M 06/3312/-83/1/10 Keitele Kangasjärvi Jarmo Nikander 31.10.1983 KANGASJÄRVEN RIKKIKIISU - SINKKIVÄLKEMINERALISAATIO JA SIIHEN LIITTYVÄT TUTKIMUKSET (Valtausalue Kangasjärvi 1, kaiv.rek.n :o 3535/1)
2 SISÄLLYSLUETTELO Alueen sijainti 3 Tutkimusvaiheet 4 Kallioperän stratigraf ia ja geologinen rakenne 7 Mineralisaatio 10 Malmiarvio 13 Yhteenveto 16 Liittyy 17
3 Alueen sijainti Kanaasjärven rikkikiisu - sinkkivälkemineralisaatio sijaitsee Ylä-Savossa, Pohjois-Keiteleellä, karttalehdellä 3312 12 C (kuva 1). ri ak al I K1i aani, diui // ~,, ~44M~1 ~ wieska,~m Å \~//11 -i~'9 1/// 101 lisaim inn 1211 In i ` LI I~IrI''1 ~JH ~II ~ Pe avesi!hi,~ n11~// "W a~lun IMP r~.~~ir~b wan 11EIF, in11! da~ 10II IFM 11 111 1 Kuopio einåmy 1 km Kuva 1. Tutkimuskohteen sijainti
4 Mineralisaation puhkeama sijaitsee Kangasjärven järvikuvion etelä-rannalla. Puhkeamalta on n. 400 m matkaa metsäautotielle. Maantietä pitkin on Pyhäsalmen kaivokselle matkaa n. 40 km. Tutkimusvaiheet 1.4.1964 geologi A. J. Laitakarin johdolla Kangasjärven mineralisaation puhkeaman löysivät työnjohtajat Matti Huuskonen ja Jussi Willman läljitettyään lapiomontutuksella n. 8 km T. Tossavaisen 1961 löytämää malmilohkaretta K/3873. Vasta mineralisaation löytämisen jälkeen alueella suoritettiin geofysikaalisia maastomittauksia. Vielä samana vuonna, 1964, mineralisaation tutkimiseksi kohteeseen kairattiin 13 syväkairausreikää, R 13-25 (kuva 2). Vuonna 1965 kairattiin reikä R 26. Vuonna 1967 kairattiin reikä R 27. Vuonna 1968 kairattiin reiät R 28, 31 ja 32. Vuonna 1969 kairattiin reikä R 43. Koko ensimmäisessä tutkimusvaiheessa kohteeseen kairattiin 19 syväkairausreikää, yhteispituudeltaan 3576 m. Tutkimustuloksia ovat raporteissaan käsitelleet geologit A. J. Laitakari ja P. Oivanen (Laitakari, A. J., 1970) ja M 17/Kei -69/1). Vuonna 1977 Kangasjärven mineralisaatio otettin uudelleen tutkiinuskohteeksi. Tällöin kairattiin geologi E. Ekdahlin johdolla 4 syväkairausreikää, R 304-307, yhteispituudeltaan 1399 m (kuva 2). Kairauksilla pyrittiin paikantamaan mineralisaation mahdollisia jatkeita sen syvälle painuvassa pituussuunnassa. Näitä jatkeita ei kuitenkaan tavattu.
7 Geofysikaalisen aineiston käsittelyn suoritti geofyysikko Hilkka Arkimaa Oulun yliopistossa. Tutkimustulokset on julkaistu Oulun yliopiston julkaisusarjassa (Arkimaa, Lappalainen, Nikander, Talvitie, 1980). Kangasjärven tunnetun kompaktin rikkikiisu - sinkkivälkemineralisaation mahdollisten välittömien jatkeiden löytämiseksi ja koko malmikriittisen kivilajivyöhykkeen malminetsinnälliseksi tutkimiseksi aloitettiin alueella 1979 litogeokemiallinen aureolitutkimus. Tätä työtä on tehnyt FL Pentti Rehtijärvi. Alustavien tulosten mukaan tunnetun mineralisaation ympärillä on aureoli, jota voidaan käyttää alueen malminetsinässä. Stratigrafia ja geologinen rakenne Vulkaanisen kerrossidonnaisen mineralisaation isäntäkivi on hapan kordieriitti.- sillimaniittikivi. Sivukivenä on eri koostumuksia kordieriitti ± sillimaniittigranaatti ± antofylliitti ± kummingtoniittigneissejä eli ns. muuttuneita kivilajeja, joita on nimitetty malmikriittisiksi kivilajeiksi. Stratigrafisesti näiden yläpuolella on runsaasti enimmäkseen pyroklastisia, emäksisiä - happamia primäärirakenteisia vulkaniitteja, Kuva 3. Malmikriittisiä kivilajeja ei tunneta kvartsi - plagioklaasi-.gneissin rajaaman synkliinin N-reunalta, Kuva 3. Kivilajien kerroksellisuus on pysty tai jyrkästi etelään kaatuva. Malmikriittiset kivilajit kiisuineen aiheuttavat geofysikaalisissa mittauksissa selvästi erottuvan anomaliajakson, Kuvat 4-7.
Kompakti rikkikiisu - sinkkivälkemineralisaatio on viivottimen muotoinen. Se painuu n. 45 0 kulmalla kaakkoon. Sen kaade on 70 0-900 lounaaseen. Mineralisaatio noudattaa ympäristön kivilajien kerroksellisuutta. Mineralisaatiossa on kaksi rinnakkaista malmikerrosta. Näiden paksuus vaihtelee välillä 1-7 m. Niiden pituus on n. 200 m. Alueella on kaksi pääsiirrossuuntaa, NE - SW ja noin N - S, jotka on havaittavissa geofysikaalisista kartoista (Kuvat 4-7) ja alueen geologisesta kartasta (Kuva 3). Mineralisaation alueelta laaditusta yksityiskohtaisesta geologisesta kartasta (Kuva 8) ja malmin pituussuunnan pystyleikkauksesta (Kuva 9) ilmenee siirrosten voimakas vaikutus kohteen geologiaan. NE - SW - suunnassa on tapahtunut ainakin horisontaalisia liikuntoja. N - S - suunnassa on oletettu tapahtuneeksi pääasiassa vertikaalisia liikuntoja. Mineralisaatio Kompaktissa mineralisaatiossa päämalmimineraalit ovat rikkikiisu ja sinkkivälke. Rikkikiisu esiintyy keski-karkearakeisena massana. Sinkkivälke on rikkikiisurakeiden välissä muodostaen paikoin raitaisuutta. Kupari- ja magneettikiisua on erittäin vähän. Harmemineraaleina esiintyvät kvartsi, baryytti, kordieriitti, tremoliitti, karbonaatti, biotiitti, muskoviitti, kloriitti ja diopsidi. Sinkkipitoisuus eri lävistyksissä vaihtelee välillä 1 % - 9 % ja rikkipitoisuus välillä 25 % - 40 %. Mineralisaatio sisältää lisäksi pieniä määriä kuparia, kultaa ja hopeaa. Mineralisaation reunoilla on hopeapitoisia lyijyhohdejuonia.
Kuva 9. Kangasjärven mineralisaation pituussuunnan pystyleikkaus 1 :2000
Malmiarvio Mineralisaatiosta käytössä olevat tiedot eivät ole riittäviä luotettavan malmiarvion tekemiseen. Mineralisaation puhkeaman laajuutta ja sen malmipitoisuuksia ei tunneta juuri lainkaan, ja syväkairaustiheys on riittämätön. Seuraavaksi esitettävää malmiarviota pitäneekin kutsua malmiarveluksi. Kuvassa 9 on esitetty syväkairausreikien lävistykset mineralisaation pituussuunnan tasossa. Mineralisaatiot on rajattu siten, että paksulla. yhtenäisellä viivalla on rajattu eteläisempi mineralisaatio ja paksulla pistekatkoviivalla on rajattu pohjoisempi mineralisaatio. Kuvassa näkyy myös malmiarviossa käytetty lohkojako. Eteläisemmästä mineralisaatiosta käytetään nimeä Malmi 1 ja pohjoisemmasta nimeä Malmi 2. Taulukossa I on esitetty malmien 1 ja 2 eri lohkojen pintaalat, paksuudet, tilavuudet, sinkkipitoisuudet, tonnimäärät ja tilavuuksien mukaan painotetut sinkkipitoisuudet. Ainoa käytettävissä oleva ominaispainomääritys 4.5 g/cm3, on tehty puhkeaman kompaktista malmista. Malmiarviossa on käytetty ominaispainona 4 g/cm 3. Malmien 1 ja 2 yhteenlaskettu tonnimäärä on n. 390 000 tn, jossa sinkkiä on 5.3 %. Taulukossa 2 on esitetty malmien 1 ja 2 lohkojen I - III (Kuva 9) tilavuudet, tonnimäärät ja tilavuuden mukaan painotetut metallipitoisuudet erikseen ja yhteenlaskettuina. Yhteenlasketuksi malmimääräksi saadaan n. 160 000 tn, jossa sinkkiä on 6.0 %.
Taulukko 2. Malmien 1 ja 2 lohkojen I - III tilavuudet, tonnimäärät ja metallipitoisuudet. Malmi tilavuus om.p. tonnit pitoisuudet m 3 g/cm 3 Zn % Cu % Ag pilan Au pfxn S 1 21875 18115 4 4 87500 72460 7.6 4.2 0.14 0.10 11 21 0.31 0.11 32 34 Yhteensä 39990 4 159960 6.0 0.12 15.5 0.22 33 Malmien 1 ja 2 lohkojen I - III etäisyydeksi toisistaan on arvioitu 9 m. Malmikerrosten väliin jäävän kiven metallipitoisuudet ovat mitättömiä. Taulukossa 3 on esitetty malmien 1 ja 2 lohkojen I - III sekä niiden väliin jäävän kiven tilavuus, tonnimäärä ja tilavuuden mukaan painotettu sinkkipitoisuus. Koko massan ominaispainoksi on arvioitu 3.5 g/cm 3. Yhteenlasketuksi määräksi saadaan n. 280 000 tn kiveä, jossa sinkkiä on 3 %. Taulukko 3. Malmien 1 ja 2 lohkojen I - III sekä niiden väliin jäävän "tyhjän kiven" tilavuus, tonnimäärä ja sinkkipitoisuus. tilavuus m 3 om.p. tonnit Zn % Malmi 1 21875 Malmi 2 18115 "tyhjä kivi" 40000 Yhteensä 79990 3.5 279 965 3.0 Malmien 1 ja 2 kerrospaksuudet ja sinkkipitoisuudet ovat suurimmillaan malmien yläosissa.
Malmien reunoilla tavataan usein heikkoa lyijypitoisuutta, mutta lyijyn analysointi on ollut satuunnaista. Korkeimmat lyijypitoisuudet ovat välittömästi mineralisaation yläosan alle kairatussa reiässä R 17, kuvat 8 ja 9. Lyijypitoisen lävistyksen pituus on 10.m ja arvioitu kerrospaksuus 7 m. Lävistyksen keskipitoisuudet ovat 0.94 Pb, 0.07 % Zn, 53 ppm Ag, 0.74 ppm Au. Koboltti on malmeista analysoitu satunnaisesti. Litogeokemiallisen aureolitutkimuksen mukaan kobolttipitoisuus on alle 100 ppm. Yhteenveto Kangasjärven alue kuuluu samaan vulkaanis-sedimenttiseen kivilajijaksoon kuin Pyhäsalmen alue. Kangasjärven mineralisaatio ja geologia muistuttaa erittäin paljon Pyhäsalmer malmia ympäristöineen. Kangasjärven alue on otettu Geologisessa tutkimuslaitoksessa voimaperäisen tutkimuksen kohteeksi. Litogeokemiallisen, geofysikaalisen ja geologisen tutkimuksen avulla ohjataan jo aloitettuja syväkairauksia. Näillä pyritään löytämään tunnetun mineralisaation mahdolliset syvälle ulottuvat jatkeet. Tutkimuksen alaisena on myös tunnetun mineralisaation laajempi ympäristö. Kangasjärven mineralisaation yläosan metallipitoisuudet ja kerrospaksuudet ovat malmin luokkaa. Mineralisaatio on kuitenkin kooltaan riittämätön itsenäiseksi malmiksi.
LIITTYY Kirjallisuus Arkimaa, H., Lappalainen, P., Nikander, i., Talvitie, J., 1980. Monimuuttuja-analyysi Kangasjärven geofysikaaliselle mittausaineistolle. Kaukokartoitusprojekti. Toimintakertomus vuodelta 1980. Oulun yliopisto. Ekdahl, E., 1979. Raportti Savon alueen tehostetusta malminetsinnästä 1978. Raportti. Geologisen tutkimuslaitoksen arkisto. Laitakari, A. J., 1970. Eräitä havaintoja Keiteleen Kangasjärven malmiaiheen tutkimuksista 1961 1970. Raportti. Geologisen tutkimuslaitoksen arkisto. Oivanen, P., 1969. Pohjois-Keiteleen malmilohkareista ja kiisupitoisista paljastumista. Raportti, M 17/Kei-69/l. Geologisen tutkimuslaitoksen arkisto. Geofysikaaliset maastomittaukset Gravimetrinen M 21.1/3312 12 C 1 :10 000 M 21.1/3312 12 C/34 1 : 2 000 M 21.2/3312 12 C/34 1 : 2 000 Magneettinen M 22/3312 12 C 1 :10 000 M 22/3312 12 C/34 1 : 2 000
Sähköinen M 24.11/3312 12 C 1 :10 000 M 24.12/3312 12 C 1 :10 000 M 24.112/3312 12 C/34 l : 1 000 M 24.122/ 11 - " - M 24.11/ l : 2 000 M 24.12/ - - M 24.116/ - " - M 24.126/ - - VLF M 24.9/3312 12 C 02, 03, 07, 08 1 :4 000