Abstraktivolyymi - Geologian tutkimuskeskus

1
SISÄLLYSLUETTELO
Esipuhe
2
Juhlaseminaarin ohjelma
3
Osanottajat
4
FT Kai Hytönen
Välähdyksiä Suomen Mineralogisen Seuran alkutaipaleelta
5
FT Seppo Lahti
Suomen jalokivistä
6
FT Kari Kinnunen
Suomen timantit ja niiden morfologia
7
Tj. Ilse Gröndahl-Ahlqvist Gemmologiaa jalokiviseppä A. Tiilanderilla vuodesta 1860
8
Prof. Ragnar Törnroos
Lapin upakulta ja sen seuralaismineraalit
9
FT Niilo Kärkkäinen
Etelä-Suomen kultamalmien ja –aiheiden mineralogiaa
10
FT Kari Kojonen &
PGE mineraalit ja esimerkkejä Lapista
11
FT Olli Sarapää
REE-esiintymien mineralogiaa
12
FT Kari Kojonen &
Lemmenjoen niobi-tantaalimineraalit
13
Litium-esiintymien mineralogiaa
14
FT Seppo Lahti
FM Timo Ahtola ,
FM Janne Kuusela & Thair Al-Ani Ph.D
FT Pentti Hölttä
Suomen metamorfiset vyöhykkeet indeksimineraalien perusteella
15
Prof Nils Olav Eklund
Ympäristömineralogiaa
16
FM Jukka Laukkanen
Malmi- ja prosessimineralogia GTK:ssa
17
FT Jussi Liipo
Malmi- ja prosessimineralogia Outotec Reserch Center:ssä
18
Mr. Alan A. Butcher
Automated Mineralogy & Petrography – New Developments
Perspectives
19
Jyrki Tuominen
New features on XRF and XRD Instrument from Bruker AXS
20
Ilona Romu
Kuoren ksenoliitit ultrakalirikkaassamagmassa Etelämantereella:
21
Mineralogia metasomatoosin ja metamorfoosin indikaattorina.
2
ESIPUHE
Suomen Mineraloginen Sera r.y. täyttää tänä vuonna 55 vuotta. Tämän merkkivuoden yhteydessä seuran
hallitus päätti järjestää mineralogisen juhlaseminaarin Helsingissä Tieteiden talolla 19. lokakuuta 2012 ja
ekskursion Pietariin M/S Princess Marialla.
Juhlaseminaarin järjestäminen ei olisi ollut mahdollista ilman seminaarin esitelmänpitäjiksi suostuneiden
mineralogien ystävällistä myötävaikuttamista. Tästä tahdon lausua heille suurkiitoksen. Seminaari ilman
osallistujia olisi myös varsin outo ja osoittaisi vähäistä kiinnostusta mineralogista tutkimusta kohtaan.
Myös jokainen meistä tarvitsee mineralogista tutkimustaan varten työkaluja, ja erilaisten
tutkimusvälineiden edustajien osallistuminen seminaariin on myös erittäin tervetullutta. Mineralogiset
tutkimusmenetelmät ovat kehittyneet valtavasti viime vuosina niin analyysitekniikan herkkyyden kuin
rakennetutkimuksen ja sovelletun mineralogian alallakin. Automaattinen yhdistetty kuva-analyysi ja EDSanalytiikka on mullistanut kvantitatiivisen
mineralogian käyttämisen
mineraalien modaalisen
koostumuksen määrittämisessä niin petrologisten näytteiden kuin rikastusnäytteidenkin osalta. Kaivosten
rikastustutkimuksissa on tällä uudella tekniikalla paljon hyötyä ja sen käyttäminen prosessimineralogiassa
tuottaa kaivoksille merkittävää lisäarvoa parempien arvometallisaantien muodossa.
Mineralogia on eksaktia tiedettä, mutta sitä myös sovelletaan monella yhteiskunnan alueella erilaisten
tuotteiden valmistamiseen joko suoraan mineraaleista, mineraaliagregaateista tai niistä erotetuista
metalleista. SMS:n juhlaseminaarissa käsitellään tällä hetkellä aktuelleja aiheita, m.m. high-tech
mineraaleja ja platinamineraaleja, jotka on korkealle priorisoitu EU:ssa kuitenkaan unohtamatta jalokiviä,
timantteja ja luonnon kultaa, jotka ovat aina kiinnostavia ja kauneudellaan ihmisiä kiehtovia ja suosittuja
lahjaesineitä koruiksi valmistettuina.
Suomen Mineraloginen Seura r.y. on kansainvälisen mineralogisen assosiaation (IMA International
Mineralogical Association) jäsenseura, joka osallistuu IMA:n toimintaan aktiivisesti sen komissioissa ja
tyäryhmissä edustajiensa kautta. IMA:n tutkimustoiminta on kansainvälistä ja laajaa, ja tässä seminaarissa
on käsiteltynä vain murto-osa siitä. Toivon, että tulevaisuudessa Suomen Mineraloginen Seura voisi
järjestää uusia seminaareja myös myös muiden mineralogisen tutkimuksen osa-alueiden aihepiireistä.
Kari Kojonen FT
Puheenjohtaja
Suomen Mineraloginen Seura r.y.
3
JUHLASEMINAARIN OHJELMA
Paikka: Tieteiden talo, Kirkkokatu 6, 00170 Helsinki, Sali 505
9.00
Avaus puheenjohtaja FT Kari Kojonen
9.05
Välähdyksiä Suomen Mineralogisen Seuran alkutaipaleelta FT Kai Hytönen
9.20
Suomen jalokivistä FT Seppo Lahti
9.50
Suomen timantit ja niiden morfologia FT Kari Kinnunen
10.10
Gemmologiaa jalokiviseppä A. Tillanderilla vuodesta 1860
Jalokiviasiantuntija/arvioitsija Ilse Gröndahl-Ahlqvist
10.30
Kahvi/tee laite-esittelyt
11.00
Lapin upakulta ja sen seuralaismineraalit, Prof. Ragnar Törnroos
11.20
Etelä-Suomen kultamalmien ja -aiheiden mineralogiaa, Niilo Kärkkäinen Ph.D
11.40
PGE mineraalit ja esimerkkejä Lapista FT Kari Kojonen.
12.00
Lounas; laite-esittelyt
13.00
REE-esiintymien mineralogiaa FT Olli Sarapää.
13.20
Lemmenjoen niobi-tantaali mineraalit FT Kari Kojonen & FT Seppo Lahti
13.40
Litium-esiintymien mineralogiaa FM T. Ahtola, FM Janne Kuusela & Thair Al-Ani Ph.D
14.00
Kahvi/Tee laite-esittelyt
14.30
Suomen metamorfiset vyöhykkeet indeksimineraalien perusteella FT Pentti Hölttä
14.50
Ympäristömineralogiaa Professori Nils Olav Eklund
15.10
Malmi- ja prosessimineralogia GTK:ssa, FM Jukka Laukkanen
15.30
Malmi- ja prosessimineralogia Outotec Research Center:ssä FT Jussi Liipo
15.50
Seminaarin päätössanat ja ohjeita risteilylle Pietariin, pj. Kari Kojonen
16.00-17.00 Poster- ja laitevalmistajien esitykset.
17.15
Risteilylle lähtijöiden kuljetus Länsisatamaan
4
OSANOTTAJAT
Inkeri
Alan
Nils Olav
Tuija
Ilse
Ilmari
Ritva
Pasi
Liisa
Satu
Pekka
Kai
Pentti
Kari
Kari
Arto
Niilo
Seppo
Jukka
Jussi
Jukka
Irmeli
Pertti
Jyrki
Kari
Juuso
Titta-Miia
Timo
Ilona
Tuula
Elina
Olli
Kirsi
Jyrki
Ragnar
Petri
Vesa
Ahola
Butcher
Eklund
Elminen
Gröndahl-Ahlqvist
Haapala
Harinen
Heikkilä
Hertell
Hietala
Huhta
Hytönen
Hölttä
Kinnunen
Kojonen
Koskiahde
Kärkkäinen
Lahti
Laukkanen
Liipo
Lehtinen
Mänttäri
Nieminen
Parkkinen
Peippo
Pynttäri
Raitala
Ridaskoski
Romu
Saastamoinen
Sahlstedt
Sarapää
Tuominen
Tuominen
Törnroos
Uuttu
Ylöstalo
5
Välähdyksiä Suomen Mineralogisen Seuran alkutaipaleelta
Kai Hytönen Täysikuu 10 B 02210 Espoo
Toukokuun yhdeksäntenä vuonna 1957 kokoontui Helsingin yliopiston Geologian laitoksen luentosalissa
Arppeanumissa kaksitoista aktiivista mineralogia neuvottelutilaisuuteen keskustelemaan tieteellisen
mineralogisen seuran perustamisesta Suomeen. Kalervo Rankama esitti alustuksena katsauksen käynnissä
olevista suunnitelmista kansainväliseksi mineralogian organisaatioksi (IMA).
Seuraavalla viikolla, 17.5., oli samassa paikassa kokous, jossa puheenjohtajina toimivat Urpu Soveri ja
Thure Sahama. Päätettiin perustaa Suomen Mineraloginen Seura – Mineralogiska Sällskapet i Finland –
The Mineralogical Society of Finland. Oikeusministeriö hyväksyi seuran säännöt 3.10.1957.
Seura kokoontui Arppeanumissa kaksi kertaa vuodessa. Puheenjohtajina toimivat seuran alkutaipaleella
Sahama, Aarne Laitakari, Kai Hytönen, Atso Vorma ja Kalle Neuvonen, kukin noin kolmen vuoden
jakson. Sihteereinä samoin noin kolmen vuoden jaksoissa Kalle Neuvonen, Fredrik Pipping, Lea Aho,
Ilkka Laitakari ja Vesa Perttunen.
Esitelmiä ja lyhyempiä tiedotuksia antoivat mm. Sahama, Neuvonen, Soveri, Vesasalo, Hytönen, Kouvo,
Lehijärvi, Aurola, Marmo, Lea Aho, Oke Vaasjoki, Vorma, Vuorelainen, Ilmari Haapala, Juho Hyyppä,
Pipping, Marjatta Virkkunen, Korsman ja Lehtovaara. Lisäksi useat jäsenet esittelivät hienoja
mineraalinäytteitä.
Aarne Laitakari oli Seuran alkutaipaleen puheenjohtajista iäkkäin. Vuonna 1967, siis 76-vuotiaana, hän
julkaisi 840-sivuisen Suomen Mineraalien Hakemistokirjan. Kun vuonna 1966 oli kulunut sata vuotta
Nils Nordenskiöldin, ”Suomen Mineralogian Isän”, kuolemasta, Aarne Laitakari loi esitelmässään
katsauksen Nordenskiöldin toiminnasta mineralogina.
Seuran alkuvuosikymmenen huomattavin tapahtuma oli kaksipäiväinen
lyijymalmikaivokselle sekä Kuortaneen Kaatialan ja Peräseinäjoen pegmatiiteille.
ekskursio
Korsnäsin
Vuonna 1958 perustetun Kansainvälisen mineralogisen assosiaation, IMA:n,toimintaan seura osallistui
mm. nimeämällä assosiaation yleiskokouksiin sekä komissioihin edustajat Suomesta
6
Suomen jalokivistä @START_ABSTRACT@
Seppo I. Lahti, Geologian tutkimuskeskus, Betonimiehenkuja 4, 02151 Espoo
seppo.lahti@gtk.fi
Suomen kallioperästä on löytynyt erilaisia jalokivimineraaleja sekä peruskalliomme metamorfisista kivistä
että syväkivistä, etenkin graniittipegmatiiteista. Esiintymät ovat kuitenkin vähäisiä ja kansainvälisessä
kirjallisuudessa Suomi tunnetaankin yleensä vain Ylämaan spektroliitista. Nykyisin maassamme on
toiminnassa kaksi varsinaista jalokivikaivosta, Karelia Beryl Oy:n Kännätsalon jaloberyllilouhos Luumäellä
ja lähellä Luostotunturia oleva Arctic Ametisti Oy:n Lampivaaran ametistikaivos, joka on kuitenkin
panostanut enemmän turismiin. Eräistä rapakivigraniitteihin liittyvistä pegmatiiteista on löytynyt
jalotopaasia myyntikelpoisia määriä, ja kullanhuuhdonnan yhteydessä Lapista saadaan jatkuvasti koruihin
soveltuvaa punaista granaattia ja muitakin jalokivimineraaleja. Timanttipitoisia kimberliittejä on tavattu
Kaavilta, Kuhmosta ja Kuusamosta, mutta tutkimukset eivät ole toistaiseksi johtaneet kaivostoimintaan.
Tyypillisiä maamme metamorfisissa liuskeissa ja gneisseissä olevia jalokiviä ovat kordieriitti ja granaatti
(pyrooppi-almandiini). Kordieriittia on louhittu aiemmin Pielavedeltä ja Kiuruvedeltä, mutta sitä on löytynyt
muualtakin. Granaattia on saatu Lapin esiintymien lisäksi ajoittain mm. Kiuruvedeltä, Pieksämäeltä,
Ilmajoelta ja Leppävirralta. Lapuan ja Ylistaron serteissä on rauta-mangaani-mineralisaatioita, joissa on
jalokivien hiontaan soveltuvaa punaista rodoniittia, pyroksmangiittia ja spessartiinia. Uvaroviittia ja
smaragdinvihreää kromipitoista diopsidia on ollut Outokummun kaivoksessa ja lähialueen karsikivissä.
Etelä-Suomen Svekofennisistä graniittipegmatiiteista on saatu maasälvän ja kvartsin louhinnan yhteydessä
mm. jalotopaasia, jaloturmaliinia ja jaloberylliä. Tärkeimmät löytöpaikat ovat olleet Kuortaneen Kaatialan ja
Oriveden Viitaniemen maasälpälouhokset. Kaatialasta (toiminnassa 1942-1969) saatiin myyntikelpoisia
määriä korkealaatuista savukvartsia, ruusukvartsia, satunnaisesti vihreää ja punaista elbaiittista
jaloturmaliinia, Oriveden (Eräjärven) Viitaniemen louhoksesta (toiminnassa 1936-1964) taas sinivihreää
jalotopaasia ja vihreää jaloturmaliinia. Peräseinäjoen Haapaluoman louhoksessa (toiminnassa 1961-1997) oli
runsaasti punaista turmaliinia, mutta kiteet soveltuivat vain harvoin jalokivien hiontaan sekä lisäksi
vaaleanpunaista jaloberylliä morganiittia ja violettia spodumeenimuunnosta kunziittia. Someron–Tammelan
alueen pegmatiiteissa on ollut satunnaisesti vihreää ja sinistä elbaiittista jaloturmaliinia.
Rapakivigraniittien pegmatiiteista ja niiden kideonteloista on tavattu runsaspintaisina kiteinä
ruskeansävyistä, sinivihreää ja väritöntä jalotopaasia sekä kvartsi- ja fluoriittikiteitä. Korukivihiomo
Kiurusen ja kiviharrastajien toimesta Kotkan Laajakoskella on louhittu ajoittain Kymin graniitin kontaktissa
olevaa reunapegmatiittia. Sen onteloista on löytynyt jalotopaasia pienehköinä kiteinä. Kookkaita jopa yli
kilon kiteitä on saatu satunnaisesti Virolahden, Vehmaan ja Taivassalon graniittilouhosten onteloista.
Luumäen Kännätsalossa on ollut vuodesta 1986 jaloberyllilouhos. Viborgiittisessa rapakivessä on kookas
pegmatiittiesiintymä, jonka onteloista on löytynyt jopa yli kilon painoisia jaloberyllikiteitä ja erivärisiä
kvartsikiteitä. Jaloberylli on kellanvihreää heliodoria, keltaista kultaberylliä ja satunnaisesti akvamariinia,
jota voi myös tehdä heliodorista lämpökäsittelyn avulla. Esiintymää on louhinut viimeksi Karelia Beryl Oy,
joka on myynyt viistehiottua jaloberylliä sekä kotimaan että ulkomaan markkinoilla.
7
Suomen timantit ja niiden morfologiaTBSTRACT@
Kari A. Kinnunen, Geologian tutkimuskeskus, Betonimiehenkuja 4, 02150 Espoo kari.kinnunen@gtk.fi
Ensimmäiset Suomen timantit havaittiin Haverön saareen venevajan katon läpi nuottalaatikkoon
pudonneesta kivimeteoriittista (löytäjät Paul Ramdohr ja Gennadi Vdovykin 1972). Sen jälkeen timantteja
tavattiin Kaavin alueen kimberliiteistä (löytäjät Adrian Park ja Matti Tyni, 1983). Myös Lappajärven
meteoriittikraatterin sueviittilohkareesta on tavattu timantteja (löytäjä Victor Masaites, 1998, Marjatta
Koiviston näytteet). Kimberliittien timantit ovat osin jalokiviluokkaa mutta meteoriittien ja impaktiittien
törmäystimantit teollisuuslaatua (Kinnunen, K.A. 2000, Kivi 18 /4, 10–18). Yhtään Suomen timanttia ei
vielä ole viistehiottu.
Kaavin, Kuopion, Lentiiran, Kuhmon, Kuusamon ja Pohjois-Kuusamon alueilta on löydetty 46
kimberliittistä esiintymää, joista 30 on testattu ja niistä 29 timanttipitoista (Hugh O’Brien 2012, tiedonanto).
Kaavin ja Kuopion kimberliiteistä on löydetty timantteja yhteensä noin 100 ct eli noin 20 g, josta Lahtojoelta
noin 70 ct. Lahtojoen timanttipitoisuus vaihtelee välillä 30 ct / 100 t ja 5 ct / 100 t (Matti Tyni, tiedonanto).
Lahtojoen erään 35 x 35 x 15 mm eklogiittiksenoliitin timanttipitoisuus on korkea, 1,6 % (Peltonen, P. et al.
2001. Lithos 63, 151–164). Timantteja pienimmät mukaan lukien voi arvioida tähän mennessä löytyneen
Suomesta noin 6700 kpl. Niiden keskikoko on noin 1 mm. Kookkain kide (5,3 mm, 1,2 ct) on KuopionKaavin seudun kimberliitistä.
Timanttiesiintymän arvon määritys eroaa muista malmeista. Pitoisuuden ja tonnimäärän lisäksi on arvioitava
yksittäisten kiteiden arvo ja laskettava niistä US $ / t (Kinnunen, K.A. 2003. GTK M 10.1/2003/2). Suomen
esiintymien kiteet ovat kaupallisista syistä jääneet ulkomaisten kaivosyhtiöiden omistukseen. Siksi GTK:ssa
on tehty timanteista digidokumentointia ja kuva-analyysiä (Kinnunen, K.A. & Tyni, M. 2008. GTK
M19/4311/2008/33). Päämääränä on ollut timanttien morfologinen analyysi painottaen syöpymisasteen
määritystä, sillä se ilmentää malmipotentiaalia (Kinnunen, K.A. 2001. GTK Special Paper 31, 41–46.
Kinnunen, K.A. & Laukkanen, J. 2003. Näyttelyesite Kivikeskukselle). Kaavin ja Kuopion alueen
kimberliiteissä syöpymättömiä timanttikiteitä oli 14–24 % kaikista 930 tutkitusta (Kinnunen, K.A. & Tyni,
M. 2008. GTK M19/4311/2008/33).
Suomen kimberliittien timanttikiteiden primaarimorfologiaksi osoittautuivat oktaedrit (eri asteelle
syöpyneet) ja monikiteiset yhteenkasvettumat. Sferuleja tai karbonadotyyppejä ei ole tavattu. Harvinaiset
kuutiomaiset muodot ovat nekin oktaedrien yhteenkasvettumia. Syöpymismuodoista selvät dodekaedrit ovat
harvinaisia. Suurin osa timanteista on muodoltaan epämääräisiä.
Lahtojoen monien timanttien kovera morfologia ja pintarakenteen kontaktiviirukkeisuus osoittavat niiden
olevan peräisin monikiteisistä rakeista. Kiteiden voimakas syöpyminen mahdollistaa
hilan
epäsäännöllisyyksien ja plastisen deformaation piirteiden havainnoinnin optisella mikroskoopilla.
Negatiiviset syöpymistrigonit puolestaan ilmentävät H2O-rikasta kimberliittisulaa (vrt. Khokhryakov, A.F.
& Pal’yanov, Y.N. 2010. American Mineralogist 95, 1508-1514). Antropogeenisia rikastusteknisiä
syöpymättömiä murtopintoja kiteissä on erittäin vähän.
8
Gemmologiaa Alexander Tillanderilla vuodesta 1860
@START_ABSTRACT@
Ilse Gröndahl-Ahlqvist, Alexander Tillander Oy, Aleksanterinkatu 17, 00100 Helsinki
iga@alexandertillander.fi
Alexander Tillander on perustettu vuonna 1860 Pietarissa. 1890-luvulle tultaessa yritys tunnettiin
luotettavasta ja laadukkaasta kultasepän työstä. Yritykseen johtoon siirtynyt perustajan poika Alexander
Theodor Tillander alkoi keskittyä sekä kultasepänalan tuotteiden valmistukseen että jalokivien,
jalokivikorujen ja object d´art esineiden välitykseen. Yritys, jonka nimeen oli nyt lisätty jalokiviseppä, oli
keskittynyt Uralilta tulevien demantoidi granaattien kauppaan lähes ainoana agentuurina aikanaan.
Varsinkin Pietarissa ja Victorian ajan Englannissa nämä jalokivet olivat erittäin suosittuja (Thames &
Hudson Ltd, Master Jewellers 1990, 110-112). 1900-luvulle siirryttäessä Tillander sai arvostusta silloisen
Pietarin varakkaassa asiakaskunnassa ja sai myös hovihankkijan tunnustuksen. Maaliskuun vallankumous
1917 lopetti liiketoiminnan ja yritys suljettiin syyskuussa 1917. Vuonna 1921 yritys avattiin Helsingissä
jälleen nimellä jalokiviseppä A.Tillander. Maailmansotien välissä oleva aikakausi lopetti jalokivikorujen
valmistuksen, silloinen suunnittelija Oskar Pihl loi kuitenkin hienoja kultakoruja siselöinteineen ja
taidokkaine koristeluineen. Vasta 1930-luvulla alettiin valmistaa jälleen jalokivikoruja. Vuonna 1943
A.T.Tillanderin kuoltua, Herbert Tillanderista tuli yrityksen toimitusjohtaja. Hänen aikanaan yritys
valmisti taidokkaita jalokivikoruja platinasta ja palladiumista. Herbert Tillanderin tutkimustyö timanteista
ja kiinnostus gemmologiaan tunnetaan yhä. Vuonna 1946 julkaistu Jalokiviopin perusteet on edelleen
ajankohtainen jalokivistä kiinnostuneille. Herbert Tillander oli tunnettu myös yhtenä toimeenpanevana
jäsenenä luomassa perusteet yhtenevälle timanttienluokitusjärjestelmälle, The Scandinavian Diamond
Nomenclature and Grading Standards. 1970-luvun alussa julkaistiin ensimmäinen versio, jolla luotiin
kansainvälisesti hyväksytty ”timanttikieli” selventämään ja laillistamaan timanttikauppaa myös kuluttajan
näkökulmasta (The Scandinavian Diamond Nomenclature and Grading Standards, Tieto Oy, 1970, 1).
Nomenklatuuria ei enää ylläpidetä ja Pohjoismaat ovat siirtyneet vähitellen GIA:n (Gemological Institute
of America) luomaan 4C:n järjesjtelmään. Tänä päivänä myös Alexander Tillander Oy käyttää GIA:n
järjestelmää sekä timanttien ja värillisten jalokivien että helmien luokitteluun, tarjoten entistä tarkemman
luokittelun vaativaan asiakaspalveluun. Timantit luokitellaan painon, puhtauden, värin ja hionnan
perusteella. Värillisten jalokivien luokittelussa kivet erotellaan kivilajin, muunnoksen, ryhmän, värin,
tyypin ja hionnan perusteella. Helmet luokitellaan lajin, ryhmän, perusvärin, sävyn ja muodon perusteella.
Jalokivien arvioinnissa erotellaan aidot jalokivet ja synteettiset, laboratorioissa valmistetut kivet sekä
jalokivien erilaiset käsittelyt. Tänään jalokiviseppä A.Tillander toimii täysin itsenäisenä yrityksenä suuren
skandinaavisen yritysryhmän, Golden Heights Ab:n, rahoittamana. Jalokiviseppä Alexander Tillander
vaalii 150-vuotista ainutlaatuista perintöä valmistaa yksilöllisiä ja korkealaatuisia jalokivikoruja.
Alexander Tillanderin jalokivituntemus (Alexander T. Tillander, Herbert Tillander, Jarl-Olof Petterson,
Pekka Parikka) ja korkealuokkainen suunnittelun (Oskar Pihl, Hanna Sigfried, Lotta Orkomies, Jaana
Lehtinen, Jouni Salo, Kaisa Vuorinen) luo edelleen jotain ainutlaatuista, omaleimaista ja lumoavaa.
@END_ABSTRACT@
9
Lemmenjoen ja Ivalojoen upakullan koostumus ja seuralaismineraalit
TABSTRACT@
Ragnar Törnroos . Geotieteen ja maantieteen laitos. Gustaf Hällströmintie 2. FI-00014 Helsingin yliopisto.
ragnar.tornroos@helsinki.fi
Upakultaa on tuotettu noin 150 vuotta Ivalojoen ja Lemmenjoen alueelta. Kokonaismäärä tuotettua
upakultaa on runsas 1000 kg. Vuosittain tuotetaan nykyään noin 20-30 kg hippukultaa. Hiput löytyvät
alluviaalijokisorasta, hiekasta, moreenista ja rapautuneesta kallioperästä. Tutkimusta varten hippuja on
saatu näillä alueilla toimivilta kullanhuutojilta. Saatu materiaali edustaa useaa tuhatta tonnia jokisoraa.
Suurin osa tutkittavista hipuista on nimenomaan sekahippuja, joissa kullan seurassa esiintyy muita
mineraaleja, ensisijaisesti kvartsia. Hiput ovat keskenään hyvin erimuotoisia; osa hipuista on aivan litteitä,
osa särmikkäitä ja osa taas hyvinkin pyöristyneitä. Useiden hippujen kohdalla tutkimusta on vaikeuttanut
kultarakeiden seassa (matriksi) olevan saviaineksen (tai lateriitti) suuri määrä. Osa hipuista on selvästi
“kasvanut” kuljettavassa väliaineessa (vedessä), missä pienet kultahiutaleet ovat kasautuneet yhteen ja
siinä vaiheessa myös “ottaneet” mukaan hiekka- ja saviaineksen. Se on haitannut etenkin hippujen
ominaispainomittausta, mutta myös sulkeumatutkimuksia. Saviaines (matriksi) muodostaa usein
osittaisen peitteen hipun päälle. Tavallinen Suomen hippujen kultapitoisuus on noin 86-98 painoprosenttia
ja hopeapitoisuus noin 1-10 painoprosenttia, mutta harvinaisemmin Au-pitoisuus voi olla selvästi
alhaisempi ja vaihtelee noin 60-98 p.-%, Ag 2-37 p.- %. Cu-pitoisuus on keskimäärin 0,2 p.-%. Hiput
saattavat myös sisältää vähäisiä määriä alkuaineita Bi, Pd, Pt ja Hg sekä Fe ja As (Hankiola, E.: 2008. Pro
Gradu, HY 413. 77s. Kinnunen, K. 2010. Prospäkkäri 1, 10-13). Väri on keltainen ja kullan on
alkuperältään yleensä katsottu olevan kvartsijuonten kultaa, joiden syntytapa on hydroterminen ja
syntylämpötila 300-500 ºC. Koostumuksen suhteen hippujen reunat ovat usein köyhtyneet
Ag:sta.Sulkeumina hipuissa esiintyy natiivia Bi:a, Bi- tellurideja, Fe-Ni-Co arsenideja ja sulfoarsenideja,
Fe-Cu-Mo-Pb sulfideja, Cr-Fe-Ti oksideja ja hydroksideja, mafisia silikaatteja, kvartsia, sideriittiä,
kloriittia ja kaoliniittia. Hiput saattavat myös olla limoniitin tai Mn-oksidin peittämiä, joissa on
mikroskooppisia Au-sulkeumia. Kullan lisäksi on upamateriaalista löytynyt yli 40 platinaryhmän
mineraaleja (PGM) joista tavallisimmat ovat sperryliitti (PtAs2) ja isoferroplatina (Pt3Fe) sekä myös 9
uutta Au- ja yli 14 uutta PGM-faasia tai PGE-lejeerinkiä. Joitakin sekahippuja Au-PGE-PGM on
harvakseltaan löytynyt (Törnroos.R. ja Vuorelainen.Y.: 1987, Lithos 20, 491-500. Törnroos, R., et al.
1996: IGCP Project 336, Symposium, Rovaniemi, Abstr. 86-86. Kojonen, K., et al.:2005. 10. kans.väl.
Platinasymp. Oulu, Abstr. 145-149). Hippujen parageneesi; Au, Au-Ag lejeeringit, PGM–PGE-lejeeringit
sekä niiden sulkeumat osoittavat monivaiheista kiteytymistä magmaattisesta hydrtotermiseen
olosuhteisiin, jonka jälkeen seurasi sekundäärinen rapautuminen ja oksidoituminen sekä hippujen
kasvaminen regoliittiprofiilissa. Kysymys kullan ja PGE:n emäkalliosta on askaruttanut tutkijoita
vuosikausia. Särmikkäiden hippujen emäkallion oletetaan yleensä löytyvän hyvin läheltä hippujen
löytöpaikkaa. Muutaman juonen on todettu sisältävän kultaa. Laanilan alueella on voitu osoittaa yksi
paikallisen sorakullan emäkallio Kuivakurussa (Haapala 2003). Toinen havainto on Oiva Varjoksen
Kakslauttasesta idempää granuliittialueelta löytämä kulta-kvartsijuoni, joka voi olla esimerkki tällaisesta
kallioesiintymästä. Oivan juonessa on lukumääräisesti enemmän hienorakeista (yleensä alle 50
mikrometriä) elektrumia kuin kultaa. Elektrumrakeiden pienin mitattu kultapitoisuus juonessa on niinkin
alhainen kuin 27 % Au. Kultapitoisuus vaihtelee juonen yksittäisissä elektrumrakeissa laajasti, 27 % ja 80
% välillä (Kinnunen 2010. Prospäkkäri 1, 10-13).
10
Etelä-Suomen kultamalmien ja -aiheiden mineralogiaa @START_ABSTRACT@
Niilo Kärkkäinen, Geologian tutkimuskeskus, Betonimiehenkuja 4, 02151 Espoo
niilo.karkkainen@gtk.fi
Etelä-Suomen kultaesiintymistä monipuolisin mineralogia on Oriveden Kutemajärvellä, mistä on identifioitu
35 eri malmimineraalia, ja tälle malmille tyypillisesti 15 erilaista Te-mineraalia (Luukkonen, A., 1994. Geol.
Surv. Finland Bull. 377, Kojonen K. ym., 1999. SGA Abstract). Esiintymää ei kuitenkaan voi pitää
tavanomaisena Etelä-Suomessa, sen epitermisen alkuperän, kullan hienojakoisuuden ja arseenikiisun
vähäisen määrän vuoksi.
Suurin osa Etelä-Suomen kultaesiintymistä on orogeenisia, ts. ne liittyvät erilaisiin tektoonisiin
heikkousvyöhykkeisiin, siirroksiin ja hiertoihin. Kulta esiintyy kivissä pirotteena tai erilaisissa sekarakeissa
sekä sulkeumina sulfideissa. Pieni osa Etelä-Suomen esiintymien kullasta on maldoniitissa (Au2Bi) ja
aurostbiitissä (AuSb2) (Pirkkala, Satulinmäki, Jokisivu, Ritakallio). Paljain silmin näkyvää kultaa tavataan
useissa esiintymissä, ja karkeahkona kulta esiintyy esimerkiksi Pirkkalan, Huittisten ja korkean
metamorfoosiasteen alueilla. Pälkäneen Luikalassa kultaa löydettiin v. 1962 GTK:n kallioperäkartoituksen
yhteydessä kiillegneissin rakojuonista.
Arseenikiisu ja magneettikiisu ovat vallitsevia malmimineraaleja useimmissa esiintymissä. Tavanomaisia
mineraaleja ovat scheeliitti, rikkikiisu, kuparikiisu, löllingiitti ja ilmeniitti, joskus myös sinkkivälke,
magnetiitti ja lyijyhohde.
Vähäistä alueellista vaihtelua esiintyy kullan seuralaismineraalien suhteen. Antimonimineraalit ovat
tyypillisiä Ylöjärven Järvenpään lisäksi Someron Satulinmäen esiintymissä (mm. antimoni Sb, ja
gudmundiitti FeSbS, ulmanniitti, NiSbS). Bi-Te-mineraalit ovat tavanomaisia kaikissa Etelä-Suomen
kultaesiintymissä, mm. tellurovismutiitti (Bi2Te3), hedleyiitti (Bi7Te3) ja Joseiitti-B (Bi4Te2S). Metallinen
vismutti on yleistä, ja paikoin sitä on enemmän kuin kultaa. Myös muut Bi-mineraalit ovat eri esiintymissä
tavallisempia kuin Te-mineraalit. Mainitut mineraalit esiintyvät paikoin vain sulfidien sulkeumina olevissa
sekarakeissa. Näissä sekarakeessa voi usein olla mukana kulta tai muita sulfidimineraaleja.
Kullan hopeapitoisuus on tavallisesti 5-15 % Ag, joskin esiintymien sisällä kultarakeiden Ag-pitoisuus
vaihtelee jonkin verran. Elektrumia (>20 % Ag) on kultarakeiden joukossa mm. Tammelan Riukassa ja
Velkulla (Naantali), sekä ainoana Au-mineraalina Eräjärvellä. Eräjärven elektrumissa on jonkin verran
elohopeaa (S. Lahti, ei julkaistu). Vastaavasti kuparia on tavattu kultarakeesta Velkualla (2.8 % Cu) ja
elohopeaa vyöhykkeellisen kultarakeen Ag-pitoisessa ytimessä (2 % Hg, 17 % Ag) Kullaalla (Ulvila).
Vyöhykkeellisyyttä on tavattu suuremmissa kultarakeissa (>100 µm) Riukassa sekä korkean
metamorfoosiasteen alueilla Velkualla, Kullalla ja Korvenalassa (Paimio) (Grönholm, S. ja Kärkkäinen, N.,
2012. GTK Spec. Paper 52). Riukassa kultarakeen reunus on Ag-rikkaampaa, kun taas muissa paikoissa
hopeapitoisen (10 - 20 % Ag) kultarakeen reunus on puhdasta kultaa. Vyöhykkeellisyyttä ei ole tavattu
sulfidien sulkeumina olevissa kultarakeissa.
@END_ABSTRACT@
11
PGE mineraalit ja esimerkkejä Lapista
@START_ABSTRACT@
Kari Kojonen, Geologian tutkimuskeskus, P.O.Box 96, FI-02151 Espoo; kari.kojonen@gtk.fi
Platinaryhmän alkuaineiden (PGE) malmiesiintymät voidaan jakaa useampaan ryhmään geologisen
esiintymistapansa mukaisesti (Cabri, L.1998, 8th Platinum Symposium, Abstracts). Näitä ovat S-rikkaat
esiintymät (esim. Noril´sk-Talnakh, Sudbury), S-köyhät esiintymät ja niistä syntyneet PGE-upaesiintymät
(Merensky Reef, UG-2, Great Dyke, Lac de Isles), hydrotermiset esiintymät (esim. Stillwater),
monisyntyiset ( esim. magmaattis-hydrotermiset Sudburyn offset- tyypit) ja muut (esim. sekundaariset
oksidoituneet malmit). Jako voidaan tehdä myös metallurgisella perusteella korkean sulfidipitoisuuden.
matalan sulfidipitoisuuden, matalan sulfidipitoisuuden ja matalan kromipitoisuuden, matalan
sulfidipitoisuuden ja korkean kromipitoisuuden malmeihin sekä upaesiintymiin (Sparrow and Woodcock
1992, Australian Journal of Earth Sciences 39, 433-439)
Nykyään tunnetaan noin 110 PGE-mineraalia, joista osa on periytynyt ajalta, jolloin IMA:n uusien
mineraalien nimikomissiota ei vielä ollut, osa on puutteellisesti tutkittuja ja vain noin puolet on
asianmukaisesti tutkittu IMA:n uusien mineraalien ja mineraalinimien komission määräysten mukaisesti.
Lisäksi on puutteellisesti kuvattuja pelkkiin elektronimikrooanalyyseihin perustuvia määrittelemättömiä
"tuntemattomia" PGE-mineraaleja yli 200 (Cabri, L. 2002, CIM Special volume 54 Canadian Inst. of
Mining, Metallurgy and Petroleum, 13-130). Raekooltaan PGE-pitoisuudet malmeissa ja malmiaiheissa ovat
hyvin pieniä ja vaikeita analysoitavia ja karakterisoitavia. Tämän takia monet PGE-mineraalit ovat
puutteellisesti tutkittuja. Mikroanalyysit ovat myös haastavia ja hyviin analyyseihin tarvitaan
erikoisstandardeja. Röntgentutkimukseen tarvitaan mikroraetutkimukseen soveltuvia laitteita ja
heijastuskyky- ja mikrokovuusmittaukseen myös varsin kalliit erikoislaitteet, jollaisia on vain harvoissa
erikoislaboratorioissa maailmassa. Useimmiten on optisella polarisaatio-mikroskoopilla mahdotonta
tunnistaa varmuudella PGE-mineraaleja ja tunnistus onkin parasta varmistaa aina EDS- tai WDSmikroanalyysillä. Useissa sulfideissa, arsenideissa, sulfarsenideissa, antimonidiessa ja metalleissa esiintyy
PGE:a hivenaineina hilassa korvaten isäntämineraalin joitakin metalliatomeja tai täyttäen tyhjiä
hilapaikkoja. Tärkeitä PGE:n kantajia ovat sulfideista pentlandiitti, sulfarsenideista kobolttihohde ja
gersdorffiitti, arsenideista nickeliini, maucheriitti, antimoneideista breithuptiitti, metalleista awaruiitti ja
luonnon kupari. Analyysitekniikassa on käytetty elektronimikroanalysaattoria, PIXE:ä, SIMS:ä ja LaserMS-ICP:ä.
PGE-malmiesiintymissä mineraalikoostumus vahtelee mutta yleisimmät Pt-mineraalit ovat sperryliitti
PtAs2, cooperiitti-braggiitti PtS-(Pt,Pd)S, isoferroplatinum Pt3Fe ja moncheiitti PtTe2.Vastaavasti
yleisemmät Pd-mineraalit ovat kotulskiitti PdTe, merenskyiitti PdTe2, micheneriitti PdBiTe, braggiitti
(Pd,Pt)S, vysotskiitti PdS, isomertieiitti Pd11As2Sb2, cabriitti Pd2SnCu, stannopalladiniitti Pd5Sn2Cu,
taimyyriitti Pd9Sn4Cu3, plumbopalladiniitti Pd3Pb2 ja polariitti Pd(Bi,Te). Yleisimpiä Rh, Ru, Ir ja Os
mineraaleja ovat lauriitti RuAs2, irarsiiitti IrAsS, erlichmaniitti OsS2, hollingworthiitti RhAsS, iridium
Ir(Os), osmium Os(Ir) ja rutheniridosmiini Ru-Ir-Os.
Pohjois-Suomen ja Lapin alueelta tunnetaan monia PGE-esiintymiä sulfidipitoisissa ja kromiittipitoisissa
kerrosintrusioissa sekä upa PGE-mineraaliesiintymiä Lemmenjoella ja Ivalojoella ja niiden alueella olevissa
muissa jokilaaksoissa. Esitelmässä käsitellään muutamia esimerkkejä Kevitsan Ni-Cu-PGE-Au malmista
ja PGE-mineraaleista e.m. upaesiintymissä.
12
REE-esiintymien mineralogiaa
TART_ABSTRACT@
Olli Sarapää, GTK, Lähteentie 2, 96101 Rovaniemi olli.sarapaa@gtk.fi
Thair Al-Ani, GTK, Betonimiehenkuja 4, 02151 Espoo thair.alani@gtk.fi
Harvinaiset maametallit eli REEt ovat välttämättömiä
hi-tech raaka-aineita, erityisesti uusissa
energiaratkaisuissa tarvittavista raskaista REE:stä on pulaa. REEt eivät esiinny luonnossa metallisina,
mutta muodostavat yli 200 omaa mineraaliaan halideina, karbonaatteina, fosfaatteina, oksideina ja
silikaatteina. REEt jaetaan atomipainon kasvun mukaan kevyisiin La-Gd (LREE) ja raskaisiin Tb-Lu
(HREE), eli Ce- ja Y-ryhmiin.
Tärkeimmät REE-malmimineraalit ovat bastnäsiitti (La,Ce,Nd), monatsiitti (La,Nd, Th) ja ksenotiimi
(Y,Dy,Er,Ho) sekä lopariitti ( La,Nb,Ti), eudialyytti, fergusoniitti (Y,Nb,Ti), zirkoni, apatiitti ja
kaoliniitti. REE-tuotannosta 97% saadaan Kiinan karbonatiittien bastnäsiitista (Bayan Obo, LREE) ja
kaoliniittisista ioniadsorptiosavista (LREE+HREE), loput 3 % saadaan Kuolan Lovozeron alkalikiven
lopariitista ja Intian monatsiitti-ilmeniitti-raskasmineraalihiekoista. Lähiaikoina USA:n Mountain Passin
ja Australian Mt Weldin karbonatiittien bastnäsiitti-esiintymät tuotettavat REEt heikentävät Kiinan
monopoliasemaa, toisaalta peralkalisiin syeniitteihin liittyy lupaavia HREE-malmeja (Strange Lake, Thor
Lake, Dubbo, Norra Kärr, Kvanefjeld ).
GTK:n hi-tech projektissa mineralogisia tutkimuksia on tehty polarisaatio- ja elektronimikroskoopeilla yli
20 eri kohteen kairasydämistä ja palanäytteistä; karbonatiiteista (Sokli, Korsnäs, Kortejärvi-Laivajoki)
alkalikivistä (Iivaara, Katajakangas and Lamujärvi), appiniiteista (Lehmikari, Vanttaus, Suhuvaara),
albitiiteista, rapakivigraniiteista (Eurajoki), arkoosigneisseistä (Tanabelt), kaoliinrapautumista (Mäkärä,
Virtasalmi) ja graniittipegmatiiteista (Kovela ym). Kaikkein potentiaalisimman kivilajiryhmän
muodostavat karbonatiitit, joissa REE-mineraalien rikastumista on voinut tapahtunut magmaattisen
fraktioitumisen aikana, hydrotermis-metamorfisessa vaiheessa ja lateriittisessa rapautumisessa. Soklin
feniittikehän myöhäiset karbonatiittijuonet ovat rikastuneet LREE:stä (0.1-1,8% REE). Tyypillisiä REEmineraaleja ovat ankyliitti-(Ce), monatsiitti-(Ce), bastnäsiitti-(Ce) ja Sr-apatiitti, jotka syrjäyttävät
apatiittia ja kalsiittia. Korsnäsin karbonatiittijuonien REE-pitoisia mineraaleja ovat apatiitti, monatsiitti,
calcio-ankyliitti, bästnasiitti ja britoliitti. Kortejärvi-Laivajoki karbonatiittijuonien vallitsevina REEmineraaleina ovat allaniitti, monatsiitti ja apatiitti. Kuusamon Uuniniemen karbonatiittijuoni sisältää
monatsiitti-Ce, Fe-kolumbiitti, eukseniitti-(Y) ja zirkonia. Toisen potentiaalisen kivilajiryhmän
muodostavat alkalikivet. Iivaaran nefeliini-syeniitissä on tavattu vain vähäisessä määrin allaniittia.
Otanmäen Katajakankaan alkaligneississä allaniitti-(Ce) ja fergusoniitti ovat vallitsevia. Lamujärven REErikkaassa syeniitissa (0,5% REE) allaniitti ja monatsiitti ovat vallitsevia. Kuusamon Honkilehdon
hydrotemisessa Au-Co-mineralisaatiossa U-mineraali davidiitti liittyy bastnäsiittiin ja allaniittiin, kuten
myös Enöntekiön Palkiskurun albitiitissa. Eurajoen rapagraniitissa REE-mineraaleina ovat bastnäsiitti,
monatsiitti, ksenotiimi-(Y), Nb-Ta-mineraalien ja zirkonin kera. Kovelan monatsiitti-graniitti on
almandiinirikas kivi, jossa on runsaan monatsiitin lisäksi toriittia ja ksenotiimia. Tanabeltin alueellisen
geokemian La-Y-anomalia aiheutuu arkoosigneissien sisältämästä monatsiitista ja ksenotiimista.
Postorogeenisissa appiniitti-intruusioissa tavataan allaniittia ja monatsiittia apatiitin kera. Virtasalmen
kaoliineissa REEt ovat hienorakeisessa monatsiitissa ja ilmeisesti kaolinittiin adsorpoituneena.
13
Lemmenjoen niobi-tantaali mineraalit
Kari Kojonen Geologian tutkimuskeskus P.O.Box 96, FI-02151 Espoo, kari.kojonen@gtk.fi
Seppo Lahti Geologian tutkimuskeskus, P.O.Box 96, FI-02151 Espoo, Seppo.Lahti@gtk.fi
Frank Melcher Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe, Stilleweg 2, D-30655 Hannover,
Germany, Frank.Melcher@bgr.de
ND_ABSTRACT@
Kolumbiitti-tantaliitti uparakeita tutkittiin Lemmenjoen joista Paleoproterozoisella Pohjois-Suomen
granuliittialueella (Lahti. S. & Kojonen, K. 2006, Prospäkkäri 2, 14-24). Rakeet olivat löytyneet
glasiofluviaalista jokisorista, hiekoista ja Miessijoen sekä Puskuojan jokiterasseista. Jäätikön kulkusuunta
on ollut suunnassa lounainen-koillinen samoin kuin jokilaaksojen suunta, joka leikkaa metasedimenttisten
granuliittien ja mafis-ultramafisten intrusioiden yleistä kulkusuuntaa, mikä on näkyvissä mm.
matalalentoaeromagneettisilla kartoilla. Kolumbiitti-tantaliitti rakeet esiintyvät luonnon metallisen kullan,
lyijyn ja bismutin kanssa ja yli 40 platinaryhmän alkuaineiden mineraalia (Platinum Group Minerals
PGM) on myös löydetty (Kojonen, Kari 2005. Pröspäkkäri 1, 16-25, Kojonen, Kari 2007, Prospäkkäri 2,
28-33; Kojonen, Kari 2008 Prospäkkäri 2, 28-37) sekä thorianiittia-uraniniittia, wolframiittia, scheeliittiä,
cassiteriittiä, ja tapioliitti-(Fe):ä sulkeumina kolumbiitti-tantaliitti rakiessa tai omina homogeenisina
rakeinaan. Mikroliitti ja plumbomikroliitti syrjäyttävät joissakin rakeissa tapioliittia lohkorakoja pitkin.
Tapioliitissa ja kolumbitti-tantaliitissa on myös sulkeumina strüveriittiä. Muita näytteistä löytyneitä
raskasmineraaleja ovat magnetiitti, ilmeniitti, rutiili, hematiitti, kromiitti, limoniitti and vanadiniitti.
Analysoidut kolumbiittirakeet sijoittuvat ferrokolumbiittikenttään, kun tantaliittia on suunnileen yhtä
paljon ferro- manganotantaliittina. Tapioliitissa on < 2.8 wt.% MnO ja < 6.2 wt.% TiO2. TiO2 pitoisuus
kolumbiitti–tantaliitissa ja tapioliitissa on poikkeuksellisen korkea mikroanalyyseissä. Niinpä noin 35 %
tantaalin ja niobin hilapaikoista voi olla korvautunut titaanilla. Lisäksi kolumbiitti-tantaliitissa on usein
huomattavia Sc pitoisuuksia (jopa 2 wt.% Sc2O3), W:a, Zr:a, Hf:a ja raskaita RE alkuaineita.
Manganokolumbiittia ei esiinny ollenkaan Lemmenjoen alueella. Lemmenjoen mikroliitissa on Ta
osittain korvautunut niobilla ja titaanilla ja Na sekä Ca vaihtelevilla määrillä alkuaineita Pb, U, Th, Fe,
Mn, Sn ja Ce. Koska U ja Th pitoisuudet ovat myös korkeita on mineraali osittain metamiktinen ja
muuttunut hydrautuneeksi ja muuttuneeksi muodoksi. Erityisesti lyijyn määrä on analysoiduissa rakeissa
poikkeuksellisen korkea ja mineraalia voidaan kutsua plumbomikroliitiksi. Lemmenjoen wolframiitissa
on yleensä 1-2 wt.% MnO, vastaten 6-9 mol. % hübneriitti päätejäsentä. Wolframiitti kidelevyt
muistutavat makroskooppisesti kolumbiitti-tantaliittia, mutta rakeissa ei ole uria. Thorianiitti ja uraniniitti
muodostavat kiinteäliuossarjan, joka sisältää myös vaihtelevia määriä lyijyä. Puskuojalta analysoitu kide
on poikkeuksellisen Pb- ja U-rikas ja sen empiirinen kaava on (Th0.55U0.35Pb0.19)O2. Uraniniitti-thorianiitti
on metallinhohtoisen teräksen harmaa tai ruskean musta väriltään. Kolumbiitti-tantaliitin analysoiduissa
rakeissa näkyy koostumuksen muuttuminen Fe-rikkaista rakeista Mn-rikkaisiin tantaalin rikastuminen
niobiumin suhteen. Samanlainen koostumuksen muutos on havaittu monissa berylli-kolumbiitti ja beryllikolumbiitti.fosfaatti pegmatiiteissa. Kiteytyminen alkaa ferrokolumbiitilla ja jatkuu manganokolumbiittina
ja mahdollisesti muina Ta-rikkaina mineraaleina. Pegmatiiteissa ferrocolumbiitti kiteytyy usein
pegmatiittien reunaosiin ja manganotantaliitti keskiosiin. Lemmenjoen
Nb-Ta-mineraalit ovat
poikkeuksellisen rikastuneita titaanin suhteen. Niiden lähdealue voi siten olla granuliitit, joissa titaania
esiintyy runsaasti rutiilin muodossa.
14
Geologian tutkimuskeskuksen spodumeenitutkimukset Kaustisilla
RT_ABSTRACT@
Timo Ahtola, Geologian tutkimuskeskus, Betonimiehenkuja 4, 02151 Espoo
timo.ahtola@gtk.fi
Janne Kuusela, Geologian tutkimuskeskus, Betonimiehenkuja 4, 02151 Espoo
janne.kuusela@gtk.fi
Thair Al-Ani, Geologian tutkimuskeskus, Betonimiehenkuja 4, 02151 Espoo
thair.alani@gtk.fi
Geologian tutkimuskeskus (GTK) on vuosien 2004-2011 aikana tutkinut Kaustisen ja Kokkolan kunnissa
sijaitsevia Leviäkankaan (Ahtola, T. et al. 2010. arkistoraportti M19/2323/2010/32), Syväjärven (Ahtola,
T. et al. 2010. arkistoraportti M19/2323/2010/44) ja Rapasaarten (Kuusela, J. et al. 2011. arkistoraportti
42/2011) litiumpegmatiittiesiintymiä. Esiintymät sijaitsevat Pohjanmaan liuskevyöhykkeellä KeskiSuomen graniittikompleksin ja Vaasan migmatiittikompleksin välissä. Alueen litiumrikkaat pegmatiitit
kuuluvat LCT-ryhmään (Li, Ce, Ta) ja spodumeeni on esiintymien ainoa taloudellisesti merkittävä Li
mineraali. Suomen Mineraali Oy aloitti Kaustisen alueella litium tutkimukset 1960-luvulla, joita Paraisten
Kalkki Oy jatkoi 1970- ja 1980-luvulla. GTK aloitti Li (Nb, Ta ja Be) potentiaalin kartoittamisen alueella
vuonna 2003 mm. jatkamalla kesken jääneitä Leviäkankaan (Vintturi) ja Syväjärven (Ruohojärvet)
esiintymien tutkimuksia. Vuonna 2009 GTK löysi Rapasaarten litium-esiintymän. GTK on tehnyt
esiintymien alueilla lohkarekartoitusta, geofysikaalisia maastomittauksia, moreeninäytteenottoa ja
syväkairausta yhteensä n. 8200 m.
Leviäkankaan spodumeenipegmatiitti on n. 500 m pitkä, 1-20 m leveä ja NNW – SSE suuntainen juoni,
joka kaatuu 40º–60º länsilounaaseen. Esiintymän Li2O keskipitoisuus on 0,74 wt %, mikä vastaa n. 10
%:n spodumeenipitoisuutta. Spodumeenin Li2O pitoisuus on keskimäärin 7.22 %. Solidimallinnuksen
perusteella Leviäkankaan esiintymän mineraalivaranto on 2,1 Mt Li2O-keskipitoisuuden ollessa 0,70 wt
%. Blokkimallinnuksen perusteella esiintymän varanto on 2,1 Mt ja sen keskipitoisuus 0,84 wt % Li2O
kun raja-arvona on 0,0 % Li2O.
Syväjärven spodumeenipegmatiitti on n. 500 m pitkä ja 1-22 m leveä. Esiintymän Li2O keskipitoisuus on
1.00 wt %, mikä vastaa n. 13 %:n spodumeenipitoisuutta. Spodumeenin Li2O pitoisuus on keskimäärin
7.00 %.
Rapasaarten esiintymässä pääjuoniparven pituus on n. 700m ja se on kaakko-luode suuntainen.
Vähäisempi juoniparvi (n. 275m) on lounas-koillinen suuntainen. Juonien leveys vaihtelee 1-24 m välillä.
Kemiallisten analyysien perusteella esiintymän Li2O keskipitoisuus on 1,18 wt %, mikä vastaa n. 14,7 %:n
spodumeenipitoisuutta. Spodumeenin Li2O pitoisuus on keskimäärin 7,21 %. Solidimallinnuksen
perusteella Rapasaarten esiintymän mineraalivaranto on 3,7 Mt Li2O-keskipitoisuuden ollessa 1,02 wt %.
Blokkimallinnuksen perusteella esiintymän todettu ja todennäköinen varanto on 3,0 Mt ja sen
keskipitoisuus 1,17 wt % Li2O kun raja-arvona on 0,2 % Li2O.
Leviäkankaan ja Syväjärven esiintymien valtausoikeudet siirtyivät vuoden 2011 kansainvälisen
tarjouskilpailun myötä Keliber Oy:n haltuun vuonna 2012. Rapasaarten esiintymä raportoitiin TEM:lle
vuonna 2012. Li-esiintymät nostavat Kaustisen alueen tunnetut litiummalmivarannot 12,5 miljoonaan
tonniin.
15
Suomen metamorfiset vyöhykkeet indeksimineraalien perusteella
Pentti Hölttä Geologian tutkimuskeskus GTK FI-02151 Espoo pentti.holtta@gtk.fi
Suomen kallioperä jakaantuu karkeasti arkeikumiin, sen päällä olevaan paleoproterotsooiseen peitesarjaan
ja svekofennisiin muodostumiin. Arkeeiset kivet ovat pääasiassa tonaliittis-trondhjemiittisgranodioriittisia (TTG) ortogneissejä, ja niiden välissä olevia amfiboliitteja joissa on hyvin vähän
metamorfoosista luotettavasti kertovia indeksimineraaleja. Paikoin amfiboliiteissa ja paragneisseissä
esiintyy granaatteja, joiden avulla voidaan laskea TTG-kompleksin arkeeisen metamorfoosin aikaisten
PT-olosuhteiden olleen n. 6-7 kilobaaria ja 670-720oC. Poikkeuksen muodostavat Iisalmen alueen
granuliitit, joissa paine ja lämpötila on ollut riittävän korkea, jotta mafisiin kiviin on voinut muodostua
granaatti-ortopyrokseeni-klinopyrokseeniseurueita, jotka indikoivat keskinkertaisia paineita, n. 9-10
kilobaaria. Varpaisjärven Jonsan alueella on myös Mg- ja Al-rikkaita granuliittifasieksen kiviä, joissa on
samankaltaisista paineolosuhteista indikoiva seurue ortopyrokseeni-sillimaniitti-kvartsi, joka paineen
aletessa on muuttunut osittain kordieriitiksi ja granaatiksi. Näiden kivien yhteydessä esiintyy SiO 2puutteisia kiviä, joissa on kornerupiinia ja safiriinia. Toinen arkeeinen alue, jossa indeksimineraaleja on
runsaasti on Savukosken Tuntsa, jossa esiintyy laajalti Al-rikkaita metasedimenttejä, joissa yleinen seurue
on kyaniitti-stauroliitti-biotiitti-plagioklaasi-kvartsi±granaatti. Tämä seurue ja saadut termobarometriset
tulokset osoittavat metamorfoosin tapahtuneen täälläkin keskinkertaisessa, n. 7-9 kilobaarin paineessa.
Tuntsan alueella metamorfoosi on ollut vähintään kaksivaiheinen; toisessa metamorfisessa, mahdollisesti
proterotsooisessa tapahtumassa on kiteytynyt andalusiittia ja kordieriittia.
Arkeeinen kallioperä on monin paikoin kokenut voimakkaan proterotsooisen deformaation ja
metamorfoosin, jonka tyyppi on samankaltainen proterotsooisen peitesarjan metamorfoosin kanssa.
Kummassakin on kyaniitti-andalusiitti- ja kyaniitti-sillimaniittityypin keskinkertaisen P/T-suhteen
metamorfoosi, jossa andalusiitti ja kyaniitti esiintyvät Al-rikkaissa kivissä usein yhdessä, korkeamman
lämpötilan vyöhykkeissä on joskus myös sillimaniittia. Tyypin perusteella metamorfoosi liittyy arkeeisen
kuoren ja sen päällä olleiden proterotsooisten muodostumien paksuuntumiseen paleoproterotsooisen
törmäyksen aikana.
Svekofenniset kivet edustavat pääasiassa alhaisen paineen-korkean lämpötilan metamorfoosia. Pääosa
svekofennisistä metasedimenteistä on migmatiittiutunut, so. ne ovat kokeneet osittaisen sulamisen, joka
paikoin on ollut hyvin voimakas synnyttäen diateksiittisia migmatiitteja, joissa ei näy enää
primäärirakenteita. Peralumiinisissa migmatiiteissa yleinen seurue on granaatti-kordieriitti-sillimaniittibiotiitti-plagioklaasi-kvartsi. Näiden välissä on alemman amfiboliittifasieksen liuskeita, joissa seurue on
biotiitti-muskoviitti-kvartsi-plagioklaasi±andalusiitti±stauroliitti±sillimaniitti±kordieriitti.
Muutos liuskeista migmatiitteihin on useimmiten asteettainen niin että välissä on gneissejä, joissa on
seurue biotiitti-muskoviitti-plagioklaasi-kvartsi±sillimaniitti±kalimaasälpä. Näissä gneisseissä voi olla
alkavaa migmatiittiutumista. Svekofennidien metamorfoosityyppiä luonnehtiva yleinen indeksimineraali
on kordieriitti, joka esiintyy keskimääräisissä peliittisissä koostumuksissa vain alle n. 6 kilobaarin
paineissa jos metamorfoosilämpötila on ollut n. 700-800oC, ja alle 3 kilobaarin paineissa lämpötilan
ollessa n. 600oC. Useimmat metamorfoosin painemääritykset svekofennideiltä ovat olleet n. 4-6
kilobaaria. Keski-Pohjanmaan alueella on liuskeita, joissa seurue biotiitti-muskoviitti-andalusiittikordieriitti viittaa hyvin alhaiseen, ehkä vain n. 2-3 kilobaarin kiteytymispaineeseen. Svekofennidien
metamorfoosi liittyy osaksi alueen voimakkaaseen magmatismiin, mutta siinä on suuria paikallisia ja
ajallisia eroavuuksia.
16
Environmental mineralogy – cheap solutions for extensive environmental
problems@
Olav Eklund, Lauri Järvinen, Sonja Sjöblom, 1Geology and Mineralogy, Åbo Akademi University,
Domkyrkotorget 1, 20500 Åbo olav.eklund@abo.fi
Taina Laiho, Laboratory of Materials Science, University of Turku, 20014 Turku taina.laiho@utu.fi
Mankind has caused extensive environmental problems to our planet like acid rains, leakage of nutrients
and global warming due to CO2-emission. To correct these mistakes, we have to find energy efficient
solutions otherwise we are just accelerating the problems. To produce chemicals and technical solutions to
these problems, energy is needed. We thus have to find solutions with as low energy track as possible. The
solution is minerals, the less treated the better. We just need creative thinking how we may use the
physical and chemical properties of the minerals against pollution of the planet. I present three ongoing
projects at geology and mineralogy at Åbo Akademi University.
1) Desulphurization of gases from organic fuels. All organic fuels contain sulphur that is converted to SO2
by combustion. It is a well known by engineers that SO2 emissions from combustion can be reduced with
limestone in the reaction: CaCO3(S) + SO2(g) + ½O2(g) + H2O(l)  CaSO4x2H2O(s) + CO2(g)
However, little attention has been paid to what kind of limestone suites best for this reaction? Principally
we can choose between different types of nonmetamorphosed limestones, magmatic carbonatites and
marble. Although pure limestone principally contains only CaCO3 and some MgCO3 it isn’t solely the
chemical composition that the speed of reaction is dependent on. Parameters like surface shape and
morphology have to be taken into account. Fine grained limestones with irregular grain surfaces are the
best choise for wet flue gas desulphurization (Järvinen et al.: 2012. Surface and Interface Anal. 44, 519528).
2) CO2 -mineralization. Finland has no geological formations that can store CO2 and to storage CO2 abroad
would result in big costs with no profit. An alternative is CO2 mineralisation, which is the general term
describing the sequestration of CO2 by reacting it with Mg- or Ca-silicates (or other compounds) to
produce stable carbonates. Particularly serpentine and olivine are on focus to be tested in the exothermal
reaction:
(Mg,Ca)xSiyOx+2y+zH2z(s) + xCO2(g)  x(Mg,Ca)CO3(s) + ySiO2(s) + zH2O(l/g)
At Åbo Akademi University the reaction experiments are made in two steps: a) formation of brucite
(Mg(OH)2) from Mg-silicates with ammonium sulphate according to the reactions
Mg3Si2O5(OH)4+3(NH4)2SO4=3MgSO4+2SiO2+5H2O(g)+6NH3(g)
and
MgSO4+2NH4OH(aq)=(NH4)2SO4(aq) +Mg(OH)2
b) Brucite carbonation in a pressurised fluidized reactor (Fagerlund 2012. Dr.Tech. thesis Åbo Akademi)
according to the reaction: Mg(OH)2(s) + CO2(g) => MgCO3(s) + H2O(g). The resultant material is magnesite
that may be used for several technical applications.
3) Absorption of ammonium into a patented artificial mica called geotrap. Ammonium in solution,
NH4+(aq), is together with phosphorous the worst compound in fertilizing waters with all its consequences.
Both nutrients are difficult to trap. By manipulation of the mineral lattice of vermiculite (patent
FI200507000) we have been able to produce mica that takes in selectively more than 4 wt% NH 4+ into its
lattice from NH4+ contaminated areas. It has been proven that the NH4+ loaded mica works excellently as a
soil conditioner in nitrogen depleted areas.
17
Malmi- ja prosessimineralogia GTK:ssa
Ryhmäpäällikkö Jukka Laukkanen, Geologian tutkimuskeskus, Mineraalitekniikan laboratorio
Tutkijankatu 1 83500 Outokumpu Jukka.Laukkanen@gtk.fi
GTK:lla on pitkät perinteet mineralogisessa tutkimuksessa, joka liittyy malmien hyödyntämiseen.
Perinteisesti malmimikroskopian osaaminen on ollut erittäin vahva ala, ja sitä on käytetty kaikissa
malmitutkimuksissa. 1990-luvulla tutkittiin paljon Suomessa valomikroskopiaan liitetyn kuva-analyysin
mahdollisuuksia, mutta tästä menetelmästä jouduttiin kuitenkin luopumaan.
Optisen mikroskopian rinnalle on tullut erilaisia laitteistoja, joilla kvalitatiivisen tiedon lisäksi saadaan
kvantitatiivista tietoa mineraaleista. Näistä menetelmistä voidaan mainita röntgendiffraktio,
mikroanalyysi, LA-HR-MC-ICP ja automaattisen mineralogian mittalaitteet kuten Mineral Liberation
Analyser (MLA) ja QEMSCAN. Pelkät kalliit laitteet eivät kuitenkaan riitä, vaan pitää olla myös osaava
henkilökunta tekemässä mineralogisia tutkimuksia. Esitelmässä käydään läpi käytännön työelämän
tehtävissä vaadittavaa mineralogista osaamista. Erityisesti paneudutaan mikroanalyysin ja MLA:n väliseen
yhteistyöhön.
18
Malmi- ja prosessimineralogia Outotec Research Center:ssä
@START_ABSTRACT@
Jussi Liipo, Outotec Research Center, Kuparitie 10, 28101 Pori, jussi.liipo@outotec.com
Prosessimineralogia ja eri materiaalien rakennetutkimukset ovat olleet keskeisessä asemassa koko
tutkimuslaitoksen historian ajan 1970 luvun alusta asti. Jo vuonna 1974 metallurgisen tutkimuslaitoksen
laitekanta
oli
varsin
vakuuttava;
CAMECA
MS46
mikroanalysaattori,
JEOL
50A
pyyhkäisyelektronimikroskooppi ja JEOL 200B läpivalaisuelektronimikroskooppi. Seuraavan sukupolven
mikroskoopit, mikroanalysaattori CAMECA SX50 hankittiin 1986 ja pyyhkäisyelektronimikroskooppi
CAMBRIDGE 360S vuonna 1989. 2000 luvun alussa ohjelmistojen kehittyessä otettiin käyttöön uusia
analyysiohjelmia ja painopiste oli automaation lisääminen etenkin partikkelien paikantamiseen ja
mittaukseen liittyvissä sovelluksissa. Loppuun käytettyinä nämä korvattiin vuonna 2006 kahdella JEOL
pyyhkäisyelektronimikroskoopilla, joista 7000F on varustettu kenttäemissio lähteellä sekä EDS että WDS
analysaattoreilla ja 6490LV EDS – analysaattorilla. Vuoden 2012 alussa molempien mikroskooppien EDS
detektorit päivitettiin viimeistä teknologiaa edustavilla 80mm2 X-Max SDD detektorilla.
Outotec on maailman johtava mineraalien- ja metallinjalostusteknologian toimittaja mikä näkyy suoraan
tutkittavaksi tulevien näytteiden laajana vaihtelevuutena; varhaisen vaiheen malminäytteistä jo pitkälle
prosessoituihin kuoniin ja metalleihin. Myös Outotecin tutkimuslaitosten prosessitutkimukset, etenkin
vaahdotus- ja liuotuskoetoiminta, tuottavat runsaasti tutkittavaa. Lähtökohtaisesti jokainen koetoiminnan
syöte, yleensä malmi, rikaste ja jopa jäte, karakterisoidaan kemiallisesti ja mineralogisesti ennen
koetoiminnan aloittamista. Kokeiden tulosten perusteella mineralogisia tutkimuksia jatketaan usein etenkin
kokeiden välituotteiden, jätteiden ja rikasteisen tutkimuksilla.
Malminäytteen mineraalikoostumuksen perusteella voidaan pitkälti valita sille oikea rikastusprosessi.
Vastaavasti rikasteiden erilainen mineraalikoostumus vaikuttaa liuotusprosessien kinetiikkaan. Myös
liekkisulatuksessa ja pasutuksessa erilaisen mineraalikoostumuksen omaavat rikasteet käyttäytyvät eri
tavoin.
Prosessimineralogisen tutkimuksen tarkoituksena on siis tuottaa kvantitatiivista tietoa eri näytteiden
kemiallisesta koostumuksesta, mineraalikoostumuksesta, eri mineraalien kemiallisesta koostumuksesta sekä
eri alkuaineiden jakautumisesta eri mineraalien kesken. Vaahdotukseen ja ominaispainoon perustuvissa
rikastusprosesseissa
tarvitaan
lisäksi
tieto
myös
mineraalien
puhtaaksijauhatusasteesta.
Puhtaaksijauhatusasteen määritykset aloitettiin pistelaskumenetelmällä, josta siirryttiin optiseen kuvaanalyysiin ja edelleen nyt käytössä olevaan INCAMineral ohjelmistoon.
Prosessimineralogisessa mineraalikoostumuksen laskennassa kuin myös erilaisessa prosessilaskennassa ja –
simuloinnissa käytetään in Outotecin kehittämää HSC Chemistry 7.1 – ohjelmistoa.
19
Automated Mineralogy & Petrography – New Developments & Perspectives
@START_ABSTRACT@
Alan R Butcher, FEI UK
alan.butcher@fei.com
Since the development of the Mineral Liberation Analyzer (MLA) in 2000, it has been steadily adopted by
the international mining industry, initially in South Africa and China, and now globally, including Europe,
where it is used in most commodity markets, including precious metals, base metals, industrial and strategic
minerals.
The key signature output from the MLA is quantitative mineral and textural information, derived from
automatically collected digital images using fully integrated Scanning Electron Microscopy and Energy
Dispersive Spectroscopy (SEM-EDS) technology. Originally developed as a tool only for mineral
processing improvement, especially liberation studies, it is now employed during all stages of the mining
cycle: from exploration; through to blasting, mining, crushing and grinding; and final concentrate and metal
production during flotation, leaching, or gravity and magnetic separation. In particular, geometallurgical
applications are becoming more popular.
This paper will first briefly review the development of the technology, then discuss case studies where the
value of the information has been realized, drawing on real world examples from the precious metal and
base metal sectors. Finally, the latest on-going developments will be presented.
20
New features on XRF and XRD Instrument from Bruker AXS
@START_ABSTRACT@
Jyrki Tuominen, Bruker AXS Nordic, Vallgatan 5, 17067 Solna, Sweden
jyrki.tuominen@bruker-axs.se
Bruker AXS is one of the World’s leading companies supplying both XRF and XRD instrument for various
applications. Bruker is noted at Nasdaq stock exchange and has it’s major factories in Germany and in US.
Recent development in hardware and software engineering has bought several new features and components
available for material research both in industry and scientific work. In x-ray fluorescence product line
Bruker offers laboratory type and also handheld (portable) instruments. For laboratories and research
institutes Bruker offers product called S8 Tiger which has several new features and components like new xray tube with Cr target, new XS100 crystal for elements from fluorine to clorine, several new components
on gas and water cooling systems. Also a new highly customizable user interface with calibration wizard is
available. In handheld XRF instrumentation Bruker offers new S1 Titan analyzer which is available either
with SDD or SiPIN detector. Handheld XRF instruments are typically used in fast and rough chemical
analysis of various applications and mining and mineral fields. Typical measurement time for handheld
instrument is only 20-40 seconds. In x-ray diffraction Bruker has several models all the way from basic
small size movable XRD instrument called D2 Phaser to high end laboratory instrument called D8 Advance.
Bigger XRD instruments can be equipped with a new Da Vinci “plug and play” concept which enables
instrument to recognize automatically key components (x-ray tubes, slits, mirrors etc.) and adjust SW and
HW settings accordingly and avoid dynamic collisions. Bruker has also created new detector for XRD
instruments. These new 1D and 2D detectors offers significantly improved resolution and measurement
speed. A growing trend within industrial World is automated system used in 24/7 operation. Typical
combination could be integrated XRF/OES instrument system together with automated sample preparation.
Also combined XRF/XRD systems are getting more used in various industrial applications like cement
production.
21
Poster esitys
Kuoren ksenoliitit ultrakalirikkaassamagmassa Etelämantereella:
Mineralogia metasomatoosin ja metamorfoosin indikaattorina.
@T_ABSTRACT@
Ilona Romu, Geologian Tutkimuskeskus, Neulaniementie 5, 70210 Kuopio
ilona.romu@gtk.fi
160 miljoonaa vuotta vanhat ultramafiset juonet leikkaavat jurakautisia basaltteja Etelämantereen
Kuningatar Maudin maan Vestfjella-vuoristossa (73º47’S, 14º53’W). Geokemiansa perusteella nämä juonet
ovat lamproiitteja (Luttinen, A.V. et al. 2002. Geol. Mag. 139, 525-539). Lamproiitit ovat ultrakalirikkaita,
sopeutumattomista- ja LILE-alkuaineista rikastuneita magmoja, joiden luonteeseen kuuluu myös korkea
vesi- ja hiilidioksidipitoisuus (Le Maitre R.W. et al. 2002. Cambridge University Press). Alueen
prekambrinen kallioperä on pääosin jurakautisten basalttien ja hiekkakivien sekä mannerjään peitossa.
Lähimmät prekambriset pohjagneissit löytyvät n. 150 kilometrin päästä Heimefrontfjellan vuoriston
alueelta. Kahdessa kapeahkossa (0.4 -2.4 m juonessa, joista toisesta on paljastuneena vain lohkareita,
esiintyy runsaasti kuoren ksenoliitteja. Tämä ksenoliittisarja on luonteeltaan bimodaalinen ja ksenoliittien
ikä vaihtelee jurakautisesta mesoproterotsooiseen (Romu I. et al. GCA 72, 12, A804). Felsisten ja mafisten
protoliitiltaan plutonisten granuliittien lisäksi sarjaan kuuluu myös joitakin granuliittifasieksen metapeliittejä
sekä alhaisemmassa asteessa metamorfoituneita sedimenttisyntyisiä kiviä. Suurimmat ksenoliitit (noin 0.4 m
halkaisijaltaan) ovat felsisiä granuliitteja; mafiset-ultramafiset granuliitit taas ovat pienimmillään vain
joidenkin senttimetrien läpimittaisia (Romu I. & Luttinen, A.V. 2007. USGS Open-File Report 2007-1047,
Extended Abstract 080). Pääosa ksenoliiteistä on historiansa aikana käynyt läpi granuliittifasieksen
metamorfoosin ja on lisäksi magmakuljetuksen aikana altistunut vihreäliuske - amfiboliittifasieksen
olosuhteille (Rudnick R. L. 1992. Continental Lower Crust 269-311). Sekä felsiset että mafiset granuliitit
sisältävät teksturaalisia ja mineralogisia viitteitä isäntäjuonen aiheuttamasta modaalisesta metasomatoosista.
Felsisille granuliiteille (koostumukseltaan tonaliitteja – alkalimaasälpä graniitteja) on tyypillistä
hienorakeisen ortoklaasin (Lehtinen M. 2002 tiedonanto) ja karbonaattimineraalien esiintyminen
päämineraalien raerajoilla. Vesipitoisia sekundäärisiä mineraaleja ei havaittu. Sen sijaan mafisissa
granuliiteissa (koostumukseltaan gabroja) raerajoilla esiintyy hienorakeisia karbonaattimineraaleja, kiillettä
(biotiitti-flogopiitti) ja Ti–magnetiittia. Todisteita kryptisestä metasomatoosista ksenoliittien altistuttua
isäntäjuonen Sr- ja Nd-rikkaille fluideille havaittiin mafisessa granuliitissa, jossa esiintyvä pyöreämuotoinen
apatiitti on sulkeumarikas ja äärimmäisen rikastunut strontiumista ja neodyymistä (4300 ja 730 ppm)
verrattuna mafisiin kiviin keskimäärin (200 - 2000 ja < 500 ppm) (Belousova et al. 2002. J. Geochem.
Exploration 76, 45-69). Saman näytteen oligoklaasin Sr-pitoisuus (1640 ppm) vastaa alkalibasaltin
andesiinin (< 2000 ppm) normaalipitoisuutta (Smith J.V. 1974. Feldspar Minerals, p. 80). Ko. mafisen
granuliitin kokokiven Sr-pitoisuus on jopa yli 7 kertainen (730 ppm) alueen jurakautisiin gabroihin
verrattuna (Vuori S. & Luttinen A.V. 2003. Antarctic Sci. 15, 283-301). Tutkittujen mafisten
granuliittiksenoliittien Sr-rikastuminen vastaa hyvin kimberliittien kuljettamien mafisten alakuoren
ksenoliittien koostumuksesta aiemmin havaittua (Rudnick R.L. 1992. Continental Lower Crust 269-311).
Tämä tutkimusesimerkki osoittaa, että jo optinen mineraloginen tutkimus täydentää eri menetelmin
suoritettavaa geokemiallista analyysia ja antaa nopeasti ja suhteellisen edullisesti merkittäviä tuloksia.
Mineraalien kemiallisen koostumuksen määritys on välttämätöntä luotettavan geologisen kokonaiskuvan
luomiseksi.