GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS Pohjois-Suomen aluetoimisto M 06/2633/-98/1/10 Rovaniemen maalaiskunta Petäjävaara Seppo Rossi

GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS Pohjois-Suomen aluetoimisto M 06/2633/-98/1/10 Rovaniemen maalaiskunta Petäjävaara Seppo Rossi 30.12.1998 TUTKIMUSTYÖSELOSTUS ROVANIEMEN MAALAISKUNNASSA VAL- TAUSALUEELLA PETÄJÄVAARA 1 KAIV.REK.NRO 5471/1 SUORITETUISTA KULTA-KUPARI-KOBOLTTIMALMITUTKIMUKSISTA VUOSINA 1992-1994

2 GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS KUVAILULEHTI Päivämäärä 30.12.1998 Tekijät Raportin laji Seppo Rossi Toimeksiantaja Valtausraportti Geologian tutkimuskeskus Raportin nimi TUTKIMUSTYÖSELOSTUS ROVANIEMEN MAALAISKUNNASSA VALTAUSALUEELLA PETÄJÄVAARA 1 KAIV.REK.NRO 5471/1 SUORITETUISTA KULTA-KUPARI- KOBOLTTIMALMITUTKIMUKSISTA VUOSINA 1992-1994 Tiivistelmä Tutkimukset on tehty maanomistajan luvalla ennen valtauksen voimassaoloa 20.1.1995-31.12.1997. Valtauksen tarkoituksena oli suojata kalliosta syväkairauksella paikallistettu pieni kuparikultamineralisaatio mahdollisia jatkotutkimuksia varten. Peräpohjan liuskealueelta selvitettiin moreenista ja lohkareista tavattujen kohonneiden kulta-kuparikobolttipitoisuuksien alkuperää. Tässä tarkastellaan tutkimuksia valtausalueen Petäjävaara 1 rajaamalta alueelta, josta on entuudestaan tunnettiin moreenin kupari-kulta-kobolttianomalia ja amfiboliittimalmilohkareita. Tutkimusmontuin ja -ojin sekä omapotentiaalimittauksella paikallistettiin kvartsiitin ja diabaasin kontaktipintaa myötäilevästä hiertovyöhykkeestä hydrotermistä muuttumista, johon liittyy pieniä kulta- ja kuparimineralisaatioita. Asiasanat (kohde, menetelmät jne.) malminetsintä, kulta, kupari, hiertovyöhyke, hydroterminen muuttuminen, moreenigeokemia, omapotentiaali(sp)mittaus, syväkairaus Maantieteellinen alue (maa, lääni, kunta, kylä, esiintymä) Lapin lääni, Rovaniemen maalaiskunta, Koivu, Petäjävaara Karttalehdet 2633 08 Muut tiedot Arkistosarjan nimi Arkistotunnus M06/2633/-98/1/10 Kokonaissivumäärä Kieli Hinta Julkisuus 12 suomi

3 GEOLOGICAL SURVEY OF FINLAND Regional Office for Northern Finland DOCUMENTATION PAGE Date 30.12.1998 Authors Title of report Seppo Rossi Type of report Claim report Commissioned by Geological Survey of Finland Report from exploration of high copper, gold or cobalt concentrations in till and boulders on the claim Petäjävaara 1 registration number 5471/1, Rovaniemi rural commune, in 1992-1994 Abstract Exploration was carried out with permission of the land owner before the claim time 20.1.1995-31.12.1997. The purpose of the claim was to get legal protection for possible later researchs in the target area. The claim lay on the Peräpohja Schist Belt. As a result of research into the till geochemistry of the Schist Belt was discovered a copper- and gold-bearing shear zone from the contact between quartzite formation and volcanite-diabase sequence marked by faults with associated hydrothermal alteration. Keywords exploration, gold, copper, shear zone, hydrothermal alteration, till geochemistry, selfpotential (SP) survey, drilling Geographical area southern Lapland, Rovaniemi rural commune, Petäjävaara hill Map sheet 2633 08 Other information Report serial Archive code M06/2633/-98/1/10 Pages Language Price Confidentiality 12 finnish

4 SISÄLLYSLUETTELO 1 JOHDANTO... 1.1 Yleistä... 1.2 Tutkimusten tausta ja aikaisemmat tutkimukset... 1.3 Tutkimusten johto... 2 SUORITETUT TUTKIMUKSET... 2.1 Tutkimuskaivannot... 2.2 Syväkairaukset... 2.2 Geokemialliset tutkimukset... 2.3 Geofysikaaliset tutkimukset... 3 TUTKIMUSTULOKSET... 3.1 Esiintymän geologia... 3.2 Paikallistettu mineralisaatio... 4 TUTKIMUSAINEISTON TALLENTAMINEN... 5 JATKOTOIMENPITEITÄ... 6 KIRJALLISUUSVIITTEET... 7 LIITTYY...

5 1 JOHDANTO 1.1 Yleistä Peräpohjan liuskealueella on malminetsinnällisiä tutkimuksia tehty Geologian tutkimuskeskuksen (GTK:n) Pohjois-Suomen aluetoimiston ja Oulun yliopiston geotieteiden laitoksen maaperägeologian osaston yhteistyönä vuodesta 1992 alkaen. Tutkimusalue sijoittuu Rovaniemen kaupungin ja Tervolan kirkonkylän väliin ja valtausalue Petäjävaara 1 sen keskivaiheille karttalehdelle 2633 08B Kemijoen itäpuolen maantien tuntumaan Petäjävaaran länsirinteen juurelle (kuva 1). Rovaniemeltä valtausalueelle on maanteitse matkaa 30 km. Alue on kumpuilevaa moreenimaastoa, jossa moreenikumpujen väleissä esiintyy pieniä suoalueita. Valtauksen rajaamalla alueella aloitettiin tutkimukset vuonna 1992 maanomistajan luvalla. Alue suojattiin 17.9.1993 Petäjävaara nimisellä 6 km 2 :n laajuisella varauksella nro 122/93. Malmitutkimukset kohteessa saatettiin päätökseen syksyllä 1994. Valtausalueella Petäjävaara 1 ei sen voimassaoloaikana 20.1.1995-31.12.1997 ole suoritettu minkäänlaisia malminetsintätöitä. Valtauksen tarkoituksena oli suojata kalliosta syväkairauksella paikallistettu pieni kupari-kultamineralisaatio mahdollisia jatkotutkimuksia varten. 1.2 Tutkimusten tausta ja aikaisemmat tutkimukset Yhtenäiseltä karttalehtien 2544, 2633, 3522 ja 3611 muodostamalta alueelta suoritettiin 1980-luvun alussa GTK:n geokemian osaston suunnitelman mukainen maaperägeokemiallinen kartoitus, jossa näytteenottotiheys oli yksi näytteenottopiste neljää neliökilometriä kohden. Maaperägeokemiallisessa kartoituksessa Petäjävaaran alueelta karttalehdeltä 2633 08 moreenista tavattuja kohonneita kupari- ja kobolttipitoisuuksia tarkistettiin tihennetyllä näytteenotolla vuosina 1982, 1983 ja 1989. Siinä todettiin moreeninäytteiden kohonneiden kupari-, kobolttija kulta-pitoisuuksien muodostavan Kemijoen ja Petäjävaaran väliselle alueelle itäkoillis-länsilounaissuuntaan pitkulaiset päällekkäiset anomaliat (Koivisto 1984). Alkukesällä 1988 tavattiin moreenigeokemiallisen tarkistusnäytteenoton pohjoisreunalta Kemijokeen laskevan Harakkaojan suistosta useita suurikokoisia ruosteisia ja kiisuuntuneita hydrotermisesti muuttuneita paikallisiksi todettuja kvartsiittilohkareita, joissa esiintyy kohtalaisesti kuparia ja viitteitä kullasta. Lohkarelöytö antoi aiheen malmitutkimusten kohdentamiseen tälle Petäjäskosken voimalaitoksen säännöstelyaltaan lahden nimen mukaan Rosvohoduksi nimetylle alueelle. (Rossi 1992). Syksyllä 1989 tehtiin uusi malmilohkarelöytö Harakkaojan suistosta kahdeksansataa metriä kaakkoon keskeltä tarkistusnäytteenoton moreenin kulta-kupari-kobolttianomaliaa. Paikallisiksi osoittautuneita malmilohkareita löytyi useita. Ne esiintyvät noin hehtaarin laajuisella alueella kivikkoisten moreenikumpareitten harjanteilla ja sijoittuvat valtausalueen Petäjävaara 1 rajaaman alueen sisälle. Malmilohkareet koostuvat diabaasin muuttumistuloksena syntyneestä kvartsi-karbonaattiraitaisesta amfiboligneissistä ja sisältävät merkittäviä kupari- ja kultapitoisuuksia. (Rossi 1992).

6 Kuva 1. Valtausalueen Petäjävaara 1 sijainti. Rosvohoduksi nimetyssä malmitutkimuskohteessa suoritettiin kevättalvella 1989 viiden neliökilometrin laajuinen ja valtausalueen Petäjävaara 1 kattava geofysikaalinen maanpintamittaus protonimagnetometrillä ja maxmin-slingramilla. Mittauksessa Kemijoen rantaviivan tuntumasta todettuja heikkoja koillislounaissuunnassa pitkulaisia johteita tutkittiin VLF-mittauksin vuodenvaihteessa 1989-1990. Kevättalvella 1990 suoritettiin VLF-mittausten ohjaamana porakonekairaus, jolla ei kuitenkaan tavoitettu malmilohkareiden tyyppistä kalliota eikä moreenin korkeille kupari-kulta-kobolttipitoisuuksille saatu selitystä.(rossi 1992). 1.3 Tutkimusten johto Valtausalueen Petäjävaara 1 rajaamalla alueella tutkimukset on tehty GTK:n Pohjois-Suomen malmitutkimusryhmän esimiehen geologi Olavi Aurasen johdolla hänen kuolemaansa 15.1.1993 asti. Siitä eteenpäin tutkimuksia on johtanut raaka-ainetoimialan toimialapäällikkö Erkki Vanhanen. Suoritetuista tutkimuksista on vastannut geologi Seppo Rossi. Maaperägeologiset tutkimukset on suunnitellut ja toteuttanut pro gradu -opinnäytetyötä valmistellut opiskelija Pertti Sarala Oulun yliopistosta ohjaajiensa professori Risto Aarion ja dosentti Vesa Peuraniemen valvonnassa. Muita tutkijoita ovat olleet geologit Matti Äyräs, Peter Johansson, Jari Nenonen ja geofyysikko Teuvo Pernu sekä tutkimusassistentti Mikko Kvist GTK:sta. 2 SUORITETUT TUTKIMUKSET 2.1 Tutkimuskaivannot Valtauksen rajaamalle alueelle sijoittuu kolme kesällä 1992 kaivettua tutkimusmonttua M1 - M3. Tutkimusmonttuun M3 kesällä 1993 tehdylle syvennykselle on annettu tunnus M102 (taulukko 1 ja kuva 2). Monttujen seinämät valokuvattiin ja niistä tehtiin piirrokset. Montuista kerättiin näytteitä runsaasti ja niitä on analysoitu visuaalisesti, fysikaalisesti ja kemiallisesti. Monttujen seinämistä tehtiin suuntauslasku (n. 150-200 kiveä/lasku) ja otettiin raskasmineraali- (n. 10-15 kg/näyte), rakeisuus- (3-5 kg/näyte) ja kivilaskunäytteet (n. 100 kpl/monttu). Syksyllä 1992 monttujen yhteyteen kaivettiin myös kolme tutkimusojaa (U1 - U3). Niistä pisin (n. 35 m pitkä) montun M1 kautta luoteis-kaakkosuuntaiseksi kaivettu tutkimusoja U1 ulottui kallioon, joka kartoitettiin. Tutkimusojan U1 välittömään läheisyyteen kaivetut ojat U2 ja U3 sijoittuvat sen lounaispuolelle. Tutkimusojien seinämät kuvattiin piirroksena ja seinämistä viiden metrin välein kerättiin yhteensä viisitoista kivilaskunäytettä (n. 100 kpl/profiili). ( Rossi 1994, Sarala 1995, Sarala ja Rossi 1998).

7 2.2 Syväkairaukset Valtauksen rajaamalle alueelle kairattiin neljänkymmenen viiden asteen kulmalla neljä syväkairausreikää, R508 - R510 ja R516 (taulukko 2 ja kuva 2). Niiden yhteispituus on 341 m. Kairansydännäytteistä tehtiin ohuthieitä ja kiillotettuja ohuthieitä yhteensä 55 kpl. Reiät R508 - R510 kairattiin tutkimusojan U1 kanssa samaan profiiliin siten, että R508 ja R509 etenevät tutkimusojan päistä sen alle ristiin ja R510 lähtee R508:n kanssa samasta pisteestä tutkimusojasta poispäin kaakkoon. Yksittäinen reikä R516 on profiilin lounaispuolella. (Sarala ja Rossi 1998). Taulukko 1. Tutkimusmonttujen M1, M2 ja M3/M102 koordinaatit, syvyydet, analysoitujen moreeninäytteiden lukumäärät ja analyysitilausnumerot. Monttu karttalehti x-koord. y-koord. syvyys anal. anal.til.nro dm kpl M1 2633 08 7358.48 2564.12 20 5 44648, 44649 M2 2633 08 7358.37 2564.06 20 6 44648, 44649 M3/M102 3633 08 7358.30 2563.97 50 11 44648, 44649, 47463 Kuva 2. Petäjävaaran kohdealueen keskeisimmän alueen kairanreikien, tutkimusojien ja -monttujen sijainti. Diagonaaliasentoinen suorakaide rajaa valtausalueen Petäjävaara 1. Symbolit: (1) kairanreikä, (2) tutkimusoja, (3) tutkimusmonttu ja (4) kairanreikäprofiili A-B julkaisussa Sarala ja Rossi 1998. Taulukko 2. Syväkairausreikien R508 - R510 koordinaatit, kaateiden suunnat, kaltevuudet, hieet, analyysinäytteiden määrät ja analyysitilausnumerot. KOH = kiillotettu ohuthie, OH = ohuthie. Reikä karttalehti x-koord. y-koord. maata pituus hieet suunta/ anal. anal.til.nro m m kpl kaadee kpl R508 2633 08 7358.43 2564.13 5.30 49.30 17 1 315/45 26 54115 R509 2633 08 7358.465 2564.10 6.50 66.30 12 2 135/45 11 54116 R510 2633 08 7358.43 2564.135 6.30 159.30 3 3 135/45 - R516 2633 08 7358.39 2564.09 9.00 60.10 23 4 315/45 25 54117 1 KOH 12989-13000, 13003-13005, OH 13001-13002; 2 KOH 13006-13015, OH 13050, 13883; 3 KOH 13016-13017, 13049; 4 KOH 13019-13041 2.2 Geokemialliset tutkimukset Tutkimusmontuista analyysiin kerättyjä moreeninäytteitä maannoksen A- ja B-kerroksista ja C-kerroksesta puolen metrin välein kertyi yhteensä 22 kpl (ks. taulukko 1) (Rossi 1994, Sarala ja Rossi 1998). Tutkimusojien seinämistä otettiin kemialliseen analyysiin moreeninäytteet pystyprofiileista viiden metrin

8 välein yhteensä viidestätoista näyteprofiilista (101900-101914) puolen metrin näytevälein. Näytteitä kertyi yhteensä 74 kpl (analyysitilausnumero 38420) (Johansson ja Nenonen 1993). Kairansydämistä toimitettiin analyysiin yhteensä 62 näytettä (analyysitilausnumerot 54115, 54116, 54117). Näytteet esikäsiteltiin ja analysoitiin GTK:n kemian laboratoriossa Rovaniemellä. Moreeninäytteet seulottiin kolmeen fraktioon, < 0.06 mm, 0.06-0.5 mm ja > 2 mm. Kairansydän analyysia varten halkaistiin ja analyysiin toimitettu toinen puolikas murskattiin ja jauhettiin. Näytteistä analysoitiin perusmetallit ICP-AES-menetelmällä sekä kulta, telluuri ja palladium AAS-grafiittiuunitekniikalla. 2.3 Geofysikaaliset tutkimukset Tutkimusojan U1 päältä ja sen molemmin puolin saman suuntaisilta profiileilta suoritettiin omapotentiaalieli SP-mittaus viiden metrin pistevälein. 3 TUTKIMUSTULOKSET 3.1 Esiintymän geologia Tutkimusten kohdealueen ja sen lähiympäristön kallioperä on Peräpohjan liuskealuetta, joka koostuu poimuttuneesta sedimenttisyntyisten ja vulkaanisten kivilajien kerrossarjasta (kuva 3) (Perttunen 1989 ja 1991). Sille ovat tyypillisiä kerrosmyötäiset differentioituneet albiittidiabaasit. Valtauksen rajaaman alueen kivilajit ovat kvartsiitti ja diabaasi. Ne ovat kontaktissa toisiinsa koillis-luoteissuuntaista pystyasentoista siirrospintaa pitkin. 3.2 Paikallistettu mineralisaatio Kvartsi-karbonaattiraitaisten amfiboligneissimalmilohkareiden yhteyteen kaivetulla tutkimusojalla U1 sekä sen alle kairatuilla rei illä R508 ja R509 paikallistettiin kallioperästä kvartsiitin ja diabaasin välistä siirrosta myötäilevään hydrotermisesti muuttuneeseen hiertovyöhykkeeseen liittyvä kulta-kuparimineralisaatio. Se tulee vahvasti näkyviin tutkimusojaa U1 pitkin ja välittömästi sen molemmilta puolilta suoritetussa omapotentiaalimittauksessa. Mineralisaatiosta paljain silmin näkyvät primaarit malmimineraalit olivat kuparikiisu ja rikkikiisu. Tutkimusojan pohjalta mineralisaatiosta kallion pinnasta otetussa kuudessatoista analyysinäytteessä on keskimäärin 2.4 % kuparia ja 1.9 ppm kultaa. (Rossi 1994, Sarala ja Rossi 1998) Kuva 3. Tutkimusalueen yleistetty kallioperä (lievästi muunneltu Perttusen et al. 1997 kartasta). Symbolit: (1) Runkauksen muodostuma: emäksinen vulkaniitti; (2) Kivalon muodostuma: kvartsiitti; (3) Jouttiaavan muodostuma: emäksinen laava; (4) Kvartsimaan muodostuma: ortokvartsiitti; (5) Tikanmaan muodostuma: emäksinen tuffiitti; (6) Rantamaan muodostuma: dolomiitti, kvartsiitti, kiilleliuske; (7) Martimon muodostuma: fylliitti, kiilleliuske, mustaliuske; (8) diabaasi; (9) siirros; (10) Petäjävaaran kohdealue. (Sarala ja Rossi 1998). Omapotentiaalimittauksen anomaliakohtaan tutkimusmonttujen M1 ja M2 väliin kairattu reikä R516 lävistää kolmesta kohdasta lohkareita muistuttavaksi raitaiseksi biotiitti-amfiboli-karbonaattikiveksi muuttunutta metadiabaasia. Parhaassa analyysinäytteessä 75 cm:n matkalla on 4.4 % kuparia ja 1.5 ppm kultaa.

9 4 TUTKIMUSAINEISTON TALLENTAMINEN Kairansydämet tallennetaan Lopelle valtakunnalliseen kairansydänarkistoon. Tutkimuksista tehdyt erilliset raportit ovat GTK:n arkistoraportteja, joita säilytetään GTK:n toimipisteissä Otaniemessä ja Rovaniemellä. Piirroksia ja valokuvia tutkimuskaivannoista säilytetään GTK:n Rovaniemen toimipisteessä ja Oulun yliopiston geotieteiden laitoksella. Paljastumahavaintoja, kairanreikä- ja analyysiaineistoja sekä geofysikaalista mittausaineistoa säilytetään lomakkeilla ja piirroksina Rovaniemellä sekä soveltuvin osin digitaalisessa muodossa GTK:n niille tarkoitetuissa tietopankeissa. 5 JATKOTOIMENPITEITÄ Valtausalueelta paikallistettu hydrotermisia kupari-kultamineralisoitumia sisältävä koillis-lounaissuuntainen hiertovyöhyke myötäilee kivilajien kulkusuuntaa. Hiertovyöhyke katkeaa koillissuunassa valtausalueen koillispäähän mutta jatkuu valtausalueen lounaispäästä eteenpäin. Hiertovyöhykkeen jatkumisen selvittäminen valtausalueelta lounaaseen edellyttää jatkotutkimuksia. geologi Seppo Rossi

10 6 KIRJALLISUUSVIITTEET Johansson, P. ja Nenonen, J. 1993. Malminetsinnälliset maaperätutkimukset Petäjävaaran, Vammavaaran ja Kivimaan alueilla vuosina 1991-1992. Geologian tutkimuskeskus, arkistoraportti P23.4.013. 11s., 10 liits. Koivisto, T. 1984. Geokemialliset tarkistustutkimukset Peräpohjan liuskealueella: Cu-Co-Au-anomalioiden tarkistukset Metsolan ja Leipeen-Petäjäskosken (kl 2633 05) sekä Petäjävaaran (kl 2633 08) alueilla. Geologian tutkimuskeskus, arkistoraportti nro II, Geokemia, Rovaniemi. 24 s., 32 liits. Perttunen, V. 1989. Peräpohjan alueen vulkaniitit. Lapin vulkaniittiprojektin raportti. Summary: Volcanic rocks in the Peräpohja area, northern Finland. A report of the Lapland Volcanite Project. Geologian tutkimuskeskus, Tutkimusraportti 92, 40 s. Perttunen, V. 1991. Kemin, Karungin, Simon ja Runkauksen kartta-alueiden kallioperä. Summary: Pre-Quaternary rocks of the Kemi, Karunki, Simo and Runkaus map-sheet areas. Suomen geologinen kartta 1:100 000. Kivilajikartan selitys. Lehdet 2541, 2542 + 2524, 2543 ja 2544. Espoo: Geologian tutkimuskeskus. 80 s. Rossi, S. 1992. Alueellisten moreenigeokemiallisten kartoitusten Au-viitteiden malmitutkimuksia Petäjäskosken pohjoispuolella Rovaniemen maalaiskunnassa vuosina 1988-90, pääkohteina Rosvohotu ja Sukulanrakka. Geologian tutkimuskeskus, arkistoraportti M19/2633/-92/1/10. 46 s., 10 liits. Rossi, S. 1994. Tervolan alueelta tavattujen moreenigeokemian ja lohkareiden kulta-, kupari- ja kobolttiviitteiden malmipotentiaalin arviointi. Raaka-ainetoimialan hankkeen 13206 tutkimukset vuosina 1992-1993. Geologian tutkimuskeskus, arkistoraportti M19/2633/-94/1/10. 94 s., 17 liit. Sarala, P. 1995. Maaperägeokemiallinen malminetsintä Petäjävaaran ja Vammavaaran alueilla, Etelä-Lapissa, vuosina 1992-1995. Geologian tutkimuskeskus, arkistoraportti M19/2633/-95/1/10. 18 s. Sarala, P. ja Rossi, S. 1998. Kupari- ja kultapitoisen hiertovyöhykkeen paikantaminen moreenigeokemiallisin tutkimuksin Peräpohjan liuskealueelta Pohjois-Suomessa. Summary: Discovery of a copper- and gold-bearing shear zone as a result of research into the till geochemistry of the Peräpohja Schist Belt, northern Finland. Geol. Surv. Finland, Rep. Invest. (in press).

11 7 LIITTYY 1. Syväkairausraportit M52.5/2633/-94/R508-R510, R516 2. Syväkairausanalyysit M52.6/2633/-94/R508 (anal.til.nro 54115) M52.6/2633/-94/R509 (anal.til.nro 54116) M52.6/2633/-94/R516 (anal.til.nro 54117) 2 Omapotentiaalimittaus Q28.1/263308/-94/1 (profiilikartta), mittaus 5 m:n pistevälein, pisteitä yhteensä 615 kpl