ARKIS FC KAPN, r :: GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS M19/2343/89/3/10 Reisjärvi Esko Sipilä 27 12 1989 REISJÄRVEN AJAKAISEN ULTRAEMÄKSISEN INTRUUSION MALMITUTKIMUKSET VUONNA 1983-1985 JA 1989
SISÄLLYSLUETTELO YHTEENVETO JOHDANTO 1 1 1 Alueen sijainti, morfologia ja paljastumaolosuhteet 1 1 2 Kulkuyhteydet ja tutkimusalueen nimeäminen 1 2 TUTKIMUSTEN TAUSTA 1 3 SUORITETUT TUTKIMUKSET 3 3 1 Lohkare-etsintä 3 3 2 3 3 Geofysikaaliset mittaukset Geokemialliset tutkimukset 3 3 3 4 Syväkairaukset 5 Syväkairaus 1985 5 Syväkairaus 1989 6 4 TUTKIMUSKOHTEEN GEOLOGIASTA 7 4 1 Intrusiivi- ja juonikivet 7 Oliviiniperidotiitti 7 Oliviinigabro 7 Pyrokseenihornblendiitti 8 Amfiboliperidotiitti 8 Diabaasi 8 AIHEEN ARVIOINTI 9 LIITTYY
YHTEENVETO Reisjärven Räisälän Cu-Ni-lohkareiden emäkallion löytämiseksi käynnistettiin 1983 lohkareiden luoteispuolella lohkare-etsintä, aluksi J Alasen ja malmikoira Peikon voimalla Tuloksena oli koiran "ilmaisu" kohde n 1 5 km kärkilohkareista luoteeseen ja pari malmilohkaretta tunnetun viuhkan sisältä Lohkare-etsintää jatkoivat V Autio ja R Toivonen ilmaisukohteesta luoteeseen n 5 km2 alueella Huttulammen N-puolelle saakka Ultraemäksisiä magneettikiisuisia lohkareita löytyi, mutta ei Räisälän malmilohkareiden kaltaisia Geofysikaaliset mittaukset aloitettiin harmaasävykartalla näkyvän pienen pyöreän magneettisen indikaation kohdalta 1983 Huttulammen ja Ajakaisen autiotalon välimaastosta käsittäen 7 5 km 2 ja 0 5 km 2 gravimetraus 1985 Mittauksin tarkennetulla ilmeisellä emäksisellä intruusioalueella yritettiin geokemiallisella pohjanäytteenotolla selvittää intruusion luonne, mutta pohjanäytteisiin päästiin perin harvoin kivisen moreenin johdosta 1985 yritettiin pohjanäytteillä selvittää, mistä johtui malmikoira Peikon ilmaisema kiisuindikaatio Sielläkin kivinen moreeni haittasi näytteenottoa Syväkairaus katsottiin välttämättömäksi Ajakaisen intruusion selvittämiseksi 1985 kairattiin 2 reikää (203 6 m) intruusion N-päässä olevaan sähköindikaatioon, joka johtui runsaasta grafiittista (n 30 %) ja paikoin magneettikiisusta 1989 kairattiin intruusion poikki yhteensä 3 reikää (420 4 m), joilla katsottiin kohteen nikkelikriittisyyden selviävän Niin kuitenkin kävi, että viimeisen reiän lopussa oli runsaimmat kiisut ja sen viereinen indikaatio, jossa oli kohteen paras kupariindikaatio, jäi kairaamatta Räisälän lohkareiden emäkallio on edelleenkin ratkaisua vailla
1 JOHDANTO 1 1 Alueen sijainti, morfologia ja paljastumaolosuhteet Tutkimusalue sijaitsee karttalehden 2343 03 C :n peittämällä alueella (kuva 1) Emäksinen muodostuma sijaitsee Huttulammen ja Ajakaisen talon välillä vahvametsäisellä, kumpareisella kankaalla, jossa paksujen maakerrosten johdosta ole kalliopaljastumia juuri lainkaan Moreenikumpareiden välimaastot käsittävät pääasiassa soita ja pieniä lampia ei 1 2 Kulkuyhteydet ja tutkimusalueen nimeäminen Tutkimusalue on asumatonta Tieyhteydet ovat huvila- ja metsäkoneurien varassa, vain kesäaikana on asukkaita autiotaloissa ja muutamissa kesämökeissä Tutkimuskohde sai nimensä lähimmän autiotalon, Ajakaisen mukaan 2 TUTKIMUSTEN TAUSTA Tutkimusten aiheuttajana olivat Reisjärven Räisälän kupari-nikkelipitoiset lohkareet, joiden eteen on tehty tutkimuksia useaan eri otteeseen ja usean eri firman toimesta vuosikymmenien saatossa, mutta lohkareiden emäkallio on jäänyt paikantamatta Allekirjoittanutkin on ollut GTK :n palveluksessa ollessaan jo toistamiseen ko kohteessa Aikaisemmasta tutkimusvaiheesta on raportti : M19/2343/-77/1/10 "Raportti Geologisen tutkimuslaitoksen malmitutkimuksista Kalajan ja Räisälän Cu-Ni-lohkareviuhkan johdosta Reisjärvellä 1973-1977 " Tällaiset ratkaisemattomat kohteet jäävät haasteena mieleen ja kun uutta tietoa on saatavissa kuten harmaasävyaeromagneettiset kartat ko tapauksessa, palataan herkästi jatkamaan keskenjäänyttä tutkimusaihetta Harmaasävykartalla Räisälän c lohkareiden luoteispuolella 3 km jäänkulkusuuntaan vastaan, Ajakaisen W-puolella on ensimmäinen pyöreämuotoinen magneettinen häiriöalue, joka saattaisi johtua emäksisestä muodostumasta Lohkareviuhkan lähiympäristöstä ei aikaisempien tutkimusten mukaan löytynyt emäksisiä muodostumia
3 3 SUORITETUT TUTKIMUKSET 3 1 Lohkare-etsintä Elokuussa 1983 oli malmikoira Peikko ohjastajanaan J Alanen lohkare-etsinnässä karttalehdellä 2343 05 B, 06 A, pääasiassa tunnetun lohkareviuhkan kärjen tuntumassa Viuhkan sisältä löytyi pari malmilohkaretta, joista paremmassa oli Cu+Ni 1 1 % (Cu 0 3, Ni 0 8 %) Lisäksi Peikolla oli "ilmaisualue" Saarisenjärven W-puolella n 1 5 km lohkareista luoteeseen (liite 5) Syyskuussa 1983 ja 1984 jatkoivat V Autio ja R Toivonen n 5 km2 alueella lohkare-etsintää Räisälän ja Ajakaisen välimaastossa mm uusien metsäteiden varret tutkittiin Uusia magneettikiisupirotteisia peridotiittilohkareita löytyi, mutta ei varsinaisia Räisälän lohkaretyyppisiä gabro-diabaasilohkareita 3 2 Geofysikaaliset mittaukset Geofysikaaliset maastomittaukset, magneettinen ja sähkömagneettinen, aloitettiin syyskuussa 1983 7 5 km 2 :ä kattavalla alueella matalalentoindikaatiosta lähtien Mittaussuunta oli itä-länsi ja antenni väli 60 m Mittausalue on kuvassa 2 Tunnusteluluontoinen gravimetraus 0 5 km 2 :n alueella tehtiin kevättalvella 1985 Linjaväli oli 100 m ja pisteväli 20 m (kuva 2) Magneettinen, sähkömagneettinen realikartta ja gravimetrinen kartta ovat liitteenä I, II, III Sekä magneettinen että gravimetrinen tulos viittaa pienehköön (n 300x200 m) emäksiseen muodostumaan, jonka N-päässä on selvä johde 3 3 Geokemialliset tutkimukset Helmikuussa 1984 aloitettiin cobraus (A Kaustinen, R Toivonen) saadun geofysikaalisen indikaation ylitse Tavoitteena oli pohjanäyte, mutta maaperän erittäin runsaan kivisyyden johdosta tämä onnistui perin harvoin ja tulos oli sen mukainen Pohjanäytteiden perusteella gabroa saatiin vain parista pisteestä Näytteenottolinjoja oli 3 kpl N-S-suuntaisena 100 m :n välein ja pisteväli n 25 m (liite IV) Näytteenottoterä oli ilmeisesti pysähtynyt lohkareisiin eikä peruskallioon Näytteenottopisteitä oli 39/näytteitä 68 kpl, 8454094-9454132
Toukokuussa 1985 tehtiin pienimuotoinen, tunnusteleva näytteenotto Terrillä (24/27) malmikoira Peikon "ilmaisupaikan" tuntumaan, karttalehti 2343 06 A Näytteenottajina olivat A Kaustinen, I Tuomaala ja V Autio paikka sijaitsi n 1 5 km Räisälän lohkareviuhkasta luoteeseen ' Paikalla oli heikkoja magneettisia ja sähkömagneettisia indikaatioita Täälläkin maakerrokset olivat erittäin vaikeasti läpäistäviä ja 10-20 m paksuja Pohjanäytteet jäivät epävarmoiksi, todennäköisesti terä pysähtyi moreenikiviin Joitakin heikkoja Cu-Ni-Cr-Co-anomalioita oli moreenissa, Peikon "ilmaisu" jäi arvoitukseksi Näytteenottolinjat liite V 3 4 Syväkairaukset Syväkairaus 1985 Kuten edellä jo mainittiin saatiin Ajakaisen magneettisen ja gravimetrisen indikaation pohjoispäähän selvä sähköindikaatio Maalis-huhtikuussa 1985 kairattiin indikaatioon 2 kpl N-S-suuntaista reikää R 311 ja 312 yht 203 60 m Ks liite VI R 311 :n alussa oli oliviiniperidotiittia ja amfiboliperidotiittia, joissa rautakiisua rakotäytteenä ja pirotteena 42 00-65 50 metagabrobreksiaa, jossa breksioivana on grafiitti ja rautakiisu Breksiassa on myös hapanta liusketta, myloniittia ja amfiboligabroa Välillä 59 10-65 45 on paikoin läskigrafiittia ja loppuosassa suomuista grafiittia, raesuuruus n 0 05 mm pölymäisen lisäksi, analyysin mukaan n 30 % C Reiän loppu on pääasiassa amfiboliperidotiittia, paitsi 82 80-88 50 oliviiniperidotiittia, nikkelityyppiä, jossa magneettikiisun lisäksi näkyy pentlandiittia karkearakeisena, mutta määrältään vähäisenä Rikkikiisua on pääasiassa reiän alussa, lopussa on magneettikiisu vallitseva Reiän lopussa viimeisessä analyysissä 97 05-97 40 oli Co 551, Cu 3500, Ni 1243 ppm ja S 3 8 % R 312 kairattiin edellisestä 50 m länteen Reiän alussa oli intermediääristä vulkaniittia, joka vaikuttaa vanhemmalta kuin sen viereinen amfiboligabro, koska se on sulkeumina amfiboligabrossa Loppuosa reiästä on vaihtelevasti amfiboligabroa, amfiboliperidotiittia ja pyrokseenihornblendiittia Magneettikiisua ja kuparikiisua oli vain joissakin juonissa, rikkikiisua juonina ja läiskinä, grafiittia ei näkynyt Sähköindikaatio johtui grafiitti-magneettikiisusta, mutta intrusiivin nikkelikriittisyys jäi näillä rei'illä selvittämättä
6 Jotta kohteen tutkimukset saataisiin jonkinlaiseen päätökseen suunniteltiin vielä 3 reikää, jotka kairattiin keväällä 1989 Syväkairaus 1989 Emäksisen intrusiivin selvittämiseksi suunniteltiin 3 länsi-itäsuuntaista reikää (liite I ja III), joista ensimmäinen R 317 aloitettiin emäksisen muodostuman W-puoleisen kontaktin kohdalta Reikä lähti kiillegneissistä luultavasti pulterikosta, josta 6 m :n jälkeen alkoi peridotiitti erilaisine muuttumisvariaatioineen Magneettikiisupirotetta ja -läiskiä oli 12 80-32 00, joista osassa sideroniittista kiisupirotetta Pentlandiittia ja Cukia oli kuitenkin vain vähäisinä sulkeumina ja MAGK-rakeiden reunaosissa Magneettikiisupirotetta oli merkityksettöminä määrinä tuon tuostakin Peridotiitti on enemmän tai vähemmän metaperidotiittia, vain 111 00-139 55 ja 142 90-146 60 on oliviinia, muutoin ruskea amfiboli syrjäyttää mm pyrokseeneja omaten kuitenkin sen kideulkomuodon Heikossa kiisupirotteessa 155 40-156 20 on magneettikiisun ohella karkearakeista pentlandiittia, mutta määrällisesti liian vähän 185 70 m :ssä peridotiitti loppui jyrkästi, sen alla oli kiillegneissiä ja kiilleliusketta Reiän syvyys oli 213 00 m R 318 kairattiin intrusiivin W-puolelta kulkevan sähköindikaatiojakson lävitse Indikaatio johtui kiilleliuskeen vähäisestä grafiitti- ja Skii-juonista välillä 53 70-56 50 ja 58 40-58 70 Mielenkiintoinen stockwork-tyyppinen kvartsijuoniverkosto osaksi karbonaattijuonia sisältävä oli välillä 70 75-77 00 Tämä ei kuitenkaan sisältänyt kultaa kuin enimmillään 0 02 ppm Peridotiitti alkoi 92 00 m :stä ja reikä lopetettiin 97 80 m R 319 kairattiin intrusiivin eteläosan poikki Reikä alkoi kiillegneissistä, pääasiassa peridotiittia seurasi 11 60 m :stä-98 00 m saakka 1860-19 00 oli kapea sarvivälkegabrokerros, 50 80-70 00 pyrokseenigabroa, 76 60-79 8Ö ja 88 60-89 10 samoin pyrokseenigabroa, joka alle metrin vahvuisen amfiboligabron kautta vaihettui dioriitiksi Hyvin hienojakoisia diabaasijuonia oli mm 24 20-24 80, 42 10-43 25, 45 50-46 20 ja 53 50-53 80 Metaperidotiitissa 59 50-66 50 näkyi kohtalaisen runsas MAGK-pirote ja heikompana 69 60-74 40, samoin 81 00-83 00 Kohtalaisesti pirotetta ja juonia oli 84 90-8740, josta 85 90-86 40 oli lähes läskikiisua Reikä loppui dioriitissa 109 60 m :ssä 12 6 1989
7 4 TUTKIMUSKOHTEEN GEOLOGIASTA Ajakaisen pieni ultraemäksinen intrusiivi näyttää olevan nuorempi kuin ympäröivät kivilajit, olihan mm reiässä 312 intermediääristä vulkaniittia sulkeumina amfiboligabrossa Intrusiivi on heikosti differentioitunut mm länsireunasta se alkaa peridotiitista, mutta itäreunassa R 319 :ssä peridotiitti vaihettuu amfiboligabron kautta dioriitiksi R 317 :ssa peridotiitti rajoittuu jyrkästi kiillegneissiin Peridotiitin sisällä on kapeita sarvivälkegabro-pyrokseenigabrokerroksia Ajakaisen intruusiosta pohjoiseen ja luoteeseen on harmaasävykartalla useita pyöreitä, pienialaisia magneettisia häiriöitä paljastumattomalla suoperäisellä erämaa alueella Ne lienevät Ajakaisen tapaisia piippumaisia muodostumia, joiden nikkelikriittisyys on selvittämättä 4 1 Intrusiivi-ja juonikivet Oliviiniperidotiitti Intrusiivi on keskiosistaan oliviiniperidotiitti-serpentiniitti muuttumisasteensa mukaisesti Se on mustankirjavaa hienojakoisella vihertävänharmaalla pohjalla Opaakkipitoinen oliviini on tummina läiskinä, oliviini on pitkälle serpentiiniytynyttä Lisämineraaleina on amfibolia, pleokroismiltaan väritön-likaisen ruskea ja muodostaa suuria poikiliittisia kiteitä pyrokseni (kiina) on myös poikiliittista Flogopiittia on vähänlaisesti ja aksessorisena karbonaattia ja kloriittia Opaakkia on vaihtelevia määriä pääosaltaan MAGK Pentlandiitin raesuuruus noudattaa magneettikiisun karkeusastetta, kuparikiisua on paikka paikoin ja magnetiittia pölymäisenä muuttuneissa mineraaleissa sekä kuparikiisun ja magneettikiisun rakotäytteenä Nikkelimalmityyppiä, mutta kiisuja saisi olla enemmän Oliviinigabro R 311 :ssa oli metaoliviinigabroa, harmaankirjavaa makroskooppisesti, sisältäen sideroniittista magneettikiisupirotetta, jossa Cukia ja pentlandiittia sulkeumina Plagioklaasi oli suurina blasto-ofiittisina cumulusrakeina, oliviini pseudomorfooseina Opaakin ohella oli hiukan kvartsia ja titaniittia
- 8 - Pyrokseenihornblendiitii Nimi ei ole oikein sopiva, koska amfiboli ei ole tyypillinen sarvivälke vaan muuttumistulos pyrokseenista kuten edellä mainitussa oliviiniperidotiitissakin Makroskooppisesti pyrokseenihornblendiitit poikkeavat edellisestä siinä, että amfiboliläiskät ovat suurehkoja, sormenpään kokoisia ja voimakkaasti pigmentoituneet pyrokseenit muistuttavat makroskooppisesti oliviinia Kivessä on sekä rambista että klinopyrokseenia ja lisäksi väritöntä amfibolia (sälömäistä), vähäisen flogopiittia, karbonaattia, titaniittia ja opaakkia vaihtelevasti Amfiboliperidotiitti Edellisiä karkearakeisempia ; amfiboli esiintyy suurina poikkiliittisina kiteinä ja on pleokroismiltaan kuten pyrokseenihornblendiiteissakin väritön - vaalean ruskea paikoin vaalean vihreä Lisäksi on sälömäistä uudelleen kiteytynyttä väritöntä amfibolia Ruskehtavalla amfibolilla on usein pölkkymäinen kidemuoto kuten pyrokseenilla ja on pigmentin mustaamaa Jos on oliviinia, on se iddingsiittiytynyttä Aksessorisena on flogopiitti, epidootti, serisiitti Amfiboligabro Kivi sisältää edellisen kaltaista kahdenlaista amfibolia ja lisäksi poikkiliittista plagioklaasia raesuuruudeltaan n 3 mm, An 55 Paikoin metamorfoosiaste on edennyt pidemmälle, jolloin amfiboli on kummingtoniittia ja poikiliittinen, serisiittiytynyt plagioklaasi on paikoin uudelleen kiteytynyttä Lisäksi on tullut hiukan kvartsia Kivi on tällöin lähinnä amfiboliittia Grafiitti esiintyy amfibolin yhteydessä juonina seuranaan vähäistä Skii ja Cuki-pitoisuutta Grafiitti myös breksioi gabroa, jolloin pyöristyneet murskaleet ovat metagabroaamfiboliittia Grafiitin lisäksi on melkoisen runsaasti biotiittia, titaniittia ja kvartsia Diabaasi R 319 :ssa oli muutamia kapeita diabaaseja Hienojakoisina ja homogeenisina ne muistuttivat happamia liuskeita Diabaaseissa oli pölymäistä opaakkia kauttaaltaan Plagioklaasi oli ofiittista ja reunoiltaan syöpynyttä, lisäksi amfibolia
- 9 - ja hiukan biotiittia Tässä yhteydessä mainittakoon, että vanhoissa raporteissa on malmilohkareita nimitetty diabaaseiksi AIHEEN ARVIOINTI Ajakaisen intruusio osoittautui differentioituneeksi todennäköisesti piippumaiseksi muodostumaksi, jossa on kauttaaltaan hieman kiisupirotteisuutta Muodostuma on keskiosuudeltaan vähiten muuttunutta, koska siellä on mm oliviinia verrattain terveenä ja myös sidoriittista kiisupirotetta Runsaimmin kiisua on kuitenkin muodostuman eteläosassa jopa läskikiisuakin R 319 :n sivulla on noin 100 m pitkä magneettinen amomalia, jonka NE-päästä saatiin geokemialla alueen ainoa kuparianomalia Täma airiojakso jäi kairauskoneen muuttokiireen vuoksi tarkistamatta Siinä saattaisi olla vaikkapa offset-tyyppinen mineralisaatio ja Räisälän lohkareiden emäkallio Häiriön pienuuteen ei kannata tuijottaa, eihän mm Telkkälän nikkelimalmikaan antanut yllämainitun kaltaistakaan indikaatiota Grafiittiesiintymä kairattiin yhdessä profiilissa 30 % grafiittipitoisuus on merkittävä, sen dimensioiden selvitys vaatisi useampia lyhyitä kairausreikiä
LIITTYY Lohkareet : RT-83-24-28 VA-84-L40-46 ; L59-L61 Analyysit : lohkareanalyysit : K 8400935-937 K 8401195 moreenianalyysit : K 8454094-8454132 68 kpl K 8554252-8554274 27 kpl syväkairausanalyysit : til nro 34092 K 850959-979 36006 M 8910775-777 36008 M 8910778-783 36009 M8910784-789 Hieet : Ku 10325-10331 10379-10382 10601-10602 16308-16311 16313-16315 16321-16322 Syväkairausprofiilit : M 52 7/2343 03 C/R311/-85 -"- R312 M52 7/2343 03/-89/R317 -"- R318 -"- R319 Syväkairausselostukset : M19/52/2343/85/R311 ja 312 M19/52/2343/89/R317 -"- R318 -"- R319
Geofysikaaliset mittaukset Karttaindeksit : Q22 11/2343 03 C 07,11,12/84 1 :4000 Q22 11/2343 03 C 08,09,13,14/84 " magn Q22 11/2343 03 C 16,17,21,22/84 " Q24 111/2343 03 C 07,11,12/84 Q22 111/2343 03 C 08,09,13,14/84 I sähk imagin Q24 111/2343 03 C 16,17,21,22/84 Q24 112/2343 03 C 07,11,12/84 " Q24 112/2343 03 C 08,09,13,14/84 sähk reaali Q22 112/2343 03 C 16,17,21,22/84 M21 1/2343 03 C 12 M21 1/2343 03 C 17 gravim