Vanhojen moreenigeokemian analyysiaineistojen käytettävyyden arviointi : Itä-Lapin uusinta-analyyseihin perustuva vertailututkimus

Abstract

Geologian tutkimuskeskus (GTK) suoritti Suomessa 1970- ja 1980-luvuilla kattavan alueellisen moreenigeokemiallisen aineiston keräyksen. Kerätty aineisto on pääosin pohjamoreeninäytteitä, jotka pyrittiin keräämään mahdollisimman yhtenäisistä moreenipatjoista tasalaatuisten tuloksien saamiseksi. Alkuvaiheessa näytteet kerättiin käyttäen kannettavaa iskuporaa (Cobra BBM 47) ja näytteenottimina toimivat läpivirtausterät (halkaisija 35 mm). Myöhemmässä vaiheessa siirryttiin käyttämään erilaisia tela-alustaisia ratkaisuja iskuporausta helpottamaan. Käytetty raekoko oli alle 0,06 mm (moreenin hienoaines). Näistä moreeninäytteistä on tehty alueellinen moreenigeokemiallinen kartta kattaen lähes koko Suomen alueelta. Osa vanhoista moreeninäytteistä on edelleen varastoitu GTK:n tiloihin.

Tutkimuksessani käytän Savukoski-Pelkosenniemen alueelta kerättyjä vanhoja moreenigeokemiallisia aineistoja sekä niistä tehtyjä uusinta-analyysejä. Näytteenotto toteutettiin alun perin linjamuotoisena (pisteväli 100–400 m ja linjaväli 500–2000 m), josta näytteet saivat ns. linjamoreeni nimen. Linjamoreeninäytteet analysoitiin totaalinanalyysimetodilla nimeltään Emissiokvantometri (EKV), jota on jälkikäteen pidetty epäluotettavana menetelmänä. Tarkastelun kohteena oleville linjamoreeninäytteille GTK teki uusinta-analyysin vuonna 2013 nykyaikaisilla analyysimenetelmillä (ICP-MS, ICP-OES, GFAAS). Tässä tutkimuksessa on vertailtu vanhoja ja uusia analyysituloksia keskenään ja arvioitu vanhojen EKV-analyysitulosten luotettavuutta sekä mahdollista käytettävyyttä esimerkiksi malminetsinnässä. Tutkittavia näytteitä oli 97 kappaletta.

Vertailun kohteena olevia alkuaineita on yhteensä 17 (Si, Al, Fe, Mg, Ca, Na, K, Ti, V, Cr, Mn, Ni, Cu, Co, Zn, Pb, ja Ag). Vertailun pääkohdat olivat alkuainesta luodut tilastolliset perusarvot (mediaani, keskiarvo, maksimi jne.) sekä aineistojen perusteella luodut alkuaineiden korrelaatiokertoimet. Näiden lisäksi alkuaineiden väliset XY-diagrammit, laatikko- ja janakuvaajat sekä anomaliakartat toimivat tilastollisten perusmenetelmien tukena. Korrelaatiokertoimista erityisessä tarkastelussa oli Spearmanin korrelaatiokerroin. Alkuperäisten EKV- ja uusinta-analyysianomaliakarttojen lisäksi vertailukohtana käytettiin kattavampaa alueellisen harvapistemoreenigeokemian anomaliakarttaa (ns. HP-kartta) tutkimusalueelta.

Tutkimus vahvisti, että vanhat linjamoreeninäytteistä tehdyt EKV-analyysit ovat edelleen käyttökelpoisia esimerkiksi malminetsinnällisissä tarkoituksissa anomalisten kohteiden havaitsemisessa ja uusimpien analyysien tukena. Yleisenä teemana tuloksissa oli, että linjamoreeninäytteiden analyysitulokset olivat moninkertaisia (ppm ja %) verrattuna uusinta-analyysissa saatuihin tuloksiin. Tämä johtunee pääosin siitä, että uusimmissa analyysimetodeissa käytettiin kuningasvesiliuotusta, johon kaikki mineraalit eivät liukene täydellisesti. Tämä näkyy hyvin pääalkuaineiden heikkona korreloitumisena. Sen sijaan perusmetallit, kuten esimerkiksi Cu, Ni ja Cr omasivat vahvat positiiviset korrelaatiot, yhtenevät XY- ja pitoisuusdiagrammit, sekä niistä tehdyt anomaaliset kartat näyttivät samankaltaiset huippupitoisuudet jokaisessa kartassa vahvistaen vanhojen analyysin luotettavuutta. Joillakin toisilla alkuaineilla kuten esimerkiksi V ja Al vertailukelpoisuus oli hieman heikompi. Tulevaisuudessa EKV-tuloksia voisi verratta joihinkin uudempiin totaalianalyysin perustuviin analyysimetodeihin paremman vertailtavuuden saavuttamiseksi.