Geologian tutkimuskeskus
Yüklə 226,25 Kb. Pdf görüntüsü
|
- Bu səhifədəki naviqasiya:
- 6 MINERAALIVARANTOARVIO
- 7 TUTKIMUSAINEISTON TALLENTAMINEN
- 8 SUOSITUKSET JATKOTOIMENPITEIKSI
- 9 KIRJALLISUUSLUETTELO Ahven, M. (2012)
- Ahven, M, Halkoaho, T., Rämö, O.T. Huhma, H. (submitted)
- Halkoaho, T., Johanson, B. Niskanen, M. (2013a)
- Halkoaho, R., Ahven, M. Rämö, O.T. (2013b)
- Hokka, J. Halkoaho, T. (2014)
- Korhonen, T, Neitola, R., Mörsky, P. Laukkanen, J. (2010)
- Wilkman, W.W. (1938)
Geologian tutkimuskeskus
16
Kuva 8. Kairareiän P433/2010/R1 (profiili A kuvassa 4) kivilajipylväs ja skandiumin, yttriumin sekä zir- koniumin koostumusvaihtelut. Fig. 8. Rock type column and variations in scandium, yttrium and zirconium concentrations of the diamond drill hole P433/2010/R1 (profile A in Fig. 4). Geologian tutkimuskeskus
17
Kuva 9. Kairareiän P433/2010/R3 (profiili A kuvassa 4) kivilajipylväs ja skandiumin, yttriumin sekä zir- koniumin koostumusvaihtelut. Fig. 9. Rock type column and variations in scandium, yttrium and zirconium concentrations of the diamond drill hole P433/2010/R3 (profile A in Fig. 4). Geologian tutkimuskeskus
18
Kuva 10. Kiviniemen luoteinen kairausprofiilii (profiili A kuvassa 4), jossa reiät P433/2010/R1 ja P433/2010/R3 (kuvat 8 ja 9) . Yläosassa on esitetty magneettisen maastomittauksen totaali-intensiteetti.
Geologian tutkimuskeskus
19
Kuva 11. Kairareiän 3224/08/R331 kivilajipylväs ja alkuaineiden koostumusvaihteluja. Fig. 11. Rock type column and variations in element concentrations of the diamond drill hole 3224/08/R331. Geologian tutkimuskeskus
20
Kuva 12. Kairareiän 3224/08/R332 kivilajipylväs ja alkuaineiden koostumusvaihteluja. Fig. 12. Rock type column and variations in element concentrations of the diamond drill hole 3224/08/R332. Geologian tutkimuskeskus
21
Kuva 13. Kairareiän P433/2010/R4 (profiili B kuvassa 4) kivilajipylväs ja skandiumin, yttriumin sekä zir- koniumin koostumusvaihtelut. Fig. 13. Rock type column and variations in scandium, yttrium and zirconium concentrations of the diamond drill hole P433/2010/R4 (profile B in Fig. 4). Geologian tutkimuskeskus
22
Kuva 14. Kiviniemen keskimmäinen kairausprofiilii (profiili B kuvassa 4), jossa reiät 3224/08/R331, 3224/08/R332 ja P433/2010/R4 (kuvat 11-13). Yläosassa on esitetty magneettisen maastomittauksen totaali- intensiteetti. Fig. 14. Middle diamond drill hole cross section profile of Kiviniemi (profile B in Fig. 4), which includes drill holes 3224/08/R331, 3224/08/R332 and P433/2010/R3 (Figs 11-13). In the upper part is shown the total intensity of the ground magnetic survey.
Geologian tutkimuskeskus
23
Kuva 15. Kairareiän P433/2010/R2 (profiili C kuvassa 4) kivilajipylväs ja skandiumin, yttriumin sekä zir- koniumin koostumusvaihtelut. Fig. 15. Rock type column and variations in scandium, yttrium and zirconium concentrations of the diamond drill hole P433/2010/R2 (profile C in Fig. 4).
Geologian tutkimuskeskus
24
Kuva 16. Kiviniemen kaakkoinen kairausprofiilii (profiili B kuvassa 4), jossa reikä P433/2010/R2 (Kuva 15). Yläosassa on esitetty magneettisen maastomittauksen totaali-intensiteetti.
Geologian tutkimuskeskus
25
Kuva 17. Kairareiän P433/2010/R5 (linja D kuvassa 4) kivilajipylväs ja skandiumin, yttriumin sekä zir- koniumin koostumusvaihtelut. Fig. 17. Rock type column and variations in scandium, yttrium and zirconium concentrations of the diamond drill hole P433/2010/R5 (line D in Fig. 4). Geologian tutkimuskeskus
26
Kuva 18. Kiviniemen kaakkoisin kairausprofiilii (profiili D kuvassa 4), jossa reikä P433/2010/R5 (Kuva 17). Yläosassa on esitetty magneettisen maastomittauksen totaali-intensiteetti. Fig. 18. SE diamond drill hole cross section of Kiviniemi (profile D in Fig. 4), which include drill hole P433/2010/R5 (Figs 17). In the upper part is shown the total intensity of the ground magnetic survey. Geologian tutkimuskeskus
27
Vaikka Kiviniemen karkearakeinen granaattipitoinen fayaliittiferrodioriitti on rikastunut skandiumista, zirkoniumista ja yttriumista sen harvinaisten maametallien pitoisuudet ovat yllättävän alhaiset (kuva 19). Harvinaisista maametalleista kaikkein rikkain granaattipitoinen fayaliitti ferrodioriittinäyte (P433_2010_R1_33.00-34.00) sisältää harvinaisia maametalleja seuraavasti: La 80,7 g/t, Ce 199 g/t, Pr 30,1 g/t, Nd 145 g/t, Sm 32,9 g/t, Eu 6,23 g/t, Cd 34 g/t, Tb 4,94 g/t, Dy 27,7 g/t, Ho 5,33 g/t, Er 14,8 g/t, Tm 2,05 g/t, Yb 13,4 g/t ja Lu 2,14 g/t. Saman näytteen uraani- (0,31 g/t) ja thoriumpitoisuudet (1,29 g/t) ovat hämmästyttävän alhaiset. Myös ympärillä olevan porfyyrisen graniitin harvinaisten maametallien pitoisuudet eivät ole poikkeavia (kuva 19).
Kuva 19. Kiviniemen alueen kivilajien REE-pitoisuuksia normalisoituna keskimääräisellä kondriitin pitoisuudella. Keskimääräisen kondriitin arvot Boynton (1984).
Geologian tutkimuskeskus
28
Vuosien 2009 ja 2010 aikana Rautalammin Kiviniemen näytteellä tehtiin laboratoriomittakaavan rikastut- kimuksia Geologian tutkimuskeskuksen Mineraalitekniikan laboratoriossa Outokummussa. Näistä tutki- muksista on tehty yksityiskohtainen raportti (Korhonen et al. 2010), josta tähän on koostettu vain tär- keimmät johtopäätökset. Kokeen tarkoitus oli selvittää skandiumin rikastusmahdollisuuksista kivestä, jo- ka ei sisällä omia skandiummineraaleja vaan skandium on sitoutuneena, kuten Kiviniemen ferrodioriitin tapauksessa, tummien rautamagnesiumsilikaattien kidehilaan (ferroamfibolit ja ferrohedenbergiittinen klinopyrokseeni).
Rikastuskokeissa Mineraalitekniikan laboratoriossa kokeiltiin useita menetelmiä: ominaispainoerotusta, vaahdotusta, magneettierotusta ja liuotusta. Kiviniemen syötteen skandiumpitoisuus oli noin 200 g/t. Par- haiten toimi magneettierotusmenetelmä, sillä saatiin skandiumia rikasteeseen 72 %, pitoisuuden ollessa 346 g/t ja rikastuskertoimen noin 1,5. Teoreettisesti, jos vaahdottamalla saataisiin pelkästään ferroamfibo- leja ja klinopyrokseenia sisältävä rikaste, olisi rikasteen skandiumpitoisuus 1215 g/t (syöte 200 g/t). Suu- rin osa skandiumista saatiin liukoiseen muotoon vetyfluoridin ja suolahapon yhdistelmällä. Ongelmaksi muodostuivat kiintoaineeseen nähden erittäin suuri happomäärä (100-kertainen) ja se, että rautaa liuke- nee, suhteessa skandiumiin, lähes tuhatkertaisesti. Esiintymän massasta joudutaan liuottamaan noin 43 % ja skandiumin saanti olisi 72 %. Haasteellisen esiintymän hyödyntämisestä tekee rikastuksen jatkojalos- tuksessa käsiteltävät suuret massat ja happoliuosmäärät. Skandiumin talteenottamista happoliuoksissa ei tutkittu Mineraalitekniikan laboratoriossa.
Suositeltavia jatkotutkimuskohteita: 1) vaahdotustutkimuksia rapautumattomalla näytteellä, sillä vaahdo- tusrikasteen teoreettinen maksimipitoisuus on 1212 g/t rikastuskertoimella 6. 2) Muiden arvokomponetti- en rikastamiseksi (mm. zirkonium ja yttrium) eri yksikköprosessien kombinaatioiden jatkokehittelyä. 3) Selvittää skandiumin jakautuminen mineraalien kesken koko esiintymän alueella.
Itä-Suomen yliopistossa (katso Alanne 2014) on tutkittu skandiumin talteenottamista happoliuoksista di- fosfonaattien avulla. Alustavat tulokset ovat olleet lupaavia.
Käytettävissä olevan tietojen vähäisyys heikentää arvion luotettavuutta. Pääesiintymän homogeenisuus ja säännöllinen muoto (kuvat 20 ja 21) kuitenkin auttavat arvion tekemisessä. Lisäksi merkittävä pudotus malmitonneissa tapahtuu vasta välillä 100-150 g/t Sc. Alustavan arvion mukaan Kiviniemen intruusio si- sältää 13,4 miljoonaa tonnia kiveä, jonka keskipitoisuus on 163 g/t skandiumia, 1726 g/t zirkoniumia ja 81 g/t yttriumia (Hokka & Halkoaho 2014). Edellä mainittujen lisäksi esiintymä sisältää muita hyötyai- neita seuraavasti: P 2 O 5 0,6-0,8 paino-% (noin 1,4-2,0 % apatiittia), TiO 2 1,6-1,8 paino-% (noin 3,0-3,4 % ilmeniittiä), almandiinigranaattia noin 6,9 % ja fayaliittia noin 5,8 % (mm. Korhonen et al. 2010). Alus- tavaa arviota (Hokka ja Halkoaho 2014) täydennetään yksityiskohtaisemmalla mineraalivarantoarviora- portilla (Hokka 2015).
Geologian tutkimuskeskus
29
Kuva 20. Kiviniemen intruusion skandium-zirkonium-yttriumesiintymä katsottuna idästä päin lintuperspektiivistä (Hokka & Halkoaho 2014). Fig. 20. Scandium-zirconium-yttrium deposit of the Kiviniemi intrusion, bird’s-eye view from east (Hokka & Halkoaho 2014).
Geologian tutkimuskeskus
30
Kuva 21. Kiviniemen intruusion skandium-zirkonium-yttriumesiintymä vaakaprojektiona katsottuna kohtisuoraan alaspäin (Hokka & Halkoaho 2014).
Geologian tutkimuskeskus
31
Aineisto on tallennettu käyttäen ohjelmia Microsoft Word (tekstit), Microsoft Excel (analyysit), Kapalo (paljastumahavainnot) ja Kaira-Loggeri (kairausraportit). Maastogeofysiikka on tallennettu Geosoft:lla ASCII-muotoisena. Numeerinen aineisto ja näytemateriaalit on sijoitettu GTK:n arkistointi-ohjeen mu- kaisesti GTK:n tietokantoihin ja varastoihin.
Seuraavia jatkotutkimuksia Kiviniemen Sc-Zr-Y-esiintymän tiimoilta suositellaan suoritettavaksi: 1) Suurella todennäköisyydellä Kiviniemen Sc-Zr-Y-esiintymä ei ole ainoa laatuaan, eikä edes edus- ta rikkainta kyseisen tyypin esiintymää. Suositellaan kattavaa Kiviniemen intruusiotyypin esiin- tymisen kartoitusta Suonenjoen ja Paltamon välisellä alueella.
2) Rikastuspuolella jatkotutkimuskohteita: 1) vaahdotustutkimuksia rapautumattomalla näytteellä, 2) muiden arvokomponettien rikastamiseksi (mm. zirkonium ja yttrium) eri yksikköprosessien kom- binaatioiden jatkokehittelyä, 3) tutkia skandiumin jakautuminen mineraalien kesken koko esiin- tymän alueella ja 4) rikastus-/liuotusmenetelmien kehittämistä kiven kokonaisvaltaisessa hyödyn- tämisessä (Sc, Zr, Y, Hf, zirkoni, apatiitti, ilmeniitti, almandiinigranaatti ja fayaliitti).
Ahven, M. (2012) Rautalammin Kiviniemen granaattipitoinen fayliittiferrogabro. Pro gradu -tutkielma. Geotieteiden ja maantieteen laitos, Helsingin yliopisto, 62 p. Ahven, M. & Halkoaho, T. (2015) Mineralogy, geochemistry and geochronology of the Paleaproterozoic Kiviniemi ferromonzodiorite intrusion in Rautalampi, eastern finalnd – a new type of Sc-Zr-Y occurrence. In: Kultti, S., Rämö, O.T., Koivisto, E. & Luoto, M. (eds) 2nd Finnish national Colloquium of geosciences 3.- 5.3.2015, program and Abstracts, 12 p. Ahven, M, Halkoaho, T., Rämö, O.T. & Huhma, H. (submitted) Petrography, geochemistry, and geochronology of the Kiviniemi ferrodiorite intrusion in the Paleoproterozoic of the Fennoscandian Shield: A new type of mafic igneous host for Sc. Lithos.
Eastern Finland. Dissertations in Health Sciences 212, 68 p. (PhD thesis) Boynton, W.V. (1984) Cosmochemistry of the rare earth elements: meteorite studies. In: Henderson, P. (ed.) Rare Earth Element Geochemistry. Elsevier, Amsterdam: 63-114. Halkoaho, T., Johanson, B. & Niskanen, M. (2013a) A new type of Sc-Zr occurrence located in the Kiviniemi area, Rautalampi, central Finland. In: Hölttä, P. (ed.) Current Research: GTK Mineral Potential Workshop, Kuopio, May 2012. Geological Survey of Finland, Report of Investigation 198: 34–36.
Geologian tutkimuskeskus
32
Rautalampi, Central Finland. Proceedings of the 12th Biennial SGA Meeting, 12–15 August 2013, Uppsala, Sweden: 1717–1718. Hokka, J. (2015) Mineral resource assessment and 3D modelling of the Kiviniemi Scandium deposit, Eastern Finland. Geological Survey of Finland, Archive report 65/2015. ?? p., ? app. Hokka, J. & Halkoaho, T. (2014) Mineral resource estimation for the Kiviniemi Sc-Zr-Y-deposit. In: Lauri, L. S., Heilimo, E., Leväniemi, H., Tuusjärvi, M., Lahtinen, R. & Hölttä, P. (eds) Current Research: 2nd GTK Mineral Potential Workshop, Kuopio, Finland, 6–7 May 2014. Geological Survey of Finland, Report of Investigation 207: 39–41. Korhonen, T, Neitola, R., Mörsky, P. & Laukkanen, J. (2010) Alustavia skandiumin rikastustutkimuksia Rautalammin Kiviniemen näytteellä Geological Survey of Finland, Archive report C/MT/2010/56, 27 p., 5 app. (in Finnish).
2 (kaivosrekisterinrot 6590/1 ja 6590/2) suoritetuista nikkelimalmitutkimuksista vuosina 1996-1998. Geologi- cal Survey of Finland, Archive report M06/3224/2000/1/10, 10 p., 4 app. (in Finnish)
plex – explanation to a map. Geologian tutkimuskeskus, tutkimusraportti 157, 45 p. Pääjärvi, A. (1991) Karttula. Suomen geologinen kartta 1:100 000, Geological Map of Finland. Kallioperäkartta - Pre-quaternary rocks, lehti - sheet 3224. Geologian tutkimuskeskus - Geological Survey of Finland. Pääjärvi, A. (2000) Rautalammin ja Karttulan kartta-alueiden kallioperä. Summary: Pre-Quaternary rocks of the Rautalampi and Karttula map-sheet areas. Suomen geologinen kartta 1:100 000, kallioperäkarttojen selitykset, lehdet 3223 ja 3224. Geologian tutkimuskeskus, Espoo, 81 p.
ginen Toimikunta, 171 p. Wilkman, W.W. (1935) Kivilajikartta, Lehti C3, Kuopio. Suomen geologinen yleiskartta 1:400 000. Document Outline
Yüklə 226,25 Kb. Dostları ilə paylaş:
|