Interpretation of aerogeophysical measurements of the Hästholmen area, with supplementary characterization of bedrock structures. Posiva Oy, Working Report 98-24, 73 p. ABSTRACT This report describes interpretations of aerogeophysical survey and supplementary structural model ofthe Hästholmen study site. The aerogeophysical data included magnetic measurements (total field and vertical derivative), electromagnetic measurements (dipole source with frequencies 3125 and 14368 Hz) and radiometric measurements (total intensity, K, U, Th). The main focus of interest in geophysical interpretation was to examine the occurrence of different rapakivi phases, and it also served as a basis for the compilation of the bedrock model. The modelling work of fracture zones and lithology is based on preliminary bedrock model from 1995 and subsequent geological and geophysical observations, including aerogeophysical results, core samples of four new boreholes (KR1-KR4) and interpretations ofvsp- and, HSP- surveys, dipmeter survey, ground-penetrading radar and electromagnetic soundings. The bedrock of the Hästholmen site consists of anorogenic rapakivi granites, which can be devided into three groups: 1) wiborgites and pyterlites, 2) porphyritic rapakivi granites, and 3) even grained and leucocratic, weakly porphyritic rapakivi granites. Wiborgites and pyterlites are porphyritic rapakivi granites with roundish K-feldspar phenocrysts or ovoids, which in the case of wiborgites are mantled by plagioclase. Porphyritic rapakivi granites contain K-feldspar or quartz phenocrysts 1-2 cm in diameter. Leucocratic, weekly porphyritic rapakivi granites contain a few feldspar phenocrysts and the amount of mafic minerals is less than 5%. Within an area covered by boreholes, even grained and weakly porhphyritic rapakivi granites form a lithological unit with a thickness of c. 5 m. The dip of this formation is modelled to be c. 2 to the NNE. Even grained rapakivis are typical granites in their mineral composition. Because their average magnetization is weaker compared to viborgites and pyterlites, magnetic interpretations, combined with borehole and outcrop observations, revealed new information of their occurrence. The bedrock model from 1995, based on observations in VLJ-cave, included 17 fracture zones, from which structures 1-8 and 19 are directly observed. The most significant features are gently (1-2 ) NE dipping structures R1 and R3, located at the depth of 5-2m. Structure R1 is also intersected by all new boreholes, and structure R3 is observed within holes KR2, KR3 and KR4, but not in KRl. On the basis of new boreholes and investigations, the model has been supplemented by 8 new structures, from which five are verified by direct observations. The most important new subhorizontal fracture zones are R18 and R19. Structure R18 dips gently (2 ) to NNE- NE, and is located in boreholes KR2 and KR3 at 424-478 m and 38-364m. Structure R19 is located in borehole KR1 at 885-951 m and in borehole KR2 at 844-885 m, and it dips gently (19-2 ) to SW. Keywords: Precambrian, rapakivi, granite, aeromagnetic survey, fracture zones, bedrock model, final disposal, Finland

4 SISÄLLYSLUETTELO TIIVISTELMÄ ABSTRACT 1 JOHDANTO... 5 2 GEOFYSIKAALISTEN MATALALENTOMITTAUSTEN TULKINTA... 8 2.1 Tutkimusalueen kivien petrafysikaaliset ominaisuudet........ 1 2.1.1 Magneettiset ominaisuudet................... 1 2.1.2 Sähköiset ominaisuudet...................... 13 2.1.3 Radiometriset ominaisuudet... 14 2.2 Rapakivimassiivin rakenne............................. 14 2.3 Magneettisten mittausten tulkinta... 16 2.3.1 Tummat pyterliitit... 18 2.3.2 Länsikontakti... 19 2.3.3 Rapakivimassiivin syvyys... 2 2.3.4 Tasarakeinen rapakivi... 22 2.3.5 Magneettiset lineamentit... 23 2.3.6 Anomalialähteiden syvyystulkinta kentän jatkamisen avulla... 23 2.4 Sähkömagneettisten mittausten tulkinta... 24 2.5 Radiometristen mittausten tulkinta... 25 3 KALLION RAKENNEMALLI... 26 3.1 Tutkimusaineisto... 26 3.2 Kivilajit... 26 3.2.1 Viborgiitit ja pyterliitit... 26 3.2.2 Porfyyrinen rapakivi... 27 3.2.3 Tasarakeinen rapakivi ja vaalea, heikosti porfyyrinen rapakivi... 27 3.3 Rikkonaisuusvyöhykkeet... 3 3.3.1 Aiemmin tulkittujen rakenteiden tarkastelu... 32 3.4 Leikkauskuvat... 42 4 YHTEENVETO... 4 7 LÄHDEVIITTEET... 49 LIITTEET... 52

5 1 JOHDANTO Teollisuuden Voima Oy ja Imatran Voima Oy varautuvat käytetyn ydinpolttoaineen loppusijoittamiseen Suomen kallioperään. Loppusijoituspaikka valitaan vaiheittain etenevän tutkimusohjelman perusteella. Vuosina 1983-1985 selvitettiin koko Suomen kallioperää ja paikallistettiin mahdollisisia tutkimusalueita. Vuosina 1987-1992 alustavia sijoituspaikkatutkimuksia tehtiin viidellä alueella Kuhmon Romuvaarassa, Hyrynsalmen Veitsivaarassa, Sievin Syyryssä, Äänekosken Kivetyssä ja Eurajoen Olkiluodossa. Alustavien sijoituspaikkatutkimusten perusteella jatkotutkimuksiin vuosiksi 1993-2 valittiin Romuvaara, Kivetty ja Olkiluoto. Vuonna 1996 tehdyn esiselvityksen (Kuivamäki et al. 1997) jälkeen Loviisan Hästholmen otetiin neljäntenä alueena mukaan yksityiskohtaisiin sijoituspaikkatutkimuksiin. Tutkimusalueen sijainti on esitetty kuvassa 1. Tämä raportti käsittää alueella suoritettujen geofysikaalisten lentomittausten tulkinnan sekä kivilaji- ja rakennemallin päivityksen. Tulkittava aerogeofysikaalinen aineisto sisälsi magneettiset mittaukset (totaalikenttä ja vertikaaliderivaatta), sähkömagneettiset mittaukset ( dipolilähde taajuuksilla 3125 ja 14368 Hz) sekä radiometriset mittaukset (totaalisäteily, K, U, Th). Geofysikaalisen tulkinnan päätavoite oli selvittää mm. eri rapakivifaasien esiintymistä, ja tulkinta toimi osaltaan pohjana laadittavalle kalliomallille. Hästhomenin alueen kivilajeista ja rakenteista on jo aikaisemmin saatu runsaasti tietoa (Anttila 1988), ja YLI-tutkimusvaiheen tulokset on dokumentoitu vuonna 1995 laaditussa kalliomallissa (Anttila & Viljanen 1995), joka on tämän mallinnustyön lähtökohta. Tutkimukset jatkuivat esiselvitystyössä, jossa alueellinen käsitys kivilajeista ja rikkonaisuusvyöhykkeistä tarkentui. Vuodesta 1997 alkaen tutkimusaineistoa on kertynyt huomattavasti lisää. Uusi aineisto käsitti seuraavat tutkimukset: geologinen maanpintakartoitusaineisto (Kuivamäki et al. 1997) kairausraportit (kairanreiät Y1-Y25, KR1-KR4) (Suominen 1983, Lindberg 1987, 1988, Rautio 1997, Niinimäki 1997a, b, c) kairausnäytteiden petrografiset ja geokemialliset tutkimukset (Gehör et al. 1997a,b) VLJ-luolan kartoitusaineisto (Lindberg 1994, 1995, Viljanen 1994, 1996) aerogeofysikaaliset mittaukset (Multala & Hautaniemi 1997) ja niiden tulkinnat sähkömagneettiset taajuusluotaukset ja sähköiset luotaukset (Paananen 1998) geofysikaaliset reikämittaukset VSP- ja HSP -mittausten tulkinnat (Keskinen 1998a, b) dipmeter -mittaukset (Siddans et al. 1997)

6 seismiset tai ttumisl uotaukset maatutkamittaukset (Sutinen 1997). Aerogeofysikaaliset tulkinnat (luku 2) keskittyvät voimakkaimmin magnettisiin mittauksiin. Tulkinnassa tarkastellaan erikseen. mm. tasarakeisen rapakivenja tummien pyterliittien esiintymistä, rapakivimassiivin länsikontaktia ja syvyyttä sekä magneettisia lineamentteja, jotka kuvastavat alueen mahdollisia rikkonaisuusvyöhykkeitä. Lisäksi kentän jatkamisen avulla selvitetään anomalialähteiden syvyyttä. Varsinaisessa kalliomallinnusosassa (luku 3) kuvataan eri rapakivityyppien esiintyminen jakamalla kivilajit kolmeen ryhmään: 1) viborgiititja pyterliitit, 2) porfyyriset rapakivetja 3) tasarakeiset ja vaaleat, heikosti porfyyriset rapakivet. Rikkonaisuusvyöhykkeiden osalta kunkin rakenteen geometria ja ominaisuudet selostetaan erikseen käyttäen lähtökohtana VLJ-kalliomallia. Laaditusta päivitetystä kalliomallista laadittiin lisäksi 4 pystyä tulkintaleikkausta,jotka sijaitsevat kunkin syvän kairanreiän (KR1- KR4) määrämässä pystytasossa.

7 Smedsholmarna - Hästholmsfjärden U Amus a \\ Stora K olmen Hudöfjärden MERKINTÖJEN SELITYKSET ts:: Kairanreikä (KR) Kuva 1. Hästholmenin tutkimusalueen ja syvien kairanreikien KRJ- KR4 sijainti.

8 2 GEOFYSIKAALISTEN TULKINTA MATALALENTOMITTAUSTEN Geologian tutkimuskeskus suoritti Hästholmenin ympäristön geofysikaaliset matalalentomittaukset syksyllä 1997 (Multala & Hautaniemi 1997). Käytetyt menetelmät olivat: Magneettinen mittaus ( totaalikenttä) Sähkömagneettinen dipolilähdemittaus taajuuksilla 3125 ja 14368 Hz Radiometrinen gammaspektrometraus (totaalisäteily, K, U ja Th). Mitattu alue oli kooltaan 12 x 2 km (kuva 2), jossa peruslinjasto oli 12 x 12 km (linjaväli 2 m) sekä tihennetty linjasta aivan Hästholmenin lähiympäristössä 4 x 4 km (linjaväli 1m). Näiden lisäksi lennettiin 2 km pitkiä itä-länsi -suuntaisia hajalinjoja (linjaväli 1 m), jotka ulottuivat tutkimusalueesta länteen sijaitsevan rapakivikontaktin yli. Nimellinen lentokorkeus oli 3m. Mittausten ja tuloskäsittelyn muut yksityiskohdat on esitetty mittausraportissa (Multala & Hautaniemi 1997). Mittaustulokset on toimitettu tulkitsijalle sekä karttoina että digitaalisena aineistona GEOSOFT -formaatissa. Aineisto käsittää seuraavat parametrit: Magneettinen totaalikenttä (nt) Magneettikentän vertikaaliderivaatta (laskettu kentän jatkamisesta, nt/m) Reaalija imaginäärikomponentti taajuuksilla 3125 ja 14368 Hz (ppm) Puoliavaruuden näennäinen ominaisvastus (ohmm) ja syvyys (m) molemmilla taajuuksilla Radiometrinen totaalisäteily (ppm eu), K (%), Th (ppm eth), U (ppm eu). Erilaiset sivilisaatiohäiriöt ovat jossain määrin vaikuttaneet mittauksiin. Erityisesti voimalaitoksen ja mastojen kiertämisen sekä lentokorkeuden nostamisen takia osassa mittaustuloksista oli virheitä (Multala & Hautaniemi 1997). Sivilisaatiohäiriöt näkyivät paikoin myös kauempana voimalasta esim. tasohäiriöinä, joita on aineiston prosessoinnin yhteydessä korjattu. Ottaen huomioon ongelmallisen mittauskohteen aineiston laatu on kuitenkin hyvä, ja ainakin magneettikentän vaihtelut näyttävät kuvaavan litologista vaihtelua.

!'-> LOVIISAN Hästholmenin lentomittaukset Lentolinjasto g; VJ. ;:;. ;::s s E"" ;::s S! s $S"' ;::s a S! - t; ;::s VJ \.!::: s... ;""' Täydentävät linjat 12 kpl. ldue, TihertnttY. liniaäh loq ni rm \c:: ;:;;:.':::i;::< mmm X:67 X:6697 X:6693 X:669 \ Y:345 Tiedosto: LO mitt.suunnitelma Fintact!Pauli Saksa 4.9.1997 Y:346 Y:347

2.1 Tutkimusalueen kivien petrafysikaaliset ominaisuudet 2.1.1 Magneettiset ominaisuudet 1 Hästholmenin lähialue on rapakiveä, jonka tärkeimmät muunnokset ovat pyterliitti, viborgiitti ja tasarakeinen sekä porfyyrinen rapakivi. Pyterliitti ja viborgiitti ovat karkearakeisempia ja yleensä myös tummempia kuin tasarakeinen rapakivi, ja niiden välinen ero on määritelty vaipattomienja vaipallisten ovoidien keskinäisen suhteen perusteella. Tieto alueen kivilajien magneettisista ominaisuuksista perustuu 4 mitattuun näytteeseen. Yhteensä 9 kpl saatiin suoraan GTK:n petrafysiikan rekisteristä ja 1 kpl oli mitattu alueen esiselvityksen yhteydessä kairanreiästä YT7 (Kuivamäki et al. 1997). Loput 21 oli kerätty alueen malmikriittisyystutkimuksissa (Kuivamäki & Lindberg 1997) ja ne mittautettiin GTK:n petrafysiikan laboratoriossa. Kuvassa 3 on esitetty näytejoukon suskeptibiliteettitiheys-diagrammi kivilajeittain. Havaitaan, että tasarakeiset ja porfyyriset rapakivet ovat yleensä paramagneettisia (suskeptibiliteetti alle 1 1-6 SI), ja näistä tasarakeinen muunnos on heikommin magnetoitunut (suskeptibiliteettikeskiarvot 285*1-6 Sija 56*1-6 SI ). Hieman vahvemmin magnetoituneita ovat pyterliitit, joista vaaleimmat muunnokset ovat kuitenkin vielä paramagneettisia (suskeptibiliteettikeskiarvo 77* 1-6 SI) ja tummat muunnokset yleensä jossain määrin ferrimagneettisia ( suskeptibiliteettikeskiarvo 168* 1-6 SI). Myös viborgiitit ovat tavallisesti heikosti ferrimagneettisia (suskeptibiliteettikeskiarvo 12*1-6 SI). Arvot vastaavat melko hyvin Elon ja Karjan (1992) esittämiä petrafysiikan tuloksia (kuva 4), joiden mukaan rapakiven keskimääräinen suskeptibiliteetti on 11 * 1 o- 6 SI. Remanentti magnetoituma on käytännössä olematonta paramagneettisilla näytteillä, mutta joistakin ferrimagneettisista näytteistä on mitattu kohtuullisia remanensseja (Q-arvot usein luokkaa 1 tai yli).

11 ::=tn CD 1 oic - >-!::..J aj i= D.. w u tn ::l tn 1 1 1 1 25 HÄSTHOLMEN PETROPHYSICS t n.... o"7(. r Diif > Q 4 samples. 26 27 DENSITY {kg/m 3 ) PYTERLITE e EVEN-GRAINED RAPAKIVI VIBORGITE * DARK PYTERLITE PORPHYRITIC RAPAKIVI [] GRANITE 28 GTK/YST/MP/9.9.1997/PETRO.FPW Kuva 3. Hästholmenin alueen petrafysiikan näytteiden suskeptibiliteetti-tiheysjakauma kivilajeittain.

12 4 PYTERLIITTI 15 NÄYTETTÄ 4 VI BORGIITTI 59 NÄYTETTÄ 3 3 ';!. 2 ';!. 2 1 m r<:7<:7l 1 k"> 1 1 2 1 3 1 4 1 1 1 2 1 3 1 K (1" 6 Sl) K (1" 6 Sl) 4 TUMMA VIBORGIITTI 95 NÄYTETTÄ 4 KAIKKI RAPAKIVITYYPIT 835 NÄYTETTÄ 3 ';!. 2 >< 3 ';!. 2 1 1 1 1 2 1 'Qii 3 1 1 x 4 1 1 1 1 B 1>..IQQr? 1 3 """/'\(' 4 1 1- K (1" 6 Sl) K (1" 6 Sl) Kuva 4. Rapakivien suskeptibiliteettijakaumia (Elo ja Karja 1992). Geofysikaalisista reikämittauksista saadaan myös samaa luokkaa olevia magnetoituman arvoja. Tilannetta valaisee reiän HH-KR3 suskeptibiliteettiprofiili (kuva 5), jonka mukaan suskeptibiliteetin perustaso reiän alkuosan pyterliitissä n. 27m syvyyteen saakka on n. 1-2* 1-6 SI, mutta putoaa tasarakeisessa rapakivessä välille 6-7* 1-6 SI (Julkunen et al. 1997). Taso on tasarakeisessa rapakivessä jonkin verran korkeampi kuin laboratoriomittauksissa. Tämä ero saattaa aiheutua eroista mittaustekniikassa (nollatason säätö?) Perustasosta eroaa joitakin voimakkaasti ferrimagneettisiksi luokiteltavia mittausarvoj a. Merkillepantavaa on, että magnetoituman vaihtelu on pyterliitissä suurempaa kuin tasarakeisessa rapakivessä.

13.-.. - HH-KR3 > 1- -...1 - aj -Ia.. w (.) UJ ::J UJ 1 1 1+-----------------+ 1 2 3 4 5 6 7 8 HOLE LENGTH (m) Kuva 5. Kairanreiän HH-KR3 suskeptibiliteettiprofiili (Julkunen et al. 1997). 2.1.2 Sähköiset ominaisuudet Petrafysikaalisten mittausten (Kuivamäki et al. 1997), aikaisempien reikägeofysikaalisten mittausten (esim. Poikanen 1983) sekä sähkömagneettisten luotausten (Jokinen & Lehtimäki 1997, Paananen et al. 1998) perusteella rapakivialueen kivet ovat heikkoja sähköisiä johteita. Niiden ominaisvastusvaihtelua hallitsevat lähinnä huokoisuus, joka näyttää olevan selvästi korkeampi kuin Pasivan muilla tutkimusalueilla (n.,5 -,6 %) sekä huokostäytteen sähköiset ominaisuudet. Tyypillinen kallion ominaisvastuksen perustaso ensimmäisten kymmenien metrien syvyydellä on luokkaa 1 ohmm. Suunnilleen 1m syvyyden jälkeen kallion ominaisvastus kuitenkin pienenee suolaisen pohjaveden ansiosta ja voi olla rikkonaisuusvyöhykkeissä vainjoitakin satoja ohmimetrejä. Malmikrittisyystutkimuksissa (Kuivamäki & Lindberg 1997) Hästholmenin ympäristöstä ei todettu sellaisia mineraalisia johteita, joilla olisi merkitystä alueellisen mittakaavan tulkinnassa.

14 2.1.3 Radiometriset ominaisuudet Tutkimusalueen kivilajien radiometristen ominaisuuksien vaihtelua kuvaa esimerkkinä reiän KR3 luonnongammaprofiili väliltä 2-3 m (kuva 6; Julkunen et al. 1997). Huomio kiinnittyy selvään tasoeroon profiilin alkuosan viborgiitin/pyterliitin ja loppuosan tasarakeisen rapakiven välillä. Tämä ero liittynee kaliumpitoisuuden vaihteluun. Kemiallisten analyysien (Gehör et al. 1997b) perusteella tasarakeisessa muunnoksessa on erityisesti tässä kairanreiässä viborgiitteihin/pyterliitteihin verrattuna myös hiukan kohonneet U- ja Th-pitoisuudet. 15.J: 1 :::s 2 21 22 23 24 25 26 27 28 29 3 HOLE LENGTH (m) Kuva 6. Luonnongammaprofiili kairanreiästä HH-KR3 pituusväliltä 2-3m (Julkunen et al. 1997). 2.2 RAPAKIVIMASSIVIN RAKENNE Viipurin rapakivimassivin rakennetta ovat geofysiikan menetelmin selvittäneet aikaisemmin useat tutkijat. Tulkinnat perustuvat syväseismisiin luotauksiin (Luosto et al. 199) sekä gravimetriseenja magneettiseen korkealentoaineistoon (Elo ja Korja 1992). Tulosten perusteella massiivin paksuudeksi arvioidaan n. 1 km. Ilmeisesti massiivi koostuu useista loiva-asentoisista, laattamaisista intruusioista, jotka edustavat sen eri faaseja esim. kuvassa 7 esitetyn tulkinnan mukaisesti.

15 225 f- c 175 E (J) u r1 125 4--' UJ c 1 m 75 25 5 c r-1 4--' m > UJ w -5-1 -15-2 25 N 375 5 625 75 Distance (m) 875 1 s Kuva 7. Magneettinen et al. 1995) mallitulkinta rapakivialueen luoteisosasta (Kuivamäki Kuvassa 8 on Elon ja Koljan (1992) esittämä geofysikaalinen alueellinen malli rapakiven rakenteesta. Rapakiven alla mantteli on ylöspäin kohonnut, ja muodostumaan liittyy ilmeisesti tulokanavana toiminut voimakkaasti magnetoitunut piippu, johon palataan seuraavassa luvussa. Kuva 8. Viipurin rapakivimassivin geofysikaalinen malli (Elo & Korja 1992).

16 2.3 Magneettisten mittausten tulkinta K valitatiivista tulkintaa varten GEOSOFT -ohjelmalla laadittu magneettikenttäkartta siirrettiin Maplnfo-GIS-järjestelmään, jossa siihen yhdistettiin temaattinen kartta kallioperähavainnoista (Kuivamäki & Lindberg 1997). Kartan pohjana on maanmittauslaitoksen peruskartta. Kvantitatiivinen tulkinta tehtiin Interpexin MAGIX XL -tulkintaohjelmalla, joka on 2,75-dimensionaalinen: ohjelma ottaa huomioon mallin pituuden sekä mittausprofiilin paikan pituusakselilla. Tulkinnassa on otettu lentokorkeuden lisäksi huomioon myös maanpinnan ja merenpohjan topografia. Topografia-aineisto oli saatettu valmiiksi GEOSOFT -gridiksi alueen esiselvitystyön yhteydessä, ja siitä poimittiin topografia-arvot tulkintaprofiileille. Tulkinnassa käytetty indusoivan kentän vuon tiheys on 513 nt, inklinaatio 73 ja deklinaatio 6. Magneettisessa tulkinnassa kiinnosti erityisesti eri rapakivifaasien esiintyminen sekä mm. rapakiven ja svekofennisten muodostumien kontakti, jonka vuoksi lentolinjoja jatkettiin varsinaiselta tutkimusalueelta länteen kontaktin yli. K vantitatiivista tulkintaa tehtiin yhteensä 11 eri profiililla (kuva 9, liite 1 ), joilla kokeiltiin myös jonkin verran vaihtoehtoisia malliratkaisuja. Pisimmät profiilit SID1 - SID3 on interpoloitu kilometrin välein mitatuilta sidontalinjoilta, kun taas profiilit HPROF1 - HPROFS on interpoloitu tiheämmästä aineistosta.anomalialähteiden syvyyden määrittämiseksi kokeiltiin myös magneettikentän jatkamista alaspäin. Tämä tehtiin GEOSOFT -ohjelmalla. Seuraavassa selostetaan probleemakohtaisesti omissa luvuissaan tärkeimpiä tulkintatuloksia. Kiinnostavimmat tulkintaprobleemat olivat tummat, ferrimagneettiset pyterliitit, massiivin länsikontaktin ominaisuudet, massiivin syvyys, tasarakeinen rapakivi, magneettiset lineamentit sekä anomalialähteiden syvyys.

17 Kuva 9. Tulkintalinjojen sijainti Hästholmenin lähialueella (pohjakartan Maanmittauslaitos), mittakaava 1:5. Numerointi 1-8 vastaa tulkintaselostuksessa käytettyjä linjatunnuksia HPROF1-8. Tulkintalinjojen sijainti on esitetty pienemmässä mittakaavassa myös liitteen 1 magneettisella kartalla.

18 2.3.1 Tummat pyterliitit Merkittävin regionaalinen piirre magneettisessa matalalentoaineistossa on yli 5 km leveä n. 1 nt koiuinen-lounas -suuntainen anomalia-alue, joka ulottuu Hudöfjärdenin eteläpuolelta Gäddbergsön alueelle Hästholmenin itäpuolella (liite 1). Kallioperäkartoituksen (Kuivamäki et al. 1997) mukaan kivilaji suurimpien maksimien alueella on tumma pyterliitti, joka on petrofysikaalisen tiedon perusteena alueen vahvimmin magnetoitunut rapakivimuunnos. Tämä anomaliavyöhyke voidaan havaita myös magneettisella korkealentokartalla. Vyöhykkeen ja rapakivikontaktin yli tehtiin tulkinta kolmena profiililla, jotka ulottuvat lännestä rapakivikontaktin ulkopuolelta mahdo11isimman kauas itään/kaakkoon (profiilit SID1, SID2 ja SID3, liitteet 1-6). Profiili SID1 kulkee itäkaakko-länsiluode -suuntaisena koko lentoalueen poikki. Magneettikentän vaihtelun selittäisi pääpiirteissään melko voimakkaasti ferrimagneettinen kappale, jonka yläpinta sijaitsisi ylimmillään n. 1 km:ssä ja alimmillaan profiilin alussa n. 7 km syvyydessä (liite 2). Tällä mallilla ferrimagneettinen rapakivi (tumma pyterliitti?) jopa ulottuisi syvällä kontaktin länsipuolelle. Vyöhykkeen kaade olisi melko loiva, n. 2 luoteeseen. Profiililla SID2 (liite 1) tutkittiin kahta eri vaihtoehtoa. Ensimmäinen vaihtoehto sisältää syvän ferrimagneettisen yksikön, jonka päällä on vähemmän magnetoitunut yksikkö ( suskeptibiliteetti 2621 * 1-6 SI vastaa tyypillistä tummien pyterliittien suskeptibiliteettia; liite 3). Kaade olisi aluksi n. 25 luoteeseen, muttajyrkkenisi n. 1 km syvyydessä 55 :een. Syvä ferrimagneettinen yksikkö päättyy tässä tulkinnassa jokseenkin rapakivikontaktin kohdalla. Vaihtoehtoinen tulkinta yhdellä ferrimagneettisella kappaleella antaa periaatteessa samantyyppisen tuloksen (liite 4): kaade on n. 25 ensimmäiseen kilometriin saakka ja jyrkkenee tämän jälkeen. Kontaktin tienoina ferrimagneettinen jakso painuu syvälle tai loppuu. Tulkinnassa käytetty melko korkea näennäinen suskeptibiliteetti ( 69* 1-6 SI) ei välttämättä ole epärealistinen, koska ferrimagneettisten kivien Q-arvo alueella voi olla petrofysikaalisen tiedon mukaan yli 1. Profiililla SID3, joka kulkee ehkä parhaiten kohtisuoraan ferrimagneettiseen vyöhykkeeseen nähden, kokeiltiin myös vaihtoehtoisia tulkintoja. Jos mallina on syvä, vahvasti ferrimagneettinen kappale (liite 5), on yläpinnan kaltevuus luoteeseen n. 24 o, mikä on melko hyvin sopusoinnussa ede11isten profiilien tulkintojen kanssa (alapinta yli 1 km syvyydessä). Tulkinnan mukaan kappale päättyisi todennäköisesti ennen kontaktia. Monimutkaisemmalla, pintaan ulottuvalla ma11illa (liite 6) saataisiin jonkin verran pienempi magnetoituma (suskeptibiliteetti 36* 1-6 SI). Kaade olisi aluksi hyvin loiva (n. 2-25 ), mutta kuten edelliselläkin profiililla, se jyrkkenisi n. 1 km syvyydellä 55 :een ja syvemmälläjopa 7 :een. Ilmeisesti tämä yksikkö päättyy profiililla kohdassa n. 5 m, eikä siten todennäköisesti ulotu kontaktin yli. Tällä mallilla suskeptibiliteetti on samaa luokkaa kuin havaitut, minkä perusteella sitä voitaneen pitää todennäköisempänä kuin yksinkertaisempaa, syvä11ä sijaitsevaa ma11ia. Tummat pyterliitit sijaitsevat tulkinnan mukaan Hästholmenin alla n. 1 km syvyydessä, eikä niitä ole lävistetty olemassa olevilla kairanrei'illä (KR1 - KR4).

19 Tulkitut loivatkaateet ovat sopusoinnussa kairanreikien litologisten havaintojen (tasarakeinen rapakivi rei'issä KR2, KR3 ja KR4) sekä useiden mallinnettujen rikkonaisuusvyöhykkeiden kanssa. Tulkinta, jossa melko selvästi ferrimagneettinen kappale sijaitsee useiden kilometrien syvyydessä, on mielenkiintoinen myös Elon ja Korjan (1992) tekemän magneettisen tulkinnan kannnalta, jossa tarkasteltiin lentoalueesta n. 2 km pohjoiseen sijaitsevaa huomattavan suurta 4 nt anomaliaa. Aiheuttajaksi tulkittiin voimakkaasti magnetoitunut piippu, joka ulottuu 12-15 km syvyydeltä kuoren alaosaan (tulokanava). Periaatteessa ko. anomalian voisivat aiheuttaa svekofenniset metavulkaniitit tai rapakiveen liittyvät gabroanortosiitit. Koska kumpaankaan anomaliaan ei kuitenkaan liity gravimetrista maksimia, on kyseessä todennäköisesti runsaammin magnetiittia sisältävä rapakivi, jollaisia on raportoitu esim. amerikkalaisissa tutkimuksissa (Van Schmus et al. 1989). Mahdollisesti matalalentoalueen anomalian aiheuttava magnetoitunut rapakivi (tumma pyterliitti) on yhteydessä tulkittuun magneettiseen piippuun. Tähän viittaisi tulkinnassa saatu kaadesuunta. Magneettisen piipun vaikutus voidaan havaita myös peruslinjastoalueen (12 x 12 km) pohjoisreunassa, jossa magneettikenttä alkaa kasvaa pohjoiseen kuljettaessa. Myös melko pitkillä profiileilla HPROF6 ja HPROF8 (liite 1) tulkittiin alueellisia piirteitä. Profiili HPROF6 (liite 12) on pojoisluode-eteläkaakko -suuntainen ja kulkee Hästholmenin itäpuolitse. Tulkintamallina on ferrimagneettinen yksikkö (suskeptibiliteetti 1 * 1-6 SI) n. 3-6 km syvyydessä, jonka yläpuolella on vähemmän magnetoitunut kappale (suskeptibiliteetti 2* 1-6 SI). Regionaalitaso on asetettu niin, että se ottaa huomioon magneettikentän kasvun kohti pohjoisessa 2 km päässä sijaitsevaa magneettista piippua. Tällä profiililla ei saatu kuitenkaan selvää luoteeseen suuntautuvaa kaadetta, kuten esim. profiileilla SID1 - SID3. Profiili HPROF8 kulkee profiilin HPROF6 suuntaisena Hästholmenin länsipuolitse. Tulkinnassa (liite 14) on pyritty karkeasti selittämään magneettikentän vaihtelu yksinkertaisella mallilla ottaen huomioon, että regionaalitaso kasvaa pohjoiseen päin. Tulkinnassa mallin yläpinta on ylimmillään n. 1 km syvyydessä ja kaade luoteeseen n. 2, mikä on melko hyvin sopusoinnussa muiden alueellisten profiilien kanssa (SID1 - SID3). 2.3.2 Länsikontakti Yhtenä tulkintakohteena oli rapakivenja svekofennisen kallioperän kontakti, joka sijaitsee yli 1 km Hästholmenista länteen. Kontaktin sijainti on piirretty magneettiselle kartalle liitteeseen 1, jossa on myös paljastumahavainnot. Mitatut magneettikentän arvot ovat rapakivimassiivin alueella suurempia kuin länsipuolella sijaitsevien svekofennisten muodostumien alueella. Pienimmät magneettikentän arvot, luokkaa 513 nt on mitattu lentoalueen lounaiskulmassa, kun paljastuneiden viborgiittien/pyterliittien alueella tyypillinen magneettikentän arvo on luokkaa 514-515 nt. Magneettisen korkealentokartan perusteella tämä minimi jatkuu mittausalueelta länteen kattaen lähes koko peruskarttalehden 321 8 ja lehden 321 7 pohjoisosan. Kallioperäkartan (Laitala 1964) mukaan alueen pääkivilaji on paikoin migmatiittinen graniitti.

2 Itse kontaktiin ei lentoalueelia näytä liittyvän magneettisia piirteitä, vaan mittaustuloksia hallitsevat kasvavat gradientit kohti pohjoisessa ja idässä sijaitsevia vahvemmin magnetoituneita muodostumia. Lentoalueen mittausten avulla voidaan saada lähinnä käsitys tummia pyterliittejä kuvaavan ferrimagneettisen jakson ulottuvuudesta, jota tulkittiin edellä profiileilla SID1 - SID3. Tulkintojen mukaan ainakin ferrimagneettinen yksikkö näyttäisi päättyvän vimeistään kontaktin tienoilla. Tosin yksikkö sijaitsee kontaktin lähellä useiden kilometrien syvyydessä, joten mittaustulos ei ole sille enää erityisen herkkä. 2.3.3 Rapakivimassiivin syvyys Massiivin syvyydeksi on arvioitu aikaisempien geofysikaalisten, lähinnä syväseismisten ja gravimetristen tulkintojen perusteella n. 1 km (Luosto et al. 199; Elo & Kotja 1992). Koska suuri osa tutkimusalueen kallioperästä on paramagneettista, tässä työssä voidaan arvioida lähinnä ferrimagneettisen vyöhykkeen (tummat pyterliitit) syvyyttä, mikä ei välttämättä vastaa koko rapakivimassiivin syvyyttä. Magneettinen, kuten muukin geofysikaalinen tulkinta on aina monikäsitteistä, jolloin mittaustuloksen voi periaatteessa toteuttaa lukematon määrä geometrian ja petrafysikaalisten ominaisuuksien yhdistelmiä. Petrafysikaalinen tieto vähentää kuitenkin tulkinnan vapausasteita huomattavasti. Kuvassa 1 syvyystulkintaongelmaa on lähestytty herkkyysanalyysin keinoin. Lähtökohtana on alueellisen profiilin SID3 tulkinta, jossa ferrimagneettisen yksikön (k = 36 * 1-6 SI) alapinta on n. 1 kilometrin syvyydessä ja yläpinta maan pinnassa anomaliahuippujen kohdalla. Varsinainen mittaustulos on esitetty erillisillä symboleilla. Alapinnan syvyyttä on vähennetty 2 km välein 4 km syvyyteen saakka. Suskeptibiliteetti on pidetty koko ajan samana, mutta yläpinnan pisteiden syvyyttä optimoimalla käyräsovituksesta on tehty paras mahdollinen. Kuvasta havaitaan, että alapinnan nostaminen jo 4-6 km syvyyteen pienentää anomalian amplitudia huomattavasti, mikä olisi periaatteessa kompensoitavissa kasvattamalla mallin magnetoitumaa. Kuitenkin käytetty suskeptibiliteetti on petrafysiikan määritysten perusteella hyvin realistinen tummille pyterliiteille. Vaikka magneettinen mittaus ei olekaan erityisen herkkä mallin syvällä sijaitsevalle alapinnalle, sijaitsisi ferrimagneettisen jakson alapinta tämän tarkastelun perusteella siis joka tapauksessa useiden kilometrien syvyydessä.

21 51525 PROFIILI 513 51475 1- s::::: 51425 51375 C:\MAGIXXL\HERKKYYS.FPW M.P. GTKNST 6.5.1998 5 1 15 2 b c d 25 MATKA {m) - E - en en -1-2 -3-4 - - - - - - C:\MAGIXXL\MALLI.FPW...... M.P. GTKNST 6.5.1998 -.../ ' 136*1-651 \ 1 1 1 1 1 5 1 15 2 \ 25 Kuva JO. Herkkyysanalyysi ferrimagneettisen jakson alapinnan syvyydelle. Mittaustulos on esitetty symboleilla. Mallin alapinnan sijainti 1 km (käyrä a), 8 km (käyrä b), 6 km (käyrä c) ja 4 km syvyydessä (käyrä d).

22 2.3.4 Tasarakeinen rapakivi Hästholmenin saarella ja sen lähiympäristössä suurimpana mielenkiinnon kohteena oli tasarakeisen rapakivigraniitin esiintyminen, jota on tavattu paljastuneena mm. Hästholmenin pohjoisosassa ja majoituskylän alueella sekä satoja metrejä paksuna lävistyksenä kairanrei'issä KR2, KR3 ja KR4. Kairanreiässä KR1 on tasarakeista rapakiveä vain reiän alussa n. 25 m. Magneettikentän vaihtelu Hästholmenin lähialueella ( 4 x 4 km) on pientä, tavallisesti 1 nt sisällä, mikä oli ennustettavissa jo petrafysikaalisen tiedon perusteella. Tasarakeista rapakiveä esiintyy laajemmin ilmeisesti yhtenäisenä muodostumana Hästholmenin länsipuolella, jossa voidaan havaita selvä magneettikentän pieneneminen länttä kohti. Edelläolevan alueellisen tulkinnan perusteella tämä gradientti selittyy suurimmaksi osaksi ferrimagneettisista tummista pyterliiteistä, jotka sijaitsevat Hästholmenin eteläpuolella. Kun verrataan magneettikentän arvoja paljastumahavaintoihin, voidaan kuitenkin havaita, että tasarakeisen rapakiven ja viborgiitin/pyterliitin kontaktihavaintoihin osuu jyrkin gradientti (esim. HudönjaÅmusholmenin saaret). Ilmeisesti siis Hästholmenin lähialueella paikalliset magneettiset minimialueet kuvaavat tasarakeista rapakivigraniittia. Kuitenkaan tasarakeisen muunnoksen länsikontaktista ei saada selkeitä magneettisia indikaatioita, vaan magneettikenttä näyttää heikkenevän edelleen tasarakeisesta rapakivestä länteen päin. Liitteen 15 tulkintakarttaan on piirretty magneettiseen tulkintaan ja kallioperähavaintoihin perustuva tasarakeisen rapakiven alue. Kontaktien tulkinnassa on käytetty hyväksi myös magneettista vertikaaligradienttia, joka vaihtaa mallinnusten mukaan merkkiä magnetoituneen kappaleen kontaktin kohdalla ( esim. Paananen & Kurimo 199). K vantitatiivista tulkintaa tasarakeisesta rapakivestä on tehty yhteensä 6 profiili!ta (HPROF1-5 sekä HPROF7), ja seraavassa selostetaan lyhyesti kunkin profiilin tulokset. Profiili HPROF1 (kuva 9, liitteet 1 ja 7) sijaitsee Hästholmenin koillispuolella ja kulkee luode-kaakko -suuntaisena koilliseen kurottuvan magneettisen minimin (tasarakeinen rapakivi) yli. Tulkitut kontaktien paikat sopivat hyvin yhteen Åmusholmenin pohjoisosan kontaktihavainnon ja Hästholmenin pohjoispään tasarakeisen rapakiven havaintojen kanssa. Tulkinnan mukaan tasarakeisen rapakiven pohjoiskontakti tällä profiililla on jyrkähkö, n. 75 eteläkaakkoon. Eteläkontakti n. 2 m syvyyteen saakka on selvästi loivempi, n. 3-4, mutta jyrkkenee syvemmällä. Eteläkontaktin loiva kaade kohti pohjoisluodetta selittäisi KR1 :n kairaustuloksen, jossa n. 3m reiän alussa on tasarakeista rapakiveä, mutta siitä eteenpäin pyterliittiä. Profiili HPROF2 (kuva 9, liitteet 1 ja 8) sijaitsee Hästholmenin länsipuolella ja kulkee itälänsi -suuntaisen minimivyöhykkeen ylitse majoituskylälle saakka. Tulkitut tasarakeisen rapakiven kontaktit ovat pystyhköjä (n. 7-8 ), ja senjoukossa on vaihtelevan kokoisia pyterliittisulkeumia, jotka on mallinnettu yhdeksi sulkeumaksi (kuva 12). Profiili HPROF3 (kuva 9, liitteet 1 ja 9) kulkee Myssholmenin pohjoiskärkeä leikkaavan NNW- ESE -suuntaisen, mahdollisesti tasarakeista rapakiveä tai rikkonaisuusvyöhykettä kuvaavan minimivyöhykkeen poikki. Tulkinnan perusteella mahdollisen tasarakeisen

23 rapakiven (tai rikkonaisuusvyöhykkeen) kontaktit ovat ensimmäisten kymmenien metrien matkalla hyvin loivat ( eteläkontakti n. 15 ja pohjoiskontakti n. 3 ), muttajyrkkenevät syvemmällä huomattavasti (7-9 ). Yli 6 km pitkä profiili HPROF4 (kuva 9, liitteet 1 ja 1 ) kulkee Hästholmenin eteläpuoliselta yhtenäiseltä anomalia-alueelta (tummat pyterliitit) länteen tasarakeisen rapakiven kohdalla laajan minimin alueelle. Tulkinnan mukaan tasarakeisen rapakiven kontakti tällä profiililla on hyvin loiva (n. 1 ) länteen, kohti intruusion keskustaa. Tämä tulkintatulos on ongelmallinen verrattaessa kaadetta reikien KR2, KR3 ja KR4 havainnoista lasketluun orientaatioon, jonka mukaan tasarakeisen rapakiven kaade suuntautuisi loivasti pohjoiskoilliseen (asento n. 1 /2 ). Rei 'istä maanpinnalle ekstrapoloituna tasarakeinen muunnos tulisi Hudöfjärdenin alueelle, ja sen horisontaalileikkaus olisi pituudeltaan n. 1,5 km. Tämä sopii melko hyvin magneettisen minimin perusteella tehtyyn tulkintaan. Ilmeisesti kaadetulkintaan vaikuttaa voimakkaasti luoteeseen kaatuva ferrimagneettisten pyterliittien vyöhyke, eikä se siten kuvaa tasarakeisen rapakiven kaadetta. Profiililla HPROF5 (kuva 9, liitteet 1 ja 11) malliksi asetettiin lievästi ferrimagneettisten viborgiittien/pyterliittien ympäröimä tasarakeinen rapakivi, joka kaatuisi loivasti pohjoiskoilliseen, ja jonka maanpintaleikkaus osuisi aivan Hästholmenin ja Tallholmenin eteläpuolella sijaitsevaan pieneen paikalliseen minimivyöhykkeeseen. Mallin idea saatiin kairanreikien KR2, KR3 ja KR4 lävistysten perusteella. Periaatteessa tällainen geometria näyttäisi olevan mahdollinen. Kuitenkin lähellä pintaa tapahtuva vaihtelu geometriassa hallitsee tuloksia niin, että tulkinta voidaan hyvin tehdä myös ilman loivakaateista, paramagneettista yksikköä. Pitkä itä-länsi -suuntainen profiili HPROF7 kulkee n. 2 km Hästholmenin pohjoispuolella mahdollisesti tasarakeiseen rapakiveen liittyvien kahden minimin ylitse (kuva 9, liitteet 1 ja 13). Tulkinnan mukaan minimit voisivat aiheutua korkeintaan n. 1 km syvyyteen ulottuvasta kuppimaisesta intruusiosta, joilla kuitenkin olisi syvälle ulottuva tulokanava. 2.3.5 Magneettiset lineamentit Magneettiselta kartalta on tulkittu myös lineamentit, jotka nähdään yleensä positiivisia anomalioita katkovina lineaarisina minimivyöhykkeinä. Ne kuvaavat mahdollisia kallion rikkonaisuusvyöhykkeitä. Lineamentit on piirretty sekä geofysikaaliseen tulkintakarttaan liitteeseen 15 sekä kivilajikarttaan topografisten lineamenttien kanssa kuvaan 12. Lähes kaikki tulkitut lineamentit ovat luode-kaakko -suuntaisia, ja osa niistä korreloi topografisten lineamenttien kanssa. 2.3.6 Anomalialähteiden syvyystulkinta kentän jatkamisen avulla Magneettisten lähteiden syvyyden selvittämiseksi kokeiltiin mallitulkinnan lisäksi myös magneettikentänjatkamista alaspäin käyttäen 2D-Fourier-muunnosta (Geosoft Inc. 1997). Koska alkuperäisessä aineistossa olevat pintalähteiden aiheuttamat pienen aallonpituuden

24 anomaliat aiheuttavat alaspäinjatkamisessa hyvin helposti kohinaa, kannattaa aineistolle yleensä tehdä ensin alipäästösuodatus. Hästholmenin lähialueella ( 4 x 4 km) kokeiltiin alaspäinjatkamista ilman suodatuksia 3, 5 ja 1m alaspäin (liitteet 16 ja 17). Kuvista voidaan havaita, että tulos on pintalähteiden takia hyvin kohinainen jo silloin, kun kenttää on jatkettu 5 m alaspäin (pintalähteiden yläpinnan alapuolelle). Laajemmalla alueella (12 x 12 km) alipäästösuodatus tehtiin Butterworthin suodattimella käyttämällä raja-arvona aallonpituutta 2 km, ja kenttää jatkettiin alaspäin 3, 5, 6, 7 ja 8 m (liitteet 18-2). Kuvasatjasta nähdään, että syvyyden lisääminen aiheuttaa myös kohinan lisääntymisen 5 metristä alaspäin. Tämän tarkastelun perusteella anomalialähteen (tummat, ferrimagneettiset pyterliitit) yläpinta sijaitsisi ehkä n. 5-7 m syvyydellä. 2.4 Sähkömagneettisten mittausten tulkinta Sähkömagneettinen mittaus tehtiin dipolilähteellä kahdella eri taajuudella, 3125 ja 14368 Hz. Kuvassa 11 on kummankin taajuuden reaali- ja imaginäärikomponenttien vastefunktiot homogeeniselle puoliavaruudelle. Kuvasta havaitaan, että korkeampi taajuus on herkempi lähes dekadia heikommille johteille kuin alempi taajuus, muuten vastekäyrät taajuuksien välillä ovat muodoltaan identtiset. Huomionarvoista on myös, että imaginäärikomponentit saavuttavat maksimivasteen taajuudesta riippuen tietyllä johtavuuden arvolla, jonka jälkeen johtavuuden kasvaessa imaginäärianomalia pienenee. Reaalikomponentin vaste kasvaa hyvin voimakkaasti diagnostisella alueella, joka on taajuudesta riippuen n.,1-1 S/m. Tämän jälkeen reaalikomponenttien vaste alkaa saturoitua. Heikosti johtavalla alueella (alle,1 S/m) sekä reaali- että imaginäärivasteet ovat suhteellisen pieniä (muutama tuhat ppm) kuitenkin niin, että imaginäärivasteet ovat suurempia kuin reaalikomponentit. Heikkojen j ohteiden, esim. kallioperän rikkonaisuusvyöhykkeiden tulkinnassa saadaan siis eniten tietoa korkean taajuuden imaginäärikomponentista. Sähkömagneettisten mittausten kannalta Hästholmenin kaltainen tutkimusalue on ongelmallinen. Tuloksia hallitsee sähköä hyvin johtava merivesi, jonka ominaisvastus on luokkaa 1-2 ohmm. Toisaalta myös sivilisaatio häiritsee paikoin tuloksia. Laskettu homogeenisen puoliavaruuden ominaisvastus merialueilla on alemmalla taajuudella alle n. 1,5 ohmm ja korkeammalla taajuudella n. 5,5 ohmm. Saaret havaitaan resistiivisempinä, yleensä muutamien tuhansien ohmimetrien alueina, joissa yksittäisen kosteikot ( esim. Hjortonmossenin suo) erottuvat pieninä, hieman johtavampina kohtina. Koska hyvin laajalla skaalalla piirretty värikartta ei tuo kaikkia yksityiskohtia esiin, tehtiin korkeamman taajuuden näennäisestä ominaisvastuksesta useita versioita eri väriskaaloilla, joista on esimerkit liitteessä 21. Liitteen yläkuvassa väriskaala on levitetty lineaarisesti johtavaan päähän ominaisvastusvälille 1-5 ohmm ja alakuvassa resistiivisemmälle alueelle välille 5-1 ohmm. Aineistosta ei voitu tälläkään tavalla erottaa kallioperän rakenteita, esim. rikkonaisuusvyöhykkeitä kuvaavia piirteitä. Lentoalueen itäosassakin Gäddbergsön alueella havaitut lineaariset johteet (liitteen 21 alakuva) näyttävät liittyvän sähkö linjaan.

25 Homogeneous half-space 5 -.-----------------------. 4 In-phase Quadrature Flight altitude 3 m Er = 1 E c. c. n:s E c <( 3 2 1 OTTnrn&rrrnrr-&rrm 1-4.1.1 1 1 1 Conductivity, 5/m Kuva 11. Homogeenisen puoliavaruuden vaste taajuuksilla 3125 Hz (fd ja 14368 Hz (fh) (Poikanen et al. 1998). 2.5 Radiometristen mittausten tulkinta Reikägeofysikaalisten mittausten perusteella tasarakeinen rapakivi säteilee voimakkaammin kuin pyterliitti tai viborgiitti, joten periaatteessa rapakivimuunnosten erottelu paljastuneilla alueilla olisi mahdollista. Vesi ja irtomaa kuitenkin absorboivat tehokkaasti gammasäteilyä (taulukko 1 ), joten säteilytaso on nolla merialueilla, ja saarillakin sen vaihtelua hallitsee irtomaan kosteuden ja paksuuden vaihtelut. Tämä nähdään myös siitä, että suurimmat säteilyarvot saadaan sekä totaalisäteilyssä että kaikilla radiometrisillä komponenteilla mm. Kristiansbottnenilla n. 1 km Hästholmenista pohjoiseen, Tallholmenilla, Gäddbergsön eteläpäässä ja Kampuslandetin länsireunassa vaalean tai tumman pyterliitin alueella, vaikka sen intensiteetti on reikägeofysiikan perusteella pienempi kuin tasarakeisen rapakiven. Joitakin mahdollisesti kallion rikkonaisuusvyöhykkeisiin liittyviä lineaarisia sätelyminimejä voidaan havaita (minimi johtuu yleensä irtomaan paksunemisesta ja vesipitoisuuden kasvusta). Esim. Källan alueella kulkee Hjortonmossenin suon pohjoispuolitse luodekaakko -suuntainen minimi, joka yhtyy myös tulkittuun topografiseen lineamenttiin (rakenne R1 kalliomallissa). Myös Gäddbergsön saaren luode-kaakko -suunnassa katkaiseva topografinen lineamentti nähdään minimnä.

26 Taulukko 1. Väliainekerrosten paksuuksia, joilla gammasäteily vaimenee puoleen alkuperäisestä eri energia-alueilla (Grasty 1977). Energia (Me V) Ilma (m) Vesi (m) Kivi (cm),1 1,2,1,1,1 38 4,1 1,7 1, 91 9,8 4,6 2, 13 14 6,6 3, 16 18 8,1 3 KALLION RAKENNEMALLI 3.1 Tutkimusaineisto Rakennetulkinnan pohjana on käytetty seuraavaa materiaalia: - geologinen maanpintakartoitusaineisto (Kuivamäki et al. 1997) - kairausraportit (kairanreiät Y1-Y25, KR1-KR4) (Suominen 1983, Lindberg 1987, 1988, Rautio 1997, Niinimäki 1997a, b, c) - kairausnäytteiden petrografiset ja geokemialliset tutkimukset ( Gehör et al. 1997 a, b) - VLJ-luolan kartoitusaineisto (Lindberg 1994, 1995, Viljanen 1994, 1996) - aerogeofysikaaliset mittaukset ja niiden tulkinnat -sähkömagneettiset taajuusluotaukset (Paananen et al. 1998) -geofysikaaliset reikämittaukset - VSP- ja HSP -mittausten tulkinnat (Keskinen et al. 1998a, b) - dipmeter -mittaukset (Siddans et al. 1997) - seismiset taittumisluotaukset (IVO 198, Geotek Oy 1985) - maatutkamittaukset (Sutinen 1997). 3.2 Kivilajit 3.2.1 Viborgiitit ja pyterliitit Viborgiitit ja pyterliitit ovat porfyyrisiä rapakivigraniitteja, joiden hajarakeet ovat kalimaasälpärakeita tai raekasaumia eli ovoideja. Nämä rapakiven päätyypit erotetaan vaipallisten ja vaipattomien ovoidien keskinäisen suhteen perusteella: viborgiittien ovoideista yli 5%:ssa on plagioklaasikehä, kun taas pyterliiteissä kehättömiä ovoideja on yli 5%. Kenttätutkimuksissa on kuitenkin voitu havaita, että muunnosten välinen raja on vähittäinen (Kuivamäki et al. 1997).

27 Hästholmenin kairanreikien petrologisten tutkimusten perusteella viborgiitit sisältävät keskimäärin 29% kvartsia, 14% plagioklaasia, 44% kalimaasälpää, 3,5% biotiittia ja 7% sarvivälkettä (Gehör et al. 1997b ). Pyterliiteissä vastaavat keskiarvopitoisuudet ovat: 31% kvartsia, 23% plagioklaasia, 34% kalimaasälpää, 4% biotiittia ja 5% sarvivälkettä. VLJ -luolan kairanreikien petrologisten tutkimusten perusteella Y -reikien kattamalla alueella kallion pintaosa noin syvyydelle 2-3 m koostuu suurimmaksi osaksi pyterliitistä. Ainoastaan kairanreiät Y22 ja Y23 ovat valtaosin viborgiittia (Gehör et al. 1997a). Lisäksi kairanrei'issä Y2, Y11, Y12 ja Y24 on kapeita viborgiittileikkauksia. Syväkairausrei'istä HH-KR1 :ssä on vallitsevana tyyppinä viborgiittinen rapakivi (Gehör et al. 1997b). Kairanreiässä HH-KR2:ssa viborgiittia on pinnalta reikäpituudelle 13m saakka sekä kapeampina leikkauksina väleillä 22-25 mja 42-45 m. Kairanreiässä HH-KR3 ei esiinny viborgiittia. Kalliomallissa viborgiitit ja pyterliitit on yhdistetty yhdeksi kivilajiyksiköksi (kuvat 12 ja 13) 3.2.2 Porfyyrinen rapakivi Porfyyristen rapakivien hajarakeina on joko kvartsia tai maasälpiä (Gehör et al. 1997b ). Porfyyristä rapakiveä esiintyy kairanreiässä HH-KR2 reikäpituusväleillä 756-767 m 78-85 m sekä kairanreiässä HH-KR3 väleillä 546-558 m ja 68-735 m (Gehör et al. 1997b ). Kalliomallissa molempien reikien ylempien ja alempien leikkausten on oletettu olevan yhteydessä keskenään (kuvat 18-2). Maastokartoituksessa porfyyristä rapakiveä on tavattu pieninä alueina siellä täällä Hästholmenin ympäristössä, mutta ei itse saarella (Kuivamäki et al. 1997). 3.2.3 Tasarakeinen rapakivi ja vaalea, heikosti porfyyrinen rapakivi Karkearakeisten, porfyyristen rapakivityyppien lisäksi kairausnäytteissä esiintyy tasarakeisia rapakivigraniitteja ja vaaleita, heikosti porfyyrisiä rapakiviä (Gehör et al. 1997a, b ). Tasarakeiset rapakivigraniitit ovat keski- tai hienorakeisia, homogeenisia kivilajeja, jotka modaalisen koostumuksen perusteella ovat tyypillisiä graniittej a sisältäen keskimäärin 3% kvartsia, 18% plagioklaasia, 46% kalimaasälpää, 2% kvartsiaja 1,5% sarvivälkettä (Gehör et al. 1997a, b). Vaaleat, heikosti porfyyriset rapakivet ovat keski- ja tasarakeisia graniitteja, joissa hajarakeita on korkeintaa 2-3% kiven tilavuudesta (Gehör et al. 1997b). Kivet sisältävät keskimäärin 33% kvartsia, 25% plagioklaasiaja 36% kalimasälpää, tummia mineraaleja on yhteensä alle 5% (Gehör et al., op. cit.) Kairanrei'issä Y1 - Y11, lukuunottamatta reikää Y1, esiintyy lähellä maanpintaa kapea tasarakeisen graniitin laatta (kuvat 18-2). Se on lähinnä maanpintaa rei'issä Y4, Y5, Yll ja Yl2, noin 25 m:n syvyydellä. Näissä rei'issä graniitti on lähes vaaka-asentoinen. Linjan Y4 - Y5 luoteispuolella graniitti kaatuu hyvin loivasti (noin 15 ) luoteeseen siten, että rei'issä Y2 ja Y7 se on noin 5 m:n syvyydellä. Linjan Y 4-Y5 kaakkoispuolella graniitti kaatuu loivasti (2 ) kaakkoon, sillä Yl :ssä graniitti tavataan syvyydellä 75 m ja Y8:ssa noin 45 m:n syvyydellä.

28 Kairanreiän HH-KR1 alusta reikäpituudelle 25 m ulottuva tasarakeinen graniitti on mallinnettu kuuluvaksi Hästholmenin luoteispuolella esiintyvään tasarakeisen graniitin muodostumaan (ks. kuva 13). Kairanreiän, VLJ -ajotunnelin sekä maanpintakartoituksen perusteella graniitti kaatuu loivasti luoteeseen. Tähän viittaa myös graniittimuodostuman yli tehty magneettinen tulkinta, jonka mukaan rapakiven eteläkontakti on noin 2 m syvyyteen asti loiva, noin 3-4, muttajyrkkenee syvemmällä (luku 2.3.4). Kairanreiässä HH-KR2 on tasarakeista rapakiveä välillä 377-386 mja 46-463 m sekä vaaleaa, heikosti porfyyristä rapakiveä reikäpituuksilla 463-735 mja 852-963 m (Gehör et al. 1997b ). Kairanreiässä HH-KR3 on tasarakeista rapakivigraniittia reikäpituusvälillä 273-371m sekä vaaleaa, heikosti porfyyristä rapakiveä välillä 371-68 mja reikäpituudelta 734 m reiän loppuun saakka (83 m). Kairanreiässä HH-KR4 tasarakeista rapakiveä esiintyy reikäpituusväleillä 24-412 m, 469-478 m, 487-493 m, 53-544 m, 685-723 m ja 735-756 m. Kalliomallissa reikien KR2-KR4 tasarakeinen rapakivija heikosti porfyyrinen rapakivi on mallinnettu samaksi muodostumaksi (kuvat 12 ja 13). Kairanreikälävistyksen perusteella muodostuma kaatuu loivasti pohjoiskoilliseen (1/2 ). Tuikitulla kaateella on ilmeistä, että kairanreikien tasarakeinen rapakivi kuuluisi Hästholmenin länsipuolella olevaan tasarakeisen rapakiven muodostumaan, vaikka magneettinen tulkinta ei tätä käsitystä suoraan tuekaan. Tummille pyterliiteille tehdyt kaarletulkinnat luvussa 2.3.1 ( 2-25 luoteeseen) antavat kuitenkin saman tyyppisiä viiitteitä. Tasarakeinenja vaalea, heikosti porfyyrinen rapakivi on kalliomallissa mallinnettu yhdessä olettaen niiden olevan geneettisesti yhteydessä toisiinsa, mutta niiden välinen suhde ei ole täysin selkeä. Kivilajien petrologisten tutkimusten (Gehör et al. 1997b) mukaan Hästholmenin rapakivityypit muodostavat suppean magmaattisen differentiaatiosarjan, jossa pyterliitit ja viborgiitit edustavat sarjan emäksisimpiä differentiaatteja ja tasarakeiset rapakivet ja heikosti porfyyriset rapakivet happamimpia, mikä viittaisi niiden yhteenkuulumiseen. Esimerkiksi reiässä KR2 tasarakeiset ja heikosti porfyyriset rapakivet ovat geokemialtaan hyvin paljon toisensa tyyppisiä (Gehör et al. 1997b). Toisaalta reiässä KR3 tasarakeiset rapakivet poikkeavat muutamissa pääalkuainepitoisuuksissa selvästi heikosti porfyyrisistä rapakivistä, jotka puolestaan ovat osittain viborgiittien/pyterliittien kaltaisia. Tämä viittaisi geneettiseen yhteyteen heikosti porfyyristen rapakivien ja viborgiittien/pyterliittien välillä ( Gehör et al. 1997b ).

e... :w: -:u;;tnnn -\ jd:.fj VJ. ;:;. s... : ;::s-. - : c;;... : ;::s -... : f m oj... ::.. LOVIISA HÄSTHOLMEN....-:. lähiympäristön kallioperä... s llk.l..... ''.J'-t: Viborgiittilpyterliitti -.. ffi. 1... Porfyyrlnen rapaklvl ;. : Taarakelnenlvaalea,.., heikosti porfyyrinen rapaldvi -.. :.: " / T opogrflnen llneamenttl / Aeron:aagneettinen llneamentti & Kairanreikä + Havaintopiste Mittakaava: t :4.5 ' N \. Jl - Km c Geologian tutkimuskeskus 1998 _ Pohjakartan c Maanmittauslaitos, lupa nro t3/marj98 o: W<trtat\loviisaWok.lio. w or

31 Kuva 13. Kalliomallin kivilajit ja rako- ja rikkonaisuusrakenteet maanpintakarttana sekä laadittujen pystyleikkausten (LKRJ - LKR4) sijainti.

32 3.3.1 Aiemmin tulkittujen rakenteiden tarkastelu Rakenne Rl (5-6/1-15 ) Rakenne R1 (ns. ylempi rikkonaisuusvyöhyke) on rikkonaisuusvyöhyke, joka on todettu 15 tutkimusreiästä syvyysväleillä 5-15 m (taulukko 2) sekä VLJ-ajotunnelista ja pystykuiluista. Rakenteen leveys vaihtelee välillä 6-28 m ja siinä vuorottelevat ehjät ja rikkanaiset vyöhykkeet (Anttila & Viljanen 1995). Ehjissä osuuksissa rakoluku on keskimäärin 4 kpl/mja rikkanaisissa 15 kpl/m. Rikkanaiset osuudet ovat murros-ruhjerakenteista kalliolaatua (Riiii-IV). Muutamissa kairanrei'issä (Y4, Y5, Y7, Y8) rakenteeseen liittyy vanhaa, kiinni-iskostunutta ruhjeisuutta, joka on myöhemmin rikkoontunut uudelleen. Kairanreikien rakomineraalitutkimusten perusteella vallitseva rakotäyteseurue on F e hydroksidi-karbonaatti-savimineraali (Gehör et al. 1997a). VLJ-luolan ajotunnelissa paaluvälillä 84-926 m vyöhykkeessä on vallitsevana laattamainen rakoilu suunnassa - 45/5-2 (Viljanen 1994). Vyöhykkeen sisällä esiintyy lähes pystyasenteista rakoilua suunnissa 2-225/7-8 ja 11-125/7-8. Haarniskarakoja esiintyy runsaasti kaikissa päärakosuunnissa. Rikkonaisuusvyöhykkeen esi-inj ektoinnissa tapahtuneen massamenekin perusteella rakenne on hyvin vettäjohtava (Viljanen 1994). Kairanreikälävistysten perusteella rakenne on Y-reikien kattamalla alueella tasomainenja kaatuu loivasti itäkoilliseen (kaadesuunta/kaade 55-65/1-15 ). Rakennemallissa reiässä KR1 reikäpituudella 98-118 m oleva rikkonaisuusvyöhyke sekä KR2:ssa reikäpituudella 16-114m ja 123-126m olevat rikkonaisuusvyöhykkeet on yhdistetty VSP-heijastajien perusteella samaksi rakenteeksi. Kairanreiässä KR1 on reikäpituudella1m olevan II luokan VSP-heijastajan 6/6 ja KR2:ssa reikäpituudella 12 m olevan I - II luokan heijastajan 7/1 perusteella (Keskinen et al. 1998a) reikien KR1 ja KR2 rikkonaisuusvyöhykkeet on tulkittu Y-rei'istä havaitun rakenteen R1 :n vastinrakenteiksi. Niiden yhdistäminen Y -reikiin yhdellä loivasti itäkoilliseen kaatuvalla tasolla ei kuitenkaan ole mahdollista, sillä rakenteen R1 lasketuissa leikkauspisteissä rei'issä KR1 ja KR2 (n. 2m) kallioon ehjää. Jos ne ovat samaa rakennetta, rakenteen R1 on oltava joko jollain tavalla porrastunut reikien Y7/KR3 ja KR2 välillä tai se muuttuu lähes vaaka-asentoiseksi. Toinen mahdollisuus on, että reikien KR1 ja KR2 rikkonaisuusvyöhykkeet muodostavat erillisen rakenteen, joka on samansuuntainen ja kaateinen kuin R1. Leikkauskuvissa KR1 :n ja ja KR2:n kautta kulkeva rakenne on nimetty rakenteeksi R1B. Kairanreiän KR1 :n rikkonaisuusvyöhykkeessä on kaksi 2-2,5 m leveää murrosrakenteista (Riiii) jaksoa, jossa rakoluku on 14-18 rakoa/m. Näiden välisessä ehjemmässäjaksossa rakoluku on 8-1 rakoa/m. Välillä 98,8-1, m on myloniittinen vyöhyke. Sekä suunnatut raot että dipmeter osoittavat rakoilua, jossa raot kaatuvat itäkoillisen ja kaakon välille. Reiän KR2 rikkonaisuusvyöhykkeessä kallio on kokonaisuudessaan murrosrakenteistaja paikoin voimakkaasti rapautunutta (rapautuneisuusaste Rp2). Rakoluku on yli 15 rakoa/m. Dipmeter-luotausten (Siddans et al. 1997) mukaan kallion raitaisuus ja sen suuntainen rakoilu kaatuu loivasti itäkoilliseen. Kairanreikien rakomineraalitutkimusten perusteella vallitseva rakotäyteseurue KR1 :ssä on Fe-hydroksidi-karbonaatti-savimineraali

33 ja KR2:ssa Fe-hydroksidi-karbonaatti (Gehör et al. 1997b ). Kairanreiässä HH-KR4 rakennteeseen R1 kuuluvaksi on mallinnettu reikäpituusvälillä 115-124m oleva rikkonaisuusvyöhyke,jossa on kolme murrosrakenteistajaksoa ja yksi kapea ruhjerakenteinen (RiiV) jakso (123,57-123,85 m). Ruhjerakenteisessajaksossa kallioon voimakkaasti rapautunutta (rapautuneisuusaste Rp2-3), ja se koostuu kahdesta savi vyöhykkeestä, joiden välissä on kiinteää kiveä (Niinimäki 1997c). Murros- ja ruhjerakenteisissa jaksoissa rakoluku on yli 1 rakoa/m, paikoin yli 2 rakoa/m. Näiden välisissä ehjemmissä jaksoissa rakoluku on 6-11 rakoa/m. Rikkonaisuusvyöhyke on yhdistettävissä loivasti itäkoilliseen kaatuvalla tasolla kaikkiin Y-reikien R1-rikkonaisuusvyöhykkeisiin, mutta ei reikiin KR 1 ja KR2. Edellä mainitulla suunnalla ja kaateella ekstrapoloituna rakenteen maanpintaleikkaus osuisi seismisissä luotausprofiileissa (IVO 198) hyvin havaittavaan, pystyasentoiseksi mallinnettuun rakenteeseen R14, mikä on sama kuin Kuivamäen et al. (1997) lineamenttitulkinnassa Hästholmenin lounaispuolelle piirretty III lk:n lineamentti (tunnuksella LIN 12 raportissa Lindh et al. 1997). Rakenne R2 ( 19-2/1 ) Rakenne R2 on todettu 1 aiemmin kairatusta tutkimusreiästä (taulukko 2) sekä VLJluolan ajotunnelista paaluväliltä 115-196 m. Rakenteen leveys vaihtelee välillä 3-1m (keskimäärin 5 m) ja siinä rikkanaiset vyöhykkeet (1-2 kpl) vuorottelevat ehjien osuuksien kanssa (Anttila & Viljanen 1995). Ehjissä osuuksissa rakoluku on keskimäärin 6 kpl/m ja rikkanaisissa 15 kpl/m. Rikkanaiset osuudet ovat murros-ruhjerakenteista kalliolaatua (Riiii-IV). VLJ -aj otunnelissa rakenne on jakaantunut useaan kapeaan haaraan, jotka alkupäässä ovat suunnassa 27-45/14-23 ja loppupäässä suunnassa 7-9/1-2 (Viljanen 1994). Kairanreikälävistysten perusteella rakenteen kaadesuunnaksi/kaateeksi on laskettu 19-211 olettaen rakenteen olevan suhteellisen tasomainen. Tämä poikkeaa aiemmasta mallista, jossa rakenne oli tulkittu kaatuvan kaakkoon ja sen maanpintaleikkauksen olevan Hätholmenin luoteispuolella (Anttila & Viljanen 1995, Lindh et al. 1997). Tällä kaadesuunnalla!kaateella rakenteen pitäisi leikata kairanreikä KR1 75 m:ssäja KR2 85 m:ssä. Reiässä KR1 on rikkanainen vyöhyke välillä 76-86 m, sen sijaan KR2:ssa kivi on ehjää. Rakenteen onkin mallinnettu päättyvän ennen niitä rakenteeseen R1 (kuva 19). Tätä tulkintaa tukee se, että rakenne on havaittu reiässä Y24, mutta ei enää sen pohjois-ja koillispuolella olevissa rei'issä Y22 ja Y23. Rakenne R3 (25-5115 - 2 ) Rakenne R3 (alempi rikkonaisuusvyöhyke) on todettu viiden Y -tutkimusreiän alaosista 15-25 m:n välillä (taulukko 2). Kairanreikälävistysten perusteella rakenne kaatuu alle 3 kaateella koilliseen. Rakenteen leveys vaihtelee välillä 1-37m (keskimäärin 19m) ja siinä rikkanaiset vyöhykkeet (keskimäärin 4 kpl) vuorottelevat ehjien osuuksien kanssa (Anttila & Viljanen 1995). Ehjissä osuuksissa rakoluku on noin 5 kpl/mja rikkanaisissa 15

34 kpl/m. Rikkanaiset osuudet ovat murros-ruhjerakenteista kalliolaatua Riiii-IV. Kaikissa rei'issä rakenne sijoittuu tasarakeisen rapakivenja viborgiitin/pyterliitin kontaktivyöhykkeeseen. Uusista kairanrei'istä rakenne on tulkittu reikiin HH-KR2, HH-KR3 ja HH-KR4. Reiässä KR3 rakenteeseen on liitetty rikkonaisuusvyöhykkeet reikäpituudella 277-285m, reiässä KR2 rikkonaisuusvyöhyke välillä 376-387m ja rikkonaisuusvyöhykkeet väleillä 179-184 m ja 213-218 m reiässä KR4. Tämän tulkinnan perustana on oletus rakenteen jatkumisesta samansuuntaisena ja jokseenkin tasomaisena myös Y -reikien kattaman alueen ulkopuolelle ja sen sijoittumisena tasarakeisen rapakivenja viborgiitin/pyterliitin kontaktiin. Kairanreiässä KR3 kallio rikkonaisuusvyöhykkeessä on murrosrakenteista ja rikkonaisuusvyöhyke on onteloinen, myloniittinenja hauras (Niinimäki 1997b). Myloniittista rakennetta on välillä 279,5-285, m. Osassa onteloita on runsaasti fluoriittia (Gehör et al. 1997b, Niinimäki 1997b ). Fluoriitin lisäksi raoissa esiintyy Fe-hydroksidia ja savimineraaleja (kaoliniittia ja montmorilloniittia). Rikkonaisuusvyöhyke sijoittuu Y -reikien tapaan tasarakeisen rapakivenja viborgiitin/pyterliitin kontaktiin, tasarakeisen rapakiven puolelle. Kairanreiässä HH-KR2 reikäpituudella 376-387m olevassa rikkanaisessa vyöhykkeessä on kolme 1,5-2m leveää murrosrakenteista jaksoa. Paikoinkallio on runsaasti rapautunutta (rapautuneisuusaste Rp2). Välillä 379-38m on kaksi 5-15 mm leveää savitäytteistä rakoa (Niinimäki 1997a). Murrosrakenteisissajaksoissa rakoluku on yli 13 rakoa/m, niiden välisissä ehjemmissäjaksoissa 4-9 rakoa/m. Vyöhykkeestä mitatut suunnatut raot ovat suunnassa 8/4 (2 kpl) ja 24/14 (1 kpl). Myös dipmeter-luotaus osoittaa loivasti (keskim. 1-25 ) itään ja pohjoiskoilliseen kaatuvaa rakoilua. Rikkonaisuusvyöhyke on kokonaisuudessaan tasarakeisessa rapakivessä (377-387m) ja myös rajoittuu pelkästään siihen. Tämän tasarakeinen rapakiven on tulkittu olevan samaa tasarakeista graniittia kuin reiässä KR3 (kuva 19). Reiässä KR4 välillä 179-193 m kallio vaihtelee murrosrakenteisesta savirakenteiseen. Kallio on ruhje- tai savirakenteista (RiiV-RiV) välillä 181,85-182,92 m. Näytehukkaa on 4 cm välillä 18,9-182,92 m. Rapautuneisuudeltaan kivi on jaksossa runsaasti-täysin rapautunutta (rapautuneisuusaste Rp2-Rp3). Rakoluku on yli 1 rakoa!m. Reikäpituusvälillä 213-218mkallioon murrosrakenteista ja rakoluku 15-25 rakoa/m. Paikoin esiintyy myös runsasta mikrorakoilua. Rikkonaisuus rajoittuu tasa- ja hienorakeiseen rapakiveen (213-219m), joka on tulkittu olevan samaa kiveä kuin rei'issä KR2 ja KR3. Rakenne R4 (45/2 ) Rakenne R4 on heikko rikkonaisuusvyöhyke kairanrei'issä Y2, Y4, Y8 ja Y11 sekä reiässä YT3 (taulukko 2). Rakenne muodostuu muutamasta (alle 5 kpl) yhdensuuntaisesta raosta, jotka viettävät alle 1 :een kaateella luoteeseen (Anttila & Viljanen 1995). Sen leveys vaihtelee vaihtelee rei'ittäin välillä 1-3 m. Uudet kairaukset eivät ole tuoneet lisäyksiä tai muutoksia tähän rakenteeseen. Taulukossa 2 esitettyjen reikälävistysten perusteella rakenne kaatuu noin 2 :een kaateella koilliseen.

35 Rakenne RS (9/9 ) Rakenne R5 on VLJ-luolan ajotunnelin seinämästä havaittu pohjois-etelä -suuntaisten, pystyjen rakojen parvi, joka on todettu myös pilottikairausrei'issä YT5- YT7. Rakenteen leveys on tilojen kohdilla3m leventyen pohjoiseen päin 5 metriin (Anttila & Viljanen 1995). Se koostuu yhdensuuntaisista, usein haarniskapintaisista raoista, joiden väli on keskimäärin noin 3 m. Rakenteen laskettu leikkauskohta kairanreiässä HH-KR3 on hieman2m alapuolella, jossakallioon hyvin ehjää, rakoluku on yleensä - 1 kpl/m. Vain välillä 213-214m on hieman enemmän rakoja (5 rakoa). Hyvin heikkona piirteenä ehdotetaan rakenteen poistamista lopullisesta kalliomallista. Rakenne R6 (325/9 ) Rakenne R6 on lähes pystyasentoinen, koillinen-lounas -suuntainen rakovyöhyke kairanrei'issä Y21, YT3, YT4 ja YT7 (taulukko 2). Rakenne edustaa ehjää, rapautumatonta kalliota, joka ei erityisesti erotu kallion normaalista rakoilusta (Anttila & Viljanen 1995). Seismisissä luotauksissa (IVO 198) on rakenteessa todettu louhinnan yhteydessä avautuneita rakoja. Rakenteen leveys tilojen kohdalla on luokkaa 3 m, ja keskimääräinen rakoväli noin 3 m. Uudet kairaukset eivät ole tuoneet lisäyksiä tai muutoksia tähän rakenteeseen. Heikkona rakennepiirteenä ehdotetaan rakenteen poistamista lopullisesta kalliomallista. Rakenne R7 (225/6 ) Rakenne R7 on VLJ-luolan ajotunnelista paaluväliltä 639-647 m todettu, noin 4 m leveä, luode-kaakko -suuntainen, murros-ruhjerakenteinen (Riiii-IV) rikkonaisuusvyöhyke, joka kaatuu noin 6 kaateella lounaaseen (Viljanen 1994). Vyöhykkeen ruhjerakenteisessa ydinosassa kallio on runsaasti tai täysin rapautunutta (rapautuneisuusaste Rp2-3). Raot ovat täytteisiä ja haarniskarakojen esiintyminen on yleistä. Rakenteen laskettu leikkauskohta reiässä HH-KR3 olisi reikäpituudella35m (kuva 19). Reiässä välillä 337-356 m tavattava rikkonaisuusvyöhyke on mallinnettu kuuluvaksi rakenteeseen R18. Rakenne R7 saattaa kuitenkin ulottua reikään KR3 asti, mutta sitä ei voi sieltä, muun rikkonaisuuden seasta tunnistaa. Maatutkamittaukset eivät tue rakenteen jatkumista luoteeseen majoitusalueelle. Rakenne R8 (25/7 ) Rakenne R8 on noin 5 m leveä rikkanainen vyöhyke VLJ-luolan ajotunnelissa paaluvälillä 345-35 m. Rakenteen suunnaksi on ajotunnelissa määritetty toisen päärakosuunnan perusteella koillinen-lounas, mutta kyseessä on todennäköisesti kahden jyrkkäkaateisen, luode-kaakko- ja koillinen-lounas -suuntaisen rakovyöhykkeen risteyskohta (Viljanen 1994, Anttila & Viljanen 1995). Rakenne lienee hyvin paikallinen.

36 Rakenne R17 (135/15 ) Rakenne R17 on alle 2 kaateella kaakkoon viettävä yhdensuuntaisista haarniskaraoista koostuva vyöhyke, joka on todettu VLJ-luolan kiinteytetyn jätteen hallin katossa sekä kairanrei'issä Y1, Y 4, Y11, Y12 ja Y2 (taulukko 2). Rakenteen leveys on noin 1 m ja siinä kalliolaatu vaihtelee kiinteästä murrosrakenteiseen (Anttila & Viljanen 1995, Viljanen 1996). Rakoluku vaihtelee välilä 5-12m. Uudet kairaukset eivät ole tuoneet lisäyksiä tai muutoksia tähän rakenteeseen. Rakenteet R9- R16 Rakenteet R9- R16 on tulkittu seismisten refraktioluotaustenja topografian perusteeliaja niiden on aiemmassa mallissa oletettu olevan pystyasentoisia (Anttila & Viljanen 1995). Rikkonaisuudeltaan ne on rinnastettu rakenteeseen R7, joka todetuista rakenteista ainoana edustaa jyrkkäasenteista rikkonaisuutta. Seuraavassa näitä rakenteita käsitellään niiltä osin kuin tämän raportin tulkinnat poikkeavat raporteissa Anttila & Viljanen (1995) ja Lindh et al. (1997) esitetyistä tai niistä on ollut saatavissa uutta tietoa. Rakenne R9 (13-14/75 ) Seismisten luotausprofiilien (IVO 198) perusteella rakenne ei jatku Hästholmenin lounaispuoliselle merialueelle samansuuntaisena, kuin raportissa Lindh et al. (1997) on piirretty. Rakenne on mahdollisesti samansuuntainen kuin Kuivamäen et al. (1997) lineamentti LIN9. Tätä tulkintaa tukevat HSP-mittauksissa Iinjoilta 1, 3 ja 4 tulkitut I-II luokan heijastajat (Keskinen et al. 1998b ), joiden perusteella rakenne kaatuu jyrkästi kaakkoon (HSP1-2:14/75, HSP1-3:14/75, HSP3-3:13/75 ja HSP4-4:13/75. Tällä kaateella rakenne leikkaisi reiän KR1 rakenteen maanpintaleikkauksen paikasta riippuen noin reikäpituudella 3-6 m. Tällä välillä suunnatut raot ovat pohjoiskoillis -suuntaisia ja jyrkkäkaateisia, mutta varsinaisia rikkonaisuusvyöhykkeitä ei esiinny. Ainoastaan välillä 531-532 m kallioon murrosrakenteista. Rakenne ei siten näyttäisi olevan rikkonaisuusvyöhyke, vaan kyseessä saattaa jokin haurasta deformaatiota vanhempi, plastinen rakennepiirre, esim. siirrosrakenne. VSP-heijastaja 12/65 reikäpituudella 28 m on lähellä HSP-heijastajien suuntaaja saattaa myös indikoida rakenteen suuntaa. Rakenne R1 (22/7-9 ) HSP-linjoilta 4 ja 5 tulkittujen (Keskinen et al. 1998b) heijastajien (HSP4-1 :223/71, HSP4-2:223/71 oja HSP5-2:22/9 ) rakenne on mallinnettu kaatuvaksi jyrkästi lounaaseen. Rakenne R13 (135/8 ) Rakenteen kaakkoispuolelle on tulkittu II luokan HSP-heijastaja 135/8, joka mahdollisesti indikoi rakenteen suuntaa.

37 Rakenne R14 (5-7/9 ) Maatutkamittausten perusteella R14 ei ulotu majoitusalueelle saakka. Myöskään lineamentille L25 ei löydy tukea majoitusalueen maatutkatuloksista (Sutinen 1997). Tosin luotausalueen itäosassa ovat sähkölinjat haitanneet mittauksia. HSP-linjoilta 1 ja 2 tulkittujen (Keskinen et al. 1998b) heijastajien (HSP1-1:67/9, HSP1-4:7/9, HSP2-2:57/9 ) perusteella rakenne on pystyasentoinen. Rakenne R16 (15/7 ) Rakenne ei seismisten luotausten perusteella j atku lounaaseen merelle. Hästholmenin kaakkoispuolta tulkittujen I-II luokan HSP-heijastajien (HSP6-2:15/7 ja HSP6-3: 15/7 ) perusteella rakenne on mallinnettu kaatuvaksi jyrkästi koilliseen, jolloin se ei leikkaa reikää KR4. 3.3.2 Uudet rakennetulkinnat Rakenne R18 (1-5/2 ) Rakenne R18 käsittää rikkonaisuusvyöhykkeet reikäpituusväleillä 38-329 m ja 337-364 m reiässä KR3 sekä rikkonaisuusvyöhykkeet väleillä 424-451 m ja 46-478 m reiässä KR2. Reiän KR3 ylemmässä vyöhykkeessä kallio on murrosrakenteista (Riiii) ja rakoluku vaihtelee välillä 1-3 rakoa/m. Myloniittista rakennetta esiintyy välillä 323,6-325,5 m (Niinimäki 1997b). Rakomineraaleissa ovat vallitsevina Fe-hydroksidi ja savimineraalit (Gehör et al. 1997b ). Alemmassa rikkonaisuusvyöhykkeessä on neljä murrosrakenteistajaksoa yhteispituudeltaan 13m. Rakoluku vaihtelee välillä 1-2 rakoa/m, suurimmillaan se on 33 rakoa/m. Myloniittista rakennetta on välillä 342,1-343,2 m, jossa kivessä on paikoin myös isoja onteloita, "korppukiveä" (Niinimäki 1997b ). Kallio on tällä välillä runsaasti rapautunutta (rapautuneisuusaste Rp2), mutta muuten vähän rapautunutta. Rakomineraaleina on Fehydroksidia ja savimineraaleja (Gehör et al. 1997b ). Reiässä KR2 kallio on ruhjerakenteista (RiiV) väleillä 438,84-439,84 m ja 441,94-443,5 5 m. Murrosrakenteisia jaksoja on 9 kpl yhteispituudeltaan 15 m. Rakoluku välillä 424-442 m on 1-11 rakoa/mja välillä 442-478 m on yli 15 rakoa/m, ruhjerakenteisissa kohdissa suurimmillaan yli 4 rakoa/m. Myloniittiutuneita vyöhykkeitä esiintyy välillä 47,1-477,8 m. Hematiitti-iskoksisia breksioita on väleillä 424,5-424,55 m, 442,5-443,6 m, 445,15-445,45 m, 448,9-449,15 m ja 45,45-451,5 m (Gehör et al. 1997b). Lisäksi välillä 459,75-463,1 m tasarakeisen rapakiven tummat mineraalit ovat voimakkaasti hematiittiutuneita. Rakotäytteet ovat Fe-hydroksideja ja savimineraaleja (kaoliniitti, montmorilloniitti ja illiitti).

38 Kairanreikälävistysten perusteella rakenne on tulkittu samansuuntaiseksi ja kaateiseksi kuin sen yläpuolella oleva rakenne R3, eli se viettää hyvin loivasti pohjoiskoilliseenkoilliseen. Reiästä KR3 tulkittu VSP-heijastaja 14/53 (KR3/32 m) ei näytä indikoivan rakenteen suuntaa, sillä kairanreikien rikkonaisuusjaksoja ei voi yhdistää tämän suuntaisella rakenteella. Sen sijaan reiästä KR2 reikäpituudelta 46 m tulkittu VSP-heijastaja 34-35/24 sopii hyvin rakennetulkintaan. Rakenne näyttää liittyvän tasarakeiseen/heikosti porfyyriseen rapakiveen, lähelle sen kontaktia viborgiitin/pyterliitin kanssa (kontaktin suunta 1/2 ). Reiässä KR3 rikkonaisuusvyöhykkeet ovat pelkästään tasarakeisessa rapakivessä. Reiässä KR2 rikkonaisuus sijoittuu vaalean, heikosti porfyyrisen rapakiven ja viborgiitin/pyterliitin kontaktiin siten, että ylempi rikkonaisuusjakso on viborgiitissa/pyterliitissäja alempi pääosin heikosti porfyyrisessä rapakivessä (välillä 46-463 m on tasarakeista rapakiveä). Rakenne R19 (2-225/1-2 ) Rakenteen muodostavat kairanrei'issä KR1 ja KR2 reikäpituusväleillä 885-89 m, 93-98 m, 941-97 m (KRl), 844-862 m (KR2) ja 871-885 m (KR2) olevat rikkonaisuusvyöhykkeet. Kairanreiässä KR1 välillä 885-89 m on kaksi murrosrakenteista (Riiii) jaksoa, joissa rakoluku on 12 ja 2 rakoa/m. Välillä 93-98 m tiheärakoinen kallio onjauhautunutta ja murrosrakenteista. Rakoluku on yli 1 rakoa!m. Kivessä on onteloita, joissa osassa on omamuotoisia kiteitä. Suunnatut raot välillä 886-94 m (11 rakoa, keskim. suunta 183/63 ) viittaisivat jyrkkäasentoiseen rakenteeseen, VSP-heijastaja suunnassa 6/2 reikäpituudella 92 m puolestaan hyvin laiva-asentoiseen rakenteeseen. Välillä 941,7-942,5 m on hematiitti-iskoksinen breksia (Gehör et al. 1997b). Kallio on murrosrakenteista välillä 944,75-945,37 m ja 948,5-949,18 m. Hematiittipitoista breksiaaja löyhää myloniittia on väleillä 944,77-945,4 mja 946,2-946,9 m (Gehör et al. 1997b, Niinimäki 1997). Reikäpituudelta 957 m alkaen reikäpituudelle 973 m kivessä on hematiittijuonia ja breksiavyöhykkeitä (Gehör et al. 1997). Rakopinnoilla esiintyy runsaasti syöpymiä reikäpituusväleillä 945-949 mja 957-967 m. Suunnattujen rakojen keskimääräiset pääsuunnat välillä 943-945 ovat 224/22 (2 kpl), 27/8 (1 kpl), 192/13 (1 kpl) ja 25/15 (1 kpl). Dipmeter antaa raitaisuuden/rakoilun suunnaksi 194/47 välille 943,7-952,9 m (Siddans et al. 1997). Väleillä 89-93 ja 98-944 m kallio on melko vähärakoista rakoluvun vaihdellessa välillä - 1 rakoa/m, mutta myös nämäjaksot näkyvät selvästi reikägeofysiikan profiileissa. Kairanreiässä KR2 vyöhyke koostuu seitsemästä murrosrakenteisesta jaksosta yhteispituudeltaan 1,5 m (keskimääräinen pituus 1,5 m). Rakoluku vaihtelee välillä 1-25 rakoa!m. Muutamia myloniittiutuneita vyöhykkeitä on välillä 853,2-856,4 m. Suunnattujen rakojen keskimääräiset pääsuunnat välillä 859-862 m ovat 96/16 (11 kpl), 133/25 (9 kpl), 346/42 (3 kpl), 175/3 (3 kpl) (kuva 14). Välillä 871-885 m kallioon murrosrakenteista kuuden metrin matkalla, paikoin myös ruhjerakenteista (RiiV 875,4-875,83 m, raoissa

39 3% 5% 12 % 15 % 18 % 21"' 24 % Kuva 14. Kairanreiän HH-KR2 suunnatut raot välillä 859-862 m. Kairanrei'istä tulkittujen (Keskinen et al. 1998a) VSP-heijastajien (KRl/96 m: 24/2, KR2/93 m: 24/22 ) perusteella rikkonaisuusvyöhykkeet on mallinnettu loiva-asentoiseksi (kaade 1-2 ) rakenteeksi, joka kaatuu lounaaseen niin, että se kulkee reikien KR3 ja KR4 alapuolelta (reiän KR3 alapuolelta, reikäpituudelta 895 m on tulkittu VSP-heijastaja 25/23 ). Rakenne R2 (9/15-2 tai 215/15 ) Rakenne R2 käsittää kairanreiässä HH-KR1 reikäpituusvälillä 248-254m ja reiässä HH KR2 reikäpituusvälillä 241-246 m olevat rikkonaisuusvyöhykeet. Reiässä KR 1 kallio on murrosrakenteista välillä 249-25 m ja 253-253,5 m. Rikkonaisissa jaksoissa rakoluku on 15-2 rakoa/m, niiden välisissä ehjemmissä kohdissa 5-8 rakoa/m. Rakotäytteinä esiintyy pääasiassa Fe-hydroksidiaja savimineraaleja (illiitti ja kaoliniitti). Reiän KR2 rikkonaisuusvyöhykkeessä rakoluku on 1-3 rakoa/m ja kallioon koko matkalta murrosrakenteista (Riiii). Suunnatut rakojen keskimääräiset pääsuunnat reiässä KR2 välillä 23-243m ovat 192/13 (8 kpl), 164/17 (5 kpl) 132/14 (5 kpl), ja 236/8 (2 kpl) (kuva 15). Dipmeter antaa rakoilun/raitaisuuden suunnaksi reiässä KR1 12/38 ja reiässä KR2 96/21. Kairanreikälävistysten perusteella rakenteen suunta on joko 9/15-2 tai 215/15, jos oletetaan sen olevan tasomainen. Edellistä tukevat dipmeter -tulokset, jälkimmäistä suunnattujen rakojen pääsuunta. Joka tapauksessa kyseessä on hyvin loiva-asentoinen vyöhyke. Rakenteen ulottuminen reiän HH-KR3 ympäristöön saakka on mahdollista, sillä jälkimmäisellä suunnalla ekstrapoloituna se leikkaisi KR3:n reikäpituudella 36m. Sieltä sitä ei kuitenkaan voi erottaa rakenteeseen R 18 kuuluvaksi mallinnetusta rikkonaisuudesta.

4 N 3% 8% D% 12% 15% 18% 21"' 24 "' 27% 3% 33% Kuva 15. Kairanreiän HH-KR2 suunnatut raot välillä 23-243m. Rakenne R21 (8/ - 3 ) Rakenne R21 on kairanreiässä KR1 reikäpituusvälillä 63-612 m oleva rikkonaisuusvyöhyke. Kallio on murrosrakenteista (Riiii) väleillä 63,6-65,1 m sekä 66, - 67,8 m ja lievästi myloniittiutunutta välillä 62,5-68,5 m. Kallio on runsaasti rapautunutta (rapautuneisuusaste Rp2) välillä 64,3-64,75 m, muuten vähän rapautunutta (Rp1). Vyöhykkeestä on saatu yhdeksän suunnattua rakoa, jotka kaikki ovat lähes vaaka-asentoisia (keskim. kaade 4 ). Rakoilun perusteella kyseessä lienee loiva-asentoinen vyöhyke, mihin viittaa myös VSP-heijastaja 8/29 reikäpituudella 61 m. VSP-heijastajan suunnalla ja kaateella piirrettynä rakenteelle ei kuitenkaan löydy vastineita kairanrei'issä KR2 (658 m) ja KR3 (595 m), joten rakenne lienee paikallinen. Rakenne R22 (25/2 ) Rakenne on kairanreiässä KR4 reikäpituudella 526-532 m oleva murrosrakenteinen rikkonaisuusvyöhyke, jossa rakoluku on noin 2 rakoalm. Välillä 515-527 m olevien suunnattujen rakojen perusteella (kuva 16) rakenne on loiva-asentoinen. Suunnattujen rakojen pääsuuntien 248/22 (14 rakoa) ja 28/25 (9 rakoa) perusteella rakenne on mallinnettu kaatuvaksi länteen-länsilounaaseen.

41 3% 8% % 12% 15% 18% 21 % 24 % 27 % 3 % 33% Kuva 16. Kairanreiän HH-KR4 suunnatut raot välillä 515-527 m. Rakenne R23 (15/7-8 ) Maatutkan ja seismisten luotausten perusteella Hästholmenin eteläpäähän on tulkittu koillinen-lounas -suuntainen rikk:onaisuusvyöhyke. Maatutkamittausten rikkonaiset vyöhykkeet (Sutinen 1997) ja seismisten luotausten alhaisen nopeuden vyöhykkeet (Geotek 1985) osuvat samoihin kohtiin maatutkalinjalla L1 ja luotauslinjoilla 64-65 ja 8-81 sekä maatutkalinjalla L15 ja luotauslinjalla 7-71. Rakenteiden R13 ja R16 mukaisesti rakenne on mallinnettu kaatuvaksi jyrkästi koilliseen. Rakenne R24 (6/4 ) Rakenne R24 on Kuivamäen et al. ( 1996) tulkitsema luode-kaakko -suuntainen lineamentti LIN12. Rakenne on mallinnettu todennäköisenä rikkkonaisuusvyöhykkeenä merenpohjan topografiassa ja seismisissä luotauksissa (IVO 198) havaitun lineaarisen syvänteen ja alhaisen kallionopeuden vyöhykkeen perusteella. Hästholmenin kaakkoispuolelle tulkitut (Keskinen et al. 1998b) 1-ll luokan HSP-heijastajat linjalta 7 (6/41 o, 6/4, 6/37 ) antavat rakenteelle suunnaksi 6/4. Rakenne R25 (4-6/9 ) Rakenne on sama kuin Kuivamäen et al. (1997) tulkitsema luode-kaakko -suuntainen lineamentti LIN 14. Se on tulkittu todennäköiseksi rikkonaisuusvyöhykkeeksi merenpohjan topografiassa havaittavan lineaarisen syvänteen sekä aeromagneettisen minimin perusteella (kuva 12). HSP-linjalta 6 tulkitun heijastajan (6/9 ) perusteella rakenne on mallinnettu pystyasentoiseksi.

42 Rakenne R25 (4-6/9 ) Rakenne on sama kuin Kuivamäen et al. (1997) tulkitsema luode-kaakko -suuntainen lineamentti LIN 14. Se on tulkittu todennäköiseksi rikkonaisuusvyöhykkeeksi merenpohjan topografiassa havaittavan lineaarisen syvänteen sekä aeromagneettisen minimin perusteella (kuva 12). HSP-linjalta 6 tulkitun heijastajan (6/9 ) perusteella rakenne on mallinnettu pystyasentoiseksi. 3.4 Leikkauskuvat Tutkimusalueesta laadittiin 4 kpl pystyleikkauksia pitkin kunkin syvän kairanreiän määräämää pystytasoa (kuvat 17-2). Leikkausten sijainti ja pituus ilmenevät kalliomallin kartasta kuvasta 13. Leikkaukset tehtiin hyödyntäen kanadalaisia PC-XPLORja GEOMO DEL -mallinnusohjelmistoja (GemCom Services Inc. 1992). Leikkausten tasoon on projisoitu kaikki kairanreiät 8 m säteellä, ja ne sisältävät olemassaolevan tiedon sekä kivilajeista että rikkonaisuusvyöhykkeistä.

/ \ P. :'-1 ::::::: cs ::::::: s S; ;::::: 6.1 z 'ioo.i z 4.1 z.1 z 2. z 1'-/ '\ / "\ / / "\ K. /' '\ 1 1. Z "" / '\ / /"\- )l/ yv "- / """ V _Q.O 2 m Kf "'KF 2 _. L--.-..J.----L--.i.--L-t---1.-.1.-.l--l-L--.I..-- l.i-.;--+---h -1. l ' -- ZO.U4 \ Ht V R18 I.. - -2. z 1 F 9 /;. R'.>n KIVILAJIT -3. z 1 Z 2f>O.OP. 1.. y j -2. 1-4. z z-4oo.op 1 R3 _j,._. R1 ' r J4.oo - 1 p ]i" 1/ "bot ii. T- ' yter tt.u 1 Vl g tu 1 llllllli-7"".,,z--z-eoo-. u IJ I /-.---- I I -... :-6-5. Z 1 R21- L- 1 1 1 R25 1 --+----+-1 / -6.Z ti1c 1 1 1 1..;! 1. R:1::::Q:!j j lr't' t 1.1 aal.. - -- 1-----t---+- 1 / l 1 1 asarak.emen v ea, - 8 oo.o z z -. o : " l 1' 1 1 : aoo.oo heikosti porfyyrinen rapaki V:i -9. z -1. z 1 ' 1 1 1-1--+-+- 1 - I--+-+- Z-1.UJ -11.Z 1. -12. z 1 1 Z-12.u J -12. Porfyyrinen rapakivi - 1 1 3oo.o z Hienorakeinen, tasarakeinerrl--+--+- 14oo o z aki z-14.oj -14.oo rap v1-5. z - 6 1. 7-7). - 8). - 9 ). 7 - ). 7 xxxxxxxxx'' '' '' ''''' ''' "' ''''' """""" - 1). - 2 ). g g g g g g g g g g '... Geological rvev.of Finland.. :, LEIKKAUS KR1 Beton1m1ehenKuJa 4 SF-215 Espoo 1 1 Kalliomalli oate: o9to"ime: 14:42:33 SCALE(HOR) 1:2 SCALE(VERT) 1:2 D:\gmdbpt\exports\kr1mal.wpg GTK/YST 7.5.1998 3oftware bv l':iml JM Services lnc. w

, 2oo...?o ::::::: c:; ::::::: - = ir s : V:l....,...... :"! 6C.O t. soc.o '- 4C.O t. 3C.O t. 2C. 2 rh 1 1C.O 2,j,.,,...,.,., o.oz YT1 "' -1. z,-.------.. -- zo. um---'----1\r+-r---' 1 ----Lt(--T"------Ir-R-1L_B-+-/r--'----+-...J... -i77'17 u.. u'lk-= +-,...-L=- ---.,.-L. -2.?. 7 nr\n J 1 1-3. z 1 Z- 1. 1 R11 fo-2...,... -- ---'----T-----'..,--,.,..j,...._...-...----'----'---L... _ 4 oo.oz 1 R_ LIN15 LIN2 LIN19 1 L-"tVV.U. -5.Z : R18 J - f r - - 1 II 1 1 1 1-6. z 1 : - 1 1 i -7. z 1 1 -- " 1 1 /f- l 1 1 1 1 1 1 1! 1 ' : ' 1 1 i 1 1-8. Z : 1 1 1 1 -;- 1 1 ',-,.w -1.QZ ' - R19.. ' _l ' -- - '.L _ -11. z -12. z Z-1ooo.op 1-1. Z-12.op 11-12. -13.Z R1-14. z Z-14.up / -14. 5 XlOZ-r=+-,_-r-+_,-r-+-,_.- r--- -16JO.C Z -17JO.C Z -18JO.C Z -19JO.C Z z xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx "' "' "' "' "' "' "' "' "' -21 ){).( Z n r\ r\ c:i c:i c:i c:i c:i x ci ci ci ci ci ci ci ci ci ci ci ci ci ci ci ci ci ci ci ci ci o o ooogooooooooooonmonmon M -22JU.( Z 1 1 1 1 N M V m N N N N N N N N N N M M M Geological rvev. of Finland BetommlehenKuJa 4 SF-215 Espoo LEIKKAUS KR 2 oate: 1o1o:",ME: 11:1s:22 Kalliomalli SCALE(HOR) 1 :2 SCALE(VERT) 1 : 2 D:\GMDBHR\EXPORTS\KR2MAL.WPG GTKIYST 7.5. 1998 Software by Serves lnc. 1_

1 2 '\ '....... cs $:::) Si" $:::) (\:) E;; ;:::s I..J...l... s- : ;:::s (\:) f!r (\:)... -.::: $:::) 6CO.O 5Cb.O 4CO.O Z 3. z 2CO.O V m ' fll\ \ Hb.o z \ -o- vk ',\ vv- cz ---, : --, 1 1 Rl..., i roo --1 V '"' ' -2 o.c z z oo. o.---- IY : R7-2loo 1 1 1 1-3 )O.c Z! 1 [ 1 1 1 t3 R1 1 ' ).( z ' 1 1 : 18... -4. 1 z oo.op,\,... --=:----tf+l-4. -s)o.c -., :-. 1 J=t1 j R15 1 K.r...,.... 1-6 o.c z 1 1 1 1 l \' l,... \! 1 z loo.o 1 1 1-7.C Z. LIN1 LIN9 ' N1',c 1 LI 1 1 -.. R19 1-8 o.c z 1 z -soo! oo -9.( z! 1 i' 1 1 1 1!! l -1 )Z Z-1 OO.OD - -1. 1-1Z ' -1 p z Z-1. p (L-12. -...l -1Z -1 oooz 1, p 1-1b oooz4--+-+-4,--,-,-,--,l.-,_,_,_2-r-t -13Z -1 7 Z -1 oooz -1Z _2 t>oo.o z x x x x x x x v, "V v v v v v v x )(' )(' )(' )(' x x x )(' )(' x x x x x x XXXoo OOOZ22222xciooooood MNooooooooooo88888-2PQQOZ ci N M m N N N N N N Geological rvev.of Finland BetommlehenkuJa 4 sf-fn1;despoo LEIKKAUS KR3 Kalliomalli DATE: 1/3/98 TIME: 1:43:45 D:\GMDBHR\EXPORTS\KR3MAL.WPG GTKIYST 7.5.1998 SCALE(HOAl 1 :2 SCALE(VERT) 1 :2 Software bv Servi:es lnc. V\

46 xo oov x o 6 x o o LE \ \ \ 8 8 8 8 8 8 8 8 cj :a...:. ":; ;:; ":; X '9 CX) ) ) X O'OtS,... LÖ X O ' OtZ X O ' OtO X 't)6z x o ooaz X O'OOLZ xo oo9z X o o >SZ x o o >vz x o o lez a: (.!) - V r l l ('1) X o o lzz t- a: - 1 \ XO'OHZ x o o 1z x o o 15 x o o a xo o H x o o 9 x o o s Kuva 2. Kalliomallin leikkaus reiän KR4 kautta, kivilajien selitykset kuvassa 17.

47 4 YHTEENVETO Tässä raportissa on kuvattu Loviisa Hästholmenin alueen geofysikaalisten matalalentomittausten tulkinta sekä tutkimusalueen päivitetty kalliomalli. Työn pohjana oli VLJ-luolan kalliomalli vuodelta 1995 sekä senjälkeen kertynyt uusi tutkimusaineisto. Hästholmenin alue koostuu rapakivigraniiteista, jotka kalliomallissa on jaettu kolmeen ryhmään: 1) viborgiitit ja pyterliitit, 2) porfyyriset rapakivet ja 3) tasarakeiset ja vaaleat, heikosti porfyyriset rapakivet. Viborgiitit ja pyterliitit ovat porfyyrisiä rapakivigraniitteja, joiden kalimaasälpähajarakeet esiintyvät pyöreähköinä ovoideina. Nämä rapakiven päätyypit erotetaan plagioklaasivaipallisten ja -vaipattomien ovoidien keskinäisen suhteen perusteella. Kalliomallissa viborgiitit ja pyterliitit on yhdistetty yhdeksi kivilajiyksiköksi. Porfyyristen rapakivien hajarakeet ovat kooltaan 1-2 cm ja koostumukseltaan joko kvartsia tai maasälpiä. Porfyyristä rapakiveä esiintyy kairanreiässä HH-KR2 reikäpituusväleillä 756-767 m 78-85 m sekä kairanreiässä HH-KR3 väleillä 546-558 m ja 68-735 m. Kalliomallissa molempien reikien ylempien ja alempien leikkausten on oletetettu olevan yhteydessä keskenään. Tasarakeiset, hieno-keskirakeiset rapakivet vastaavat mineraalikoostumukseltaan tyypillisiä graniitteja. Vaaleat, heikosti porfyyriset rapakivet sisältävät mafisia mineraaleja alle 5% ja niissäjoitakin maasälpähajarakeita. Kairanrei'issä Y1 - Y11, lukuunottamatta reikää Y1, esiintyy lähellä maanpintaa kapea tasarakeisen graniitin laatta, joka kaatuu hyvin loivasti (15-2 ) luoteeseen tai kaakkoon. Syvemmällä kairanreikien KR2, KR3 ja KR3 kattamalla alueella tasarakeiset ja heikosti porfyyriset rapakivet muodostavat noin 5 m paksun muodostuman, joka on mallinnettu kaatuvaksi noin 2 :een kaateella pohjoiskoilliseen. Maanpinnalle ekstrapoloituna muodostuma osuu Hästholmenin länsipuolelle Hudöfjärdenin alueelle n. 1,5 km levyisenä vaakaleikkauksena, jossa paljastumahavaintojenja geofysikaalisen tulkinnan perusteella on tasarakeista rapakiveä. Aerogeofysikaalinen tulkinta keskittyi lähinnä magneettisiin mittauksiin, ja siinä mielenkiinnon kohteena oli mm. eri rapakivifaasien erottaminen toisistaan. Koska tasarakeinen muunnos on keskimäärin heikommin magnetoitunut kuin pyterliititja viborgiitit, se voitiin paikoin melko hyvin erottaa muista paikallisten magneettisten minimien perusteella. Tulkinnan mukaan tasarakeista rapakiveä esiityy laajemmin yhtenäisenä muodostumana Hästholmenin länsipuolella melko ohuena (n. 5 m) laattana, joka ilmeisesti kaatuu loivasti Hästholmenin alle (kaadesuunta 1, kaade 2 ). Tasarakeista muunnosta tavataan myös Källan majoituskylän alueella sekä lähes luode-kaakko -suuntaisena muodostumana, joka kulkee aivan Hästholmenin pohjoispään poikki. Yhdistämällä magneettinen tulkinta ja kairanreiän KR1 havainnot tasarakeisen eteläkontaktille saadaan melko loiva kaade, 3-4 luoteeseen, joka jyrkkenee n. 2 syvyydellä, kun taas pohjoiskontakti on selvästi jyrkempi, n. 75 kaakkoon. Kyseessä on melko syvä(> 1km) muodostuma. Majoituskylän pahkun alueella tulkitut kaateet ovat tyypillisesti melko pystyjä, n. 7-8. Mahdollisesti myös Hästholmsfjärdenin pohjoisosassa havaittava magneettinen minimialue kuvaa tasarakeista rapakiveä.

48 Alueen magneettikenttää hallitsee koillinen lounas-suuntainen tummien pyterliittienjakso, joka sijaitsee Vådholmsfjärdenin alueella Hästholmenin eteläpuolella. Magneettisten mallinnusten mukaan ko. jakso kaatuu loivasti 2-25 luoteeseen, ja mahdollista on, että pinnalla havaittujen, melko heikosti ferrimagneetisten pyterliittien alapuolella on n. 5-1 syvyydestä alkaen voimakkaammin magnetoituneita muunnoksia. Tähän viittaisivat myös tehdyt kentänj atkamiskokeilut. Magneettisesta aineistosta on tulkittu myös mahdollisia kallion rikkonaisuusvyöhykkeitä kuvaavat lineamentit, jotka havaitaan yleensä positiivisia anomalioita katkovina minimivyöhykkeinä. Lähes kaikki tulkitut lineamentit ovat luode-kaakko -suuntaisia, ja osa niistä korreloi topografisten lineamenttien kanssa. VLJ-luolan kalliomalli sisälsi 17 rako- ja rikkonaisuusvyöhykkettä, joista rakenteista 1-8 ja 17 on suoria kairanreikähavaintoja. Näistä merkittävimmät ovat 5-2m syvyydellä sijaitsevat, loivasti (1-2 ) koilliseen kaatuvat rakenteet R1 (ns. ylempi rikkonaisuusvyöhyke) ja R3 (alempi rikkonaisuusvyöhyke). Rakenne R1 on havaittu myös kaikissa uusissa kairanrei'issä noin 1 m syvyydellä. Rakenne R3 on havaittu rei'issä KR2, KR3 ja KR4, mutta ei reiässä KR1. Uusien kairanreikien ja tutkimusten perusteella mallia on täydennetty kahdeksalla uudella rakenteella, joista viisi perustuu suoriin havaintoihin kairanrei'istä. Huomattavimmat uudet rikkonaisuusvyöhykkeet ovat rakenteet R18 ja R19. Rakenne R18 on loivasti (2 ) pohjoiskoilliseen-koilliseen kaatuva rakenne, joka käsittää reiässä KR2 välillä 424-478 mja reiässä KR3 välillä 38-356m olevat rikkonaisuusvyöhykkeet. Rakenne R19 esiintyy reiässä KR1 välillä 885-95 mja reiässä KR2 välillä 844-885 m,jakaatuu loivasti (1-2 ) lounaaseen. Myös muut uudet todettu -luokkaa olevat rakenteet R2 (KR1 248-254 mja KR2 241-246m), R21 (KR1 63-612 m) ja R22 (KR4 526-532 m) ovat loiva-asentoisia.

49 LÄHDEVIITTEET Anttila, P., 1988. Engineering geological conditions of the Loviisa power plant area relating to the final disposal ofreactor waste. Annales Universitatis Turkuensis, Ser.A, II. Biologica-Geographica-Geologica 72, 131 p. Anttila, P. & Viljanen, E., 1995. Kallionäytekairaukset YT5, YT6, YT7, LPVA4, LE3, LE4 ja LES Loviisan Hästholmenilla. IVO/VLJ-loppusijoitus, Työraportti 95-2. Elo, S. and Korja, A., 1993. Geophysical interpretation of the crustal and upper mantle structure in the Wiborg rapakivi granite area, southeastero Finland. Precambrian Research, 64, 273-288. Gehör, S., Kärki, A. & Taikina-aho,., 1997a. Loviisan Hästholmenin kairausnäytteiden petrologiaja matalan lämpötilan rakomineraalit Posiva Oy, Työraportti 97-36, 27 s. Gehör, S., Kärki, A. & Taikina-aho,., 1997b. Loviisan Hästholmenin kairausnäytteiden HH-KR1, HH-KR2 ja HH-KR3 petrologiaja matalan lämpötilan rakomineraalit Posiva Oy, Työraportti 97-4, 196 s. GemCom Services Inc., 1992. PCXPLOR User Manual, PC-XPLOR Version 2., Exploration data management and graphics system, Vancouver, Canada. Geosoft Inc., 1997. MAGMAP (FFT-2D), 2-D Frequency domain processing of potential field data, user guide, 54 p. Grasty, R.L., 1977. Applications of gamma radiation in remote sensing. In: Remote sensing for enviromental sciences, ed. Shcanda. Springer Verlag, New York, p. 257-276. Julkunen, A., Kallio, L. & Hassinen, P., 1997. Geofysikaaliset reikämittaukset Loviisan Hästholmenilla 1997, kairanreiät KR1, KR2 ja KR3. Posiva Oy, Työraportti 97-28. Keskinen, J., Cosma, C., Heikkinen, P.& Enescu, N., 1998a. VSP survey at Hästholmen in Loviisa, 1997. Boreholes HH-KRl, HH-KR2 and HH-KR3. Posiva Oy, Working Report 98-26e. Keskinen, J., Cosma, C., Heikkinen, P.& Enescu, N., 1998b. HSP survey at Hästholmen in Loviisa, 1997. Survey Iines HSP1 - HSP7. Posiva Oy, Working Report 98-27e. Kuivamäki, A., Lindberg, A., Paananen, M., Kukkonen, I. & Vuorela, P., 1997. Geologinen esiselvitys Loviisan alueelta. Posiva Oy, Työraportti 96-2, 96 s. Kuivamäki, A., Nissinen, P. & Lindberg, A., 1997. Selvitys malmien esiintymismahdollisuudesta Hästholmenin alueella. Posiva Oy, Työraportti 97-39, 59 s.

5 Laitala, M., 1964. Kallioperäkartta. Lehti 321 Porvoo. Suomen geologinen kartta 1: 1. Lindberg, A., 1987. Loviisan Hästholmenin kallionäytekairaukset Y19, Y2 ja Y21, kivilajikuvaukset 6 s. Lindberg, A., 1988. Loviisan Hästholmenin kallionäytekairaukset Y22, Y23 ja Y24, kivilajikuvaukset 7 s. Lindberg, A., 1994. Loviisan voimalaitoksen YLI-loppusijoitustilan ajotunnelin petrografinen kivilajikartoitus ja rakokuvaus. IVONLJ-loppusijoitus, Työraportti 94-2, 9 s. Lindberg, A., 1996. Loviisan voimalaitoksen YLI-loppusijoitustilan petrografinen kivilajikartoitus. IVONLJ-loppusijoitus, Työraportti 96-2, 9 s. Lindh, J., Nummela, J. & Saksa, P., 1997. Loviisan Hästholmenin tutkimusalueen kallioperän alustava mallikuvaus. Posiva Oy, Työraportti 97-8, 41 s. Luosto, U., Tiira, T., Korhonen, H., Azbel, I., Burmin, V., Buyanov, A., Kosminkaya, I, Ionkis, V. and Sharov, N., 199. Crust and upper mantle structure alonf the DSS Baltic profile in SE Finland. Geophysical Joumal Intemational, 11, 89-11. Multala, J. ja Hautaniemi, H., 1997. Geofysikaaliset lentomittaukset Loviisan alueella v. 1997. Posiva Oy, työraportti 97-42, 28 s. Niinimäki, R., 1997a. Syväkairaus HH-KR2 Loviisan Hästholmenilla vuonna 1997. Posiva Oy, Työraportti 97-11, 154 s. Niinimäki, R., 1997b. Syväkairaus HH-KR3 Loviisan Hästholmenilla vuonna 1997. Posiva Oy, Työraportti 97-22, 122 s. Niinimäki, R., 1997c. Syväkairaus HH-KR4 Loviisan Hästholmenilla vuonna 1997. Posiva Oy, Työraportti 97-52, 151 s. Paananen, M. & Kurimo, M., 199. Eurajoen Olkiluodon aero- ja maanpintageofysikaalisten tutkimusten tulkinta. TVO/Paikkatutkimukset, Työraportti 9-19, 41 s. Paananen, M., Oksama, M. & Soininen, H., 1998. Hästholmenin tutkimusalueen vuoden 1997 sähkömagneettisten luotausten tulkinta. Posiva Oy, Työraportti 98-13, 19 s. Poikonen, A., Sulkanen, K., Oksama, M. and Suppala, I., 1998. Novel dual frequency fixed wing airbome EM system of Geological Survey offinland (GTK). Puranen, R., 1991. Estimation ofmagnetic fabrics within and around the Wiborg rapakivi pluton, SE Finland. Geologian tutkimuskeskus, tutkimusraportti 1, 37 s.

51 Rautio, T., 1997. Syväkairaus HH-K.Rl Loviisan Hästholmenina vuonna 1997. Posiva Oy, Työraportti 97-1, 35 s. Siddans, A., Wild, P. & Adams, B., 1997. Dipmeter survey, processing and interpretation, Hästholmen site, Finland 1997. Volume 1, Field work, processing and results. Posiva Oy, Working report 97-6e, 269 p. Suominen, V., 1983. Loviisan Hästholmenin geologinen rakenne: Yhteenveto kallionäytekairauksien Yl-Yll kallioperägeologisista tutkimuksista. Voimayhtiöiden ydinjätetoimikunta, Raportti YJT -83-3, 23 s. Sutinen, H., 1997. Maatutkaluotaukset Loviisan Hästholmenin tutkimusalueelia 1997. Posiva Oy, Työraportti 97-37, 133 s. Van Schmus, W.R., Anderson, R.R., Shearer, C.K., Papike, J.J. & Nelson, B.K., 1989. Quimby, Iowa, scientific drill hole: definition ofprecambrian crustal features in northwestem Iowa. Geology, 17 (6): 536-539. Viljanen, E., 1994. Loviisan VLJ-loppusijoitustilan ajotunnelin rakennusgeologinen kartoitus. IVONLJ-loppusijoitus, Työraportti 94-3, 14 s. Viljanen, E., 1996. Loviisan VLJ-loppusijoitustilan rakennusgeologinen kartoitus. IVO/VLJ-loppusijoitus, Työraportti 96-1, 11 s.

52 LIITTEET 1 2-14 15 16-17 18-2 21 Sidontalinjoista interpoloitu magneettinen kartta, tulkintaprofiilien sekä rapakiven länsikontaktin sijainti Profiili tulkinnat Geofysikaalinen tulkintakartta Kartat alaspäin jatketusta magneettikentästä, tihennetty mittausalue ( 4 x 4 km), syvyydet 3m, 5 m ja 1m Kartat alaspäin jatketusta magneettikentästä, peruslinjasto (12 x 12 km), syvyydet 3m, 5 m, 6 m, 7 mja 8 m Näennäinen ominaisvastus taajuudella 14368 Hz peruslinjastoalueella, kun väriasteikko on sovitettu lineaarisesti välille 1-5 ohmm ja 5-1 ohmm.

53 LIITE 1 3449 671 34712 671 3449 66879 D:\LOVIISA\LOMALLI5.WOR MP/GTKIYST 7.5.1998 1 MITTAKAAVAt1:6 34712 66879

5155 f- 515 c -- en 5145 u -rl -f--) 514 QJ c 5135 s=---------- SID1 Ul L J 513 5 J E ---,..----..._ c -5 -rl -1 j / 1 1-6 Sl --J--) m > OJ r--t -15 w -2-5 1 15 2 25 w kontakti Distance (m) E r --1 m 1\)

5155 f- 515 c -- 5145 Ul u -ri -+--) 514 QJ c Dl 5135 SID2 m Ul 2:: Ul 513 1-1667 E -- -4333 c:: -rl --f--) m > Q) r-i w j -7 / 1 1-6 Sl -9667-12333 -15-5 t 5 1 15 2 25 w kontakti Distance (m) E r j --i m (A)

5155 SID2 2 f- 515 c - ([) 5145 u -rl -+..-) 514 QJ c 5135 2:: Vl j j \ 513 1-667 E - -2333 c rl -4 -+-> m -5667 1 '!!{ 69 1 -s Sl > Q) r-1 w -7333-9 -5 t 5 1 15 2 25 w kontakti Distance (m) E c -t m

SID3 51525.-... 1-- c 51475 UJ u -rl -W QJ 51425 c 1 m 2:: 51375 25 Vl...:] ---- E -25 c: -5 D -rl -J.--) -75 ro > -1 Q) 1 1-6 Sl r--1 w -125-15 -5 NW t 5 kontakti 1 Distance (m) 15 2 25 SE c --1 m '1

.---. c 51525 51475 UJ u -rl -W QJ c 51425 1 m 51375 25 SID3 4 2::: 1 1 E ------- c -25-5 1 -rl 36 1-6 Sl -+--> m -75 > Q) r---i w -1-125 -5 t 5 1 15 2 25 NW kontakti Distance (m) SE r =i m ) Ul

---- c:: --- 515 5149 UJ u 5148 -rl -W QJ 5147 m HPROF1 2 D U\ 1../:) E --- c::: rl m > Q) r-i w 5146 1-33.3-167 T 1-3 l::f \ 1 1-6 Sl -433 -=l / /125 1-6 Sl \ 1 125 1-6 Sl -567-7 --r- -5 5 1 15 2 NW Distance ( m) SE c: -1 m...,

515 HPROF2 f- 51r49 c -- en 5148 u -rl -W 5147 Q) c 5146 w '1:..[fi]l..!l- \ 2:= J E -- c -rl -W m > OJ r-i w 5145 1-83.3-267 -45-633 -817 3 J \ 1 \ 1 1-6 Sl -1 --r- -5 5 1 15 2 25 3 NW Distance (m) SE c -i m (X) J

HPROF3 5152 f- 5151 c: ---- en 515 u -rl -+---) 5149 O..J c Dl 5148 m 2:: 5147 1 \ 1--1> E ---- c -rl -t--j m > Q) r-i w -1-2 -3-4 1655 1-6 Sl 1874 1-6 Sl -5 ----r-' -15 s -125-1 -75 Distance -5 (m) -25 25 N c:: --i m CO

HPROF4 5152 1-515 c ------ en 5148 u -rl --W 5146 QJ c 5144 fålll"*i!iili!b \ L j N E ------ c rl --W m > Q) r-t w 5142 4-4 1 1-6 Sl -8 65 1-6 Sl -12-16 -2-1 1 2 3 4 5 6 7 w Distance ( m) E --1 m... 3 r-

5151 1--- 515 c -- UJ 5149 u -rl -W 5148 Q) c f 5147 l 5146 1 -- -2 E -- c -14 rl -W (Q -26 > Q) r--t -38 w -5-1 15 1-6 s 1 HPROF5-25 25 5 75 1 125 15 sw Distance ( m) NE \ (.,;..) r --t m......

51525 HPROF6 1- c 51475 UJ u -rl --!---1 QJ 51425 c 1 m 1 1 \ L 51375 1 ---- E -1 ' c -2 rl -3 -+-1 m -4 > QJ -5 j r-i w -6-7...J \ 2 1-6 Sl /1 1-6 Sl 1-5 5 1 15 2 NW Distance (m) SE c -i m... 1\)

HPROF7 ---- c 5155 515 UJ u -rl -W QJ 5145 c ) m 2 514 1 -- -629 E -1357 \ U\ c -286 -rl -f--) -2814 m > -3543 QJ 3242 1-6 Sl 3255. 1-6 Sl 3859 1-6 Sl r-i w -4271-5 1-25 w 25 5 75 Distance (m) 1 125 15 E c -1 m...a. (A)

HPROFB 51525 515 c en 51475 u -rl -J...-) 5145 QJ c:: 51425 2::: 514 5 \ \...-- E ----- c:::: -5 -rl -t-j -1 m > OJ r--1-15 w -2-5 NW 1 1-6 Sl 5 1 15 Distance (m) 2 SE c '"""'i m...

67 LIITE 15 3449 671 HÄSTHOLMEN, MAGNEETTINEN TULKINTA 34712 671 3449 66879 D:\LOVIISA\LOMALLI6.WOR MP/GTKIYST 7.5.1998 MITTAKAAVA 1:6 Paramagneettinen kivilajiyksikkö: tasarakeinen rapakivi Ferrimagneettinen kivilajiyksikkö: tumma pyterliitti/viborgiitti Magneettinen lineamentti: mahdollinen rikkonaisuusvyöhyke 34712 66879

68 LIITE 16 3m 4 x 4 km 5 m 4 x 4 km

69 LIITE 17..., 1 m 4 x 4 km,-, - r: L....

7 LIITE 18 3m 12 x 12 km 5 m 12 x 12 km

71 LIITE 19 6 m.12 x 12 km 7 m 12 x 12 km

72 LIITE 2 8 m 12 x 12 km