GEOLOGIAN TUTKINUSKESKUS M 06/3433/-91/1/10 SOTKAMO NÄRHINIENI Timo Heino 9.5.1991 TUTKIMUSTYÖSELOSTUS SOTKAMON KUNNASSA VALTAUSALUEELLA NÄRHINIEMI 1 KAIV. REK. N:O 4007 SUORITETUISTA MALMITUTKIMUKSISTA.
Sisällysluettelo Tutkimusalueen sijainti Tutkimusten tausta Valtaukset Suoritetut tutkimukset Kallioperän pääpiirteet Geokemialliset tutkimukset Geofysikaaliset mittaukset Syväkairaus Tutkimuskaivannot Pb-isotooppitutkimukset Esiintymän synty Aiheen arviointi Kirjallisuusluettelo Liittyy Liitteet 1 1 1 1 3 4 5 77 9 9 10 10 11
1 Tutkimusalueen sijainti Tutkimusalue sijaitsee Oulun läänissä, Sotkamon kunnan länsiosassa ( kuva 1 ). Tutkimuskohde on Kajaani - Sotkamo tien pohjoispuolella noin 10 kilometrin päässä Kajaanista. Alue rajoittuu Nuasjärveen ja tutkimukset on keskitetty pääosin maa-alueille. Tutkimusten tausta Alueen geologinen kartoitus mittakaavaan 1 : 400 000 alkoi vuonna 1899 ja saatiin päätökseen vuonna 1919. Wilkman kuvaa alueen kalkkikiviä, kvartsiitteja ja serpentiniittejä 1931 ilmestyneessä karttalehtiselostuksessaan. Havola on kartoittanut alueen ja julkaissut geologisen kartan mittakaavassa 1:100 000 vuonna 1981. Tutkimusten aikana on ollut käytössä Havolan 1 : 20 000 mittakaavaiset kenttäkartat sekä alueen kallioperähavainnot. Malmitutkimuksia alueella on aikaisemmin tehnyt Kajaani Oy, joka tutki lähellä sijainneilla valtausalueilla Lautto 2 ja 3 karsiliittyviä molybdeeniaiheita (kaivosrekisterinumero 2381/2-3). Valtaukset Alueelle tehtiin valtaus Närhiniemi 1, kaivosrekisterinumero 4007, muita valtauksia tutkimusten yhteydessä ei tehty. Kuvassa 2 on esitetty valtausalueen sijainti. Suoritetut tutkimukset Aiheen tutkimusten aloittamiseen antoivat Matti Havolan 1985 analysoittamat kartoitusnäytteet 244E-TTK-78 vuonna j a 244F-TTK-78, näytteistä edellinen sisälsi Cu 1240, Pb 1290 ja Ag 330 ppm, jälkimäinen sisälsi Cu 1130, Pb 742 ja Ag 470 ppm. Tutkimusten yleisjohdosta on vastannut malmiosaston johtaja, professori Jouko Talvitie ja tutkimukset on tehty Väli-Suomen malmitutkimusryhmän esimiehen, fil.lis. Elias Ekdahlin johdolla. Vuosien 1985-1990 välisenä aikana alueella tehtiin seuraavia tutkimuksia: IP- - - revidointikartoitusta lohkare-etsintää - litogeokemiallista näytteenottoa - - moreeninäytteenottoa geofysikaalisia mittauksia ( sähköinen-, magneettinen-, gravimetrinen- ja porareikämittaus ). - montutusta - syväkairausta
4 saammasta kalimaasälvän määrästä. taniittia, apatiittia ja zirkonia Aksessorisesti niissä on tisekä paikoin myös opaakkeja; rautakiisuja ja sinkkivälkettä. Titaniitin määrä on joissakin tutkituista hieistä ollut silmiinpistävän runsas. Kvartsimaasälpägneisseihin liittyy kairausksissa lävistetty muuttumisvyöhyke, joka on voimakkaasti serisiittiytynyt ja kvartsiutunut, lisäksi tässä muuttumisvyöhykkeessä on myös rikki- ja magneettikiisua sekä sinkkivälkettä. Amfiboliitteja esiintyy alueella kvartsimaasälpägneisseissä välikerroksina, karsien yhteydessä sekä myös laajempina omina kerroksinaan. Päämineraaleina ovat sarvivälke ja plagioklaasi, akbiotiitti, diopsidi, sessorisina tai päämineraaleina' kvartsi, flogobiitti ja titaniitti. Lisäksi vain aksessorisina esiintyvät opaakit, zirkoni, apatiitti kloriitti ja epidootti. Kvartsiitit esiintyvät alueella tektoonisten pintojen rajaamina kappaleina, ne vaihtelevat harmaista maasälpää sisältävistä kvartsiiteista lasimaisiin lähes pelkkää kvartsia sisältäviin. Alueen kalkkikivet ovat dolomiitteja, joissa on vaihtelevassa määrin epäpuhtautena tremoliittia sekä aksessorisesti kloriittia, titaniittia, zirkonia, opakkeja sekä kvartsia. Kalkkikiviin liittyvät oleellisena osana karsikivet, joita edustavat diopsigranaattikarret, diopsidikarret, tremoliittikarret sekä magnettiittikarret. Päämineraaleina ovat vaihtelevin suhtein diopsidi, tremoliitti, granaatti, kloriitti, karbonaatti, epidootti, titaniitti, opaakit ja varsinkin magnetiitikarressa myös serpentiini ja forsteriittireliktit. Geokemialliset tutkimukset Syksyllä 1985 otettiin litonäytteet Matti Havolan löytämästä Ag-pitoisesta paljastumasta, Tarmo Kemppaisen löytämistä sinkkivälkettä sisältäneistä kvartsi-maasälpägneissi paljastumista sekä radioaktiivisesta gneissipaljastumasta. Yhteensä syksyllä otettiin cobraamalla 289 kallionäytettä, näytteet on analysoitu tilausnumerolla 33709. Radioaktiivisista kohdista otetutuista näytteistä on tehty raportti M19/3433/-88/3/60. Kuvassa 3 on esitetty litonäytteisiin perustuva xy-diagrammi Zn ja Pb pitoisuuksista. Litonäytteenottopaikkojen ja Havolan aihepaljastuman välissä on 100-200 metriä leveä paljastumaton alue, tätä aluetta tutkittiin useassa vaiheessa maaperänäytteenotolla, näytteenottoon perustuvat Zn-Ag- ja Pb-Ag-kartat ovat liitteinä 1 ja 2. Kartat on piirretty alkemian ohjelmistoilla. Tutkimusten ensimmäisenä talvena otetut näytteet toivat esille korkeita sinkki ja hopeapitoisuuksia paljastumattomalta alueelta. Samalle alueelle sijoittuu myös heikkoja sähköisiä ja magneettisia anomalioita. Anomaloiden selvittämiseksi kairattiin toukokuussa 1986 kahdeksan reikää.
7 tulkittavissa ainakaan lähellä pintaa. Gravimetrisilla mittauksilla näkyy kairareiän 405 lävistämä malmilaatta ja karsikivet gravimetrisena maksimina. Sähköisellä kartalla näkyy varsinkin imaginaarikomponentissa anomalioita, jotka sijaitsevat paksujen maapeitteiden alueella. Tällaiseen heikkoon anomaliaan liittyy muuttumisvyöhyke, j oka lävistettiin kolmella reiällä, vyöhykkeeseen liittyy selvästi kohonneet Zn-, Pb- ja Ag-pitoisuudet. Syväkairaus Aiheen selvittämiseksi kairattiin kahdessa vaiheessa yhteensä 14 reikää, yhteispituus 1215.15 metriä. Kuvassa 5 on esitetty kairareikien sijainti, pohjakarttana on käytetty maastomittausten magneettista karttaa. Liittyy osassa on lueteltu arkistoidut kairausraportit ja kairausprofiilit. Kahdella rei'istä lävistettiin sinkkiä, lyijyä ja hopeaa sisältävät karsikerrokset. Reikä 405 lävisti kaksi karsikerrosta, välillä 12.90-14.40 kivessä oli 860 ppm Cu, 147 ppm Co, 547 ppm Ni, 16687 ppm Zn, 6662 ppm Pb, 164 ppm Ag ja 4.2 % S, jälkimmäinen 2.4 metrin lävistys välillä 17.10-19.60 sisälsi 694 ppm Cu, 96 ppm Co, 342 ppm Ni, 20106 ppm Zn, 21653 ppm Pb, 370 ppm Ag ja 3.8 % S. Reikä 416 lävisti metrin paksuisen meineralisoituneen karsikerroksen, joka sisälsi 456 ppm Cu, 38 ppm Co, 35 ppm Ni, 68700 ppm Zn, 17810 ppm Pb, 190 ppm Ag ja 3.5 % S. Kyseinen lävistys ei ole latauspotentiaalimittausten perusteella yhteydessä reiän 405 lävistykseen vaan tulee pintaan reiän 415 takana. Kolmella reiällä ( 404, 408 ja 417) lävistetiin kvartsimaasälpägenisseissä oleva muuttumisvyöhyke, jossa on selvästi kohonneet Zn-, Pb- ja Ag-pitoisuudet. Reikä 417 lävistää kaksi erillistä serisiittiytynyttä ja kvartsiutunutta vyöhykettä, välillä 40.60-44.60 olivat metallipitoisuudet seuraavat (ppm) Cu 127, Co 26.8, Ni 112, Zn 2071, Pb 1416, Mn 131, Ag 20 ja S 1.82 %. Toinen vyöhykkeistä on välillä 46.25-57.80 ja sisältää metalleja seuraavasti (ppm) Cu 264, Co 80.1, Ni 207.9, Zn 2411, Pb 1865, Mn 485, Ag 15.1 ja S 1.82 %. Reikä 408 lävisti myös vastaavan muuttumisvyöhykkeen ja sisälsi lävistyskohdalla metalleja seuraavasti: Cu 126, Co 19, Ni 23, Zn 3268, Pb 4847, Mn 605, Ag 22.6 ja S 0.68, rikki prosenttina, muut pitoisuudet ppm. Tutkimuskaivannot Viimeisessä vaiheessa tehdyn moreeninäytteenoton yhteydessä oli yhdessä näytteenottopisteesä 197 ppm Ag. Näyte oli otettu paikasta missä ympäristön paljastumat olivat kalkkikiviä ja kvartsimaasälpägneissejä. Pisteen kohdalle kaivettiin kesällä 1990 lapiomonttu anomaalisen näytteen selvittämiseksi. Kaivetusta kuopasta löydettiin noin 50 kilon kokoinen karsikivilohkare, jossa oli lyijyhohdetta, lisäksi samasta montusta löytyi vastaavanlainen pienempi lohkare. Löydetyt lohkareet sijaitsivat aivan kallion pinnassa.
yleisimpiä, lisäksi on tremoliittikarsia, diopsidikarsia, magnetiitti-diopsidikarsia sekä dolomiitteja, joissa on vaihtelevassa määrin karsimineraaleja. Metallien liikkuminen liittyy karsireaktioihin, karsikivissä tavatut mineraalisaatiot sijaitsevat granaatti-diopsidikarsissa ja diopsidikarsissa, valtaosin tavatut karsikivet eivät sisällä mineraalisaatioita. Aiheeen arviointi Tutkimusten alkaessa hopean hinta oli huomattavasti korkea alla tasolla kuin mikä nykyinen tilanne on. Tutkimusten alkaessa kesällä 1985 hopean hinta oli 1.20 mk/g kun sen hinta tänä päivänä on alle 0.5 mk/g, vastaavasti sinkin kilohinta oli tutkimusten alkaessa 4.5 mk/kg, sen hinta on tutkimusten aikana ollut huomattavasti korkeampi, mutta hinta oli laskenut lähes samalle tasolle kuin se oli aloitettaessa. Kuvassa 6 on esitetty sinkin ja hopean hintakehitykset vuosien 1985-1990 välisenä aikana. On mahdollista, että tutkimusalueella on löytämättömiä karsikivikerroksia, joihin liittyy korkeita Zn, Pb ja Ag pitoisuuksia. Dimensioiltaan löydetyt linssit ovat olleet niin pieniä ettei niillä ole taloudellista merkitystä. Geofysikaalisten mittausten perusteella ei myöskään ollut odotettavissa määrällisesti merkittävien malmilinssien löytymisestä. Aiheeseen liittyvien metallien hinta sekä löydettyjen kiisuuntumien pienuus johtivat tutkimusten lopettamiseen. 10 Kuopiossa 9.5.1991 Timo Heino geologi Kirjallisuusluettelo: i Juhanen, M 1989. Sotkamon Närhiniemen alueen geologiasta, ki- Havola, M 1981. 3433, Suomen geologinen kartta 1 : 100 000. Sotkamo Leht vilajeista ja petrografiasta. Pro gradu - tutkielma, Helsingin yliopisto. Wilkman, W.W., 1931. Suomen geologinen kartta. Lehti C 4 Kajaa- Äikäs,0., ni. Kivilajikartan selitys. 1988. Th-La-Ce-esiintymä kalliossa Sotkamon Närhiniemessä. Raportti Ml9/3433/-88/3/60.
13 Analyysitilaukset 32107, 34669, 40416, 33709, 34681, 40417, 34008, 34613, 34618, 36498, 40352, 40435, 40452, 36411, 40434, 34659, 34663, 34665, 34668, 41144, 41146, 41147 9 41142,