Hautakankaan oksidigabron mineralogia, stratigrafia ja geokemia

• Main Author: Salo, A. (Aleksi)
• Format: Dissertation
• Language: Finnish
• Published: University of Oulu 2016
• Subjects: Geology
• Online Access: http://urn.fi/URN:NBN:fi:oulu-201604091433; http://nbn-resolving.de/urn:nbn:fi:oulu-201604091433

Tämän työn tarkoituksen oli tutkia Iin kunnan alueella sijaitsevan Hautakankaan gabromuodostuman stratigrafiaa, mineralogiaa ja kemiallista koostumusta. Tärkein tutkimuksen osa oli selvittää intruusion eri osien suhde toisiinsa sekä selvittää tarkemmin intruusion evoluutiota. Tutkimuksen kohteena oleva Hautakankaan mafinen-ultramafinen intruusio on Fe-, Ti- ja V-pitoisuuksiltaan mielenkiintoinen. Titaani on määritelty EU:ssa kriittiseksi raaka-aineeksi. Tutkimusaineistona ovat Geologian tutkimuskeskuksen luovuttamat geokemialliset analyysit, litologiset havainnot kairasydämistä sekä 53 ohuthiettä, jotka kattoivat kaikki kairauksissa tavatut kivilajit. Mineralogisia tutkimuksia tehtiin WDS-EPMA-laitteistolla Oulun yliopiston elektronioptiikan laitoksella ohuthieistä. Tutkielmassa käsitelty analytiikka koostuu XRF- sekä ICP-MS-analyyseistä. Hautakankaan intruusio on noin 6 km pitkä ja 150 m leveä, pohjois-eteläsuuntainen, pystyasentoinen, differentioitunut ja tektonisesti pilkkoutunut mafis-ultramafinen intruusio. Se sijaitsee Pudasjärven arkeeisen kompleksin alueella Oijärven-Yli-Iin vihreäkivivyöhykkeen eteläpuolella ja erottuu magneettisella kartalla muista alueen kivilajeista. Fe-Ti-V-rikkaat kivet sijaitsevat intruusion keskiosassa massiivisena-semimassiivisena yksikkönä. Pirotteinen Fe-Ti-V-mineralisaatio tavataan intruusion koko pituudelta. Intruusiota leikkaavat proterotsooiset ja varhaisproterotsooiset mafiset juonet. Intruusio on tunkeutunut Tannilan granodioriitin ja Oijärven-Yli-Iin vihreäkivivyöhykkeen väliseen kontaktivyöhykkeeseen. Intruusio voidaan stratigrafisesti jakaa neljään pääyksikköön: 1. alaosan ultramafinen peridotiittiyksikkö, 2. keskiosan gabronoriitti sekä pyrokseniitti, 3. yläosan oksidipirotteinen monzodioriitti ja 4. pohjoisosan breksia. Massiivinen-semimassiivinen Fe-Ti-V-esiintymä liittyy keskiosan pyrokseniittiin. Stratigrafiset yksiköt eroavat toisistaan mineralogisesti sekä raudan ja titaanin oksidien määrän suhteen. Intruusion eri osien kontakti ovat sekä vaihettuvia että teräviä. Mahdollisesti ferropikriittinen kantamagma on fraktioivan kiteytymisen kautta muodostanut pirotteisen ja massiivisen-semimassiivisen oksidigabron. TiO₂-pitoisuus on enimmillään 13,9 p-% ja Fe-pitoisuus 49,2 p-%. Ilmeniittiä ja magnetiittia tavataan sekä suotautuneina sekarakeina että omina erillisinä rakeinaan. Intruusion mineralogia on muuttunut myöhäismagmaattisissa prosesseissa huomattavasti: ilmeniitti on muuttunut paikoin kauttaaltaan leukokseeniksi ja pyrokseenit uraliitiksi. Sen sijaan aivan massiivisimmassa oksidimalmissa ilmeniitti ei ole lainkaan muuttunut.