Outokumpu-assosiaation Ni-(Cu-Co) - malmipotentiaalin …tupa.gtk.fi/raportti/arkisto/61_2018.pdf · 2018-10-12 · Kuopio, Rovaniemi 13.08.2018 Gtk:n työraportti 61/2018 Outokumpu-assosiaation

GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS MIV, MIM Kuopio, Rovaniemi 13.08.2018 Gtk:n työraportti 61/2018

Outokumpu-assosiaation Ni-(Cu-Co) -malmipotentiaalin arvioinnin väliraportti

Soile Aatos, Jukka Konnunaho ja Hannu Makkonen

GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS 13.08.2018

GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS KUVAILULEHTI

13.08.2018

Tekijät Soile Aatos, Jukka Konnunaho ja Hannu Makkonen

Raportin laji Työraportti

Toimeksiantaja Geologian tutkimuskeskus (GTK)

Raportin nimi Outokumpu-assosiaation Ni-(Cu-Co) -malmipotentiaalin arvioinnin väliraportti

Tiivistelmä Outokumpu-assosiaation tunnetut kivilajijaksot sijaitsevat pääosin Kainuussa, Pohjois-Karjalassa ja Pohjois-Savossa. Tutkimus perustuu uusimpiin julkaistuihin tutkimusaineistoihin potentiaaliseksi oletettujen alueiden kallioperägeologiasta ja rakenteista. Uusien aineistojen lisäksi tutkimuksessa on hyödynnetty vanhoja aineistoja, joita on uudelleen tulkittu ja yhdistetty uusiin aineistoihin. Tutkimuksen tavoitteena oli rajata alueellisesti Kainuu-Outokumpu -jakson ofioliitteihin liittyvää Ni-(Cu-Co) -malmipotentiaalia paikkatietoaineistojen ja -mallinnuksen avulla. Tämän raportin yhtenä alustavana esimerkkinä on Jormuan serpentiniitin alue. Karttatarkastelun perusteella Kainuun liuskejakso (suuralueet Kainuu E ja Kainuu W) ja Viinijärvi-sviitin liuskekivivyöhykkeet Rääkkylän seudulla (Outokumpu SE) ovat Outokumpu-tyyppisistä potentiaalisista alueista tällä hetkellä vähiten yksityisen malminetsinnän ja kaivannaistoiminnan kohteena.

Asiasanat (kohde, menetelmät jne.) Outokumpu, Jormua, ofioliitti, nikkeli, malmipotentiaali, mineralisaatio, mallinnus

Maantieteellinen alue (maa, lääni, kunta, kylä, esiintymä) Suomi, Itä-Suomi, Kainuu, Pohjois-Karjala, Pohjois-Savo

Karttalehdet Kainuu-jakso: R511, R512, R513, R521, Q513, Q514, Q521-Q524. Outokumpu-jakso: P511, P513, P514, P523, P524, P531-P534, N511-N514, N521-N524, N531-N534, N541-N544.

Muut tiedot

Arkistosarjan nimi Arkistoraportti

Arkistotunnus 61/2018

Kokonaissivumäärä 18 + 5 liites.

Kieli Suomi

Hinta Julkisuus Julkinen

Yksikkö ja vastuualue MTM 504300171

Hanketunnus 50402-2006621

Allekirjoitus/nimen selvennys Allekirjoitus/nimen selvennys


Soile Aatos Jukka Konnunaho


GEOLOGICAL SURVEY OF FINLAND DOCUMENTATION PAGE

13.08.2018

Authors Soile Aatos, Jukka Konnunaho ja Hannu Makkonen

Type of report GTK Open File Work Report

Commissioned by Geological Survey of Finland (GTK)

Title of report Outokumpu-assosiaation Ni-(Cu-Co) -malmipotentiaalin arvioinnin väliraportti (Evaluation of ore potential of Outokumpu type Ni-(Cu-Co) deposits)

Abstract The known areas featuring Outokumpu assemblage bedrock units locate mainly in Kainuu, Northern Karelia and Northern Savo in Finland. This study is based on research data recently published about bedrock geology and structures in areas assumed to have mineral potential. Besides new data, newly interpreted old data have been utilised and combined with new in this study. Aim of the study was to delineate areas having Ni-(Cu-Co) ore potential pertaining to mineral potential of Kainuu-Outokumpu type ophiolites with geographic information system (GIS) data and modelling. The area of Jormua serpentinite was introduced as an example in this report. Based on a map examination, the Karelian sub-provinces in the Kainuu schist belt (Jormua area) and the schist areas in south-eastern parts of Outokumpu assemblage (Viinijärvi suite) may have ore potential situating outside the areas already occupied by private activities.

Keywords Outokumpu, Jormua, ophiolite, nickel, mineral potential, mineralisation, modelling

Geographical area Finland, Eastern Finland, Kainuu, Northern Karelia, Northern Savonia

Map sheet Kainuu assemblage: R511, R512, R513, R521, Q513, Q514, Q521-Q524. Outokumpu assemblage: P511, P513, P514, P523, P524, P531-P534, N511-N514, N521-N524, N531-N534, N541-N544.

Other information

Report serial Archive report

Archive code 61/2018

Total pages 18 + 5 appendix pages

Language Finnish

Price Confidentiality Public

Unit and section Project code


MTM 504300171 50402-2006621

Signature/name

Soile Aatos

Signature/name

Jukka Konnunaho

Kansikuva (GTK): Kaivostoimintaa, kansannäytelohkareiden nikkeli- ja kobolttipitoisuuksia ja lentogeofysikaalisia anomalioita kuvaavia paikkatietoaineistoja ja -malleja yhdistettyinä Kainuun liuskejakson Outokumpu-tyyppisten kivilajien aluerajauksiin Jormuan alueella.

Cover picture (GTK): Geographic information system data and models describing mining activities, concentrations of nickel and cobalt in layman rock samples, and aerogeophysical anomalies combined with areal delineations of Kainuu-Outokumpu type bedrock units in Jormua area.

GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS 1 13.08.2018

Sisällysluettelo

Kuvailulehti

1 Johdanto 2

2 Työn tarkoitus 2

3 Aineistot ja materiaalit 3

3.1 Tutkimusaineiston valinta projektitietokantaan ja arviointi/validointi 3

3.1.1 Kallioperä- ja malmitutkimusten aineistot 3

3.1.2 Geofysiikan aineistot 3

3.1.3 Geokemian aineistot 3

3.1.4 Lohkareaineistot 4

3.1.5 Muut julkaistut tai arkistoidut aineistot 4

4 Outokumpu-assosiaatio 5

4.1 Outokumpu-assosiaation levinneisyys sekä tutkimusalueen rajaus 7

4.2 Mineral systems (mineraalijärjestelmät) 8

5 MALLINNUKSEEN LIITTYVÄT TUTKIMUKset 8

5.1 Outokumpu-tyyppisten nikkeliesiintymien alustava käsitteellinen malmimalli 8

5.2 Outokumpu-tyyppisten nikkeliesiintymien 2D-3D -mallit 8

5.3 Mallien kehittämiseen tarvittavat tutkimukset 9

5.4 Malmipotentiaalimalli 9

5.5 3D-mallit 9

6 Tulokset ja niiden tulkinta 9

6.1 Malmipotentiaalin arviointi 9

6.1.1 Projektitietokannan aineistojen analysointi ja integrointi (tilastollinen käsittely, kuvankäsittely, GIS -analyysit jne.) 9

6.1.2 Regionaalinen 2D-3D -malli 9

6.1.3 Malmipotentiaalisten alueiden rajaus 10

6.1.4 Teemakohtaisten alueiden rajaus 11

6.1.5 Mineraalipotentiaaliset alueet 11

7 Yhteenveto 13

8 Suositukset 14

9 Kirjallisuusluettelo 15

10 Liitteet 19


1 JOHDANTO

Paleoproterotsooisiin 1,92 Ga -ikäisiin ofioliittisiin ja post-magmaattisesti muuttuneisiin Outokumpu-assosiaation serpentiniitteihin liittyviä monimetalliesiintymiä on hyödynnetty yli sadan vuoden aikana mm. Pohjois-Karjalassa Outokummun ja Luikonlahden alueilla. Kaivannaisteollisuuden teknologioiden, kuten rikastusteknologian, kehittymisen myötä yhä köyhemmät esiintymät ovat tulleet mahdolliseksi hyödyntää (Rasilainen et al. 2012; Suomen mineraaliesiintymät - Metso). Osin tämänkin vuoksi on tärkeää selvittää myös Outokumpu-assosiaatioon liittyvien serpentiniittien malmipotentiaalia uudelleen esimerkiksi Ni-(Cu-Co) osalta. Esimerkkeinä tästä ovat Jormuan ofioliitin serpentiniiteistä tavatut hienorakeiset nikkelisulfidipirotteet (Kontinen 1987). Alasen talkkiesiintymän serpentiniitti ja sen sisältämät heikot nikkelipitoiset sulfidipirotteet puolestaan on havaittu helppoliukoisiksi (Aatos et al. 2006), mikä voi edesauttaa esiintymän nikkelin ja mahdollisesti myös muiden metallien rikastettavutta. Kainuu-Outokumpu -jakson Outokumpu-tyyppisissä (OKU-tyyppisissä) esiintymissä toimii tällä hetkellä viisi eri metalli- tai teollisuusmineraalikaivosta tai -louhosta, joiden nikkelipitoisen malmin- tai hyötykiven nosto oli v. 2016 yhtensä n. 2 Mt eli noin 8 % koko maan vastaavasta nostosta (Anonyymi 2017). Kainuun talkkikaivoksilla on tuotettu vuosina 1941-2016 noin 40 000 tonnia nikkeliä (Makkonen et al. 2017).

Viime aikoina on alettu kiinnittää huomiota jälleen kerran nikkelin lisäksi Outokumpu-tyyppisiin muodostumiin liittyvään kobolttipotentiaaliin esimerkkinä nykyisin Vulcan Hautalampi Oy:n hallussa oleva Hautalammen esiintymä Outokummussa, joka on edennyt Hautalammen Co-Ni-Cu -kaivosprojektiksi (Sanomalehti Karjalainen 13.12.2017, taloussivut: FinnCobalt). Esiintymä on ennestään kulkenut mm. nimellä Outokummun Co-Ni -malmi. Kaivosprojektissa on tarkoitus hyödyntää myös Outokummun vanhaa, 1930-luvulta peräisin olevaa rikastushiekkaa (Penttilä 2017).

Vuonna 2017 Geologian tutkimuskeskuksen (GTK) ”Mineraalipotentiaalin kartoitus Ni-Cu-Co” -projekti selvitti alustavasti Outokumpu-tyyppisten nikkelimalmien alueellista esiintymispotentiaalia muualla Kainuu-Outokumpu -jakson alueella varsinaisen Outokummun aktiivisen kaivannaisvyöhykkeen (Outokumpu Mining Camp, katso Aatos 2016a) ulkopuolella. Tämä työ toteutettiin hyödyntämällä pääosin GTK:ssa olemassa olevia paikkatietoaineistoja sekä käsittelemällä ja uudelleen prosessoimalla näitä aineistoja paikkatietoteknologioita hyödyntäen, mm. rasterilaskentatyökalujen avulla. Tähän tutkimusvaiheeseen ei liittynyt maastotöitä.

Työn tulokset ovat käytettävissä myöhemmin uusien malmigeologisten mittaus-, tulkinta- ja mallinnusaineistojen kehittämiseen ja tuottamiseen tutkimusta ja elinkeinoelämää varten.

2 TYÖN TARKOITUS

Mineraalipotentiaalin kartoitus Ni-Cu-Co -projektin yhtenä tarkoituksena oli vuonna 2017 Kainuu-Outokumpu -jaksoon (kuva 1) liittyvän Ni-(±Cu-Co) -malmipotentiaalin alueellinen


rajaaminen paikkatietoaineistojen ja -mallinnuksen avulla alueen kallioperägeologisista yksiköistä ja niihin liittyvistä rakenteista julkaistuihin uusimpiin tietoihin perustuen. Myös vanhojen kartoitus- ja tutkimusaineistojen hyödyntäminen sekä tehokkaampi käyttö ja uudelleentulkinta osana malmitutkimuksia katsottiin tarpeelliseksi.

3 AINEISTOT JA MATERIAALIT

3.1 Tutkimusaineiston valinta projektitietokantaan ja arviointi/validointi

Tätä tutkimustyötä varten luotiin 2D- ja 3D-ArcGIS (ArcMap ja ArcScene) 10.4.1 -projektit Malmit ja teollisuusmineraalit -yksikön (MTM) yhteiseen projektilevyjakoon. Paikkatietoprojekteihin alettiin kerätä tämän tutkimuksen kannalta olennaisia käytettävissä olleita paikkatietoaineistoja. Tämän raportin lähtöaineistot ovat peräisin GTK:n omista tietokannoista. Eri-ikäisten ja eri lähteistä peräisin olevien aineistojen väliset laatuerot voivat aiheuttaa tulosten tulkintaan epävarmuuksia, jotka tulisi huomioida tarpeen mukaan ja soveltuvin keinoin työn edetessä, jos tätä työtä jatketaan tulevina vuosina.

3.1.1 Kallioperä- ja malmitutkimusten aineistot Nykyinen kallioperäkarttatietokanta (Suomen kallioperä - DigiKP) kattaa Outokumpu-Kainuun tutkimusalueen. Geologian perusteella tehtiin Kainuuseen, Pohjois-Karjalaan sekä Pohjois-Savoon osa-alueittaiset UTM 1:50 000 -mittakaavaiset karttalehtirajaukset (kuva 1), joiden avulla leikattiin tutkimuksen osa-alueiden mukaiset muut olemassa olevat digitaaliset kallioperähavainto-, geokemian määritys-, lentogeofysiikan mittaus- ja erilaiset mallinnusaineistot Ni-Cu-Co -esiintymisen potentiaalisuuden tarkastelua ja 3D-visualisointia varten. GTK:n tietovaraston vakiomuotoiset paikkatietoaineistot olivat saatavilla vektori- tai rasterimuodossa.

3.1.2 Geofysiikan aineistot Tässä työssä ei koottu erikseen geofysiikan aineistoja. Joidenkin tässä työssä hyödynnettyjen aiempien malmipotentiaalin kartoitukseen kehitettyjen paikkatietomalliaineistojen (katso Kontoniemi et al. 2014; Aatos 2016b, 2017; Mikkola et al. 2016) alkuperäisessä paikkatietomallinnuksessa on käytetty lähtöaineistoina GTK:n paikkatietoaineistopalvelussa sijaitsevia vakiomuotoisia geofysikaalisia rasteriaineistoja.

3.1.3 Geokemian aineistot GTK:n käytettävissä on Outokummun alueelta eri tahojen aiempien malminetsintäprojektien geokemiallisia aineistoja. Näiden aineistojen kattavuus vaihtelee GTK:n valtakunnallista moreeniaineistoista Outokumpu Oy:n omien ja sen hallussa olleiden Rautaruukki Oy:n kohteellisesti moreenista ottamien näytteiden analyyseihin, jotka Outokumpu Oy on luovuttanut GTK:n tietoarkistoihin. Lisäksi GEOMEX-projektin (Kuronen et al. 2004) alueelta kairausreikien analytiikkaa on saatavilla melko kattavasti.


3.1.4 Lohkareaineistot Pekkarinen ja Hietala (2015) ovat tunnistaneet Outokummun alueen lohkareviuhkojen ominaispiirteitä kivien kemiallisen ja mineraalikoostumuksen, Fe-sulfidifaasin kemisimin, petrofysikaalisten ja metamorfisten ominaisuuksien perusteella ja tutkineet näiden sekä jäätikkövirtausten suuntien perusteella lohkareiden mahdollisia lähtöalueita.

Koko Suomen alueelta on olemassa yhdistetty kansannäytelohkareiden aineisto, joka sisältää tällä hetkellä sekä GTK:n että Outokumpu Oyj:n lohkaretietoja (Makkonen et al. 2015) ja jonka Ni- ja Co-pitoisuustietoja käytetiin tässä työssä. GTK:n ja Outokumpu Oy:n kansannäyteaineistoista (Makkonen et al. 2015) oli tarkoitus poimia ne nikkeliä, kobolttia, kromia, wolframia ja kultaa sisältäneet lohkareet, joiden alkuainepitoisuus ylitti arvon 0 ppb, ppm tai % (tai määritysrajan). Poiminta ehdittiin toteuttaa nikkelin ja koboltin (analytiikka 511P) osalta.

Huolimatta lohkareiden sijaintitietojen yleisluontoisuudesta (sijainti on ilmoitettu löytöpaikan tarkkuudella), tämän raportin laatijat suosittelevat käytettäväksi kansannäytelohkareaineistoa myös tulevaisuudessa, sillä se sisältää valtakunnallisesti koottuna lohkarekohtaista litogeokemiallista analyysitietoa kivilajitietojen lisäksi.

3.1.5 Muut julkaistut tai arkistoidut aineistot Tämän työn ne aineistot, joita on koottu ArcGIS:n paikkatietoaineistokäyttöliittymässä GTK:n tietokannoista, voivat sisältää GTK:n aineistojen lisäksi myös Outokumpu Oy:n ja Rautaruukki Oy:n aineistoja.

GTK:n ja yhteistyökumppaneiden aiempien Outokummun alueen GEOMEX-projektin ja myöhempien mallinnusprojektien aineistot sisältävät 2D-paikkatietojen lisäksi 3D-muotoisia määritys- ja mittaustietokantoja (kairausreiät ja geofysikaaliset mittaukset) ja erimuotoisia mallinnusaineistoja (mm. solidit, pinnat, pistepilvet ja vokselit) (Kuronen et al. 2004, Laine et al. 2012, Aatos 2016a).

Käytettävissä olleiden GEOMEX- ja Outokummun mallinnusprojektien (Kuronen et al. 2004, Laine et al. 2012, Aatos 2016a) aineistojen tuotannossa on voitu käyttää GTK:n omien aineistojen lisäksi Outokumpu Oy:n ja malminetsintä- ja kaivosyhtiöiden digitaalisia aineistoja tai muita aineistoja tausta-aineistoina.

Tutkimusalueelta rajattiin paikkatietotyökaluilla käytettävissä olleista MML:n digitaalisista aineistoista korkeusmallit, joiden resoluutio oli 2D-tarkasteluissa 2 m (laserkeilausaineisto) ja 3D-tarkasteluissa 25 m (liite 3).

Tämän työn paikkatieto-ohjelmistoprojektit ja työhön irrotetut, maantieteellisesti rajatut lähtö- ja paikkatietomallinnuksen aineistot tallennettiin GTK:n Mineraalipotentiaalin kartoitus Ni-Cu-Co -projektin levyjakoon yhteiskäyttöisiksi ArcGIS-työaineistoiksi.


4 OUTOKUMPU-ASSOSIAATIO

Outokumpu-assosiaation monimetallisia sulfidimineralisaatioita sisältävät kivet liittyvät arkeeisen pohjan päälle ylityöntyneisiin ja yhteen kasaantuneissiin vulkaanis-sedimenttisiin jaksoihin (Kontinen 1987), jotka ovat iältään 1,97-1,96 Ga ja lähellä Petsamon riftisyntyisen gabro-wehrliitti –assosiaation Ga ikää (1,98-1,97) (Turchenko 2017), mutta kuitenkin stratigrafisesti eri asemassa. OKU-assosiaatiolle tunnusomaisia kivilajeja ovat esimerkiksi mustaliuskeet, serpentiniitit, kvartsikivet ja kromikarret (Makkonen et al. 2017).

Suomen metamorfisen kartan mukaan Outokumpu-jakson kivien metamorfoosiaste vaihtelee matalasta keskiasteeseen (matala tai keskiasteen amfiboliittifasies). Pohjan ikkunat (mm. Sotkuma) ovat yleensä olleet korkean asteen metamorfoosin (korkea amfiboliittifasies) vaikutuksen alaisena. Asbestia esiintyy yleisimmin matalan-keskikorkean amfiboliittifasieksen alueilla. Pysyvät metamorfiset metapeliittien mineraaliseurueet ovat Kainuun pohjoisosissa ja Miihkalin-Kylylahden alueella andalusiitti, Kainuun eteläosassa ja Outokummun pohjoisosassa kyaniitti/sillimaniitti, sekä Outokummun itäosassa andalusiitti/sillimaniitti (Hölttä & Heilimo 2017).

Kallioperägeologisen kartoituksen ja rakennegeologisten tulkintatietojen perusteella Outokumpu-tyyppisiä muodostumia voidaan rajata seuraaviin kallioperägeologisiin yksiköihin (Suomen kallioperä – DigiKP 2018), jotka on luokiteltu nykyisten tektono-stratigrafisten ohjeiden mukaan kallioperäkarttatietokannan aineistoluokiksi (kuva 1):

- 211321 – Juojärvi-seurue (Juojärvi suite)- 211322 – Viinijärvi-seurue (Viinijärvi suite) (alueellisesti suurin rajaus Itä-

Suomessa)- 211323 – Jormua-seurue (Jormua ophiolite)- 211324 – Outokumpu-seurue (Outokumpu suite)- 211325 – Retunen-seurue (Retunen suite)- 210190 – Nuasjärvi-ryhmä (Nuasjärvi group)- 210191 – Vihajärvi-ryhmä (Vihajärvi group)- 210171 – Väyrylä-ryhmä (Väyrylä group)


Kuva 1. Tutkimusalueen sijainti (geologinen pohjakartta: Suomen kallioperä - DigiKP, tasokoordinaatisto: ETRS-TM35FIN-projektio, karttalehtijako ja lehtitunnukset UTM 1:50 000). Outokumpu-assosiaation kivilajiyksiköt sijaitsevat todennäköisimmin vinoviivoitetuilla alueilla Kainuu-Outokumpu -jaksoilla.


Fig. 1. Location of the research area (bedrock geological base map: Bedrock of Finland –DigiKP, horizontal coordinate reference system and division of map sheets in Finland: ETRS-TM35FIN projection, UTM 1:50 000). Outokumpu type bedrock units situate most likely in map areas marked with slashed symbols.

4.1 Outokumpu-assosiaation levinneisyys sekä tutkimusalueen rajaus

Tutkimusalue on rajattu sellaisille malmipotentiaalisiksi oletetuille alueille Kainuuseen ja Pohjois-Karjalaan/Pohjois-Savoon, joilla on proterotsooisia 1,92 Ga:n ikäisiä nappekompleksien kiviä ja viitteitä Outokumpu-malmivyöhykkeille tyypillisistä Ni-(Cu-Co) -mineralisaatioista ja -esiintymistä (kuva 1).

Tutkimusalue sijaitsee hallinnollisesti pääosin Kainuun, Pohjois-Karjalan ja Pohjois-Savon maakuntien alueella. Tutkimusalue on jaettu kahteen osa-alueeseen, joista pohjoisempi käsittää Kainuun liuskejakson ja Viinijärvi-seurueen eteläiset osat (kuva 1). Kainuun liuskejakson keskeisimmät Outokumpu-tyyppiset kivilajialueet sijoittuvat Jormua-seureen, Nuasjärvi-ryhmän ja Vihajärvi-ryhmän alueille.

Tämän raportin kallioperägeologisten yksiköiden ja rakenteiden rajaukset noudattavat olemassa olevia kallioperäkarttatietokannan (Suomen kallioperä – DigiKP 2018) alueellisia kohteita, kuten esim. stratigrafinen yksikkö, tektoninen yksikkö, suurrakenne tai rakenteellinen vyöhyke, jotka on nimetty tietokantaan nykyisten tektono-stratigrafisten suositusten mukaisesti (Nironen 2017). Kainuun ja Pohjois-Karjalan Outokumpu-tyyppiset kivet kuuluvat tektono-stratigrafisesti Keski-Karjalan alaprovinssiin ja kronostratigrafisesti 2050-1800 Ma ikäiseen Orosirian-kauteen. Karjalan tektoninen provinssi muodostuu Pohjois-Karjalassa paleoproterotsooisista metasedimenttisista ryhmistä ja seurueista (Viinijärvi-seurue) ja Kainuussa paleoproterotsooisista metavulkaanisista ryhmistä ja seurueista (Jormua, Nuasjärvi, Vihajärvi) (Luukas et al. 2017, Suomen kallioperä – DigiKP). Kainuun ja Pohjois-Karjalan nappekompleksit (Luukas et al. 2017) ovat iältään noin 1,92 Ga (Nironen 2017). Nirosen (2017) mukaan ne jakautuvat edelleen Kainuun (Kainuu Belt, KaB), Savon (Savo Belt, SB) ja Höytiäisen vyöhykkeiksi (Höytiäinen Belt, HöB).

Outokumpu-tyyppisiä suur- ja syvärakenteita voidaan rajata alueellisen geofysiikan perusteella, esim. vyöhykkeelliseen magneettiseen, sähköiseen tai gravimetriseen anomaliaan tai seismiseen rakenteeseen liittyen. Tuoreimpia aineistoja, tulkintoja ja malleja ovat laatineet mm. Geotech Ltd (2015), Heinonen et al. (2016), Komminaho et al. (2016), Kurimo et al.(2016), Lahti (2016), Laine (2016), Leväniemi (2016) sekä Nousiainen & Leväniemi (2016). Ni-Cu-Co -potentiaalisia alueita voidaan rajata alueellisen geokemian perusteella, esim.litogeokemiallisiin tai moreenigeokemiallisiin laajoihin anomalioihin liittyen ja yhdistettynälentogeofysikaaliseen kuva-aineistoon (katso Aatos 2016b).


4.2 Mineral systems (mineraalijärjestelmät)

Proterotosooiset Outokumpu-tyyppiset monimetalliset malmiesiintymät (ns. OKU-tyyppiset esiintymät) ovat harvinaisia maailman kilpialueilla (Peltonen et al. 2008). Hydrotermisten nikkeliesiintymien malmigeologisissa ja mineraalisysteemien tutkimuksissa on edistytty viime vuosina, yhtenä kotimaisena esimerkkinä hydrotermiset Outokumpu-tyyppiset Ni-esiintymät (Peltonen et al. 2008, Aatos 2016b, Makkonen et al. 2017). Samankaltaisia monifaasisia ja voimakkaasti muokkautuneita malmiesiintymiä on olemassa myös muualla, mutta usein eri-ikäisillä (nuoremmilla) vyöhykkeillä mm. Kanadassa, Australiassa, ja Brasiliassa (Peltonen et al. 2008, Aatos 2016b, Makkonen et al. 2017).

Nämä monimetalliesiintymät liittyvät post-magmaattisesti karbonaattiutumalla ja kvartsiutumalla muuttuneisiin vyöhykkeisiin, jotka reunustavat tektonisesti pilkkoutuneita ofioliittisia serpentiniittilinssejä. Esiintymien isäntäkivet sisältävät usein runsaasti kromipitoisia mineraaleja (Makkonen et al. 2017). Karbonaattiutuneita kromipitoisia isäntäkiviä on kutsuttu kromikarsiksi ja silikaattiutuneita kiviä puolestaan kvartsikiviksi. Makkonen et al. (2017) ovat jakaneet OKU-tyyppiset malmiesiintymät seuraaviin luokkiin: 1) Cu-Co-Zn-Ni-Ag (±Au) -pitoiset massiiviset-semimassiiviset malmit, 2) Cu-Co-Zn-Ni-Ag (±Au) -pitoiset sulfidipirotteiset sekä sulfidijuonia sisältävät malmit ja 3) Ni-pitoiset ja Cu-köyhät sulfidipesäkkeet ja pirotteet. Näistä kaksi ensimmäistä ovat ”klassisia” ja tärkeimpiä Outokumpu-tyypin Cu-Co-Zn-Au -sulfidimalmityyppejä. Kuitenkin tämän työn tarkastelun kohteeksi on otettu erityisesti OKU-tyypin Ni-pitoiset esiintymät, kuten serpentiniitteihin liittyvät Ni-pitoiset sulfidipirotteet (ts. Kokka-tyyppi; Inkinen 1969; Huhma 1964, 1975; Peltonen et al. 2008), jotka voivat sisältää tonnimäärältään suuria alhaisen pitoisuuden sulfidinikkeliesiintymiä. Osa karsista saattaa sisältää myös runsaita Co- ja Cu-pitoisuuksia, kuten Hautalampi-esiintymä Outokummussa.

Viimeaikaisissa tutkimuksissa (Aatos 2016b, Makkonen et al. 2017) on kiinnitetty huomiota myös malmityyppeihin, jotka olisivat mahdollisesti syntyneet magmaattis-hydrotermisten fluidien vaikutuksesta. Tästä esimerkkinä paleoproterotsooisten metasedimenttikivien alueilla esiintyvät ja näitä leikkaavat granitoidit, jotka ovat voineet aiheuttaa mittavaa fluiditoimintaa niitä ympäröivissä sulfidipitoisissa kivissä. Fluidit ovat voineet uuttaa ja kuljettaa metalleja kauemmas lähtöalueesta ja saostaa ne otollisiin paikkoihin.

5 MALLINNUKSEEN LIITTYVÄT TUTKIMUKSET

5.1 Outokumpu-tyyppisten nikkeliesiintymien alustava käsitteellinen malmimalli

Outokummun käsitteellistä eli konseptuaalista malmimallia on kuvattu ns. GEOMEX-projektin työn tuloksena (Peltonen et al. 2008, Kontinen et al. 2006, Kuronen et al. 2004). Myöhemmin edellä mainitun konseptuaalisen malmimallin nikkelipotentiaalia kuvaaviin mallin osiin ovat sittemmin palanneet mm. Aatos (2016b) ja Makkonen et al. (2017).

5.2 Outokumpu-tyyppisten nikkeliesiintymien 2D-3D -mallit

Outokummun aktiiviselta kaivostoiminnan alueelta 3D-malmimalleja on aiemmin ollut olemassa GEOMEX-projektin (Kuronen et al. 2004) ajalta. Kaksi-kolmiulotteisia Outokummun


alueen mallinnusprojektien aineistoja, tulkintoja ja malleja on tuotteistettu sekä GTK:n omaan, että asiakaskäyttöön vuodesta 2016 alkaen (mm. Laine 2012, Aatos 2016a).

Tämän tutkimuksen osa-alueiden pseudolitologiset malliaineistot (Aatos 2016b) vietiin jatkokäsittelyä varten projektin ArcGIS-tietokantaan.

5.3 Mallien kehittämiseen tarvittavat tutkimukset

Erityyppisten konseptuaalisten ja paikkatieto- tai avaruudellisten mallien kehittämiseen tarvitaan tilastollista, geokemiallista ym. mallinnusta. Outokumpu-tyyppisessä mallinnuksessa kiinnostavia tilastollisten tarkastelujen kohteita ovat mm. emäksisten ja ultraemäksisten kivien kuten gabrot ja serpentiniitit sekä karsien ja mustaliuskeiden metallirikastumat (Ni, Co, Cu, Cr, W, Au, U) ja alkuainesuhteet (Ni, Cr, Mg).

5.4 Malmipotentiaalimalli

Outokumpu-projektin aikana (2013-2016) laadittiin nikkelin prospektiivisuuden alustava alueellinen rajaus paikkatietomallinnuksen avulla (Aatos 2016b). Lähestymistapaa on osittain sovellettu tässä työssä ja voidaan soveltaa ja kehittää edelleen tulevaisuudessa (liitteet 1-3).

5.5 3D-mallit

Aiemmista projekteista on käytettävissä E. Laineen ym. malleja (2012) sekä Tekes Green Mining -projektin mallit (Aatos 2016a). Tämän projektin käyttöön on luotu 3D-ArcScene 10.4.1 -projekti, johon voi jatkossa koota lisää malliaineistoja visualisoitaviksi.

6 TULOKSET JA NIIDEN TULKINTA

6.1 Malmipotentiaalin arviointi

Tulosten tulkinta, alueen alustava malmipotentiaalin arviointi ja suositukset jatkotutkimuksista perustuvat vanhaan kerättyyn aineistoon ja uuteen mallinnusaineistoon. Maastotyöt eivät ole kuuluneet tässä raportissa käsiteltyyn tutkimusvaiheeseen.

6.1.1 Projektitietokannan aineistojen analysointi ja integrointi (tilastollinen käsittely, kuvankäsittely, GIS -analyysit jne.)

Paikkatietoaineistoja on koottu tätä osuutta varten, mutta analyyseja ei ole tehty tämän projektin aikana.

6.1.2 Regionaalinen 2D-3D -malli Alustavat esimerkit 2D-paikkatietorasterimallinnuksen tuloksista Kainuun liuskejaksolta, Jormuan ofioliitin sekä Nuasjärvi- ja Vihajärvi-ryhmien alueelta, joka rajautuu tektonisesti mm. vanhempaan Talvivaaran mustaliuskejaksoon (katso kuva 1, liitteet 1 ja 2, lisää tietoja liitteessä 3, jossa samoja aineistoja on visualisoitu paikkatieto-ohjelman 3D-näkymässä). Digitaalinen korkeusmalli auttaa jossain määrin hahmottamaan geofysikaalisten ja geokemiallisten anomalioiden sijainnin tulkintaa maantieteellisesti ja topografisesti (liite 3). 3D-näkymän tausta-aineistona oleva pseudolitologinen paikkatietomalli on rajattu paikkatietotyökaluilla aiemmassa Outokumpu-projektissa koko maan alueelta kehitetystä pseudolitologisesta rasterimallitasosta


(Aatos 2016b). Myös koko maan alueelta laaditut, tälle projektialueelle leikatut johtavien ja magneettisten anomalioiden rasterimallit on visualisoitu näkymään purppuran tai mustan sävyisinä (Aatos 2016b).

6.1.3 Malmipotentiaalisten alueiden rajaus Malmipotentiaaliset alueet (liite 1) rajattiin paikkatietotyökaluilla tämän projektin alueelta vastaavasti, kuten Outokummun alueen pseudolitologiaa ja potentiaalisia Outokumpu-tyyppisiä geofysikaalisia anomalioita edustavat paikkatietomallit, joita käytetään mineraalipotentiaalimallinnuksen eräinä lähtöaineistotasoina (Aatos 2016b).

Outokumpu-tyyppisten Ni-Cu-Co -potentiaalisten alueiden tulevassa alueellisessa rajaamisessa kiinnostavat eri materiaalien alkuaineet, kuten mm. Ni, Cr, Cu, Co, W, Au ja U (lisäkiinnostuksen kohteena mahdollisesti Li). Esimerkiksi tämän työn paikkatietoaineistojen GIS-tarkasteluissa Jormua-seurueen alueella on havaittavissa alueellisen moreenikartoituksen aineistoissa laaja nikkelianomalia (kuva 2, liitteet 1-3).


Kuva 2. Jormuan ofioliitin yhteydessä sijaitsee alueellinen, tosin pitoisuuksiltaan melko matala nikkelianomalia (alueellinen moreenigeokemiallinen kartoitus, Ni_511P, pinkit pallosymbolit ja näytteenottopaikan pitoisuustiedot). Taustalla pseudolitologinen paikkatietomalliaineisto (liitteen 2 kuvat 1 ja 2). Geologiset kivilajirajaukset Suomen kallioperä - DigiKP.

Fig. 2. Pseudo-lithological raster models (see figures 1 and 2 in appendix 2) from Jormua ophiolite area are featured in the background of regional, low-level nickel anomaly of till (nickel concentrations visualised as pink dot symbols and numbers). Geological boundaries from Suomen kallioperä - DigiKP.

Jormuan alueen rasterimallien alustavaa kallioperägeologista tulkintaa (kuva 2):

SCLM-serpentiniitit – Rasterimallin musta-harmaa sävy, esim. Hannusrannansubkontinentaalinen litosfäärinen mantteli, Haller (2017)

Magneettiset johteet viittaavat mahdollisesti OKU-tyyppisiin karsiin ja serpentiniitteihin,mustaliuskeeseen tms. – Rasterimallin punavioletti sävy, vertaa Haller (2017): JU-15-16 Grid (Antinmäki, itä): harzburgiitti, kuparin, I-PGE:n ja P-PGE:n fraktioitumista, Li:nja B:n rikastumista; sulamisen aste n. 20 %

Metasomaattinen serpentiniitti – Rasterimallin sinivioletti sävy, vertaa Haller (2017)JU15-18 Grid (Antinmäki)): harzburgiitti, metasomaattinen, homogeeninen, sulamisenaste n. 5-12 %; Ba, Sr rikastumista. Lehmivaaran (JU15-25 – 30) ja Antinmäen (JU15-18 Grid) (Haller 2017) anomaliat (sinivioletti) muistuttavat tässä kuvassa toisiaan.Lehmivaaran ja Antinmäen serpentiniitit sisältävät kromiittia. Antinmäenultraemäksisimmät osuudet edustavat vanhempaa SCLM-yksikköä. Osalla alueenkromitiiteista on mahdollisesti kytkös MORB-tyyppiseen lähteeseen (Tsuru et al. 2000)

Alueen kallioperä: vrt. myös Kontinen (1998).

6.1.4 Teemakohtaisten alueiden rajaus Teemakohtaisia aluerajauksia voisivat tulevaisuudessa olla (kuva 1 ja liite 1):

Kainuu E (Nuasjärvi-seurue) ja Kainuu W (Jormua-seurue, Vihajärvi-ryhmä, Väyrylä-ryhmä)

Viinijärvi-seurue: Outokumpu W (Juankoski-Suvasvesi), Outokumpu SW (Leppävirta-Enonkoski, Suvasveden siirroksen eteläpuoli) ja Outokumpu SE (Rääkkylän seutu).

6.1.5 Mineraalipotentiaaliset alueet Tässä selvityksessä ei tehty arviota mineraalivarannoista, mutta mineraalipotentiaalisten kivilajijaksojen alueellisia rajauksia on mahdollista ehdottaa jatkotutkimuksia varten (taulukko 1). Tutkimusalueen Outokumpu-tyyppisen Ni-Cu-Co -potentiaalisuuden kannalta kiinnostavimmat alueet, jotka eivät sijaitse tämän raportin kirjoittamisen hetkellä yritysten hallinnoimilla alueilla, ovat Kainuun liuskejakso (taulukko 1:n suuralueet Kainuu E ja Kainuu W ja liitteen 2 kuva 2) ja Viinijärvi-sviitin liuskekivet Rääkkylän seudulla (taulukko 1:n suuralue Outokumpu SE).


Taulukko 1. Mahdollisesti mineraalipotentiaalisten kivilajijaksojen alustavia rajauksia Karjalan superryhmän kivien alueilla on tehty olemassa olevan tiedon ja paikkatietoaineistojen avulla.

Table 1. Delineations of possible mineral potential in rocks belonging to Karelia supergroup have been drafted based on already existing knowledge and GIS data.

Suuralue Kohteet Toimintatilanne GTK:n mallinnustilanne

Kainuu E Uutela

Punasuo

Lahnaslampi

Tyvisuo

Alanen

(Talvivaara*)

Talkkituotantoa,joillakin kohteillamahdollisesti myösnikkeliä otetaantalteen(Kaivosrekisteri)

Siellä täälläpienehköjä yritystenmalminetsinnänhallinta-alueita

(*Nikkelin tuotantoamustaliuskealueella)

Kainuu W Jormua-seurue

Vihajärvi-ryhmä

Väyrylä-ryhmä

Jormuan aluetta onrunsaasti tutkittukallioperätutkimustenyhteydessä

Talkkituotantoa,mahdollisesti myösnikkeliä otetaantalteen(Kaivosrekisteri)

Outokumpu (Outokumpu Mining Camp)

Outokumpu

Hautalampi

Kylylahti

Miihkali –Saramäki

Sola

Riihilahti

Viurusuo

Petäinen

Horsmanaho

Karnukka

Aluetta on tutkittuvuosikymmeniä

Aineistotiheys suuri

Tuotannossa taiyhtiöiden hallussa,joten voi olla vaikearajata uusia omiakohteita

Mallinnettu runsaasti (mm. Laine et al. 2012, Aatos 2016a)


Outokumpu W

(Juankoski-Suvasvesi)

Luikonlahti

Kokka

Losomäki

Soitunsalo

Rautavaara

Aluetta on tutkittu

Aineistoja ei oleGTK:ssa selvitetty

Osa alueistayhtiöiden hallussa

(T. Jokelan (2012) pro gradu -työssä kohteellista mallinnusta Kokasta, tehty yritykselle; H. Murto, pro gradu (2017))

Outokumpu SW

(Leppävirta-Enonkoski, Suvasveden siirroksen eteläpuoli)

(Näätänmaanporfyyrisengraniitinympäristönliuskejaksot)

Aluetta tunnetaanvähän

Osa alueestayhtiöiden hallussa

Outokumpu SE Rääkkylänseutu

AlkuperäinenOutokumpu-lohkareon löytynytRääkkylänKivisalmesta.Runsaastilohkareaineistoa(Pekkarinen &Hietala 2015)

7 YHTEENVETO

Tämän tutkimuksen tavoitteena oli rajata perinteisen Outokumpu-jakson -alueen ulkopuolisia, mutta sille analogisia Ni-Cu-Co -malmipotentiaalisia alueita. Nämä sijoittuvat Outokumpu-jakson läntisille ja eteläisille vyöhykkeille (Outokumpu W ja Outokumpu S), Kainuun liuskejakson alueelle (Kainuu E ja Kainuu W) sekä Savoon (liite 1). Suuri osa kyseisistä alueista on kaivannaisyritysten hallinnassa tällä hetkellä. Tarkemmissa rajauksissa voidaan hyödyntää esim. aiempien tutkimus- ja mallinnusprojektien ja tämän raportin alueen malmipotentiaalimallien tuloksia (taulukko 1). Mahdollisuudet löytää Outokumpu-tyyppisiä nikkelipitoisia serpentiniittejä rajautuvat paleoproterotsooisen Karjalan tektonisen provinssin alueelle (Pohjois-Karjalassa Viinijärvi-sviitti ja Kainuussa Jormua-seurue sekä Nuasjärvi- ja Vihajärvi-ryhmät)(kuva 1; Suomen kallioperä – DigiKP).


8 SUOSITUKSET

Outokumpu-tyyppisen monimetallisen mineral systems -ajatteluun perustuvaa käsitteellistä Ni-(±Cu-Co) –malmimallia (Peltonen et al. 2008) on tarvittaessa mahdollista päivittää mm. jatkamalla hydrotermisten nikkelimalmien tutkimuksiin liittyvien synteesien (Aatos 2016b, Makkonen et al. 2017) tekoa. Outokumpu-projektin kaltaisen nikkelin prospektiivisuusmallinnuksen (esim. Aatos 2016b) kehittämistä suositellaan jatkettavaksi ja laajennettavaksi muualle Pohjois-Karjalaan, Kainuuseen ja osin Savoon.

Savossa sijaitsevaa Leppävirran-Heinäveden aluetta ei ole kartoitettu kattavasti, joten mm. Viinijärvi-seurueen länsireuna ei ole luotettavasti tiedossa. Yksi mahdollinen kallioperä- ja malmigeologian kannalta selviteltävä asia on, miksi Outokumpu-tyyppisiä anomalioita ei esiinny juuri lainkaan Näätänmaan alueella (taulukko 1). Aluetta on tutkittu hyvin vähän, eikä sen OKU-tyyppistä tai muuta malmipotentiaalia tunneta. Ei tiedetä, kuuluuko liuskealue, jolla Kerman granitoidi sijaitsee, lainkaan OKU-tyyppiseen ympäristöön vai onko sillä erilainen stratigrafinen sijainti muihin OKU-jaksoihin verrattuna. Magmatismin vaikutuksia kyseisen alueen liuskejakson kivilajiyksiköihin ei tunneta eli onko se mahdollisesti muuttanut ympäristönsä kivet perin pohjin ja samalla hävittänyt OKU-jaksoille tyypilliset geofysikaaliset anomaliat.

Seuraavassa vaiheessa geokemiallisia analyysitietoja (kallioperä, moreeni, lohkareet jne.) voidaan luokitella paikkatietoanalyyseja ja -mallinnusta varten ja visualisoida anomalia- ym. mallien kanssa samoissa paikkatieto-ohjelman näkymissä. Tulevissa lohkareaineistoista tehtävissä tietuepoiminnoissa kiinnitetään huomiota Outokumpu-jaksoille tyypillisten malmien kivilajien, kuten serpentiniitit, karret ja mustaliuskeet) sekä Ni-, Cr-, Cu-, Co-, W-, Au- ja U-pitoisten lohkareiden esiintymiseen.

Vastaavien alkuaineiden esiintymiseen kiinnitetään huomiota myös geokemiallisten aineistojen tarkasteluissa ja OKU-tyyppisen Ni-Cu-Co -potentiaalin mineral systems -perusteisen mallinnuksen vektoreiden konseptoinnissa. Malmipotentiaalin mallinnusvektoreina voisivat olla esim. eri materiaalien pathfinder- tai indikaattorimineraalien (mm. kromiitti) isotooppisuhteet verrattuina nikkelin uudelleenjakautumiseen serpentinisaatiossa (vertaa esim. Tsuru et al. 2000, Haller 2015, Kamenetsky et al. 2016). Pohjois-Karjalan alueen paleoproterotsooisiin metasedimenttikiviin liittyviin leikkaaviin granitoideihin ja granitoidijuoniin saattaa liittyä kompleksisia kivilajiyksiköitä, joista voidaan havaita kohonneita litium-pitoisuuksia (Nikkarinen & Wennerströn 1982, Aatos 2016b) tai joista liukenee ympäristöönsä huomattavia määriä litiumia (Outokummun syväreiän suolaisten pohjavesien kohonneet Li-pitoisuudet: pers. comm. R. Kietäväinen). Näiden prosessien magmaattiset hydrotermiset fluidit ovat saattaneet osaltaan vaikuttaa aiempiin nikkelipitoisiin mineraaleihin, mikä tulisi tarpeen mukaan huomioida mahdollisten sekundaaristen Outokumpu-tyyppisten nikkelimineralisaatioiden etsinnässä (Aatos 2016b).

Malmimallien, malmipotentiaalimallien ja nikkelipotentiaalisuuden arvioinnin päivitystarkasteluissa olisi hyvä tarpeen mukaan huomioida muun muassa vyöhykkeiden väliset ja sisäiset, eri geologisista syistä aiheutuvat muodostumaerot, esim. metamorfoosiasteen tai erilaisten hydrotermisten prosessien vaikutukset eri muodostumien


mineralogiaan (vertaa mm. Aatos 2016b, Pekkarinen & Hietala 2015). Lähtömateriaalien mineralogiset erot voivat vaikuttaa mm. toisistaan alueellisesti poikkeaviin tulkintoihin malmikonsepteissa (mm. muuttuminen ja uudelleenkiteytyminen), tutkimusmateriaalityyppien alkuaineiden jakaumiin (esim. liukenevuus) tai geofysikaalisiin ominaisuuksiin (esim. tiheys, magneettisuus ja sähkönjohtavuus) tai malminetsinnälliseen kiinnostavuuteen (rikastettavuus ja ympäristöseikat tms.).

Outokummun ja Kainuun aktiiviset kaivannaisalueet tarjoavat mahdollisuuksia tehdä yhteistyötä alueen Outokumpu-tyyppisiä esiintymiä etsivien ja hyödyntävien yritysten kanssa. Lähtökohtana voisi olla esimerkiksi tässä työssä esiin nostettujen kysymysten ratkaiseminen tai malmipotentiaaliseksi katsottujen alueiden jatkotutkimukset.

9 KIRJALLISUUSLUETTELO

Aatos, S. 2017. Mineral potential modelling of Inari region. Mallinnustyö ja raportointi ovat tekeillä.

Aatos, S. 2016a. Developing Mining Camp Exploration Concepts and Technologies – Brownfield Exploration Project 2013–2016. Geological Survey of Finland, Special Paper 59, 214 pages, 141 figures, 16 tables.

Aatos, S. 2016b. Regional analysis of hydrothermal nickel prospectivity in the Outokumpu Mineral District. Geological Survey of Finland, Special Paper 59, 189−214, 13 figures and 4 tables. Available at: http://tupa.gtk.fi/julkaisu/specialpaper/sp_059.pdf

Aatos, S., Sorjonen-Ward, P., Kontinen, A. & Kuivasaari, T. 2006. Serpentiinin ja serpentiniitin hyötykäyttönäkymiä. Geologian tutkimuskeskus, arkistoraportti M10.1/2006/3. 34 p.

Anonyymi 2017. Tilastotietoja vuoriteollisuudesta. Materia-lehti 2-2017, 13-14.

Geotech Ltd 2015. 3D ZTEM Inversion results for Geological Survey of Finland, Outokumpu Mining Camp Area. 73 p. (julkaisematon raportti)

Haller, M.B. 2017. Meter Scale Heterogeneities in the Oceanic Mantle Revealed in Ophiolite Peridotites. Master of Science Thesis, Faculty of the Graduate School of the University of Maryland, College Park, 115 s. Saatavilla osoitteessa: https://drum.lib.umd.edu/bitstream/handle/1903/20013/Haller_umd_0117N_18406.pdf?sequence=1&isAllowed=y

Heinonen, S., Kontinen, A., Leväniemi, H., Lahti, I., Junno, N., Kurimo, M. & Koivisto, E. 2016. Sukkulansalo National Test Line in Outokumpu: A ground reference for deep exploration methods. Geological Survey of Finland, Special Paper 59, 163−188, 16 figures and 1 table.

Huhma, A. 1964. Kaavin Kokan tutkimukset 1958-64 Kvi-1. Raportti 001/4311/AH/64, OKU_670. Outokumpu Oy, Malminetsintä, 3 s. ja 32 liites.


Huhma, A. 1975. Outokummun, Polvijärven ja Sivakkavaaran kartta-alueiden kallioperä. Summary: Precambrian rocks of the Outokumpu, Polvijärvi and Sivakkavaara map-sheet areas. Geological Map of Finland 1:100 000, Explanation to the Maps of Pre-Quaternary Rocks, Sheets 4222, 4224 and 4311. Geological Survey of Finland. 151 p.

Hölttä, P. & Heilimo, E. 2017. Metamorphic map of Finland. Geological Survey of Finland, Special Paper 60, 75-126, 34 figures and 2 appendices.

Inkinen, O. 1969. Selostus Kaavin Kokan tutkimuksista vv. 1967-1968. Raportti 001/4311/OI/69, OKU_679. Outokumpu Oy, Malminetsintä, 6 s. ja 12 liites.

Jokela, T. 2012. Geology, geochemistry and 3D model of the Kokka nickel mineralization, Eastern Finland. Pro gradu. Maantieteen ja geologian laitos, Turun yliopisto, 81 s.

Kamenetsky, V.,Lygin, A.V., Foster, J.G., Meffre, S., Maas, R., Kamenetsky, M.,Goemann, K. & Beresford, S. 2016. A story of olivine from the McIvor Hill complex (Tasmania, Australia): Clues to the origin of the Avebury metasomatic Ni sulfide deposit, American Mineralogist, vol. 101, 1321-1331.

Komminaho, K., Koivisto, E., Heikkinen, P. J., Tuomi, H., Junno, N. & Kukkonen, I. 2016. Seismic ore exploration in the Outokumpu area, Eastern Finland: Constraints from seismic forward modelling and geometrical considerations. Geological Survey of Finland, Special Paper 59, 31−56, 15 figures and 2 tables.

Kontinen, A. 1987. An early Proterozoic ophiolite – the Jormua mafic-ultramafic complex, Northeastern Finland. Precambrian Research 35, 313–341.

Kontinen, A. (Comp. by) 1998. Geological Map of the Jormua area. 1:50 000. Erikoiskartat - Special Maps. Vol. 40. 951-690-712-1.

Kontinen, A., Peltonen, P. & Huhma, H. 2006. Description and genetic modelling of the Outokumpu-type rock assemblage and associated sulphide deposits. Final technical report for GEOMEX JV, Workspace “Geology”. Geological Survey of Finland, archive report M10.4/2006/1. 380 p.

Kontoniemi, O, Aatos, S., Leväniemi, H., Makkonen, H., Halkoaho, T. & Wik, H. 2014. Jokilaaksojen nikkelipotentiaalihankkeen (JoNi) toiminta ja tulokset vuosina 2012-2014. Arkistoraportti 92/2014. Geologian tutkimuskeskus, Länsi-Suomen yksikkö, 88 p. Saatavilla osoitteessa: http://tupa.gtk.fi/raportti/arkisto/92_2014.pdf

Kurimo, M., Lahti, I. & Nousiainen, M. 2016. ZTEM survey in the Outokumpu region. Geological Survey of Finland, Special Paper 59, 57–66, 7 figures.

Kuronen, U., Kontinen, A. & Kokkonen, J. 2004. Geomex project report 1999-2003. GEOMEX JV Project. Project report, Outokumpu Mining Oy and Geological Survey of Finland. 38 p.

Lahti, I., Leväniemi, H., Kontinen, A., Sorjonen-Ward, P., Aatos, S. & Koistinen, E. 2016. Geophysical surveys of the Miihkali area, Eastern Finland. Geological Survey of Finland, Special Paper 59, 113−138, 26 figures and 1 table.


Laine, E. 2016. 3D modelling of Outokumpu assemblage rocks – a geostatistical approach. Geological Survey of Finland, Special Paper 59, 139−162, 20 figures.

Laine, E., Koistinen, E., Saalmann, K., Couirrioux, G., Diaz, R. Salminen, N. & Tervo, T. 2012. 3D modeling of polydeformed and metamorphosed rocks at different scales using geological and geophysical data from the Outokumpu area. In: Laine, E. (ed.) 3D modeling of polydeformed and metamorphosed rocks: the old Outokumpu Cu-Co-Zn mine area as a case study. Geological Survey of Finland, Report of Investigation 195.

Leväniemi, H. 2016. Petrophysical parameters and potential field modelling in the Outokumpu Belt. Geological Survey of Finland, Special Paper 59, 67−96, 23 figures and 6 tables.

Luukas, J., Kousa, J., Nironen, M & Vuollo, J. 2017. Major stratigraphic units in the bedrock of Finland, and an approach to tectonostratigraphic division. Geological Survey of Finland, Special Paper 60, 9-40, 9 figures, 1 table and 1 appendix.

Makkonen, H.V., Halkoaho, T., Konnunaho, J., Rasilainen, K., Kontinen, A. & Eilu, P. 2017. Ni-(Cu-PGE) deposits in Finland – Geology and exploration potential. Ore Geology Reviews, 90, 667-696.

Makkonen, H., Rasilainen, K. & Partanen, M. 2015. Vanhat aineistot – uudet tulkinnat. Laivaseminaarin esitelmäaineistoa, 23 esityskalvoa.

Suomen mineraaliesiintymät - Metso. Digitaalinen mineraaliesiintymätietokanta [Elektroninen aineisto]. Geologian tutkimuskeskus [viitattu 06.06.2018]. Versio 1.6.

Mikkola, P., Heilimo, E., Aatos, S., Ahven, M., Eskelinen, J., Halonen, S., Hartikainen, A., Kallio, V., Kousa, J., Luukas, J., Makkonen, H., Mönkäre, K., Niemi, S., Nousiainen, M., Romu, I. & Solismaa, S. 2016. Jyväskylän seudun kallioperä. Geologian tutkimuskeskus, Tutkimusraportti 227, 95 sivua, 35 kuvaa, 5 taulukkoa ja 6 liitettä.

Murto, H. 2017. Geology and 3D model of the Luikonlahti formation in North Karelia, eastern Finland. Pro gradu. Maantieteen ja geologian laitos, Turun yliopisto, 77 s.

Nikkarinen, M. & Wennerström, M. 1982. Moreenin Litutkimus Tohmajärven Oriselän alueella. Geological Survey of Finland, archive report S/41/4232 04/1/1982. Saatavilla osoitteessa: http://tupa.gtk.fi/raportti/ arkisto/s41_4232_04_1_1982.pdf

Nironen, M. (ed.) 2017. Bedrock of Finland at the scale 1:1 000 000 - Major stratigraphic units, metamorphism and tectonic evolution. Geological Survey of Finland, Special Paper 60, 128 pages, 57 figures, 1 table and 3 appendices.

Nousiainen, M. & Leväniemi, H. 2016. EM Sampo soundings in the Outokumpu region. Geological Survey of Finland, Special Paper 59, 97−112, 16 figures and 1 table.

Pekkarinen, L. J. & Hietala, S. 2015. Pohjois-Karjalan Cu-C0-Zn-malmilohkareet Outokumpu-assosiaatiovyöhykkeiden malmipotentiaalin indikaattoreina. Arkistoraportti 42/2015, Geologian tutkimuskeskus, 116 2, 12 liitettä. Saatavilla osoitteessa: http://tupa.gtk.fi/raportti/arkisto/42_2015.pdf


Peltonen, P., Kontinen, A., Huhma, H. & Kuronen, U. 2008. Outokumpu revisited: New mineral deposit model for the mantle peridotite-associated Cu-Co-Zn-Ni-Ag-Au sulphide deposits. Ore Geology Reviews 33, 559−617.

Penttilä, V.-J. 2017. Geologiliiton vuosikokouksen jälkeinen esitelmä 21.3.2017 Kuopiossa.

Rasilainen, K., Eilu, P., Äikäs, O., Halkoaho, T., Heino, T., Iljina, M., Juopperi, H., Kontinen, A., Kärkkäinen, N., Makkonen, H., Manninen, T., Pietikäinen, K., Räsänen, J., Tiainen, M., Tontti, M. & Törmänen, T. 2012. Quantitative mineral resource assessment of nickel, copper and cobalt in undiscovered Ni-Cu deposits in Finland. Geological Survey of Finland, Report of Investigation 194, 521 p. (online only) Available online at: http://tupa.gtk.fi/julkaisu/tutkimusraportti/tr_194.pdf.

Suomen kallioperä - DigiKP. Digitaalinen karttatietokanta [Elektroninen aineisto]. Espoo: Geologian tutkimuskeskus [viitattu 20.12.2017]. Versio 2.1.

Tsuru, A., Walker, R.J., Kontinen, A., Peltonen P. & Hanski, E. 2000. Re–Os isotopic systematics of the 1.95 Ga Jormua Ophiolite Complex, northeastern Finland. Chemical Geology 164, 123–141.

Turchenko, S. I. 2017. Low-Sulfide PGE and Nickel Sulfide Metallogeny of Paleoproterozoic Riftogenesis of the Fennoscandian Shield. Geology of Ore Deposits, Vol. 59, No. 2, 103–111.


10 LIITTEET

Liite 1. Tutkimusalueen malmipotentiaalikartta.

Liite 2. Tutkimusalueen 2D-paikkatietotulkinnat ja -malmipotentiaalimallit.

Liite 3. Tutkimusalueen 3D-paikkatietotulkinnat ja -malmipotentiaalimallit.


LIITE 1. Tutkimusalueen malmipotentiaalikartta.

APPENDIX 1. The mineral potential map of the research area.


LIITE 2. Tutkimusalueen 2D-paikkatietotulkinnat ja -malmipotentiaalimallit.

APPENDIX 2. GIS raster interpretations and mineral potential models of the research area in

2D.

Kuva 1). Kainuun rasterilaskennallisesti toteutettu pseudolitologinen paikkatietomalli yhdistettynä johtavien ja magneettisten anomalioiden paikkatietomalleihin (purppurat-siniset-harmaat alueet) ja rakennegeologiseen tulkintaan (mustat viivat, Suomen kallioperä - DigiKP) (vertaa Aatos 2016b).

Fig. 1). A pseudo-lithological raster model combined with conducting and magnetic anomaly raster models in the Kainuu area (purple-blue-grey hued areas) and structural geological interpretation (black line symbols, Bedrock of Finland - DigiKP)(compare with Aatos 2016b).


Kuva 2). Tutkimusalueen 2D-paikkatietotulkinnat ja -malmipotentiaalimallit. Kainuun rasterilaskennallisesti toteutetut johtavien ja magneettisten anomalioiden paikkatietomallit (purppurat-siniset-harmaat-mustat alueet) yhdistettynä kallioperätulkintaan (mustat viivat) ja tektono-stratigrafiseen yksikköön (vaalea punavioletti alue)(vertaa Aatos 2016b).

Fig 2. GIS based interpretations and mineral potential raster models of the research area. Maps of conductive and magnetic anomalies consist of GIS raster models (purple-blue-grey-black areas) combined with bedrock geological interpretation (black line symbols feature bedrock unit contacts) and tectono-stratigraphic units (light purple area)(compare with Aatos 2016b).


LIITE 3. Tutkimusalueen 3D-paikkatietotulkinnat ja -malmipotentiaalimallit.

APPENDIX 3. GIS raster interpretations and mineral potential models in 3D.

Kuva 1. Alueellisen 2D-paikkatietorasterimallinnuksen tulosten (liite 2) 3D-näkymä Kainuun liuskejakson Outokumpu-nappelle analogisen Nuasjärvi-ryhmän alueelta (harmaa viivarajaus), joka on ylityöntynyt Talvivaaran mustaliuskealueen päälle (etualan voimakkaan purppuran väriset alueet Nuasjärvi-ryhmän ulkopuolella). Jormuan ofioliitti sijaitsee Jormua-ryhmän alueella (kuvan keskiosassa harmaana näkyvät alueet).

Fig. 1. A view of Kainuu schist belt in 3D, based on regional GIS raster models from Nuasjärvi group area (grey outlining symbol) analogical to Outokumpu nappe (appendix 2). The Nuasjärvi group has thrusted over Talvivaara black schist unit (deep purple areas outside of the Nuasjärvi group). The Jormua ophiolite is situating in the area of Jormua group (grey areas in the middle of the figure).

Documents

Outokumpu-assosiaation Ni-(Cu-Co) - malmipotentiaalin …tupa.gtk.fi/raportti/arkisto/61_2018.pdf · 2018-10-12 · Kuopio, Rovaniemi 13.08.2018 Gtk:n työraportti 61/2018 Outokumpu-assosiaation