Petrographic characterization of the basement contact of the Kevitsa Intrusion : Implications for interpretation of the drillhole-EM data

Show simple item record

dc.contributor Helsingin yliopisto, Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta fi
dc.contributor University of Helsinki, Faculty of Science en
dc.contributor Helsingfors universitet, Matematisk-naturvetenskapliga fakulteten sv
dc.contributor.author Riihimäki, Katariina
dc.date.issued 2021
dc.identifier.uri URN:NBN:fi:hulib-202102231514
dc.identifier.uri http://hdl.handle.net/10138/326910
dc.description.abstract Mafis-ultramafinen Kevitsan intruusio, joka sijaitsee Keski-Lapin vihreäkivivyöhykkeessä Pohjois-Suomessa, sisältää pirotteisen Ni-Cu-PGE-esiintymän. Kairareikä KVX018 lävistää intruusion ja sen pohjakontaktin, ja kairareiästä on havaittu suhteellisen matalan resistiivisyyden vyöhyke intruusion syvimmissä osissa. KVX018 on syvin Kevitsan intruusioon kairattu tutkimusreikä ja havaittu vyöhyke on ainutlaatuinen tutkimusalueella. Aiemmat tutkimukset osoittavat intruusion pohjakontaktin erottuvan seismisissä heijastusluotauksissa ja sisältävän mahdollisesti mineralisaation. Tässä työssä tutkitaan Kevitsan intruusion pohjakontaktin erityispiirteitä KVX018 kairasydämestä, ja tulkitaan matalan resistiivisyyden alkuperää ja sen yhteyttä mineralogiaan. Geokemiallisten ja petrografisten piirteiden perusteella tutkitussa kairareiän osassa (1551-1878 m) havaitaan neljä toisistaan poikkeavaa yksikköä: jalkapuoli (sivukivet), kontaktivyöhyke, alemmat kumulaatit ja ylemmät kumulaatit. Alempien kumulaattien havaittiin olevan voimakkaasti kontaminoituneita hydrotermisiin liuoksiin peruskalliosta liuenneista alkuaineista. Kontaminaatio havaittiin 125 metriä pohjakontaktista ylöspäin kohonneina litiumin, lantaanin, rubidiumin ja kaliumin pitoisuuksina, sekä näiden alkuaineiden ehtymisenä kontaktin lähellä jalkapuolen kivissä. Kontaktivyöhyke on voimakkaasti silisifikoitunut ja albiittiutunut. Hydrotermisten liuosten aktiivisuus pohjakontaktin läheisyydessä havaitaan myös plagioklaasin muuttumisena epidootiksi. Kontaktivyöhykkeessä on kapea mineralisaatio, joka tulkittiin ”false ore”-tyypin malmiksi ja sen sulfidien nikkelipitoisuudeksi laskettiin 2,28 %. Kontaktivyöhykkeestä ylöspäin mineralisaation todettiin ensin olevan heikkolaatuista Ni-PGE malmia ja sen yläpuolella ”normal ore”-tyypin malmia. Ultramafisten intrusiivisten kivien havaittiin olevan muuttuneita amfiboli-muuttumisen tuloksena paikallisesti niin voimakkaasti, että alkuperäistä mineralogiaa ja tekstuureja ei pystytty määrittämään. Muuttumisen intensiteetti voimistuu intruusion pohjaosissa syvemmälle mentäessä. Suolamineraaleja todettiin silmämääräisesti joidenkin näytteiden pinnalla ja röntgendiffraktio-menetelmällä (XRD) yhdessä näytteessä. XRD tulokset osoittivat tutkitun näytteen sisältävän nitratiinia ja sylviittia, jotka ovat evaporiiteissa tyypillisesti esiintyviä suolamineraaleja, ja joiden esiintyminen saattaa viitata evaporiittisten sedimenttien osallistuneen malminmuodostukseen. Kivien resistiivisyyteen vaikuttavat mm. kiven sulfidipitoisuus, suolapitoisuus, huokoisuus ja muuttuminen. Resistiivisyyden ja varautuvuuden havaittiin korreloivan, joka viittaa resistiivisyyden korreloivan myös sulfidimineraalien esiintymisen kanssa. Kuitenkin 680 metrin syvyyden jälkeen resistiivisyys pienenee ilman vastaavaa muutosta muissa petrofysikaalisissa ominaisuuksissa. Tämän tutkimuksen perusteella matala resistiivisyys johtuu suola- ja sulfidimineraaleista, sekä intruusion kivien voimakkaasta muuttumisesta. fi
dc.description.abstract The mafic-ultramafic Kevitsa intrusion, located within the Central Lapland Greenstone Belt in Northern Finland, hosts a disseminated Ni-Cu-PGE deposit. Drillhole KVX018 penetrates through the intrusion, intersecting its bottom contact at 1772 meters and is associated with relatively low resistivity at the bottom of the intrusion. The KVX018 drillhole is the deepest drilled into the intrusion so far and the observed low resistivity zone is unique for the study area. Previous studies have shown the bottom contact of the Kevitsa intrusion to be associated with seismic reflections and possible mineralization. This paper studies the characteristics of the bottom contact of the Kevitsa intrusion from the drill core KVX018 and interprets the origin of the low resistivity and its relationship with mineralogy. From geochemical and petrophysical characteristics, four layers with different characteristics were observed within the studied section: footwall, contact zone, lower cumulates and upper cumulates. The lower cumulates were found to be strongly contaminated by elements associated to hydrothermal fluids from country rocks. The contamination was observed for 125 meters upwards from the basal contact as elevated concentrations of e.g. lithium, lanthanum, rubidium and potassium, and footwall rocks close to the contact were found to be depleted in these elements. The contact zone was found to be strongly altered by silicification and albitization. Hydrothermal fluid activity at the bottom contact was also observed by epidote alteration of plagioclase feldspar. Contact zone mineralization was observed and it was found to be false ore type with Ni tenor of 2.28 %. Upwards from contact mineralization, the mineralization was found first to change into local low-grade Ni-PGE ore and then into normal ore on top part of the studied drill core section. Ultramafic intrusive rocks were observed to be pervasively altered by amphibole alteration locally into a degree where in many rocks, alteration had overprinted the primary mineralogy and textures to be undistinguishable. Alteration intensity was found to increase downwards within the lowermost part of the intrusion. Salt minerals were observed by eye on the surface of some samples and by X-Ray Diffraction in one sample. XRD studies indicated nitratine and sylvite minerals present in the studied sample. These salt minerals are presented commonly in evaporites and their presence indicates an evaporitic source. Resistivity of rocks is generally affected by e.g. sulfide content, salinity, porosity and alteration. Resistivity and chargeability were found to be correlative, indicating resistivity to correlate also with presence of sulfide minerals. However, after depth of 680 meters, resistivity decreases without a correlating trend in other petrophysical properties. This paper concludes that the observed low resistivity is resulted from a presence of salt and sulfide minerals as well as alteration intensity. en
dc.language.iso en
dc.publisher Helsingin yliopisto fi
dc.publisher University of Helsinki en
dc.publisher Helsingfors universitet sv
dc.subject magmatic Ni-Cu-PGE deposit
dc.subject basal contact
dc.subject petrophysical resistivity
dc.subject Kevitsa
dc.subject Central Lapland Greenstone Belt
dc.title Petrographic characterization of the basement contact of the Kevitsa Intrusion : Implications for interpretation of the drillhole-EM data en
dc.type.ontasot pro gradu -tutkielmat fi
dc.type.ontasot master's thesis en
dc.type.ontasot pro gradu-avhandlingar sv
dc.subject.discipline Geologia und
dct.identifier.urn URN:NBN:fi:hulib-202102231514

Files in this item

Total number of downloads: Loading...

Files Size Format View
Riihimaki_Katariina_Pro_gradu_2021.pdf 9.782Mb PDF View/Open

This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record