0 outoiampu 7 Kurki, 8. Pietilä TUTKIMUSRAPORTTI 020/2344 05/J~K,RMP/1995 Jakelu : OKME/OKU 4 kpl Ii, O#NI NIVALAN JAKONMUTKAN SERPENTINIITTIMUODOSTUMAN TUTKIMUKSET 2344 05 Sijainti 1:400 000 Y LEISKARTTA GENERALKARTA 1:400-000 Avainsanat : Ultramafiitit, Ni-tutkimukset, Magneettiset mittaukset, Sähköiset tutkimukset, Kairaus
TUTKIMUSRAPORTTI 020/2344 O ~/JAK,RMP/~~~~ J. Kurki, R. Pietilä NIVALAN JAKONMUTKAN SERPENTINIITTIMUODOSTUMAN TUTKIMUKSET Johdanto Hituran kaivoksen ympäristöstä on GTK:n matalalennoissa saatu runsaasti magneettisia anomalioita. Naita on jo Länsi-Suomen aluetoimiston toimesta 80- luvun alussa pyritty selvittämään ennen muuta runsaalla Cobra-naytteenotolla ja osittain kairauksel la. Naytteenotossa v. -83 saatiin kaivoksesta n. 1,5 km pohjoiseen Kalajoen S-puolella olevan, pyöreahkön, läpimitaltaan n. 0,5 km:n suuruisen anomalian lansipuolella olevasta pistemaisesta (halk. N. 50 m)anomaliasta kaksi serpentiniitti-nappia, jotka kivilajiltaan täysin vastasivat Hituran serpentiniittia. Tämä osoitti, että alueelta saattaa löytyä Hituran tyyppisiä muodostumia. Toimenpiteet Tutkimukset alkoivat uudelleen v. -92, jolloin seulottiin vanhaa tukimusaineistoa. Mm. Hituran lähiympäristön magneettinen mittaustulos tulkittiin uudelleen, jolloin ilmeni, että edellä mainitun pistemaisen anomalian (SP napit) vieressä oli huomattavasti suurempi ja mallinnuksen mukaan sokea, voimakkaasti magnetoitunut kappale. Maastotutkimukset Jakonmutkan alueella alkoivat suoraan syvakairauksella syyskuussa -92 ja ne jatkuivat aina huhtikuulle -93 saakka. Tana aikana kairattiin alueelle kaikkiaan 17 reikää, yhteensä 4785,05 m. Luettelo kairanrei'ista seka reikien sijainti on esitetty liitteissa 3-4. Kairanreiät, niiden geologia seka Ni-histogrammit on esitetty liitteissa 7-18. Kairansydanraportit, joista käyvät ilmi kivilajitiedot seka AAS-analyysitulokset, on esitetty liitteessä 19. AAS-analyysejä tehtiin 48 ja XRF-analyysejä 39 kappaletta. XRF-analyysitulokset on esitetty liitteessä 2. Näiden perusteella tehdyt kolmiodiagrammit seka kaksiakselidiagrammit on esitetty kuvissa 1-6 välittömästi tekstiosan j alkeen. Rinnan kairausten kanssa tehtiin melko runsaasti geofysiikan mittauksia. Rei'issa suoritettiin sahkomagneettisia EM-37 mittauksia seka magneettisia 3-komponentti- ja latauspotentiaalimittauksia. Lisäksi tehtiin uusi alueellinen magneettinen mittaus ja syvasahkoisiä Gefinex 400s profiilimittauksia seka runsaasti geofysiikan tulkintaa. OUTOKUMPU MINING OY hl,?lrn~ne'~~il~
,7-\ i,-,s * Q- lrs\' Srp rnww%- S -, - - '4 / - F J. Kurki, R. Pietilä TUTKIMUSRAPORTTI 020/2344 O ~/JAK,RMP/~~~~ Geologina Jakonmutkan alueen tutkimuksissa toimi Jaakko Kurki ja geofyysikkona Risto Pietilä. Tulokset Syväkairauksella selvitettiin Jakonmutkan magneettista anomaliaa, jolloin paikallistettiin kaksi serpentiniittimuodostumaa. Suuremman pahkun läpimitta on noin 0,5 km ja pienemmän, välittömästi länsipuolella sijaitsevan n. 150 m. Kivilajiltaan pahkut ovat täysin Hituran muodostuman kaltaisia eli pääasiassa serpentiniittiä. Mineraalikoostumuksessa on kuitenkin jonkin verran vaihtelua, niin että Hiturassa käytetyn terminologian mukaisesti SP:n lisäksi esiintyy sellaisia kivilajeja kuten W K, AFSPK, TLKAFSPK, AFK, KLOK ja BTK. Yksinkertaistettu geologinen kartta, johon myos kairanreikien sijainti on merkitty, on esitetty liitteessä 1. Magnettisella kartalla (liite 20) kiinnittyy myös huomio suurimman anomalian eteläpuolella olevaan, melko voimakkaaseen, soikeaan anomaliaan, johon on kairattu reika JM-7. Anomalia selittyy 1VULK:ssa olevalla magnetiittipirotteella. XRF-analyyseistä tehdyt diagrammit, kuvat 1-6, osoittavat, että serpentiniitit muodostavat kaksi selvästi erillistä ryhmää, toinen erittäin Mg-rikas (kuva 1). Ilmeisesti on kyseessä kaksi eri pulssia. Jensenin diagrammin (kuva 2) mukaan kivet kuuluvat peridotiittisten komatiittien kenttaan. Tällä perusteella niitä ei voi kuitenkaan luokitella komatiiteiksi, koska myos tholeiittien Mg-rikkaimmat päätejäsenet sattuvat samaan kenttaan. Lisäksi sellaiset parametrit kuten CaO/A1203- ja Ti02/P205- suhteet viittaavat pikemminkin tholeiittiseen kuin komatiittiseen alkuperään. Esim. Halkoahon mukaan litogeokemia ei anna ratkaisevaa eroa komatiittien ja tholeiittien välille. Kuvasta 5 Ni versus MgO käy ilmi, että Ni 0,l %:iin saakka näyttäisi olevan Mg-sikaatteihin (oliviini) sisältyvaä ja että vain viidessä analysoiduista näytteistä on myös sulfidista nikkeliä. Huomattavin mineralisaatiolävistys tavattiin reiässä JM-2, joka sijaitsee suuren SP-pahkun vieressä olevan pienen SP-pahkun länsireunassa. Siinä lävistettiin seuraavanlainen mineralisaatio (liite 5) : Syvyysväli m Ni % Cu % NiSF % Tätä mineralisaatiota yritettiin tavoittaa tekemällä ns. henkselireikä JM-3 vastakkaisesta suunnasta samaan profiiliin, tekemällä myos 90":n kulmassa oleva reika JM-6 mineralisaation oletetulle jat- OUTOKUMPU MINING OY Malvin~lsinla
P-.\ 1 -,p76 " -1 ' p" p-wt-tp 1 \ r " - -.?' - + J. Kurki, R. Pietilä TUTKIMUSRAPORTTI 020/2344 05/~~~,RMP/1995 keelle ja tekemällä reika JM-14 20 m reiasta JM-2 etelään olevaan, samansuuntaiseen profiiliin 10 m JM-2:n taakse, mutta vastaavia mineralisaatiojatkeita ei tavoitettu. Myös latauspotentiaalimittaus on osoittanut, että mineralisaatio on kooltaan pieni, eika sillä näytä olevan selviä yhteyksiä muihin Jakonmutkan reikiin. Sen sijaan lävistettiin reiällä -3 syvemmältä, valilta 132,55-134,OO heikko mineralisaatio, jossa oli Ni 0,33 % ja NiSF 8,4 % ja reiällä -14 samaten heikko mineralisaatio valilta 76,30-77,70, jossa oli Ni 0,44 %, Cu 0,16 % ja NiSF 7,5 %. Em. reiän -14 välin 75,80-78/15 mineralisaatiolävistykselle saadaan pitoisuuksiksi Ni 0,36 %, Cu 0,13 % ja NiSF 7,6 %. Muista heikoista mineralisaatiolävistyksistä mainittakoon leikkauksessa Y=51.275 (liite 6) olevasta reiasta JM-9, läheltä suuren SP:n N-kontaktia, syvyysväliltä 144,65-149,40 oleva lävistys Ni 0,22 % ja NiSF 15,2 %, jolla näyttisi olevan heikkoja jatkeita samassa profiilissa 70 m alempana olevaaan reikään JM-5. Lisäksi tavattiin muodostuman N-kontaktin jälkeen olevasta erillisestä kielekkeestä reiässä JM-17 (leikkaus Y=51.200) seuraavanlaiset lavistykset: Syvyysväli m Ni % Cu % NiSF % Vm. reika kairattiin poranreikägeofysiikalla ( EM- 37 ja magn. 3-komp.) saatuun, muodostuman N-puoleisen kontaktin tuntumassa olevaan johteeseen, jonka selvittämiseksi kairattiin myös reika JM-15. Reiän JM-17 lavistyksen parametrit eivät kuitenkaan riitä selittämään anomaliaa, mutta reikämittausten mukaan lävistys näyttäisi olevan aivan kappaleen reunassa. Jatkotutkimukset Jakonmutkan muodostuman kairauksissa on tavattu vain joitakin melko heikkoja tai heikkoja Ni-mineralisaatiolävistyksia, jotka lisäksi ovat ohuita ja epäjatkuvia. Poranreikageofysiikalla muodostuman N- kontaktin tuntumaan saatu anomalia jäi tosin osin selvittamatta. Reikä JM-17 oli tarkoitettu lävistämaan anomalian aiheuttaja, mutta inhimillisen erehdyksen takia reika merkittiin 50 m aiotusta leikkauksesta länteen, minkä lisäksi reika taipui ennakoitua enemmän länteenpäin. Näinollen anomalia jäi edelleen selvittamatta. Kuitenkin, tehdyn melko perusteellisen kairauksen perusteella näyttää siltä, ettei Jakonmutkan SP-muodostumaan liity ekonomisia mineralisaatioita ainakaan tasovälillä 0 - +250 m. Näin ollen muodostuman lähellä pintaa olevat malmimahdollisuudet voidaan toistaiseksi katsoa selvitetyiksi eika aihetta jatkotutkimuksiin tässä vaiheessa enää ole. OUTOKUMPU MINING OY ibtalminetiinla
p*. c r p \ n h'ii'h, f'm 4mr-- - i c ' " - - - - J. Kurki, R. Pietilä TUTKIMUSRAPORTTI 020/2344 o ~/JAK,RMP/~~~~ Geofysiikka Jakonmutkan tutkimusten yhteydessä tehtiin seuraavia geofysikaalisia mittauksia. -magneettinen maanpintamittaus (liite 20) -latauspotentiaalimittaus seka maanpinnalta, että rei'ista (26,27). -EM-37 mittaus seka maanpinnalta (29-35), että rei ' ista -magn. 3-komponenttimittaukset rei'istä (22,25) -Gefinex 400s profiilimittauksia (39) -reikaloggaukset (28) -3-komp. Protem (36,38) Latauspotentiaali Mittauksissa käytettiin seuraavia maadoituksia: Kaukomaadoitus:X=85.850 Y=48.150 Reikamaadoitus: JM-2 167 m KP: reian JM-2 takana Liitteessä 26 on esitetty mittaustulokset rei'sta, jotka on kairattu pienempään magneettiseen anomaliaan (Jm-2 ja -3) seka reilista JM-1 ja -4, jotka on kairattu paaanomaliaan. Tulosten mukaan mineralisaatio on melko pieni eikä virta kulje ainakaan paaintruusion keskiosiin. Maanpintatulokset antoivat hyvin loivan minimin mikä saattaa johtua paksuista, hyvin johtavista ja savipitoisista irtomaista. Liitteissa 22-25 on esitetty mittaustulokset rei'sta JM-9,-15 ja -17. Varsinkin reiassä JM-15 on selvä anomalia, jonka tulkinta on esitetty liitteessä 24. Sen mukaan intruusion N-kontaktissa, reian alapuolella on voimakkaammin magnetoitunut kappale. Protem tulkinnat EM-37 laitteella on mitattu seka maanpintaprofiileita, että reikiä. Tässä on esitetty vain maanpintatuloksia, koska myöhemmin tehdyt Protem 3- komponenttimittaukset ovat laadultaan ja informaatioltaan paremmat. Maanpintamittauksissa näkyy ehkä selvimmin johtavat irtomaat sekä heikohkot anomaliat Jakonmutkan intruusiosta. Eteläpuolella oleva magn. Anomalia on selvästi intruusiota johtavampi. Liitteissa 36 ja 37 on esitetty filament-tulkinta reikien JM-9 ja JM-15 Protem tuloksista. Molemmissa OUTOKUMPU MINING OY Iliialrnine!sii!~
J. Kurki, R. Pietilä 8.1.1999 TUTKIMUSRAPORTTI 020/2344 05/~~~,RMP/1995 rei'issä on hyvin selvä johdeanomalia. Tulkinnan tulos on yksiselitteinen. Reiän JM-15 sivulla ja osittain alapuolella on johde. Onko se Nimineralisaatio vai poikkeuksellisen johtava SPosue, on vaikea sanoa. Liitteessä 28 on ominaisvastusloggauksen tulos reian JM-17 lopusta. Tuloksesta nähdään, että serpentiniitissä voi olla jopa alle 10 ohm-m:n kerroksia. Koska reian JM-15 Protem anomalia vaimenee jo kanavalla 16 (= n. 2.8 ms) ei johde ilmeisesti ole esim. massiivinen sulfidi- malmi. Toisaalta virta näyttää migroituvan reian loppuosaa kohti, mikä voi merkitä joko SPmuodostuman indusoitumista tai erillistä johdetta, joka kiertää muodostuman kontaktissa ja vaikuttaa siten sivulta. Gefinex 400s mittaukset Hituran lähituntumassa mitattiin useita profiileita Gefinex 400S:llä. Kelaväli oli 300 m paitsi pitkällä linjalla Y=551.245, jolla kelavali oli 800 m. Gefinex tulokset jäivät hieman epäselviksi, koska 300 m.n kelaväli ehkä liian lyhyt paksujen ja johtavien irtomaiden alueella. Esim. Jakonmutkan intruusiosta nakyy vain ylapinta. Pitkällä kelavälillä muodostuma nakyy jo paremmin, mutta ARD-esitystapa antaa epäselvän kuvan vertikaalirakenteiden vuoksi. LIITTEET Geologinen kartta 1:25000 XRF-analyysitulokset Kairanreikien sij.kartta 1:10000 ja kairanreikätiedot Kairausleikkaus X=85430, reiat NI/JM-2, NI/JM-3 ja NI/JM-14 mineralisaatioineen Kairausleikkaus Y=51275, reiat NI/JM-5 ja NI/JM-9 Kairanreikäprofiilit NI/JM-1 - Ni/JM-17, reikien geologia seka Ni-histogrammit Kairansydänraportit Magneettinen maastomittaus,totaalikentta 1:20 000 Magneettinen lentomittaus, adaptiivinen suodatus. Magneettiset 3-komp. Reikämittaukset Latauspotentiaali Ominaisvastusloggaus, JM-17 EM-37 maanpintaprofiilit JM-9 Protem tulkinta JM-15 Protem tulkinta JM-9 Protem tulos, axial-komponentti Gefinex 400s linjat magneettisella kartalla OUTOKUMPU MINING OY Malminetsinta
CaO CaO A1203 Kuva 1. Nivala, Jakonmutka. Kolmiodiagrammi MgO- A1203-Ca0 (paino-%).
FeO FeO CaO A1203 Kuva 2. Nivala, Jakonmutka. Kolmiodiagrammit FeO- Mg0-A1203 ja Fe0-A1203-Ca0 (paino-%).
Kuva 3. Nivala, Jakonmutka. Kaksiakselidiagrammit MgO versus TiO2 ja A1203 versus TiO2 (p-%).
0 0 10 20 MgO % 30 40 50 Kuva 4. Nivala, Jakonmutka. Kaksiakselidiagrammit MgO versus A1203ja MgC versus Si02 (p-%).
0 0 10 20 30 40 5 i MgO % Kuva 5. Nivala, Jakonmutka. Kaksiakselidiagrammit MgO versus Cr203ja MgO versus Ni (p-%).
Liite 1 NIVALA. HITURAN YMPARISTO 2344 05 GEOLOGINEN KARTTA
Kuva 6. Nivala, Jakonmutka. Kaksiakselidiagrammit Ni versus Cu ja Ni versus S (p-%).
NIVALA JANIVALA JAKONMUTKA KAIRA& NIIJM-1, 2 XNIIJM-1, 2 XRF 2344 05 2344 05 Sampleno Cu Ni Co Zn 9215751 0,003 0,08 0,014 0,008 9215752 0,001 0,096 0,013 0,007 9215753 0 0,09 0,014 0,006 9215754 0,013 0,062 0,012 0,008 9215755 0,789 1,91 0,13 0,007 9215756 0,006 0,087 0,013 0,007 9215757 0,001 0,087 0,012 0,007 9215758 0,003 0,087 0,013 0,008 9215759 0,002 0,074 0,012 0,008 9215760 0,003 0,068 0,012 0,008 9215761 0,Ol 0,052 0,011 0,Ol 9215762 0,082 0,096 0 0,005 9215763 0,011 0,052 0,011 0,008 9215764 0,Ol 0,047 0,011 0,007 9215765 0,044 0,029 0,007 0,006 9215766 0,007 0,049 0,Ol 0,008 9215767 0,015 0,049 0,012 0,008 9215768 0,011 0,055 0,009 0,008 9215769 0,016 0,057 0,Ol 0,007 9215770 0,042 0,046 0,014 0,008 9215771 0,02 0,058 0,012 0,009 9215772 0,03 0,071 0,012 0,008 9215773 0,021 0,068 0,012 0,007 9215774 0,028 0,075 0,011 0,008 9215775 0,032 0,111 0,018 0,008 9215776 0,029 0,108 0,017 0,009 9215777 0,019 0,101 0,015 0,007 9215778 0,051 0,166 0,018 0,009 9215779 0,5 1,05 0,075 0,01 9215780 0,095 0,318 0,028 0,008 9215781 0,076 0,302 0,026 0,008 9215782 0,183 0,345 0,026 0,007 9215783 0,13 0,248 0,019 0,Ol 9215784 0,003 0,075 0,011 0,007 9215785 0,078 0,043 0,009 0,007
NIVALA JAKONMUTKA KAIRAUS NIIJM-1, 2 XRF 2344 05 Sampleno Si02 Ti02 A1203 9215751 42,6 0,017 0,39 9215752 39,7 0,026 0,65 9215753 39,6 0,019 0,44 9215754 41,9 0,106 2,46 9215755 28,8 0,013 0,27 9215756 36,7 0,038 0,94 9215757 35,7 0,022 0,49 9215758 36,4 0,036 0,73 9215759 37,7 0,08 1,38 9215760 40 0,049 1,44 9215761 47,3 0,21 4,14 9215762 74 0,245 5,76 9215763 42,5 0,147 3,01 9215764 41,7 0,178 3,14 9215765 42,4 0,319 6,98 9215766 41,5 0,177 3,58 9215767 42 0,182 3,78 9215768 40,9 0,243 4,02 9215769 42,1 0,161 3,05 9215770 43,7 0,28 5,45 9215771 41,5 0,392 6,32 9215772 41,2 0,326 6,85 9215773 40,3 0,315 6,61 9215774 39,3 0,243 5,74 9215775 38,3 0,02 0,37 9215776 37,8 0,021 0,38 9215777 37,4 0,024 0,44 9215778 37,4 0,021 0,4 9215779 32 0,016 0,25 9215780 36,2 0,016 0,25 9215781 36,5 0,015 0,24 9215782 36,3 0,016 0,3 9215783 37,3 0,045 0,62 9215784 41,3 0,022 0,6 9215785 45,6 0,234 4,76 1 FeO 10,4 10,6 1 0,3 11 25,4 10,3 10,5 11,l 11,1 11,2 11,2 6,88 11,l 10,8 9,67 11,2 10,7 11 11,l 10,5 10,7 11,l 10,8 10,9 11,6 12,7 12,4 13,4 22,6 15,1 14,4 14,6 13,2 11,5 9,65 MnO 0,093 0,131 0,132 0,138 0,109 0,139 0,14 0,145 0,135 0,145 0,165 0,062 0,165 0,164 0,139 0,168 0,173 0,166 0,166 0,161 0,152 0,154 0,148 0,151 0,117 0,12 0,133 0,121 0,119 0,128 0,128 0,145 0,135 0,177 092 CaO 0,145 0,256 0,08 0,862 0,1 19 0,373 0,228 0,25 0,55 0,361 2,26 3,33 4,36 4,5 42 3,67 4,23 3,77 4,09 4,04 3,88 3,27 3,26 2,51 0,111 0,377 0,268 0,22 0,19 0,477 0,415 0,87 0,221 0,1 94 1,93 SrO 0,0001 0 0 0,001 5 0 0,0001 0,0005 0,0004 0,0004 0,0004 0,0031 0,0186 0,008 0,0113 0,0092 0,0081 0,0099 0,0081 0,0083 0,0109 0,0135 0,0141 0,0121 0,Ol 0 0,0002 0 0 0 0 0 0,0002 0 0 0,001 1 P205 OKSLIM 0,005 93,8 0,Ol 93,2 0,009 93 0,026 91,3 0,007 97,3 0,012 90,7 0,006 90,2 0,009 90,9 0,011 90,8 0,009 90,5 0,026 93,8 0,027 98,2 0,033 90,6 0,042 90,1 0,033 93 0,045 90,6 0,059 90,2 0,042 89,2 0,046 90,5 0,07 91,9 0,103 91,2 0,112 92,1 0,046 91,1 0,039 89,8 0,011 91 0,008 92,8 0,011 91,7 0,Ol 93,4 0,007 97,6 0,005 93,1 0,Ol 92,6 0,009 93,l 0,Ol 92,4 0,009 89,9