Lempäälän Kalliojärven ja Pirkkalan Anian sekä Erkkilän Au-esiintymien malmimineralogia

Kalliojärven, Anian ja Erkkilän Au-esiintymät sijaitsevat Pirkanmaalla, n. 15 km Tampereelta lounaaseen Pirkanmaan migmatiittivyöhykkeellä. Pirkkalan ja Lempäälän alueen kivilajit ovat pääosin vaihtelevasti gneissiytyneitä liuskeita ja niitä leikkavia pegmatiittijuonia. Kalliojärven malmiaihe sijaitsee kvartsi- ja pegmatiittijuonien lävistämässä hiertovyöhykkeessä, ja sen isäntäkivi on kiillegneissi. Anian malmiaiheessa kohonneet kultapitoisuudet liittyvät hiertovyöhykkeen kapeisiin kvartsijuoniin. Erkkilän malmiaihe sijaitsee kvartsiutuneissa ja hiertyneissä graniittisissa intruusioissa, gneisseissä ja mustaliuskeessa. Malmiaiheiden Au-pitoisuudet vaihtelevat 0,1-26,7 g/t välillä. Erkkilässä metamorfoosi on noussut korkeamman amfiboliittifasieksen kalimaasälpä + sillimaniitti isograadiin n. 790 °C:ssa ja 8 kb-paineessa. Kalliojärven metamorfoosiaste on hieman alempi ja indikaattorimineraalina on stauroliitti. Anian metamorfoosi on edennyt vihreäliuske-amfiboliittifasieksen vaihettumisvyöhykkeessä granaatin stabiilisuusalueelle. Mineralisaation aikainen hydrotermisten fluidien aiheuttama muuttuminen ilmenee esiintymien kivilajeissa kvartsiutumisena, maasälpien serisiittiytymisenä, kiilteiden kloriittiutumisena, plagioklaasin muuttumisena kalsiitiksi, serisiitiksi, epidootiksi, kalimaasälväksi ja albiitiksi sekä ilmeniitin muuttumisena rutiiliksi. Malmimineralisaatioissa esiintymien hydrotermiset fluidit ovat olleet kaikissa esiintymissä rikastuneita alkuaineista Fe, Cu, Ni, Co, Au, Ag, Hg, Pb, Bi, Sb, Te, S, Se, As. Geokemian lisäksi myös esiintymien samankaltainen mineraaliseurue osoittaa kullan kulkeutuneen koostumukseltaan samantyyppisten fluidien mukana. Runsaimmin esiintyviä sulfideja ovat arseenikiisu, magneettikiisu ja rikkikiisu sekä Fe-arsenidi löllingiitti. Lisäksi esiintyy metallista kultaa, vismuttia, vismuttitellurideja, maldoniittia ja oksidimalmimineraaleja. Malmimineraalit ovat kiteytyneet pirotteeksi silikaattien ja karbonaattien rakopinnoille, kvartsi- ja epidootti-klinozoisiittijuonien yhteyteen sekä fluidikanavien muuttumisjuoniin. Arseenikiisutermometrin mukaan kaikissa esiintymissä n. 438-609 celsiusasteessa ovat tasapainossa olleet magneettikiisu, arseenikiisu ja löllingiitti. Rikin aktiivisuus (log aS2) on vaihdellut mineraaliseurueesta riippuen -3,70- -8,30. Kulta on kulkeutunut fluideissa pelkistyneinä rikkikomplekseina ja tioarsenidikomplekseina. I- generaation korkeamman lämpötilan metallinen kulta esiintyy yhteenkasvaneena ja sulkeumina löllingiitin ja arseenikiisun rakeissa usein arseenikiisun ja löllingiitin kontaktipinnoilla. II- generaation metallinen kulta esiintyy omina rakeinaan ja yhdessä alhaisempien lämpötilojen Bi-,Sb- ja Te-mineraalien ja metallisen vismutin (<271,5 °C) kanssa. Mineraalit esiintyvät yhteenkasvaneina ja sulkeumina sulfideissa, harmemineraalien rakopinnoilla ja rakeiden väleissä avoimien tilojen täytteenä sekä sulkeumina kalimaasälvässä. MLA-analyysien mukaan Aniassa suurin osa kullasta (86,10 paino %) on 32-106 µm kokoisissa kultarakeissa. Erkkilässä kullasta 98,22 paino % on 32-355 µm halkaisijaltaan olevissa kultarakeissa. Kalliojärvellä kullasta 76,02 % esiintyy 32-106 µm halkaisijaltaan olevissa kultarakeissa. Kulta esiintyy raskasmineraalirikasteissa vapaina rakeina, ja näiden lisäksi yhteenkasvaneena arseenikiisun ja vismutin kanssa. Vain pieni osa kullasta esiintyy täysin sulkeumina muissa mineraaleissa, pääasiassa arseenikiisussa. Mineralisaatio ja malmimineraalien kiteytyminen on tapahtunut epigeneettisesti ja käytettyjen geotermisten mittareiden perusteella hypozonaalis-epizonaalisella alueella. Au-esiintymät ovat syntyneet svekofennisen vuorijononmuodostuksen alueellisen päämetamorfoosin jälkeen.