Three dimensional moddeling and geochemical anomaly mapping of the gold-endowed Hattu schist belt, Eastern Finland = Τρισδιάσταστη μπντελοποίηση και χωρική ανάλυση γεωχημικών ανωμαλιών της σχιστολιθικής ζώνης Hattu στην Ανατολική Φιλανδία.

Περίληψη

Defining and mapping the geochemical signature, or hydrothermal footprint, of ore deposits from exploration survey records represents a key criterion in the mineral exploration procedure. In this research work is investigated the distribution of gold geochemical anomalies in the soil, bedrock and drill core sample datasets from the complexly deformed and gold-endowed Archaean Hattu schist belt, in Eastern Finland. This belt is approx. 40 km long and 5 km wide and hosts numerous orogenic-gold type deposits, including one active underground mine and over 20 gold prospects. The belt was initially separated in four continuous domains and further accurate geochemical gold anomaly maps were produced by applying two conceptually different interpolation methods, the Ordinary Kriging and the Inverse Distance Weighting. Several classic statistical and Exploratory Data Analysis methods were applied for the analysis of the distribution of the gold values and for the calculation of the threshold values, censored and outlier values, in each dataset. The available lithological, structural, geophysical datasets were further incorporated and combined with the geochemical interpolation maps to define gold anomaly lineaments in GIS-environment. The produced lineament maps highlight continuous, of several kilometers in length, zones with potential for discovering concealed gold occurrences underneath. The work included in addition the creation of the detailed regional 3-D lithological and structural map of the Hattu schist belt. The projected gold anomaly lineaments in the 3-D maps show that gold distribution in soil and bedrock follows collectively the western margin of tonalitic intrusions within the volcanic-sedimentary sequence aligning well with high-strain shear zones. The dispersion of the gold element in the soil was very narrow, ranging between 30 and 200 meters from the source rock. The 3D integrated geological model of this study provides evidence that the Hattu schist belt can be characterized as a single, crustal scale ore mineralizing system. Application of geochemical anomaly mapping could produce an updated exploration model for the area and dictate guidelines for future exploration for the discovery of new gold deposits.

Μία από τις σημαντικότερες διαδικασίες κατά την αναζήτηση μεταλλικών κοιτασμάτων είναι ο προσδιορισμός και η χαρτογράφηση του γεωχημικού, ή υδροθερμικού, αποτυπώματος από τα δεδομένα των γεωχημικών διασκοπήσεων. Σε αυτή την εργασία διερευνάται η κατανομή των γεωχημικών ανωμαλιών χρυσού βάσει γεωχημικών δειγμάτων από εδάφη, πετρώματα και γεωτρήσεις που συλλέχθηκαν στην Αρχαϊκή σχιστολιθική ζώνη Hattu, στην Ανατολική Φινλανδία. Η ζώνη αυτή εκτείνεται σε μήκος 40 χλμ. με πλάτος 5 χλμ. και φιλοξενεί πολυάριθμες εμφανίσεις μεταλλοφοριών χρυσού ορογενετικού-τύπου, συμπεριλαμβανομένου ενός ενεργού υπόγειου μεταλλείου. Για την εργασία αυτή, η σχιστολιθική ζώνη χωρίστηκε αρχικά σε τέσσερις επιμέρους συνεχείς ζώνες ενώ, δημιουργήθηκαν για κάθε μια από αυτές χάρτες γεωχημικών ανωμαλιών χρυσού με την εφαρμογή δύο διαφορετικών μεθόδων παρεμβολής, το Ordinary Kriging και το Inverse Distance Weighting. Στα γεωχημικά δεδομένα, εφαρμόστηκαν πολλαπλές μέθοδοι στατιστικής για την ανάλυση της κατανομής του χρυσού και για τον υπολογισμό των κατώτατων τιμών ανωμαλίας καθώς και των ακραίων τιμών. Τα διαθέσιμα γεωλογικά, τεκτονικά, γεωφυσικά δεδομένα ενσωματώθηκαν και συνδυάστηκαν με τους γεωχημικούς χάρτες για τον προσδιορισμό συνεχών ζωνών ανωμαλίας χρυσού σε περιβάλλον GIS. Στους χάρτες αυτούς αναγνωρίσθηκαν συνεχείς γραμμικές ζώνες ανωμαλιών που εκτείνονται για αρκετά χιλιόμετρα και οι οποίες υποδηλώνουν την πιθανότητα ύπαρξης μεταλλοφορίας κάτω από το εδαφικό κάλυμμα. Με τη βοήθεια ενός λεπτομερούς τρισδιάστατου λιθολογικού και τεκτονικού μοντέλου για την σχιστολιθική ζώνη έγινε εμφανές ότι η κατανομή του χρυσού ακολουθεί το δυτικό άκρο των τοναλιτικών διεισδύσεων της περιοχής, στα όρια με τη μεταιζηματογενή ακολουθία και των ζωνών διάτμησης. Η διασπορά του στοιχείου του χρυσού στο έδαφος είναι περιορισμένη, κυμαινόμενη μεταξύ 30 και 200 μέτρων. Το τρισδιάστατο γεωλογικό μοντέλο σε συνδυασμό με τον γεωχημικό χάρτη ανωμαλιών χρυσού αυτής της μελέτης παρέχει σημαντικές ενδείξεις πως οι διάσπαρτες εμφανίσεις των μεταλλοφοριών της σχιστολιθικής ζώνης Hattu ανήκουν σε ένα ενιαίο και συνεχές σύστημα μεταλλοφορίας με σημαντικό δυναμικό για την ανακάλυψη νέων κοιτασμάτων χρυσού.