Pre-Quaternary Rocks of the Nurmes Map-Sheet Area

suomen geologinen kartta Geological map of Finland 1 : 100 000 NurmekseN kartta-alueeN kallioperä, lehti 4321

kallioperäkarttojen selitykset lehti 4321 explanation to the maps of sheet 4321 pre-Quaternary rocks

erkki J. luukkonen

Nurmeksen kartta-alueen kallioperä Summary: Pre-Quaternary rocks of the Nurmes map-sheet area

Karttalehtijako 1:100 000 Mapdivision 1:100 000

ISBN 951-690-921-3 Geologian tutkimuskeskus Vammalan Kirjapaino Oy 2005 Espoo 2005 SUOMEN GEOLOGINEN KARTTA - GEOLOGICAL MAP OF FINLAND 1 : 100 000 Kallioperäkarttojen selitykset, lehti 4321 Explanation to the maps of Pre-Quaternary rocks, sheet 4321

Erkki J. Luukkonen

Nurmeksen kartta-alueen kallioperä

Summary: Pre-Quaternary rocks of the Nurmes map-sheet area

Geologian tutkimuskeskus – Geological Survey of Finland

Espoo 2005 Luukkonen, E. J., 2005. Nurmeksen kartta-alueen kallioperä. Summary: Pre-Quaternary rocks of the Nurmes map-sheet area. Geological Map of Finland 1:100 000. Explanation to the Maps of Pre-Quaternaryrocks, 4321 Nurmes. 65 pages, 17 ﬁgures and 8tables. The Nurmes map-sheet area in northern Karelia, eastern Finland forms atiny part of the multiple deformed late Archaean basement in the western part of the ArchaeanKarelianProvince, in FennoscandianShield. About 60 %ofthe bedrockin the map sheet area consists of various granitoids (tonalites–granodiorites–granites) and migmatitic variants (tonalites–trondhjemites).Anadditional30%of the area comprises phlebitic migmatites and/or mica gneisses (= Nurmes -type gneisses), banded amphibolites and serpentinites. The remainder of the area (10 %) is composed of Palaeoproterozoic diabases, mica and black schists, arkoses, conglomerates and pegmatites. All of theArchaean rocksrecord apolyphase late Archaean deformational and metamorphic history.Palaeoproterozoic tectonic overprinting is evidentthroughout much of the map sheet area, and in the western part of the map sheet area, is particularly pervasive. The Palaeoproterozoic rocks also record intence Proterozoic polyphase deformation and metamorphism.

Key words: Areal geology,explanatory text, Archaean, Archaean Karelian Province, Palaeoproterozoic,Nurmes, Northern Karelia,Finland.

Erkki J. Luukkonen, Geological Survey of Finland, P.O. Box1237, FIN-70211Kuopio, Finland.

Erkki.Luukkonen@gtk.ﬁ

ISBN 951-690-921-3 Luukkonen,E.J., 2005. Nurmeksen kartta-alueen kallioperä. Summary: Pre-Qua- ternary rocks of the Nurmes map-sheet area. Suomen geologinen kartta 1:100 000. Kallioperäkarttojen selitykset, 4321 Nurmes. 65 sivua, 17 kuvaa ja 8taulukkoa. Nurmeksen1:100 000-mittakaavainenkallioperäkartta-alue Pohjois-Karjalassa kuuluu monimutkaisesti muokkautuneen Fennoskandian kilven arkeeisen (yli 2500 miljoonaa vuotta vanhan) Karjalan provinssin länsiosaan.Valtaosa tutkitun alueen kivilajeista (n. 60 %) koostuu erilaisista arkeeisista migmatiittisista granitoideista (tonaliiteista-trondhjemiiteista) ja syväkivimäisistä granitoideista (tonaliiteista-granodioriiteista-graniiteista). Itä-Suomenarkeeisiavihreäkivivyöhykkeitä vanhempia ja/tai samanikäisiä nuorempiaraitaisia amﬁboliitteja, serpentiniittejä ja niitä mahdollisesti hiukan nuorempia phlebiittisiä migmatiitteja/kiillegneissejä (= Nurmes-tyypin gneisse- jä) on n. 30 %kallioperäkartta-alueen kivilajeista. Kivilajien loppuosa (10 %) koostuu paleoproterotsooisista (iältään alle 2500 miljoonaa vuotta vanhoja) diabaaseista, kiil- leliuskeista,mustaliuskeista, arkooseista, konglomeraateista ja pegmatiittijuonista. Alueenkaikki myöhäisarkeeiset kivet ovat monimutkaisesti deformoituneita ja metamorfoituneita jo arkeeisena aikana. Lisäksi Nurmeksen kallioperäkartta-alueen paleoproterotsooinen tektoninen päällemerkintä on vahvaa suurella osalla aluetta, ja kartta-alueen länsiosassaseonjopa läpikotainen. Kartta-alueen itäosaan mentäessä paleoproterotsooinen päällemerkintä heikkenee asteittain.

Asiasanat (Geosanasto, GTK): aluegeologia, karttalehtiselitykset,kallioperä, syväki- vet, geokemia, proterotsooinen, arkeeinen, Nurmes,Suomi.

Erkki J. Luukkonen, Geologian tutkimuskeskus, Itä-Suomen yksikkö Kallioperä ja raaka-aineet, PL 1237, 70211Kuopio

SISÄLLYSLUETTELO–CONTENTS

Johdanto...... 7 Kallioperän pääpiirteet, paljastumasuhteetjapinnan muodostus ...... 9 Kivilajienluokittelu ja nimet ...... 9 Myöhäisarkeeiset kivilajit...... 10 Raitainen amfiboliitti ...... 10 Raitainen, poimuttunut, tonaliitti-trondhjemiittinen migmatiitti ...... 11 Serpentiniitti ...... 13 Gabro-dioriitti ...... 14 Kiillegneissi (nurmes-tyypinkiillegneissit ja phlebiittiset migmatiitit) ...... 15 Tonaliitti ja granodioriitti ...... 16 Graniitti ...... 18 Paleoproterotsooiset kivilajit ...... 18 Permatiittigraniitti ...... 18 Diabaasi ...... 19 Kiilleliuske, mustaliuske, kvartsimaasälpäliuske (= serisiitti-ta iarkoosikvartsiitti) ja konglomeraatti ...... 21 Hiekka ja savikivilohkareet ...... 24 Litogeokemia ...... 25 Raitaiset amfiboliitit ...... 25 Migmatiittiset tonaliitit ja trondhjemiitit ...... 25 Serpentiniitti ...... 28 Kiillegneissi ...... 29 Tonaliitti-granodioriitti-graniitti ...... 30 Diabaasit ...... 30 Paleoproterotsooisetfylliititjakiilleliuskeet ...... 31 Matalalentogeofysiikka ...... 32 Rakennegeologia, metamorfoosi,stratigrafia ja geologinen kehityshistoria ...... 34 Rakennuskivi- ja malmiaiheita ...... 37 Geologisia tutustumiskohteita ...... 37 Summary: ...... 3 8 Pre-quaternaryrocks of the nurmes map sheetarea ...... 38 Late archean rocks...... 38 Banded, folded migmatitic tonalite-trondhjemite ...... 39 Serpentinite ...... 39 Gabbro-diorite ...... 40 Micagneisses and phlebitic migmatites of nurmes-type ...... 40 Tonalite and granodiorite ...... 41 Granite ...... 41 Palaeoproterozoic rocks ...... 41 Permatiticgranite ...... 41 Diabase...... 42 Micaschist, black schist, quartz-feldspar schist(sericitic or arkositicquartzite) and conglomerate ...... 42 Sandstone and siltstone boulders ...... 42 Structural and metamorphic evolution ...... 43 Mineralresource indications ...... 45

Kirjallisuus –References ...... 46

Liitteet –Appendices...... 48 Suomen geologinen kartta 1 : 100 000, Kallioperäkarttojen selitykset, lehti 4321 Nurmeksen kartta-alueen kallioperä – Nurmes map-sheet area rocks

JOHDANTO

Pohjois-Karjalan ja Pohjois-Savon rajamailla sijaitseva Nurmeksen (4321) 1:100 000- mittakaavainen kallioperäkartta-alue käsittää alueita Nurmeksen kaupungista sekä Val- timon ja Rautavaaran kunnista.Kallioperäkartta-aluesisältyy osana 1:400 000-mitta- kaavaiseen Nurmeksen vuorilajikartan alueeseen (lehti D4), jonka maastotyöt on tehty jo vuosina 1900 –1909. Kartan selitys on painettu vuonna 1921 ja kartta 1924. Molemmat on laatinut W. W. Wilkman. Nurmeksen vuorilajikartan ilmestymisen jälkeen Nurmek- sen kallioperäkartta-alue oli kotvanaikaa geologisen kiinnostuksen ulkopuolella, koska aluetta pidettiin malminetsinnällisesti lähes mielenkiinnottomana alueena. 1960-luvulla Outokumpu Oy Malminetsintä teki molybdeenin etsintää Nurmeksen kallioperäkarttalehden eteläosassa Kynsiniemellä. Etsinnän tulokset jäivät kuitenkin vaatimattomiksi. 1980-luvun alussa kallioperäkartta-alueen länsiosassa, Sotinpuron alueella, Geologian tutkimuskeskus etsi mustaliuskeista mahdollisia kupari-nikkeli-sinkkimineralisaatioita. Itä-Suomen uraanietsintään liittyvänä työnä Geologiantutkimuskeskus teki myös muutamia maastotarkistuksia Nurmeksen karttalehden itäosassaNurmeksen keskustan itäpuolella (Bomban talon koillispuolella). Molemmat mainitut työmaat lopetettiin, koska niistä ei löytynyt taloudellisesti mielenkiintoisia esiintymiä. Nurmeksen1:100 000-mittakaavaistakallioperäkarttaa varten maastotyöttehtiin kenttätyökausina 1989 –2001. Työhön osallistuneet on esitetty taulukossa 1, ja heidän kartoittamansa alueet näkyvät kuvassa 1. Kallioperäkartan ja sen selityksen tutkimus- materiaalin kokoamisessa ja käsittelyssä ovat avustaneet geologi Aimo Hartikainen ja tutkimusassistentti Antti Mäkelä. Alueen kallioperäkartoitustyössä ovat olleet suurenaapuna Geologian tutkimuskeskuksen tuottama aerogeofysikaalinen matalalentomateriaali ja siitä tehdyt johdannaiskar- tat. Tarvittavat kemialliset analyysit karttalehden pääkivilajien alustavaa litogeokemian selvittämistä varten on tehty Geologian tutkimuskeskuksen kemian laboratoriossa. Nurmeksen (4321) kallioperäkartan on digitoinut Raija Väänänen. Käsikirjoituksen on tarkistanut Reino Kesola. Suomen kielen tarkistuksen on tehnyt Marja Muittari-Kok- konen sekä englannin kielen käännökset ja tarkistuksen Peter Sorjonen-Ward. Esitän kaikille tässä mainituille ja muille työhön osallistuneille parhaimmat kiitokseni.

Taulukko 1. Maastotutkimuksiin osallistuneet henkilöt. Table 1. Persons, who have participated in ﬁeld work. Hartikainen Aimo 1997–1999 Heikkinen Ossi 1993–1993 Kilpelä Markku 1990–1990 Kinnunen Jussi-Pekka 1997–1997 Luukkonen Erkki 1991–2001 Mäkelä Antti 1990–1997 Niiranen Tero 1998–1999 Saatamoinen Martti 1997–1998 Tenhola Markku 1997–1998 Welin Tua1989–1991

7 Suomen geologinen kartta 1 : 100 000, Kallioperäkarttojen selitykset, lehti 4321 Erkki J. Luukkonen

Kuva 1. Eri henkilöiden kartoittamat alueet. Fig. 1. The areas mapped by different persons AAH= Aimo Hartikainen, ASM= Antti Mäkelä, EJL= Erkki Luukkonen, JKI= Jukka-Pekka Kinnunen, MIS= Martti Saastamoinen, MKT= Markku Tenhola, OH= Ossi Heikkinen, TCW= TuaWelin ja TTN= Tero Nii- ranen.

8 Suomen geologinen kartta 1 : 100 000, Kallioperäkarttojen selitykset, lehti 4321 Nurmeksen kartta-alueen kallioperä – Nurmes map-sheet area rocks

KALLIOPERÄNPÄÄPIIRTEET,PALJASTUMASUHTEET JAPINNANMUODOSTUS

Valtaosa (n. 90%) Nurmeksen karttalehden alueesta koostuu arkeeisista (yli 2500 miljoonaa vuotta vanhoista) amﬁboliiteista, migmatiiteista, serpentiniiteistä, kiille- gneisseistä ja granitoideista.Näitä kiviä leikkaavat terävin kontaktein paikoin heikosti deformoituneet paleoproterotsooiset (alle 2500 miljoonaa vuotta vanhat) diabaasit ja pegmatiittijuonet (n. 5%alueen kivistä). Karttalehden luoteiskul masta läntiseen etelä- osaan (HiirenjärveltäSotinpuron ampuma-alueelle) ulottuu kapeana muodostumana paleoproterotsooisen Kainuun liuskejakson eteläpäästä irrallaan olevat, mutta todennä- köisesti sinne korreloituvat kiille- ja mustaliuskeet sekä arkoositjakonglomeraatit. Myöhäisarkeeisetkivilajit ovat deformoituneet myöhäisarkeeisessa deformaatioissa, ja ne ovat paikoin aktivoituneet uudelleen varhaisproterotsooisten liikuntojen aikana. Paleoproterotsooinen uudelleen aktivoituminen on läpikotaista n. 5kmleveällä vyö- hykkeellä Hiirikylän (4321 03) ja Kuvalanvaaran (4321 04) välisellä alueella.Kallio- peräkarttalehdelle ulottuvan, mahdollisestiKainuun liuskejakson e teläisimmän pään paleoproterotsooiset kivilajit ovat voimakkaasti, paikoin jopa erittäin voimakkaasti deformoituneet proterotsooisena aikana. Karttalehden alueellakalliopaljastumia on riittävästi normaalin 1:100 000-mittakaavaisen kallioperäkartan tekoa varten (3929 paljastumahavaintoa), joskin paljastumien tiheys vaihtelee paljon. Paljastumattomat alueet ovat tavallisesti useita metrejä paksun saven, moreenin tai harjuaineksen peittämiä. Tutkimusalueen läpi kulkee lukuisia luode-kaakkosuuntaisia siirrosten ja ruhjeiden kontrolloimiaharjujaksoja. Nämä yhdessä pitkien ja kapeiden vesistölinjojen kanssa ilmentävätmyös kallioperän suuria heikkous- vyöhykkeitä. Suuri osaNurmeksen karttalehtialueen itä- ja keskiosasta on melko tasaista, kumpui- levaa itäsuomalaista vaaramaisemaa (= syvälle kulunutta arkeeista kallioperää). Sitä- vastoin alueen länsiosan korkeuserot ovat jo suuremmat. Siellä iältään proterotsooisista kallioperän ylityönnöistä aiheutuva topograﬁan moni-ilmeisyys näkyy vielä selvästi korkeuserojen voimakkaana vaihteluna. Koko karttalehtialueellakorkeus merenpinnasta on 94 –270m, ja paikalliset korkeuserot ovat enintään muutamia kymmeniä metrejä.

KIVILAJIEN LUOKITTELU JANIMET

Kivilajit on kuvattu ikäjärjestyksessä vanhimmastanuorimpaan, ja niiden nimistö vastaa kallioperäkarttalehden merkkien selityksen nimistöä. Syvä- ja vulkaaniset kivet on luokitettu Irvine &Baragarin (1971), Jensenin (1976), Le Maitren (1976) ja O´Connorin (1965) jaotuksen perusteella,seoskiviin (= migmatiitteihin) on sovellettu Mehnertin (1971) jaotusta ja kataklastisiin kiviin Higginsin (1971) jaotusta. Vaikka karttalehtialueen kivilajit ovat kiteytymisensä jälkeen metamorfoituneet, on tekstin luettavuuden takia meta-etuliiteuseimmiten jätetty pois.

9 Suomen geologinen kartta 1 : 100 000, Kallioperäkarttojen selitykset, lehti 4321 Erkki J. Luukkonen

MYÖHÄISARKEEISET KIVILAJIT

Raitainen amfiboliitti

Nurmeksen kallioperäkartta-alueella raitaisia,usein vahvasti muuttuneitaamfiboliitteja esiintyy harvakseltaan suppea-alaisina, alkuaan laaja-alaisten vihreäkivivyöhykkeiden jäänteinä (= minivihreäkivivyöhykkeinä) sekä maksimissaan muutaman neliömetrin laajuisina, repaleisina sulkeuminamigmatiittisissatonaliiteissa, trondhjemiiteissa ja granodioriiteissa. Amfiboliiteistaeiole toistaiseksitavattu primaareja rakenteita, mutta alkuaan ne lienevät ikivanhoja, voimakkaissa maankuoren liikunnoissa kärsineitä emäksisiä tyy- nylaavoja, uraliittiporfyriitteja,emäksisiä juonia tai emäksisiä tuffi/tuffiitteja (kuva 2, liitekartta 1). Nykyisessä eroosiotasossaamfiboliiteissaesiintyvä raitaisuus on tulkittu tiiviin isokliinisenjajuurettoman intrafolial F 2 -poimutuksen ja siihen liittyvän meta- morfoosin aiheuttamaksisekundaariseksirakennepiirteeksi. Mikrorakenteenaraitaisuus + (ll S 1-2)ilmenee päämineraalien amfibolien, kloriitin ( – biotiitin), albiitin/oligoklaasin, epidootin ja kvartsin määräsuhteen vaihteluna vierekkäisten raitojen välillä (kuva 2). Aksessoreina ovat tremoliitti-aktinoliitti, biotiitti(joskus päämineraalina), +– granaatti ja leukokseeni. Paikoin raitaisiin amfiboliitteihin liittyy täysinbiotiittiutuneita kiillegneissin näköisiä osueita tai mahdollisesti sedimenttistä alkuperää olevia kiilleliuskeita ja kiillegneissejä. Kallioperän heikon paljastuneisuudenjakivilajien läpikotaisen muokkautumisen vuoksi mainittujen runsasbiotiittisten tyyppien varma jako omiin ryhmiin on usein lähes mah- doton tehtävä. Niiden sekoittuminen paikoin nk. Nurmes-tyypin gneisseihin on myös mahdollista.

Kuva2.Vahvasti muuttunut raitainen amﬁboliitti, jossa näkyy kompositioliuskeisuus S 1—2.Savivaara, 4321 07B,x=7049.640,y=4444.780.

Fig. 2. Highly altered banded amphibolite showing acomposite foliation S 1—2.

10 Suomen geologinen kartta 1 : 100 000, Kallioperäkarttojen selitykset, lehti 4321 Nurmeksen kartta-alueen kallioperä – Nurmes map-sheet area rocks

Kallioperäkarttaanraitaiset amﬁboliitit on merkitty vihreällä värillä (lisättynä B- päällemerkintä) tai vihreävärisellälieskakuvioinnilla (= migmatiittien sulkeumat).

Raitainen, poimuttunut, tonaliitti-trondhjemiittinen migmatiitti

Lähes 60%Nurmeksen kallioperäkartta-alueengranitoideista on rakenteeltaan raitaisia, poimuttuneita,migmatiittisia tonaliitti-trondhjemiitteja (kuva3aja3b, liitekartta1). Aiemmin Suomussalmen –Kuhmon-alueellatehtyjen rakennegeologisten tutkimusten perusteella kiven raitaisuus on kehittynyt arkeeisen D 1 :n ja D 2 :n aikana kompositiora- kenteena tiiviin isokliinisen ja intrafolial-tyyppisen F 2 -poimutuksen sekä siihen liittyvän metamorfisen segregoitumisen tuloksena. Prosessi on paikoin tapahtunut korkeammassa paineessa ja lämpötilassa kuin nykyiset migmatiittien paleosomien mineraaliseurueet osoittavat (vrt. Luukkonen 1985, 1992, 2002). Migmatiittisten tonaliitti-trondhjemiittien raitaiset amfiboliittiksenoliitit ja muuttuneet amfiboliittiksenoliitit ovat koostumukseltaan tholeiittibasaltteja, joten tonaliitti-trond- hjemiititovat todennäköisesti syntyneet niiden osittaisen sulamisen kautta. Vastaavista Kuhmon Kivivaaran alueen amfiboliitti- ja trondhjemiittinäytteistä Rennesin yliopiston tutkijat tekivät mittavan litogeokemiallisen työn. Heidänmatemaattisten mallilaskujen perusteella tämän tyypin kivet ovat syntyneet korkeassapaineessa ja lämpötilassa (gra- nuliitti-eklogiittifasieksen oloissa), jolloin tholeiittiset basaltit ovat osittain sulaneet ja granaatti, klinopyrokseni ja sarvivälke ovat jääneet jäännössulaan (Martin et al., 1983, 1985; Martin 1987a,b). Kyseiset o lot on mahdollisesti saavutettu m yöhäisarkeeisen maankuoren alaosassaD2 :n aikana (n. 2850–2830miljoonaa vuotta sitten), kun

Kuva 3a. Raitainen, poimuttunut tonaliitti-trondhjemiitti, jossa näkyy kompositioliuskeisuusS1—2 sekä ma- kaava isokliininen poimutus F 2 .Lehtovaara, 4321 11D, x= 7050.740,y=4458.980. Fig. 3a. Banded, folded tonalite-trondhjemite showing composite foliation S 1—2,aswell as isoclinal, recum- bent F 2 folding.

11 Suomen geologinen kartta 1 : 100 000, Kallioperäkarttojen selitykset, lehti 4321 Erkki J. Luukkonen

Kuva 3b. Raitainen, poimuttunut tonaliitti-trondhjemiitti, jossa näkyy kompositioliuskeisuusS1—2 ja isokliininen F 2 poimutus. Lehtovaara, 4321 11D; x= 7050.740,y=4458.980. Fig. 3b. Banded, folded tonalite-trondhjemite showing composite foliation S 1—2 and isoclinal foldingF2 .

arkeeinen maankuori voimakkaassapuristuksessa painui kasaan, poimuttui ja sai lisää paksuutta. Migmatiittisen tonaliitti-trondhjemiitinmikrorakenne on allotriomorﬁsgranulaarinen ja lähes poikkeuksetta kataklastinen.Kartta-alueen länsiosassa migmatiittien kataklas- tisuus on selvästi muuta aluetta voimakkaampaa. Kiven päämineraaleina ovat albiitti/ oligoklaasi, kvartsi ja biotiitti. Aksessoreina mineraaleina ovat serisiitti, titaniitti, kloriitti, sarvivälke, opaakki, epidootti ( +– allaniitti), zirkoni, apatiitti ja karbonaatti. Ka- limaasälpää on jopa päämineraalina kallioperäkartta-alueen länsiosassa, voimakkaasti muuttuneiden tektonisten saumojen läheisyydessä sekä D 3 -granodioriittien ja -graniittien kontaktin lähellä. Lisäksi selkeästi myöhemmän kalilisän tonaliitti-tronhjemiitit ovat saaneet paleoproterotsooisten muutosprosessien yhteydessä. Migmatiittisiintonaliitti-trondhjemiitteihin on tunkeutunut graniittista neosomima- teriaalia useassamyöhäisarkeeisessa deformaatiovaiheessa ja mahdollisesti myös var- haisproterotsooisissa deformaatioissa. Vanhin neosomi (F2 )onleukotonaliittia, seuraava

(F4 )aplograniittiajanuorimpana neosomina esiintyy granodioriittiajapegmatiittia (vrt. myös Luukkonen 1985). Kallioperäkartan länsiosaan sijoittuva vahva proterotsooinen kataklastiittiutuminen yhdessäkalimetasomatoosin kanssa ovat muuttaneet vanhan migmatiittisen tonaliitti- trondhjemiitin koostumuksen usein granodioriittiseksi, paikoin jopa graniittiseksi. Täl- löin kivi sekoittuu helposti arkeeiseen suuntautuneeseen granodioriittiin (kuva 3c). Vah- vojen proterotsooisten muutosten runtelema kallioperäalue karttalehtialueen länsiosassa erottuu selvästi aeromagneettisella matalentokartalla voimakkaammmin magneettisena alueena (ks. liitekartta 2).

12 Suomen geologinen kartta 1 : 100 000, Kallioperäkarttojen selitykset, lehti 4321 Nurmeksen kartta-alueen kallioperä – Nurmes map-sheet area rocks

Kuva 3c. Täysin kataklastiittiutunut ja granodioriittiutunut arkeeinen raitainen tonaliitti-trondhjemiitti, jossa haamumaisena näkyy arkeeinen S 1—2 -liuskeisuus. Silmävaaransuo, 4321 04D, x= 7048.440,y=4435.530. Fig. 3c. Thoroughly cataclastized and granodioritized late Archaean banded tonalite-trondhjemite.

Kallioperäkartalla migmatiittinen tonaliitti-trondhjemiitti on esitetty vaaleanruskealla värillä, jossa on B-päällemerkintä. Migmatiittien aaltokuviomainen päällemerkintä il- mentää niiden raitaista tai poimuttunutta rakennetta. Kivessätavatut amﬁboliittisul- keumat on kuvattu vihreällä liekkikuviolla.

Serpentiniitti

Serpentiniittiä(kuva 4, liitekartta 1) tavataan raitaisten amﬁboliittien sisältä kapeina poimuttuneina,boudinoituneina ja epäjatkuvina linsseinä Valtimon Haapajärven etelä- päässä Liuhanniemellä (4321 08B)sekä aerogeofysiikan anomalian perusteella noin 1kmkaakkoon mainitusta paikasta (4321 08B). Molemmat esiintymät ovat kooltaan vaatimattomia, syvälle kuluneita jäänteitä mahdollisesta laaja-alaisemmasta serpenti- niittimassasta. Mineralogialtaankivi koostuu tavallisesti klinopyrokseenista, oliviinista ja lizardiitik- si muuttuneestaoliviinista sekä kloriitista, karbonaatista, tremoliitista ja/tai aktinoliitista. Aksessoritovat magnetiitti, kromiitti, magneettikiisu ( +– pentlandiitti) ja talkki. Osa muodostumasta on täysin vuolukiviytynyttä talkki-karbonaattikiveä. Serpentiniittien esiintyminen vanhempien raitaisten amﬁboliittien sisällä tai niiden läheisyydessä saattaa johtua siitä, että serpentiniitit ovat syvälle kuluneita jäänteitä ar- keeisesta laaja-alaisesta komatiittisesta laavapurkauksesta. Kemiallisen koostumuksen (vrt. sivu 28) ja primaarin mineralogian puolesta serpentiniitit ovat alkuaan olleet komatiittisia oliviiniortokumulaatteja, joten sen perusteella ne mahdollisesti edustavat koma-

13 Suomen geologinen kartta 1 : 100 000, Kallioperäkarttojen selitykset, lehti 4321 Erkki J. Luukkonen

Kuva 4. Serpentiniitti. Liuhanniemi, 4321 08B,x=7059.800,y=4441.700. Fig. 4. Serpentinite.

tiittisen laminaarisen laavavirran/laavajokien pilkkoutuneita ja boudinoituneita jäänteitä (vrt. Hill et al. 1987, Hill 1997, Huppert &Sparks 1985). Vastaavanikäisiä komatiittisia serpentiniittejätavataan mm. Juuan Nunnanlahdessa, Lieksan Tainiovaarassa sekä monin paikoin vaatimattomina jäänteinä Nurmeksen ja Kuhmon väliltä raitaisten amﬁboliit- tien yhteydestä. Osa mainituista serpentiniiteistä saattaa edustaa myös ultraemäksisen laavojen tulokanavien pilkkoutuneita kappaleita. Serpentiniitti on merkitty kallioperäkartalle tummanvihreänruskealla värillä, jossa on B-päällemerkintä.

Gabro-dioriitti

Geofysiikan anomalioiden, lohkarehavaintojen ja kalliopaljastumien perusteellaNur- meksen kallioperäkartan alueella esiintyy gabroa-dioriittia mahdollisesti pieninä intruusioina karttalehden keskiosassa Ylä-Valtimojärven pohjassa (4321 09D), Haapajärven eteläosassa(4321 09A)sekä Pohjajärven ja Honkakankaan välisellä alueella (4321 08A ja B). Hankalien paljastumaolojen takia emäksisten (+- ultraemäksisten ?) ja intermedi- aaristen kivilajien määräsuhteita intruusioissa ei ole pystytty määrittämään. Geofysiikan anomalioiden lohkarehavainnoista ja muutamasta kalliopaljastumasta saatujennäytteiden perusteella gabro-dioriitti on uudelleen kiteytynytjakoostuu tremoliitti-aktinoliitista, kloriitista, plagioklaasista ja epidootista. Aksessoreina ovat kvartsi, leukokseeni, opaakki (usein magneetti- ja rikkikiisu), zirkoni, karbonaatti ja biotiitti. Paikoin kloriitin ja biotiitin määrä on huomattava.

14 Suomen geologinen kartta 1 : 100 000, Kallioperäkarttojen selitykset, lehti 4321 Nurmeksen kartta-alueen kallioperä – Nurmes map-sheet area rocks

Gabro-dioriittionmerkitty karttaan tummanruskealla värillä, jossa on B-päällemer- kintä.

Kiillegneissi(Nurmes-tyypin kiillegneissit ja phlebiittisetmigmatiitit)

Kallioperäkarttalehden itä- ja keskiosan arkeeisena pääkivilajina on eriasteisesti migmatiittiutunut, tavallisesti raitainen ja poimuttunutkiilleliuske-kiillegneissi(kuva 5a ja 5b, liitekartta 1). Suurimmaksi osaksi biotiitista, plagioklaasista ja kvartsista koostuva gneissi on rapautumispinnaltaan harmaa, tavallisesti ruosteinen sen heikon rikkikiisu +– magneettikiisu-jagraﬁittipitoisuuden vuoksi. Gneissi on myös tavallisesti heikosti raitainen, mutta sedimenttikiville ominaista kerroksellisuutta tai kerrallisuutta Nurmeksen kallioperäkarttalehden alueelta ei tavattu. Kivessäaksessoreina mineraaleina esiintyy usein muskoviittia, kloriittia,granaattia, epidoottia,joskus zirkonia, kummingtoniittia ja antofylliittiä. Kummingtoniitti ja/tai antofylliitti esiintyvät usein kivessä halkaisijal- taan 0,1–1,0cm:n ”kideviuhkoina ja kideaurinkoina”. Paikoin kiillegneississä on myös kapeita amﬁboliittiraitoja tai murskaleita. Migmatiittiutumisen yhteydessä syntynyt leu- koraattinen neosomi lienee kivestä itsestään syntynyttä tai sen ulkopuolelta tullutta graniittista sulaa. Paikoin graniittinentai pegmatiittinen neosomi on heikosti uraanipitoista ja säteilevää (vrt. Äikäs 1989). Aiemmin litogeokemian perusteella Kontinen (1991) on nimennyt ja määritellyt tämän tyypin kiven Nurmes-tyypin kiillegneissiksi. Rakenteen perusteella kiillegneissiä vastaava sedimentti on kerrostunut arkeeisen

D 3 :n loppuosassa tai D 3 :n ja arkeeisen D 4 :n välissä, ja on sitten myöhemmin migmatiit- tiutunutjagneissiytynyt.Litogeokemian perusteella (Kontinen 1991)Nurmes-tyypin gneissin korkeat Cr-,Ni- ja V- pitoisuudet yhdessä kohonneen SiO2 -pitoisuuden kanssa

Kuva5a. Heikosti ruosteinen, migmatiittiutunut Nurmes-tyypin kiillegneissi, jossa näkyy S 3 -liuskeisuus. Bomban risteys, Nurmeksen kaupunki, 4321 10D, x= 7049. 040,y=4459.120.

Fig. 5a. Weakly rusty,phlebitic migmatite of Nurmes type showing foliation S 3 .

15 Suomen geologinen kartta 1 : 100 000, Kallioperäkarttojen selitykset, lehti 4321 Erkki J. Luukkonen

Kuva 5b. Migmatiittiutunut, poimuttunut Nurmes-tyypin gneissi,jossa näkyy S 3 -liuskeisuus ja F 3 poimutus. Pitkäniitty,Kynsiniemi, 4321 10C,x=7042.740,y=4456.390.

Fig. 5b. Migmatitic and folded gneiss of Nurmes type, showing foliation S 3 and tight folding F 3 . osoittavat lähtömateriaalin olevan happaman ja emäksisen kivilajin seos, mikä on tyy- pillistä myös muilta arkeeisilta alueilta tavatuillearkeeisille kiillerikkaille sedimenteille (Taylor &McLennan 1985). Kalliopaljastumilla kivi joskus muistuttaa pohjoisempana, Moisiovaaran, Ala-Vuokin ja Lentiirankallioperäkarttalehtien alueella, tavattuja mikro- tonaliittijuonia. Heikkojen paljastumaolojen perusteella mikrotonaliittista vaihtoehtoa ei voida täysin sulkea pois Nurmeksen kallioperäkartan alueelta. Litogeokemian perusteella Nurmes-tyypingneissit muistuttavat myös Kuhmon Ontojärven alueen grauvakkoja, Tipasjärven vihreäkivivyöhykkeenkiilleliuskeita (vrt. Taipale 1983) ja Ilomantsin vih- reäkivivyöhykkeenHatun liuskejakson vulkaanisperäisiä sedimenttikiviä (O`Brien et al. 1993). Eräs mielenkiintoinen Nurmes-tyypin gneissien esiintymisalueon4321 06ruudun itä- ja koillis-osa. Siellä vähemmän migmatiittiutuneita kiillegneissialueita verhoaa usean sadanmetrin vahvuinen leukokraattinen tonaliitti-granodioriitti, jossa on runsaasti kiille gneissisulkeumia. Rakenteellisestikoko alue on mahdollisestityöntynyt yli luoteesta kaak- koon. Rakennepiirre erottuu myös matalentomagneettisella kartalla (ks. liitekartta 2). Kallioperäkarttaan kiillegneissi on merkitty vaaleansinisellä värillä, jossa on B-mer- kintä päällä. Kiven graniittinensuonitus on merkitty karttaan punaisella lieskakuviolla.

Tonaliitti ja granodioriitti

Suuntautunutta, paikoin poimuttunutta, usein porfyyristä, porfyroblastista ja porfyroklas- tista tonaliittia ja granodioriittia (kuva 6, liitekartta 1) esiintyy erikokoisina deformoitu- neina intruusioina koko kallioperäkarttalehden alueella.Suurimmat niistä ovat Holinmä-

16 Suomen geologinen kartta 1 : 100 000, Kallioperäkarttojen selitykset, lehti 4321 Nurmeksen kartta-alueen kallioperä – Nurmes map-sheet area rocks

Kuva 6. Suuntautunut, osittain kataklastinen granodioriitti. Vuorimäki, 4321 05A,x=7051.380,y= 4431.250. Fig. 7. Foliated, partly cataclastic granodiorite. ki (4321 05A), Pirttivaara (4321 08C), Konttivaara (4321 09B)jaViitajärvi (4321 12C). Granodioriittivaihettuu usein vähitellen graniitiksi tai tonaliitiksi yksittäisen intruusion sisällä. Kontaktit vanhemman migmatiittisen tonaliitti-trondhjemiitin kanssa ovat joko selvästi leikkaavat, tai suurempien intruusioiden reunoilla vaihettuminen vanhempaan migmatiittiin käy vähitellen schollen-nebuliittisen migmatiitin kautta. Selvissätapauk- sissa nuoremman tonaliitinerottaa vanhemmasta migmatiitteihinliittyvästä tonaliitista heikomman deformoitumisen ja leikkaussuhteiden perusteella. Granodioriitti-tonaliitissa tavataan usein vanhempaa raitaistatonaliitti-trondhjemiittiaja/tai amﬁboliittia sulkeumi- na. Sulkeumien määrä kasvaayleensä intruusion reunan läheisyydessä. Kivi voidaan rinnastaa pohjoisempana Puukarin (4322) kallioperäkartta-alueen Halmejärven tyypin tonaliittigneissiin ja vieläkin pohjoisempana sekä Hiisijärven (4412) kallioperäkartta- alueen Koivulehden, Tuomaanjärven ja Härmäjoen granodioriitti-kvartsidioriittiin että Moisiovaaran(4421) kallioperäkartta-alueelta paikannettuun nk. Konivaara-tyypin granodioriitti-tonaliittiin (Hyppönen 1983, Hyvärinen 1989, Luukkonen 1988). Kuhmon ja Hyrynsalmen alueen granodioriiteista tehtyjen ikämääritysten perusteella Nurmek- sen kallioperäkartta-alueentonaliitti/granodioriittien ikä lienee noin 2700 miljoonaa vuotta. Kiven päämineraalit ovat oligoklaasi (usein voimakkaasti muuttunut), kvartsi ja biotiitti. Aksessorit ovat kalimaasälpä (paikoin jopa päämineraalina), muskoviitti, kloriitti, opaakki, epidootti, titaniitti ja zirkoni. Tonaliitti ja granodioriitti on merkitty kallioperäkarttaan vaaleanruskealla värillä, jossa on B-merkintä päällä. Tonaliitti/granodioriitinmyöhempi graniittiutuminenon esitetty punaisella lieskakuviolla.

17 Suomen geologinen kartta 1 : 100 000, Kallioperäkarttojen selitykset, lehti 4321 Erkki J. Luukkonen

Kuva 7. Suuntautunut, viiruinen graniitti, jossa näkyy heikko S 3 liuskeisuus. Ruohovaara, 4321 10C,x=7042. 780,y=4456.820.

Fig. 7. Foliated, streaky granite showing weak foliation S 3 .

Graniitti

Nurmeksen Kynsiniemen Ruohovaarassa (4321 10C)esiintyy rapautumispinnaltaan vaaleanpunaista, kataklastista, keskirakeista, useinpegmatiittisia osueita sisältävää graniittia (kuva 7, liitekartta 1). Muita pienempiä intruusioita tavataan Ylisenvaaran (4321 07C)alueella ja kallioperäkarttalehden länsiosassaruuduilla 01D ja 04B.Graniitin selviä kontakteja niitä ympäröivien kivien kanssa paljastumista ei ole tavattu, mutta deformoi- tumisensa ja rakenteensa perusteella graniitti voidaan korreloida samanikäiseksi edellä kuvatun tonaliitti-granodioriitin kanssa. Lisäksi graniitteja on tavattu pieninä osueina aiemmin kuvattujen granodioriitti-tonaliitti-intruusioiden keskiosista. Niitä ei ole erik- seen merkitty kallioperäkartalle.

Graniitinpäämineraalit ovat kalimaasälpä, plagioklaasi(An 02-12), kvartsi ja epidootti. Aksessoreina ovat muskoviitti, biotiitti, kloriitti, opaakki, titaniitti ja apatiitti. Kallioperäkartalle graniittionmerkitty vaaleanpunaisella värillä, jossa on B-päälle- merkintä.

PALEOPROTEROTSOOISETKIVILAJIT

Pegmatiittigraniitti

Vaihtelevan paksuisia, paikoin lähes suuntautumattomia pegmatiittijuonia esiintyy runsaasti kallioperäkartan länsiosassa, jossa yleisesti esiintyy myös myöhempäänprotero- tsooiseen graniittiutumiseenliittyviä pegmatiittijuonia. Pegmatiittijuonet ovat tavallisesti

18 Suomen geologinen kartta 1 : 100 000, Kallioperäkarttojen selitykset, lehti 4321 Nurmeksen kartta-alueen kallioperä – Nurmes map-sheet area rocks

Kuva 8. Lähes suuntautumaton pegmatiittijuoni (B)leikkaa arkeeisena ja proterotsooisena aikana deformoi- tunutta raitaista tonaliitti-trondhjemiittia (A). Tornimäki. 4321 04B,x=7049.040,y=4433.150. Fig. 8. Almost unfoliated Proterotzoic pegmatite dyke (B)cutting the banded tonalite-trondhjemite (A), which is deformed during late Archaean and early Proterozoic deformations. karkearakeisia ja rapautumispinnaltaan punertavia tai vaaleanharmaita (kuva 8, liitekartta 1). Lisäksi ne leikkaavat kaikkia edellä kuvattuja arkeeisia kivilajeja. Niiden leveys on yleensämuutamasta metristä seitsämäänkymmeneenmetriin.Osa pegmatiittijuonista saattaa olla iältään arkeeisia, muttakarttalehtialueen länsiosan kallioperän uudelleen aktivoitumisen takia runsaammin esiintyvistä, nuoremmista proterotsooisista juonista niitä on mahdotonta erottaa. Huomattavimmat juonet on merkitty omina kivilajialueina kallioperäkarttaan. Pegmatiittigraniittijuonien päämineraalit ovat kvartsi, mikrokliini, plagioklaasi ja biotiitti(paikoin myös turmaliini). Muutamat juonet sisältävät melkoisesti magnetiittia, ja siksinevoivat proterotsooisten metadiabaasijuonientapaan tai yhdessäniiden kanssa aiheuttaalineaarisia aeromagneettisia anomalioita. Kallioperäkartalle pegmatiittijuonetonmerkitty punaisella värillä, jossa on tähti- kuvio päällemerkintänä. Kallioperäkartan länsiosassa useinesiintyväproterotsooinen pegmatiittijuonitus ja pegmatiittiutuminen on merkitty ainoastaan tähtikuviolla muiden kivilajivärien päälle.

Diabaasi

Nurmeksen kallioperäkarttalehden alueella diabaasit esiintyvätyleensä luode-kaakko- suuntaisina tai harvemmin lähespohjois-eteläisinä, 0,1 –50metrin levyisinä juonina ja/tai juoniparvina (kuva 9a,b ja c; liitekartta 1). Poikkeuksellisen leveä (leveys vajaa 100 metriä) metadiabaasijuoni kulkee epäjatkuvana Nurmeksen Kynsiniemen tyvestä (4321 10C)aina Nurmeksen Savikylälle (4321 07B)asti. Suurin osa juonista on piirretty

19 Suomen geologinen kartta 1 : 100 000, Kallioperäkarttojen selitykset, lehti 4321 Erkki J. Luukkonen

Kuva 9a. Raitaista arkeeista tonaliitti-trondhjemiittia leikkaava diabaasijuoni. Juonessa on selvä proterotsooinen, kontaktin suuntainen liuskeisuus (S), joka ei näy migmatiitissa. Lehtovaara, 4321 11D, x= 7050.740, y= 4458.980. Fig. 9a. Diabase dyke cutting the banded tonalite-trondhjemite. In the dyke thereisvisible foliation (S) parallel to the contacts, but not seen in the migmatitic tonalite-trondhjemite.

Kuva9b. Happamampia karkearakeisia sulkeumia sisältävä diabaasijuoni. Muuransuo, 4321 07C,x=7043.560, y= 4449.760. Fig. 9b. Diabase dyke containing morefelsic and coarse grained enclaves.

20 Suomen geologinen kartta 1 : 100 000, Kallioperäkarttojen selitykset, lehti 4321 Nurmeksen kartta-alueen kallioperä – Nurmes map-sheet area rocks

Kuva 9c. Täysin amfiboliittiutunutproterotsooinen diabaasi (A)deformoituneessaarkeeisessa granitoidissa (B). Silmävaara, 4321 04D, x= 7047.050,y=4435.970. Fig. 9c. Totally altered (amphibolitic) proterozoic diabase dyke (A)inthoroughly deformed Archaean granitoid (B). karttaan maastohavaintojen perusteella, mutta osa juonista on tulkittu osittain pelkäs- tään aeromagneettisen matalalentomittaustuloksen pohjalta. Muutamat juonet sisältävät happamampia, karkearakeisia sulkeumia (kuva 9b). Hiirenjärven (4321 03D) ja Kuiva- lammen (4321 07A)välisellä noin viiden kilometrin levyisellä alueella diabaasit ovat monin paikoin läpeensä deformoituneita ja uudelleen kiteytyneitä (paleoproterotsooinen deformaatio) ja ne ovat muuttuneet amfiboliiteiksi ja/tai biotiittirikkaiksi gneisseiksi (kuva 9c) sekä poimuttuneetchevron-tyypin poimuille. Mainitulla vahvasti deformoi- tuneella alueella diabaaseja on mahdotonta erottaa vanhoista, arkeeisista, raitaisista am- fiboliiteistajaNurmes-tyypin kiillegneisseistä. Mineralogian ja rakenteen perusteellaNurmeksenkallioperäkartta-alueen juonet ovat metadiabaaseja. Hyvin säilyneitä pyroksenidiabaaseja kartta-alueelta ei ole tavattu, joten diabaasit ovat tyypillisiä paleoproterotsooisia sarvivälkediabaaseja. Niiden päämine- raaleina ovat sarvivälke, plagioklaasi ja kvartsi. Aksessoreina ovat titaniitti, opaakki, kloriitti,biotiitti ja zirkoni. Diabaasijuonet on merkitty kallioperäkarttaan tummanruskeinapaksuina lineaarisina viivoina.

Kiilleliuske, mustaliuske, kvartsimaasälpäliuske (= serisiitti- tai arkoosikvartsiitti) ja konglomeraatti

Yläkalevaisiksi tulkittuja kiilleliuskeita, mustaliuskeita,kvartsimaasälpäliuskeita ja brek- siamaistakonglomeraattia tavataan kapeana, voimakkaasti deformoituneena muodostu-

21 Suomen geologinen kartta 1 : 100 000, Kallioperäkarttojen selitykset, lehti 4321 Erkki J. Luukkonen

Kuva 10a. Hiertynytproterotsooinen (kalevainen?) kiilleliuske, jossa näkyy kerroksellisuus (So). Suurisuo, 4321 02C,x=7052.610,y=4429.300. Fig. 10a. Sheared Proterozoic (Kalevian) mica schist showing primarylayering (So).

mana kallioperäkartan länsiosassa,Hiirenjärven (4321 03C)jaSyvälammen (4321 04A) välisellä alueella.Kokonaisuudessaan muodostuma on kapeimmillaan noin 250metriä leveä ja eteläpäästään leveimmillään noin 1300 metriä. Maastohavaintojenjamatala- lentogeofysiikan mittausten perusteella se on tulkittu Kainuun liuskejaksosta erilleen siirtyneeksi eteläiseksi jatkeeksi. Mainittu muodostuma on heikosti paljastunut, joten sen rajaus ja kivilajien määräsuhteet on arvioitu vanhojen kairaustietojen, matalalentogeofysiikan johtavuuden ja magneettisten ominaisuuksien perusteella. Muodostuman mustaliuskeet erottuvat muista kivilajeista selvästi magneettisempanajajohtavampana osueena. Kiilleliuske (kuva 10a, liitekartta 1) on hienorakeista ja varsin kvartsirikasta, jonka päämineraaleina ovat kvartsijabiotiitti. Aksessoreina ovat kloriitti, tremoliitti, opaakki ja granaatti. Kiilleliuskeessa kapeat epäjatkuvat mustaliuske/kiisuliuske ja karsivälikerrok- set sekä granaattiporfyroblastit ovat yleisiä. Kiilleliuske on merkitty kallioperäkarttaan sinisellä värillä. Mustaliuske ( +– kiisuliuske; kuva 10b, liitekartta 1) on hienorakeista usein fylliitti - mäistä, voimakkaasti poimuttunutta ja sisältää tavallisesti kiilleliuske-, grauvakkamaisia kiilleliuske- ja karsimaisia välikerroksia. Sen päämineraaleina ovat kvartsi, biotiitti, grafiitti ja sulfidit. Karsimaiset välikerrokset sisältävät myös tremoliittia, plagioklaasia, diopsidia ja karbonaattia.Sulfidimineraalit ovat pääasiassa rikkikiisua, magneettikiisua (etenkin mustaliuskemuodostuman reunaosissa), ja edellisiä vaatimattomammin esiintyy sinkkivälkettä, pentlandiittia ja kuparikiisua (Vanne1984).1980-luvunalussa Geologian tutkimuskeskus tutki Sotinporon alueen (4321 04A,B)mustaliuskeita malminetsintä- mielessä, mutta tulokset jäivät laihoiksi. Mustaliuskemuodostuman etelä- ja länsilaitaan

22 Suomen geologinen kartta 1 : 100 000, Kallioperäkarttojen selitykset, lehti 4321 Nurmeksen kartta-alueen kallioperä – Nurmes map-sheet area rocks

Kuva 10b. Mustaliuske. Saahkari, 4321 04A,x=7045.600,y=4431.120. Fig. 10b. Black schist.

Kuva 10c. Proterotsooinen(ylä kalevainen?) polymiktinen konglomeraatti,jossa pallomateriaalina on arkeeisia granitoideja ja proterotsooisia diabaaseja. Särkilammit, 4321 04A,x=7042.600,y=4430.440. Fig. 10c. Polymictic conglomerate containing Archaean granitoid and Proterozoic diabase pebbles, which is Proterozoic (upper Kalevian?) in age.

23 Suomen geologinen kartta 1 : 100 000, Kallioperäkarttojen selitykset, lehti 4321 Erkki J. Luukkonen

Kuva 10d. Vahvasti hiertynyt proterotsooinen konglomeraatti (x) ja arkoosi (y). Kontakti konglomeraatin ja arkoosin välillä on tektoninen. Saahkarin SW-pää. 4321 04B,x=7046.050,y=4430.220. Fig. 10d. Strongly sheared Proterotzoic conglomerate (x) and arkose (y). Contact between conglomerate and arkose is tectonic. liittyy ainoastaan anomaalisen korkeita kupari-, nikkeli- ja sinkkipitoisuuksia (Vanne 1984). Mustaliuske ( +– kiisuliuske) on merkitty kallioperäkarttaan violetillavärillä tai kiisuliuskevälikerrokset ”pykäläviivaisella” päällemerkinnällä. Kvartsimaasälpäliuske (arkoosi) ja breksiamainen konglomeraatti (= serisiitti-tai arkoosikvartsiitti ja konglomeraatti; kuva 10cjad,liitekartta 1) ulottuvat paljastuma- ja lohkarehavaintojen perusteella yhtenäisenä varsin kapeana(<50metriä leveänä) muodostumana Saahkarin lounaispäästä (4321 04A)etelään aina Lintulammeille (4321 04A)asti. Muodostuman sisälläbreksiamainenkonglomeraattivaihettuu usein ilman selvää rajaa arkoosimaiseksi kvartsimaasälpäliuskeeksi, ja paikoin taas breksiamaisessa konglomeraatissa on kvartsimaasälpärikkaampia kerroksia. Muodostuma on voimakkaasti tektonisoitunut,joten tektoninen kertaantuminen muodostumansisällä on myös mahdollista. Kvartsimaasälpäliuske (= serisiitti- taiarkoosikvartsiitti)jakonglomeraatti on merkitty kallioperäkarttaan keltaisella värillä, jossa on arkoosia tai konglomeraattia kuvaavat päällemerkinnät.

Hiekka ja savikivilohkareet

Nurmeksen alueenmaaperäkartoituksen yhteydessä tavattiin Rämeelästä (KTL 4321 08D; x= 7058.200,y=4449.380)savikivilohkare. Heikosti kulutusta kestävän savi- kivilohkareen lähtöpaikaksi tuskin käy Jotuninen Muhoksen muodostuma, mutta Pielisen altaan luoteispäässä on todennäköisesti vielä tuntematon nuori hiekka/savikiviesiintymä,

24 Suomen geologinen kartta 1 : 100 000, Kallioperäkarttojen selitykset, lehti 4321 Nurmeksen kartta-alueen kallioperä – Nurmes map-sheet area rocks josta tämä lohkareonjääkauden aikana irronnut. Vastaavia hiekka/savikivilohkareita tunnetaan Pielisen eteläpuolelta Kälvän alueelta ja Höytiäisen eteläpäästä Puntarikosken läheltä (A.Kejonen, suullinen tiedonanto 2002).

LITOGEOKEMIA

Kallioperäkartoituksen tueksi karttalehtityönyhteydessä kerättiin pääkivilajien tyyp- pialueiltanäytteet niiden alustavaa litogeokemiallista tutkimusta varten (ks. liitekartta 1). Näytteet analysoitiin Geologian tutkimuskeskuksessa. Saadut analyysitulokset ovat vasta suuntaa antavia, sillä tarkempi litogeokemiallinen työ edellyttää selvästi suurem- paa analyysimäärää ja näytteiden monipuolisempaa analysointia. Saatu tulos kelpaa kuitenkin karttalehtialueen kivilajienalustavaan jaotteluun ja korrelointiin lähialueen kivilajeihin.

Raitaiset amfiboliitit

Eri puolilta Nurmeksen kallioperäkarttalehden aluetta kerättiin 10 näytettä eriasteisesti muuttuneista raitaisista amfiboliiteista (taulukko 2). Analyysien perusteella Jensenin erotteludiagrammilla parhaiten säilyneet raitaiset amfiboliitit ovat enimmäkseen mag- nesium- tai rautarikkaitatholeiittibasaltteja tai kalkkialkalisia andesiitteja(kuva 11a). Amfiboliittien vahva, paikoin läpikotainen muuttuminen näkyy analyysien jakautumisena magnesiumrikkaista tholeiiteista aina kalkkialkalisiin andesiitteihin asti. AFM-erotteludiagrammilla (kuva 11b) analyysit hajoavat tholeiittisen ja kalkkialkalisen kentän kesken. Useimmat kalkkialkaliseenkenttään sijoittuvista analyyseistä ovat vahvasti muuttuneita raitaisia amfiboliitteja. CaO-MgO-Al 2 O 3 -erotteludiagrammilla (kuva 11c) analyysit hajoavat laajalle alueelle kolmion alaosan keskialueesta kohti Al 2 O 3 -kulmaa. Mainittu analyysien suuri hajonta on amfiboliittien myöhemmistä muutosprosseista aiheutuva piirre. Tulos vastaa pohjoisemmilta Moisiovaaran (4421),Ala-Vuokin (4423+4441) ja Lentiiran (4414+4432) kallioperäkarttalehdiltä saatua raitaistenamfiboliittien analyysitulosta. Koostumuksensa perusteella Nurmeksen kallioperäkarttalehden raitaiset amfiboliitit ovat analogisia myös Kuhmon ja Suomussalmen vihreäkivivyöhykkeiden reunaan sijoit- tuvien muuttuneiden ja monimutkaisesti poimuttuneiden raitaisten a mfiboliittien kanssa. Stratigrafisesti mainitut amfiboliitit ovat vihreäkivivyöhykkeen tholeiittibasaltteja, komatiitteja ja magnesiumrikkaita basaltteja vanhempia, ja siten ne mahdollisesti korreloituvat Itä-Suomen arkeeisen alueen vanhimpiin nk. Luoma-ryhmän vulkaniitteihin.

Migmatiittiset tonaliitit ja trondhjemiitit

Rakenteellisesti Nurmeksen kallioperäkartta-alueenmigmatiittiset tonaliitti-trodhjemiitit muistuttavat Kuhmon pohjoispuolelta vastaavia jo aiemmin analysoituja ja tutkittuja kiviä. Litogeokemiallisten tutkimusten perusteella migmatiittiset tonaliitti-trondhjemiitit muistuttivat myös maapallon muiden arkeeisten kratonien harmaita gneissejä (vrt. Brown 1981). Rennesin yliopistossa tehtyjen REE-analyysien perusteella Kuhmon alueen tona- liiteilla-trondhjemiiteilla on vähäinen initial Sr -suhde, alhainen Yb, joskus negatiivinen Eu-anomalia sekä erittäin fraktioitunutREE-jakauma (ominaista raskaiden REE:n köyh- tyminen). Matemaattisten mallilaskujen perusteella alueen tonaliitti-trondhjemiitit ovat

25 Suomen geologinen kartta 1 : 100 000, Kallioperäkarttojen selitykset, lehti 4321 Erkki J. Luukkonen

Kuva 11.Nurmeksen kallioperäkartta-alueen raitaisten amﬁboliittienkoostumus. A)Jensenin kationi-diagrammi, B)AFM-diagrammi,C)CaO-MgO-Al 2 O 3 -diagrammi. Fig. 11.Chemical composition of the banded amphibolites in Nurmes map sheet area. A)Jensen cation plots for the banded amphibolites,B)AFM diagram for the banded amphibolites,C)CaO-MgO-Al 2 O 3 diagram for the banded amphibolite.

syntyneet tholeiittisesta basaltista osittaisen sulamisen tuloksena syvällämaankuoressa granuliittifasieksen ja/tai amﬁboliittifasieksen oloissa. Sulamistapahtumassa jäännökseen (residualiin) jääneet granaatti,klinopyrokseeni ja sarvivälkeselittävät kiville ominaisen REE-jakauman (Martin et al. 1983, 1984; Martin 1987 a,b). Rennesin yliopiston tutkijoiden luoma, arkeeisen maankuoren tonaliitti-trondhjemiittien syntymalli on saanut laajan hyväksynnän myös muualla arkeeisen kallioperän tutkijoiden piirissä.Tämän lisäksi muualla muina mahdollisinavastaavien arkeeisten tonaliitti-trondhjemiittien (= nk. harmaiden gneissien) syntymalleina on esitetty seuraavaa: 2. basalttisen magman fraktioiva kiteytyminen (esim. Arth et al. 1978) 3. epäpuhtaidengrauvakkojen osittainen sulaminen (Arth &Hanson 1975) 4. eklogiittien tai emäksisten granuliittien osittainen sulaminen (esim. Arth &Hanson 1972) 5. suora maan vaipan sulamisen tulos (esim. Moorbath 1975). Alustavaa litogeokemiallistatutkimustavarten Nurmeksen kallioperäkarttalehden alueelta kerättiin 36 kappaletta eriasteisesti muuttunutta, mutta edustavaa näytettä migmatiittisista tonaliitti-trondhjemiiteista (taulukko 3).Analyysien perusteella ne ovat

26 Suomen geologinen kartta 1 : 100 000, Kallioperäkarttojen selitykset, lehti 4321 Nurmeksen kartta-alueen kallioperä – Nurmes map-sheet area rocks

Kuva 12. Nurmeksenkallioperäkartta-alueen migmatiittisten tonaliitti-trondhjemiittien kemiallinen koostumus. A)Normatiivisten maasälpien jakautumiseen perustuva Ab-An-Or-diagrammi (O´Connor 1965). B)Normatiivisten maasälpien ja kvartsinjakautumiseen perustuvaQAP-erotteludiagrammi (Le Maitre 1976)

C)Na 2 O-CaO-K2 O-diagrammi.C-A-trendi Nockolds ja Allenin (1953) mukaan; T-trondhjemiittinen trendi Barkerin ja Arthin (1976) mukaan. Fig. 12. Chemical compositionofthe banded, migmatitic tonalites/trondhjemites in Nurmes map sheet area. A)Rock classification based on normative feldspar variation (OĆonnor 1965). B)Rock classification based on normative quartz and feldspar (Le Maitre1976),

C)Banded, migmatitic tonalite-trondhjemite compositionplotted on aternary Na2 O-CaO-K2 O. C—A–calc alkaline trend (Nockolds and Allen 1953); T–trondhjemite trend (Barker and Arth 1976).

peralumiinisia trondhjemiitteja, tonaliitteja, granodioriitteja ja graniitteja(kuva 12a, 12b). Ab-An-Or-jaQAP-diagrammeissa granodioriittisen ja graniittisen koostumuksen omaavat näytteet ovat myöhäisempien muutosprosessien (arkeeinen+proterotsooinen) vaivaamista kallionäytteistä. Le Maitren erotteludiagrammilla (kuva 12b)suuri osa analysoiduista näytteistä sijoittuu granodioriittikenttään, mikä puoltaa arkeeisten tonaliittien-trondhjemiittien ’granodioriittiutuminen’-termin käyttöä kuvaamaan niiden myöhempää litogeokemiallista muutosprosessia. Analysoiduilla näytteillä on myös trod- hjemiittinen trendi, joka Na2 O-CaO-K2 O-diagrammissa on siirtynyt kohti diagrammin

27 Suomen geologinen kartta 1 : 100 000, Kallioperäkarttojen selitykset, lehti 4321 Erkki J. Luukkonen

Na-nurkkaa ja hajonnut kohti kolmiodiagrammin K 2 O-kulmaa (kuva 12c). Siirtymän aiheuttava,alkuperäisen kiven kokonaiskoostumuksen muutos on melkoisella varmuu- della myöhäisemmästä muutosprosessista (arkeeinen +proterotsooinen) aiheutuva piirre. Analyysitulosten perusteella Nurmeksen kallioperäkartta-alueenmigmatiittiset tonaliitit-trondhjemiitit muistuttavatHyrynsalmen-Kuhmon alueen vastaaviakiviä (vrt. Luukkonen 1988, 2002).

Serpentiniitti

Nurmeksen kallioperäkarttalehden alueelta kerättiinkolme edustavaa serpentiniittinäy- tettä analysoitavaksi (taulukko 4). Jensenin erotteludiagrammin (kuva 13a) perusteella serpentiniittinäytteet ovat peridotiittisia komatiitteja. AFM-erotteludiagrammilla (kuva

13b) analyysit sijoittuvat kolmion FM-kyljelle. CaO-MgO-Al 2 O 3 -erotteludiagrammilla serpentiniitit sijoittuvat komatiittisten ortokumulaattien ja spinifex-rakenteisten laavo-

Kuva 13. Nurmeksen kallioperäkartta-alueen serpentiniittien kemiallinen koostumus. A)Jensenin kationi- diagrammi, B)AFM-diagrammi,C)CaO-MgO-Al 2 O 3 -diagrammi. Fig. 13. Chemical composition of the serpentinites in Nurmes map sheet area. A)Jensen cation plots for the serpentinites,B)AFM diagram for the serpentinites,C)CaO-MgO-Al 2 O 3 diagram for the serpentinites.

28 Suomen geologinen kartta 1 : 100 000, Kallioperäkarttojen selitykset, lehti 4321 Nurmeksen kartta-alueen kallioperä – Nurmes map-sheet area rocks jen alueelle (kuva 13c). Analyysien perusteella kallioperäkarttalehtialueen serpentiniitit voivat olla komatiittisen laavakompleksin distaalisia syvälle kuluneita jäänteitäsuurem- masta komatiittisestalaavakompleksista. Analyysienjaesiintymistapansa perusteella Nurmeksen kallioperäkartta-alueenserpentiniitit muistuttavat Lentiiran kallioperäkart- ta-alueella arkeeisten granitoidien sisällä olevia, raitaisten amﬁboliittien ympäröimiä serpentiniittejä (= komatiittisia oliviiniortokumulaatteja). Lisäksi ne muistuttavat Kuh- mon vihreäkivivyöhykkeen reunassaamﬁboliittien sisällä olevia, serpentiniitiytyneitä, komatiittisia oliviiniortokumulaatteja.

Kiillegneissi

Nurmeksen karttalehdeltäkiillegneissin (= Nurmes-tyyppisen kiillegneissin) esiinty- misalueilta kerättiin 24 tyyppinäytettä litogeokemiallista tutkimusta varten (taulukko 5). Analyysitulosten perusteellakiillegneissit osoittavat kohonneita nikkeli- ja kromipitoi- suuksia kuten muidenarkeeisten a lueiden tyypilliset myöhäisarkeeiset (= neoarkeeiset) kiilleliuskeet(kuva 14a; vrt. Danchin 1967, Naqvi &Hussain 1972, Laskowski and Kroner 1985, Wronkiewicz &Condie 1987, Kontinen 1991). Myöhäisarkeeiset kiillegneissit ja kiilleliuskeet on tulkittu syntyneen arkeeisten vihreäkivivyöhykkeiden emäksis- ten vulkaniittien ja niitä ympäröivien granitoidien rapautumistuotteista. Niiden kromi ja

Kuva 14. Nurmeksenkallioperäkartta-alueen kiillegneissien ja phlebiittisten migmatiittien(ns. Nurmes-tyyppis- ten kiillegneissien)kemiallinen koostumus. A)Cr-Ni-erotteludiagramma. B)Cr-Zr-erotteludiagramma. Fig. 14. Chemical compositionofthe mica gneiss or phlebitic migmatite (Nurmes -type in Nurmes map sheet area. A)The variation diagram Crvs. Ni. B)The variation diagram Crvs. Zr.

29 Suomen geologinen kartta 1 : 100 000, Kallioperäkarttojen selitykset, lehti 4321 Erkki J. Luukkonen nikkelirikkaus on tulkittu johtuvaksi lähdealueenrunsaasta komatiittisten ja tholeiittisten laavojen määrästä (vrt. Taylor &McLennan 1985, Kontinen 1992). Nurmeksen karttalehtialueen kiilleliuskeiden verraten korkea zirkonipitoisuus kromipitoisuuteen verrattuna (kuva 14b) viittaa sedimenttien lähdealueen granitoidivaltaisuuteen ja mahdollisesti myö- häisarkeeisen maankuoren alhaiseen eroosiotasoon (vrt. Wronkiewicz &Condie 1987). Siinä vihreäkivivyöhykkeet olivatenää melko kapeita alueita laajojen granitoidialueiden keskellä. Toinen vaihtoehtoinen selitys alhaiseen kromi-zirkonisuhteeseen voi olla se, että kiillegneissien materiaali onkin suurelta osin peräisin vihreäkivivyöhykkeiden myö- häisistä intermediaarisista-happamista vulkaniiteista, kun taas sedimenttimateriaalissa komatiitit, tholeiititjagranitoidit ovat vähemmistönä (vrt. O´Brien et al. 1993). Tätä tulkintaa puoltavat kiillegneissien analyysien samankaltaisuus Kuhmon vihreäkivivyö- hykkeenOntojärvensedimenttien ja Ilomantsin vihreäkivivyöhykkeen Hatunliuskejak- son grauvakkojenjakiilleliuskeiden kanssa. Ongelman ratkaisemiseksi tarvitaan vielä em. kivilajeista tarkempaa vertailevaa litogeokemian tutkimusta.

Tonaliitti-granodioriitti-graniitti

Eri puolilta karttalehden aluetta kerättiin analysoitaviksi 21 edustavaa tonaliitti-granodioriitti-graniittinäytettä (= nk. D 3 -granitoidi) (taulukko 6). Analyysien perusteella näytteet jakautuvat Ab-An-Or-ja QAP-erotteludiagrammeilla(kuva 1 5a, 15b) laajalle trondhjemiittien,tonaliittien, granodioriittien ja graniittienkoostumusalueelle.Lisäksi ne ovat peralumiinisia ja niillä on laaja mahdollinen kalkkialkalinen trendi, joka on myöhempien muutosprosessien (arkeeinen +proterotsooinen) takia siirtynyt kohti Na- nurkkaa Na2 O-K2 O-CaO-kolmiodiagrammilla(kuva 15c). Kokokivianalyysien perusteellato naliitti-granodioriitti-graniitit ovat lähes analogisia pohjoisempaa Moisovaaran, Ala-Vuokin ja Lentiiran kallioperäkartta-alueilta, nk. Koni- vaara-tyypin tonaliitti-granodioriittien analyysitulosten kanssa (Luukkonen 1988, 2001).

Rakennehavaintojen perusteella molemmat ovat intrudoituneet ennen F 3 -poimutusta tai -poimutuksen aikana.

Diabaasit

Litogeokemian tutkimusta varten Nurmeksen kallioperäkartta-alueen diabaaseista kerät- tiin 15 tyyppinäytettä (taulukko 7). Jensenin kationierotteludiagrammilla analyyseistä suurin osa sijoittuu rautarikkaiden ja magnesiumrikkaiden tholeiittien kenttään, joista muutama sijoittuu kalkkialkalisiin basaltteihin (kuva 16a). AFM-diagrammilla analyy- seista suurin osa sijoittuu tholeiittiseen kenttään, joskin muutama sijoittuu kalkkialkali- seen kenttään (kuva 16b). CMA-diagrammin antaman informaation mukaanNurmeksen kallioperäkartta-alueendiabaasit ovat normaaleja rautarikkaita tholeiitteja (kuva 16c). Vuollon (1994) mukaan Itä-Suomen arkeeisen alueen diabaasit voidaan jakaa koostumuksen mukaan neljään ryhmään. Näistä vanhin tyyppi on Koillismaan kerrosintruu- sioidenkanssa samanikäinen (ikä n. 2450Ma) ja koostumukseltaan boniniitti-noriittinen. Nurmeksen kartta-alueelta varmuudellatätä tyyppiä ei tavattu. Vähäalumiinisia tholeiittijuonia (ikä n. 2200 Ma) ei myöskään tavattu Nurmeksen kallioperäkarttalehden alueelta. Sitä vastoinyleisin juonityyppi kallioperäkarttalehden alueella on litogeokemian tulosten perusteella rautarikas tholeiittityyppi (ikä n. 2100 Ma). Nuorimpia tholeiittijuonia (ikä n. 1970Ma) ei myöskään ole varmuudellatunnistettu kartoitetulta alueelta.

30 Suomen geologinen kartta 1 : 100 000, Kallioperäkarttojen selitykset, lehti 4321 Nurmeksen kartta-alueen kallioperä – Nurmes map-sheet area rocks

Kuva 15. Nurmeksenkallioperäkartta-alueen tonaliitti-granodioriitti-graniittien (D3 granitoidien) kemiallinen koostumus. A)Normatiivisten maasälpien jakautumiseen perustuva Ab-An-Or-diagrammi (O´Connor 1965). B)Normatiivisten maasälpien ja kvartsinjakautumiseen perustuva QAP-erotteludiagrammi (Le Maitre 1976).

C)Na 2 O-CaO-K2 O-diagrammi.C-A-trendi Nockoldsin ja Allenin (1953) mukaan; T-trondhjemiittinen trendi Barkerin ja Arthin (1976) mukaan.

Fig. 15. Chemical compositionofthe tonalites-granodiorites-granites (D3 granitoids) in Nurmes map sheet area. A)Rock classification based on normative feldspar variation (OĆonnor 1965). B)Rock classification based on normative quartz and feldspar (Le Maitre1976),

C)Banded, migmatitic tonalite-trondhjemite compositionplotted on aternary Na2 O-CaO-K2 O. C—A–calc alkaline trend (Nockolds and Allen 1953); T–trondhjemite trend (Barker and Arth 1976).

Paleoproterotsooiset fylliitit ja kiilleliuskeet

Proterotsooisista fylliiteistä kerättiin neljätyyppinäytettä litogeokemiallista tutkimusta varten (taulukko 8). Arkeeisiin Nurmes-tyypin kiillegneisseihin verrattuna proterotsooiset fylliititovat hiukan kromi- ja nikkeliköyhempiä(vrt.kuvat 14 aja17a). Fylliittien zir- konipitoisuuus on lähes Nurmes-tyypin kiilleliuskeiden kaltainen (vrt. kuvat 14b ja 17b).

31 Suomen geologinen kartta 1 : 100 000, Kallioperäkarttojen selitykset, lehti 4321 Erkki J. Luukkonen

Kuva 16. Nurmeksenkallioperäkartta-alueen diabaasien kemiallinen koostumus.A)Jensenin kationi-diagrammi, B)AFM-diagrammi,C)CaO-MgO-Al 2 O 3 -diagrammi. Fig. 16. Chemical composition of the diabases in Nurmes map sheet area. A)Jensen cation plots for the diabases, B)AFM diagram for the diabases,C)CaO-MgO-Al 2 O 3 diagram for the diabases.

Saatujen analyysitulostenperusteella proterotsooisten fylliittien lähdealue on mahdollisesti granitoidirikkaampi Nurmes-tyypinkiillegneissien lähdealueeseen verrattuna.

MATALALENTOGEOFYSIIKKA

Vuonna 1991 Nurmeksen kallioperäkarttalehden alue on kokonaisuudessaan mitattu GTK:nmatalalentogeofysikaalisin menetelmin itä-länsisuuntaisin lentolinjoin. Linjojen väli oli 200 metriä, ja mittausmenetelminä olivat magneettinen, sähköinen ja gamma- säteilymittaus. Alueella selvästi johtavina osa-alueina erottuvat kallioperäkarttalehden länsiosan proterotsooisten kivien muodostuma sekä Valtimon ja Nurmeksen taajamat. Samoin huomattavimmat voimavirtalinjat erottuvat sähköisinä johteina.

32 Suomen geologinen kartta 1 : 100 000, Kallioperäkarttojen selitykset, lehti 4321 Nurmeksen kartta-alueen kallioperä – Nurmes map-sheet area rocks

Kuva 17. Nurmeksenkallioperäkartta-alueen paleoproterotsooisten kiilleliuskeiden kemiallinen koostumus. A)Cr-Ni-erotteludiagramma. B)Cr-Zr-erotteludiagramma. Fig. 17. Chemical compositionofthe Palaeoproterotzoic mica schist. A)The variation diagram Crvs. Ni. B)The variation diagram Crvs. Zr.

Magneettisina anomalioina erottuvat selvästi arkeeiset amﬁboliitit, gabro, dioriitti, granodioriitti ja graniitti-intruusiot sekä kallioperäkarttalehden länsiosan proterotsooisten liuskeiden alue ja osa proterotsooisista diabaaseista. Yleensä heikon tai hyvin heikon magneettisuuden alueina erottuvat Nurmes-tyypin gneissit ja eräät granodioriitit ja leukotonaliitit (liitekartta 2). Säteilevistä alkuaineista matalalentogeofysiikan mittauksissa havainnoitiinkalium, uraani ja thorium. Mittausten perusteella karttalehdenalueelta (liitekartta 3) selvästi taustasäteilystä poikkeavia alueita löytyy Hiirenjärven (4321 02D, 03C,05D) kaakkois- puolelta, Ylä-Keyritynjärven kaakkoispäästä (4321 05A), Saarisenjärven kaakkoispuo- lelta(4321 01C,432104A), Koppelonjärven kaakkoispäästä (432106C)jaAronsalmen pohjoispuolella (4321 10A). Mainituilla alueilla kalium-, uraani- ja thorium-säteilyovat karttalehdenmuuta aluetta korkeammat, mutta kuitenkin ne edustavatvielä lähes normaaleja Suomen kallioperän tuottamia säteilyarvoja. Selvää säteilynaiheuttajaa ei ole paikallistettu. Todennäköisimmin säteilyä aiheuttavatovat alueella esiintyvät nuoremmat graniitit ja niiden murskautunut aines pintamoreenissa. 1980-luvun alussa geologi O. Äikkään kenttäryhmä osui Nurmeksen Näätävaaran (4323 05) thorium-esiintymäätutkiessaan Uutelan (KTL4321 10,x=7049.200,y= 4459.480)heikosti radioaktiivisesti säteilevään tieleikkaukseen (Äikäs 1989). Tieleik- kauksessa valtakivilajina on Nurmes-tyypin kiillegneissi, jota migmatisoi pegmatiitti. Näistä pegmatiittisuonet ovat paikoin radioaktiivisia. Vastaavia heikosti säteileviäpeg-

33 Suomen geologinen kartta 1 : 100 000, Kallioperäkarttojen selitykset, lehti 4321 Erkki J. Luukkonen matiitteja, joissa on hiukan uraania sisältäviä pesäkkeitä, saattaa olla Nurmeksen kallio- peräkarttalehden alueella lukuisa määrä. Taloudellista merkitystä niillä tuskin on, mutta ne saattavat selittää moreenigeokemian paikalliset kohonneet uraanin ja thoriumin pitoisuudet sekä niistäaiheutuvat muutamat heikot matalentogeofysiikan säteilyanomaliat.

RAKENNEGEOLOGIA,METAMORFOOSI, STRATIGRAFIAJA GEOLOGINENKEHITYSHISTORIA

Kohtalaisen hyvän ja tasaisen kalliopaljastuneisuutensavuoksi Nurmeksen kallioperä- karttalehtitarjoaa hyvän lähtökohdan myöhäisarkeeisen monivaiheisen deformaation ja senvarhaiproterotsooisen uudelleen aktivoitumisen arvioimiselle. Saadut kallioperän pintaosan rakennehavainnot yhdessämatalalentogeofysiikan mittaustulosten kanssa te- kevät karttalehdenkallioperän kolmiulotteisen hahmottamisen mahdolliseksi.

Vanhin, usein heikko ensimmäisen arkeeisen deformaatiovaiheen (D1 ) liuskeisuus on tavattu ainoastaan raitaisista amfiboliiteista ja migmatiittisista tonaliitti-trondhjemiiteista. Tavallisesti S 1 on samansuuntainen S 2 :n kanssaF2 -poimujen kyljillä ja muodostaa siten komposiitti-liuskeisuuden ( S 1–2)S2 :n kanssa(kuvat 2ja3). Vastaavarakenne- seuranto on tavattu Kuhmon pohjoispuolelta Moisiovaaran, Ala-Vuokin ja Lentiiran kallioperäkarttalehtien alueilta (Luukkonen 1988, 2002). Nurmeksen kallioperäkarttalehden alueella selvimpiä vanhimpien kivien rakenteita ovat toisen deformaatiovaiheen (D2 ) tiiviit, isokliiniset ja juurettomat F 2 -poimut. F 2 :n poimuakselitovat usein loivakaat eisia (kuva 3) ja akselitasotloivia tai jyrkkiä. S 2 -liuskeisuus erottuu F 2 :n akselitasoliuskeisuutena ja näkyy plagioklaasin, amfibolien ja biotiitin suuntauksena. Vanhimpien kivien silmiinpistävä rakenne, migmatiittisten tonaliitti-trondhjemiittien ja amfiboliittien raitaisuus, on alkanut kehittyä jo D 1 :n aikana ja kehittynyt loppuun D 2 :n aikana metamorfisen segregoitumisen tuloksena (tapahtunut n. 2830–2850 miljoonaa vuotta sitten; vrt. Luukkonen 1985). Suomen arkeeisilta alueilta saatujen metamorfisten painelämpömittarien perusteella tämä prosessi on tapahtunut amfiboliitti ( +– granuliittifasieksen) -oloissa (M. Pajunen 1998, suullinen tiedonanto). Isotooppi- ja REE-tutkimustenperusteella migmatiittisten tonaliitti-trondhjemiittien materiaali on syntynytsuurelta osalta lyhytikäisestä basalttisesta maankuoresta (mahdollisesti granaat- tipitoisista tholeiittisista amfiboliiteista) osittain sulamisen kautta (l. syntyneet n. 3000 miljoonaa vuotta sitten). Kuhmon alueelta tehtyjen Sm-Nd-jaRb-Sr-isotooppitutkimus- tulosten perusteella varhainen basalttinen materiaali on erkaantunutmaan vaipasta alle 150miljoonaa vuotta ennen osittaista sulamistaan (Martin et al. 1983 b). Nurmeksen kallioperäkarttalehdenalueelta Itä-Suomen vihreäkivivyöhykkeiden pintasyntyisiin kivilajeihin korreloituvat litogeokemian perusteella pienet komatiittiset serpentiniitit (todennäköisesti alkuaankomatiittistalaminaarista laavavirtaa) ja muut ultraemäksiset kivet sekä mahdollisesti niitä vanhemmat tholeiittiset raitaiset amfiboliitit (tai ainakinosa niistä). Vihreäkivivyöhykkeenpintasyntyisten kivilajien vähäisyys johtuu kallioperän pitkän geologisen historian aikana syvälle ehtineestä kulumisesta. Kuhmon vihreäkivivyöhykkeeltä tehtyjen ikämääritysten perusteella komatiittien purkautuminen on tapahtunut n. 2760–2 780miljoonaa vuotta sitten, ja tämä sopii myös Nurmeksen alueen vastaavien kivilajien purkautumisajankohdaksi.

Kolmannen deformaation (D3 ) poimut ovat tyypiltään chevron- ja tight similar -tyyp- pisiä, assymmetrisiä, oikeakätisiä tai ylityöntöpoimuja. Niiden akselikaateet ja akselita- sot ovat tavallisesti melkojyrkät. Suunnaltaan D 3 -poimut ovat pohjois-pohjoiskoillisia.

34 Suomen geologinen kartta 1 : 100 000, Kallioperäkarttojen selitykset, lehti 4321 Nurmeksen kartta-alueen kallioperä – Nurmes map-sheet area rocks

Niiden nykyisiinsuuntiin vaikuttaa usein nuorempi vahva proterotsooinenuudelleen aktivoituminen. Varsinkin karttalehden länsiosassa kaikki arkeeiset rakenteet ovat vah- van varhaisproterotsooisen deformaation runtelemia ja usein kääntyneet proterotsooiseen luode-kaakkosuuntaan. Nurmeksen kallioperäkarttalehden alueella ellipsin muotoiset F 3 -

F 2 -interferenssikuviot ovat yleisiä, kuten myös muualla Itä-Suomen arkeeisella alueella (Luukkonen 1988, 1992, 2002). Kuhmon pohjoispuolella samankaltaiseen kolmiulot- teiseen lopputulokseen ovat päätyneet myös Rennesin yliopiston tutkijat (Je´gouzo & Blais 1995).

Voimakkaiden arkeeisen D 3 -deformaatiovaiheen liikuntojen seurauksena kallioperän topograﬁajyrkkeni ja sen kulutus (eroosio) lisääntyi nopeasti. Lisäksi liikunnot aiheut- tivat uuden ”myöhäisen”arkeeisen intermediaarisen/happaman vulkanismin, joka tuotti valtavat määrät löyhää, helposti kuluvaa intermediaarista/hapantatuhkaa vihreäkivi- vyöhykkeiden yhteyteen. Tämä yhdessä vanhemman kallioperän rapautumistuotteiden kanssa muodosti todennäköisesti sopivan lähtömateriaalin Nurmes-tyypin gneisseille. Ikämääritystenperusteella Nurmes-tyypin kiillegneissien kerrostum inen on tapahtunut n. 2700 miljoonaa vuotta sitten (Asko Käpyaho 2004, suullinen tiedonanto).

Arkeeisessa D 3 -deformaatiovaiheessa maankuoren alempiinosiin tunkeutui valtavat määrät emäksistä, intermediaarista ja hapanta magmaa, josta kiteytyi nykyiselle eroosiotasolle dioriitit, tonaliitit, granodioriitit ja graniitit. Kallioperäkartalle ne erottuvat dioriitti-, tonaliitti-granodioriitt ijagraniittialueina. Itä-Suomen arkeeiselta alueelta tehtyjen ikämääritysten perusteella tämä tapahtuma ajoittuu aikavälille n. 2730–2 690miljoonaa vuotta. Osa mainituistaD3 -intruusioista on ilmeisesti aloittanut ”taipaleensa” arkeeisen maankuoren alaosasta nykyiselle eroosiotasolle jo D 2 :n ja D 3 :n välillä, osa vasta D 3 -deformaation alussa ja osa varsin myöhään D 3 -deformaatiovaiheen lopussa. Yhdessä D 3 :n ylityönnönjapoimutuksen kanssa granitoidit lisäsivät nopeasti arkeeisen maankuoren paksuutta. Lisäksi granitoidien mukana maankuoren alaosasta nousivat lämpöä tuottavat alkuaineet, kuten kalium, uraani ja thorium, maankuoren ylempiin osiin (myös nykyiselle eroosiotasolle. Ne erottuvat nyt säteilevinä alueina säteilykartoilla; ks. liitekartta 3). Tämä osaltaan jäähdytti arkeeista maankuorta ja muuttisitä entistä jäykemmäksi.

D 3 -heikkoussaumoissa liikuntoihin ja granitoidien nousuun liittyvät yleisesti vahvat metasomaattiset prosessit, jotka nykyisellä eroosiotasolla ilmenevät mm. arkeeisten lii- kuntasaumojen vahvana kvartsiutumisena, epidoottiutumisena ja kloriittiutumisena sekä niiden välittömässä läheisyydessä vahvana graniittiutumisena.

Neljäs deformaatiovaihe (D4 ) on toinen, D 3 :n ohella, lähes jokaisella kalliopaljastu- malla havaittava arkeeinen deformaatiovaihe. Sille ovat tyypillisiä pystyakseliset, luode-kaakko -tai pohjoisluode-eteläkaakkoisuuntaisten akselitason omaavat oikeakätiset, kink- tai asymmetriset poimut. F 4 -poimut deformoivat vanhempia poimuja ja liuskei- suuksia sekä muodostavat niidenkanssa elliptisiä tai haaroittuvia intereferenssikuvioita.

F 4 :n akselitasoliuskeisuus (S4 )esiintyy usein shear cleavage-,slip cleavage- tai fracture cleavage-tyyppisenä. Näistä viimeinen liuskeisuustyyppi on selväosoitus deformaation asteittaisesta muuttumisesta plastisesta hauraammaksi. Nurmeksen kallioperäkarttalehden alueella nuoremmat arkeeisetdeformaatiovaiheet ovat yleensä hauraita liikuntoja ja niihin liittyy granodioriitti-, graniitti- ja pegmatiitti- juonitusta.Niiden yhteisvaikutus vanhempiin rakenteisiin on ollut minimaalinen. Arkeeisten deformaatiovaiheidenjälkeen arkeeisen maailmankauden lopussa(n. 2500 miljoonaa vuotta sitten) maankuori jäykistyi (kratonisoitui) lisää, kunnes paleoproterotsooisen kauden alussa mahdollisesti vaippaperäisen underplating-tapahtuman seurauksena arkeeinen maankuori suli alaosastaan. Tästä tapahtumasta on osoituksena

35 Suomen geologinen kartta 1 : 100 000, Kallioperäkarttojen selitykset, lehti 4321 Erkki J. Luukkonen välittömästi tutkitun alueen pohjoispuolella Puukarin (4322) kallioperäkartta-alueen lounaisosassa sijaitseva Rasimäen porfyyrinen graniitti (Rämö &Luukkonen 2001). Ikämääritysten perusteella graniitin ikä on n. 2338 +– 14 miljoonaa vuotta (Hyvärinen 1989). Seuraava huomattava, ikämäärityksin varmistettupaleoproterotsooinen uudelleen aktivoituminen tapahtui n. 2200 –2100 miljoonaa vuotta sitten. Siitä ovat osoituksena luode-kaakkosuuntaiset, itä-länsisuuntaiset ja lähes pohjois-eteläsuuntaiset diabaasijuonet kallioperäkartta-alueenitäosassa. Muutamat tämän deformaatiovaiheen diabaaseista ovat hiertyneet,jaseosoittaa paleoproterosooisen reaktivaation voimakkuutta muutamis- sa D 4 -heikkoussaumoissa. Karttalehtialueen länsiosassa ruuduilla 01, 02, 03, 04, 05, 06 ja 07hiertyminen on selvästi voimakkaampaa ja erityisen voimakasta Hiirenjärven (4321 03C)jaRaesärkkien (4321 04C)välisellä noin viiden kilometrin levyisellä alueella. Mainitulla alueella proterotsooiset diabaasit ovat usein muuttuneet amﬁboliiteiksitai kiillegneisseiksi (kuva 9c) ja poimuttuneet jopa chevron-tyyppisille poimuille. Välittömästi diabaasien ja niitävastaavien emäksisten vulkaniittien kiteytymisen jälkeen alkoi nopea arkeeisen/proterotsooisen kallioperän kuluminen, josta kulkeutui valtavat määrät sedimenttiainesta meren pohjalle. Aineksista myöhemmin kehittyivät Pohjois-Karjalan ja Kainuun liuskejakson sedimentogeeniset kivet. Nurmeksen kallio- peräkartan länsiosassa tästä tapahtumasta ovat todisteena Hiirenjärven (4321 03C)ja Repojärven (4321 04A)välille sijoittuva kiilleliuske-mustaliuske-kvartsimaasälpälius- ke-konglomeraattimuodostuma. Sedimenttienkerrostuminen on tapahtunut n. 2000 – 1960miljoonaa vuotta sitten. Kolmas paleoproterotsooinen Itä-Suomen arkeeisen alueen paleoproterotsooinen reaktivaatio ajoittuu 1850ja 1800 miljoonan vuoden välille. Se näkyy ainoastaan nuo- rimman biotiitinjaserisiitin K-Ar-ikinä (Kallio et al. 1986, 1987). Tähän vaiheeseen ei ole todettu liittyvän enää diabaasijuonien intrudoitumista, mutta eräät hyvin säilyneet pegmatiittijuonet kallioperäkarttalehden vahvasti deformoituneessa länsiosassa saattavat liittyä tähän tapahtumaan. Lisäksi Nurmeksen kallioperäkartan länsiosan vahva graniittiutuminen-granodioriittiutuminen todennäköisesti on sidoksissa tähän nuorimpaan havaittuun proterotsooiseen uudelleen aktivoitumiseen. Sen levinneisyysalue näkyy aeromagneettisella matalentokartalla selvästi magneettisempana alueena (ks. liitekartta 2). Anomalia johtuu kalimetasomatoosista ja sen seurauksena kivissä olevan raudan muuttumisesta magnetiitiksi. Kallioperän nykyiselläeroosiotasolla paleoproterotsooinen päällemerkintä näkyy selvästi kivilajienmineraaliaggregaattien venymisenä. Venymien (arkeeinen +proterotsooinen) perusteella päällemerkinnän voimakkuus voidaan kallioperäkartta-alueella jakaa karkeasti kolmeen osa-alueeseen (vrt. liitekartta 4). Alueen koillisosa (ruutu 12 sekä ruudut 09ja11osittain) on heikommin uudelleen aktivoitunutta,jasiellä uudelleen aktivoituminen keskittyy suurelta osin luode-kaakkosuuntaisiinheikkoussaumoi- hin. Mainittuihinmuutossaumoihin tai niiden välittömään läheisyyteen liittyvät myös muutamilta kalliopaljastumilta tavatut kummingtoniitti- ja/tai antofylliitti-pitoiset kivet. Seuraava “välittävä” alue sijoittuu ruutujen 09ja11lounaisosaan sekä ruutujen 06, 08 ja 10koillisosaan, missä proterotsooinen uudelleen aktivoituminen näkyy nuorempana venymänä monin paikoin arkeeisen venymän rinnalla. Nurmeksen kallioperäkartta-alueen länsi- ja lounaisosaonjotäysin proterotsooisen (tai arkeeisen +proterotsooisen) venymän luonnehtimaakallioperäaluetta. Samalle alueelle sijoittuu myös vahvin proterotsooinen graniittiutuminen ja granodioriittiutuminen (vrt. liitekartta 2ja4). Nurmeksen 1 : 100 000-mittakaavaisen kallioperäkartta-alueen kallioperä syntyi ja ke-

36 Suomen geologinen kartta 1 : 100 000, Kallioperäkarttojen selitykset, lehti 4321 Nurmeksen kartta-alueen kallioperä – Nurmes map-sheet area rocks hittyi pitkän, pääosin 3000 –1800 miljoonaa vuotta välille sijoittuvan ajanjakson aikana. Sen jälkeen kallioperäonollut varsin stabiilissatilassa, välillä jääkausien nopeuttamana kulunut hiljalleen nykyiseen kulutustasoon. Vaikka Nurmeksen kallioperäkartta-alueen kallioperä edustaa syvälle kulunutta ja tasoittunutta leikkausta arkeeisestakallioperästä, niin alueen nykyisen vaihtelevan topograﬁan syyt juontavat vanhoista kallioperän tapah- tumista. Liikunnoissa ehjempinä säilyneet kallioperälohkot (tai kallioperäalueet) ovat vuosimiljoonien aikana kulutusta kestävämpinäjääneet koholle ja näkyvät nykyisessä maisemakuvassa mäkinä. Ehjiä kallioperäalueita kiertävät ruhjevyöhykkeet -siirrokset ovat olleet pitkän ajan kulutukselle altiimpia ja näkyvät nykyisessä topograﬁassa viime jääkautta nuorempien maalajien, jokien tai järvien täyttäminä painanteina.

RAKENNUSKIVI- JAMALMIAIHEITA

Nurmeksen karttalehden länsiosan kallioperäongeologisissa prosesseissa liian muok- kautunutta, jotta se kelpaisi hyvienrakennuskivien raaka-aineeksi .Sitä vastoin Valtimon Karhunpäässä karttalehtialueen itäosan hyvin säilyneistäkallioperän lohkoista migmatiitteja on koemielessälouhittu rakennuskivien raaka-aineeksi. Nurmeksen Lehtovaaran (4321 11D) arkeeista raitaistamigmatiittia on hyödynnet- ty harjuainesta korvaavan kiviaineksen (= kalliomurskeen) raaka-aineeksi. Nyttemmin louhinta alueella on loppunutja louhosta ollaan maisemoimassa. Toistaiseksi Nurmeksen kallioperäkarttalehden alueelta on löytynyt niukasti metalli- sia sulﬁdi- tai oksidimineralisaatioita.1960-luvulla Outokumpu Oy malminetsintä tutki NurmeksenKynsiniemen graniittia molybdeenin takia mutta laihoin tuloksin. Molybdee- nia tavattiinvain satunnaisesti muutamalta paljastumalta (V-J Penttilä 2002, suullinen tiedonanto). Geologian tutkimuskeskus haki Sotinpuron alueella (4321 04) mustaliuskeista mahdollisia kupari-nikkeli-sinkkimineralisaatioita sekä selvitti Nurmeksen keskustan itä- puolella Bomban talon lähettyvillä kallioiden radioaktiivisuutta. Niissäkinmalmiviitteet jäivät vaatimattomiksi, ja tutkimuksetpäätettiin lopettaa.

GEOLOGISIATUTUSTUMISKOHTEITA

Lehtovaara (432111D, x= 7050.740,y=4458.980). Suljettu murskekivilouhos,raitainen ja poimuttunutarkeeinen tonaliitti-trondhjemiitti, jota nuoremmat arkeeiset granitoidit ja paleoproterotsooiset diabaasit leikkaavat. Nurmeksen kaupunki (4321 10D, x= 7050.040,y=4459.120). Paikoin heikosti ruosteinen, migmatiittiutunut Nurmes-tyypin kiillegneissi. Holinmäki (4321 05A,x=7050.800,y=4433.110). Kataklastinen, ruhjeinen tonaliitti/ granodioriitti.Tienleikkauksissa näkyy myös kapeita kiillerikkaita myloniittisaumoja. Suurisuo (4321 02C,x=7052.610,y=4429.300). Hiertynyt, kerroksellinen proterotsooinen (kalevainen) kiilleliuske.

37 Suomen geologinen kartta 1 : 100 000, Kallioperäkarttojen selitykset, lehti 4321 Erkki J. Luukkonen

Summary:

PRE-QUATERNARY ROCKS OF THE NURMES MAPSHEET -AREA

Introduction

The Nurmes 1: 100 000 mapsheet (4321) covers the rural municipalities of Valtimo and Rautavaara, as well as the city of Nurmes,and extends across the boundary between the provinces of Northern Karelia and Northern Savo. The area was last mapped almost a century ago, during the 1:400 0 00 scale reconnaissance mapping p rogram; Sheet D4 Nurmes was published in 1924, while explanatory notes (Wilkman, 1921) appeared severalyears earlier. Because the area was perceived to have limited exploration potential, there was little incentive for more detailed study until 1989, when systematic 1:100 000 scale mapping of the geology of the Nurmes mapsheet began. Fieldwork was carried out at intervals during the years 1989-2001(see Table 1and Figure 1for details of howmapping respon- sibilitieswere delegated) and theaccompanying map was published in the Geological Survey of Finland 1:100 000 series (Luukkonen 2004). Rock typesoccurringinthe mapsheet areaare describedbelow from oldest to young- est, and names correspond to those on the published map (Luukkonen 2004). Classiﬁca- tion and nomenclature for rocks of plutonic and volcanic origin are based on Irvine and Baragar (1971),Jensen (1976), Le Maitre (1976) and O’Connor (1965).Terminology for migmatites and fault rocks follow usage recommendations by Mehnert (1971) and Higgins (1971) respectively.Note that although all rocks in the study area have been metamorphosed, the preﬁx ‘meta-‘ is omitted wherever protoliths are recognizable.

Late Archean rocks

Banded amphibolite

On the basis of general deformationstate and resemblance to isotopically dated rock types occurring further to the north, in the Kuhmo and Suomussalmi region, folded, banded and strongly recrystallized and altered amphibolitesare considered to be the oldest rocks presentinthe Nurmes district. These occur commonly as isolated enclaves within migmatitic tonalites, trondhjemitesand granodiorites, but can also form larger bodies, that may represent the disrupted and partially assimilated remnants of more extensive greenstonebelts.

The compositional banding (= composite S 1-2)inthe amphibolitesisdefined by varia- tions in the proportions of amphibole, chlorite ( ± biotite), plagioclase (albite-oligoclase), epidote andquartz(Figure 2) andistypically deformed into tight to isoclinal F2 folds.As aconsequence, no primary magmatic features have been identified in the amphibolites but the original assemblage is inferred to have consisted of pillow lavas, gabbroic sills, with uralitic porphyritic textures, and mafic volcaniclastic deposits (Figure 2, Appendix Map 1). Sporadic intercalations of biotite-richgneisses indicate potassic alteration or alter- natively,deposition of sediments of more felsic and pelitic character within the volca-

38 Suomen geologinen kartta 1 : 100 000, Kallioperäkarttojen selitykset, lehti 4321 Nurmeksen kartta-alueen kallioperä – Nurmes map-sheet area rocks nogenic sequence. However,due to the scarcity of outcrop, it is not possible to map these as discrete units, nor to determine their relationship to the so-called Nurmes-type paragneisses.

Banded, folded migmatitic tonalite-trondhjemite

Nearly60%ofexposed granitoids in the Nurmes mapsheet area occur as banded and folded migmatitic tonalitesand trondhjemites(Figures3a, b; Appendix Map 1). By analogy with previous studies of similar rock types in the Kuhmo and Suomussalmi areas (Luukkonen 1985, 1992), the ubiquitous banding structure is aconsequence of metamorphic differentiation and isoclinal and intrafolial folding during late Archean D1 and D2 deformation events. These events occurred at somewhat higher P-T conditions than currently preserved mineral assemblages in paleosomes would indicate (cf. Luuk- konen 1985, 1992, 2002). Banded and altered amphiboliticenclaves within the migmatitic tonalites and trondhjemites are of tholeiiticcomposition and may represent relict material from which the granitoids were derived. Detailed petrogenetic studies and modelling of melting processes have been carried out on similar amphibolites and granitoids from Kivivaara, in the Kuhmo region(Martinetal., 1983, 1985; Martin 1987a,b)and favour partial melting of tholeiite under granulite-eclogitefacies conditions such that garnet, clinopyroxene and hornblendewere preferentially retained in the source region. Such conditions may have bee attained in the lower crust during crustal thickening associated with D2, which has been dated to around 2.85-2.83 Ga. Further granitic neosomes intruded the migmatitic tonalites and trondhjemites during the late Archean and possibly also during the early Proterozoic.The oldest of these neosomes is leucotonalitic, associated with F 2 ,followed by D 4 aplogranitic veins, while the youngestcomprise granodiorite and pegmatite (cf. Luukkonen, 1985). Intense Proterozoic tectonic reworking, accompaniedbypotassic metasomatism in thewestern part of the map sheet area has resulted in ashift from tonalitic-trondhjemitic towardsgranodioritic and graniticcompositions, in whichcase they can be difﬁcult to distinguishfrom Archean granodioritic intrusions. This phenomenon is also clearly discernible from the generally higher magneticintensity in this part of the mapsheet (see Appendix map 2).

Serpentinite

Serpentinite (Figure 4, Appendix1)isfound as narrow,discontinuous, folded and boudi- naged layers within banded amphibolitesatLiuhanniemi on the southernshores of the lake Haapajärvi (4321 08B); on the basis of magnetic data, afurther occurrence can be inferred about akilometre to the SE. Both occurrences representremnants of amore extensive ultramafic unit, probably originally erupted as sporadic, komatiitic flows within abasaltic sequence. In places the serpentinites have been pervasively altered to talc- carbonate assemblages and soapstone, although mineralogy and chemical data from unaltered rocks are consistent with their origin as komatiiticolivine orthocumulates formed in alaminar flow regime (cf. Hill et al., 1987; Hill, 1997; Huppert and Sparks, 1985). Similar komatiite-derived serpentinites occur in the region immediately outside the Nurmes mapsheet area, associated with the extensive soapstones in the Nunnanlahti

39 Suomen geologinen kartta 1 : 100 000, Kallioperäkarttojen selitykset, lehti 4321 Erkki J. Luukkonen greenstone belt, and at Tainiovaara near Lieksa. Numeroussmaller occurrences of serpentinite have also beenfound in the bandedamphibolites between Nurmes and Kuhmo; these may representdisrupted conduits as well as sheet ﬂows.

Gabbro-diorite

Information from outcrops, glacial boulders and geophysical interpretation indicate the presence of small intrusions of gabbro-diorite in the central part of the mapsheet, largely beneath the lake Ylä-Valtimojärvi (4321 09D), and the southern part of the lake Haapa- järvi (4321 09A)and in the area between Pohjajärvi and Honkakangas (4321 08A,B). However,because of the poor exposure, it has not been possible to establish the relative proportions of maﬁc to intermediate compositions.

Mica gneisses and phlebitic migmatites of Nurmes-type

The predominant Archean rock type in the eastern and central parts of the mapsheet consists of variably migmatized, metamorphically banded and folded mica schists and gneisses (Figure 5a,b; Appendix Map 1). Biotite, plagioclase and quartz are the major mineral phases, while abundant accessory pyrite and pyrrhotite impart atypically rusty appearance to weathered outcrop surfaces. Graphite is also relativelyabundant and ad- ditional accessory minerals include muscovite, chlorite, garnet, epidote, zircon, cum- mingtonite and anthophyllite. The latter minerals tend to occur as small radiating clusters of porphyroblasts 1-10mm in diameter. Although some kind of lithologicalbanding is common in these gneisses,noconvinc- ing depositional structures or grading has yet been recognized anywhereinthe mapsheet area. Narrow bands and pods of amphibolite are sometimes present. Leucocratic neosomes in migmatitic variants could be locally derived, or exotic. In some places, granitic and pegmatitic veins are weakly radioactive, due to abundant uranium (Äikäs 1989). Previous geochemical investigations of these gneisses led to theirdesignation as Nurmes-type mica paragneisses(Kontinen, 1991). They are characterized by distinc- tive, relatively high abundances of Cr, Ni and Vwith high SiO2 ,suggesting provenance from amixed maﬁc and felsic source, as is typical of Archean sediments worldwide (cf. Taylor and MacLennan, 1985). The Nurmes gneisses also show chemicalafﬁnities with less metamorphosed graywackes in the Ontojärviarea in the Kuhmo greenstone belt and with mica schistsinthe Tipasjärvi greenstone belt (cf. Taipale, 1985) and Hattu schist belt (O’Brien et al., 1993). Structural relationships imply that the protoliths to the gneisses were deposited after the earliest deformation events, apparently between the regional D 3and D4 events, after which they were metamorphosed and locally migmatized. In outcrop, the gneisses sometimes resemble microtonalitic dykes found further north in the Moisiovaara (Sheet 4421, Luukkonen,1986), Ala-Vieki (Sheet 4423+4441, Luukkonen, 1987) and Lentiira (4413+4432; Luukkonen, 1992) mapsheets. Because of the generally poor exposure in the Nurmes region, it is therefore possible that some of the gneisses may also be of this origin.

40 Suomen geologinen kartta 1 : 100 000, Kallioperäkarttojen selitykset, lehti 4321 Nurmeksen kartta-alueen kallioperä – Nurmes map-sheet area rocks

Tonalite and granodiorite

Foliated, in places folded, and commonly porphyritic,porphyroblastic and porphyro- clastic tonalite and granodiorite (Figure 6, Appendix map 1) comprise discrete intrusive bodies, of variable size, throughout the mapsheet area. The largest occurrences are at Holinmäki (4321 05A), Pirttivaara (4321 08C), Konttivaara (4321 09B)and Viitajärvi (4321 12C). Granodiorite often shows gradual transitionstowards either granitic or tonalitic compositions within asingle intrusion. Contactswitholder tonalitic-trondjemitic migmatites can be sharp and discordant, in which case the generally lower strain state of the granodioritic intrusions and truncation of older fabrics allows relative timing relationships to be established. Discrete enclaves of banded amphiboliteand tonalitic- trondhjemitic migmatite are also common, particularly near the marginsofgranodioritic bodies. However,insome cases, the transition is gradual, through azone of schollen and nebulitic migmatites. These intrusions can generally be correlated northwards with the Halmejärvi-type tonalitic gneisses on the adjacent Puukari (4322) mapsheet, and stillfurther north, with the Koivulehti-, Tuomaanjärvi- and Härmäjoki granodioritic and quartz dioritic intrusions on the Hiisijärvi (4412) mapsheet and the Konivaara-type granodiorites and tonalites on the Moisiovaara (4423) mapsheet (Hyppönen, 1983; Hyvärinen, 1989; Luukkonen, 1988). Isotopic ages obtained from these latter intrusions suggest, by inference, that the granodioritic intrusions of the N urmes region were intruded at about 2.70Ga.

Granite

Adistinct medium grained and cataclastic granitic phase, which contains sporadic pegmatiticpatches and weathers to apale pink colour (Figure 7, Appendix Map 1) is present at Ruohovaara, near the town of Nurmes (4321 10C). Other smaller granitic intrusions occur at Ylisenvaara (4321 07C)and in the western part of the mapsheet area (4321 01D, 4321 04B). Contact relationships with surrounding rock types are not seen, but it is inferred from the degree of deformation, as well as the presenceofsmall granitic bodies within the granodioritic intrusions described above (most of which are too small to depict on the map), that the two rock types are closely related.

Palaeoproterozoic rocks

Pegmatitic granite

Weakly deformed pegmatitic veins, varying in thicknesses from several meters up to about 70m, are particularly characteristic of the western part of the mapsheet area. They are typically coarse-grained and either grey or pink on weathered outcrop surfaces and demonstrably intrude all previously described Archean rock types. Some dykes may in fact be Archaean, but is it in practice impossible to discriminate between Proterozoic and Archaean pegmatites on the basis of appearance alone. The larger dykes have been indicated on the map, and because of the presence of magnetite, some pegmatites gen- erate distinct linear magnetic anomalies which superﬁcially resemble those associated with Proterozoic maﬁc dykes.

41 Suomen geologinen kartta 1 : 100 000, Kallioperäkarttojen selitykset, lehti 4321 Erkki J. Luukkonen

Diabase

Metamorphoseddoleritic and basaltic (diabase) dykes in the Nurmes area are generally oriented NW-SE, although in some places more meridional trends have been noted. Dyke thicknesses vary from 0.1-50m(Figure 9a,b,c; Appendix Map 1). However,one exceptional dyke, nearly 100 mthick, can be traced discontinuously from Kynsiniemi (4321 10C)asfar as the village of Savikylä (4321 07B). Most of the dykes marked on the map have been substantiated by outcrop observations, although some have been delineatedonthe basis of magnetic signatures. Some dykes contain more felsic, coarse- grained patches (Figure 9b). Within abroad zone nearly five kilometreswide, between Hiirenjärvi(4321 03D) and Kuivalampi(4321 07A), mafic dykes are stronglyfoliated, and in placesfolded into tight chevron patterns, and have recrystallized to amphibole- or biotite gneisses (Figure 9c). Within this zone of intense Proterozoic strain, it is extremely difficult to distinguish between Archean amphiboliticand Nurmes-type gneisses and highly strained Proterozoic mafic dykes.

Mica schist,black schist,quartz-feldspar schist (sericiticorarkositic quartzite) and conglomerate

Micaschists, black schists, quartz-feldspar schists and conglomeratic breccias are found withinanarrow,highly deformed zone in the western part of the mapsheet area, between Hiirenjärvi(4321 03C)and Syvälampi (4321 04A). Because of generally poor exposure, thedimensionsofthe zone have beendeﬁned on the basis of drilling records,and acom- bination of magnetic and EM conductivity survey data. The black schists in particular are highly magnetic and conductive (Figure 10a, Appendix 1). Atits widest this zone is about 1300 macross, narrowingnorthwards to about 250m. On the basis of lithological similarities, these rocks are correlated with the so-called Lower Kalevian Paleoprotero- zoic rock assemblages,which are widespread in eastern Finland, both north and south of the Nurmes mapsheet. Interpretation of magnetic data suggest that these rocks deﬁne adiscrete zone representing asoutherly extension of the Kainuu schist belt.

Sandstone and siltstone boulders

During mapping of surficial deposits of the Nurmes region, aboulder of siltstone was discovered at Rämeelä (4321 08D, x=7058.200;y=4449.380). Because it is unlikely that such arock type could survive glacial transport from the only known outcrops of siltstone in Finland, at Muhos, several hundred kilometres NW of Nurmes, it is possible that an unidentified occurrence of unmetamorphosed siltstone is present, somewhere beneath the northern part of Lake Pielinen. Further observations of boulders of siltstone and sandstone have also been made towards the southeastern end of Lake Pielinen, near Kälvä, as wellasnear the outflow of Lake Höytiäinen, at Puntarikoski (A.Kejonen, pers. comm. 2002).

42 Suomen geologinen kartta 1 : 100 000, Kallioperäkarttojen selitykset, lehti 4321 Nurmeksen kartta-alueen kallioperä – Nurmes map-sheet area rocks

Structural and metamorphic evolution

Because bedrock exposures in the mapsheet area are relativelyabundant, it is possible to combine outcrop observations with interpretations of airborne geophysical data to develop ageological framework for the region. The oldest, and generally weakly deﬁned foliation, relating to the earliest Archaean deformation (D1 ), is only recorded in the banded amphibolites and migmatitic tonalite- trondhjemites.Asistypical in Archaean terrain in eastern Finland (Luukkonen 1988,

1992), S 1 tends to be subparallel to S 2 ,except in F 2 fold hinges, thus forming acomposite

S 1 -S2 fabric (Figures 2, 3). The most prominent Archaean structural patterning in the Nurmes district relates to the formation of metamorphic and stromatic migmatitic banding in the amphibolites and tonalite-trondhjemites, which is typically deformed into tight to isoclinal, commonly rootless,F2 folds. This represents aprogressive development through D 1 -D2 ,under prograde conditions culminating between 2850–2830Ma in the upper amphibolite to granulite facies (cf. Luukkone n1985). Fold hinges generally plunge gently,while associated S 2 axial planes, which are deﬁned by alignment of plagioclase, biotite and amphibole, vary from gently to steeply dipping. Isotopic (Sm-Nd and Rb-Sr) REE geochemical studies in the Kuhmo district (Martin et al., 1983b), indicate that the migmatites were probably derived from maﬁc precursors with relatively short crustal residence history,possibly about 150Ma prior to migmatite formation. The Nurmes district evidently records arelatively deep crustal section, so that correlatives of the 2780-2 760Ma supracrustal Archaean greenstone beltselsewherein eastern Finland are only found as small komatiitic serpentinite bodies and possibly also amongst the banded amphibolites.

The third Archaean deformation event (D3 )recorded in the migmatites was characterized by the formation of chevron and tight asymmetric similar-type folds, which commonly have acombined dextral, and reversesense geometry.Fold plunges and axial planes tend to be rather steep and interference between D 2 and D 3 structuresis predominantly responsible for the dominant elliptical patterns discernible, from outcrop through to regional map scale (cf. Luukkonen 1988, 1992; Jégouzo and Blais 1995). In the western part of the mapsheet area however,reorientation and transposition during Proterozoic deformation has been signiﬁcant.

While the D 3 event in the deep crust was recorded by deformation of the older migmatites and emplacement of plutonic rocks ranging in compositionfromdiorite through tonalite and granodiorites to granite, it is probable that coeval erosion generated large volumes of turbiditic sediments, now represented by the so-called Nurmes paragneisses. This scenario is in accordance with the relatively young age of 2700 Ma for the paragneisses (Asko Käpyaho, pers. comm., 2004), which overlaps with isotopic data from the granitoids, intruded over an extended period between 2730-2 690 Ma. These processes represent extensive crustalreworking,including preferential trans- fer and enrichment of radiogenic elements such as K, Th and Uingranitoids exposed at the present erosion level. Distribution of such enriched granitoids is evident in the airborne radiometric data (Appendix map 3). This crustal differentiation would have in turn controlled late orogenic cooling history and the progressive restriction of strain to speciﬁc deformation zones characterized by retrograde hydrothermal processes and quartz-chlorite-epidote assemblages.

Effects attributedtothe fourth Archaean deformation phase (D4 )are, like those of

43 Suomen geologinen kartta 1 : 100 000, Kallioperäkarttojen selitykset, lehti 4321 Erkki J. Luukkonen

D 3 ,evident in most outcrops, typically as steep dextralasymmetric folds andkink bands with uprightNW-SE or NNW-SSE-trendingaxial planes and commonly generating dome and basin interference structures with earlier fold generations.Foliations and fractures are both present, indicating atransition from ductile to brittle behaviour Although there are no further Archaean events recorded in the mapsheet area, there is evidence for lithospheric reheating immediately north of Nurmes,inthe Puukari map- sheet,where the porphyritic Rasimäki Granite (Rämö and Luukkonen, 2001) records a U-Pb zircon age of 2338 ± 14 Ma (Hyvärinen, 1989). The next event to affect the Nurmes area wasthe emplacement of various mafic dyke swarms that have been dated at 2200 and 2100 Ma. In the eastern part of the mapsheet area, dykes typically trend NW-SE, E-W and N-S and only locally show the effects of superimposed Proterozoic deformation. In contrast the entire western part of the map- sheet area records more penetrative deformationofthe mafic dykes, particularlywithin a5kmwide zone between Hiirenjärvi(4321 03C)and Raesärkät (4321 04C). In this area, the dykes have been recrystallized to amphibolitesand mica gneisses, sometimes displaying chevron folding (Figure 9c). The dyke swarms marked the onset of arifting and subsidence event, with widespread deposition of turbiditic sediments throughout eastern Finland between 2100 –1900 Ma. Remnants of these basins are also present in the Nurmes mapsheet area, within a narrow zone of mica schists, blackschists, quartz-feldspar schistsand conglomerates between Hiirenjärvi (4321 03C)and Repojärvi (4321 04A). The third and final significant Proterozoic event to affect the region was syn- to late orogenic thermal and tectonic reworking following the Svecofennian Orogeny,culminating between 1850-1 800 Ma. This is evident from the resetting of biotite and muscovite K-Arisotopicages (Kallio et al.,1986,, 1987). While no mafic magmatism is known to be associated with this thermal reworking, some pegmatite dykes in the more intensely deformed western part of the mapsheet area are probably manifestations of this event. Afurther magnetic expression of this process may be evident in the regional airborne data, where more intense anomaliesare due to the formation of magnetite(Appendix map 2), and radiometric data also show an enrichment in potassium. The effect of Proterozoic deformation in the area is most readily discernible in the tendency for mineral aggregates to become elongate and more linear.This enable three distinct domains to be indentified (cf. Appendix map 6). In the northeastern domain (4321 09, 11 and 12),Proterozoicdeformationand reactivation is weakest and is mainly restricted to NW-SE trending zones of weakness; anthophyllite and/orcummingtoniteis sometimes present. The second domainoccupies the SW parts of 4321 09and 4321 11, and the norheaster parts of 4321 06, 08and 09, where aProterozoic shape elongation lineation is commonly discernable, modifying Archean structural elements. The third domain, comprising the western part of the mapsheet area, is dominated by asingle penetrative composite linear fabric, of both Proterozoic and Archaean origin (cf. Ap- pendix maps 2and 4). In summary,the bedrock of the Nurmes mapsheet area records two major orogenic events, between 3000-1 800 Ma, after which the region has remained tectonically sta- ble. Although the terrain is of generally low relief, and has been somewhat modified by glacial activity,the persistence of most topographic features can still be attributed to differential erosion of different rock types.

44 Suomen geologinen kartta 1 : 100 000, Kallioperäkarttojen selitykset, lehti 4321 Nurmeksen kartta-alueen kallioperä – Nurmes map-sheet area rocks

Mineral resource indications

The intense tectonic reworkinginthe western part of the mapsheet are reduces the potential for ﬁnding material suitable for extraction of dimension stone. However,inthe eastern part of the area, at Karhunpää, migmatites with amore favourable joint spacing for quarrying have been investigated. Crushed rock aggregate has been sourced in the past from migmatites at Lehtovaara (4321 11D), but this site is now undergoing reha- bilitation. Thereare only afew limited indicationsofsulﬁde or oxide mineralization in the area. During the 1960’s Outokumpu Oy assessed sporadicoccurrences of molybdenite in granite at Kynsiniemi (V.J.Penttilä, pers. comm., 2002). More recently,GTK investigated black schists for their Cu-Ni-Zn potential at Sotinpuro(4321 04) and granites east of Nurmes for indications of radioactivity but in both cases,results wereconsidered disappointing and no further studies were made.

45 Suomen geologinen kartta 1 : 100 000, Kallioperäkarttojen selitykset, lehti 4321 Erkki J. Luukkonen

KIRJALLISUUS –REFERENCES

Arth, J. G. &Hanson, G. N. 1972. Quartz diorites derived by partial melting of eclogite or amphibolite at mantle depths. Contribution Miner.Petrol. 37, 161 –174. Arth, J. G. &Hanson, G. N. 1975. Geochemistry and origin of the early Precambrian crust of northeastern Minnesota. Geochim. Cosmochim. Acta, 39, 325 –362. Arth, J. G., Barker,F., Peterman, Z, E. &Frideman, I. 1978. Geochemistry of the gabbro-diorite-tonalite- trondhjemite suite of south-west Finland and its implications for the origin of tonalitic and tronhjemitic magmas. J. Petrology 19, 289 –316. Barker,F.&Arth, J. G. 1976. Generation of trondhjemitic-tonalitic liquids and Archaean bimodaltrond- hjemite-basaltsuites. Geology 4, 596 –600. Brown, G. C.1981. Space and time in granite plutonism. Phil. Trans. R. Soc. Lond. A301, 321 –336. Danchin,R.V.1967. Chromium and nickel in the Fig Tree shale from South Africa. Science 158, 261 –262. Higgins, M. W. 1971. Cataclastic rocks. U.S. Geol. Surv.Spec. Paper 687. 97 s. Horneman, R., Hyvärinen, T. &Niskanen,P.1988. The granitoids surrounding and intruding the Kuhmo greenstone belt,eastern Finland. In: E. Marttila (ed.) Archaean geology of the Fennoscandian Shield, Geol. Surv.Finland, Spec. Paper 4. Sivut 97 –121. Hill, R. E. T.,Gole, M. J. &Barnes, S. J. 1987. Physical volcanology of komatiites –afield guide to the komatiites between Kalgoorlie and Wiluna, Eastern Goldfields Province, Yilgarn Block, Western Australia. Geol. Soc. Aust. (W.A.Division), Exc. Guide Book 1. 74 s. Hill, R. 1997. Komatiite volcanology and associated nickel sulphide deposits. Julkaisussa: Papunen, H. (toim.) MineralDeposits: Research and Exploration Where do They Meet ?Balkema, Rotterdam: 3–6. Huppert, H. E&Sparks, R. S. J. 1985. Komatiites I: Eruption and Flow.J.Petrol. 26, 694 –725. Hyppönen, V. 1983. Kallioperäkarttojen selitykset, 4411Ontojoki, 4412 Hiisijärvi ja 4413 Kuhmo. English summary: Pre-Quaternary rocks of the Ontojoki, Hiisijärvi and Kuhmo map sheet areas. Geological map of Finland 1:100 000.Espoo: Geological Survey of Finland. 60s. Hyvärinen, T. 1989. Granitoids in the Puukari Map sheet. In: G. Gaál (ed.) Archean granitoids and associated Mo, Wand Aumineralization in eastern Finland, 29 –33. Geologian tutkimuskeskus, Otaniemi. Opas –Quide 25. Irvine,T.N.&Baragar.W.R.A.1971. Aguide to the chemical classification of the common volcanic rocks. Canadian JournalofEarth Sciences. Vol. 8, 317 –324. Jégouzo, P. &Blais, S. 1995. Structural evidence for collision tectonics in the Archean of eastern Finland. Geodinamica Acta (Paris) 1995, 8, 1–12. Jensen, L. S. 1976.Anew cation plot for classifying subalkalic volcanic rocks. Ontario Division of Mines, Miscellaneous Paper No. 66. Kallio, P.,Kontinen, A., Lukkarinen, H., Luukkonen, E. &Paavola, J. 1986. Biotiitin K-Ar-ikiä Itä-Suo- men granitoidialueelta. English summary: K-Arage determinations on biotite from Archaean granitoids, eastern Finland. Geologi 38, 83 –85. Kallio, P.,Kontinen, A., Lukkarinen, H., Luukkonen, E. &Paavola, J. 1987. Sarvivälkkeen K-Ar-ikiä Itä-Suomen arkeeiselta granitoidialueelta. English summary: K-Ardeterminations on hornblende from Archaean granitoids, eastern Finland. Geologi 39, 63 –65. Kontinen; A., 1991. Evidence for asignificant paragneiss component within the late Archean Nurmes gneiss complex, eastern Finland. Geological Survey of Finland Special Paper,12, 17 –19. Laskowski, N. &Kröner,A.1985. Geochemicalcharacteristics of Archean and late Proterozoic to Paleozoic fine-grained sediments from southern Africa and significance for the evolution of the continental crust. Geol. Rund. 74, 1–9. Le Maitre, R. W. 1976. Some problems of the projection of chemical data into mineralogical classifications. Contrib. Miner.Petrol. 56, 181 –189. Luukkonen, E. J. 1985. Structural and U-Pb isotopic study of late Archaean migmatiticgneisses of the Presvecokarelides, Lylyvaara, eastern Finland. Transactions of the RoyalSociety of Edinburgh: Earth Sciences, 76, 401–410. Luukkonen, E. J. 1988. Moisiovaaran ja Ala-Vuokin kartta-alueen kallioperä. English summary: Pre-Quar- ternary rocks of the Moisiovaaraand Ala-Vuokki map-sheet areas. Geological map 1:100 000.Espoo: Geological Survey of Finland. 90s. Luukkonen, E. J. 1992. Late Archaeanand early Proterozoic structural evolution in the Kuhmo -Suomus- salmi terrain, eastern Finland. Turun yliopiston julkaisuja –AnnalesUniversitatis Turkuensis. Sarja -Ser. AII. Biologica -Geographica -Geologica. 1–37. Luukkonen, E. J. 1993. Kallioperäkartta –Pre-Quaternary rocks. Lehti –sheet 4414 +4432, Lentiira. Suomen

46 Suomen geologinen kartta 1 : 100 000, Kallioperäkarttojen selitykset, lehti 4321 Nurmeksen kartta-alueen kallioperä – Nurmes map-sheet area rocks

geologinen kartta –Geological map of Finland 1:100 000. Luukkonen, E. J. 2002. Lentiiran kartta-alueen kallioperä. Summary: Pre-Quaternary rocks of the Lentiira map-sheet area. Kallioperäkarttojen selitykset –Explanation to the maps of Pre-Quaternary rocks. Lehdet –sheets 4414 and 4432. Suomen geologinen kartta –Geological map of Finland 1:100 000.Geologian tutkimuskeskus –Geological Survey of Finland. 51 s. Martin, H. 1985. Nature, origine et évolution dún segment de croûte continentale archéenne: contraintes chimiques et isotopiques.Exemple de la Finlande orientale. Mém. Doc. Centre Arm. et. Struct. Socles 1, 392 s. Martin, H. 1987a. Evolution in composition of graniticrocks controlled by time-dependent changes in petrogenetic processes: examples from the Archaean of Eastern Finland. Precambrian Res. 35, 257 –276. Martin, H. 1987b. Petrogenesis of Archaean trondhjemites, tonalites and granodiorites from eastern Finland: major and trace element geochemistry.J.Petrol. 28, 921 –958. Martin, H., Chauvel, C.&Jahn, B.M.1983. Major and trace element geochemistry and crustal evolution of Archaean granodioritic rocks from eastern Finland. Precambrian Res., 21, 159 –180. Martin, H., Chauvel, C.,Jahn, B.M.&Vidal Ph. 1983b. Rb-Sr and Sm-Nd ages and isotopicgeochemistry of Archean granodioritic gneisses from Eastern Finland. Precambrian Res., 20,79–91. Martin, H., Auvray,B., Blais, S., Capdevila, R., Hameurt, J., Jahn, B.M., Piquet, D., Querré, G. & Vidal, Ph. 1984. Origin and geodynamic evolution of the Archaeancrust of eastern Finland. Bull. Geol. Soc. Finland 56, Part 1–2,135 –160. Mehnert, K. R. 1971. Migmatites and the origin of granitic rocks. Elsevier,Amsterdam, 405s. Moorbath, S. 1975. Evolution of Precambrian crust from strontium isotopic evidence. Nature 254, 395 –398. Naqvi, S. M. &Hussain, S. M. 1972. Petrochemistry of early Precambrian metasedimentsfrom the central part of the Chitaldrug Schist Belt, Mysore, India. Chemical Geology 10,109–135. Nockolds, S. R. &Allen, R. 1953. The geochemistry of some igneousrock series. Geochim. Cosmochim. Acta 4, 105–142. O´Brien, H. E., Huhma, H. &Sorjonen-Ward, P. 1993. Petrogenesis of the late Archean Hattu schist belt, Ilomantsi, eastern Finland: geochemistry and Sr,Ndisotopic composition. Geological Survey of Finland SpecialPaper,17. 147 –184. OĆonnor,J.T.1965. Aclassification for quartz-rich igneous rocks based on feldspar ratios. U.S. Geol. Surv. Prof. Paper.525 –B,B79 –B84. Rämö, O. T. &Luukkonen, E. J. 2001. 2.4 Ga A–type granites of the Kainuu region, eastern Finland: Characterization and tectonic significance. EUG XI. J. Conf. Abstracts, 6. Taipale, K., 1983. The geology and geochemistry of the Archaen Kuhmo greenstone-granite terrain, in the Tipasjärvi area, eastern Finland. Acta Universitatis Ouluensis, Series A151, Geologica, 98 s. Taylor,S.R.&McLennan, S. M., 1985. The continental crust: its composition and evolution. Geoscience Texts, Blackwell, Oxford. 312 s. Vanne, J. 1984. Tutkimustyöselostus Rautavaaran kunnassavaltausalueella Lintumäki 1-2, kaiv.rek.N:o 3237/1-2 suoritetuista malmitutkimuksista. 9s. Vuollo, J. 1994. Palaeoproterozoic basic igneous events in Eastern Fennoscandian Shield between 2.45 and 1.97 Ga studied by means of mafic dyke swarms and ophiolites in Finland. Acta Universitatis Ouluensis, Series A250.Oulun Yliopisto. 112s. Wilkman, W. W. 1921. Vuorilajikartan selitys. LehtiD4, Nurmes.Suomen geologinen yleiskartta, 1:400 000. 126 s. Wronkiewicz,D.J.&Condie, K. C.1987. Geochemistry of Archean shales from the Witwaterstrand Super- group, South Africa: Source-area weathering and proverance. Geochimica et Cosmochimica Acta. Vol.51, 2401–2416. Äikäs, O., 1989. Radioaktiivisuuttakalliossa Nurmeksen Bomballa. Tutkimusraportti M19/4321/89/1/60. 2s.

47 Suomen geologinen kartta 1 : 100 000, Kallioperäkarttojen selitykset, lehti 4321 Erkki J. Luukkonen

LIITTEET –APPENDICES

Taulukko 2. Raitaisten amfiboliittien kemiallisia koostumuksia. XRF-analyysit on tehty Geologian tutkimuskeskuksessa. Table 2. Chemical compositions of banded amphibolites. XRF -analyses determined in Geological Survey of Finland. 1. Amfiboliittinen paleosomi —Amphibolite palaeosome. Kivivaara, Nurmes. 4321 12A,x= 7069.400,y=4450.450.Anal. N97003021. 2. Amfiboliittinen paleosomi —Amphibolite palaeosome. Kivivaara, Nurmes. 4321 12B,x= 7068.540,y=4450.870.Anal. N97003033. 3. Amfiboliittinen paleosomi —Amphibolite palaeosome. Kelovaara, Nurmes. 4321 12B,x= 7068.080,y=4450.920.Anal. N97003038. 4. Amfiboliittinen paleosomi —Amphibolite palaeosome. Karkupuro, Valtimo. 4321 05D, x= 7059.930,y=4438.340.Anal. K9111289. 5. Amfiboliittinen paleosomi —Amphibolite palaeosome. Karkupuro, Valtimo. 4321 05D, x= 7059.930,y=4438.340.Anal. K9111290. 6. Raitainen amfiboliitti —Banded amphibolite. Väisäsvaara, Valtimo. 4321 05D, x= 7056.900, y= 4436.580.Anal. K9111331. 7. Raitainen amfiboliitti —Banded amphibolite. Rastaanmäki, Nurmes. 4321 05C,x=7053.900, y= 4439.000.Anal. K9111339. 8. Raitainen amfiboliitti —Banded amphibolite. Rastaanmäki, Nurmes. 4321 05C,x=7053.99, y= 4439.000.Anal. K9111341. 9. Biotiittiutunut raitainen amfiboliitti —Biotite bearing banded amphibolite. Rastaanmäki, Nurmes. 4321 05C,x=7053.900,y=4439.000.Anal. K9111342. 10.Kloriitti-antofylliittiliuske —Chlorite anthophyllite schist. Haapalampi, Nurmes. 4321 11A,x= 7054.040,y=4451.800.Anal. L00001002.

48 Suomen geologinen kartta 1 : 100 000, Kallioperäkarttojen selitykset, lehti 4321 Nurmeksen kartta-alueen kallioperä – Nurmes map-sheet area rocks

Taulukko 2jatkoa. Table 2continued.

% 12345678910 SiO2 49,4 48,6 49,6 63,86 48,52 53,99 57,0351,71 62,52 47,7 TiO2 0,936 0,826 0,755 0,715 0,995 0,767 0,877 0,59 0,716 2,17 Al2O3 13,3 12,9 14,4 15,62 13,93 13,39 17,93 14,15 15,87 16,1 Fe2O3t 13,8 12,7 12,1 5,95 12,17 10,96 8,7 10,81 7,32 13,1 MnO 0,269 0,2030,231 0,098 0,189 0,157 0,115 0,189 0,118 0,169 MgO 7,14 8,79 6,55 2,45 6,74 4,97 3,54 6,16 2,52 8,67 CaO 11 11,1 12,1 4,91 9,63 8,87 3,27 9,47 4,21 2,39 Na2O 2,14 2,33 2,61 4,1 3,074,1 3,72 3,32 3,73 4,08 K2O 0,5 0,55 0,7 1,85 0,76 0,48 3,44 0,92 2,44 0,61 P2O5 0,050,070,060,165 0,092 0,151 0,122 0,083 0,137 0,12 H20 0001,041,52 1,16 1,45 1,57 1,3 0

ppm C 000100 100 00300 100 0 S 140500 4405607301110826012023505200 Cl 140250170130269 243 139 213 244 80 V 318 274 283 110295 194 214 205143 354 Cr 261 521 253 63 247 88 200 168 12089 Cu 32 105383673202158 0129 234 Zn 193 114128 80122 98 110102109111 As 1010320011 Mo 0000002000 Pb 17 21 29 23 18 17 27 2023 15 Ni 105158 136 38 107124 1171205069 Rb 6107407296 97932 Sr 291 121 139 341 145 483 414 195 349 266 Y 19 18 19 25 23 14 19 18 24 20 Zr 59 52 48 135 61 131 11974169 147 Nb 43463673612 Sn 0000130201 Sb 0000000001 Ba 100 70126 6068493694 135 548 88 Ga 23 18 2027 2028 28 21 28 34 La 11 11 13 31 7372222276 Ce 3023 18 6019 66 58 3064 11 Th 1224013012 U 0001021222 Sc 43 38 47 00000031 Bi 0222011030

49 Suomen geologinen kartta 1 : 100 000, Kallioperäkarttojen selitykset, lehti 4321 Erkki J. Luukkonen

Taulukko 3. Raitaisten migmatiittisten tonaliittien ja trondhjemiittien, sekä graniittiutuneiden tonaliittien kemiallisia koostumuksia. XRF-analyysit on tehty Geologian tutkimuskeskuksessa. Table 2. Chemical compositions of banded tonalites and trondhjemites, as well as granitized tonalites. XRF -analyses determined in Geological Survey of Finland

11.Granodioriitti — Granodiorite. Petäjävaara, Valtimo. 4321 09C,x=7060.690,y=4447.190.Anal. L00000997. 12. Granodioriitti — Granodiorite. Kettulanmäki, Rautavaara.4321 02C,x=7052.550,y=4427.860.Anal. L01015658. 13. Granodioriitti — Granodiorite. Kettulanmäki, Rautavaara.4321 02C,x=7052.550,y=4427.860.Anal. L00001005. 14. Granodioriitti — Granodiorite. Palometsä, Nurmes. 4321 05C,x=7052.530,y=4435.800.Anal. L00001006. 15. Granodioriitti — Granodiorite. Rimpisuo, Valtimo. 4321 06A,x=7062.520,y=4435.030.Anal. L00001027. 16. Granodioriitti — Granodiorite. Hetteenpällyssuo, Valtimo. 4321 06C,x=7061.040,y=4436.860.Anal. L00001028. 17. Granodioriitti/graniitti — Granodiorite/granite. Pitkäniitty, Nurmes. 4321 10C,x=7042.820,y=4456.830. Anal. L00001031. 18. Granodioriitti — Granodiorite. Vuorimäki,Rautavaara. 4321 05A,x=7051.928, y= 4430.850.Anal. L01015657. 19. Granodioriitti—Granodiorite. Holinnotko, Rautavaara.4321 05A,x=7050.700,y=4433.120.Anal. L01015655. 20.Granodioriitti—Granodiorite. Holinnotko, Rautavaara.4321 05A,x=7050.700,y=4433.121. Anal. L01015656. 21. Tonaliitti — Tonalite. Pahavaara, Nurmes. 4321 04D, x= 7048.300,y=4435.400.Anal. L00001009. 22. Tonaliitti — Tonalite. Itävaara, Valtimo. 4321 09C,x=7063.270,y=4447.020.Anal. L00001014. 23. Tonaliitti — Tonalite. Louhivaara, Valtimo. 4321 09C,x=7061.240,y=4448.080.Anal. L00001015. 24. Tonaliitti — Tonalite. Lehmisärkkä, Nurmes. 4321 08A,x=7050.150,y=4440.800.Anal. L00001017. 25. Tonaliitti — Tonalite. Jokikylä, Nurmes. 4321 08C,x=7051.900,y=4448.400.Anal. L00001018. 26. Tonaliitti — Tonalite. Kuvajansärkkä, Nurmes. 4321 12A,x=7063.150,y=4452.880.Anal. L00001023. 27. Tonaliitti — Tonalite. Jolkonpuronkankaat, Rautavaara. 4321 04A,x=7042.380,y=4431.140.Anal. L00001024. 28. Tonaliitti — Tonalite. Etelävaara,Valtimo. 4321 09C,x=7062.140,y=4447.870.Anal. L00000996. 29. Tonaliitti — Tonalite. Liisanmäki, Nurmes. 4321 05C,x=7053.300,y=4435.000.Anal. L00001008. 30.Tonaliitti — Tonalite. Petäjävaara, Valtimo. 4321 09C,x=7060.720,y=4447.180.Anal. L00001016. 31. Tonaliitti — Tonalite. Haapalampi, Nurmes. 4321 11A,x=7054.040,y=4451.801. Anal. L00001023. 32. Tonaliitti — Tonalite. Mustavaara, Nurmes. 4321 07B,x=7049.560,y=4442.400.Anal. K9111286. 33. Tonaliitti — Tonalite. Karhupuro, Nurmes. 4321 05D, x= 7059.930,y=4438.340.Anal. K9111291. 34. Tonaliitti — Tonalite.Tiensuunlahti, Valtimo. 4321 09D, x= 7066.680,y=4446.870.Anal. K95319039. 35. Tonaliitti — Tonalite. Uusitalo, Valtimo. 4321 09B,x=7066.160,y=4443.920.Anal. K95319041. 36. Tonaliitti — Tonalite. Savivaara, Nurmes. 4321 07B,x=7049.200,y=4444.620.Anal. K9111340. 37. Tonaliitti — Tonalite. Silmälammet, Nurmes. 4321 04D, x= 7046.050,y=4436.300.Anal. L01018965. 38. Tonaliitti — Tonalite. Riihivaara, Nurmes. 4321 12D, x= 7066.330,y=4456.710.Anal. L01018966. 39. Migmatiittinen tonaliitti—Tonalite migmatite. Ylikylä, Nurmes. 4321 11D, x= 7058.450,y=4455.960. Anal. L01018967. 40.Migmatiittinen tonaliitti — Tonalite migmatite. Pöydänpää, Nurmes. 4321 10D, x= 7045.820,y=4456.450. Anal. L01018968. 41. Migmatiittinen tonaliitti—Tonalite migmatite. Lehtola, Nurmes. 4321 12B,x=7064.200,y=4451.680. Anal. L01018969. 42. Migmatiittinen tonaliitti—Tonalite migmatite. Lehtola, Nurmes. 4321 12B,x=7064.200,y=4451.680. Anal. L01018970. 43. Migmatiittinen tonaliitti—Tonalite migmatite. Lehtovaara, Nurmes. 4321 11C,x=7050.740,y=4459.100. Anal. L01018971. 44. Migmatiittinen tonaliittisulkeuma — Migmatitic tonalite enclave. Konttivaara, Valtimo. 432109B,x= 7068.900,y=4442.100.Anal. L01018972. 45. Migmatiittinentonaliitti — Tonalite migmatite. Katajamäki, Rautavaara. 4321 01C,x=7042.850,y= 4425.280.Anal. L01018976. 46. Migmatiittinen tonaliitti—Tonalite migmatite. Tervasvaara, Valtimo. 4321 06B,x=7065.540,y=4433.850. Anal. L01018977. 47. Migmatiittinen tonaliitti—Tonalite migmatite. Epäluulonsuo, Valtimo. 4321 06B,x=7064.240,y= 4435.000.Anal. L01018978.

50 Suomen geologinen kartta 1 : 100 000, Kallioperäkarttojen selitykset, lehti 4321 Nurmeksen kartta-alueen kallioperä – Nurmes map-sheet area rocks

Taulukko 3jatkoa. Table 3continued. %11121314151617181920 SiO2 71,4067,3069,8072,9071,4071,1071,00 74,87 70,72 70,27 TiO2 0,32 0,32 0,36 0,21 0,300,34 0,39 0,15 0,200,19 Al2O3 14,00 16,0315,6014,2015,00 15,00 15,1013,88 15,69 15,61 Fe2O3t 2,97 2,75 2,48 1,69 2,46 2,49 2,16 1,34 1,88 1,80 MnO 0,060,050,030,020,040,040,020,030,030,03 MgO 1,17 1,800,95 0,53 0,700,75 0,56 0,41 1,020,97 CaO 2,83 1,41 2,56 1,22 2,39 2,55 1,89 1,78 2,58 2,24 Na2O 4,23 5,045,14 5,18 4,41 4,69 5,604,61 5,024,73 K2O 2,48 3,73 2,202,99 2,86 2,15 2,44 2,51 1,95 2,76 P2O5 0,070,110,100,060,090,090,12 0,020,070,08 H200,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00

ppm C0124 00000328 173 161 S100100 00073 00 Cl21076 1309240200 7073 7069 V47374219262639132429 Cr13208616 9732020 Cu3015 300024 20 Zn 46 66 38 2057 57 53 17 42 38 As0100200010 Mo 0000100001 Pb 21 28 21 19 28 27 32 32 27 26 Ni 15 06613 96817 15 Rb 62 173 51 51 67 57 65 83 45 55 Sr 238 220417 307308307643 272 406385 Y117 2596534 64 Zr 109122 97 150186 186 214 137 153 159 Nb 3442532966 Sn 0000000000 Sb 0000100 0100 000 Ba476 642 529 1143 994 594 1186 447 897 1128 Ga 23 3024 21 25 24 27 28 24 24 La 29 21 17 33 49 23 59 38 63 32 Ce054 00553089 137 88 Th 542711 81820108 U0000011603 Sc 0000000000 Bi0000000000 51 Suomen geologinen kartta 1 : 100 000, Kallioperäkarttojen selitykset, lehti 4321 Erkki J. Luukkonen

Taulukko 3jatkoa. Table 3continued.

%2122232425262728293031 32 33 SiO2 7068 68,3 7070,4 71,4 7077,5 74,1 83 78,6 71,14 64,18 TiO2 0,319 0,497 0,441 00,416 0,251 0,347 0,0070,118 0,014 0,265 0,24 0,51 Al2O3 14,6 14,8 14,9 16 14,7 15,1 16,1 13,8 14,9 9,91 11,7 14,74 17,56 Fe2O3t 3,114,094,21 23,32 2,45 2,53 0,24 1,080,39 1,62 2,95 3,87 MnO 0,052 0,090,0900,049 0,047 0,056 0,0070,011 0,010,027 0,030,06 MgO 1,61 1,52 1,85 11,28 0,73 0,82 0,040,3 0,16 0,74 1,28 1,83 CaO 2,8 3,8 3,93 33,33 2,82 2,66 1,23 2,41 1,0613,13 3,76 Na2O 4,72 4,4 4,35 64,38 4,95 5,78 6,095,38 3,73 4,26 4,51 5,06 K2O 1,58 1,49 1,44 11,5 1,52 1,3 0,78 1,15 1,22 1,34 1,7 2,06 P2O5 0,080,14 0,1100,090,060,1 0,020,020,010,030,080,46 H20000000000000,59 0,89

ppm C00000000000300 100 S500 00000000001130 Cl801301908011090100 30806050100 305 V43648649573431611 8342865 Cr3035 36 14 15 8135 61012 26 24 Cu1900004004232 059 Zn 66 67 65 37 44 56 81 019 4054 102 As0020000001011 Mo 1200001001000 Pb 21 2019 22 19 19 34 19 24 27 15 16 30 Ni 14 25 28 13 19 11 93721019 19 Rb 65 55 6034 51 73 11613243034 54 58 Sr 324 312 268 368 256 294 363 293 683 125 143 217 1001 Y312 16 2137123 035911 Zr 120171 144 109120110181 68266176 131 236 Nb 4854266010236 Sn 0000000000000 Sb 0100 100 100 000100 00100 02 Ba324 341 190286 226 157 265 315 717 168 353 334 995 Ga 23 25 28 26 22 23 27 16 21 17 17 23 29 La 31 23 13 12 7238 16 16 11 40814 Ce112 0000400037 34 226 Th 71202229020100 0 U1011002000000 Sc 0080000000000 Bi2200000000000 52 Suomen geologinen kartta 1 : 100 000, Kallioperäkarttojen selitykset, lehti 4321 Nurmeksen kartta-alueen kallioperä – Nurmes map-sheet area rocks

Taulukko 3jatkoa. Table 3continued.

34 35 36 37 38 39 4041 42 43 44 45 46 47 7066 63,46 72,959 70,14073,047 69,633 72,424 66,51070,716 72,015 73,60470,959 71,469 0,367 0,49 0,66 0,155 0,3700,324 0,2900,388 0,5500,334 0,384 0,193 0,329 0,306 15 15,5 16,19 14,525 15,779 14,50816,849 14,667 15,321 15,00714,293 14,999 15,383 15,411 3,42 4,57 6,61 1,5903,068 2,382 2,016 3,097 5,284 3,065 3,083 1,288 2,466 2,225 0,062 0,090,080,019 0,048 0,044 0,0400,024 0,094 0,064 0,057 0,019 0,032 0,031 1,021,68 2,53 0,738 1,046 0,838 0,529 1,4 2,843 1,097 1,297 0,956 0,672 0,677 1,88 4,46 3,13 1,2303,375 2,7092,1500,446 3,3043,149 2,671 0,645 2,476 2,066 4,63 4,25 3,81 3,898 4,544 4,697 5,878 5,2303,238 4,854 4,354 6,2064,539 4,736 3,021,7 2,79 4,459 1,256 1,125 2,281 2,056 2,432 1,392 1,521 1,836 2,669 2,660 0,1020,15 0,13 0,052 0,1060,0900,087 0,083 0,132 0,079 0,087 0,013 0,117 0,082 001,21 00000000000

100 200 100 186 250145 141 0221 458 235 163 870285 03205500 29 17 26 743177 23512 15013013097 193 146 138 150159 133 69 32 146 108 52 72 16 12 36 24 24 41 82 44 43 1025 24 28 33 16 18 17 5919 75 17 18 13 1011 73079 02000000007 4063 1093059 52 69 2076 51 36 29 51 33 40000102000101 50010000005101 24 24 29 3016 15 38 11 17 2014 3026 23 16 23 92 15 11 2616 75 12 18 82813 78 61 89 7047 58 91 7099 55 41 4066 54 232 422 360278 427 273 312 49 274 260244 187 280318 12 14 52746915 1017 173 136 165 105138 119266 139 173 158 117174 92 173 152 7713 113104534032 00000000000000 1000000010500000 761 292 500 1550435 154 372 238 387 197 361 704863 1076 4024 26 22 22 21 3019 23 22 2021 22 23 303023 36 2028 14 21 16 24 31 55 26 31 28 28 38 00501016 215130 8406240322416 84 50011011100021 3 00000002011010 33310201010300 53 Suomen geologinen kartta 1 : 100 000, Kallioperäkarttojen selitykset, lehti 4321 Erkki J. Luukkonen

Taulukko 4. Serpentiniittien ke- %/Sample 48 49 50 miallisia koostumuksia. XRF– analyysit on tehty Geologian SiO2 48,1044,7042,60 tutkimuskeskuksessa. Table 4. Chemical compositions TiO2 0,15 0,27 0,23 of serpentinites. XRF –analyses Al2O3 4,86 4,97 4,61 determined in Geological Sur- vey of Finland. Fe2O3t 7,119,86 10,20 48. Serpentiniitti – Serpenti- MnO 0,17 0,19 0,16 nite. Liuhanniemi, Valtimo. 4321 08B,x=7059.800,y= MgO 27,6027,3029,20 4441.760.Anal. L03055435. 49. Serpentiniitti – Serpenti- CaO 4,86 5,84 4,64 nite. Liuhanniemi, Valtimo. Na2O 0,070,33 0,09 4321 08B,x=7059.840,y= 4441.700.Anal. L03055436. K2O 0,030,030,02 50.Serpentiniitti – Serpenti- P2O5 0,00 0,010,01 nite. Liuhanniemi, Valtimo. 4321 08B,x=7059.800,y= H200,00 0,00 0,00 4441.710.Anal. L03055437.

ppm C100 400 1700 S510380580 Cl80230310 V93120102 Cr4677 19052042 Cu20226 8 Zn 91 78 97 As302 Mo 040 Pb 14 15 11 Ni 1597 1363 1534 Rb 132 Sr 62529 Y868 Zr 918 Nb 030 Sn 000 Sb 000 Ba222320 Ga 9105 La 227 Ce19167 Th 000 U000 Sc 16 22 19 Bi154

54 Suomen geologinen kartta 1 : 100 000, Kallioperäkarttojen selitykset, lehti 4321 Nurmeksen kartta-alueen kallioperä – Nurmes map-sheet area rocks

Taulukko 5. Kiillegneissien ja phlebiittistenmigmatiittien kemiallisia koostumuksia (ns. Nurmes- tyyppi). XRF-analyysit on tehty Geologian tutkimuskeskuksessa. Table 5. Chemical compositions of mica gneiss or phlebitic migmatite (Nurmes type). XRF -analyses determined in Geological Survey of Finland.

51. Kiillegneissi – Mica gneiss. Pieni-Uramo, Valtimo. 4321 09C,x=7063.000,y=4446.940.Anal. L00000992. 52. Kiillegneissi – Mica gneiss. Mustikkalampi, Valtimo. 4321 09C,x=7060.182, y= 4447.430.Anal L00001000. 53. Kiillegneissi – Mica gneiss. Kynsiniemi,Nurmes. 4321 10C,x=7043.560,y=4455.701. Anal. L00001034. 54. Kiillegneissi – Mica gneiss. Rannankylä, Nurmes. 4321 12D, x= 7069.250,y=4458.400.Anal. N97003023. 55. Kiillegneissi – Mica gneiss. Riihivaara, Nurmes.4321 12D, x= 7066.800,y=4455.330.Anal. N97003024. 56. Kiillegneissi – Mica gneiss. Martikaisensuo, Nurmes. 4321 12D, x= 7069.680,y=4456.630.Anal. N97003026. 57. Kiillegneissi – Mica gneiss. Hoikkajärvi, Nurmes. 4321 12B,x=7069.940,y=4453.460.Anal. N97003027. 58. Kiillegneissi – Mica gneiss. Suuri-Uramo, Nurmes.4321 12D, x= 7066.250,y=4459.930.Anal. N97003028. 59. Kiillegneissi – Mica gneiss. Rannankylä, Nurmes. 4321 12D, x= 7067.180,y=4458.830.Anal. N97003029. 60.Kiillegneissi – Mica gneiss. Ronivaara, Nurmes. 4321 12D, x= 7066.080,y=4456.780.Anal. N97003031. 61. Kiillegneissi – Mica gneiss. Hoikkajärvi, Nurmes. 4321 12B,x=7067.190,y=4453.780.Anal. N97003032. 62. Kiillegneissi – Mica gneiss.Ryynäslampi, Nurmes. 4321 12B,x=7069.800,y=4453.370.Anal. N97003034. 63. Kiillegneissi – Mica gneiss. Lokinvaara, Nurmes. 4321 11A,x=7050.240,y=4452.810.Anal. N97003035. 64. Kiillegneissi – Mica gneiss. Soppi, Nurmes. 4321 12B,x=7066.180,y=4451.750.Anal. N97003036. 65. Kiillegneissi – Mica gneiss.Hoikkalampi, Nurmes. 4321 12B,x=7066.380,y=4450.040.Anal. N97003037. 66. Kiillegneissi – Mica gneiss. Ronivaara, Nurmes. 4321 12D, x= 7065.520,y=4456.820.Anal. N97003039. 67. Kiillegneissi – Mica gneiss. Louhikoski, Nurmes. 4321 12C,x=7063.660,y=4458.380.Anal. N97003040. 68. Kiillegneissi – Micagneiss. Soidinsuo, Nurmes. 4321 12B,x=7069.620,y=4452.120.Anal. N97003022. 69. Kiillegneissi – Mica gneiss. Pihlajakorpi, Nurmes. 4321 12D, x= 7069.180,y=4456.680.Anal. N97003025. 70.Kiillegneissi – Mica gneiss. Saramo, Nurmes. 4321 12D, x= 7068.880,y=4458.830.Anal. N97003030. 71. Kiillegneissi – Mica gneiss. Mustikkalampi, Valtimo. 4321 09C,x=7060.180,y=4447.430.Anal. L00000998. 72. Kiillegneissi – Mica gneiss. Mustikkalampi, Valtimo. 4321 09C,x=7060.181, y= 4447.430.Anal. L00000999. 73. Kiillegneissi – Mica gneiss. Kynsiniemi,Nurmes. 4321 10C,x=7043.560,y=4455.700.Anal. L00001032. 74. Kiillegneissi – Mica gneiss. Mustajärvi, Valtimo. 4321 06C,x=7061.350,y=4439.190.Anal. K9111288. 75. Kiillegneissi – Mica gneiss. Matomäki, Nurmes. 4321 04B,x=7048.600,y=4431.190.Anal. K9111337.

55 Suomen geologinen kartta 1 : 100 000, Kallioperäkarttojen selitykset, lehti 4321 Erkki J. Luukkonen

Taulukko 5jatkoa. Table 5continued.

%5152535455565758596061 SiO2 63,6063,500 67,1064,6067,3063,2065,9062,6 60,2 64,8064,2 TiO2 0,57 0,687 0,73 0,72 0,51 0,67 0,57 0,642 0,875 0,63 0,627 Al2O3 14,8015,100 15,3016,5015,00 15,8015,5016,3 14 15,9015,7 Fe2O3t 6,12 7,1704,33 5,64 5,52 6,66 5,65 7,23 10,6 6,42 7,1 MnO 0,080,098 0,060,060,080,060,080,074 0,132 0,070,077 MgO 3,23 2,5501,27 2,36 2,303,21 2,72 2,98 4,12 2,51 2,79 CaO 2,83 3,6103,73 3,12 2,88 2,403,23 3,0132,42 3,06 Na2O 3,73 3,2604,24 3,99 3,703,603,47 3,53 1,27 4,073,33 K2O 2,63 2,5501,61 2,59 2,25 3,42 2,38 2,95 3,85 2,62 2,69 P2O5 0,110,1500,18 0,15 0,14 0,14 0,16 0,19 0,3 0,14 0,17 H200,00 0,000 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 000,00 0

ppm C000000000 00 S0542016015024024803020503460260170 Cl250130290801409070230240140140 V77131 77 122 99 147 103135 209126 128 Cr75123 15 161 131 353 171 168 206169 175 Cu55152127551645811529 Zn 8011685100 96 11588131 144 100 95 As00 000400 00 Mo 310110000 10 Pb 2023 203026 29 3029 23 27 22 Ni 74 71 23131103397062 42 39 Rb 123 1097791102117 78 111 154 10290 Sr 347 298 562 431 332 495 406429 344 365 383 Y1117951081019 25 13 11 Zr 135 158 150167 150144 156 154 193 152 166 Nb 695454465 44 Sn 000000000 00 Sb 00,0100000000 00 Ba557 444 587 654 239 1613 651 661 844 963 760 Ga 28 25 25 28 29 29 23 28 25 24 30 La 1028 31 49617825 38 2020 Ce032733181 63 31 87 1046169 Th 5431638256 45 U02011222000 Sc 97 761051012 75 Bi00 01001001

56 Suomen geologinen kartta 1 : 100 000, Kallioperäkarttojen selitykset, lehti 4321 Nurmeksen kartta-alueen kallioperä – Nurmes map-sheet area rocks

Taulukko 5jatkoa. Table 5continued.

62 63 64 65 66 67 68 69 7071 72 73 74 75 66 65 65 67 64 67 65 65 66 63 54 64 62 50 0,597 1111111112112 15,6 16 16 15 16 16 16 16 15 14 14 16 16 13 5,75 66575766813 5718 0,069 0000000000000 2,6 3323233324246 2,63 4333333348535 3,97 4344443433432 2,27 2333233321232 0,14 0000000000000 00000000000022

000000000000100 300 980348033060240330100 400 24407340760802870690 8014090120120140150120210170250210204250 119121 117101133 98 126 125 126 157 286 94 147 415 153 163 192 117195 107191 172 342 91 59 9247 99 27 45 24 2026 33 33 22 47 14 14 12 66 237 99 10491971088095 97 120106139 108230112 00000320034003 00100211000000 33 25 33 3028 27 28 28 27 19 202043 16 63 8043 42 45 42 49 42 1087567676 58 86 1041099512084 96 95 112972068 74 73 430372 384 376 411332 312 403302295 265 678 373 64 14 16 61010912812 19 3014 13 51 137 152 164 143 155 146 159 160145 135 144 191 198 177 553536656469310 00000000010005 000000000100 100 000 430413 731 592 778 418 653 564 425 440314 648 616 282 3025 24 21 24 27 24 26 28 26 28 24 28 23 31 27 13 17 14 19 413192321482516 57 68 45 62 37 59 21 48 55 6017 68 51 34433576463601 21210120020200 911826105710929400 03333101400010

57 Suomen geologinen kartta 1 : 100 000, Kallioperäkarttojen selitykset, lehti 4321 Erkki J. Luukkonen

Taulukko 6. Granodioriittien ja graniittien kemiallisia koostumuksia. XRF-analyysit on tehty Geologian tutkimuskeskuksessa. Table 6. Chemical compositions of granodiorites and granites. XRF -analysesdetermined in Geological Survey of Finland.

76. Granodioriitti – Granodiorite. Varpuvaara, Nurmes.4321 05C,x=7054.200,y=4438.100.Anal. K9111334. 77. Granodioriitti–Granodiorite. Holirotko,Nurmes. 4321 05A,x=7050.700,y=4433.120.Anal. LO1015655. 78. Granodioriitti–Granodiorite. Holirotko,Nurmes. 4321 05A,x=7050.700,y=4433.120.Anal. LO1015656. 79. Granodioriitti – Granodiorite. Kettulanmäki, Nurmes. 4321 02D, x= 7052.550,y=4427.860.Anal. L01015658. 80.Graniitti – Granite. Hirsikangas, Nurmes. 4321 08A,x=7051.030,y=4442.790.Anal. K9111333. 81. Pegmatiittinen graniitti – Pegmatite granite. Kapustantienvarsi, Nurmes. 4324 03B,x=7093.230,y= 4467.584. Anal. L01015652. 82. Graniitti – Granite. Juottolampi, Nurmes. 4321 05A,x=5051.928, y= 4430.850.Anal. L01015657. 83. Graniitti – Granite. Pahavaara, Nurmes. 4321 04D, x= 7048.650,y=4435.100.Anal. L00001010. 84. Graniitti – Granite. Vuorimäki, Rautavaara. 4321 05A,x=7051.510,y=4432.120.Anal. L00001025. 85. Graniitti – Granite. Pieni-Uramo, Valtimo. 4321 09C,x=7062.930,y=4447.040.Anal. L00000994. 86. Graniitti – Granite. Pieni-Uramo, Valtimo. 4321 09C,x=7062.930,y=4447.040.Anal. L00000995. 87. Graniitti – Granite. Saramojoki, Nurmes. 4321 12C,x=7064.710,y=4459.970.Anal. L00000991. 88. Graniitti – Granite. Pieni-Uramo, Valtimo. 4321 09C,x=7063.070,y=4447.040.Anal. L00000991. 89. Graniitti – Granite. Hiirenjärvi,Rautavaara. 4321 03D, x= 7062.860,y=4428.080.Anal. L000001026. 90.Graniitti – Granite. Tetripuro, Valtimo. 4321 06C,x=7061.720,y=4436.600.Anal. L00001029. 91. Graniitti – Granite. Lukanlahti, Nurmes. 4321 10C,x=7043.760,y=4454.360.Anal. L00001030. 92. Graniitti – Granite. Kynsiniemi, Nurmes. 4321 10C,x=7043.560,y=4455.702. Anal. L00001034.. 93. Graniitti (kiillegneissin neosomi) – Granite (neosome of the mica gneiss). Riihivaara,Nurmes. 4321 12C, x= 7066.150,y=4456.078. Anal. L00000990. 94. Graniitti (kiillegneissin neosomi) – Granite (neosome of the mica gneiss). Mustikkalampi,Valtimo. 4321 09C,x=7060.183, y= 4447.430.Anal. L00001001. 95. Graniitti(kiillegneissinneosomi) – Granite (neosome of the micagneiss). Kynsiniemi, Nurmes. 4321 10C, x= 7043.560,y=4455.703. Anal. L00001035. 96. Graniitti(leukokraattinen gneissi) – Granite (leucocraticgneiss). Väisäsvaara, Valtimo. 4321 05D, x= 7057.150,y=4437.200.Anal. K9111328. 97. Graniitti (granaattipitoinen) – Granite (garnet bearing). Väisäsvaara, Valtimo. 4321 05D, x=7057.150, y= 4437.200.Anal. K9111329.

58 Suomen geologinen kartta 1 : 100 000, Kallioperäkarttojen selitykset, lehti 4321 Nurmeksen kartta-alueen kallioperä – Nurmes map-sheet area rocks

Taulukko 6jatkoa. Table 6continued.

%767778798081 82 83 84 85 SiO2 70,88 70,7 70,3 67,3 67,07 79,7 74,9 75,4 74,7 78,6 TiO2 0,318 0,198 0,191 0,319 0,22 0,008 0,153 0,243 0,123 0,011 Al2O3 15,61 15,7 15,6 16 15,44 12,5 13,9 12,9 13,3 12,3 Fe2O3t 2,15 1,88 1,8 2,75 2,9 0,3 1,34 1,25 1,21 0,17 MnO 0,023 0,027 0,026 0,053 0,1 0,009 0,026 0,019 0,017 0,007 MgO 0,84 1,02 0,97 1,8 1,8 0,003 0,41 0,42 0,22 0,05 CaO 2,97 2,58 2,24 1,41 3,33 2,08 1,78 0,89 0,26 1,44 Na2O 4,74 5,02 4,73 5,04 3,86 4,64 4,61 3 3,65 3,42 K2O 2,03 1,95 2,76 3,73 4,75 0,513 2,51 5,39 5,86 3,5 P2O5 0,104 0,074 0,079 0,109 0,124 0,002 0,021 0,03 0,03 0,01 H2O 0,53 0 0 0 0,77 0 0 0 0 0 ppm C 400 200 200 100 300 300 300 0 0 0 S 40 0 0 0 20 0 70 0 0 0 Cl 127 7 7 8 154 24 70 60 80 100 V 32 24 29 37 53 8 13 22 9 0 Cr 35 2 2 2 84 3 3 13 5 3 Cu 3 0 0 0 0 0 24 4 0 7 Zn 48 42 38 66 62 3 17 20 30 0 As 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 Mo 0 0 1 0 0 1 0 2 0 1 Pb 26 45 26 28 31 32 32 33 63 31 Ni 15 17 15 0 22 2 8 7 1 0 Rb 45 45 55 173 49 19 83 112 214 50 Sr 398 406 385 220 539 149 272 217 82 211 Y 3 6 4 7 32 1 34 4 44 4 Zr 178 153 159 122 80 8 137 214 116 91 Nb 2 6 0 4 0 2 9 3 10 2 Sn 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Sb 0 0 0 0 0 0 0 0 100 0 Ba 898 897 1128 642 1878 90 447 113 443 1077 Ga 26 24 24 30 21 23 28 20 21 16 La 43 63 32 21 23 12 38 22 30 13 Ce 72 137 88 54 38 26 89 0 4 0 Th 5 10 8 4 0 1 20 9 31 5 U 0 0 3 0 0 0 6 0 16 0 Sc 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Bi 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0

59 Suomen geologinen kartta 1 : 100 000, Kallioperäkarttojen selitykset, lehti 4321 Erkki J. Luukkonen

Taulukko 6jatkoa. Table 6continued. %868788899091 92 93 94 95 96 97 SiO2 77,8 71,6 74,5 75,9 75,9 74,7 76,3 75,8 78,5 76 69,08 66,94 TiO2 0,073 0,221 0,031 0,128 0,057 0,141 0,054 0,064 0,032 0,043 0,86 1,063 Al2O3 12,2 15,2 14,7 13 13,3 13,7 13,2 13,4 12,3 13,3 14,58 14,54 Fe2O3t 1,2 1,7 0,36 1,05 0,63 1,27 0,35 0,94 0,33 0,59 5,28 6,95 MnO 0,015 0,021 0,009 0,016 0,026 0,018 0,009 0,015 0,008 0,01 0,049 0,061 MgO 0,54 0,52 0,12 0,23 0,12 0,37 0,06 0,16 0,08 0,09 1,02 1,31 CaO 1,94 1,73 2,1 0,14 1,13 1 1,13 0,82 1,91 0,85 3,23 3,64 Na2O 3,46 4,54 3,94 3,6 3,79 3,73 3,16 3,53 3,05 3,03 3,6 3,45 K2O 2,44 3,61 3,77 5,48 4,25 4,24 5,25 4,49 3,36 5,81 1,79 1,43 P2O5 0 0,1 0 0,03 0,02 0,04 0 0,02 0,01 0,01 0,207 0,28 H2O 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0,85 0,84

ppm C 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 S 0 0 20 0 0 0 0 0 15 0 0 100 Cl 190 120 270 70 90 110 130 50 130 100 331 347 V 2 20 2 10 2 11 13 4 3 9 105 120 Cr 6 8 5 8 4 4 5 6 12 6 19 22 Cu 12 5 17 0 0 4 0 0 7 0 0 20 Zn 16 38 12 18 15 25 8 24 8 7 30 48 As 0 0 0 1 0 0 3 0 0 0 2 0 Mo 1 0 1 0 1 2 0 3 2 0 2 0 Pb 24 42 32 52 58 47 36 58 31 62 12 16 Ni 7 0 7 4 3 3 4 3 7 2 11 15 Rb 53 86 48 227 75 91 97 83 49 115 38 40 Sr 145 364 302 74 117 257 336 129 298 161 255 277 Y 3 5 4 41 17 7 0 7 2 7 35 35 Zr 113 195 12 125 108 114 30 83 178 25 231 214 Nb 8 3 1 11 0 5 1 3 0 0 13 13 Sn 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Sb 100 0 100 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Ba 415 1162 1802 472 458 1896 1093 356 1427 505 470 973 Ga 21 22 20 24 21 24 21 21 14 27 26 20 La 30 61 0 36 15 24 9 29 7 9 53 44 Ce 5 46 20 14 0 0 0 8 0 0 114 86 Th 5 22 2 30 26 29 0 24 0 6 5 6 U 0 0 0 14 6 0 0 5 0 5 0 1 Sc 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Bi 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0

60 Suomen geologinen kartta 1 : 100 000, Kallioperäkarttojen selitykset, lehti 4321 Nurmeksen kartta-alueen kallioperä – Nurmes map-sheet area rocks

Taulukko 7. Diabaasijuonien kemiallisia koostumuksia. XRF-analyysit on tehty Geologian tutkimuskeskuksessa. Table 7. Chemical compositions of diabase dykes. XRF -analyses determined in Geological Survey of Fin- land.

98. Diabaasi – Diabase. Kuivakoskenrinne, Valtimo. 4321 06C,x=7061.900,y=4438.800.Anal. K9111287. 99. Diabaasi – Diabase. Kalajärvi, Valtimo. 4321 05B,x=7055.440,y=4434.440.Anal. K9111292. 100.Diabaasi – Diabase. Väisäsvaara, Valtimo. 4321 05D, x= 7057.050,y=4437.200.Anal. K9111326. 101. Diabaasi – Diabase. Väisäsvaara, Valtimo. 4321 05D, x= 7057.050,y=4437.200.Anal. K9111327. 102. Diabaasi (dioriittimainenreunaosa) – Diabase (dioritic marginalzone). Yöttäjänpuro, Nurmes. 4321 04C,x=7045.760,y=4436.060.Anal. K9111330. 103. Diabaasi – Diabase. Mummonkuolinsuo, Rautavaara.4321 04A,x=7043.080,y=4431.680.Anal. K9111332. 104. Diabaasi (vahvasti muuttunut) – Diabase (highlyaltered). Pahavaara, Nurmes. 4321 04D, x= 7048.040, y= 4435.120.Anal. K9111335. 105. Diabaasi (anortosiittimainen keskiosa)–Diabase (anortositic centralpart). Yöttäjänpuro, Nurmes. 4321 04C,x=7045.760,y=4436.060.Anal. K9111336. 106. Diabaasi – Diabase. Repovaara, Valtimo. 4321 08A,x=7053.280,y=4442.880.Anal. K9111338. 107. Diabaasi – Diabase. Honkapuro, Nurmes. 4321 05C,x=7051.920,y=4436.890.Anal. K9111325. 108. Diabaasi – Diabase. Käppäsuo,Rautavaara. 4321 04B,x=7049.800,y=4430.700.Anal. K9111359. 109. Diabaasi – Diabase. Rannankylä, Nurmes. 4321 12D, x= 7069.250,y=4458.400.Anal. KL01015653. 110.Diabaasi (leveän diabaasin W–reuna) – Diabase (western margin of the wide diabase dyke). Ylä-Valtimo, Valtimo. 4321 09B,x=7069.400,y=4440.810.Anal. N95319036. 111.Diabaasi (leveän diabaasijuonen keskiosa) – Diabase (central portion of the wide diabase dyke). Ylä- Valtimo, Valtimo. 4321 09B,x=7069.400,y=4440.810.Anal. N95319037. 112. Diabaasi (leveän diabaasijuonen E-reuna) – Diabase (eastern margin of the wide diabase dyke). Ylä- Valtimo, Valtimo. 4321 09B,x=7069.400,y=4440.810.Anal. N95319038. 113. Diabaasi – Diabase.Valtimo, Valtimo. 4321 09D, x= 7066.670,y=4446.860.Anal. N95139040.

61 Suomen geologinen kartta 1 : 100 000, Kallioperäkarttojen selitykset, lehti 4321 Erkki J. Luukkonen

Taulukko 7jatkoa. Table 7continued.

%9899100 101102103104105 SiO2 47,38 45,45 44,66 54,88 45,19 47 49,82 51,99 TiO2 2,719 1,43 1,359 1,355 1,071 2,8071,196 0,78 Al2O3 12,25 13,16 14,64 16,93 7,3 12,89 13,69 15,08 Fe2O3t 18,0816,62 11,29 9,55 16,18 17,46 13,31 10,98 MnO 0,234 0,259 0,099 0,114 0,158 0,2060,241 0,18 MgO 4,76 64,77 6,66 12,14 5,046,13 5,69 CaO 8,97 8,29 8,67 5,36 11,18 8,66 8,26 7,93 Na2O 2,44 1,99 2,064,46 0,98 2,22 2,98 4,17 K2O 0,56 2,47 0,22 0,050,41 0,91 1,4 0,75 P2O5 0,191 0,197 0,2030,167 0,062 0,4030,144 0,091 H2O 1,32 2,79 1,39 0,95 2,19 1,68 1,95 1,52

ppm C100 100 100 00000 S1302010301201401820160800 Cl552 525 42071 81 299 195 109 V596 385 231 203218 421 363 140 Cr1075154861029 143 10341 Cu287 39 44 52028093 95 Zn 161 194 61 62 164 159 127 124 As10001031 Mo 00000000 Pb 19 15 12 14 15 18 19 18 Ni 77 72 113114 584 84 69 159 Rb 7722022048 10 Sr 217 167 417 419 22 197 199 344 Y2927171814532423 Zr 133 109138 91 61 243 93 86 Nb 13 1087815 74 Sn 36023403 Sb 00000000 Ba147 41043 42 48 214 405177 Ga 24 3029 26 12 31 2021 La 12 26 23 26 2037 21 22 Ce4433493346782944 Th 43103102 U12001210 Sc 00000000 Bi00000341

62 Suomen geologinen kartta 1 : 100 000, Kallioperäkarttojen selitykset, lehti 4321 Nurmeksen kartta-alueen kallioperä – Nurmes map-sheet area rocks

Taulukko 7jatkoa. Table 7continued.

106107108109110111 112113 49,65 48,87 50,0449,3 48,3 49,3 50,2 47 1,321 0,993 2,372 1,081,48 1,63 1,33 2,6 13,0114,0612,59 13,9 14,2 13,3 14,3 11,9 15,12 12,12 17,44 13,7 14,5 15,3 12,3 16,2 0,241 0,181 0,2080,19 0,046 0,219 0,182 0,294 5,64 6,76 5,61 7,2 5,9 5,46 5,88 4,49 9,29 8,52 7,77 7,27 9,99 9,26 9,86 7,4 2,45 3,091,9 2,99 2,43 2,46 2,63 1,14 0,77 1,070,47 0,255 0,386 0,385 0,362 4,21 0,129 0,12 0,2010,085 0,12 0,187 0,126 0,378 1,72 2,061,93 00000

00200 1300 100 100 100 100 202035038 18070203960 463 395 187 37 36040270430 387 280515 276 429 331 52 483 54 111 58 100 76 78 76 38 0153 162 64 206145 38 150 11585156 102118 127 106116 01000043 3 00100000 18 13 45 18 18 19 22 23 67 164 74 7068 66 71 34 72613111166145 164 253 131 43 177 169 220222 26 22 302025 32 23 44 96 84 141 6086 138 91 226 4783811 624 11600000 00000000 156 127 139 4079 99 65 604 22 19 26 21 27 26 21 31 11 13 13 7613 12 31 37 26 33 32 3016 71 02011003 11110001 00041 41 37 4040 00002722

63 Suomen geologinen kartta 1 : 100 000, Kallioperäkarttojen selitykset, lehti 4321 Erkki J. Luukkonen

Taulukko 8. Kiilleliuskeidenjaarkoosin kemiallisia koostumuksia. XRF-analyysit on tehty Geologian tutkimuskeskuksessa. Table 8. Chemical compositions of mica schists and arkose. XRF -analyses determined in Geological Survey of Finland

114. Kiilleliuske–Mica schist. Matosuo, Rautavaara. 4321 01D, x= 7048.800,y=4429.650.Anal. L01018973. 115. Kiilleliuske–Mica schist. Matosuo, Rautavaara. 4321 01D, x= 7048.900,y=4429.950.Anal. L01018974. 116. Kiilleliuske–Mica schist. Suurisuo, Rautavaara. 4321 02C,x=7052.580,y=4429.340.Anal. L01018975. 117. Graﬁittipitoinen fylliitti – Graphite bearing phyllite. Saahkari, Rautavaara.4321 04A,x=7045.600,y= 4431.120.Anal. L01015659. 118. Arkoosi – Arkose. Saahkari, Rautavaara. 4321 04B,x=7046.100,y=4430.210.Anal. L01015654.

64 Suomen geologinen kartta 1 : 100 000, Kallioperäkarttojen selitykset, lehti 4321 Nurmeksen kartta-alueen kallioperä – Nurmes map-sheet area rocks

Taulukko 8jatkoa. Table 8continued.

%114 115116 117118 SiO2 70,487 70,372 64,00157,7 75,5 TiO2 0,654 0,578 0,7700,523 0,247 Al2O3 12,869 13,477 15,41112,4 4,51 Fe2O3t 5,314 4,683 6,847 4,43 2,25 MnO 0,059 0,051 0,074 0,036 0,076 MgO 2,197 2,184 2,943 6,26 5 CaO 1,6081,459 1,823 7,81 7,57 Na2O 3,387 3,532 3,665 1,81 0,54 K2O 2,343 2,5803,716 2,12 2,58 P2O5 0,138 0,145 0,169 0,138 0,039 H2O 00000

ppm C60605930864 32600 2200 S1132013301689 21800 0 Cl13064 2034843 V9490130522 49 Cr85701079224 Cu231851403 Zn 7086 125 52061 As001442 Mo 12018 1 Pb 29 32 22 3012 Ni 42 28 68 1022232 Rb 98 109131 79 112 Sr 172 181 226 48 Y191927319 Zr 179 179 175 137 71 Nb 981011 1 Sn 00000 Sb 00020 Ba561 433 818 331 159 Ga 19 2023 19 11 La 25 33 32 37 2 Ce13717 72 48 Th 87664 U2012 243 Sc 6214 12 0 Bi00000

65 Julkaistut kallioperäkartat (1 : 100 000) ja selitykset (*), Tilapäiskartta [ ] Published maps of Pre-Quaternary rocks (1 : 100 000) and explanations (*) , Temporary map [ ] 31.12.2004 *0034+0043 Signilskär, 1978. *2231 Mänttä, 1976. *3314 Pielavesi, 1977. 1011 Lågskär, 1978. *2232 Keuruu, 1963. *3321 Pyhäjärvi, 1992. *1012 Mariehamn, 1979. *2241 Ähtäri, 1970. * 3322 Kärsämäki, 1992. 1013 Kökär, 1981. *2313 Alajärvi, 1979. *3323 Kiuruvesi, 1977. 1014 Föglö, 1980. *2314 Evijärvi, 1992. *3331 Siilinjärvi, 2000. *1021 Geta, 1978. 2321 Pietarsaari, 1981. *3332 Lapinlahti, 1987. 1022+1024 Hullberga, 1992. 2322 Kokkola, 1980. * 3333 Juankoski, 2000. *1023 Kumlinge, 1978. 2323 Kaustinen, 1971. *3334 Nilsiä, 1980. 1031 Utö, 1983. *2324 Kannus, 1961. *3341 Iisalmi, 1990. 1032 Korppoo, 1987. *2331 Kyyjärvi, 1993. * 3342 Vieremä, 2001. *1033 Nötö, 1954. *2332 Perho, 1976. * 3343 Rautavaara, 1997. *1034 Nagu, 1973. *2334 Kinnula, 1962. 3412 Rantsila, 2000. *1041 Iniö, 1986. *2341 Lestijärvi, 1964. *3422 Oulujoki, 1983. * 1042 Vehmaa, 1992. *2342 Sievi, 1962. 3423 Utajärvi, 1994. *1043 Turku, 1994. *2343 Reisjärvi, 1963. 3424 Sanginkylä, 1992. 1131 Uusikaupunki, 1994. *2344 Nivala, 1962. 3431 Kajaani, 1997. * 1132 Rauma, 1993. *2413 Kalajoki, 1955. 3432 Paltaniemi, 2004. 1133 Yläne, 1994. *2431 Ylivieska, 1955. 3433 Sotkamo, 1981. *1134 Kokemäki, 1994. *2432+2414 Pyhäjoki, 1957. 3434 Paltamo, 1993. 1141 Luvia, 1994. *2433 Haapavesi, 1958. 3442 Puolanka, 1990. 1143 Pori, 1994. *2434 Vihanti, 1958. 3443 Hyrynsalmi, 1989. *1242 Korsnäs, 1960. *2441 Raahe, 1959. *3511 Kiiminki, 1984. 1244 Jurva, 2002. *2443 Paavola, 1959. 3531 Jonku, 1977. 1343 Vexala, 1981. *2533 Haukipudas, 1986. 3541 Rytinki, 1979. *1823 Kilpisjärvi, 1994. *2541 Kemi, 1971. 3543 Loukusa, 1980. 1832 Ropi, 1988. *2542+2524 Karunki, 1972. *3612 Rovaniemi, 1996. *1842 Halti, 1994. *2543 Simo, 1975. 3614 Vikajärvi, 2002. 2011 Hanko, 1970. *2544 Runkaus, 1971. 3623 Nampa, 2003. 2012 Perniö, 1955. *2713 Kolari, 1984. 3642 Pelkosenniemi, 1979. 2013 Jussarö, 1973. 2714 Kihlanki, 1981. *3643 Kursu, 1967. [*2014 Tammisaari, 1991.] *2723 Muonio, 1980. 3644 Vuotostunturi, 1983. *2021 Salo, 1955. *2731 Kurtakko, 1992. *3713 Sodankylä, 1979. *2022 Marttila, 1957. 2732 Kittilä, 1984. *3714 Sattanen, 1980. *2023 Suomusjärvi, 1955. 2744+3722 Pokka, 2003. 3723 Peurasuvanto, 1993. *2024 Somero, 1955. *3012 Pellinki, 1965. 3733+4711 Savukoski, 1986. 2031 Mäkiluoto, 1992. *3021 Porvoo, 1964. *3934+4912+4914 Näätämö, 1994. *2032 Siuntio, 1960. *3022 Lapinjärvi, 1962. *4112+4111 Imatra, 1966. *2034 Helsinki, 1967. *3023+3014 Kotka, 1970. *4121 Virmutjoki, 1987. 2041 Lohja, 1994. *3024 Karhula, 1965. 4122 Lohilahti, 1992. *2042 Karkkila, 1953. *3041+3043 Haapasaari, 1972. *4123+4114 Parikkala, 1982. *2043 Kerava, 1969. *3042 Hamina, 1973. *4124+4132 Punkaharju, 1980. *2044 Riihimäki, 1956. *3044 Vaalimaa, 1979. *4213 Kerimäki, 1975. *2111 Loimaa, 1953. *3111 Lahti, 1964. *4214 Rääkkylä, 1985. *2112 Huittinen, 1976. *3112 Heinola, 1970. *4221 Heinävesi, 1993. *2113 Forssa, 1954. *3113 Kouvola, 1963. *4222 Outokumpu, 1971. *2114 Toijala, 1973. *3114 Vuohijärvi, 1969. 4223 Joensuu, 1985. *2121 Vammala, 1967. *3121 Sysmä, 1977. *4224 Kontiolahti, 1971. *2122 Ikaalinen, 1952. *3122 Joutsa, 1982. *4231 Kitee, 1973. 2122 Ikaalinen, 1993. *3123 Mäntyharju, 1978. *4232+4234 Tohmajärvi, 1967. *2123 Tampere, 1961. 3124 Hirvensalmi, 1988. *4241 Kiihtelysvaara, 1971. *2124 Viljakkala-Teisko, 1953. *3131 Luumäki, 1975. *4242 Eno, 1983. *2131 Hämeenlinna, 1949. *3132 Savitaipale, 1965. *4243 Oskajärvi, 1983. *2132 Valkeakoski, 1970. *3133 Ylämaa, 1979. 4244+5222 Ilomantsi, 1973. *2133 Kärkölä, 1961. *3134 Lappeenranta, 1964. *4311 Sivakkavaara, 1971. *2134 Lammi, 1964. *3141 Ristiina, 1990. *4321 Nurmes 1973. *2141 Kangasala, 1964. *3142 Mikkeli, 1980. 4322 Puukari, 1993. 2142 Orivesi, 1986. *3144 Sulkava, 1966. *4411 Ontojoki, 1976. 2143 Padasjoki, 1971. * 3223 Rautalampi, 2000. *4412 Hiisijärvi, 1973. 2144 Kaipola, 1973. * 3224 Karttula, 1991. *4413 Kuhmo, 1978. *2213 Kuru, 1960. *3231 Haukivuori, 1984. *4414+4432 Lentiira, 1993. *2214 Virrat, 1965. * 3232 Pieksämäki, 1971. *4421 Moisiovaara, 1986. *2221 Jalasjärvi, 1990. 3233 Rantasalmi, 1973. *4423+4441 Ala-vuokki, 1987. 2222 Seinäjoki, 1962. *3234 Varkaus, 1980. 4522 Vasaraperä, 1989. *2222 Seinäjoki, 1991. *3311 Viitasaari, 1966. *4524+4542 Kuusamo, 1973. *2223 Alavus, 1970. *3312 Pihtipudas, 1969. *4613 Rukatunturi, 1982. *2224 Kuortane, 1971. *3313 Vesanto, 1985. *4621+4623 Salla, 1967.

Karttoja ja karttaselityksiä myy: The maps and explanations may be purchased at: Geologian tutkimuskeskus (GTK) Geological Survey of Finland Julkaisumyynti Publication sales PL 96 P.O. Box 96 02151 Espoo FIN-02151 Espoo, Finland Puh. 0205 50 11 Phone +358 205 50 11

E-mail: [email protected] www.gtk.fi suomen geologinen kartta Geological map of Finland 1 : 100 000 NurmekseN kartta-alueeN kallioperä, lehti 4321

kallioperäkarttojen selitykset lehti 4321 explanation to the maps of sheet 4321 pre-Quaternary rocks

erkki J. luukkonen

Nurmeksen kartta-alueen kallioperä Summary: Pre-Quaternary rocks of the Nurmes map-sheet area

Karttalehtijako 1:100 000 Mapdivision 1:100 000

ISBN 951-690-921-3 Geologian tutkimuskeskus Vammalan Kirjapaino Oy 2005 Espoo 2005