GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS Yksikkö Espoo 93/2016 Tammelan Liesjärven Au-Cu -kohteen geofysikaaliset tutkimukset 2016 Hanna Leväniemi, Niilo Kärkkäinen
GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS 93/2016 GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS Tekijät Leväniemi Hanna, Kärkkäinen Niilo KUVAILULEHTI Päivämäärä / Dnro Raportin laji Arkistoraportti Toimeksiantaja GTK Raportin nimi Tammelan Liesjärven Au-Cu -kohteen geofysikaaliset tutkimukset 2016 Tiivistelmä Raportissa kuvataan Liesjärven Au-Cu kohteella vuonna 2016 tehdyt geofysiikan maastomittaukset (liitettynä aiempiin maastomittauksiin) sekä Puolikkaansuon vuoden 2015 kairauskohteessa tehdyt petrofysiikan reikämittaukset. Puolikkaansuolla magneettisissa mittauksissa havaittu vaihtelu liittynee pääasiassa kivilajivaihteluun. Kohonneet IP-arvot näyttävät kairareikäanalyyseihin vertaamalla liittyvän kohonneisiin Cu- ja Au-pitoisuuksiin. Asiasanat (kohde, menetelmät jne.) Liesjärvi, Puolikkaansuo, Arolanmäki, kulta, kupari, malminetsintä, magneettiset menetelmät, indusoitu polarisaatio, reikämittaus Maantieteellinen alue (maa, lääni, kunta, kylä, esiintymä) Suomi, Häme, Tammela, Liesjärvi, Puolikkaansuo Karttalehdet L422 Muut tiedot Arkistosarjan nimi Arkistoraportti Arkistotunnus 93/2016 Kokonaissivumäärä 10 s. Kieli suomi Hinta - Julkisuus julkinen Yksikkö ja vastuualue Geofysiikan sovellukset GSO Allekirjoitus/nimen selvennys Hanna Leväniemi Hanketunnus 50402-20031 (alussa 2551005) Allekirjoitus/nimen selvennys Niilo Kärkkäinen
GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS 93/2016 Sisällysluettelo Kuvailulehti 1 Johdanto 1 2 Maastomittaukset ja yhteys kairaustuloksiin 1 3 Puolikkaansuon maastogeofysiikka ja petrofysiikan reikäluotaustulokset 5 4 Yhteenveto 10 Kirjallisuus 10
GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS 93/2016 1 1 JOHDANTO GTK teki Outokumpu Oy:n paikantaman Tammelan Liesjärven Au-esiintymän (Kokkola 1990, 1994) esiintymän lähiympäristössä jatkotutkimuksia v. 2014 2015. Kärkkäinen et al. (2015) kuvasivat alueen yleisgeologian sekä tehdyt tutkimukset ja niiden tulokset. Tämä raportti täydentää tuloksia osittain vuodelle 2016 siirtyneiden geofysiikan mittausten osalta. Raportissa kuvataan kohteen magneettiset ja IP-mittaukset sekä Puolikkaansuon kairareikien petrofysikaaliset luotausmittaukset. 2 MAASTOMITTAUKSET JA YHTEYS KAIRAUSTULOKSIIN Liesjärvellä on täydennetty Outokumpu Oy:n 1980-luvun loppuvuosina mittaamia magneettista ja IP-mittausta. GTK:n mittaukset tehtiin kahdessa vaiheessa (kuva 1): vuonna 2015 mitattiin magneettinen alue Liesjärven länsipuolella (ns. Liesjärvi NW -alue) sekä puolet saman alueen IP:stä ja vuonna 2016 IP täydennettiin loppuun ja lisäksi mitattiin Liesjärven eteläpuolella Puolikkaansuon alue. Kuva 1. Magneettisen ja IP-mittauksen mittausvaiheet. Outokummun tuloksiin yhdistetty magneettinen aineisto on esitetty kuvassa 2, IPvarautuvuus kuvassa 3 ja IP-mittauksessa saatava ominaisvastus kuvassa 4. Kohderaporttiin (Kärkkäinen et al. 2015) nähden tuloksissa uusi alue on Puolikkaansuon IP-mittausalue, jota käsitellään tarkemmin seuraavassa kappaleessa.
GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS 93/2016 2 Kuva 2. Liesjärven alueen magneettinen mittaustulos yhdistettynä Outokummun aineistoon. GTK:n kairareiät esitetty tähtisymbolilla, Outokummun reiät kolmiolla.
GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS 93/2016 3 Kuva 3. Liesjärven alueen IP-mittaustulos yhdistettynä Outokummun aineistoon. GTK:n kairareiät esitetty tähtisymbolilla, Outokummun reiät kolmiolla (tekstissä mainittujen reikien numerot merkitty).
GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS 93/2016 4 Kuva 4. Liesjärven alueen ominaisvastustulos yhdistettynä Outokummun aineistoon. GTK:n kairareiät esitetty tähtisymbolilla, Outokummun reiät kolmiolla. GTK kairasi Puolikkaansuolla olevan laajan geokemian kupari- ja kulta-anomalian eteläosalle (N ~ 6756500) v. 2015, jolloin lävistettiin tonaliitin ja vulkaniittien kontakti sekä kuparikiisupirotteisia ja kapeita kultapitoisia vyöhykkeitä (Kärkkäinen et al. 2015). GTK:n reikien ja vanhojen Outokummun kairausten väliin jää mittausten mukaan laajahko IPanomalia ei-magneettisella alueella (kuva 3). Geofysikaalisesti alue vastaa Liesjärven kultaesiintymän ympäristöä. Kyseisen IP-anomalian pohjois- ja koillispuolella on kaksi voimakkaampaa N-S-suuntaisia IP-anomaliaa, joihin OKU on kairannut yhteensä neljä reikää. Näistä läntisemmässä anomaliassa kaikissa kolmessa reiässä kivilaji oli porfyyristä
GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS 93/2016 5 granodioriittia. Eteläisimmässä (länteen päin kairatussa) reiässä R8 kivi on osin vahvasti hiertynyttä, osin kalimetasomaattisesti muuttunut ja sisältää kuparikiisupirotteisia kvartsijuonia. Pohjoisimman (koilliseen päin) kairatun reiän R10 lopussa on likimain reiän suuntaista hiertymistä. Järven rannalla olevassa IP-anomaliassa OKU:n ainoa reikä R7 lävisti intermediaarista lapillituffia, joka on vahvasti serisiittiytynyt ja sisältää kupari- ja rikkikiisupirotetta. Vulkaniitissa on karsimaisia raitoja ja happamia vyöhykkeitä. Reiästä on vanhoja analyysejä, joissa on enimmillään 1.8 % As ja 0.2 % Cu (analyysivälit 2-4 m). 3 PUOLIKKAANSUON MAASTOGEOFYSIIKKA JA PETROFYSIIKAN REIKÄLUOTAUSTULOKSET Maastogeofysiikan tulokset Puolikkaansuon kairareikien (Kärkkäinen et al. 2015) ympäristössä on esitetty kuvissa 5-6. Magneettikenttäarvot laskevat profiililla R53-R54-R55 kohti luodetta, missä reiät lävistävät tonaliitin ja vulkaniittien kontaktin. IP-arvot ovat koholla profiililla R56-R57; reiässä R56 havaittiin kairausten lupaavimmat Au- ja Cu-pitoisuudet (0.15 m @ 1.19% Cu, 4.91 ppm Au ja 7 m @ 0.26% Cu). Kuva 5. Magneettinen mittaustulos Puolikkaansuon reikien ympäristössä.
GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS 93/2016 6 Kuva 6. IP-varautuvuus Puolikkaansuon reikien ympäristössä. Rei ssä (pl. ilmeisesti teknisistä syistä reikä R56) tehtiin petrofysiikan reikämittaukset GTK:n reikämittauskalustolla elokuussa 2015. Kalustolla voidaan mitata magneettinen suskeptibiliteetti, tiheys (gamma-gamma-menetelmällä), luonnon gammasäteily ja ominaisvastus. Tiheysarvoja ei saatu tässä kohteessa kalibroitua todellisiksi arvoiksi kalibrointiin käytettävien laboratorionäytteiden puuttumisen vuoksi, joten tiheystulokset voidaan esittää ainoastaan suhteellisina tiheyksinä. Puolikkaansuon kairareikien petrofysikaaliset mittaustulokset suhteessa kivilajeihin ja Cu-, Au- ja Aspitoisuuksiin on esitetty kuvissa 7-11. Kaikkiin kuviin liittyvä kivilajilegenda ja kuvaajien otsikkojen selitys on esitetty kuvassa 7. Logaritmisella asteikolla esitettyjen suskeptibiliteettien kuvaajista nähdään, että suskeptibiliteetit ovat alhaisimmillaan tonaliittisessa kivessä ja nousevat erityisesti mafisissa vulkaniiteissa ja tuffeissa. Yleisesti ottaen suskeptibiliteetit ovat melko alhaisia, pääasiassa paramagneettisia (logaritmisesta asteikosta muunnettuna arvo 2 vastaa arvoa todellista arvoa 100 x 10-6 SI ja arvo 4 arvoa 10000 x 10-6 SI). Mitatut suskeptibiliteetit selittävät magneettisessa mittauksessa havaitun heikon vaihtelun ja alhaiset arvot tonaliittisessa kivessä reikäprofiilin R53-R54-R44 luoteisosassa. Kairaustulosten tarkastelun yhteydessä havaittiin, että tonaliitin kontakti on rei issä vahvimmin mineralisoitunut kohta. Reiässä R53 kontaktiin liittyy johtavuuspiikki, joka mahdollisesti liittyy mineralisoitumiseen. Reiässä R54 samanlainen piikki nähdään reiän loppuosassa hiertovyöhykkeessä, johon liittyy myös kohonnutta Au- ja As-pitoisuutta. Tiheys ja luonnon gammasäteily kuvaavat lähinnä kivilajien vaihtelua: tonaliitilla on granitoideille tyypillisesti hieman kohonnut luonnonsäteily, kun taas vulkaniiteilla tiheys kasvaa tonaliitteihin verrattuna. Muutamat säteilyarvoissa havaitut pienet piikit (R55, R57) saattavat liittyä kiven muuttumiseen tai juoniin.
GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS 93/2016 7 Kuva 7. Reiän L4222015R53 petrofysiikka suhteessa kivilajeihin ja Cu-, Au- ja As-pitoisuuksiin. FIELDNAME = kivilajiloggaus (legenda kuvan alaosassa) log_susc = magneettinen suskeptibiliteetti (logaritminen asteikko, 10-6 SI) log_cond_msm = ominaisvastuksesta laskettu sähkönjohtavuus (logaritminen asteikko, ms/m) GG_rel = gamma-gamma-tiheys, suhteellinen asteikko NGAM_ps = luonnon gammasäteily, pulssia/s Cu_ppm = Cu-pitoisuus (ppm) Au_ppb = Au-pitoisuus (ppb) As_ppm = As-pitoisuus (ppm)
GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS 93/2016 8 Kuva 8. Reiän L4222015R54 petrofysiikka suhteessa kivilajeihin ja Cu-, Au- ja As-pitoisuuksiin. Kuva 9. Reiän L4222015R55 petrofysiikka suhteessa kivilajeihin ja Cu-, Au- ja As-pitoisuuksiin.
GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS 93/2016 9 Kuva 10. Reiän L4222015R56 kivilajit ja Cu-, Au- ja As-pitoisuudet. Kuva 11. Reiän L4222015R57 petrofysiikka suhteessa kivilajeihin ja Cu-, Au- ja As-pitoisuuksiin.
GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS 93/2016 10 4 YHTEENVETO Raportissa on kuvattu vuonna 2016 valmistunut geofysiikan mittaus Liesjärven alueella sekä erityisesti Puolikkaansuon kairauskohteessa, josta on kuvattu myös kairareikäpetrofysiikan tulokset. Puolikkaansuolla kivilajit vaihtelevat tonaliiteista intermediaarisiin ja mafisiin vulkaniitteihin, ja petrofysiikka kuvastaa lähinnä kivilajivaiheluita. Magneettisissa mittauksissa havaittu heikko arvojen kohoaminen liittyy kivilajin vaihtumiseen tonaliitista vulkaniittiin. Sen sijaan IP-mittauksissa nähdään yhteys kohonneiden IP-arvojen ja korkeimpien kairarei issä Geofysiikan mittausten perusteella Liesjärven eteläpuolella olevan geokemian Au-Cuanomalian kairauksia on syytä jatkaa. Alue sijaitseen laajan granitoidisen intruusiokompeksin ulkoreunalla ja sitä reunustavissa vulkaniiteissa. Kivet ovat muuttuneet (serisiittiytyminen, kalimetasomatoosi, kiisuuntuminen, kvartsijuonet) ja sisältävät kupari-, rikki- ja arseenikiisua. Analogia Arolanmäen granitoidin länsiosalla olevaan Kedonojankulman Au-Cumineralisaatioon on ilmeinen. KIRJALLISUUS Kokkola, M., 1994. Kaivoslain 19 :n mukainen tutkimustyöselostus: Liesjärvi 1-2, Lunkinjärvi 1-2, Lammaslammi, Puolikkaansuo, Letonpää. Outokumpu Finnmines Oy, raportti 080/2113/MK/94. 4 s., 8 liites. Kokkola, M., 1990. Au-tutkimukset Tammelan Liesjärven alueella. Outokumpu Finnmines Oy, raportti 001/2113 08/MK/1990, 313 s. Kärkkäinen, N., Huhta, P., Leväniemi, H., 2015. Tammelan Liesjärven Au-Cu tutkimukset vuosina 2014-2015. Geologian tutkimuskeskus, raportti 112/2015. 23 s.