pPALE ARV\ IS I

1

GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS M19/3214/-88/1/10 Kangasniemi, , Pieksämäen mlk . Venetmäki Jarmo Kohonen, Petteri Pitkänen, Aatto J . Laitakari 10 .12 1988

Positiivisten Bouguer-anomalioiden nikkelipotentiaalisuustutki- mukset Venetmäen 1 :50 000 karttalehden (3214 M) alueella 1984-1985 . 2 2

1 . Johdanto

Geologian Tutkimuskeskuksen -Puola nikkelimalminetsintäpro- jektin osatavoittena oli selvittää positiivisten gravimetristen anomalioiden käyttökelpoisuutta emäksisiin - ultraemäksisiin intruusioihin liittyvien maimityyppien etsinnässä .

Tässä raportissa kootaan yhteen vuosina 1984-1985 karttalehden 3214 itäisellä osalla (3214 07-12) tehdyt malminetsintää palve- levat kallioperätutkimukset . Tutkimuksista vastasi geologi Aatto J . Laitakari, ja niihin osallistuivat myös Petteri Pitkänen sekä Irmeli Mänttäri .

2 . Suoritetut tutkimukset ja tutkimustulokset

Pääasiallisena tutkimusmenetelmänä oli kallioperäkartoitus, jos- ta saatuja tietoja täydennettiin kallionappinäytteenoton ja loh- kare-etsinnän tuloksilla . Tarkemmin tutkimukset, tulokset ja työhön osallistuneiden jatkotoimenpide-ehdotukset selviävät liitteistä 1-3 . Pyhäjärven ja Ylemmäisen kohteiden osalta viit- taan erillisiin raportteihin (M19/3214/-88/10/2 ja M19/3214/-88/10/3) karttaliitteineen .

1 Jarmo Kohonen, geologi

Liitteet :

1 . Petteri Pitkäsen selostus 1984-09-05

2 . Aatto J . Laitakarin selostus 1985-11-30

3 . 1 :50 000 kivilajikartta M11 .7/3214/-88/1

4 . 1 :50 000 tasosuurekartta M11 .4/3214/-88/1

3

Liittyy : (säilytetään GTK :n arkistossa)

Raportit :

Q18/21/1986/1 (Leena Tiainen ja Seppo Elo)

M19/3214/-88/1O/2 (Aatto J . Laitakari ja Jarmo Koho- nen)

M19/3214/-88/10/3 (Jarmo Kohonen)

Geologiset kartat :

M11 .2/3214 07/-88/1 M11 .4/3214 07/-88/1

M11 .1/3214 08/-88/1 M11 .4/3214 08/-88/1 M11 .7/3214 08/-88/1

Geofysikaaliset kartat :

Aeromagneettinen korkealentokartta 3214,

Painovoimakartat : Q 2 1 .1 .005 .100 .3214 .84 . 2 Q 2 1 .2 .005 .100 .3214 .84 . 1

GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS LIITE 1 . Malmiosasto Petteri Pitkänen 5 .9 .1984

SELOSTUS KARTTALEHDELLÄ 3214 SUORITETUISTA BOUGUER-ANOMALIOIDEN TULKINTATUTKIMUKSISTA JA KALLIOPERÄHAVAINNOISTA KESÄLLÄ 1984

1 . JOHDANTO

1 .1 . Yleistä

Kesän 1984 kenttätöiden lähtökohtana oli Venetmäen kaistasta ilmestynyt Bouguer-anomaliakartta . Anomaliat sijaitsevat 1 : 50 000 karttalehdellä 3214 4 (Venetmäki) Kangasniemen sekä Haukivuoren kunnissa ja Pieksämäen maalaiskunnassa . Tarkoituksena oli selvittää anomalioitten aiheuttajat ts . liittyykö niihin emäksisiä/ultraemäksisiä kiviä ja mihin niistä mahdollisesti liittyisi Ni-pitoisia kiisuuntumia . Ennestään tiedettiin, että Pyhäjärven, Ylemmäisen, Nykälän ja Venetekemän positiivisissa Bouguer-anomalioissa esiintyy kiisupitoisia gabroja . Kahteen jälkimmäiseen ei kesän kenttätöiden yhteydessä puututtu, koska niiden tutkimukset ovat jo entuudestaan edenneet'pitkälle ja käytettyjen menetelmien puitteissa tuskin uusia tuloksia olisi saavutettu .

Kenttätöistä allekirjoittaneitten ohella vastasivat I . Mänt- täri, V . Hänninen, H . Sikanen ja M . Grönstrand .

1 .2 . Työskentelymenetelmät

Työskentelymenetelminä käytettiin kallioperäkartoitusta ja lohkare-etsintää . Kallioperäkartoitus suoritettiin 1 : 20 000 mittakaavassa, joskin tiedot Ylemmäisen osalta tulostettiin 1 : 10 000 mittakaavassa . Kartoituksessa pyrit- tiin käymään läpi kaikki anomalia-alueiden ja niiden välit- tömän ympäristön paljastumat . Lohkare-etsinnällä lisäksii haluttiin paikata niitä aukkoja, joita usein jäi alueen

2

heikon paljastuneisuuden takia . Geologisen kartan muovaa- misessa hyödynnettiin myös aiempien cobrausten yhteydessä saatuja kalliopohjanappeja . Osasta tutkimuskohteista saatiin kesän aikana käyttöön ohuthiei.tä, joitten mikroskopoinnilla tarkennettiin kuvaa kivilajeista . Palanäytteistä on S . Lähde määrittänyt petrofysiikan vakiot .

2 . TUTKIMUSKOHTEET

Positiivisia Bouguer-anomalioita Venetmäen 1 : 50 000 kart- 2. talehden 3214 n alueella on kaikkiaan 27 kpl . Seuraavassa taulukossa 2 .1 on esitetty ko . tutkimuskohteet : niiden ni- met, sijainti (karttalehti), kallioperätiedot, lohkaretiedot ja havainnot malmimineraaleista .

3 . KALLIOPERA

Tutkimuskohteitten yhteydessä saatua näkemystä Venetmäen kaistan kallioperästä on esitetty liitteessä 1 . Ilmeisesti gabrot edustavat alueen vanhimpia kiviä, sillä niitä esiin- tyy sulkeumina usein ympäröivissä happamammissa syväkivissä .

Alueen koillisosassa vallitsevana kivilajina on raekooltaan heterogeeninen kalimaasälpäporfyyrinen mikrokliinigraniitti . Tämä luultavasti edustaa karttalehden nuorinta kivilajifaa- sia, sillä sen on todettu leikkaavan kaikkia muita havait- tuja kivilajeja . Paikoin se muodostaa migmatiitteja kiille- gneissin sekä amfiboliitin kanssa, mikä viittaa siihen, että se olisi ultrametamorfoosissa muodostunut anatektisesta sulasta .

Muussa osassa karttalehteä gabrojen sivukivenä on tavalli- simmin voimakkaasti suuntautunutbkeskirakeinen granodioriit- ti, jossa on runsaasti kapeita hiertovyöhykkeitä . Kiven

päämineraaleina esiintyvät tummista mineraaleista sarvivälke ja biotiitti sekä vaaleista mineraaleista plagioklaasi ja kvartsi . Kalimaasälvän osuus vaihtelee, minkä vuoksi grano- dioriitti-nimitys sisältää tässä myös kvartsidioriittisia ja tonaliittisia kiviä . Koska havaintojen määrä on vähäinen ja granitoidin ulkoasu hyvin samankaltainen koko karttalehdel- lä, niin granodioriittia ei ole eroteltu eri kivilajeiksi, vaikka se saattaa koostua useasta eri magmapulssista, joita myöhemmät liikunnot ovat muokanneet . Yleisimpinä aksessori- sina mineraaleina esiintyvät titaniitti, apatiitti, zirkoni ja opaakki .

Loukeen eteläpuolella tavataan "Puulan tyyppistä" karkeaa porfyyristä graniittia . Alueen kaakkoisosassa esiintyy laajalla alueella granaattipitoista kiillegneissiä .

Edellä mainittujen kivilajien lisäksi on tavattu vulkaanista alkuperää olevia kiviä yleensä pieninä sulkeumina : maasälpä- porfyyria (Ylemmäinen, Kiiskilampi, Pyhäjärvi), intermediää- ristä vulkaniittia (Ylemmäinen, Kiiskilampi), plagioklaasi- porfyriittiä (Pyjäjärvi) ja uraliittiporfyriittia (Pyhäjär- vi, Kiiskilampi) .

3 .1 . Emäksiset magmakivet

Emäksisiä magmakiviä on tavattu kalliopaljastumina Ylemmäi- sen, Pyhäjärven, Terveyslähteen, Kivisenkylän ja Kiiskilam- men tutkimuskohteissa . (Näiden lisäksi sulkeumina vrt . taulukko 2 .1 .)

Viimeksi mainitussa emäksisenä faasina esiintyy uraliitti- porfyriitti, mutta alueelta on havaittu myös voimakas sarvi- välkegabrolohkaretihentymä . Samaan tapaan on myös Valkealam- men gabro paikannettu .

Kivisenkylän kohde koostuu karkearakeisesta sarvivälke- gabrosta, jossa esiintyy hornblendiittisia osueita . Kivet ovat voimakkaasti muuttuneet, mitä osoittaa plagioklaasin

lähes täydellinen epidoottiutuminen . Paikoin sarvivälkettä voi pitää uraliittiutumisen tuloksena . Kivisenkylän gabroon liittyy kohtalainen magnetiittipirote, mikä selittää myös alueella olevan aeromagneettisen anomalian .

3 .2 .1 Ylemmäinen

Ylemmäisen gabro muodostuu pääasiassa massamaisesta uraliit- tigabrosta (liite 2) . Sitä esiintyy usein myös sulkeumina ympäröivissä granodioriiteissa, jolloin ne ovat usein kier- tyneet reunoiltaan hyvin hienorakeisiksi, ehkä täydellises- tikin ja asettuneet liuskeisuuden suuntaan .

Päämineraaleina esiintyvät sarvivälke, jonka pleokroismi on useimmiten hyvin vaalea, ja plagioklaasi . Sekä orto- että klinopyroksenia tavataan muuttumattomana joskus jopa niin paljon, että kiven voi nimetä pyrokseenigabroksi . Tavalli- simpina aksessorisina mineraaleina esiintyvät kummingto- niitti, biotiitti, kvartsi sekä sekundääriset mineraalit kuten epidootti, kloriitti, karbonaatti ja serpentiini . Ylemmäisen gabroon liittyy oliviinipitoisia gabro- ja peri- dotiittivälikerroksia . Kapeita oliviinigabrovälikerroksia on tavattu Ylemmäisenjärven pohjoisosassa Katosniemessä ja Kirrinsaaressa .

Lohkareistossa esiintyy runsaasati oliviiniserpentiini- peridotiitteja ja -gabroja, joita tavataan myös alueelta otetuissa pohjanapeissa . Näitten päämineraaleina ovat oli- viini, sen muuttumistulos serpentiini, orto- ja klinopyrok- seeni, kummingtoniitti sekä gabromuunnoksissa plagioklaasi . Oliviini esiintyy tavallisesti poikiliittisesti pyrokseenin sisällä ja kelyfiittirakenteet ovat tyypillisiä . Nimenomaan näihin kiviin liittyy kiisupirotetta, joka koostuu erilli- sistä magneettikiisu- ja pentlandiittirakeista .

3 .2 .2 Pyhäjärvi

Pyhäjärven gabron Ni-kriittisyys on ollut tiedossa jo pit- kään, mistä on osoituksena Outokumpu Oy :n ja Oy Malminetsijä Ab :n suorittamat tutkimukset alueella . Liitteessä 3 on esi- tetty myös toinen gabromassiivi, Terveyslähde . Tämän keski- osassa esiintyy koostumukseltaan ja raekooltaan heterogee- nista blastofiittista uraliittigabroa ja reunaosissa gabroa /dioriittia, jossa sarvivälke on primaaria . Edellisen kivi- lajin päämineraaleina ovat hailakan vihreä sarvivälke, pla- gioklaasi ja kummiingtonitti . Aksessorisista mineraaleista selvästi yleisimmät ovat apatiitti ja opaakki, joka ainakin osaksi koostuu magnetiitista . Reunaosan gabro/dioriitti koostuu tumman vihreästä sarvivälkkeestä, plagioklaasista sekä aksessorisina mineraaleina tavattavista biotiitikta, opaakista ja kvartsista . Gabromassiivin rajaamista vaikeut- tavat laajat suoalueet .

Itse Pyhäjärven gabron rajaaminen on vieläkin vaikeampaa, sillä se jää lähes kokonaisuudessaan veden alle . Paljastuma- havainnot on tulkittu sarvivälkegabroiksi, joissa on paikoin tavattu pyrokseenia . Megaskooppisesti kivi on homogeenista ja keskirakeista . Alueen kaakkoisosassa Monganniemessä gabro on kärsinyt kalimetasomatoosista, joka havaitaan sarvivälk- keen muuttumisena biotiitiksi ja leikkaavista kalimaasälpä- söyreistä . Tällä alueella on havaittu ainoastaan heikkoa magneetti- ja rikkikiisupirotetta .

Sen sijaan Selkäsaarten alueella on tavattu sekä kalliosta että pohjanapeista pirotteena ja pesäkkeinä kiisuuntumista, joka on ainakin osittain nikkelipitoista . Paljastumat ovat sarvivälkegabroa, mutta pohjanapit viittaavat suhteellisen laajaan yhtenäiseen pyrokseenigabrovyöhykkeeseen, johon kiisuuntuminen nimenomaan liittyy .

Metsäniementien varresta, Monganniemestä ja Selkäsaaresta on löydetty runsaasti pyrokseenigabrolohkareita, joissa pent- landiittipitoinen kiisu esiintyy verkkomaisesti (mm . EN-79-22, EN-81-1 .2) . Näissä päämineraaleina esiintyvät opaakin ohella kummingtoniitti, sekä orto- että klinopyrok- seeni ja voimakkaasti saussuriittiutunut plagioklaasi .

4 . JATKOTOIMENPITEET

Tämän hetken kartoitustietojen perusteella Ylemmäisellä Kirrinsaaren ja Ryönäsaaren välinen vyöhyke vaikuttaisi otollisimmalle kohteelle paikallistaa mahdollinen nikkeli- pitoinen malmimineralisaatio . Kuitenkin Bouguer-anomalia- huippu painottuu Haukiselälle, josta ei ole kartoitus- havaintoja, mutta sen sijaan Savisaaresta (esim . EIM-84-18L) ja Petäikkösaaresta (HPP-84-37L) on tavattu nikkelipitoisia oliviiniserpentiiniperidotiittilohkareita . Tällä perusteella cobranäytteenottoa kannattaisi tihentää niin Haukiselällä kuin edellä mainitulla vyöhykkeellä .Pyhäjärvellä cobranäyt- teenottolinjoja tulisi tehtäväksi useita Monganniemen ja Selkäsaarten väliselle jaksolle, jossa sijaitsee Bouguer- -anomalian maksimi . Lisäksi olisi selvitettävä samalla mene- telmällä, jatkuuko gabro lounaaseen Huutoniemen ympäri kohti Muikkusaarta sekä Terveyslähteen gabron laajuus . Cobranäyt- teenotto on suotavaa ainakin niissä muissakin tutkimuskoh- teissa, joissa kuljetuksen suunnasta on tavattu emäksisiä lohkareita, mikäli se on maaston puolesta mahdollista . Täl- laisia ainakin olisivat : Ollinaho, Valkealampi, Kylmämäki, Halla-aho ja Tuomipuro .

Petteri Pitkänen J . Laitakari

LIITTEET

21 1) Venetmäki 3214 W 1 : 50 000 geologiset kartat 2) Ylemmäinen 1 : 10 000 3) Pyhäjärvi 1 : 20 000 geologiset kartat GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS LIITE 2 . Malmiosasto A .J . Laitakari 30 .11 .1985

JOHTOPÄÄTÖKSET V . 1985 SUORITETUISTA TÄYDENNYSTUTKIMUKSISTA BOUGUER-ANOMALIOIDEN TULKITSEMISEKSI KARTTALEHDELLÄ 3214

Bouguer-anomalioiden tulkintatutkimuksia v . 1985 jatketta- essa karttalehdellä 3214 todettiin ultraemäksinen syväkivi- muodostuma, lähinnä peridotiittien - mahdollisesti meta- peridotiittinen, Venetmäen aseman länsipuolella . Se tulee osittain näkyviin rautatieleikkauksen molemmin puolin, mutta jatkuu ilmeisesti pääasiassa rautatien pohjoispuolel- le . Siinä esiintyy suhteellisen hienoa kiisupirotetta MAGK, mutta myös jonkin verran PENT omina rakeina . Kun sulfidi- faasin nikkelipitoisuus on noin 3 - 5 % :n luokkaa, esiinty- mää on pidettävä nikkelin esiintymisen kannalta huomionar- voisena . Alustavissa geofysikaalisissa profiilimittauksissa ei tavattu selvää sähköistä anomaliavyöhykettä, joka viit- taisi runsaaseen kiisurikastumaan, mutta muodostuman geolo- ginen luonne, mineraali- ja kemiallinen koostumus sekä vähäiset kiisuhavainnot viittaavat siihen, että kyseisen esiintymän yhteydestä voisi olla löydettävissä runsaampia- kin nikkelipitoisen kiisuaineksen rikastumia . Lisäselvitys on käsittääkseni aiheellinen .

Karttalehden 3214 alueella todetuista 27 :stä tai jos Venet- mäen kohde katsotaan erilliseksi, niin 28 :sta Bouguer-ano- maliakohteesta 22 on voitu alustavasti selvittää sekä tode- ta, että ympäristöä selvästi painavampi kivilaji löytyy anomalian alueelta . Pääosa anomalioiden aiheuttajista on Ni-tutkimuksen kannalta huomionarvoisia ultramafisia tai mafisia kivilajeja, pääasiassa peridotiitteja, gabroja ja niiden vaihettimiskivilajeja, osaksi kuitenkin pitkälle muuttuneita metaperidotiitteja ja metagabroja . Oletetun 2

Ylemmäinen - Venetekemä -lohkon murtumislinjojen ulkopuo- lella on selvästi pintasyntyisempiä ultramafiitteja ja mafiitteja, joista Kokonkylän vulkaniittivyöhykkeen kivi- lajileikkaus on kuvattu Ossi Ik.ävalkon pro gradu -tutkimuk- sessa . On ilmeistä, että Monganiemen breksiamaisiksi hie- routuneiden murskalekivien viuhka on peräisin syvästä loh- komurroksesta, missä malmiainesta on liikkunut runsaasti ,särkymän suunnassa . Ilmeisesti maankuori on siinä laajalta alueelta ja syvältä murtunut, koska murskalekivissä on ha- vaittavissa selvästi vulkaniittiluokkaan kuuluvia kivikap- paleita samalla kun niissä on syväkivimäisiä gabro- ja peridotiittimurskaleita . Mahdollisesti syväkivityyppiset murskaleet eivät ole primaarisia syväkiviä, vaan metamor- fisia muuttumistuotteita . Siihen viittaavat useat silikaat- tifaasin nikkelipitoisuudesta tehdyt analyysit . Ilmeisesti ne eivät kuulu ainakaan A .J . Naldrettin Ni-kriittisiin ki- vilaj ityyppeihin .

Sen sijaan runsas kuparin ja sinkin esiintyminen murtuma- vyöhykkeen hiertyneissä murskalekivissä todistaa mieles- täni, että murtumavyöhykkeen ympäristön kivilajeista muut metallit ovat murtumisen ja uudelleensulamisen yhteydessä sekoittuneet murtuman yhteydessä kohonneiden ultraemäksis- ten ja emäksisten magmojen tuomiin Ni-, Cr- ja Fe-pitoisiin magmoihin . Näin voidaan olettaa tapahtuneen, kun noin 1,5 % nikkeliä sisältävän malminäytteen sulfidifaasin nikkeli- pitoisuus jää niin alhaiseksi kuin 0,5 - 1,5 % ja samassa kivessä esiintyy jyrkkä kontakti, josta lähtien kivi sisäl- tää yli 2 % kuparia sekä vielä kauempana kontaktista siihen tulee mukaan vielä selvä sinkkipitoisuus . Tällainen kivi- tyyppi ei ole tavanomaisilla malleilla selitettävissä . Sitä ei voisi ulkonäöstä ja mineraalikoostumuksesta huolimatta,' nimittää' varsinaisesti gabroksi tai peridotiitiksi, vaan mitä ilmeisimmin se on metagabro tai metaperidotiitti, jon- ka syntyolosuhteiden ja olemuksen selvittäminen antaisi varmasti paljon valaistusta karttalehden 3214 erilaisten 3

malmiaiheiden malminetsinnällisen merkityksen selvittämi- seen. Siihen ei ole ollut mahdollisuutta -Påijänne -projektiohjelman puitteissa, koska vasta aivan viime vai- heessa saatiin tarkasteltavaksi, Raetsu -projektin satel- liittikuvien tulkintoja Pieksämäen seudulta .

A .J . Laitakari