Maaperän heikkouuttomenetelmien käyttö malminetsinnässä Kittilän Hakokodanmaalla ja Soklin Kyörtesselässä Pohjois-Suomessa

• Main Author: Kyllönen, E. (Elisa)
• Format: Dissertation
• Language: Finnish
• Published: University of Oulu 2015
• Subjects: Geology
• Online Access: http://urn.fi/URN:NBN:fi:oulu-201506061818; http://nbn-resolving.de/urn:nbn:fi:oulu-201506061818

Maaperän heikkouuttomenetelmien soveltuvuutta malminetsinnässä tutkittiin Tekesin Green Mining -ohjelmaan kuuluvassa ’Ultra low-impact exploration methods in sub-arctic’-projektissa (UltraLIM) yhteistyössä Oulun yliopiston ja Geologian tutkimuskeskuksen (GTK) kanssa. Tutkimuksen tavoitteena oli tutkia ja testata ultrakeveitä geokemiallisia malminetsintämenetelmiä subarktisilla alueilla ja saada vertailukelpoista sekä käytännössä testattua tietoa eri heikkouuttomenetelmien soveltuvuudesta erilaisten malmiesiintymien etsimisessä jäätikkösyntyisten sedimenttien alueilla. Heikkouuttomenetelmien käyttö perustuu maaperän alla olevasta johteisesta malmista, kuten sulfidimalmista, vapautuneiden metalli-ionien vertikaaliseen liikkeeseen maaperässä, niiden kiinnittymiseen mineraalirakeiden ja orgaanisten partikkeleiden pinnoille pintamaassa ja vasteen aktiiviseen kehittymiseen eli geokemiallisen anomalian muodostumiseen pintamaahan. Tutkimuksessa käytettyjä heikkouuttomenetelmiä ovat MMI-menetelmä, entsyymiuutto, biouutto, ioniuutto ja ammonium-asetaattiuutto sekä maaperän hiilivetyihin perustuva SGH-menetelmä. Tutkimuskohteina olivat Kittilän kunnassa sijaitseva Hakokodanmaan kultaesiintymän alue ja Savukosken kunnassa sijaitseva Kyörtesselän fosfori-REE-mineralisoitunut vyöhyke. Molemmille tutkimuskohteille suunniteltiin kaksi näytteenottolinjaa kulkemaan tunnetun mineralisaation yli. Näytepisteistä 1/3 sijoitettiin mineralisaation päälle ja 2/3 näytepisteistä tausta-alueille. Tutkimusalueilta kerättiin maaperänäytteitä kahtena peräkkäisenä vuotena (2013 ja 2014). Toisen vuoden näytteenotto (2014) suoritettiin menetelmien toistettavuuden varmistamiseksi. Kyörtesselän fosfori-REE-mineralisoituneella vyöhykkeellä heikkouuttomenetelmien soveltuvuutta malminetsinnässä tutkittiin ja testattiin fosforin, raudan ja niobin sekä REE-metalleista lantaanin suhteen. Kyseessä ei ole sulfidipitoinen mineralisoituma, mistä syystä mobiileja ioneja pintamaahan kuljettava mekanismi on muu kuin sähkökemiallinen kulkeutuminen. Sulfidipitoisten mineralisoitumien puuttuminen kalliosta vaikuttaa tulosten tulkinnassa siten, että esimerkiksi pH-redox-herkkien alkuaineiden, kuten raudan muodostamat anomaliakuviot eivät indikoi tässä tapauksessa pelkistyneen vyöhykkeen esiintymistä sulfidipitoisen mineralisaation päällä. Muiden tarkasteltavien alkuaineiden osalta menetelmien käytettävyys oli vaihtelevaa. Fosforin suhteen menetelmät toimivat melko heikosti huolimatta korkeista fosforipitoisuuksista alla olevassa kalliossa sekä moreenissa, sillä ainoastaan MMI- ja ammonium-asetaattimenetelmät analysoivat fosforia. Niobin ja lantaanin suhteen menetelmät näyttäisivät toimivan suhteellisen hyvin indikoiden alla olevia mineralisoitumia. Hakokodanmaan kultakohteella heikkouuttomenetelmien soveltuvuutta malminetsinnässä ja kykyä paikantaa Au-mineralisaatioita tutkittiin kullan ja arseenin suhteen. Tutkimukset osoittivat kullan olevan epäluotettava ja ailahtelevainen lähes kaikkien heikkouuttomenetelmien tuloksissa, mistä syystä niiden käyttöä indikoimaan Au-mineralisaatioita ei voi pitää kovin luotettavana ainakaan heikkouuttomenetelmiä käytettäessä. Ioniuutto toimii menetelmistä parhaiten ja antaa kohtalaisen indikaation tunnetuista Au-pitoisista rakenteista. Arseenin suhteen heikkouuttomenetelmät toimivat hyvin ja kaikissa uutoissa esiin tulleet As-anomaliat liittyivät tunnettuihin mineralisoitumiin, mistä syystä arseeni on erittäin toimiva indikaattori tämän tyypin kultaesiintymille. Molemmista tutkimuskohteista saadut pääasiassa positiiviset heikkouuttomenetelmien tulokset osoittavat menetelmien olevan käyttökelpoisia tutkimusmenetelmiä muiden malminetsintämenetelmien rinnalla. Heikkouuttomenetelmien käytön etuja perinteiseen moreenigeokemialliseen tutkimukseen ja syväkairaukseen verrattuna ovat näytteenoton edullisuus, ympäristöystävällisyys, nopeus ja helppous. Heikkouuttomenetelmien käyttö voi alentaa malminetsinnän kokonaiskustannuksia, kun järeämpien näytteenottomenetelmien käytön tarve vähenee.