Kemin, Karungin, Simon ja Runkauksen kartta-alueiden kalliopera

WOMEN GEOLOGINEN KARTTA 1 : 100 000 GEOLOGICAL MAP OF FINLAND 1 : 100 000 KALLIOPERAKARTTOJEN SELITYKSET LEHDET 2541, 2542 + 2524, 2543 ja 2544 EXPLANATION TO THE MAPS OF SHEETS 2541, 2542+2524, 2543 and 2544 PRE-QUATERNARY ROCKS Vesa Perttunen Kemin, Karungin, Simon ja Runkauksen kartta-alueiden kalliopera Summary : Pre-Quaternary rocks of the Kemi, Karunki, Simo and Runkaus map-sheet areas GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS GEOLOGICAL SURVEY OF FINLAND ESPOO 1991

SUOMEN GEOLOGINEN KARTTA - GEOLOGICAL MAP OF FINLAND 1 : 100 000 Kallioperakarttojen selitykset Lehdet 2541, 2542+2524, 2543 j a 2544 Explanation to the maps of Pre-Quaternary rocks Sheets 2541, 2542+2524, 2543 and 2544 Vesa Perttunen KEMIN, KARUNGIN, SIMON JA RUNKAUKSEN KARTTA-ALUEIDEN KALLIOPERA Summary : Pre-Quaternary rocks of the Kemi, Karunki, Simo and Runkaus map-sheet areas Geologian tutkimuskeskus - Geological Survey of Finland Espoo 1991

Perttunen, V., 1991. Kemin, Karungin, Simon ja Runkauksen kartta-alueiden kalliopera. Summary : Pre-Quaternary rocks of the Kemi, Karunki, Simo and Runkaus map sheet areas. Geological map of Finland 1 :100 000. Explanation to the maps of Pre-Quaternary rocks, sheets 2541 Kemi, 2542 + 2524 Karunki, 2543 Simo and 2544 Runkaus. 80 pages, 32 figures and 11 tables. The combined area included in the Kemi, Karunki, Simo and Runkaus map sheets is located in northern Finland at the Swedish border, north of the Gulf of Bothnia. The Basement Gneiss area in the southeastern part of the map sheet area belongs to the Archaean Pudasjarvi Granite Gneiss Complex. The gneisses are mostly medium-grained, foliated, banded, and migmatized. According to their mineral composition, the gneisses are quartz diorites, granodiorites and oligoclase granites (trondhjemites). The felsic gneisses contain inclusions of amphibolite, and amphibole and mica gneiss. Microcline porphyroblasts, rarely albite, occur in the gneisses. Granites are medium to coarse-grained and slightly deformed. The rocks of the Pudasjarvi Granite Gneiss Complex are invaded by mafic and felsic dikes. Three layered intrusions exist in the map sheet area between the Perapohja Schist Belt and the Granite Gneiss Complex. The layered intrusions contain chromite layers and PGE mineralizations. The age of the layered intrusions is 2,440 Ma. The early Proterozoic Perapohja Schist Belt comprises most of the area. The Schist Belt is separated by an unconformity from the underlying Pudasjarvi Granite Gneiss Complex and from the rocks of the layered intrusions. The supracrustal rocks include quartzite, conglomerate, dolomite, phyllite and mica schist, as well as mafic volcanic rocks : lava, agglomerate and tuffite. The supracrustal rocks have been classified and described in the explanation as lithostratigraphic formations. The supracrustal rocks are cut by differentiated sills dated about 2,200 Ma, and plutonic intrusions of the Haparanda suite dated 1,890 Ma old. The rocks of the Pudasjarvi Granite Gneiss Complex were folded, migmatized, and metamorphosed in amphibolite facies before the deposition of the rocks of the Perapohja Schist Belt. The supracrustal rocks of the Perapohja Schist Belt in the map sheet area were folded along an east-west fold axis. The metamorphic grade is generally low, reaching amphibolite facies in the western part of the area. In addition to the chromite ore exploited by Outokumpu Chrome Company, dolomite, orthoquartzite, phyllite, gabbro, and tuffite are quarried in the map sheet area on a commercial scale. The paper is in Finnish, with figure and table captions and a summary in English. Key words : areal geology, explanatory text, bedrock, Archaean, Proterozoic, Kemi, Karunki, Simo, Runkaus, Finland. Vesa Perttunen, Geological Survey of Finland, P. O. Box 77, SF-96101 Rovaniemi, Finland. ISBN 951-690-420-3 Vanunalan hir)apoino O\ 1991

Peritunen, V., 1991. Kemin, Karungin, Simon ja Runkauksen kartta-alueiden kalliopera. Summary : Pre-Quaternary rocks of the Kemi, Karunki, Simo and Runkaus map-sheet areas. Suomen geologinen kartta 1 :100 000. Kallioperakarttojen selitykset, lehdet 2541 Kemi, 2542+2524 Karunki, 2543 Simo ja 2544 Runkaus. 80 sivua, 32 kuvaa ja 11 taulukkoa. Karttalehtien alue sijaitsee Pohjois-Suomessa Perameren pohjoispuolella ja rajoittuu lannessa Ruotsin rajaan. Alueen kalliopera jakautuu kolmeen geologisesti erilaiseen yksikkoon. Paaosa Simon (2543) karttalehden alueen kallioperasta seka Kemin (2541) ja Runkauksen (2544) lehtien kaakkoisosan kalliopera kuuluvat ialtaan arkeeiseen Pudasjarven graniittigneissikompleksiin. Sen kivilajit muodostavat kerrostumisalustan varhaisproterotsooisille Perapohjan alueen liuskeille, jotka ovat toisena karttalehtialueen geologisena paayksikkona. Kolmantena yksikkona ovat varhaisproterotsooiset syvakivet, joista kerrosrakenteiset intruusiot ovat liuskeita vanhempia, mum nuorempia. Pohjagneissialueen gneissit ovat suuntautuneita, usein raitaisia ja migmatiittisia. Mineraalikoostumukseltaan ne ovat kvartsidioriitteja, granodioriitteja ja oligoklaasigraniitteja (tonaliitteja). Niissa on sulkeumina ja jaanteina amfiboliittia seka sarvivalke- ja biotiittigneissia. Paikoitellen on porfyroblasteina mikrokliinia, harvemmin albiittia. Graniittien suuntaus on epaselvempaa. Kaikkia pohjagneissialueen kivilajeja leikkaavat mafiset ja felsiset juonet. Fylliitit ja kvartsiitit ovat karttalehtialueen laajimmalle levinneet sedimenttisyntyiset kivilajit. Dolomiitteja on suhteellisen runsaasti. Niiden lisaksi on ohuita konglomeraattikerroksia. Sedimenttien valiin on kerrostunut vulkaanisia kivilajeja, jotka alkuaan ovat olleet mantelikivilaavoja ja tuhkia, harvemmin agglomeraatteja. Pintasyntyiset kivilajit on jaoteltu ja kasitelty selityksessa litostratigrafisina muodostumina. Liuskeiden ja pohjagneissialueen saumassa on kerrosintruusioita, joiden ika on noin 2440 Ma. Niiden kivilajit oval lahinna pyrokseniitteja, gabroja ja anortosiitteja. Kvartsiiteissa on differentioituneita kerrosjuonia, joiden ika on noin 2200 Ma. Liuskeita leikkaavat syvakivet ja niihin liittyvat juonet kuuluvat Haaparantasarjaan. Niille on tyypillista omamuotoinen, voimakkaasti vyohykkeinen plagioklaasi. Paaosa syvakivista on mineraalikoostumukseltaan kvartsimontsodioriitteja, tonaliitteja, granodioriitteja, kvartsidioriitteja ja dioriitteja. Niiden ika on noin 1890 Ma. Pudasjarven graniittigneissikompleksin kivilajit ovat metamorfoituneet amfiboliittifasieksen olosuhteissa, poimuttuneet ja migmatisoituneet ennen Perapohjan Liuskeiden kerrostumista. Paaosa liuskealueen kivila_ ;eista on metamorfoitunut vihrealiuskefasieksessa. Karungin lehden lansiosien kivilajeissa on amfiboliittifasieksen mineraaliseurue. Liuskealueen kivilajien poimuakseli on lahes ita-lantinen ja kaade loiva. Seka sedimenttien etta vulkaniittien primaariset rakenteet oval yleensa erinomaisesti sailyneet. Kerrosintruusioissa on kromiittia ja plat inametallimineraaleja sisaltavia kerroksia. Kemin intruusiossa on Outokumpu Chrome Oy :n Kemin kromikaivos. Alueen kivilajeista Louhitaan dolomiittia, puhtaita kvartsiittityyppeja, fylliittia, gabroa ja tuffiittia. Feksti on Suomen kielella. Kuvien, taulukoiden ja tiisistelmien teksti on myos cnulanniksi. 1='esa Perttunen Geologian tutkimuskeskus Pohjois-Suomen aluetohnisto PL 77 96101 Rotanienti

SISALLYS - CONTENTS Tutkim usvaiheet 7 Kallioperan yleispiirteet 9 Pudasjarven graniittigneissikompleksi 16 Kvartsidioriittiset gneissit 18 Oligoklaasigraniittiset ja granodioriittiset gneissit 19 Graniitit 20 Amfiboliitit ja emaksiset sulkeumat 21 Kiillegneissit 21 Liuskeet 22 Fylliitit ja kiilleliuskeet 22 Dolomiitit 23 Kivalon muodostumaii dolomiitit 23 Kvartsimaan muodostuman dolomiitit 24 Rantamaan muodostuman dolomiitit 26 Kvartsiitit 26 Kivalon muodostuman kvartsiitit 27 Kvartsimaan muodostuman kvartsiitit 29 Rantamaan muodostuman kvartsiitit 30 V ulkaniitit 31 Runkauksen muodosturnan vulkaniiitit 31 Jouttiaavan muodostuman vulkaniitit 35 Tuffiitit 35 Konglomeraatit 39 Sompujarven muodostuman konglomeraatit 39 Kvartsimaan muodostuman konglomeraatit 42 Rantamaan muodostuman konglomeraatit 42 Martimon muodostuman konglomeraatit 42 Juonet 44 Pudasjarven graniittigneissikompleksin juonet 44 Liuskealueen juonet 45 Syvakivet 49

Kerrosintruusiot 49 H aaparantasarjan syvakivet 51 Kaakamon intruusio 53 Liakan intruusio 54 Napinmaen intruusio 55 Nosan intruusio 58 Ruottalan intruusio 59 Syeniitti 59 Rakenne ja metamorfoosi 60 Radiometriset iat 64 Ruhjeet, rapautuminen ja morfologia 67 Taloudelliset aiheet 68 Malmit ja malmiaiheet 68 Teollisuusmineraalit ja rakennuskivet 69 Korjauksia 69 Summary : Pre-Quaternary rocks of the Kemi, Karunki, Simo and Runkaus map-sheet areas 71 Introduction 71 Geological outlines 71 Basement Gneiss Area 71 Perapohja Schist Belt 72 Supracrustal rocks 72 Phyllite and mica schist 72 Dolomite 72 Quartzite 72 Volcanic rocks 73 Conglomerate 73 Sills and dikes 74 Plutonic rocks 74 Layered intrusions 74 Haparanda Suite 75 Syenite 75 Structure and metamorphism 75 Radiometric ages 76 Economic geology 76 Kirjallisuutta - Literature 77

TUTKIMUSVAIHEET Taman selityskirjan kohteena olevat karttalehdet Kemi (2541), Karunki (2542 + 2524), Simo (2543) ja Runkaus (2544) kattavat Perameren pohjukan pohjoispuoleisen, Ruotsin rajan tuntumassa sijaitsevan kolkan. Karttalehtien alueelle sijoittuu paaosa Kemin ja Keminmaan seka nykyisen Tornion kaupungin (aiemmin Alatornio, Karunki ja Tornio) maa-alasta seka osia Simon, Tervolan ja Kuivaniemen kunnista. Vanhimmat aluetta esittavat geologiset kartat ovat jo yli sadan vuoden ikaiset (Inberg 1876). Karttalehtialueen alueen pohjois- ja lansiosa on kuvattuna Rovaniemen (C6) (Hackman 1910a) ja Tornion - Ylitornion (B5 - B6) yleiskarttalehdilla (Hackman 1910b) seka niiden selityskirjassa (Hackman 1918). Alueen etelaosa sisaltyy Makisen (1916) karttaan. Alueen dolomiittiesiintymista on tiedot Eskolan ym. (1919) raportissa. Vuonna 1936 julkaisi Hausen tutkimuksensa, jossa kasitellaan koko Perapohjan liuskealuetta. Sotien jalkeen ilmestyi kaksi laajaa, liuskealueen etelaosaa kasittelevaa tutkimusta (Harme 1949, A.Mikkola 1949). Paaosa karttalehtien alueesta sijaitsee Oulun - Tornion (C5 - B5) yleiskarttalehdella, joka selityksineen ilmestyi 1950-luvun alussa (Enkovaara ym. 1952, 1953). Se perustuu Perapohjan liuskealueen osalta edella mainittuun Harmeen (1949) tyohon. Viisikymmenluvun lopussa alkanut kromimalmin prospektaus antoi sysayksen uudelle geologisen tutkimuksen aallolle. Mielenkiinnon kohteena olivat lahinna itse malmi ja sen isantakivet, kerrosrakenteiset gabro-anortosiitti-ultramafiitti-intruusiot (Kahma ym. 1962, Kujanpaa 1964, Malkki 1964, Naykki 1964, Peltonen 1962). Platinametalliaiheet ovat kahdeksankymmenluvulla nousseet kerrosintruusioiden malmigeologisesti kiinnostavimmiksi kohteiksi (Alapieti ja Lahtinen 1986 ja 1989, Alapieti ym. 1986, 1989b ja 1990b, Halkoaho ym. 1989a, 1989b, 1990a ja 1990b, Huhtelin ym. 1989a, 1989b ja 1990, Lahtinen ym. 1989). Vahajoen rautamalmiaihetta (2544 06) tutkittiin jo sotien aikana (A.Mikkola 1947) ja useasti myohemminkin (Vornanen 1963, Lehto ja Niiniskorpi 1977, Liipo 1990). Perapohjan liuskealueen etelaosan geologinen kartoitus 1 : 100 000-kaavaista kallioperakarttaa varten alkoi vuonna 1963 ja on siita lahtien jatkunut miltei keskeytyksetta. Tahan mennessa on alueelta painettu nelja kallioperakarttalehtea : Runkaus (2544) ja Kemi (2541) vuonna 1971, Karunki (2542 + 2524) vuonna 1972 seka Simo (2543) vuonna 1975 (Perttunen 1971a, 1971b, 1972 ja 1975). Koska nama nelja lehtea ovat geologisesti monessa suhteessa hyvin samanluonteiset, julkaistaan niiden selitykset yhdessa.

8 Kenttatyot aloitettiin siis vuonna 1963, jolloin kirjoittajan lisaksi aluetta kartoitti Seppo Aaltonen. Vuosina 1964-65 kartoitusryhmaan kuului Kalevi Hokkanen, jalkimmaisena vuonna myos Heikki Rajala. Kesalla 1966 kenttatoihin osallistuivat Sulo Matero ja David H. Mills, 1968-69 Esko Raisanen, 1970-73 Jukka Ranta ja 1971-72 Kai Lahteenmaki. Kartoitus kohdistui vuosina 1963-641ahinna Karungin (2542 + 2524) ja vuosina 1965-68 Runkauksen (2544) karttalehtien alueelle. Kesalla 1968 ja 1969 kenttatoita tehtiin Kemin (2541) lehdella ja seuraavien vuosien aikana Simon (2543) karttalehtialueella seka ymparoivilla lehdilla. Kenttatutkimuksissa kaytettiin 1 :20 000-kaavaisia topografikarttoja. Peruskartat olivat saatavissa vain Kemijokivarresta seka meren rannikolta Kemin ja Simon seudulta. Topografikunnan 1 :60 000-kaavaisia ilmavalokuvia on kaytetty kivilajirajoja piirrettaessa. Tosin laajat Kemi- ja Tornionjoen suupuolen jokikerrostumat ovat tehokkaasti peittaneet allaan olevia kallioperan rakenteita. Geologian tutkimuskeskuksen aerogeofysikaalisista korkealentokartoista on ollut suurta apua kivilajirajoja piirrettaessa. Osasta aluetta on ollut kaytossa myos Outokumpu Oy :n seka Rautaruukki Oy :n matalalentokarttoja. Nailta yhtioilta on saatu myos monenlaista muuta hyodyllista kallioperan koskevaa geologista tietoa. Geologian tutkimuskeskuksen geofysikaaliset matalalentokartat lehtien 2541 (Kemi) ja 2542 (Karunki) alueelta seka samaan materiaaliin perustuvat aeromagneettiset harmaasavykartat ovat ilmestyneet vasta kallioperakarttojen painamisen jalkeen. Vanhaa Oulun - Tornion kuten Rovaniemen - Tornion - Ylitornionkin yleiskarttalehtien kenttatoiden yhteydessa kertynytta materiaalia on kaytetty hyvaksi myos tamankertaisen kartoituksen yhteydessa. Erityisen tarkeita ovat olleet Kemijoen alajuoksun rantojen paljastumahavainnot, joiden hankkiminen jokisuun patoamisen jalkeen on kaynyt mahdottomaksi. Alueelle on kallioperatutkimusten yhteydessa kairattu kahdeksan syvakairausreikaa (taulukko 1). Taulukko 1. Kallioperakartoituksen yhteydessa tehdyt kairaukset. Table 1. Drill holes in the map-sheet area. Reika - Drill hole y Syvyys M Depth m Suunta Direction 0 Kaade Dip K2544/-78/R-1 7328,92 2563, 62 120,35 m 130 45 K2544/-78/R-2 7329,02 2563,48 149,05 m 130 45 K2544/-78/R-3 7329,20 2563,30 147,30 m 130 60 K2544/-78/R-4 7321,67 2547,95 206,10 m 170 35 K2544/-80/R-5 7322,54 2551,48 301,20 t 140 50 K2544/-81/R-6 7321,50 2548,00 120,20 m 170 40 K2544/-81/R-7 7322,22 2551,70 271,30 m 140 45 K2543/-82/R-1 7303,94 2544,35 199,40 m 110 50

9 GTK :n kemian laboratoriossa on analysoitu kivilajinaytteista XRF-menetelmalla paaalkuaineet. Lapin vulkaniittiprojektin tutkimusten yhteydessa on analysoitu paakomponenttien lisaksi XRF-menetelmalla Ba, Cr, Cu, Ni, S, Sr, V, Zn seka Zr Rautaruukki Oy :n Raahen laboratoriossa. Hivenalkuaineet Ag, As, Au, Ba, Br, Co, Cr, Cs, La, Lu, Mo, Ni, Rb, Sb, Sc, Sm, Sn, Ta, Th, U, W ja Zn analysoitiin Valtion teknillisessa tutkimuskeskuksessa INAA-menetelmalla. Analyysimenetelmien maaritysraja ei kaikille alkuaineille ole ollut riittavan alhainen. Taulukoissa on esimerkkeja kivilajien kemiallisista koostumuksista. Vulkaniittitutkimusten tuloksia on esitetty erillisessa julkaisussa (Perttunen 1989b). Olavi Kouvo GTK :n isotooppigeologian yksikosta on tehnyt lukuisia radiometrisia ianmaarityksia karttalehtialueen naytteista ja muutenkin tukenut ja avustanut alueen geologisia ongelmia ratkaistaessa. Elsa Jarvimaki on piirtanyt puhtaaksi kaikki nelja selityksen kohteena olevaa karttalehtea. Marjatta Kanste on viimeistellyt selityskirjan piirrokset. Mikrokuvat on ottanut Erkki Halme ; maastokuvat ovat kirjoittajan. Kasikirjoitukseen ovat sen pitkan kirjoitusvaiheen aikana tutustuneet GTK :n Pohjois-Suomen aluetoimiston kallioperatutkimusryhman geologit. Heilta, samoin kuin llkka Laitakarilta, Tapio Koistiselta ja Olavi Kouvolta, olen saanut rakentavia neuvoja ja ohjeita tata selityskirjaa muokatessani. Esitan kaikille tyohon osallistuneille ja siina avustaneille parhaat kiitokseni. Geologian tutkimuskeskuksen arkistoissa ja varastoissa sailytetaan kallioperakartoituksen yhteydessa kertyneita naytteita ja karttoja seka niista muokattua materiaalia. Naista saa tietoa Geologian tutkimuskeskuksesta. KALLIOPERAN YLEISPIIRTEET Karttalehtialueiden kalliopera voidaan jakaa kolmeen selvaan geologiseen yksikkoon. Kaakkoisosan kivilajit kuuluvat Pudasjarven laaja-alaiseen arkeeiseen graniittigneissikompleksiin. Tahan ryhmaan kuuluvia kivilajeja on myohemmin todettu olevan myos Liakan alueella Tornionjoen suupuolella. Toisena paaryhmana ovat pintasyntyiset Perapohjan liuskeet. Kolmantena kallioperakarttojen ryhmana ovat proterotsooiset syvakivilajit. Kuvassa 1 on esitetty karttalehtialueen graniittigneissit, Perapohjan liuskeet, kerrosintruusiot ja liuskeita leikkaavat syvakivet. Kuvaan on lisatty karttojen painamisen jalkeen todettu Tornion kerrosintruusio ja sen etelapuolinen graniittigneissialue seka merialueelle Ajoksen seka Kuivanuoron intruusiot. Pudasjarven graniittigneissikompleksin paakivilajeina ovat keski-karkearakeiset, syvakivimaiset gneissit, jotka muodostavat Perapohjan liuskeiden kerrostumisalustan. Liuskealueen kalliopera puolestaan koostuu sedimenttikivista, jotka vuorottelevat emaksisten vulkaniittien ja juonikivien kanssa. Naiden kivilajien primaariset rakennepiirteet ovat enimmakseen erinomaisesti sailyneet.

1 0 11IDIIII11 ~ih! ''lllllliiiiiiiiii IIIL-,,, uu,t: _~~ylll b I ;,, 11 II II IIII III ~,~11 U,III lu _ -111~111 ~,; ;; ~I IIIi IĪ 11111111, ~I I _ 111111111111- I III,- IIIIII~~~~~IIIIII III II IIIh I,, _ ::1; ;iillllh,;- (IIIIII I_IIIIIIIIIIIIIIIII ~IIIIIIIIIL' IIIII-1111 IIIIIII I'%I t111,iiiiiiit 11 """ 'II,11111111111111 11111"" 1 IIIIII 1 111 ~,,,, (111111111'iul ll >tl - a 1 11..,, :. all 1111111111111111... y, yyw. ~"'".'.~ :1111111 I IIIII;. : ul I.:.nq ~i l lh~,~ u_,illlllllllgj~^'r '', ' r l Ill y ( i 11 IIl I ~11 ~ I IIII J ii'~ 111 i t'l ' l ~III~I III dl uiiiiiiiiuuuudl~~l ~iil~llll - Kemi KEAM. % l Kuva 1. Karttalehtialueen geologiset yksikot. Fig. 1. Geological units in the map sheet area.

1 1 Haaparantasarjan syvakivia Plutonic rocks of the Haparanda Suite IIIIIIIIIIII 1 Syeniittia Syenite Kerrosrakenteisia intruusioita Layered intrusions Fylliittia ja kiilleliusketta Phyllite and mica schist Kvartsiittia ja dolomiittia Quartzite and dolomite Vihreakivia ja juonia Greenstones and sills Graniittigneissia Granite gneiss 0 perapohjan liuskeet Perapohja schist Belt 10km

1 2 Perapohjan liuskeiden ja Pudasjarven graniittigneissikompleksin saumassa on kolmen varhaisproterotsooisen, kerrosrakenteisen intruusion jono (Tornio, Kemi ja Penikat ; kuva 1). Liuskeita lavistavat syvakivet kuuluvat Haaparantasarjaksi nimettyyn ryhmaan (Odman 1957, Odman ym. 1949). Suurin esiintyma sijoittuu Kaakamon-Tornion valiselle rantakaistaleelle. Lisaksi on pienempia syvakivipahkuja, joista suurin on Nosan noin 8 km lapimitaltaan oleva pyoreahko granodioriitti-intruusio (kuva 1). Karttalehtien alue sijoittuu Pohjois-Pohjanmaan jokimaan ja Perapohjolan vaaramaan valimaastoon. Etelaosa on tasaista kohoten hitaasti merenpinnan tasosta pohjoiseen mentaessa viiteen-kuuteenkymmeneen metriin. Tasty laakeasta ymparistosta erottuvat jyrkasti vaarajaksot, joista selvapiirteisin on Penikkain ja Kivaloiden muodostama selanne. Toinen vaarajono on ita-lansisuunnassa Karungin (2542 + 2524) karttalehden pohjoisreunalla. Korkeuserot ovat suurimmillaan sadan metrin luokkaa. Korkeimmatkin huiput (Kaakamovaara 180 m) ovat mannerjaatikon sulattua olleet vedenpinnan alapuolella. Vaarojen rinteiden laajat kivikot ovat todisteena rantavoimien tyosta. Topografiset erot johtuvat paljolti kallioperasta. Niinpa Kivaloiden selanteen kuten myos karttalehtialueen pohjoisreunan ita-lantisen vaarajonon kalliopera on kvartsiittia. Toinen topografisesti erottuva kivilajiyksikko on Paasivaarasta Penikkain kautta Kirakkajuppuralle ulottuva Penikkain kerrosintruusio. Alue on paljastumasuhteiltaan hyvin vaihteleva. Edella mainittujen kerrosintruusioista ja kvartsiiteista muodostuneiden vaarojen alue on parhaiten paljastunutta. Tosin Runkauksen (2544) lehden pohjoisosan laaja, loiva-asentoinen kvartsiittialue on paljastumatonta ja tavoitettu vain Ossauskosken voimalaitoksen rakentamiseen liittyneissa kairauksissa. Kemin kerrosintruusio on niukasti paljastunut, ja Liakan- Vojakkalan suunnalla olevasta Tornion kerrosintruusiosta on loydetty vain yksi paljastuma. Liuskealueen sisaosassa seka Perameren pohjukan saaristossa on laajoja, heikosti paljastuneita alueita. Pudasjarven graniittigneissikompleksin alueella on kallioperahavaintoja jouduttu tekemaan harvalukuisten paljastumien lisaksi runsaista, paikallisista lohkareikoista. Koska kivilajiyksikoiden valilla on suuria suskeptiivisuuseroja, ovat aeromagneettiset kartat olleet erittain hyodyllisia piirrettaessa kivilajirajoja varsinkin paljastumattomilla alueilla. Kaikissa taman selityskirjan kohteena olevissa kartoissa on kaytetty litologista kivilajiryhmittelya. Niinpa myos selityksessa on kaytetty litologista jakoa. Vain Pudasjarven graniittigneissikompleksin alueen kivilajien merkinta»b» on stratigrafinen ja osoittaa asianomaisen kivilajiyksikon kuuluvan Perapohjan liuskeiden alustaan. Kivilajit on kasitelty samassa jarjestyksessa kuin karttojen merkkien selityksessa. Kivilajien ja kerrosjarjestyksen suhdetta on selvitetty taulukossa 2. Muodostumat on eroteltu myos kartalla kuvassa 2.

1 3 Taulukko 2. Stratigrafiset yksikot ja niiden litologia lehdilla 2541-2544. Table 2. Stratigraphic units and their lithology in the map-sheet area. MUODOSTUMA FORMATION KARTTOJEN KIVILAJI LITHOLOGY ON THE MAPS Martimon muodostuma Martimo Formation Rantamaan muodostuma Rantamaa Formation Tikanmaan muodostuma Tikanmaa Formation Kvartsimaan muodostuma Kvartsimaa Formation Jouttiaavan muodostuma Jouttiaapa Formation Kivalon muodostuma Kivalo Formation Runkauksen muodostuma Runkaus Formation Sompujarven muodostuma Sompujdrvi Formation Pudasjarven graniittigneissikompleksi Pudasjarui Granite Gneiss Complex Paaosa fylliiteiksi ja kiilleliuskeiksi merkityista alueista. Paaosa dolomiiteista. Usein kvartsiittia seka paikoin fylliittia valikerroksina. Tuffiittisiksi vihreakiviksi merkityt alueet. Vulkaniittien yhteydessa esiintyvat kapeat kvartsiittivyohykkeet. Paikoin dolomiittia ja joskus konglomeraattia valikerroksina. Paaosa ladjoista mantelirakenteisiksi vihreakiviksi merkityista alueista. Laajat, yhtenaiset kvartsiittialueet. Mantelirakenteinen vihreakivisuikale Simon (2543) lehdella gabron ja vihreakiven saumassa. Samassa asemassa myos Kemin (2541) ja Runkauksen (2544) lehdilla, mutta ei erotettuna juonina esiintyvista vihreakivikta. Agglomeraatit Kemin (2541) ja Karungin (2542) lehdilla. Ohuet konglomeraatit Pohjagneissialueen seka kerrosintruusioiden luoteiskontaktissa. Pohjagneissialueen kivilajit, jotka muodostavat liuskeiden alustan. Merkitty symbolilla Most of the phyllite and mica schist areas. Most of the dolomite areas. Contains often quartzite, seldom phyllite as intercalations. All of the tuffite areas. Narrow quartzite zones between extrusive and tuffitic greenstones. Contains dolomite as well as conglomerate intercalations. Most of the areas of extrusive greenstone. Most of the large quartzite areas. Strip of extrusive greenstone between gabbro and greenstone on the Sirno (2543) map sheet. In the equivalent zone on the Kemi (2541) and Runkaus (2544) map sheet area, but not separated on the maps. Agglomerates on the Kemi (2541) and the Runkaus (2544) map sheet areas. Thin conglomerate layers on the layered intrusions and on the Basement gneiss area. Rocks of the Basement gneiss area.

1 4 ~~ti~~~~~ ~\ Y1"S'~ 'Z- _Z. :YSSSS!!wu 1. 66 PER A M E R I B O T H N I A N B A Y r, 0 24 VAP 1990 Kuva 2. Karttalehtialueen litostratigrafiset yksikot. Fig. 2. Lithostratigraphic units in the map sheet area.

1 5 Tikanmaan muodostuma Tikanmaa Formation Kvartsimaan muodostuma Kvartsimaa Formation Jouttiaavan muodostuma Jouttiaapa Formation Pudasjarven graniittigneissikompleksi Pudasjarvi Granite Gneiss Complex Plutonisia kivilajeja Plutonic rocks

1 6 PUDASJARVEN GRANIITTIGNEISSIKOMPLEKSI Kartoilla pohjagneissialueeksi nimetyn alueen kivilajit kuuluvat Pudasjarven graniittigneissikompleksiin. Ne muodostavat sangen epayhtenaisen ryhman, jonka paaosa on sekalaisia, vaihtelevasti deformoituneita, syvakivimaisia gneisseja. Niissa on sulkeumina raitaista sarvivalke- ja biotiittigneissia, amfiboliittia ja jopa karkeita sarvivalkekivia. Naita kaikkia Ieikkaavat juonimaiset kivilajit, joista osa on koostumukseltaan emaksisia, osa happamia. Graniittigneissikompleksin juonet kasitellaan myohempana muiden juonikivilajien yhteydessa. Graniittigneissikompleksin syvakivimaiset gneissit on jaoteltu mineraalikoostumuksensa perusteella kvartsidioriitti-, granodioriitti- ja oligoklaasigraniittigneisseihin seka graniitteihin. Lahinna on kiinnitetty huomiota kalimaasalvan, kvartsin ja plagioklaasin maarasuhteisiin. Eri tyyppeja ei aina ole erotettu kartoilla, koska teravaa rajaa niiden valilla ei ole useinkaan havaittu. Myos paljastumien niukkuus on haitannut kivilajikontaktien sijainnin arviointia. Amfiboliitit ja gneissit ovat Graniittigneissikompleksin vanhimmat kivilajit. Ne ovat sulkeumina syvakivimaisissa gneisseissa, joiden keskinaisia suhteita ei maastos- Kuva 3. Kemin pallokivipaljastuma. Laatta 6 x 6 cm. Fig. 3. The outcrop of Kemi orbicular quartz diorite. Tag 6 x 6 cm. Kemi, 2541 08C, x = 7293,52 ; y = 2528,66.

1 7 Taulukko 3. Pudasjarven graniittigneissikompleksin kivilajien mineraalikoostumuksia. Table 3. Modal composition of the rocks of the Pudasjarvi Granite Gneiss Complex. 1 2 3 4 5 6 7 Plagioklaasi Plagioclase KalimaasaIpa Mi cros/im, Kvartsi Quartz Biotiitti Bioti0 Amfiboli Amphibole Epidootti Epidote Seriliitti Sericite Kioriitti Chlorite Opaakki Opoques Apatiitti Apulite Titaniitti Titanite IVluut Others Summa Sung. 5 :3.4 62.5 75.4 27.0 33.3 :31.3 15.4 0.0 0.0 0.0 34.8 30.1 32.0 48.6 0.2 2.5 0.9 32.6 33.1 :30.5 31.4 10.4 21.7 17.4 2.8 2.0 4.7 1.6 24.6 9.7 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 7.2 1.5 2.8 0.6 1.0 0.0 0.8 0.0 0.0 2.0 0.8 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.8 0.0 0.0 2.2 1.4 1.0 (l.2 0.(l 0.2 0.0 0.)) 1.4 0.8 0.8 0.0 0.2 0.0 0.0 0.0 0 :3 0.6 0.0 0.0 0.0 0.0 1.4 0.0 0.0 0.6 0.0 ((.l 0.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 1=162A PI H 68 254111 7291,34 530,39 Dioriitti - Diorite 2 = 188 JH 71 254305 7291,40 2550.18 Dioriitti - Diorite :3 = 216 JR 71 254301 7284.40 2544,85 Dioriitti - Diorite 4=42A HR 65 254409 7332.5 2566.8 Graniitti. Granite 5 = 1 14 JR 71 254302 7294,30 2541,20 Graniitti. Granite 6=35 VP 68 2.51401 7 :310.30 2548,50 Graniitti - Granite 7=21 B VP 72 254305 7290,88 2558.80 Graniitti - Granite sa ole selvitetty. Juonia lukuunottamatta kaikki Graniittigneissikompleksin kivilajit lienevat ialtaan arkeeisia. Pudasjarven graniittigneissikompleksin kivilajien mineraalikoostumuksia on esitetty taulukossa 3.

1 8 Taulukko 3. Pudasjarven graniittigneissikompleksin kivilajien mineraalikoosturnuksia (jatkoa). Table 3. Modal composition of the rocks of the Pudasjkrvi Granite Gneiss Complex (continued). 8 9 10 11 12 13 14 Plagioklaasi 33.1 29.8 45.7 37.4 69.6 69.7 39.7 Kalimaasalpa 34.0 21.5 10.8 11.6 2.0 1.1 3.0 Kvartsi 29.1 43.0 32.5 48.0 10.5 16.0 3.6 Biotiitti 1.1 4.0 6.3 1.8 14.7 3.8 14.3 Amfiboli 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 7.1 28.9 Epidootti 0.0 1.2 1.0 0.4 1.5 2.0 8.4 Serisiitti 2.2 0.0 3.1 0.0 1.0 0.0 0.0 Kloriitti 0.0 0.5 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 Opaakki 0.0 0.0 0.3 0.4 0.0 0.0 0.3 Apatiitti 0.0 0.0 0.3 0.0 0.7 0.0 1.0 Titamitti 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.9 Muut 0.5 0.0 0.0 0.0 0.0 0.3 0.0 Summa 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 35 VP 72 254309 7305,20 2564,90 Graniitti - Granite 9 = 53A VP 72 254307 7288,18 2562,25 Graniitti - Granite 10 = 145 JR 71 254301 7287,03 2542,60 Granodioriitti - Granodiorite 1 1 = 52 VP 72 254308 7290,76 2564,03 Granodioriitti - Granodiorite 12 = 182 ER 68 254108 7292,04 2527,81 Kvartsidioriitti - Quartz diorite 13 = 1070 VAP 74 254108 7293,52 2528,65 Kvartsidioriitti - Quartz diorite 14 = 262 JR 71 254305 7299.16 2556,70 Kvartsidioriitti - Quartz diorite Kvartsidioriittiset gneissit Kvartsidioriittiset gneissit ovat keskirakeisia ja niiden suuntaus on heikkoa. Vari on tumman tai vihertavan harmaa. Paamineraaleina on plagioklaasia, biotiittia, sarvivalketta ja kvartsia. Kvartsi saattaa puuttuakin, jolloin mineraalikoostumus on dioriitin (taulukko 3). Plagioklaasi on useimmiten kirkasta ja muuttumatonta andesiinia, mutta rakeiden reunoilla on ohut albiittisempi keha. Biotiitti on vihreaa ja vain paikoin kloriittiutunutta. Sarvivalke on samaten tervetta ja variltaan tumman vihreaa. Kalimaasalpaa on naissa kivilajeissa vain pienina, kulmikkaina laiskina plagioklaasissa. Kuten yleensa kaikissa pohjakompleksin kivilajeissa on myos kvartsidioriittisissa gneisseissa leikkaavina juonina ja luiroina graniittista tai trondhjemiittista materiaalia Erikoinen, kvartsidioriittisessa gneississa havaittu muodostuma on Kemin kaupungissa Takajarvella, Oklaholmankadun varrella (2541 08) sijaitseva pieni pallokivipaljastuma (Perttunen 1983). Siina on kymmenittain ehjia tai osaksi syopyneita dioriittisia palloja kvartsidioriittisessa valimassassa (kuva 3).

1 9 Taulukko 3. Pudasjarven graniittigneissikompleksin kivilajien mineraalikoostumuksia (jatkoa). Table 3. Modal composition of the rocks of the Pudasjarvi Granite Gneiss Complex (continued). 15 16 17 18 19 Plagioklaasi 57.2 56.2 64.2 46.6 60.0 Kalimaasalpa 0.6 0.2 0.0 2.2 0.0 Kvartsi 31.2 21.4 25.8 41.0 26.2 Biotiitti 5.4 13.4 6.6 9.2 0.0 Epidootti 2.0 3.0 3.2 1.0 2.5 Serisiitti 3.4 5.4 0.0 0.0 6.7 Kloriitti 0.0 0.0 0.0 0.0 4.5 Opaakki 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 Apatiitti 0.2 0.4 0.0 0.0 0.1 Titaniitti 0.0 0.0 0.2 0.0 0.0 Muut 0.0 0.0 0.0 0.0 0.7 Summa 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 15 = 24A OK 48 254301 7287.3 2542.7 Tonaliitti - Tonalite 16 = 22A VP 66 254409 7330.20 2565.50 Tonaliitti - Tonalite 17 = 3A VP 72 254307 7284.14 2563.68 Tonaliitti - Tonalite 18 = 55 VP 72 254308 7290.24 2561.80 Tonaliitti - Tonalite 19 = 132 JR 71 254301 7287.84 2542.76 Tonaliitti - Tonalite Oligoklaasigraniittiset ja granodioriittiset gneissit Oligoklaasigraniiteiksi nimetyissa gneisseissa paamineraaleina ovat oligoklaasialbiitti ja kvartsi (kuva 4). Kalimaasalpaa niissa on tuskin nimeksikaan. Tummina mineraaleina on lahes taydellisesti kloriittiutunut biotiitti, epidootti ja muskoviitti. Naiden mineraalien maara on yleensa pieni. Aksessorisina mineraaleina on apatiittia, zirkonia ja titaniittia. Taman ryhman kivilajit ovat nykyisessa luokitteluissa (Le Maitre 1989) tonaliitteja (taulukko 3). Granodioriittisissa gneisseissa kalimaasalpa on enimmakseen vierasmuotoisena muiden mineraalien seassa ; joskus myos selvina, kulmikkaina porfyroblasteina, joiden koko on 1-3 cm. Plagioklaasin vyohykkeisyys on selvaa. Plagioklaasirakeiden keskus on hieman serisiittiytynytta oligoklaasia, reunat kirkasta albiittia. Tummia mineraaleja, lahinna kloriittiutuvaa biotiittia, on vahanlaisesti. Nama gneissit ovat suuntautuneita, usein myos raitaisia. Niiden punertavat maasalpaporfyroblastit ovat rontgenmaaritysten mukaan yleensa mikrokliinia, mutta joskus albiittia.

20 Kuva 4. Oligoklaasigraniittigneissia (tonaliittia). Nik. +. Fig. 4. Oligoclase granite gneiss (tonalite). Nic. +. 182/ER/68. Ritikka, Kemi ; 2541 08C. x = 7292,05 ; y = 2527,80. Kuva - photomicrograph Erkki Halme. Graniitit Osa graniittisista pohjagneissialueen kivilajeista on karkeaa, suhteellisen tasarakeista mikrokliinigraniittia. Osa on selvasti porfyyrista, jolloin hajarakeiden koko on neljakin senttia. Kalimaasalvan osuus on aina huomattava. Plagioklaasi on suhteellisen tervetta oligoklaasia. Tummina mineraaleina on kloriittiutuvaa biotiittia seka muskoviittia. Aksessoriset mineraalit ovat samat kuin kaikissa edella mainituissa gneisseissa : zirkoni, apatiitti, titaniitti ja epidootti. Paaosa graniittisten kivilajien maasalpahajarakeista on kalimaasalpaa, mutta myos albiittihajarakeet ovat yleisia. Paljastumilla ei naita maasalpia aina erota toisistaan ilman kemiallista varjaysta. Reagenssien (fluorivetyhappo) vaarallisuudesta johtuen porfyroblasteja ei ole varjatty systemaattisesti.