JultikaUniversity of Oulu repository

Abstract

Volcanogenic massive sulphide ore potential in Central Ostrobothnia is indicated by a massive arsenopyrite boulder found in the Veteli municipality in late 1990’s. Central Ostrobothnia geologically represents Paleoproterozoic (1.95–1.80 Ga) volcanic arc type tectonic setting. Dominating lithologies are arc related volcanic rocks and coeval siliciclastic rocks. The origin of the boulder is unknown although there has been attempts to find it. Finding of the deposit where the boulder is from would possibly lead to extensive extraction and would benefit the local economy.

In this thesis the massive arsenopyrite boulder is characterized and compared to analogous deposit Boliden in Skellefte, Sweden. This is done with petrographic examination and mineral geochemical study of samples from the boulder and Boliden. Five samples from the massive arsenopyrite boulder and five samples from Boliden were examined. Analytical equipment used in this study are reflected light microscope and electron probe microanalyzer. Comparison of geology of the areas is also included.

Results of the comparison show that the two areas are similar geologically and analysis of the samples show strong correlation between the two ores. They have similar mineral associations such as arsenopyrite with disseminated sulfosalts, porous texture, and signs of deformation and recrystallization. Geochemical analysis show that arsenopyrite is in both samples arsenic rich and iron depleted, and they both have elevated cobalt and antimony. Discrepancies also exist such as absence of pyrrhotite and lack of cross cutting veins in the massive arsenopyrite boulder. The results give confidence to the assumption that the boulder represents similar VMS ore type (bimodal-felsic) as Boliden. Therefore, future exploration to find the origin of the boulder should focus more on areas where lithology resembles Skellefte district.

Malmipotentiaali Keski-Pohjanmaalla ja Vetelin massiivisen arseenikiisulohkareen karakterisointi ja vertailu Skelleften alueen malmiin

Tiivistelmä

Vetelin kunnasta Keski-Pohjanmaalta 1990-luvun lopulla löytynyt massiivinen arseenisulfidi lohkare, ns. Vetelin lohkare, viittaa massiivisten sulfidimalmien olemassaoloon alueella. Geologisesti Keski-Pohjanmaa edustaa paleoproterotsooista vulkaanista saarikaari tyypin tektonista ympäristöä. Alueen kallioperä koostuu pääosin saarikaari ympäristön vulkaanisista kivistä ja sedimenttikivistä. Lohkareen alkuperä on tuntematon aiemmista etsinnöistä huolimatta. Malmin alkuperän löytyminen voisi johtaa kaivoksen perustamiseen, joka edesauttaisi paikallista taloutta.

Tässä opinnäytetyössä Vetelin lohkare karakterisoitiin ja sitä verrattiin vastaavaan Bolidenin malmiin, joka sijaitsee Skelleften alueella Ruotsissa. Tämä toteutetaan petrografisilla ja mineraaligeokemiallisilla tutkimusmenetelmillä lohkareesta ja Bolidenista saaduille näytteille. Viisi kiillotettua ohuthiettä Vetelin massiivisesta arseenisulfidi lohkareesta ja viisi kiillotettua ohuthiettä Bolidenin malmista tutkittiin. Analyyttiset laitteet, joita tässä tutkimuksessa käytettiin olivat malmimikroskooppi ja mikroanalysaattori (EPMA). Opinnäytetyö sisältää myös molempien alueiden geologian vertailun.

Vertailun tuloksena alueiden geologioiden voidaan sanoa olevan hyvin samanlaiset ja näytteiden analyysi osoittaa vahvan korrelaation malmien välillä. Näytteillä on muun muassa samanlaiset mineraali assosiaatiot kuten arseenikiisu ja pirotteinen sulfosuola, molempien malmien näytteissä on huokoinen tekstuuri, ja merkkejä deformaatiosta ja uudelleenkiteytymisestä. Geokemialliset analyysit osoittavat arseenikiisun olevan molemmissa näytteissä arseenirikas ja köyhtynyt raudasta, ja molempien malmien näytteissä on kohonneet koboltti ja antimoni arvot. Eroavaisuuksia näytteiden välillä ovat esimerkiksi magneettikiisun ja läpileikkaavien juonien puutteellisuus Vetelin lohkareen näytteissä. Tutkimustulokset lisäävät varmuutta olettamukseen, että Vetelin lohkareen lähtöalueen kallioperän koostumus muistuttaa Bolidenin kallioperän koostumusta (Bimodal-felsic). Näiden tulosten perusteella tutkimukset Vetelin lohkareen alkuperän etsimiseksi tulisivat keskittyä alueille, jossa kallioperä muistuttaa Skellefte alueen kallioperää.