1. No category

GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS
Pohjois-Suomen yksikkö
Rovaniemi
2.4.2015
17/2015
Selvitys Suomen fosforipotentiaalista
Panu Lintinen
GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS
Suomen fosforipotentiaali
2.4.2015
GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS
KUVAILULEHTI
Päivämäärä / Dnro
Tekijät
Raportin laji
Panu Lintinen
Tutkimusraportti
Toimeksiantaja
Geologian tutkimuskeskus
Raportin nimi
Selvitys Suomen fosforipotentiaalista
Tiivistelmä
Fosfori on keskeinen elämää ylläpitävä aine. Se on korvaamaton osa modernia maataloutta, koska sen käyttöä eläinrehuissa ja lannoitteissa
ei voida korvata muilla aineilla. Ennusteiden mukaan lannoitteiden käyttö koko maailmassa kasvaa. EU on laatinut luettelon kriittisistä
mineraaliraaka-aineista ja vuonna 2013 tehdyssä päivityksessä listalle lisättiin fosfaattikivi, jonka katsotaan olevan korvaamaton, taloudellisesti merkittävä ja sen saatavuuteen liittyy riskejä. Teknisistä ja taloudellisista syistä mahdollisuudet fosfaatin kierrätykseen ovat vähäiset.
Maailman fosforivarannot ovat suhteellisen runsaat ja niiden ennustetaan joidenkin arvioiden mukaan riittävän jopa 300 – 400 vuotta. Sen
sijaan EU:ssa varantoja on harvassa ja tunnetut varannot ovat globaalissa mittakaavassa pieniä. Fosfaattikiven tuotanto on nykyisin keskittynyt vain harvoihin maihin. Niistä yksikään ei sijaitse EU:ssa, lukuun ottamatta Suomea, jossa on vähäistä fosforintuotantoa. Vuonna
2011 EU:n riippuvuus tuonnista oli noin 92 prosenttia.
Suomen tunnetut varannot ovat keskittyneet lähes kokonaan Soklin ja Siilinjärven karbonatiitteihin sekä Etelä-Pohjanmaan ilmeniittigabroihin. Suomen esiintymistä raportoitu yhteenlaskettu varanto on noin 2360 miljoonaa tonnia fosfaattikiveä ja keskimääräinen P2O5pitoisuus noin 4 %. Suomen ja Euroopan ainoa toiminnassa oleva fosforikaivos ja fosforin tuotantolaitos sijaitsee Siilinjärvellä, missä louhitaan apatiittipitoista karbonatiittia. Kaivoksen tuotanto käynnistyi vuonna 1975 ja vuosittainen malmin louhinta on keskimäärin noin 10
miljoonaa tonnia, mistä tuotetaan noin 800 000 tonnia apatiittirikastetta. Siilinjärvellä operoiva Yara Suomi suunnittelee kaivoksen avaamista myös Savukosken Sokliin. Merkittävin toistaiseksi selvittämätön fosforivaranto sisältyy Iivaaran alkalimassiiviin. Eri puolilla Suomea on tavattu gabroihin liittyvää fosforin rikastumista ja näistä useimmat ovat lähes tutkimattomia. Erityisesti Pohjanmaan ja KaakkoisSuomen gabrot ovat fosforin suhteen kiinnostavia.
Suomen merkittävät varannot ovat magmaattisia ja liittyvät karbonatiitteihin, alkalikiviin ja gabroihin. Myös appiniittisiin syväkiviin liittyy
apatiitin rikastumista. Näiden lisäksi esiintyy myös sedimenttisiä, joko uraanipitoisia tai Fe-muodostumiin liittyviä fosforiitteja, joilla ei
kuitenkaan ole taloudellista merkitystä.
Raportissa selvitetään Suomen fosforipotentiaalia kuvaamalla lyhyesti tunnetut esiintymät ja aiheet. Selvitys perustuu pääasiassa julkisesti
GTK:n tietokannoista tai kirjastosta saatavilla oleviin raportteihin ja julkaisuihin. Lisäksi työssä on käytetty geokemiallisia aineistoja, kuten kalliogeokemian ja moreenigeokemian tietokantoja sekä pala- ja kairasydännäytteiden analyysitietokantoja.
Asiasanat (kohde, menetelmät jne.)
Fosfori, apatiitti, fosfaattiesiintymät, teollisuusmineraalit, mineraalivarat, varannot, alkalikivet, appiniitit, gabrot, karbonatiitit
Maantieteellinen alue (maa, lääni, kunta, kylä, esiintymä)
Suomi
Karttalehdet
Muut tiedot
Arkistosarjan nimi
Arkistotunnus
GTK arkistoraportti
17/2015
Kokonaissivumäärä
Kieli
49
Suomi
Hinta
julkinen
Yksikkö ja vastuualue
Hanketunnus
Pohjois-Suomen yksikkö
2551015
Allekirjoitus/nimen selvennys
Allekirjoitus/nimen selvennys
Panu Lintinen
Julkisuus
GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS
Suomen fosforipotentiaali
2.4.2015
GEOLOGICAL SURVEY OF FINLAND
DOCUMENTATION PAGE
Date / Rec. no.
Authors
Type of report
Panu Lintinen
Report of Investigation
Commissioned by
GTK
Title of report
Selvitys Suomen fosforipotentiaalista
Abstract
Phosphorus is essential for all life on the planet. Phosphate rock is not recyclable and for its application in modern agriculture (fertilizers,
animal feed supplements), phosphate rock cannot be replaced. It is estimated that the world consumption of phosphorus pentoxide will
steadily increase. The European Commission has identified economically important raw materials as "critical raw materials" which are
subject to a higher risk of supply interruption. In 2013 the phosphate rock was added to the list. For technical and economical reasons the
possibilities for the recycling phosphorus are very limited. The global phosphorus rock resources are quite abundant and the resources to
produce fertilizers have been estimated to be available for the next 300-400 years, but in the EU the deposits are few and far between and
the resources are small on a global scale. The global supply of phosphorus is dominated by few countries, none of which are European.
Only in Finland a small scale production occurs. Over 90 per cent of all phosphorus is currently imported into the EU.
Finland’s known phosphate rock resources are almost entirely included in the carbonatites of Siilinjärvi and Sokli, and in the ilmenite gabbros of Southern Ostrobothnia. Total resource estimate reported from Finnish deposits is 2360 million tonnes of phosphate rock with P 2O5content of 4 %. Finland’s and Europe’s only operating phosphate mine and processing plant is Siilinjärvi, where since 1975 is 10 million
tonnes of ore extracted annually and 800 000 tonnes of apatite concentrate produced. The Yara company operating the Siilinjärvi mine is
also planning to start mining the Sokli carbonatite. Potentially the most significant yet unexplored phosphorus resources are included in the
Iivaara alkaline massif and in the carbonatitic ring dikes on the southern side of the Sokli complex. Most of the P-rich gabbros of Ostrobothnia and SE-Finland have not been explored in detail and may contain large volumes of apatite-rich rock. The appinitic igneous rocks
particularly in northern Finland are P-enriched, but so far the contents have not reached the ore grade. A few sedimentary phosphorites,
either U-rich type or related to the Fe-formations, are uneconomic in terms of grade, quality and deposit size.
In this report the phosphorus potential of Finland is given and the known deposits and occurrences are shortly described. The information
is gathered mostly from publicly available databases and from the literature. Some less known deposits were detected from the geochemical data, for example from the regional litogeochemistry, till geochemical data or assay database of outcrop and drill core samples.
Keywords
Phosphorus, apatite, phosphate deposits, industrial minerals, mineral resources, alkaline rocks, appinites, gabbros,
carbonatites
Geographical area
Finland
Map sheet
Other information
Report serial
Archive code
GTK archive report
17/2015
Total pages
Language
49
finnish
Unit and section
Price
Public
Project code
2551015
Signature/name
Panu Lintinen
Confidentiality
Signature/name
GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS
Suomen fosforipotentiaali
2.4.2015
Sisällysluettelo
Kuvailulehti
Documentation page
1
JOHDANTO
1
1.1 Tutkimusmenetelmät ja käytetyt aineistot
1
1.2 Raportissa käytetyt mittayksiköt
4
2
FOSFORIN KÄYTTÖ
4
3
MAAILMAN FOSORIN TUOTANTO JA VARANNOT
4
4
SUOMEN FOSFORIN TUOTANTO JA VARANNOT
6
5
FOSFORIESIINTYMIEN GEOLOGIA
7
6
SUOMEN FOSFORIESIINTYMÄT
8
6.1 Karbonatiitit
6.1.1 Sokli
8
8
6.1.2 Siilinjärvi
11
6.1.3 Kortejärvi, Laivajoki ja Petäikkö-Suvantovaara
13
6.1.4 Muut karbonatiitit
15
6.2 Alkalikivet
16
6.2.1 Iivaara
16
6.2.2 Muut alkalikivet
18
6.3 Apatiittigabrot
6.3.1 Kauhajoen gabroprovinssi
18
19
6.3.1.1 Lumikangas
20
6.3.1.2 Perämaa
20
6.3.1.3 Kauhajärvi ja Hyyppä
21
GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS
Suomen fosforipotentiaali
2.4.2015
6.3.2 Kälviän – Halsuan alueen ilmeniittigabrot
22
6.3.2.1 Koivusaarenneva
22
6.3.2.2 Riutta
23
6.3.2.3 Lylyneva ja Kairineva
24
6.3.3 Pohjois-Pohjanmaan gabrot
24
6.3.4 Nivalan Huituperän fosforipitoinen gabrointruusio (O. Kontoniemi) 26
6.3.5 Muut gabrot
6.4 Appiniitit
7
28
29
6.4.1 Inarin appiniitit
30
6.4.2 Keski-Lapin appiniitit
32
6.4.3 Etelä- ja Keski-Suomen appiniitit
34
6.4.4 Uusien appiniittien löytöpotentiaali
34
6.5 Uraanipitoiset fosforiitit
34
6.6 Fosforirikkaat rautamuodostumat
35
6.7 Isokyrön Kalkkivuorentien fosforiviitteet (H. Lahtinen)
36
6.8 Muut apatiittiaiheet
37
YHTEENVETO
KIRJALLISUUSLUETTELO
38
40
GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS
Suomen fosforipotentiaali
1
2.4.2015
1 JOHDANTO
Fosfori on keskeinen elämää ylläpitävä aine. Se on korvaamaton osa modernia maataloutta, koska sen
käyttöä eläinrehuissa ja lannoitteissa ei voida korvata muilla aineilla. Mineraalifosfaattilannoitteista on
tullut koko maailmassa viljelykasvien tuotannon tärkein fosforinlähde sekä kaiken fosforin kiertoon tulevan uuden fosforin alkulähde. Lannoitteiden maailmanlaajuista kysyntää koskevien FAO:n ennusteiden
mukaan lannoitteiden käyttö koko maailmassa kasvaa. Vuonna 2008 laaditun ennusteen mukaan fosfaatin
vuotuinen käyttö lannoitteiden ravinteena lisääntyy 43,8 miljoonaan tonniin vuoteen 2015 ja 52,9 miljoonaan tonniin vuoteen 2030 mennessä (Tenkorang & Lowenberg-DeBoer 2008). Pidemmällä aikavälillä
monet tekijät viittaavat siihen, että kysyntä todennäköisesti kasvaa edelleen. Myös biopolttoaineiden globaalin tuotannon lisääntyminen edistää lannoitteiden kysynnän kasvua. Jo vuosina 2007/2008 biopolttoaineiden tuotantoon liittyvän lannoitteiden käytön määrän arvioitiin olevan 870 000 tonnia fosfaattia vuodessa.
Vuonna 2010 Euroopan komission työryhmä arvioi 41 raaka-ainetta määritelläkseen, mitkä raaka-aineet
ovat erittäin tärkeitä EU:lle (COM 2008, 2010). Arvioituaan kunkin materiaalin taloudellisen merkityksen, saatavuuteen liittyvät riskit ja ympäristövaikutukset, komissio hyväksyi luettelon 14 raaka-aineesta,
joita se piti kriittisinä. Uudelleen vuonna 2013 tehdyssä arviossa Euroopan komissio päivitti kriittisten
mineraaliraaka-aineiden määrän 20:een, lisäten listalle muun muassa fosfaattikiven (COM 2014). EU
käyttää materiaalin kriittisyyden arviointiperusteina käytön tehokkuutta, kierrätystä, jätteiden käsittelyä ja
kansainväliseen yhteistyöhön perustuvaa materiaalin tuotantoa ja saatavuutta. Fosforin (fosfaattikiven)
katsotaan olevan korvaamaton, taloudellisesti merkittävä ja sen saatavuuteen liittyy riskejä. Teknisistä ja
taloudellisista syistä mahdollisuudet fosfaatin kierrätykseen ovat vähäiset. Kuitenkin fosforin käyttöä koko ”elinkaaren” ajaksi voidaan tehostaa. Parantamisen varaa on muun muassa louhinnassa ja rikastuksessa syntyvän hukan vähentämisessä sekä fosforin talteen ottamisessa orgaanisista jätteistä (Schröder et al.
2010, COM 2013).
EU pyrkii seuraamaan fosforin toimitusvarmuuteen liittyviä seikkoja useista syistä: Maailman fosforivarannot ovat suhteellisen runsaat, mutta EU:ssa varantoja on harvassa ja tunnetut varannot ovat globaalissa
mittakaavassa pieniä. Fosfaattikiven tuotanto on nykyisin keskittynyt vain harvoihin maihin. Niistä yksikään ei sijaitse EU:ssa, lukuun ottamatta Suomea, jossa on vähäistä fosforintuotantoa. Vuonna 2011 EU:n
riippuvuus tuonnista oli noin 92 prosenttia. Fosforin tuotanto on myös voimakkaasti keskittynyt muutamalle suurelle kaupalliselle yhtiölle. Lisäksi viime vuosina hinnat ovat vaihdelleet rajusti – vuonna 2008
raakafosfaatin hinta nousi 700 prosenttia runsaan vuoden aikana, mikä nosti myös lannoitteiden hintoja.
1.1 Tutkimusmenetelmät ja käytetyt aineistot
Raportissa selvitetään Suomen fosforipotentiaalia kuvaamalla lyhyesti tunnetut esiintymät ja aiheet. Selvitys perustuu pääasiassa julkisesti GTK:n tietokannoista tai kirjastosta saatavilla oleviin raportteihin ja
julkaisuihin. Lisäksi työssä on käytetty geokemiallisia aineistoja, kuten kalliogeokemian ja moreenigeokemian tietokantoja (kuva 2) sekä pala- ja kairasydännäytteiden analyysitietokantoja.
GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS
Suomen fosforipotentiaali
2
2.4.2015
Kuva 1. Kartta raportissa kuvatuista Suomen fosforiesiintymistä ja –aiheista. Symbolin koko kuvaa hyvin karkeasti esiintymän
kokoa tai potentiaalia.
Figure 1. Map of Finland’s phosphorus deposits and occurrences, described in the report. Symbol size indicates very roughly
either the size or the potential of individual deposit.
GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS
Suomen fosforipotentiaali
2.4.2015
Kuva 2. Alueellisen moreenigeokemian ja kalliogeokemian aineistoista analysoidut P-pitoisuudet.
Figure 2. P-contents of Finnish regional till geochemical and litogeochemical data.
3
GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS
Suomen fosforipotentiaali
4
2.4.2015
Analyysitietokantojen hakukriteereinä käytettiin > 0.88 % tai 8750 ppm P-pitoisuutta sekä > 2 % P2O5pitoisuutta. Nämä arvot vastaavat 4.8 % apatiittipitoisuutta.
Raportin kirjoittaja on kerännyt tiedot kahta esiintymää lukuun ottamatta: Nivalan Huituperän fosforirikkaasta gabrosta aineiston toimitti Olavi Kontoniemi ja Isokyrön Kalkkivuorentien fosforiviitteistä puolestaan Hannu Lahtinen, molemmat GTK:n Länsi-Suomen yksiköstä Kokkolasta.
Suomesta ei ole aiemmin tehty tai ainakaan julkisesti saatavilla koko maan kattavaa selvitystä fosforin
esiintymisestä. Itä-Suomen alueen kansannäytteistä analysoituja korkeita fosforipitoisuuksia on koonnut
raporttiin Mattila (2013).
1.2 Raportissa käytetyt mittayksiköt
Kivistä analysoidut fosforipitoisuudet on raportissa esitetty joko P2O5-pitoisuutena tai apatiittipitoisuutena, joskus molempina. Usein on P2O5-pitoisuuden lisäksi ilmoitettu vastaava laskennallinen apatiittipitoisuus. Mikäli alkuperäisessä raportissa tai tietokannassa on pitoisuus ilmoitettu P-pitoisuutena, on se aina
muutettu ainakin P2O5-pitoisuudeksi. Yksikkömuunnoksissa käytetyt kertoimet ovat:
P = 0.44 * P2O5; P2O5 = 2.3 * P
Apatiitti = 2.4 * P2O5; P2O5 = 0.42 * Apatiitti
Esimerkiksi Suomessa malmipitoisuuden rajana usein käytettävä Siilinjärven louhitun malmin keskipitoisuus, 4.2 % P2O5, vastaa 10 % apatiittipitoisuutta ja 1.85 % P-pitoisuutta. Tämän raportin yhteydessä analyysitietokantojen hakukriteereinä käytetyt > 0.88 % (8750 ppm) P tai > 2 % P2O5 vastaavat 4.8 % apatiittipitoisuutta.
2 FOSFORIN KÄYTTÖ
Rehut ja lannoitteet ovat ylivoimaisesti tärkein fosforin käyttökohde ja niiden osuus on noin 90 % kokonaiskäytöstä. Loput fosforista menee teollisuuskäyttöön, kuten pesuaineisiin ja käytettäväksi teräksen,
erikoislasin ja -posliinin valmistuksessa. Pesuaineiden fosforipitoisuutta on pyritty aktiivisesti vähentämään niistä aiheutuvan ympäristökuormituksen vuoksi (Prud’homme 2010).
Fosfaattikivessä oleva fosfaatti sisältyy lähes aina heikosti vesiliukoiseen apatiittimineraaliin, jolloin se ei
ole suoraan kasvien hyödynnettävissä. Siksi fosfaatti on muunnettava vesiliukoiseen tai muuten kasvien
hyödynnettävissä olevaan muotoon. Noin 75 % fosfaattikivestä käytetään tuottamaan fosforihappoa, joka
on yleisimpien fosforilannoitteiden tärkein ainesosa.
3 MAAILMAN FOSFORIN TUOTANTO JA VARANNOT
Fosforin globaaleista varannoista, tuotannosta ja kulutuksesta ei ole saatavilla kovinkaan yhtenäistä ja
luotettavaa tietoa. Fosfaattikiven louhinta ja fosforin jatkojalostus tehdään yksityisissä kaupallisissa yhtiöissä ja tieto tuotannosta ja mineraalivarannoista riippuu yhtiön tiedotuspolitiikasta, johon puolestaan
vaikuttavat vallitseva lainsäädäntö ja raportointia koskevat velvoitteet. Myös eri valtioiden mineraalivarantoja ja -tuotteita koskeva tiedotus on kirjavaa. Käytetty terminologia on epäyhtenäistä ja on usein epä
GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS
Suomen fosforipotentiaali
2.4.2015
Taulukko 1. Maailman fosforin tuotanto sekä fosforivarat ja -varannot.
Table 1. Global phosphate production, reserves and resources.
Maa
Country
Kiina
Yhdysvallat
Marokko ja W-Sahara
Venäjä
Brasilia
Jordania
Egypti
Israel
Peru
Saudi-Arabia
Australia
Tunisia
Etelä-Afrikka
Meksiko
Kazakhstan
Senegal
Intia
Algeria
Syyria
Suomi
Kanada
Togo
Iraq
Muut maat
Kaivosten tuotanto 2012
(1 000 t) a
Mine production 2012
95 300
30 100
28 000
11 200
6 750
6 380
6 240
3 600
3 210
3 000
2 600
2 600
2 240
1 700
1 600
1 380
1 260
1 250
1 000
946
900
870
200
4 700
Varat 2013
(1 000 t) b
Reserves 2013
3 700 000
1 100 000
50 000 000
1 300 000
270 000
1 300 000
100 000
130 000
820 000
211 000
870 000
100 000
1 500 000
30 000
260 000
50 000
35 000
2 200 000
1 800 000
Varannot 2010
(1 000 t) c
Resources 2010
16 800 000
49 000 000
170 000 000 d
4 300 000
2 800 000
1 800 000
3 400 000
1 600 000
2 000
30 000
430 000
520 000
22 000 000 f
Yhteensä
216 880
67 138 000
287 480 000
3 500 000
1 200 000
7 700 000
250 000
2 000 000
2 363 000
130 000
1 000 000
a. Lähde: USGS 2014. Luvut on ilmoitettu markkinoitavana tuotteena eli rikastettuna fosfaattikivenä, jonka P2O5pitoisuus soveltuu fosforihapon tai -alkuaineen tuotantoon (esim. apatiittirikaste).
b. Lähde: USGS 2014. Luvuissa on jonkin verran epäjohdonmukaisuuksia. Pääosa varoista on raportoitu rikasteena, osa
kuitenkin raakamalmitonneina ja pitoisuuksina.
c. Lähde: IDFC 2010. Resurssit on ilmoitettu prosessoimattomana fosfaattikivenä (malmina), joilla on
vaihtelevat P2O5-pitoisuudet.
d. Marokon esiintymien hypoteettiset varannot ovat jopa 340 Gt.
e. Suomen tiedot on lisätty tästä raportista. Tuotanto on Siilinjärveltä vuodelta 2014.
f. Sisältää tiedot Algeriasta, Angolasta, Kazakstanista, Perusta ja Saudi-Arabiasta.
5
GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS
Suomen fosforipotentiaali
6
2.4.2015
selvää, puhutaanko malmivaroista vai –varannoista, fosfaattikivestä (malmista) vai fosfaattirikasteesta.
Maan kokonaisvarannot on saatettu arvioida yhdistämällä yhden tai useamman esiintymän malmitonnit ja
toisista esiintymistä saatu apatiittirikaste. Varantojen arvioimista ja määrittämistä vaikeuttavat myös varantojen hyödynnettävyyteen liittyvät epävarmuudet ja pitkän ja lyhyen aikavälin vaihtelut, kuten louhinta- ja rikastustekniikan kehittyminen, tuotantokustannukset sekä fosforin kysynnän ja hinnan vaihtelut.
Globaalien fosforivarantojen suhteen ainoa julkinen tietolähde on ollut Yhdysvaltain geologian tutkimuskeskus (United States Geological Survey, USGS), joka on tuottanut vuosittaisia katsauksia mineraalikohtaisesti koskien varantoja, tuotantoa, käyttökohteita, kierrätystä, korvaavia aineita, kehitysnäkymiä jne.
Myös fosforista on tehty vuosittainen katsaus (USGS 2014). Vuonna 2010 myös International Fertilizer
Development Center (IFDC) teki selvityksen maailman fosfaattikivivarannoista (IFDC 2010). USGS on
sittemmin päivittänyt omia varantoarvioitaan osittain myös IFDC:n selvityksen pohjalta. Selvityksessään
IFDC arvioi maailman fosfaattikivivaroiksi (reserves) 60 miljardia tonnia (Gt) ja fosfaattikivivarannoiksi
(resources) 290 Gt. Jos mukaan lasketaan potentiaaliset fosfaattikivivarannot, nousee määrä 460 Gt:iin.
Varantojen perusteella IDFC arvioi lannoitteiden valmistuksessa tarvittavan fosfaattikiven riittävän 300 –
400 vuotta.
Taulukossa 1 on esitetty maailman fosforin tuotanto sekä fosforivarat ja –varannot. Suurimmat tuottajamaat vuonna 2012 olivat Kiina (44 %), Yhdysvallat (14 %), Marokko (13 %) ja Venäjä (5 %). Maailman
suurimmat fosforivarat ja -varannot ovat Marokolla. Suuria varantoja on myös Kiinalla, Yhdysvalloilla ja
Etelä-Afrikalla. Näiden neljän maan varannot, samoin kuin varat, muodostavat noin 85 % maailman fosforivarannoista ja –varoista.
4 SUOMEN FOSFORIN TUOTANTO JA VARANNOT
Suomen ja Euroopan ainoa toiminnassa oleva fosforikaivos ja fosforin tuotantolaitos sijaitsee Siilinjärvellä, missä Yara Suomi louhii apatiittipitoista karbonatiittia. Kaivoksen tuotanto käynnistyi vuonna 1975.
Vuosittainen malmin louhinta on ollut noin 10 miljoonaa tonnia, mistä on tuotettu noin 800 000 tonnia
apatiittirikastetta (Stén et al. 2003, Reichl et al. 2014). Vuonna 2014 Siilinjärven kaivos tuotti ennätykselliset 946 000 tonnia apatiittia (Yara Suomi 2015). Kaivoksen vieressä sijaitsevat tehtaat tuottavat fosforihappoa noin 300 000 tonnia ja lannoitteita noin 500 000 tonnia vuodessa. Yara Suomi suunnittelee kaivoksen avaamista myös Savukosken Sokliin.
Taulukossa 2 on esitetty Suomen raportoidut fosforivarannot. Esiintymien yhteenlaskettu varanto on 2363
miljoonaa tonnia ja keskimääräinen P2O5-pitoisuus 4.0 %. Suomen tunnetut varannot ovat keskittyneet
lähes kokonaan Soklin ja Siilinjärven karbonatiitteihin sekä Etelä-Pohjanmaan ilmeniittigabroihin. Merkittävin toistaiseksi selvittämätön fosforivaranto sisältyy Iivaaran alkalimassiiviin. Eri puolilla Suomea on
tavattu gabroihin liittyvää fosforin rikastumista ja näistä useimmat ovat lähes tutkimattomia. Erityisesti
Pohjanmaan ja Kaakkois-Suomen gabrot ovat fosforin suhteen kiinnostavia.
GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS
Suomen fosforipotentiaali
7
2.4.2015
Taulukko 2. Suomen fosforiesiintymistä julkaistut varantoarviot. Siilinjärven varantoarvio on JORC-koodin mukainen.
Table 2. Finnish phosphorus deposits with reported resource estimations. Siilinjärvi resources are estimated according to the
JORC-code.
Esiintymä
Tyyppi
Varanto
(Mt)
P2O5pitoisuus
260
3.8
Viite
Siilinjärvi:
- mitatut varannot
Karbonatiitti
- todetut varannot
628
3.77
- todennäköiset varannot
729
3.59
Tiedonanto / P.Heino
17.3.2015
Yara Suomi 2009,
Siirama 2009, Gehör
2010
Pakarinen 1984
Sarapää et al. 2006
Kärkkäinen 1999
Sarapää et al. 2013c
Sokli *
Karbonatiitti (rapautuma)
190.6
11.2
Perämaa **
Lumikangas
Kauhajärvi
Suhuvaara
Gabro
Gabro
Gabro
Appiniitti
250
230
9.6
38.5
2.7
2.1
2.1
2.7
Pääkkö &
Iso Vuorijärvi
Fe-muodostuma
22.3
2.6
Ervanmaa & Laajoki
1977
Nuottijärvi
Lampinsaari
U-pitoinen fosforiitti
U-pitoinen fosforiitti
2.5
2.5
4
3.24
Äikäs 1989
Äikäs 1989
* Kovan kiven malmivaranto 12 Gt @ 3.5 % P 2O5
** Malmia 200 -300 Mt @ 6 – 7 % apatiittia
5 FOSFORIESIINTYMIEN GEOLOGIA
Suurin osa maailman fosforivarannoista liittyy sedimenttisyntyisiin fosforiitteihin, jotka esiintyvät alun
perin merellisissä sedimenttikerroksissa, joihin on kertynyt runsaasti meressä eläviä organismeja. Sedimenttisistä fosforiesiintymistä saadaan 90 % maailman tuotannosta ja niihin sisältyy lähes 95 % tunnetuista varannoista (IFDC 2010). Toisena päämalmityyppinä ovat magmaattiset fosfaattiesiintymät, jotka
liittyvät yleensä karbonatiitteihin ja/tai alkalisiin intruusioihin, usein myös gabroihin. Magmattista fosfaattia hyödynnetään Venäjällä, Etelä-Afrikassa, Brasiliassa, Suomessa, Kanadassa ja Zimbabwessa. Syväkiviin liittyvässä fosfaatissa on usein matalat pitoisuudet (4 – 7 % P2O5), mutta siitä saadaan korkealaatuista apatiittirikastetta, joka sisältää 35 %:sta jopa > 40 %:iin P2O5.
Sedimenttisten fosforimalmien P2O5-pitoisuus on korkea, 20 – 30 % P2O5, mutta niistä saatavan rikasteen
P2O5-pitoisuus jää usein 30 – 34 %:iin. Syynä on useimmissa sedimenttisissä fosforiiteissa tapahtuva apatiitin korvautuminen karbonaatti-fluoriapatiitilla eli frankoliitilla. Sedimenttiperäisellä fosfaatilla kad-
GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS
Suomen fosforipotentiaali
8
2.4.2015
miumpitoisuus on yleensä melko korkea, yli 60 mg kadmiumia / kg P2O5. Magmaattisen raakafosfaatin
kadmiumpitoisuus on puolestaan hyvin alhainen, joskus alle 1 mg kadmiumia / kg P2O5 (Science Communication Unit, University of West of England, Bristol 2013).
Suomen merkittävät varannot ovat magmaattisia ja liittyvät karbonatiitteihin, alkalikiviin ja gabroihin.
Myös appiniittisiin syväkiviin liittyy apatiitin rikastumista. Näiden lisäksi esiintyy myös sedimenttisiä,
joko uraanipitoisia tai Fe-muodostumiin liittyviä fosforiitteja, joilla ei kuitenkaan ole taloudellista merkitystä. Suomen fosforiesiintymät on esitetty kuvan 1 kartassa.
6 SUOMEN FOSFORIESIINTYMÄT
6.1 Karbonatiitit
6.1.1 Sokli
Soklin karbonatiitti sijaitsee Savukoskella noin 90 kilometriä kuntakeskuksesta koilliseen, lähellä Venäjän rajaa (kuva 3). Karbonatiittiin liittyvä fosforimalmi on Yara Finland Oy:n hallussa. Yhtiöllä on pitkälle viedyt suunnitelmat fosfaattikaivoksen avaamiseksi Sokliin. Kaivosprojektin YVA-selostus valmistui
vuonna 2009 (Yara Suomi 2009).
Soklin karbonatiitti kuuluu Kuolan alkaliprovinssin esiintymiin. Se on noin 365 Ma ikäinen (Vartiainen &
Woolley 1974, Kramm et al. 1993) piippumainen rengasintruusio, jossa varsinaisen karbonatiittiintruusion muodostavat halkaisijaltaan 2.5 km magmaattinen karbonatiittiydin, sitä ympäröivä metakarbonatiitti ja sitä seuraava metasomaattisesti muuttunut ultramafiittivyöhyke. Näiden kolmen pinta-ala on
maanpintaleikkauksessa noin 20 km2. Ympäröivä feniittikehä on epätavallisen leveä (3 km) ja feniittivyöhykkeet mukaan lukien koko kompleksin läpimitta on lähes 10 km ja pinta-ala noin 50 km2 (Vartiainen 1980, 2001). Soklin karbonatiitin rakenteesta on esitetty poikkileikkaus kuvassa 4.
Soklin karbonatiitin rapakallio on hyvin säilynyt ja sisältää Soklin tärkeimmät malmityypit. Trooppisissa
olosuhteissa syntyneissä lateriittisissa fosforimalmeissa ovat korkeimmat fosforipitoisuudet (>20 % P2O5)
ja myös suurimmat fosforivarannot. Silikaatti-apatiittimalmit puolestaan muodostavat eri malmityypeistä
määrällisesti suurimman osuuden (72 %), mutta niiden P2O5-pitoisuus on lateriittimalmeja alhaisempi,
noin 12 %. Näiden lisäksi Soklin alueella esiintyy rapakalliomalmeja ja kovan kiven fosforimalmiesiintymiä, joiden P2O5-pitoisuus on 4 - 7 %. Nb-mineralisaatiot esiintyvät erillään varsinaisista fosforimalmeista (kuva 5).
GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS
Suomen fosforipotentiaali
9
2.4.2015
Kuva 3. Soklin karbonatiitin aiheuttama anomalia aeromagneettisella harmaasävykartalla.
Figure 3. Sokli carbonatite on airborne magnetic gray scale map.
AA
A
B
Kuva 4. A: Soklin karbonatiittimassiivin rakenne Vartiaisen (1998) mukaan. B: Soklin alueen kallioperäkartta (Suomen
kallioperä – DigiKP 2014).
Figure 3. A: Geological cross section of Sokli carbonatite massif after Vartiainen (1998). B: Geological map of the Sokli area
(Bedrock of Finland – DigiKP 2014).
GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS
Suomen fosforipotentiaali
10
2.4.2015
Kuva 5. Soklin malmioiden sijainti (www.sokli.fi).
Figure 5. Locations of the ore deposits in the Sokli area (www.sokli.fi).
Soklin malmivarannot ovat yhteensä 190.6 miljoonaa tonnia, jossa keskimääräinen P2O5- pitoisuus on
11.2 % (Yara Suomi 2009, Siirama 2009, Gehör 2010). Rapautuneen ”pehmeän malmin” alapuolella olevan rapautumattoman karbonatiittimassiivin kokonaismassaksi on arvioitu noin 12 miljardia tonnia 3.5 %
P2O5-pitoisuudella (Siirama 2009).
GTK:n on tutkinut Soklin eteläpuolella sijaitsevia Jammin ja Kauluksen alueen karbonatiittijuonia, joihin
liittyy fosforirikkaita rapautumia sekä korkeita REE-pitoisuuksia. Tutkimusalueet sijoittuvat Soklin
magmaattisen karbonaatin eteläreunalle, pääosin feniittivyöhykkeelle, osittain myös metasomatiittivyöhykkeelle. Erityisesti Kauluksen alue on osoittautunut fosforin suhteen potentiaaliseksi. Vuonna 2012
GTK kairasi Kauluksen alueella 16 reikää, yhteensä 1874.5 m. Paikoin rapautuma ulottuu 100 metriin asti
koostuen fosforiitista ja karbonatiitista. Kairasydänten fosforipitoisuus kohosi kymmenien metrien matkalla malmipitoisuuksiin, 4-19 % P2O5 (kuva 6). Voimakkaasti rapautunut fosforiitti R10:ssä sisälsi 60 m
matkalla keskimäärin 6 % P2O5, enimmillään 17.3 % (Sarapää et al. 2013). GTK jatkaa alueen tutkimuksia.
GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS
Suomen fosforipotentiaali
11
2.4.2015
Kuva 6. Kauluksen voimakkaasti rapautunut Fe-rikas foskoriitti R10:ssä sis. 6 % P2O5/60m (max
17.3 %) ja 0.3 % (La+Ce+Y).
Figure 6. Deeply weathered Kaulus phoscorite at drill hole R10 showing high ore contents.
6.1.2 Siilinjärvi
Siilinjärvi on Suomen ja EU:n ainoa apatiittia fosforihapon ja -lannoitteen raaka-aineeksi tuottava kaivos.
Siilinjärven karbonatiitti löydettiin vuonna 1950 ja systemaattiset tutkimukset aloitettiin vuonna 1954
(Puustinen 1970). Kairaus- ja rikastustutkimuksia jatkettiin 1960- ja 70-luvuilla ja louhinta aloitettiin
vuonna 1979. Vuosittain on louhittu noin 10 miljoonaa tonnia apatiittimalmia, mistä on tuotettu 800 000
tonnia apatiittirikastetta, mikä vastaa noin 300 000 tonnia P2O5 (Stén et al. 2003, Reichl et al. 2014).
Vuonna 2014 Siilinjärven kaivos tuotti ennätykselliset 946 000 tonnia apatiittia (Yara Suomi 2015). Apatiittimalmin lisäksi saadaan sivutuotteena flogopiitti- ja kalsiittirikastetta. Kaivoksen toiminta-aikana Siilinjärvellä on louhittu yli 300 miljoona tonnia malmia, josta on saatu 19.5 miljoonaa tonnia apatiittirikastetta (Kankaanpää 2013). Vuoriteollisuustilastojen mukaan Siilinjärven malmin louhintamäärä vuosina
1979 - 2013 on ollut noin 250 miljoonaa tonnia (Puustinen 2003; Vuoriteollisuustilastot, saatavilla osoitteesta http://en.gtk.fi/informationservices/mineralproduction/index.html).
Siilinjärven karbonatiittikompleksin ikä on 2600 miljoonaa vuotta. Apatiittimalmi koostuu kalsiitti- ja
kalsiitti-dolomiittikarbonatiiteista sekä glimmeriiteistä, jotka esiintyvät 14.5 km pitkänä, 650 m leveänä ja
jyrkästi länteen kaatuvana vyöhykkeenä, jonka syvyysulottuvuus on auki. Syvin kairauslävistys ulottuu
800 metriin (Härmälä & Liferovich 2001, Härmälä 2002). Syeniittinen feniittivyöhyke reunustaa karbonatiittia ja feniittiä esiintyy myös ksenoliitteina karbonatiitissa.
Louhitun apatiittimalmin keskipitoisuus on 4.2 % P2O5 ja keskimäärin malmi koostuu apatiitista (10 %),
flogopiitista (65 %), karbonaatista (20 %, 4/5 kalsiittia) ja richteriitistä (5 %). Maaliskuussa 2015 julkaistun uuden varantoarvion mukaan Siilinjärven mitatut ja todetut (measured + indicated) varannot ovat 888
miljoonaa tonnia 3.78 %:n P2O5-pitoisuudella. Näiden lisäksi on arvioitu todennäköisiksi (inferred) varannoiksi 729 miljoonaa tonnia 3.59 %:n P2O5-pitoisuudella. Yhteensä varannot ovat siis 1617 miljoonaa
tonnia fosfaattikiveä keskipitoisuudella 3.69 % P2O5 (Yara Suomi 2015, tiedonanto / P.Heino 17.3.2015).
Siilinjärven varantoarvio on tehty JORC-koodin mukaisesti.
GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS
Suomen fosforipotentiaali
12
2.4.2015
Kuva 7. Siilinjärven karbonaattikompleksi ympäristöineen geologisella kartalla (Suomen kallioperä – DigiKP 2014).
Figure 7. Geology of the Siilinjärvi carbonatite complex and the surrounding area (Bedrock of Finland – DigiKP
2014).
GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS
Suomen fosforipotentiaali
13
2.4.2015
6.1.3 Kortejärvi, Laivajoki ja Petäikkö-Suvantovaara
Kortejärven karbonatiitti sijaitsee Pohjois-Pohjanmaalla Pudasjärven kunnassa, lähellä Posion rajaa. Iältään 2.0 miljardia vuotta vanha intruusio on tunkeutunut paleoproterotsooisiin mafisiin vulkaniitteihin
lounais-koillissuuntaista siirrosvyöhykettä pitkin. Samassa nk. Hirvaskosken siirrosvyöhykkeessä sijaitsevat myös Laivajoen ja Petäikkö-Suvantovaaran karbonatiitit (kuva 8). Karbonatiitit ovat voimakkaasti
magneettisia ja muodoiltaan pitkänomaisiksi venyneitä. Kortejärven ja Laivajoen karbonatiitit löydettiin
Rautaruukki Oy:n kairauksissa vuosina 1971 - 1972 (Nykänen 1993, Nykänen et al. 1997).
GTK on tutkinut karbonatiitteja vuodesta 2010 lähtien geofysikaalisilla mittauksilla ja kairauksilla. Tutkimukset ovat painottuneet Kortejärven intruusioon, joka on lävistetty viidellä itä-läntisellä profiililla
(kuva 9). Kairausten perusteella Kortejärven karbonatiitti on 2 km pitkä ja 30 – 120 m leveä (Lintinen
2014). Magneettisen anomalian mallinnuksen sekä petrofysikaalisten tiheysmittausten perusteella on alustavasti arvioitu karbonatiitin massan olevan 200 m syvyydelle maan pinnasta noin 100 miljoonaa tonnia
(tiedontanto / Pertti Turunen). Karbonatiitti-intruusio sisältää sekä kalsiitti- että dolomiittikarbonatiittia,
raitaista flogopiittikiveä (glimmeriittiä) ja oliviini-magnetiitti-karbonaattikiveä. Karbonatiittia ympäröivä
sivukivi on mafista vulkaniittia, jota karbonatiitin joukossa on runsaasti (noin 25 % kairasydämistä) sulkeumina. Sivukivissä ei ole havaittu lainkaan feniittiytymistä eikä karbonatiittiin tiedetä liittyvän alkalikiviä.
Kuva 8. Kortejärven, Petäikkö-Suvantovaaran ja Laivajoen karbonatiittien sijainti geologisella kartalla (Suomen kallioperä –
DigiKP 2014).
Figure 8. Location of the Kortejärvi, Petäikkö-Suvantovaara and Laivajoki carbonatites on a geological map (Bedrock of Finland – DigiKP 2014).
GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS
Suomen fosforipotentiaali
14
2.4.2015
Kemiallisten analyysien perusteella erityisesti Mg-rikas dolomiittinen karbonatiitti on kohtalaisen apatiittirikasta, kun taas kalsiittisessa karbonatiitissa on apatiittia selvästi vähemmän. Koko intruusiossa karbonatiittien keskimääräinen P2O5-pitoisuus on 2.2 %, suurimmillaan 8.1 %. Keskimääräinen apatiittirikkaan kiven (> 2 % P2O5) pitoisuus on 4.1 % P2O5, mikä vastaa 10 % apatiittipitoisuutta. Kairauksissa tämän apatiittirikkaan kiven osuus on noin 40 % karbonatiittivyöhykkeestä (sisältää karbonatiitit ja sivukivisulkeumat) ja noin 50 % varsinaisesta karbonatiitista.
Kortejärven petrologisia ja malmigeologisia tutkimuksia jatketaan, esiintymä raportoidaan ja siitä tehdään
tarkempi varantoarvio vuoden 2015 aikana.
A
B
C
Kuva 9. A: Kortejärven magneettinen kartta, jossa kairanreikien sijainti. B: Pohjoisimman reiän R4 profiilikuva ja P2O5pitoisuudet. C: Valokuva P-rikkaasta karbonatiitista kairasydämessä reiässä R4.
Figure 9. A: Magnetic ground survey map of the Kortejärvi carbonatite showing the location of the drill holes. B: The cross
section profile and P2O5-contents of the northernmost drill hole R4. C: Drill core photo of P-rich carbonatite in hole R4.
GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS
Suomen fosforipotentiaali
15
2.4.2015
Petäikkö-Suvantovaaran karbonatiitti osoittautui kairausten perusteella hajanaiseksi ja tektonisesti pilkkoutuneeksi, esiintyen yleensä 1 – 3 m, enimmilläänkin < 10 m paksuisina juonina mafisessa vulkaniitissa. Magneettisen anomalian perusteella Petäikkö-Suvantovaaran karbonatiittisysteemin pituus on noin 1.8
km. Fosforipitoisuus on karbonatiitissa suhteellisen korkea, keskimäärin 4.7 % ja enimmillään 9 % P2O5,
vastaten 12 ja 21 % apatiittipitoisuuksia (Lintinen 2014). Huolimatta korkeahkoista pitoisuuksista jää fosforivaranto pieneksi karbonatiitin määrän vähyydestä johtuen.
Laivajoen karbonatiittiin liittyvä magneettinen anomalia on yli 4 km pitkä, mutta karbonatiitin leveys on
kairausten perusteella ainoastaan noin 20 m. Rautaruukki Oy kairasi Laivajoelle kuusi reikää vuonna
1972 ja GTK yhden reiän 2010. Laivajoen karbonatiitti on Kortejärveen verrattuna selvästi silikaatti- ja
magnetiittirikkaampi (Nykänen et al. 1997), mutta sen keskimääräinen P2O5-pitoisuuden jää analyysien
perusteella yleensä alle 1 %:iin. Kuitenkin yhdessä Rautaruukin kairaaman reiän (LJ-1) uusintaanalyysissä oli 10 m karbonatiittilävistyksen P2O5-pitoisuus 3.6 %. Kaivosrekisterin mukaan Laivajoella
on Tasmet Ab:n vuonna 2011 jättämä valtaushakemus.
6.1.4 Muut karbonatiitit
Uuniniemen alueella Kuusamossa on tavattu karbonatiitteja sekä vaihtelevan tyyppisiä karbonaatti- ja
alkalifluidien käsittelemiä feniittiytyneitä kiviä. Yksittäisestä palanäytteestä on mitattu 6.7 % apatiittipitoisuus, mutta yleisesti apatiittipitoisuudet ovat jääneet mataliksi. Paikoin Uuniniemen kivet ovat hyvin
Th-rikkaita, korkein analysoitu pitoisuus on 1630 ppm (Mutanen 2011). Paljastumista alkalikiviä on havaittu noin 500 x 600 m:n alueelta ja alueen poikki on tehty myös POKA-kairausprofiili. Kairasydämistä
analysoidut P2O5-pitoisuudet jäivät hyvin mataliksi (0.06 - 0.77 %).
Korsnäsin Pb-REE-karbonatiittijuoni Etelä-Pohjanmaalla on suljettu kaivos, joka oli toiminnassa vuosina
1961 - 1972 ja josta louhittiin 45000 tonnia lyijyä ja 36000 tonnia lantanidirikastetta, malmipitoisuuksien
ollessa 3.57 % Pb ja 0.91 % RE2O3 (Himmi 1975). Korsnäsin malmissa oleva apatiitti sisältää jopa 6.16
wt% RE2O3 ja 1.2 % Pb (Papunen & Lindsjö 1972) ja apatiitti olikin esiintymän tärkein REE-mineraali.
Louhitun malmin sisältämän fosforin määrästä ei ole arvioita. Koko kaivostoiminta loppui vuonna 1972
malmin loputtua.
Mikkelissä sijaitseva Halpasen kalsiittikarbonatiitti on paljastuneena kapealla järveen työntyvällä niemellä. Juonimainen esiintymä on noin 8 m leveä, vähintään 80 m pitkä ja kaatuu länteen noin 45⁰ kulmassa.
Kattopuolen kontaktissa esiintyy noin 10 cm leveä vyöhyke apatiitti-kalsiittikiveä sekä puhdasta apatiittikiveä. Muuten apatiittia esiintyy vain aksessorisena mineraalina (Puustinen & Karhu 1999, Sarapää et al.
2013d). Panjavaaran alueella Juuassa esiintyy jopa 100 km2 laajuisella alueella itä-läntisiä, Pb- ja REErikkaita karbonatiittijuonia (Sotka 1984, Tyni et al. 2003, Sarapää et al. 2013d). Alueelta tunnetaan noin
50 juonta, joiden leveys vaihtelee välillä 1 - 60 cm ja joista ei tiedetä korkeita fosforipitoisuuksia. Myös
alaltaan selvästi pienemmän Naantalin karbonatiittisen juoniparven kivissä fosforipitoisuus jää pieneksi
(Woodard & Hölttä 2005).
GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS
Suomen fosforipotentiaali
16
2.4.2015
6.2 Alkalikivet
6.2.1 Iivaara
Iivaaran alkalikivikompleksi käsittää Iivaaran, Ahvenvaaran ja Penikkavaaran, jotka sijaitsevat noin 25
km Kuusamon kaupungista kaakkoon. Iivaara on läntisin intruusio Kuolan alkalikiviprovinssissa ja ikämääritysten mukaan se on iältään 373–363 miljoonaa vuotta (Kramm et al. 1993). Iivaaran alkalikiviintruusio muodostuu leveimmillään noin kilometrisestä ulkoisesta feniittikehästä sekä kompleksin sisäosan melteigiitti-ijoliitti-urtiitti-sarjan kivistä, joista ijoliitti on vallitsevana (noin 85 %). Näiden väliin on
joissakin tulkinnoissa sijoitettu 50 – 100 m leveä mikroijoliitti-melteigiittivyöhyke (Paakkola 1968, Vartiainen 1998). Alkalikivi on alaltaan noin 8.8 km2 ja feniittikehä mukaan lukien kompleksin pinta-ala on
15.5 km2 (Paakkola 1968).
Iivaaran painovoima- ja magneettisiin mittauksiin perustuvan mallinnuksen perusteella Iivaara on mahdollisesti alaspäin levenevä, vähintään 2700 m syvyydelle ulottuva ja jyrkästi kaatuva piippumainen kappale. Mallille laskettu tilavuus on 20 km3 ja massa noin 60 Gt (Turunen et al. 2014).
Kuva 10. Iivaaran paljastumahavainnoista ja rapakalliosta analysoidut P2O5-pitoisuudet sekä GTK:n kairauspisteiden sijainti.
Taustalla matalalentoaineiston magneettinen värikartta ja topografinen korkeusmalli harmaasävynä.
Figure 10. Map of the P2O5-contents of the Iivaara area outcrop samples and weathered bedrock samples. Location of GTK
drill holes are also shown. Airborne magnetic data (pseudo colour) and an elevation model (grayscale) in the background.
GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS
Suomen fosforipotentiaali
17
2.4.2015
Aiempina vuosikymmeninä geologisia tutkimuksia ja malmitutkimuksia Iivaaralla ovat tehneet GTK (Lehijärvi 1945, 1957, 1960, Saikkonen 1965, Aurola 1966, Paakkola 1968), Otanmäki Oy (Makkonen 1963)
sekä Rautaruukki Oy (Makkonen 1974). GTK on tutkinut aktiivisesti Iivaara vuodesta 2011 lähtien tarkoituksenaan selvittää alkalikompleksin fosfori- ja REE-potentiaalia. Tutkimukset vuosina 2011–2014
ovat käsittäneet MMI-näytteenottoa, moreeni- ja rapakallioiskuporanäytteenottoa, geofysikaalisia mittauksia, kallioperäkartoitusta ja syväkairausta. Vuonna 2012 kairattiin kaksi reikää, yhteensä 404 metriä,
joista toisessa (R1, kuva 11) lävistettiin fosforimalmia välillä 158.45 – 191.00, jossa on 32.55 m matkalla
5.54 % P2O5 (max 10 %). Koko reiän kalliolävistyksen keskimääräinen fosforipitoisuus on 3.52 % P2O5
välillä 35.30 - 201.75 m (Sarapää et al 2013d). Kallioperäkartoitusta on tehty koko intruusion alueelta ja
yhteensä on analysoitu 330 näytettä 277 paljastumahavainnosta. Parhaimmillaan näytteiden P2O5pitoisuus on 14.5 %, vastaten yli 30 % apatiittipitoisuutta. Korkeita pitoisuuksia on tavattu eri puolilta
intruusiota, erityisesti alueen reunavyöhykkeeltä, joka koostuu pääosin melteigiitistä ja ijoliitista (kuva
10).
Kuva 11. Profiilikuva Iivaaran reiän R1 apatiittirikkaasta alkalikivilävistyksestä.
Figure 11. Cross section profile of the apatite-rich alkaline rocks of Iivaara from drill hole R1.
Iivaaran apatiitista on tehty rikastuskokeita GTK Mintek:ssa ja kokeissa saatiin korkealaatuinen apatiittirikaste hyvällä saannilla. Iivaara onkin fosforin suhteen erittäin potentiaalinen kohde ja potentiaali, joka
on käytännössä kokonaan selvittämättä, olisi syytä tutkia kairaamalla sekä intruusion reunan feniittejä että
sisäosan alkalikiviä. Iivaara kuuluu kokonaisuudessaan Natura 2000-verkostoon ja siksi sen tutkiminen
on haastavaa ja hidasta. GTK jatkaa alueen tutkimuksia.
GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS
Suomen fosforipotentiaali
18
2.4.2015
6.2.2 Muut alkalikivet
Simontaival Ranualla on alkalinen intruusiokompleksi, jonka sivukivet ovat arkeeisia graniittigneissejä.
Simontaipaleen intruusion pääkivilajeja ovat jacupirangiitti ja vähemmässä määrin alkaligabro (Mutanen
2006). Kohteessa kairattiin vuosina 1999 ja 2002 yhteensä 9 reikää, 1300 m. Kompleksin pintapuhkeaman ala on noin 3 ha ja sivukiven alle painuvan osan lähes 5 ha. Alkalisia kiviä ympäröi yli 10 m paksu feniittiytynyt vyöhyke. Jacupirangiittien päämineraalit ovat augiitti, siitä syntynyt tummanvihreä sarvivälke, magnetiitti, ilmenomagnetiitti, ilmeniitti, fluoriapatiitti ja titaniitti. Apatiittipitoisuus vaihtelee
välillä 1.65 – 8.7 % ja analyyseissä yli 4.8 % apatiittia (>2 % P2O5) sisältävien lävistysten pituudet vaihtelevat 8 metristä 17 metriin. Myös alkaligabroissa on verraten paljon fluoriapatiittia, yleensä 3.4 - 3.9 paino- %. Jacupirangiitin korkea TiO2 (5.4 - 11 %) yhdessä korkean P-pitoisuuden kanssa osoittaa ultramafisen alkalimagman olevan pitkälle fraktioitunutta. Pääosa titaanista sisältyy titaniittiin ja ilmeniittisuotaumiin magnetiitissa.
Ranualla sijaitsevassa Sääskilammit-kompleksissa alkalikivien – feniittien, alkalisyeniittien, ijoliittien,
melteigiittien ja jacupirangiittien – P2O5-pitoisuudet vaihtelevat voimakkaasti 0.1 %:sta 2.15 %:iin, mikä
vastaa 0.2 – 5.1 % apatiittipitoisuutta. Korkein apatiittipitoisuus on mitattu jacupirangiitista. Keskimääräiset pitoisuudet jäävät kuitenkin melko alhaisiksi (Mutanen 2008).
Lieksan Änäkäisen magneettisen anomalian kairauksissa 2003 tavattiin gabromaisen ulkoasun omaavaa
kiveä, joka kokokivianalyysien mukaan oli alkalista syväkiveä, esseksiittiä (Pietikäinen et al. 2005). Analyysitietokannan mukaan sen P2O5-pitoisuus oli 2 – 2.5 %. Korkean fosforipitoisuuden lisäksi kivi oli
voimakkaasti rikastunut kevyistä harvinaisista maametalleista. Kairasydämistä on ainoastaan analysoitu
20 cm pätkiä 10 m välein, joten keskimääräiset pitoisuudet eivät ole tiedossa.
6.3 Apatiittigabrot
Apatiittigabrot ovat titaanin, raudan ja fosforin suhteen rikastuneita mafisia intruusioita, joille on tyypillistä apatiitin ja Fe-Ti-oksidin (ilmeniitin tai ilmenomagnetiitin) runsaus. Kivilajille yleisesti käytettyjä
nimityksiä ovat myös apatiitti-ilmeniittigabro ja erityisesti ilmeniittigabro. Apatiitti ja ilmeniitti ovat yleinen malmimineraaliseurue lukuisissa eri magmakiviluokissa, kuten esimerkiksi ultramafisissa-mafisissa
kerrosinruusioissa, alkaligraniiteissa ja anortosiiteissa. Maailmanlaajuisesti merkittäviä apatiittivarantoja
sisältyy mafisiin gabrovaltaisiin intruusioihin. Apatiittigabroihin ja muihin syväkiviin liittyville apatiittimineralisaatioille on tyypillistä alhainen pitoisuus (4 – 7 % P2O5, vastaa 9.5 – 17 % apatiittia), mutta niistä on usein mahdollista saada korkealaatuista apatiittirikastetta. Merkittävimmät apatiittigabroihin liittyvät
fosforivarannot ovat Etelä-Afrikassa, missä Bushveldin gabrokompleksin liittyy 1600 Mt apatiittimalmivaroja (reserves) 6.9 % P2O5-pitoisuudella ja noin 6000 Mt mineraalivarantoja (resources) 6.5 % P2O5pitoisuudella (IFDC 2010, von Gruenewald 1993). Apatiittigabroja sisältävät intruusiot ovat usein kerroksellisia ja niiden koostumus vaihtelee peridotiittiesta anortosiittiin, mutta valtaosa niiden sisältämästä
massasta on kuitenkin koostumukseltaan gabroa.
GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS
Suomen fosforipotentiaali
19
2.4.2015
Apatiittipitoisuuksiltaan matalien ja massoiltaan suurten gabrointruusioiden hyödynnettävyyteen vaikuttaa suuresti eri malmimineraalien esiintymistapa ja raekoko. Mikäli ilmeniitti ja magnetiitti esiintyvät erillisinä ja riittävän suurina rakeina, voidaan ne rikastaa erilleen. Tällöin esiintymästä on mahdollista saada
sekä hyvälaatuinen ilmeniittirikaste että apatiittirikaste, mikä lisää huomattavasti esiintymän kiinnostavuutta. Rikastuskoe onkin siten ratkaisevan tärkeä esiintymän potentiaalisuutta arvioitaessa.
6.3.1 Kauhajoen gabroprovinssi
Perämaan, Kauhajärven ja Lumikankaan Ti-, P- ja Fe-rikkaat gabrointruusiot muodostavat ryhmän, joiden
alue on nimetty Kauhajoen gabroprovinssiksi (Kärkkäinen ja muut 1997) tai Kauhajoen-Honkajoen Ti-Pgabrokompleksiksi (Sarapää et al. 2010). Fennoskandian metallogeenisella kartalla alue on nimetty Peräkorven Ti-alueeksi (Eilu et al. 2012). Pääosa alueesta sijaitsee Etelä-Pohjanmaalla Kauhajoen kunnassa,
mutta eteläisimmät osat ulottuvat Satakunnan puolelle Honkajoen ja Karvian kuntien pohjoisosiin (kuva
12). Pääintruusioiden lisäksi Kirveskylän ja Hyypän geofysikaalisiin anomalioihin liittyy apatiittirikkaita
Fe-Ti-mineralisaatioita ja Ratuskylässä on samankaltainen, kairaamaton geofysikaalinen anomalia paksujen maapeitteiden alla.
Kuva 12. Kauhajoen gabroprovinssin geologinen kartta (Suomen kallioperä – DigiKP 2014).
Figure 12. Geological map of the Kauhajoki gabbro province (Bedrock of Finland – DigiKP 2014).
GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS
Suomen fosforipotentiaali
20
2.4.2015
Geologisesti alue sijaitsee Keski-Suomen granitoidikompleksin länsireunalla, missä Peräkorven Ti-alueen
gabrointruusiot seuraavat postorogeenisten graniittien ja synorogeenisten, pääosin granodioriittisten kivien kontaktivyöhykettä. Perämaan ja Kauhajärven intruusioissa esiintyy differentiaatiota koostumuksen
vaihdellessa peridotiiteista anortosiitteihin. Lumikankaan intruusio sen sijaan koostuu varsin homogeenisesta kerroksellisesta gabrosta ja montsogabrosta. Malmigeologisesti intruusiot ovat varsin samankaltaisia
apatiitti-ilmeniitti-ilmenomagnetiittiesiintymiä, missä malmimineraalien yhteenlaskettu pitoisuus on noin
20 %. Kahden pääesiintymän, Perämaa ja Lumikangas, alhaisen pitoisuustason (18 – 22 %) apatiitti-, ilmeniitti- ja magnetiittimalmin määrä on yli 500 Mt (Sarapää et al. 2010, 2013d).
6.3.1.1 Lumikangas
Lumikankaan apatiitti-ilmeniitti-magnetiittigabro sijaitsee Kauhajoelta 15 km etelään (Sarapää et al.
2006). Magneettinen ja gravimetrinen tulkinnan mukaan Lumikankaan esiintymä jatkuu 300 - 500 metrin
syvyyteen ja sen kokonaispituus on viisi kilometriä. Kairaustulosten mukaan apatiitti-ilmeniittimagnetiittigabro on loiva-asentoinen ja sen paksuus on vähintään 200 metriä. Aikaisemmin mitatun seismisen profiilin perusteella maapeitteen paksuus esiintymän päällä on 40 – 70 m. Intruusio on selvästi kerroksellinen koostumuksen vaihdellessa Fe-Ti-rikkaista tummista gabroista vaaleampiin apatiittirikkaisiin
leukogabroihin. Lumikankaan esiintymä sisältää keskimäärin 18 % malmimineraaleja: 8.4 % (max. 21 %)
ilmeniittiä, 4.3 % (max. 17 %) magnetiittia ja 5.0 % (max. 13 %) apatiittia. Todennäköiset ja mahdolliset
varannot perustuen geofysikaalisiin tulkintoihin ja kahteen kairausprofiiliin (6 reikää/1308 m) ovat 230
miljoonaa tonnia oksidigabroa, pituudeltaan 1200 m, leveydeltään 300 m ja paksuudeltaan 200 m. Pirotteinen ilmeniitti ja magnetiitti esiintyvät omina rakeinaan.
6.3.1.2 Perämaa
Perämaan gabro (Honkajoki) on mafinen kerroksellinen intruusio, joka sijaitsee Honkajoen, Karvian ja
Kauhajoen kuntien alueilla. Intruusion koostumus vaihtelee leukokraattisesta ultramafiseen ja kivilajit
kvartsidioriiteista aina wehrliitteihin (Rämö 1986). Intruusio sisältää kolme apatiitin, ilmeniitin ja magnetiitin suhteen mineralisoitunutta gabro-osaa, joiden keskimääräinen apatiittipitoisuus on 6 - 7 % (n. 2.5 %
P2O5, korkeimmillaan 5 % P2O5). Sekä ilmeniitin että magnetiitin pitoisuudet ovat noin 10 %. Pintahietarkastelun perusteella noin 20 % ilmeniitistä esiintyy lamelleina magnetiitissa. Malmikiven kokonaismäärä 100 m syvyyteen arvioituna on 200 – 300 Mt. Arvio perustuu geofysiikan tulkintaan ja kairauksiin (13 reikää). Kallioperää peittää keskimäärin 20 m paksu moreenikerros. Rikastuskokeiden perusteella apatiitti saadaan hyvin rikastettua, mutta ilmeniitti on magnetiitin kanssa sekoittuneena vaikeasti
rikastettavissa. (Pakarinen 1984).
GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS
Suomen fosforipotentiaali
21
2.4.2015
Kuva 13. Lumikankaan gabron kairausprofiili, jossa apatiitti- ja ilmeniittiptoisuudet (Sarapää et al. 2006).
Figure 13. Drilling profile of the Lumikangas gabbro with bars showing apatite- and ilmenite contents.
6.3.1.3 Kauhajärvi ja Hyyppä
Kauhajärven intruusio sisältää koostuu heikosti mineralisoituneesta gabrosta (=pohjavyöhyke) sekä apatiitin, ilmeniitin sekä ilmenomagnetiitin suhteen mineralisoituneesta päävyöhykkeestä, jota luonnehtii
koostumusvaihtelu peridotiitista anortosiittiin (Kärkkäinen 1999). Kairausten perusteella mineralisoituneita kerroksia (> 4 % TiO2, 2 % P2O5) on useita ja lävistysten pituudet vaihtelevat välillä 10 - 67 m.
Magneettisten mittausten perusteella mineralisoituneet jaksot ovat 200 - 500 m pitkiä ja esiintyvät kolmella eri alueella. Mineralisoituneen kiven yhteismäärä on 100 m:n syvyyteen karkeasti arvioituna 9.6
miljoonaa tonnia.
Malmimineraalien kokonaismäärä on mineralisoituneissa kerroksissa keskimäärin 19 - 22 %, josta 9 -11
% ilmeniittiä, 3 - 6 % apatiittia ja 4 - 8 % magnetiittia. Apatiittin keskipitoisuus eri lävistyksissä vaihtelee
GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS
Suomen fosforipotentiaali
22
2.4.2015
3.3 - 6.2 % välillä, ollen koko esiintymässä keskimäärin 5 % (2.1 % P2O5) ja enimmillään 9.4 %. Rikastuskokeissa Kauhajärven gabrosta on saatu hyvälaatuiset ilmeniitti-, magnetiitti- ja apatiittirikasteet. Titaani on sitoutunut sekä erilliseen ilmeniittiin että ilmeniittisulkeumiin ilmenomagnetiitissa. Rikastusprosessissa magnetiitin sulkeumana esiintyvästä ilmeniitistä saadaan talteen vain osa.
Kauhajärven gabrosta on tutkittu vain sen eteläosa. POKA-näytteenoton perusteella gabron pohjoispäässä
Kirveskylän alueella on vastaava mineralisoituma, missä Huuskosen ja Kärkkäisen (1994) mukaan on
apatiittia 3.5 – 7.5 % ja ilmeniittiä 6 – 13 %. Väliin jäävä noin 3 km alue on geofysiikan mukaan samanlaista muodostumaa, mikä moninkertaistaa mineralisoituneen kiven määrän. Paksuista maapeitteistä johtuen tutkimuskustannukset ovat korkeat ja alue onkin toistaiseksi tarkemmin tutkimatta.
Kauhajoella sijaitsevan Hyypän (Tervaneva, Vesineva) intruusion POKA-kairauksissa saatiin kalliomurskenäyte oksidirikkaasta gabrosta, missä analyysien mukaan on apatiittia yli 7 %, mutta ilmeniittiä
alle 10 % (Huuskonen & Kärkkäinen 1994).
6.3.2 Kälviän – Halsuan alueen ilmeniittigabrot
Ilmeniittigabrot muodostavat Kälviän – Halsuan alueella intruusioketjun, johon kuuluvat Koivusaarennevan, Lylynevan, Peränevan, Kairinevan ja Riutan emäksiset intruusiot (kuva 14). Ne sijaitsevat KeskiSuomen granitoidikompleksissa, lähellä Pohjanmaan vulkaniittijakson reunaa. Intruusioista Koivusaarennevan ilmeniittigabron ikä on 1881 Ma (Kärkkäinen 1999b, Kärkkäinen & Bornhost 2003). Riutan
esiintymässä apatiitti ja ilmeniitti esiintyvät malmissa yhdessä, jolloin apatiitti- ja ilmeniitti ovat rikastettavissa erilleen. Koivusaarennevan ja Lylynevan intruusioihin, vähemmässä määrin myös Kairinevan intruusioon, liittyy apatiitin rikastumista, mutta varsinainen ilmeniittimalmi ja apatiittirikas kivi esiintyvät
niissä erillään. Peränevan intruusiossa apatiitti on harvinainen (< 0.2 %, Sarapää et al. 1999).
6.3.2.1 Koivusaarenneva
Kälviän-Halsuan alueen ilmeniittiesiintymistä merkittävin, Koivusaarennevan gabro, on 3 km pitkä ja
0.5 – 1 km paksu sillimäinen intruusio. GTK:n malmiarvion mukaan (Koistinen 1996) siinä on 44 Mt mineralisoitunutta kiveä 150 m syvyydelle, sisältäen 15 % ilmeniittiä ja 6 % V-pitoista magnetiittia. Koivusaarennevan intruusio jakaantuu kolmeen erilaiseen vyöhykkeeseen – ala-, keski- ja ylävyöhykkeeseen
– joissa kaikissa yleisin kivilaji on gabro. Ylävyöhykkettä, joka koostuu melko monotonisista uraliittigabroista ja satunnaisista leukogabrokerroksista, luonnehtii kohonneet REE- ja fosforipitoisuudet (>0.8 %
P2O5) ja gabro sisältää noin 5 % apatiittia (max > 10 %). Ylävyöhykkeeseen on kairattu ainoastaan muutama reikä, eikä siellä esiintyvää pirotteista ilmeniittiä ole huomioitu Ti-Fe-varantoarviossa (Kärkkäinen
et al. 1996). Varsinainen ilmeniittiesiintymä sijaitsee selvästi kerroksellisessa keskivyöhykkeessä, jossa
puolestaan fosforipitoisuus jää matalaksi.
GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS
Suomen fosforipotentiaali
23
2.4.2015
Kuva 14. Kälviän - Halsuan alueen gabrot geologisella kartalla (Kärkkäinen ja Bornhorst 2003). Riutan esiintymän on lisännyt
jälkikäteen Endomines Oy (www.endomies.com).
Figure 14. Geological map of the Kälviä – Halsua ilmenite gabbros (Kärkkäinen ja Bornhorst 2003). The Riutta deposit has
been added by Endomines company (www.endomines.com).
6.3.2.2 Riutta
Vuonna 2003 löydetty Riutan esiintymä sijaitsee 5 km lounaaseen Koivusaarennevan esiintymästä. Riutan ilmeniittiesiintymä sisältää runsaasti apatiittia erillisinä noin 0.1 mm kokoisina soikeina rakeina. Mikroskooppitutkimusten ja rikastuskokeiden perusteella apatiitin rikastaminen on yksinkertaista ja rikasteen
laatu erittäin hyvä. Mineraalivarannot (Inferred resource, JORC) ovat 0.8 Mt, missä TiO2-pitoisuus on 8.9
% (cut-off 6 %). Apatiitin määrää tai fosforipitoisuuksista ei ole ilmoitettu. Tähän mennessä vain kuusi
reikää, 952 m, on kairattu alueella (www.endomines.com).
GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS
Suomen fosforipotentiaali
24
2.4.2015
6.3.2.3 Lylyneva ja Kairineva
Lylynevan intruusio sijaitsee Koivusaarennevan koillispuolella siirroksen erottamana. Sarapään ja Kärkkäisen (2003) mukaan Lylynevan mineralisoitunut (> 8 % ilmeniittiä) kairasydän sisältää keskimäärin
14.6 % ilmeniittiä, 4.6 % magnetiittia ja 1.2 % apatiittia. Vastaavat maksimipitoisuudet ovat 34.9 % ilmeniittiä, 17 % magnetiittia ja 10.8 % apatiittia. Stratigrafisesti ylempi gabro sisältää 3 % apatiittia ja 5 %
ilmeniittiä. Myös osa oksidirikkaista kerroksista sisältää melko runsaasti apatiittia ja paikoin esiintyy oksidista ja apatiitista koostuvaa nelsoniitti -kivilajia. Lylynevan mahdollinen ilmeniittivaranto on 1.8 Mt,
keskipitoisuudella 31 % ilmeniittiä ja 12 % magnetiittia tai 5.3 Mt keskipitoisuudella 10 % ilmeniittiä.
Arvio ulottuu 70 m syvyydelle kallionpinnasta.
Kairinevan gabromuodostumassa alinna on pyrokseniitti, jota seuraavat ilmeniittigabro ja apatiittigabro
(Larjamo 2008). Sarapää et al. (2002) mukaan keskimäärin kairasydämien P2O5-pitoisuus on 0.26 %, analyysien maksimipitoisuuden ollessa 4.35 %. Todennäköinen ilmeniittivaranto 75 metrin syvyydelle arvioituna on 5.4 Mt keskipitoisuudella 20 % ilmeniittiä ja 9 % magnetiittia. Alhaisten pitoisuuksien vuoksi
apatiittivarantoja ei ole raportissa käsitelty eikä apatiittigabron määrää, osuutta tai pitoisuutta esitetty.
Geofysiikan tulkinnan perusteella mahdollisten mineraalivarantojen arvioitiin olevan selvästi edellä mainittua suuremmat. Endomines Oy:n myöhemmissä kairauksissa varannot ovat kuitenkin kasvaneet vain
hieman, ollen 6.4 Mt 10 % TiO2- ja 9.8 % magnetiittipitoisuudella (www.endomines.com).
6.3.3 Pohjois-Pohjanmaan gabrot
Pohjois-Pohjanmaan eteläosassa on melko laajalla alueella gabroja, joissa esiintyy kohonneita P2O5pitoisuuksia (kuva 15). Geologisesti ne sijoittuvat Raahe-Laatokka-vyöhykkeelle, eivätkä muodosta samanlaista selkeää ryhmää kuin edellä mainitut ilmeniittigabroprovinssit. Monet Pohjois-Pohjanmaan gabroista ovat laaja-alaisia ja useimmat heikosti tunnettuja. Etsintä- ja tutkimustoimenpiteet on tehty joko FeTi-malmin tai Ni-Cu-malmin löytämiseksi ja lopetettu usein aikaisessa vaiheessa kun maksimianomalian
kohdalta ei ole löytynyt malmiluokan pitoisuuksia. Pohjois-Pohjanmaan apatiitista rikastuneissa gabroissa
on sekä Fe-Ti-gabroja, että sulfidista rikastuneita Ni-Cu-rikkaita gabroja. Paikoin P-rikkaista gabroista ei
ole havaittavissa lainkaan oksidin tai sulfidin rikastumista.
Kumisevan gabro Haapajärvellä on suuri (50 km2) pyöreä, selvästi differentioitunut intruusio, jossa tunnetaan Ni-Cu-, PGE-, Fe-Ti- ja apatiittiviitteitä. Paljastumista kerätyissä palanäytteissä ilmeniittipitoisuus
oli korkeimmillaan 15 % ja apatiitin määrä 8.5 % (Sarapää et al. 2005a). Kairanrei’issä ei vastaavia pitoisuuksia tavattu, vaan ilmeniittiä oli 4 – 8 % ja apatiittia 1 – 5 %. Ilmeniitti ja magnetiitti esiintyvät tyypillisesti erillisinä rakeina. Kumisevan gabron tutkimukset lopetettiin ilmeniitin pitoisuuksien jäätyä liian
mataliksi. Kumisevan gabro on kooltaan huomattava ja toistaiseksi edelleen varsin puutteellisesti tutkittu.
Metsäperän ilmeniittigabro Reisjärvellä oli GTK:n tutkimuskairausten kohteena vuonna 2003, jolloin
kairattiin 16 reikään 1800 m (Sarapää et al. 2006). Magneettisen matalalentokartan perusteella Metsäperän gabron laajuudeksi on arvioitu 15 km2. Aiemmin alueen kaakkoispuolelta oli tiedossa ilmeniittiapatiittigabrolohkareita, joissa parhaimmillaan ilmeniitin määrä kohosi 11.5 % ja apatiitin 6 %:iin. Kairauksissa 6 - 43 metrin oksidigabrolävistysten keskipitoisuus oli 4 - 7 % apatiittia ja 5 - 8 % ilmeniittiä si-
GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS
Suomen fosforipotentiaali
25
2.4.2015
ten, että malmimineraalien (ilmeniitti+magnetiitti+apatiitti) kokonaismäärä on yleisesti 19 - 22 paino - %.
Kaikkien kairasydännäytteiden keskimääräinen apatiittipitoisuus oli 3.7 %. Kairausten perusteella maapeitteen paksuus on 5 – 32 m. Mineraalien pitoisuudet jäivät kaivostoiminnan kannalta liian alhaisiksi,
joten tutkimukset lopetettiin ja aiheesta luovuttiin.
Kuva 15. Pohjois-Pohjanmaan fosforirikkaat gabrot aeromagneettisella harmaasävykartalla.
Figure 15. Phosphorus-rich gabbros of Northern Ostrobothnia on aeromagnetic gray scale map.
Outokumpu Oy:n kairasi Ni-tutkimuksissa vuosina 1995 - 1996 Kärsämäen Porkkalan noin 20 km2 laajuista gabrointruusiota, joka muodostaa selkeän kehärakenteisen magneettisen anomalian. Kohteella kairattiin neljä reikää (400 m), joista reiän KAR/PKA-4 magnetiittirikkaasta pyrokseenigabrosta hajapistein
analysoidut näytteet sisälsivät 1.4 – 2.25 % P2O5 (Kinnunen 1997). Myös TiO2-pitoisuus oli näissä kohonnut (2.8 – 3.3 %). Kairasydämiä ei ole systemaattisesti analysoitu ja kohde on muutenkin tutkimatta.
Siikalatvan (entisen Piippolan) kunnan eteläosassa sijaitsevan Rimpinevan kaakkoispuolelta löytyi lohkareina magnetiitti- ja ilmeniittipirotteista gabroa, joiden keskimääräinen P2O5-pitoisuus on 4.9 %, vastaten lähes 12 % apatiittipitoisuutta (Makkonen 1973, Hugg & Heiskanen 1983). Lohkareita lähin magneet-
GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS
Suomen fosforipotentiaali
26
2.4.2015
tinen anomalia sijaitsi Rimpinevalla, missä myöhemmin pintakalliosta tehdyssä iskuporanäytteenotossa
saatiin Makkosen (1973) mukaan kiinni gabrolohkareiden emäkallio. Magneettisen maanpintamittauksen
perusteella gabron aiheuttama anomalia on 300 m leveä ja 700 m pitkä. Rimpinevan magneettinen anomalia sijaitsee 7 km Porkkalan anomalian pohjoispuolella. Kohteella ei ole tehty kairauksia.
6.3.4 Nivalan Huituperän fosforipitoinen gabrointruusio (Olavi Kontoniemi)
Jokilaaksojen nikkelipotentiaalihankkeen (JoNi) tarkoitus oli paikantaa Ylivieskan ja Nivala-Haapajärven
seutukuntien tutkimusalueelta nikkelikriittisiä kivilajiyksiköitä myöhempien malmitutkimusten pohjaksi.
Hanke sai osarahoituksen Euroopan aluekehitysrahastosta (EAKR).
Hankkeen tutkimuksissa löytyi myös vähemmän Ni-kriittinen Huituperän apatiitti- ja ilmeniittipitoinen
tumma amfiboligabro, josta tehtiin muiden kohteiden tavoin litogeokemiallinen tutkimus (Kontoniemi et
al. 2014).
Nivalan Huituperällä on Outokumpu Oy:n toimesta tehty malmitutkimuksia periaatteessa kahdessa kohteessa, Huituperän ns. Välimaalla (kuva 1, reiät HUI-1 ja 2) ja Huituperän ns. Kusiaiskalliolla. Edellinen
kohde on pieni serpentiniitti-pyrokseniitti-intruusio, joka kairattiin 1994 (Kinnunen 1996).
Kuva 16. Huituperän intruusioiden ja tutkimusreikien sijainti geologisella kartalla (Suomen kallioperä – DigiKP 2014).
Figure 16. Mafic intrusions and drillings of Huituperä area on a geological map (Bedrock of Finland – DigiKP 2014).
GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS
Suomen fosforipotentiaali
27
2.4.2015
Kusiaiskalliolla tehtiin malmitutkimuksia 1970-luvulla pääasiassa koskien läntisempää gabrointruusiota,
mutta itäisempäänkin kairattiin yksi tunnustelureikä. Tähän tutkimukseen otettiin näytteitä kummastakin
(kuva 16: N-003/KU, N-006/KU ja N-011).
Huituperän reikä N-011 poikkesi kivilajiltaan merkittävästi muista alueen kairanrei’istä. Suuntaan 310
kairatussa reiässä oli pääasiassa tummaa, hieman rusehtavaa amfibolirikasta gabroa, jossa oli plagioklaasin ja sinivihreän amfibolin lisäksi oksideja ja apatiittia (kuva 17).
Kuva 17. A: Amfiboligabroa reiässä N-011 syvyydellä 67.40 m. Nikolit ristissä. B: Malmimineraalit N-011/67.40.
Figure 17. Amphibole gabbro from drill hole N-011 at depth of 67.40 m. Crossed polars. B: Ore minerals DH N-011/67.40m.
N-011 näytteet murskattiin leukamurskaimella (Cr-teräs) ja jauhettiin hiiliteräspannussa analyysiä varten.
Kuningasvesiliuoksesta (90 oC) määritettiin alkuainepitoisuudet Labtium-menetelmällä 510P ja jauhebriketistä määritettiin pääkomponentit röntgenillä (175X). Lisäksi kahdelle näytteelle tehtiin nelihappoliuotus ja REE:t määritettiin menetelmällä 308M.
Kuten taulukosta 3 näkyy, kivessä on tavallista korkeammat rauta-, fosfori- ja titaanipitoisuudet, joten
alueelta löytyy myös selvästi oksidityypin intruusioita. Kivessä ei näkynyt silmämääräisesti tarkasteltuna
kuitenkaan selvää koostumusvaihtelua, joten fosforin ja titaanin osalta ei ole odotettavissa kovin voimakasta rikastumista intruusion eri osissa. Outokumpu Oy:n aineistosta ei löytynyt ko. reiän kivilajitietoja ja
lisäksi kairaussuunnassa tai vaihtoehtoisesti reiän Y-koordinaatissa saattaa olla virheellisyyksiä.
GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS
Suomen fosforipotentiaali
28
2.4.2015
Taulukko 3. Reiän N-011 alkuainepitoisuuksia.
Table 1. Contents of selected elements from drill hole N-011.
Tunnus
MgO_%
SiO2_%
Fe2O3_%
P2O5_%
TiO2_%
N-011 48.60-48.70
10.10
32.80
44.60
0.880
2.561
N-011 36.80-36.90
4.88
39.40
22.50
2.120
3.351
N-011 55.50-55.60
8.1
33.5
36.70
1.660
3.341
N-011 67.60-67.70
6.3
34.8
27.70
2.210
3.571
N-011 81.90-82.00
5.58
40.10
21.90
2.350
3.751
N-011 98.30-98.40
8.3
34.3
31.40
1.460
3.951
6.3.5 Muut gabrot
Suukisjoen gabroidinen, läpimitaltaan noin 5 x 6 km oleva pyöreähkö intruusio sijaitsee Enontekiön pohjoisosassa, lähellä Norjan rajaa. Kohde on syrjäinen, matkaa lähimmälle tielle on 30 km. Vuonna 2004
kohteelle kairattiin 10 lyhyttä POKA-reikää, joiden perusteella intruusio koostuu Ti-rikkaista gabroidisista kivistä (Iljina 2009). Analyysitietokannan mukaan reiässä M283204R115 on 15 m lävistys gabroa noin
2 % P2O5-pitoisuudella.
Etelä-Lapissa Misin rautamalmivyöhykkeellä sijaitsevassa Sääsken magnetiittipirotteisesta amfiboliitista
on mitattu 13 näytteen keskimääräiseksi pitoisuudeksi 1.75 % P, mikä vastaa 4 % P2O5 ja 9.6 % apatiittia.
Esiintymän pituudeksi ilmoitetaan 100 m, leveydeksi 25 m ja syvyydeksi 450 m (Hugg & Heiskanen
1985). Nuutilainen (1968) tulkitsee Misin alueen amfiboliittien olevan hiertyneitä, liuskettuneita ja uudelleen kiteytyneitä gabroja. Sääsken rautaesiintymä eroaa Nuutilaisen (1968) mukaan korkean Ppitoisuuden suhteen kaikista muista Misin alueen tunnetuista esiintymistä, vaikkakin Raajärven Femalmissa oli P-pitoisuus yli 1 %. Yleisesti hyvin heikosti paljastuneella alueella saattaisi olla muitakin
vastaavan tyyppisiä P-rikkaita gabroja.
Entisessä Kiskon kunnassa (nykyään Salossa) sijaitsevan Iso-Kiskon kerroksellisen gabron kairauksissa
(Sarapää et al. 2005b, Hagelberg 2005) tavattiin oksidigabroa, jonka ilmeniittipitoisuus oli 8 - 20.5 % (ka
9.9 %), magnetiitin 0 - 20 % (ka 2,8 %) ja apatiitin 0 - 7 % (ka 0.5 %). Valtausalueen ja sen lähiympäristön paljastumista ja louhoksista kerätyissä palanäytteissä ilmeniittipitoisuus oli korkeimmillaan 26 % ja
apatiitin 7 %. Kairauksissa ei kuitenkaan tavattu merkittäviä määriä Fe-Ti-malmikiviä.
Savitaipaleella sijaitsevan Paroc Oy Ab:n Vanhasuon kaivokselta on louhittu gabroa vuorivillan raakaaineeksi vuodesta 1994 alkaen, vuosittaisen louhinnan ollessa noin 20 000 tonnia. Kairasydämistä tehtyjen analyysien perusteella gabron P2O5-pitoisuus on 0.9 – 2.5 %, sisältäen yli 100 m pitkän systemaattisesti analysoidun reiän, jossa P2O5-pitoisuus on kauttaaltaan yli 2 % (Lunden 1994). Myös muualla
Kaakkois-Suomessa on tavattu apatiitista rikastuneita gabroja. Kaakkois-Suomessa näkyy moreenigeokemiassa selkeä P-anomalia (kuva 2). Toistaiseksi muista gabroista raportoidut apatiittipitoisuudet ovat
kuitenkin jääneet alle 5 %:iin (Nykänen 1983, 1987).
Kankaanpäässä sijaitsevaa Varuskunnan gabroa kartoitettiin Kauhajärven gabron tutkimusten yhteydessä. Kahdessa kartoitusnäytteessä oli noin 4.5 % TiO2 ja 2.5 % P2O5 (Huuskonen ja Kärkkäinen 1994).
GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS
Suomen fosforipotentiaali
29
2.4.2015
Pakarinen (1984) esitutkimuksessaan Lounais-Suomen P-Ti-aiheista mainitsee Hyvinkään – Karkkilan
välillä sijaitsevan laajan hyvin paljastuneen gabroalueen eteläreunalla olevan jonkin verran apatiittia ja
ilmeniittiä, mutta selvää rikastuma-aluetta ei ole tiedossa. Analyyseissä TiO2-pitoisuudet ovat alle 4 % ja
P2O5-pitoisuudet yleensä alle 2 %. Alueella olevista vanhoista pienistä rautakaivoksista Mustalammen TiFe-mineralisaatiosta on analysoitu yksittäisestä näytteestä 5 % P2O5-pitoisuus. Mustalammen esiintymä
on edelleen huonosti tutkittu eivätkä sen dimensiot ole tiedossa. Paraisten Atun vanhan titaanirautakavoksen malmissa oli parhaimmillaan 1 – 3 % P2O5. Myös Köyliön Riuttamaassa on jonkinlainen
metagabroon liittyvä Ti-P-rikastuma. Yleisesti ottaen Etelä- ja Lounais-Suomen gabroihin liittyvät Fe-TiP-mineralisaatiot ovat kooltaan pieniä ja pitoisuuksiltaan alhaisia, joten ne eivät tämän hetkisen tiedon
valossa sisällä merkittävää fosforipotentiaalia.
6.4 Appiniitit
Appiniitit ovat volatiilirikkaiden magmojen synnyttämiä syväkiviä, jotka muodostavat geokemiallisen ja
petrogeneettisen seurannon. Niiden koostumus vaihtelee ultramafiiteista syeniitteihin muodostaen kivilajisarjan. Mineralogisista eroista huolimatta appiniittien tunnusomaiset geokemialliset ominaisuudet (esim.
korkea Cl, S, Zr, P, LREE) ovat eri intruusioille ja intruusioparville yhteisiä. Appiniittisarjat ovat usein
bimodaalisia, sisältäen mafisia appiniitteja sekä pinta-alataan ja tilavuudeltaan vallitsevia syeniittejä. Appiniitit ovat postorogeenisia tholeiittisia kivilajeja.
Lapista appiniitti-intruusioita on löytynyt varsinkin Keski-Lapin granitoidikompleksin alueelta, eniten sen
keski- ja länsiosista sekä toisaalta Inarin alueelta. Muodoiltaan Lapin appiniitit ovat stokkimaisia intruusioita (Tainio, Lehmikari, Iso Paavolampi, Pielpajärvi, Äijävaara) ja kehärakenteisia ”sipulimaisia”
graniitti-appiniittikomplekseja (Vanttauskoski). Eteläisemmän Suomen alueelta Mutanen (2011) on määritellyt appiniiteiksi Vieremän Kaarakkalan intruusion, Iisalmen alueen Palomäen ja Kauppilanmäen intrusiivikivet, Hongikon juonikompleksin, Raippaluodon Tistronskärin intruusion ja Kristiinankaupungin
Svisskäret-intruusion.
Appiniittien eräs tunnusomainen piirre on korkea apatiittipitoisuus. Fluoriapatiitin lisäksi esiintyy myös
klooriapatiittia. Tholeiitteihin nähden appiniitit ovat rikastuneet fosforista noin 10-kertaisesti. Mgrikkaissakin (= verraten korkeilla #mg-arvoilla) appiniiteissa on tyypillisesti 0.4 - 2 % P2O5. Apatiitti on
rikastunut SiO2 -köyhiin metallirikkaisiin (Fe, Ti) ”evolved” suliin (Tainion reunafaasi ja Iso Paavolammen autoliitit, Lehmikari, Javarus).
Geokemiallisessa aineistossa esiintyy Rovaniemen ja Pellon välisellä alueella laaja ja voimakas alkuaineanomalia, jossa kohonneina pitoisuuksina ovat erityisesti P, Zr, ja REE (kuva 2). Postorogeenisissa
appiniitti-intruusioissa tavataan allaniittia ja monatsiittia apatiitin kera (Sarapää et al. 2010). GTK:n hitech-hankkeessa tutkittiin Pohjois-Suomessa Vanttauksen, Lehmikarin, Äijävaaran ja Suhuvaaran appiniitti-intruusioita (Al-Ani & Sarapää 2010b, Sarapää et al. 2013d, Tainio 2014).
Suomen Lapin lisäksi Ruotsin Norrbottenissa sijaitsevat Lumivaaran ja Naakajärven kehärakenteiset,
magneettisella kartalla ”sipulimaisina” anomalioina esiintyvät intruusiot koostuvat apatiittirikkaista gabroista ja grantoideista. Lumivaaran intruusio on pinta-alataan 25 km2 ja sisältää 5 - 8 % apatiittia, Naaka-
GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS
Suomen fosforipotentiaali
30
2.4.2015
järvi vastaavasti 10 km2 ja 4 – 7 % (Lindroos & Henkel 1981). Geokemiallisten piirteiden perusteella intruusiot ovat appiniitteja (Mutanen 2011).
Keski-Lapin appiniittiryhmän REE(CN)-kuvaajat ovat hyvin samanmuotoisia, mikä osoittaa magmojen
olevan peräisin samasta suuresta, homogenoituneesta magmasäiliöstä. Laaja positiivinen (n. 20 mGal)
Bouguer-anomalia ilmentää vaipan ja kuoren rajalla olevaa magmasäiliötä ja kaikki appiniittiassosiaation
intruusiot ovat keskittyneet tämän Bouguer-anomalian alueelle. Pienemmän Kemijärven anomalian alueelta tunnetaan kaksi appiniittiintruusiota, Javarus ja Särkikangas.
6.4.1 Inarin appiniitit
Inarin Suhuvaaran appiniittijuoni sijaitsee 10 km Inarin pohjoispuolella. Suhuvaaran appiniitin zirkonin
U-Pb-Ikä on 1.904±0.006 Ga (Mutanen 2011). Posttektonisen, kohtisuoraan granuliittikaaren kivilajeja
leikkaavan juonen pituus on 4.7 km ja leveys pääosin 80 – 100 m. GTK on kairannut appiniittia kahteen
otteeseen vuosina 2007 ja 2010, yhteensä 10 reikään 1175 m. Appiniitin P2O5–pitoisuus vaihtelee 1.5
%:sta 3.5 %:iin, mikä vastaa 3.6 – 8.5 % apatiittipitoisuutta. Apatiittirikkain osa on juonen keskiosa, missä todennäköiset varannot 150 m syvyydelle laskettuna ovat noin 38.5 Mt @ 2.7 % P2O5, vastaten 6.6 %
apatiittipitoisuutta (Sarapää et al. 2013c).
Kuva 18. Inarin alueella tutkitut appiniitit aeromagneettisella harmaasävykartalla.
Figure 18. Investigated appinites of the Inari area on aeromagnetic gray scale map.
GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS
Suomen fosforipotentiaali
31
2.4.2015
Kuva 19. Suhuvaaran kairanreikien sijainti maanpintamagneettisella kartalla.
Figure 19. Location of the Suhuvaara drill holes on the ground magnetic map.
Palloaivin intruusio sijaitsee Pielpajärven intruusiosta 25 km länteen. Intruusio näkyy luodekaakkosuuntaisena magneettisena anomaliana, jonka pituus on 13 km ja leveys kaakossa 3.5 km, luoteessa 2.5 km. Moreenigeokemiassa intruusion kohdalle ja kauas distaalipuolelle (koilliseen) tulee selvä
P2O5-La-anomalia, mikä aiheutuu appiniittisen intruusion kohonneista apatiitti- ja LREE -pitoisuuksista.
Kaakkoisosan karkearakeisissa biotiitti-pyrokseeniappiniiteissa on apatiittia 3.5 – 4.6 % (Mutanen 2011).
Ainoastaan Palloaivin magneettisen anomalian kaakkoisosassa on tehty kairuksia. Palloaivin luoteispuolella tai luoteisella jatkeella sijaitseva Kurtukeästsohkan magneettinen anomalia ( kts. kuva 18) lienee
myös appiniitti.
Muista Inarin appiniiteista 3 x 3 km laajuisessa Pielpajärven intruusiossa apatiittipitoisuus on 3.4 – 3.9
%. Pielpajärveä ei ole kairattu, joten se on apatiitin suhteen potentiaalinen, varsinkin kun välittömästi
pohjoispuolella on apatiittirikas Suhuvaaran appiniittijuoni.
GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS
Suomen fosforipotentiaali
32
2.4.2015
6.4.2 Keski-Lapin appiniitit
Rovaniemen luoteisnurkassa lähellä Kittilän rajaa sijaitseva Tainion intruusio on maanpintaleikkauksessa
lähes ympyränmuotoinen ja läpimitaltaan noin 3 km intruusio, joka koostuu voimakkaasti magneettisesta
reunavyöhykkeestä (reunagabro, mikroappiniitti) sekä keskiosan heikosti magneettisista, kumulusrakenteisista appiniiteista. Reunagabrot ovat pienirakeisia Fe-Ti-P-rikkaita appiniitteja, joissa ei ole kumulusrakenteita ja joiden päämineraaleina ovat plagioklaasi, sarvivälke ja biotiitti (Luoma 2007). Reunagabroissa on apatiittia runsaasti pieninä, prismaattisina kiteinä. CIPW -normatiivisen apatiitin määrä on 4.4
– 4.9 % ja P2O5-pitoisuus 1.3 – 2.1 %. Reunagabron paksuutta ole kirjallisuudessa arvioitu, mutta geologisen kartan mukaan leveys maanpintaleikkauksessa on 100 – 250 m.
Kuva 20. Keski-Lapin appiniititteja aeromagneettisella harmaasävykartalla.
Figure 20. Selected appinites of the Central Lapland area on aeromagnetic gray scale map.
GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS
Suomen fosforipotentiaali
33
2.4.2015
Rovaniemen Iso Paavolammen intruusio on maanpintaleikkauksessa pyöreä, läpimitaltaan 1.5 km. Sen
pääkivilaji on karkeahko massamainen appiniittigabro (sarvivälkenoriitti), jonka päämineraalit ovat plagioklaasi, ortopyrokseeni, sarvivälke, biotiitti ja kvartsi. Appiniittien ICP- ja XRF-analyysien P2O5pitoisuuksista laskettu apatiittipitoisuus on yleensä 2.7 - 3.2 %, joissakin mikroappiniiteissa 5.4 - 6.4 %.
Pienirakeiset ja massamaiset mikroappiniitit esiintyvät varsin pieninä sulkeumina (Mutanen 2011).
Aalisjärven appiniitti Kolarin kunnan kaakkoisosassa on – ainakin sen voimakkaasti magneettisen osan
suhteen – 2.2 km pitkä ja 200 - 400 m leveä, itään päin kovera kaarimainen intruusio. Aalisjärven appiniitit ovat makroskooppisesti heterogeenisia, sisältävät fluoriapatiittia kumulusfaasina ja niiden analyyseistä
laskettu apatiittipitoisuus on 2.2 - 5.3 %.
Kultamaa on 5 km pitkä appiniitteista ja kvartsisyeniiteistä koostuva juonikompleksi, jonka leveys eteläosassa on 0.8 – 1 km ja pohjoisessa 0.4 km. Kultamaahan on kairattu ainoastaan muutama alle 50 m pituinen POKA-kairausreikä, joista yhdessä tavattiin 4 m lävistys metasomaattisesti muuttunutta appiniittia,
jossa oli apatiittia 6.3 – 8.6 %.
Lehmikarin appinitti-intruusion paljastumia Ounasjoen rantakalliossa, Rovaniemen Lohinivan kylässä,
on tutkittu aikoinaan apatiittiesiintymänä (Väyrynen 1943). Mutasen (2011) mukaan apatiittiesiintymä on
appiniittiin tunkeutunut skapoliitti-sarvivälke-apatiittipegmatiitti. Appiniitti-intruusio on mitoiltaan 1.4 x
1.7 km ja sisältää massamaista ja tummaa appiniittia, jota runsaat graniittijuonet leikkaavat. Appiniitin
päämineraaleja ovat plagioklaasi, augiitti, sarvivälke ja biotiitti. Apatiittia kivessä on noin 4.5 % (Mutanen 2011). Tainio (2014) määritteli Lehmikarin appiniittien normatiiviseksi apatiittipitoisuudeksi 2.1 –
4.7 %.
Kemijärven Javarus on pieni, ilmeisesti piippumainen, pinta-alaltaan 300 x 450 m oleva appiniittiintruusio, jossa apatiittia on melko runsaasti, 6.0 – 6.8 %. Kohteeseen on kairattu vain yksi POKAkairausreikä (Mutanen 2011).
Kuvattujen appinittien lisäksi on lukuisa joukko vähemmän tutkittuja appiniitteja, joista osa on alaltaan
pieniä ja joista on ainoastaan muutama analyysi. Apatiittipitoisuudet jäävät yleensä selvästi alle 5 %:iin.
Rovaniemen Vaittauksen appiniitin P2O5(XRF)-määrityksistä lasketut apatiittipitoisuudet ovat 1.5 - 3.2
%, toistaiseksi kairaamattomassa Jääskön appiniitissa vastaavasti 2 – 3.4 %. Tainion appiniitin eteläpuolinen Pirtinvaaran kompleksi koostuu pääosin syeniiteistä ja vähemmässä määrin graniiteista, mutta mukana on myös appiniitteja. Syeniittiä leikkaavan appiniittijuonen laskennallinen apatiittipitosuus on 2.7
%. Pellon alueella Lampsijärven alueen kvartsisyeniiteissä on apatiittia 1.65 - 2.44 %, PaloKarhurovan appiniiteista on puolestaan analysoitu 2.5 – 3.5 % apatiittipitoisuuksia (Mutanen 2011).
Tainio (2014) on määritellyt Rovaniemen itäpuolella sijaitsevan laajan Vanttauskosken intruusion appiniittien normatiiviseksi apatiittipitoisuudeksi 2 – 4.1 % ja Äijävaaran appiniiteille 1.6 – 4.6 %. Kemijärven Särkikankaan appiniitissa apatiittia on 1.9 – 2.2 % (Mutanen 2011). Taka-Riikovaaran appiniitissa on apatiittia 3.6 – 3.9 % (Väänänen 2010, Mutanen 2011). Pellon appiniittikompleksin alueelta on
yksittäisiä kohonneita apatiittipitoisuuksia, mm. Karhakkamaassa on tavattu 4.7 % apatiittipitoisuus. Kittilän ja Muonion rajalla sijaitsevan Äkäsjärven kompleksin appiniitissa on 3.05 % apatiittia.
GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS
Suomen fosforipotentiaali
34
2.4.2015
6.4.3 Etelä- ja Keski-Suomen appiniitit
Kaarakkalan kooltaan 7 x 10.5 km emäksinen intruusio Vieremällä on koostumukseltaan appiniittinen ja
siitä analysoitujen näytteiden keskimääräinen apatiittipitoisuus vaihtelee 0.8 %:sta 4.3 %:iin, ollen keskimäärin 2.15 % (N = 16) (Paavola 2003, Mutanen 2011). Iisalmella sijaitsevissa, alaltaan pienemmissä Palomäen ja Kauppilanmäen appiniitti-graniittikomplekseissa apatiittipitoisuus on myös noin 2 % (Paavola 1991, Mutanen 2011). Tistronskär Vaasassa on pitkänomainen, kooltaan 2 x 15 km oleva ja suurimmaksi osaksi merenalainen emäksinen intruusio, jonka geokemialliset piirteet ovat appiniiteille tyypillisiä
ja josta analysoidut apatiittipitoisuudet vaihtelevat 1 %:sta aina 6.9 %:iin (Lehtonen et al. 2005, Mutanen
2011).
6.4.4 Uusien appiniittien löytöpotentiaali
Useimmat appiniitti-intruusiot ovat paljastumattomia ja lohkareinakin appiniitit ovat harvinaisia. Appiniittien päällä on yleensä paksut maapeitteet. Appiniitit tulevat näkyviin geokemiallisesti niissä olevien
korkeiden P-, Zr-, LREE-, Cl- ja F-pitoisuuksien ansiosta. Usein appiniitit ovat heikosti magneettisia tai
epämagneettisia. Paksujen maapeitteiden ansiosta appiniittien aiheuttamat positiiviset painovoimaanomaliat ovat heikkoja.
Lupaavimmat apatiittiesiintymät tunnetaan Inarin appiniiteista. Suhuvaaran potentiaali on selvitetty, mutta sen lisäksi kannattaa tutkia Pielpajärven ja Palloaivin apatiittipotentiaalia. Toistaiseksi ”malmiluokan”
(> 10 % apatiittia / > 4 % P2O5) pitoisuuksia ei appiniiteista ole kuitenkaan tavattu.
6.5 Uraanipitoiset fosforiitit
Varhaisproterotsooisia fosforiitteja esiintyy laajalti Fennoskandian kilvellä, Suomen lisäksi mm. PohjoisRuotsissa, Kuolan niemimaalla sekä Laatokan pohjoispuolella. Suomessa esiintymät ovat uraanipitoisia ja
ne on luokiteltu ”U-P-tyypin” esiintymiksi (Sarikkola 1974, Äikäs 1980). Niiden isäntäkivet ovat metamorfoituneita karbonaattirikkaita sedimenttejä ja/tai felsisiä metavulkaniitteja, joihin liittyy monin paikoin sulfidimineralisaatioita. Fosforiitit on paikannettu niiden radioaktiivisuuden ansiosta ja niitä on tutkittu alun perin uraaniesiintyminä. Fosforiittien P2O5 –pitoisuudet ja tonnimäärät ovat osoittautuneet varsin pieniksi; 1 – 4 % P2O5, < 5 miljoonaa tonnia. Lisäksi ne sisältävät 0.01 – 0.04 % uraania, joten fosforiesiintyminä ne eivät ole taloudellisesti tai muutenkaan hyödynnettäviä.
Uraaniptoisista fosforiiteista pisimmälle tutkittu on Nuottijärvi Paltamossa. Esiintymä on 400 m pitkä,
leveydeltään enimmillään 90 m, keskimäärin noin 40 m ja muodoltaan syvyyssuuntaan kiilamainen. Mineralisaation isäntäkiven muodostaa metasedimenttinen kivilajiseurue, johon kuuluu kvartsiitteja, karbonaattikiviä, mustaliuskeita ja kiilleliuskeita. Itse fosforimineralisaatio on luonteeltaan fragmentoitunut ja
breksiamainen, sisältäen halkaisijaltaan jopa kaksimetrisiä kvartsiitti- ja karbonaattikivifragmentteja apatiittirikkaassa matriksissa (Äikäs 1989).
GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS
Suomen fosforipotentiaali
35
2.4.2015
Nuottijärven esiintymän löysi vuonna 1959 Outokumpu Oy, joka tutki kohdetta vuoteen 1969 saakka mm.
kairaamalla 43 reiässä yli 6 km ja tekemällä koelouhinnan ja -rikastuksen. Yhtiö luopui perustamastaan
kaivospiiristä vuonna 1978. Nuottijärven esiintymä sisältää arviolta 2.5 miljoonaa tonnia mineralisoitunutta kiveä, keskipitoisuuksien ollessa 4 % P2O5 ja 0.04 % U. Koevaahdotuksissa, jotka tehtiin 60-luvun
lopulla, saatiin uraania sisältävä apatiitti-kalsiittirikaste, jossa apatiitin osuus oli noin 70 %. Vuonna 2010
Mawson Resources Ltd teetti Nuottijärven esiintymästä 43-101 standardin mukaisen malmiarvion, jonka
mukaan esiintymän koko on 3.2 miljoona tonnia @ 0.053 % U. Fosfaattivarantoja ei tässä työssä arvioitu
lainkaan (Nebocat & Reed 2010)
Temon esiintymä Kuopiossa (entistä Nilsiää) on 3.5 – 4 km pitkä, alimpiin Karjalaisiin kvartsiittimuodostumiin liittyvä epäyhtenäinen lounais-koillissuuntainen vyöhyke, josta tunnetaan kuusi 10 – 20 m leveää ja noin 50 m pitkää mineralisoitunutta kappaletta. Mineralisaatiot sisältävät 1.5 – 4 % P2O5 ja 0.01 –
0.015 % U (Äikäs 1989). Mineralisoituneen kiven määrästä ei ole esitetty arvioita.
Lampinsaaren sulfidimalmiesiintymään Raahessa (entinen Vihanti) liittyy fosfaattirikkaita kiviä. Ne
esiintyvät sulfidikompleksin kattopuolella, osin malmin sisällä 1100 m pituisena ja 5 – 20 m paksuna
vyöhykkeenä, jonka arvioidaan sisältävän 2.5 miljoonaa tonnia mineralisoitunutta kiveä pitoisuuksien ollessa 3.24 % P2O5 ja 0.03 % U (Äikäs 1989). Paikoin vyöhykkeestä on analysoitu 0.5 – 1.5 m kairasydännäytteille jopa 15 – 25 % P2O5-pitoisuuksia. U- ja P-rikkasta vyöhykkeestä on tehty koerikastus, josta saatu apatiittirikaste sisälsi > 40 % P2O5 ja 0.05 – 0.13 % U (Rehtijärvi et al. 1979).
Mustamaa sijaitsee Peräpohjan liuskejaksolla Tervolassa. Esiintymä löytyi vuonna 1978 Rautaruukki
Oy:n matalalentomittauksissa esille tulleen säteilyanomalian perusteella ja vuosina 1979 – 1980 yhtiö tutki esiintymää 13 reiän syväkairauksella (noin 2 km) ja 208 pisteen kalliomurskenäytteenotolla (Korvuo
1980). Esiintymän rikkain osa on 10 – 40 m paksu, noin 500 m pitkä ja se on kairattu 100 m syvyydelle.
Esiintymä sisältää 0.9 – 3.4 % P2O5 ja 0.01 – 0.03 % U. Mustamaasta ei ole esitetty massaan ja pitoisuuteen perustuvaa varantoarvioita, mutta Äikäs (1989) arvioi esiintymän sisältävän 2.5 miljoonaa tonnia
mineralisoitunutta kiveä. Uraani-apatiittimineralisaation isäntäkivi on kvartsiiteista, mafisista vulkaniiteista ja dolomiiteista muodostuva jyrkkäasentoinen kivilajisarja, joka paikallisesti edustaa Jatulin stratigrafisesti ylintä osaa.
Näiden esiintymien lisäksi Äikäs (1989) luokittelee noin 20 muuta aihetta uraanipitoisten fosforiittien
ryhmään, mutta niiden pitoisuudet ja/tai tonnimäärät jäävät huomattavasti edellä kuvattuja esiintymiä pienemmiksi.
6.6 Fosforirikkaat rautamuodostumat
Fosforiittiraidat ja fosfaattirikkaat välikerrokset ovat tyypillisiä Kainuussa Puolangalla sijaitseville Pääkön ja Iso-Vuorijärven raitaisille rautamuodostumille, joissa rautamalmi esiintyy kuutena erillisenä kappaleena. Malmioiden yhteenlasketuksi massaksi on arvioitu 22.3 miljoona tonnia sisältäen 2.6 % P2O5,
mikä vastaa 6.2 % apatiittipitoisuutta (Ervanmaa & Laajoki 1977). Fosforiittiraidat ovat hyvin hienorakeisia, alle 0.5 cm leveitä ja koostuvat hydroksyyliapatiitista (70 %), sideriitistä 20 % sekä biotiitin, kloriitin, kvartsin, magnetiitin ja grafiitin muodostamasta massasta (Laajoki & Saikkonen 1977).
Sotkamon Tuomivaaran rautamuodostuman P2O5-pitoisuus on Gehörin (1994) mukaan 2.36 % oksidisilikaattifasiekselle , 2.03 % sulfidifasiekselle ja kaikille Fe-muodostuman kiville keskimäärin 1.89 %.
GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS
Suomen fosforipotentiaali
36
2.4.2015
Pitoisuudet koskevat yhtä kairasydänlävistystä, sisältäen 23 m oksidi-silikaattifasiesta, 23 m sulfidifasiesta ja 129 m kaikkia rautamuodostumatyyppejä yhteensä. Makkonen (1975) on arviointu Tuomivaaran
esiintymän sisältävän 200 m syvyydelle laskettuna noin 39 miljoonaa tonnia Fe-malmia.
Proterotsooisista rautamuodostumista on Pelkosenniemen Matalavaarasta mitattu yksittäinen 2.4 %
P2O5-pitoisuus (Lehto & Niiniskorpi 1977). Myös Jauratsin esiintymässä grafiittipitoisen kvartsigryneriitti-magnetiittiraitaisen rautamuodostuman P2O5-pitoisuus voi nousta samaiseen 2.4 %:iin (Lehto
1975). GTK:n tietokannasta löytyy Jauratsinselästä 9 metrin BIF-lävistys, missä on 1.78 % P-pitoisuus
(4.1 % P2O5). Perä-Pohjan jaksolla Tornion Aapajoen rautamuodostuman korkein P2O5-pitoisuus puolestaan on 2.3 % (Lehto 1975). Alaltaan laajan Porkosen-Pahtavaaran alueen kaikissa Femuodostumatyypeissä esiintyy muutamasta millimetristä noin 2 cm leveitä fosforiittiraitoja (Gehör 1994),
joissa P2O5-pitoisuus nousee korkeimmillaan 4.07 %:iin (Paakkola 1971). Kuitenkin pitempien näytevälien analyyseissä pitoisuudet jäävät alle 1 %:in (Lehto 1975).
Etelä-Suomen svekofennisella liuskealueella on tavattu yksittäisiä 1 – 1.8 % P2O5-pitoisuuksia felsisistä
tuffeista, kalkkikivistä ja rautamuodostumista (Sipilä 1981, Äikäs 1989). Etelä-Suomen liuskealue voidaan rinnastaa Keski-Ruotsin Bergslageniin, josta tunnetaan apatiittipitoisia rautamudostumiin liittyviä
rautamalmeja. Niistä suurin on Grängesberg, jossa P-pitoisuus vaihtelee 1 – 1.5 %, vastaten 2.3 – 3.5 %
P2O5- ja 5.5 – 8.4 % apatiittipitoisuutta. Grängesberg tuotti v. 1975 alkaen Fe-malmin sivutuotteena apatiittirikastetta säännöllisesti noin 100 000 tonnia vuodessa (Grip 1989).
Arkeeisten rautamuodostumien tavanomainen P2O5-pitoisuus vaihtelee 0.1 – 0.3 % välillä, mutta selvästi
korkeampia pitoisuuksia on mitattu Pihlajavaarassa (1.68 %) ja Tipasjärvellä (1.28 %) (Lehto & Niiniskorpi 1977).
6.7 Isokyrön Kalkkivuorentien fosforiviitteet (Hannu Lahtinen)
Kansannäytteinä Kuopioon on toimitettu tutkittavaksi Isonkyrön alueelta (Peltonen, näytteet 20131861 ja
20131910) fosforipitoisia palanäytteitä karsilohkareista. Kemiallisessa analyysissä oli P-pitoisuus 3.36 %
(P2O5:ksi laskettuna noin 7.7 %, näytetunnus 20131910) ja 3.25 % (P2O5 noin 7.4 %, näytetunnus
20131861). Analyysit on tehty kansannäytteille normaalilla rutiinilla menetelmällä 511P.
Länsi-Suomen aluetoimistosta on käyty alustavasti katsomassa lohkareita ja niistä on tehty käyntiraportti.
Löytöpaikalla oli gneissimäisiä kivenkappaleita tien varressa (Kalkkivuorentie) ja ne näyttäisivät olevan
granaattipitoisia karsilohkareita. Lohkareesta on teetetty kiillotettu ohuthie (140839) ja kivessä oli runsaasti apatiittia sekä kohtalaisesti magneettikiisua. Kuvassa 21 on esitetty lohkareiden löytöpaikka geofysiikan pohjalla.
Geologian tutkimuskeskuksessa ei ole aikaisempia havaintoja ko. kivistä. Mahtaisikohan karsi liittyä johonkin kalkkikiviesiintymään. Aikaisempia lohkaretietoja ei ole kuin nikkelipitoisista gabro- ja peridotiittilohkareista.
GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS
Suomen fosforipotentiaali
37
2.4.2015
Kuva 21. Isokyrön P-pitoisen lohkareen löytöpaikka magneettisella matalalentokartalla.
Figure 21. Discovery site of the Isokyrö P-rich boulder on an airborne magnetic map.
6.8 Muut apatiittiaiheet
Ranuan Tammikankaan magnetiittipitoisessa ultramafiitissa on kumulusapatiittia sisältävissä hornblendiiteissa 3 – 5 paino- % apatiittia. Apatiittirikkaat lävistykset ovat 5 - 17 m pitkiä. Ultramafiitin kallion
pintaan puhkeavan osan pinta-ala on 4.2 ha (Mutanen 2011).
Kolarin alueen rautamalmeista Sivakkalehdon esiintymästä on mitattu 60 metrin kairasydänlävistyksestä
2.36 % P2O5-pitoisuus (vastaa 5.7 % apatiittia), mikä on yli kymmenkertainen Kolarin alueella yleensä
tavattuihin pitoisuuksiin verrattuna (Hiltunen 1982).
GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS
Suomen fosforipotentiaali
38
2.4.2015
7 YHTEENVETO
Suomen ja EU:n ainoa toiminnassa oleva fosforikaivos ja fosforin tuotantolaitos sijaitsee Siilinjärvellä,
missä Yara Suomi louhii apatiittia fosforihapon ja –lannoitteen raaka-aineeksi. Siilinjärven karbonatiitti
löydettiin vuonna 1950 ja louhinta aloitettiin vuonna 1979. Vuosittain louhitaan keskimäärin noin 10 miljoonaa tonnia apatiittimalmia, mistä tuotetaan 800 000 tonnia apatiittirikastetta (noin 300 000 t P2O5).
Vuonna 2014 Siilinjärven kaivos tuotti ennätykselliset 946 000 tonnia apatiittia. Kaivoksen vieressä sijaitsevat tehtaat tuottavat fosforihappoa noin 300 000 tonnia ja lannoitteita noin 500 000 tonnia vuodessa.
Apatiittirikasteen lisäksi saadaan sivutuotteena flogopiitti- ja kalsiittirikastetta. Kaivoksen toiminta-aikana
Siilinjärvellä on louhittu noin 250 miljoona tonnia malmia, josta on saatu 19.5 miljoonaa tonnia apatiittirikastetta.
Apatiittimalmi koostuu kalsiitti- ja kalsiitti-dolomiittikarbonatiiteista sekä glimmeriiteistä, jotka esiintyvät
14.5 km pitkänä, 650 m leveänä ja jyrkästi länteen kaatuvana vyöhykkeenä. Louhitun apatiittimalmin
keskipitoisuus on 4.2 % P2O5 ja keskimäärin malmi koostuu apatiitista (10 %), flogopiitista (65 %), karbonaatista (20 %, 4/5 kalsiittia) ja richteriitistä (5 %). Uuden JORC-koodiin perstuvan varantoarvion mukaan Siilinjärven mitatut ja todetut (measured + indicated) varannot ovat 888 miljoonaa tonnia 3.78 %:n
P2O5-pitoisuudella. Näiden lisäksi on arvioitu todennäköisiksi (inferred) varannoiksi 729 miljoonaa tonnia
3.59 %:n P2O5-pitoisuudella. Yhteensä varannot ovat siis 1617 miljoonaa tonnia fosfaattikiveä keskipitoisuudella 3.69 % P2O5.
Savukoskella sijaitseva Soklin karbonatiittiin liittyvä fosforimalmi on myös Yara Suomi Oy:n hallussa ja
yhtiöllä on pitkälle edenneet suunnitelmat fosfaattikaivoksen avaamiseksi. Kaivosprojektin YVA-selostus
valmistui vuonna 2009. Soklin karbonatiitti on piippumainen rengasintruusio, joka koostuu noin 20 km2
laajuisesta karbonatiitti-intruusiosta sekä sitä ympäröivästä leveästä feniittivyöhykkeestä. Koko kompleksin läpimitta on lähes 10 km ja pinta-ala noin 50 km2.
Soklin karbonatiitin rapakallio on hyvin säilynyt ja sisältää Soklin tärkeimmät malmityypit. Trooppisissa
olosuhteissa syntyneissä lateriittisissa fosforimalmeissa ovat korkeimmat fosforipitoisuudet (>20 % P2O5)
ja myös suurimmat fosforivarannot. Silikaatti-apatiittimalmit puolestaan muodostavat eri malmityypeistä
määrällisesti suurimman osuuden (72 %), mutta niiden P2O5-pitoisuus on lateriittimalmeja alhaisempi,
noin 12 %. Näiden lisäksi Soklin alueella esiintyy rapakalliomalmeja ja kovan kiven fosforimalmiesiintymiä, joiden P2O5-pitoisuus on 4 - 7 % ja joihin liittyy merkittäviä Nb-mineralisaatioita. Soklin malmivarannot ovat yhteensä 190.6 miljoonaa tonnia, jossa keskimääräinen P2O5- pitoisuus on 11.2 % ja Nb2O3pitoisuus 0.6 %. Rapautuneen ”pehmeän malmin” alapuolella olevan rapautumattoman karbonatiittimassiivin kokonaismassaksi on arvioitu noin 12 miljardia tonnia 3.5 % P2O5-pitoisuudella.
Soklin eteläpuolella sijaitseviin Jammin ja Kauluksen alueen karbonatiittijuoniin liittyy fosforirikkaita
rapautumia sekä korkeita REE-pitoisuuksia. Tutkimusalueet sijoittuvat Soklin magmaattisen karbonaatin
eteläreunalle, pääosin feniittivyöhykkeelle, osittain myös intruusion uloimpien osien metasomatiittivyöhykkeelle. Erityisesti Kauluksen alue on osoittautunut fosforin suhteen potentiaaliseksi. Vuonna 2012
GTK:n kairaamassa reiässä tavattiin 100 metriin ulottuva, fosforiitista ja karbonatiitista muodostuma rapautuma, jossa 60 m matkalla oli keskimäärin 6 % P2O5, enimmillään 17.3 %. GTK jatkaa alueen tutkimuksia.
GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS
Suomen fosforipotentiaali
39
2.4.2015
Pohjois-Pohjanmaalla Pudasjärvellä sijaitseva Kortejärven karbonatiitti on voimakkaasti venynyt, noin 2
km pitkä ja 30 – 120 m leveä intruusio, joka sisältää sekä kalsiitti- että dolomiittikarbonatiittia, raitaista
flogopiittikiveä (glimmeriittiä) ja oliviini-magnetiitti-karbonaattikiveä. Ympäröivä sivukivi on mafista
vulkaniittia, eikä sivukivissä ei ole havaittu lainkaan feniittiytymistä. Magneettisen anomalian mallinnuksen sekä petrofysikaalisten tiheysmittausten perusteella on alustavasti arvioitu karbonatiitin massan olevan 200 m syvyydelle maan pinnasta noin 100 miljoonaa tonnia.
Kortejärven intruusion Mg-rikas dolomiittinen karbonatiitti on kohtalaisen apatiittirikasta. Koko intruusiossa karbonatiittien keskimääräinen P2O5-pitoisuus on 2.2 %, suurimmillaan 8.1 %. Keskimääräinen apatiittirikkaan kiven (> 2 % P2O5) pitoisuus on 4.1 % P2O5, mikä vastaa 10 % apatiittipitoisuutta. Kortejärven intruusio on lävistetty viidellä kairausprofiililla ja kairauksissa tämän apatiittirikkaan kiven osuus on
noin 40 % karbonatiittivyöhykkeestä (sisältää karbonatiitit ja siinä olevat sivukivisulkeumat) ja noin 50 %
varsinaisesta karbonatiitista. GTK jatkaa Kortejärven tutkimuksia, esiintymä raportoidaan ja siitä tehdään
varantoarvio vuoden 2015 aikana.
Iivaaran alkalikivikompleksi Kuusamon kaakkoispuolella muodostuu leveimmillään noin kilometrisestä
ulkoisesta feniittikehästä sekä kompleksin sisäosan melteigiitti-ijoliitti-urtiitti-sarjan kivistä, joista ijoliitti
on vallitsevana (noin 85 %). Alkalikivi on alaltaan noin 8.8 km2 ja feniittikehä mukaan lukien kompleksin
pinta-ala on 15.5 km2. Iivaaran painovoima- ja magneettisiin mittauksiin perustuvan mallinnuksen perusteella Iivaara on mahdollisesti alaspäin levenevä, vähintään 2700 m syvyydelle ulottuva ja jyrkästi kaatuva piippumainen kappale. Mallille on laskettu tilavuudeksi noin 20 km3 ja massaksi noin 60 Gt.
GTK on tutkinut aktiivisesti Iivaara vuodesta 2011 lähtien tarkoituksenaan selvittää alkalikompleksin fosfori- ja REE-potentiaalia. Vuonna 2012 tehdyssä syväkairauksessa lävistettiin 32.55 m matkalla fosforimalmia, jossa oli 5.54 % P2O5-pitoisuus (max 10 %). Koko reiän kalliolävistyksen keskimääräinen fosforipitoisuus on 3.52 % P2O5 välillä 35.30 - 201.75 m. Iivaaran intruusion alueella on tehty kattava kallioperäkartoitus ja yhteensä on analysoitu 330 näytettä 277 paljastumahavainnosta. Parhaimmillaan näytteiden
P2O5-pitoisuus on 14.5 %, vastaten yli 30 % apatiittipitoisuutta. Korkeita yli 6 % P2O5-pitoisuuksia on
tavattu eri puolilta intruusiota, erityisesti alueen reunavyöhykkeeltä, joka koostuu pääosin melteigiitistä ja
ijoliitista.
Iivaaran apatiitista on tehty rikastuskokeita GTK Mintek:ssa ja kokeissa saatiin korkealaatuinen apatiittirikaste hyvällä saannilla. Iivaara onkin fosforin suhteen erittäin potentiaalinen kohde ja potentiaali, joka
on käytännössä vielä kokonaan selvittämättä, olisi syytä tutkia kairaamalla sekä intruusion reunan feniittejä että sisäosan alkalikiviä. Iivaara kuuluu kokonaisuudessaan Natura 2000-verkostoon ja siksi sen tutkiminen on haastavaa ja hidasta. GTK jatkaa alueen tutkimuksia.
Eri puolilla Suomea esiintyy fosforirikkaita gabroja. Näistä merkittävimmät ovat Etelä-Pohjanmaan ilmeniittigabrot, missä apatiitti esiintyy yhdessä ilmeniitin ja magnetiitin kanssa ja ilmeniitti esiintyy erillisinä
puhtaina rakeina. Tämä parantaa huomattavasti apatiittipitoisuuksiltaan matalien ja massoiltaan suurten
gabrointruusioiden hyödynnettävyyttä, koska mineraalit voidaan rikastaa erilleen ja saada sekä hyvälaatuinen ilmeniittirikaste että apatiittirikaste. Myös Keski- ja Pohjois-Pohjanmaalla sekä KaakkoisSuomessa on lähes tutkimattomia apatiitista rikastuneita gabroja.
GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS
Suomen fosforipotentiaali
40
2.4.2015
Inarin alueen ja Keski-Lapin appiniittisiin intruusioihin liittyy apatiitin rikastumista, mutta malmipitoisuuksia niistä ei ole tavattu. Apatiitin lisäksi magmaattisista fosforiesiintymistä appiniitit, ja erityisesti
karbonatiitit ja alkalikivet, omaavat REE-potentiaalia.
Suomen raportoidut fosforivarannot ovat yhteensä 2263 miljoonaa tonnia ja keskimääräinen P2O5pitoisuus 4.0 %. Varannot ovat keskittyneet lähes kokonaan Soklin ja Siilinjärven karbonatiitteihin sekä
Etelä-Pohjanmaan ilmeniittigabroihin. Merkittävimmät toistaiseksi selvittämättömät fosforivarannot sisältyvät Iivaaran alkalimassiiviin sekä Soklin eteläpuolen rengasjuoniin (Kaulus ja Jammi). Myös Pohjanmaan ja Kaakkois-Suomen gabroihin liittyy selvittämätöntä fosforipotentiaalia.
KIRJALLISUUSLUETTELO
Ahtola, T., Sarapää, O., Niemelä, M., Kuivasaari, T., Vartiainen, R., Lintinen, P., Käpyaho, A.,
Reinikainen, J., Seppänen, H. & Lohva, J. 2007. Teollisuusmineraalivarojen kartoitus vuosina 20032007. 41 s. GTK:n arkistoraportit M10.4/2007/72.
Al-Ani, T. 2010. REE-bearing minerals in Lehmikari appinite intrusion, Rovaniemi. GTK archive report,
M42/2010/70.
Al-Ani, T. 2011. A Petrographic and Mineralogical study of Vanttaus appinitic diorite, Northern Finland.
Geologian tutkimuskeskus, arkistoraportti, 59/2011. 18p.
Al-Ani, T. & Sarapää, O. 2010a. Microprobe studies of REE-rich accessory minerals from alkaline,
appinitic and metamorphic rocks, Central and Northern Finland. GTK archive report, M42/2010/69, 43 p.
Al-Ani, T. & Sarapää, O. 2010b. REE-minerals in Suhuvaara appinite, Inari. GTK archive report,
M42/2010/67. 7p, 3app.
Aurola, E. 1966. Kuusamon Iivaaran teollisuusmineraalit ja teollisuusmineraalivarat. 20 s., 7 l.
Valtausraportit, Kaivosrekisterinumero: 1829/01-20.
COM, 2008. 699, the raw materials initiative — meeting our critical needs for growth and jobs in Europe.
Communication from the Commission to the European Parliament and the Council. Brussels, SEC(2008)
2741. 13p.
COM, 2010. Critical raw materials for the EU. Report of the Ad-hoc Working Group on defining critical
raw materials. European Commission. 85p.
COM, 2013. Kuulemista koskeva tiedonanto fosforin kestävästä käytöstä. COM(2013) 517 final.
Euroopan komissio, Bryssel 8.7.2013.
GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS
Suomen fosforipotentiaali
41
2.4.2015
COM, 2014. Report on Critical Materials for the EU. Report of the Ad hoc Working Group on defining
critical raw materials. Euoropean Commission, May 2014.
Eilu, P., Ahtola, T., Äikäs, O., Halkoaho, T., Heikura, P., Hulkki, H., Iljina, M., Juopperi, H., Karinen, T., Kärkkäinen, N., Konnunaho, J., Kontinen, A., Kontoniemi, O., Korkiakoski, E., Korsakova, M., Kuivasaari, T., Kyläkoski, M., Makkonen, H., Niiranen, T., Nikander, J., Nykänen, V., Perdahl, J.-A., Pohjolainen, E., Räsänen, J., Sorjonen-Ward, P., Tiainen, M., Tontti, M., Torppa, A. &
Västi, K. 2012. Metallogenic areas in Finland. Mineral deposits and metallogeny of Fennoscandia/Eilu,
P. (ed.). Geological Survey of Finland, Special Paper 53, 207–342, 2012
Ervamaa, P. 1986. Tutkimustyöselostus Honkajoen, Karvian ja Kauhajoen kunnissa valtausalueilla Karhukangas 1, Perämaa 1-2 ja Tunturikangas 1-2, (kaiv. rek. n:ot 3461/1, 3462/1-4) suoritetuista tutkimuksista. 2 s., 6 l, M06/1234/-86/1/10.
Ervanmaa, P. & Laajoki, K. 1977. Puolangan Väyrylänkylän prekambristen rautamuodostumien geologiasta. Abstract: On the geology of the Precambrian iron formations in Väyrylänkylä, Puolanka. Geological Survey of Finland, Report of Investigation, 27, 66pp.
Gehör, S. 1994. REE distribution in the phosphorite bands within the Paleoproterozoic Tuomivaara and
Pahtavaara iron-formations, central and northern Finland. Geological Survey of Finland, Special Paper
19, 71 - 83, 8 figures, two tables and one appendix.
Gehör, S. 2010. Soklin kaivoshanke. YaraSuomi. Esitys kaivosseminaarissa, Kokkola 2010. Saatavissa
PDF-tiedostona :
http://viestinta2.kpakk.fi/mine/uploads/pdf/kaivosseminaari_esitykset/torstai/gehor/sokli_hanke.pdf
Grip, E. 1989. Proterozoic-Cambrian phosphate resources in Sweden. In Phosphate deposits of the world.
Vol. 2 : Phosphate rock resources, eds. Notholt, A.J.G., Sheldon, R. P. & Davidson, D. F., Cambridge:
Cambridge University Press, 1989, pp 387-393.
Hagelberg, K. 2005. Iso-Kiskojärvi mafiska intrusion. Pro gradu –tutkielma, Helsingin yliopisto, geologian laitos.100 sivua. På svenska.
Halkoaho, T., Hartikainen, A., Isomaa, J., Kontoniemi, O., Makkonen, H., Niskanen, M., Pietikäinen, K. & Tiainen, M. 2012. Väli- ja Etelä-Suomen nikkelipotentiaalin arviointihankkeen (2901006,
2551003 ja 2551012) toiminta vuosina 2007 - 2011. 84 s. + 3 liites. GTK arkistoraportti 18/2012.
Highley, D. E., Hawkes, J. R. & Notholt, A. J. G. 1986. Geology and Economic Potential of low-Grade
Igneous Phosphate Rock with particular reference to Apatite Mineralization in the North Atlantic Province. Open-file report, British Geological Survey.
Hiltunen, A. 1982. The Precambrian geology and skarn iron ores of the Rautuvaara area, northern Finland. Geological Survey of Finland, Bulletin 318. 133 pages, 69 figures, 16 tables and 2 appendices.
GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS
Suomen fosforipotentiaali
42
2.4.2015
Himmi, R. 1975. Outokumpu Oy:n Korsnäsin ja Petolahden kaivosten vaiheita. Vuoriteollisuus Bergshanteringen 33, 35-38.
Hugg, R. & Heiskanen, V. 1983. Suomen rautamalmiesiintymät, malmiutumat ja malmiviitteet. Rautaruukki Oy, OU 2/79, RAETSU Raportti, 412 s.
Huuskonen,M. & Kärkkäinen, N. 1994. TiP-gabrojen etsintäohjelma Lauhavuoren graniitin ympäristössä: korkealentomagneettiset häiriöt ja Kauhajoen Hyypän intruusion tutkimukset. Geologian tutkimuskeskus, arkistoraportti M19/1234/94/1/10. 13 p. + 9 apps.
Härmälä, O. 2002. Siilinjärvi carbonatite complex and apatite mine. In Talc-magnesite deposits in Finland, September 10-15, 2002, Finland : third field correlation/Niemelä, M. (ed.), s. 6-10
Härmälä, O. & Liferovich, R. 2001. Siilinjärvi Carbonatite Complex. In S. Gehör, R. Liferovich and F.
Wall (eds) Formation, exploration and exploitation of economic deposits associated with mantle carbon,
Excursion guide, 14-20 September ISSN 0358-2477. RES TERRAE - Publications of the Dept of Geology, Univ. Oulu, Series A, No. 19, Oulu, 2001.
IFDC (2010). World Phosphate Rock Reserves and Resources. Available at:
http://www.ifdc.org/getdoc/56358fb1-fc9b-49ba-92fe-187dc08e9586/T75_World_Phosphate_Rock_Reserves_and_Resources
Iljina, M. 2009. Hanke 2901007. Pohjois-Suomen emäksisten magmakivien malmivarojen kartoitus
2003-2008. Loppuraportti, M10.4/2009/49, 32 s., 21 liites.
Kankaanpää, T. 2013. Siilinjärvi Phosphate Mine – fourth decade ongoing. 9th Fennoscandian Exploration and Mining - FEM 2013 Presentation in PDF form.
Kinnunen, A. 1996. Hituran kaivoksen ympäristön malminetsintätutkimukset vuosina 1992-1995. Outokumpu Finnmines, Malminetsintä. Raportti 001/2344 04, 05/AAK/1996.
Kinnunen, A. 1997. The reconnaissance diamond drilling at Kärsämäki, Porkkala. Outokumpu Oy, Exploration Report, OKU_1464.
Korvuo, E. 1981. Mustamaan U-P-malmiaiheen jatkotutkimukset 1980. Rautaruukki Oy:n raportti RO
6/81.
Kärkkäinen, N. 1999. Tutkimustyöseloste Kauhajoen alueen malmitutkimuksista, koskien valtausalueita
Vähämäki 2, kaivosrekisteri nro 4653/1 ja Vähämäki 3, kaivosrekisteri nro 5006/1. 9 s., 23 liites.
Geologian tutkimuskeskus.
Kärkkäinen, N. 1999b. The age of the Koivusaarenneva ilmenite gabbro, western Finland. Geol Surv
Finland Spec Pap 27:35–37.
GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS
Suomen fosforipotentiaali
43
2.4.2015
Kärkkäinen, N., Koistinen, E., Lehtimäki, J., Räisänen, E., Sarapää, O. 1996. Tutkimustyöselostus
Kälviän kunnassa valtausalueella Koivusaarenneva 1 (kaivosrekisterinumero 5192/1) suoritetuista ilmeniittitutkimuksista vuosina 1993-1995. GTK:n arkistoraportit, M 06/2341/96/1. 51 s., 17 liites.
Kärkkäinen, N. & Appelqvist, H. 1999. Genesis of a low-grade apatite-ilmenite-magnetite deposit in
the Kauhajärvi gabbro, western Finland. Mineralium Deposita 34, 754-769.
Kärkkäinen, N. & Bornhost T. 2003. The Svecofennian gabbro-hosted Koivusaarenneva magmatic
ilmenite deposit, Kälviä, Finland. Mineralium Deposita (2003) 38: 169–184.
Kontoniemi, O., Aatos, S., Leväniemi, H., Makkonen, H., Halkoaho, T. & Wik, H. 2014. Jokilaaksojen nikkelipotentiaalihankkeen (JoNi) toiminta ja tulokset vuosina 2012-2014. Geologian tutkimuskeskus,
arkistoraportti 92/2014. 88 s. + 12 liites.
Kramm, U., Kogarko, L.N., Kononova, V.A. & Vartiainen, H. 1993. The Kola Alkaline Province of
the CIS and Finland: Precise Rb-Sr ages define 380 - 360 Ma age range for all magmatism. Lithos, 30, s.
33 - 44.
Laajoki, K. & Saikkonen, R. 1977. On the geology and geochemistry of the Precambrian iron formations in Väyrylänkylä, South Puolanka area, Finland. Geological Survey of Finland, Bulletin, 292, 137
pp.
Larjamo, K. 2008. Kairinevan ja Nuorasen emäksisten intruusioiden geokemiallinen, mineraloginen ja
petrografinen vertailu. Pro gradu –tutkielma, Helsingin yliopisto, geologian laitos. 96 sivua.
Lauri, L. S., Sarapää, O. & Al-Ani, T. 2011. Exploration potential in the appinitic rocks of the central
Lapland granitoid complex, Finland. In: 25th International Applied Geochemistry Symposium 2011, 2226 August 2011, Rovaniemi, Finland : programme and abstracts. Vuorimiesyhdistys. Sarja B 92-1. Espoo: Vuorimiesyhdistys, 108-109.
Lehijärvi, M. 1945. Alkalikivistä. 90 s. GTK arkistoraportit.
Lehijärvi, M. 1957. Iivaaran (Kuusamo) alkalikivialueen mineralogiasta ja petrologiasta. Lisensiaattitutkielma, Helsingin yliopisto. 74 s.(2 geol.k.). GTK arkistoraportit.
Lehijärvi, M. 1960. The alkaline district of Iivaara, Kuusamo, Finland. Geological Survey of Finland,
Bulletin - Bulletin de la Commission Géologique de Finlande, Vol 185. 62 p. 1 pl.
Lehto, T. 1975. Pohjois-Suomen rautamuodostumat. Pohjois-Suomen malmigeologinen toimikunta,
kauppa- ja teollisuusminsteriö, 241 s.
Lehto, T. & Niiniskorpi, V. 1977. Pohjois- ja Itä-Suomen rautamuodostumat. Summary: The ironformations of northern and eastern Finland. Geological Survey of Finland, Report of Investigation, 22,
49pp.
GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS
Suomen fosforipotentiaali
44
2.4.2015
Lehtonen, M. I., Kujala, H., Kärkkäinen, N., Lehtonen, A., Mäkitie, H., Mänttäri, I., Virransalo, P.
& Vuokko, J. 2005. Etelä-Pohjanmaan liuskealueen kallioperä. Summary: Pre-Quaternary rocks of the
South Ostrobothnian Schist Belt. Geologian tutkimuskeskus, Tutkimusraportti – Geological Survey of
Finland, Report of Investigation 158. 125 s.
Lindroos, H. & Henkel, H. 1981. Beskrivning till berggrundskartorna och geofysiska kartorna Huuki
NV/NO, SV, SO och Muonionalusta NV, SV/SO. Description to the maps of solid rocks and the geophysical maps Huuki NV/NO, SV, SO and Muonionalusta NV, SV/SO. Sveriges Geologiska Undersökning,
Bergrundsgeologiska och geofysiska kartblad, Skala 1:50 000, Serie Af. Nr 35-39. 85 p.
Lintinen, P. 2014. Preliminary results from new drillings and geochemical studies of the apatite deposits
in the Kortejärvi and Petäikkö-Suvantovaara carbonatites, Pudasjärvi – Posio district, Northern Finland.
Geologian tutkimuskeskus, tutkimusraportti 207, 100-103.
Lunden, E. 1994. Vanhasuo kaivospiiri (Kärnän kaivos). Paroc Oy Ab, Kaivosrekisterinumero: 4487/1a,
Valtausraportit.
Makkonen, V. 1963. Otanmäki Oy:n Iivaaran tutkimuksista. Outokumpu Oy:n malminetsinnän raportit,
OKU_4357.
Makkonen, V. 1973. Piippolan Rimpinevan alueen tutkimukset vv. 1972-73. Outokumpu Oy:n malminetsinnän raportti, RR_83, 6 s., 13 liites.
Makkonen, V. 1974. Iskuporanäytteenotto Iivaaralla 1974. Outokumpu Oy:n malminetsinnän raportit,
4467.
Makkonen, V. 1975. Tuomivaaran alueen tutkimukset. Rautaruukki Oy, Tuomivaara 1, kaivosrekisterinumero: 2229/1, Valtausraportit.
Mattila, S. 2013. Kansannäytteiden hyödyntäminen Itä-Suomen kriittiset mineraalit-hankkeessa. Geologian tutkimuskeskus, arkistoraportti, Y99/9999/2013/9/99, 38 s.
Mutanen, T. 2006. Tutkimustyöselostus Ranuan kunnassa valtausalueella Simontaival 1 (kaivosrekisterino 7366/1) tehdyistä malmitutkimuksista vuosina 1999-2003. 17 s. M06/3524/2006/9/10 Geologian tutkimuskeskus. Valtausraportit
Mutanen, T. 2008. Tutkimustyöselostus Ranuan kunnassa valtausalueilla Sääskilammit 1 (kaivosrekisterino. 7428/1) ja Sääskilammit 2 (kaivosrekisterino. 7428/2) tehdyistä malmitutkimuksista vuosina 2003 2008. 21 s. Geologian tutkimuskeskus, arkistoraportti M06/3524/2008/1/10.
Mutanen, T. 2011. Alkalikiviä ja appiniitteja. Raportti hankkeen Magmatismi ja malminmuodostus II
toiminnasta 2002 - 2005. 627 s. GTK:n arkistoraportit 9/2011.
GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS
Suomen fosforipotentiaali
45
2.4.2015
Nebocat, J. & Reed, G. 2010. Report on the Geology, Mineralization and Resource Estimation of the
Nuottijärvi Uranium-Phosphate Deposit Central Finland. Prepared for Mawson Resources Ltd. Available
at http://www.mawsonresources.com/i/pdf/100806-Final-Nouttijarvi-NI-43-101.pdf
Nuutilainen, J. 1968. On the geology of the Misi iron ore province, northern Finland. Ann. Acad. Sci.
Fenn. Ser A III 96. 98 p.
Nykänen, J. 1993. Pudasjärven Kortejärven ja Posion Laivajoen proterotsooisten karbonatiittien geologia, mineralogia ja geokemia. Pro-gradu tutkielma, Oulun yliopisto, geologian laitos. 60 s.
Nykänen, J., Laajoki, K., & Karhu, J. 1997. Geology and geochemistry of the early Proterozoic
Kortejärvi and Laivajoki carbonatites, central Fennoscandian Shield, Finland. Bulletin of the Geological
Society of Finland 69.1-2 : 5-30.
Paakkola, J. 1968. Ei otsikkoa (= selostus Iivaaran kallioperäkartoituksesta). Outokumpu Oy:n
malminetsinnän raportti, OKU_4358.
Paakkola, J. 1971. The volcanic complex and associated manganiferous iron formation of the PorkonenPahtavaara area in Finnish Lapland. Bull. Comm. géol Finlande 247, 83 p.
Paakkola, J. 1979. Iivaaran alkalikivimassiivi. [Abstract: The Iivaara alkaline massif]. – Acta Univ. Ouluensis A 68: 19-23.
Paavola, J. 1991. Iisalmen kartta-alueen kallioperä. Kallioperäkartan selitys 1 : 100 000 - Explanation to
Maps of Pre-Quaternary Rocks, Karttalehti 3341.
Paavola, J. 2003. Vieremän kartta-alueen kallioperä. Summary: Pre-Quaternary rocks of the Vieremä
map-sheet area. Kallioperäkartan selitys 1 : 100 000 - Explanation to Maps of Pre-Quaternary Rocks,
Karttalehti 3342.
Pakarinen, J. 1984a. Esitutkimus Lounais-Suomen P-Ti-aiheista. 27 s., 6 l. GTK:n arkistoraportit
M19/2042/-84/1/10.
Pakarinen, J. 1984b. Raportti Honkajoella, Kauhajoella ja Karvialla 15.4.1983 - 29.2.1984 suoritetuista
fosfori-titaani-rautamalmitutkimuksista (Kemira Oy:n ja Geologian tutkimuskeskuksen yhteistyöprojekti).
Geologian tutkimuskeskus, arkistoraportti M19/1234/84/1/10. 49 p. + 103 apps.
Papunen, H. & Lindsjö, O. 1972. Apatite, monazite and allanite: three rare earth minerals from Korsnäs,
Finland. Bulletin of the Geological Society of Finland 44 (2), 123-129.
Pietikäinen, K., Halkoaho, T., Hartikainen, A., Niskanen, M. & Tenhola, M. 2005. Itä-Suomen arkeeiset alueet II-hankkeen (2105000) toiminta vuosina 2001 — 2004 Kuhmon, Nurmeksen, Lieksan ja
Hyrynsalmen alueilla. Arkistoraportti M19/4411/2005/1, 83 s.
GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS
Suomen fosforipotentiaali
46
2.4.2015
Prud’homme, M. 2010. World Phosphate Rock Flows, Losses and Uses. International Fertilizer Industry
Association, Phosphates 2010 International Conference, 22-24 March 2010 Brussels.
Puustinen, K. 1971. Geology of the Siilinjärvi carbonatite complex, Eastern Finland. Bulletin de la.
Commission. Geologique de Finlande. N:o 249.
Puustinen, K. & Kauppinen, H. 1989. The Siilinjärvi Carbonatite Complex, eastern Finland. In Phosphate deposits of the world. Vol. 2 : Phosphate rock resources, eds. Notholt, A.J.G., Sheldon, R. P. & Davidson, D. F., Cambridge: Cambridge University Press, 1989, pp 394-397.
Puustinen, K. & Karhu, J. 1999. Halpanen calcite carbonatite dike, Southeastern Finland. Geological
Survey of Finland, Special Paper 27, 39–41, 1999.
Puustinen, K. 2003. Suomen kaivosteollisuus ja mineraalisten raaka-aineiden tuotanto vuosina 15302001, historiallinen katsaus erityisesti tuotantolukujen valossa. 578 s. Geologian tutkimuskeskus, arkistoraportti, M 10.1/2003/3.
Rehtijärvi, P., Äikäs, O. & Mäkelä, M. 1979. A Middle Precambrian uranium- and apatite-bearing
horizon associated with the Vihanti zinc ore deposit, western Finland. Economic Geology, 74, 1102-1117.
Reichl, C., Schatz, M., & Zsak, G. 2014. World Mining Data. Volume 29, Minerals Production, Wien
2014.
Rämö, T. 1986. Honkajoen Perämaan emäksinen intruusio - erityisesti sen gabro-osien petrografia, mineralogia ja petrologia. Pro gradu: Helsingin yliopisto, geologian laitos, geologian ja mineralogian osasto,
1986. 104, [1] s. + 1 kartta.
Saikkonen, R. 1965. Teollisuusmineraalitutkimukset Iivaaralla kesällä 1964. 32 s., 4 l.(1 geol.k.). GTK:n
arkistoraportit.
Sarapää, 0., Kärkkäinen, N., Reinikainen, J., Ahtola, T., Appelqvist, H.J. & Seppänen, H. 1999.
New results from calcite and ilmenite exploration in Finland. In: Autio, S. (ed.) Geological Survey of Finland, Current Research 1997-1998. Geological Survey of Finland. Special Paper 27,25-34.
Sarapää, 0., Kärkkäinen, N. & Appelqvist, H. 2001. Tutkimustyöselostus Kälviän kunnassa valtausalueilla Peräneva ja Peräneva 2 (kaivosrekisterinumero 6341/1 ja 6828/1) suoritetuista ilmeniittitutkimuksista vuosina 1997-2000. 21 s., 36 liites.
Sarapää, O., Kärkkäinen, N., Ahtola, T., Lohva, J. & Karttunen, K. 2002. Tutkimustyöselostus Halsuan kunnassa sijaitsevan Karinevan ilmeniittiesiintymän (valtausalue Karineva, kaivosrekisterinumero
7162/1) tutkimuksista vuosina 2000-2001. 28 s., 43 liites.
GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS
Suomen fosforipotentiaali
47
2.4.2015
Sarapää, 0. & Kärkkäinen, N. 2003. Tutkimustyöselostus Toholammen kunnassa valtausalueella Lylyneva 1-2 (kaivosrekisterinumero 6141/1-2) suoritetuista ilmeniittitutkimuksista vuosina 1994-1997. DataCD. 34 s.
Sarapää, O., Lohva, J., Kärkkäinen, N., Herola, E. & Kuivasaari, T. 2005a. Tutkimustyöselostus
Haapajärven kunnassa valtausalueilla Kumiseva 1-2 (Kaivosrekisterinumerot 6360/1-2) tehdyistä malmitutkimuksista vuosina 1996-1997. M06/2343/2005/1/10, 14 sivua, 8 liitettä.
Sarapää, O., Ahtola, T., Lohva, J., Hagelberg, K. & Karimerto, P. 2005b. Tutkimustyöselostus Kiskon kunnassa valtausalueella Iso-Kisko (Kaivosrekisterinumero 7495/1) tehdyistä ilmeniittitutkimuksista
vuosina 2001-2003, M06/2014/2005/1/10. 33 s.
Sarapää, O., Kärkkäinen, N., Lohva, J., Pelkkala, M. & Seppänen, H. 2006. Tutkimustyöselostus
Reisjärven kunnassa valtausalueella Metsäperä (kaivosrekisterinumero 7863/1) tehdyistä ilmeniittitutkimuksista. 34 s. Geologian tutkimuskeskus, arkistoraportti, M06/2343/2006/1/10.
Sarapää, O., Ahtola, T., Al-Ani, T., Kärkkäinen, N., Laxström, H., Lahti, S., Lehtonen, M., Torppa,
A. & Turunen, P. 2010. Hi-tech metallien globaalit varannot, tuotanto ja käyttö sekä Suomen potentiaali.
Abstract: Hi-tech metal of global reserves, production, use and exploration potential of Finnish bedrock.
GTK:n arkistoraportit, M10.1/2010/36.
Sarapää O., Al Ani, T., Lahti S. I., Lauri, L. S., Sarala P., Torppa, A. & Kontinen, A. 2013a. Rare
earth exploration potential in Finland. Journal of Geochemical Exploration, Volume 133, 25-41.
Sarapää, O., Al-Ani, T., Karvinen, A. & Lauri, L.S. 2013b. Rare earth elemet exploration and potential
Northern Finland. Tutkimusraportti 198 – Geological Survey of Finland, Report of Investigation 198,
158-162.
Sarapää, O., Karvinen, A., Telkkälä, P., & Turunen, P. 2013c. Tutkimustyöselostus Inarin kunnassa
valtausalueilla Suhuvaara 1-3 (KaivNro 8342/1-3) suoritetuista malmitutkimuksista vuosina 2006-2010.
123/2013. Geologian tutkimuskeskus. Valtausraportit.
Sarapää, O., Ahtola, T., Al-Ani, T., Grönholm, S., Karvinen, A., Kärkkäinen, N., Lahti, S., Lintinen, P., Torppa, A., & Turunen, P. 2013d. Hi-tech-metallitutkimukset Suomessa vuosina 2009-2012.
Geologian tutkimuskeskus, arkistoraportti, 161/2013, 97s.
Sarikkola, R. 1974. Suomen uraanimalmeista. Geologi, 26, s. 61-64.
Schröder, J.J., Smit, A.L., Cordell, D. & Rosemarin, A. 2010. Sustainable Use of Phosphorus. Plant
Research International, part of Wageningen UR Business Unit Agrosystems Report 357.
Science Communication Unit, University of the West of England, Bristol (2013). Science for Environment Policy Indepth Report: Sustainable Phosphorus Use. Report produced for the European Commission DG Environment, October 2013. Available at: http://ec.europa.eu/science-environment-policy
GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS
Suomen fosforipotentiaali
48
2.4.2015
Siirama, L. 2009. The Sokli Mine Project. Fennoskandian Mining and Exploration Congress FEM 2009,
Rovaniemi 1-3.12.2009. Available at
http://fem.lappi.fi/c/document_library/get_file?folderId=48927&name=DLFE-2796.pdf
Sotka, P. 1984. Juuka, Panjavaara: Ce-La-Sr-mineraalien esiintyminen karbonaattijuonissa. Outokumpu
Oy, Malminetsintäraportti, 070/4312 08A/PMS/1984. OKU_3018.
Suomen kallioperä – DigiKP 2014. Digitaalinen karttatietokanta [Elektroninen aineisto]. Espoo: Geologian tutkimuskeskus. Versio 1.0.
Stén, P., Parvinen, P., Miettinen, M., Luukkanen, S., Kaskiniemi, V. & Aaltonen, J. 2003. On-line
analysis of flotation process waters at Siilinjärvi (Finland) apatite concentrating plant. Minerals Engineering 16, 229–236.
Tenkorang, F., Lowenberg-DeBoer, J. 2008. Forecasting Long-term Global Fertilizer Demand. Food
and Agriculture Organization of the United Nations. Rome, 2008
Turunen, P., Lahti, I. & Sarapää, O. 2014. On the Depth Structure of the Iivaara Pipe. Geologian tutkimuskeskus, Tutkimusraportti 207, 152 – 155.
Tyni, M., Puustinen K., Karhu, J. & Vaasjoki, M. 2003. The Petäiskoski carbonate veins at Juuka,
eastern Finland. In Autio, S. (ed.) Geological Survey of Finland, Current Research 2001-2002.
Geological Survey of Finland, Special Paper 36, 13-16.
USGS, 2014. U.S. Geological Survey, Mineral Commodity Summaries, February 2014. Phosphorus 118119.
Vartiainen, H. 1980. The petrography, mineralogy and petrochemistry of the Sokli carbonative massif,
northern Finland. Geological Survey of Finland, Bulletin 313. 126 pages, 106 figures and 30 tables.
Vartiainen, H. 1998. Suomen alkalikivet – apatiitista timanttiin. Teoksessa: Martti Lehtinen, Pekka
Nurmi jaTapani Rämö (toim.) 1998. Suomen kallioperä: 3000 vuosimiljoonaa. Helsinki, Suomen Geologinen Seura ry., 375 s.
Vartiainen, H. 2001. Sokli carbonatite complex, northern Finland. Res Terrae. Ser. A 20, University of
Oulu, 8‐24.
Vartiainen, H & Woolley, A. 1974. The age of the Sokli carbonatite, Finland, and some relationships of
the North Atlantic alkaline igneous province. Bull. Geol. Soc. Finland 46, 81–91.
Woodard, J. & Hölttä, P. 2005. The Naantali alvikite vein-dykes: a new carbonatite in southwestern
Finland. Geological Survey of Finland, Special Paper 38, 5–10, 2005.
Yara Suomi Oy, 2009. Soklin kaivoshankkeen YVA-selostus, Pöyry Environment Oy, 9M607220.COY,
86 p.
GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS
Suomen fosforipotentiaali
49
2.4.2015
Yara Suomi Oy, 2015. Lehdistötiedote, 13.3.2015. Saatavilla osoitteesta
http://www.yara.fi/uutiset/196859/tuotantoennatykset-investoinnit-ja-rekrytoinnit-jatkuivat-yaransiilinjarven-toimipaikalla/
Äikäs, O. 1980. Uraniferous phosphorite and apatite-bearing gneisses in the Proterozoic of Finland. In
Uranium in the Pine Creek Geosyncline, ed. J Ferguson & A.B. Goleby, pp. 675-681. Vienna: International Atomic Energy Agency.
Äikäs, O. 1989. Phosphate resources in early Proterotzoic supracrustal rocks, Finland, with reference to
the Baltic Shield. In Phosphate deposits of the world. Vol. 2 : Phosphate rock resources, eds. Notholt,
A.J.G., Sheldon, R. P. & Davidson, D. F., Cambridge: Cambridge University Press, 1989, pp 429-436.