Petrophysical properties of the Kylylahti Cu-Au-Zn sulphide mineralization and its host rocks

This work presents a new set of petrophysical laboratory measurements from Kylylahti, a Cu-Au-Zn mine in the Outokumpu mining district, in the eastern Finland. Results are discussed and compared to earlier petrophysical data from the area. The study was aimed to provide a solid base for accurate interpretation of already existing geophysical exploration data and to new seismic data collected during the COGITO-MIN (COst-effective Geophysical Imaging Techniques for supporting Ongoing MINeral exploration in Europe) project. The sample set covered the most common rock types found in Kylylahti. A small set of samples represented sulphide mineralizations from several mining sites in the Outokumpu district. In the area, ophiolitic ultra-mafic massifs consisting of Outokumpu assemblage rocks, are embedded in Kalevian sediments, black schists and mica schists. Several massifs, Kylylahti being one of them, contain polymetallic (Cu-Co-Zn-Ni-Ag-Au-Cd-Sn-As-Se-Mo) massive, semi-massive or disseminated sulphide mineralizations. The petrophysical parameters measured were density, seismic P-wave velocity, porosity, magnetic susceptibility, intensity of remanent magnetization, inductive resistivity, galvanic resistivity and chargeability. Additional parameters calculated from the measurements were seismic impedance, Königsberger (Q) ratio and induced polarization (IP) estimates. Density data divides the Kylylahti rocks in three categories: 1) Massive and semi-massive sulphide mineralizations with an average density of 3750 kg/m 3 , 2) Outokumpu assemblage rocks with densities close to 3000 kg/m 3 and 3) Kalevian rocks with densities a bit under 2800 kg/m 3 . Sulphide disseminations are common in Outokumpu assemblage carbonate-skarn-quartz rocks and black schists elevating the densities when abundant. The average P-wave velocities for almost all Outokumpu assemblage rock types are a bit over 6 km/s. Soap stones, mica schists and black schists have lower P-wave velocities, around 5.5 km/s. Porosity of the samples was very low overall. Most of the Kylylahti rocks belong to paramagnetic group (susceptibilities under 2000 μSI). Serpentinites and tremolitic calc-silicate rocks (TRECS) belong to strongly magnetic group as well as samples rich in disseminated sulphides. Low Q ratios reveal that magnetic mineral in serpentinites and TRECS is coarse-grained magnetite. Samples with disseminated sulphides have high Q ratios, thus the disseminations are mainly monoclinic pyrrhotites. Both Kylylahti sulphide mineralizations and black schists are conductive as well as rocks rich in dissiminated sulphides. The rocks containing disseminated sulphides have high IP estimates. Conductivity of black schists is due to graphite and to some extent due to disseminated sulphides. Physical properties of the ore samples from different mining sites reveal the differences in their mineralogy, mainly their changing proportions of pyrite, pyrrhotite and magnetite. The differences are due to metamorphic zoning in the Outokumpu district; the degree of metamorphism becomes higher when going from east to west or from surface to depth. Recommended parameters, densities and P-wave velocities for seismic modelling in Kylylahti are given. Based on the results, the sulphide mineralizations should produce a detectable reflection against any background due to their high density. Also the other Outokumpu assemblage rocks have a clear contrast against the mica schists and black schists. Soap stones are an exception. The contact between Kalevian rocks and soap stones is hardly reflective at all, whereas soap stones in contact with other Outokumpu assemblage rocks form a reflecting contact

Petrophysical properties of the Kylylahti Cu-Au-Zn sulphide mineralization and its host rocks

Non peer reviewe

Seismic properties of rocks in Kylylahti Cu-Au-Zn mine

Non peer reviewe

New geophysics study programs at the University of Helsinki

Peer reviewe

The Finnish National Seismic Network : Toward Fully Automated Analysis of Low‐Magnitude Seismic Events

We present an overview of the seismic networks, products, and services in Finland, northern Europe, and the challenges and opportunities associated with the unique combination of prevailing crystalline bedrock, low natural intraplate seismic background activity, and a high level of anthropogenic seismicity. We introduce national and local seismic networks, explain the databases, analysis tools, and data management concepts, outline the Finnish macroseismic service, and showcase data from the 2017 M 3.3 Liminka earthquake in Ostrobothnia, Finland.Peer reviewe

HelsinkiNet - a collaborative seismological research network of the Institute of Seismology, and the City of Helsinki

Non peer reviewe

HelsinkiNet - a collaborative seismological research network of the Institute of Seismology, and the City of Helsinki

Non peer reviewe

Helsingin seisminen asemaverkko ja seismisyys 2019

Helsinkiin on vuoden 2019 aikana suunniteltu kolmen aseman seismistä verkkoa, HelsinkiNet:iä, joka täydentää Suomen kansallista seimistä verkkoa Helsingissä ja sen lähialueilla. HelsinkiNet:in havaintojen avulla alueelta voidaan havaita pienempiä seismisiä tapauksia kuin aiemmin ja tapaukset voidaan paikantaa tarkemmin. Verkon suunnitelluilla asemapaikoilla on suoritettu testimittauksia syksyllä 2019. Verkko rakennetaan valmiiksi vuonna 2020. Helsingin Yliopiston Seismologian instituutti kerää asemien rekisteröimän aineiston ja paikantaa alueen tapaukset automaattisesti. Instituutti analysoi manuaalisesti maanjäristykset tai muuten merkittävät tapaukset ja tiedottaa niistä tarvittaessa Helsingin kaupungille. Vuonna 2019 Seismologian instituutti on analysoinut Helsingistä ja sen lähialueilta yhden maanjäristyksen, yhden indusoidun maanjäristyksen sekä 299 räjäytystä. Maanjäristys (ML0.9, 59.952°N, 24.967 °E) tapahtui 9.7.2019 merellä, lähellä Helsingin majakkaa. Indusoitu järistys (ML0.6, 60.191°N, 24.841 °E) tapahtui 9.5.2019 liittyen ST1:n geotermisen energian voimalaitoksen rakentamiseen. Liitteessä 1 kerrotaan Helsingin ja sen lähialueiden seismisyydestä ja kaupungissa vuoden 1829 jälkeen havaituista maanjäristyksistä.A three-station seismic network, HelsinkiNet, has been planned to Helsinki during 2019. The network will complement the Finnish National Seismic Network in the Helsinki region, lowering the detection treshold and improving location accuracy of seismic events. During autumn 2019 test measurements were conducted at the planned station locations. The network will be built during 2020. Institute of Seismology of the University of Helsinki (ISUH) will gather data from the stations, and perform automatic event detection. ISUH will analyse earthquakes and other significant events manually, and inform Helsinki City when necessary. In 2019 ISUH has analysed one earthquake, one induced earthquake, and 299 explosions from the Helsinki area. The earthquake (ML0.9, 59.952°N, 24.967 °E) occurred on 9th July under the sea, nearHelsinki lighthouse. The induced earthquake (ML0,6, 60.191°N, 24.841 °E) occurred on 9th May in Otaniemi, probably due to ST1 geothermal plant construction. In appendix 1 (Liite1) seismicity in Helsinki, and earthquake observations by residents there since 1829 are described

Helsingin seisminen asemaverkko ja seismisyys 2021

Vuosi 2021 oli Seismologian instituutin ja Helsingin kaupungin yhteistyönä perustetun seismologisen HelsinkiNet-havaintoverkon ensimmäinen täysi toimintavuosi. Verkkoon kuuluvat asemat KUNI, LAUT ja VUOS jatkoivat valtakunnallisen ja pääkaupunkiseudun asemaverkon automaattisten havaintojärjestelmien yhteydessä. Toukokuussa 2021 aloitti toimintansa Ruskeasuon lämpövoimalan valvontaan rakennettu asema RSUO. Lisäksi Espoon ja Helsingin alueella toimivat St1:n lämpövoimalahankkeen valvontaan perustetut asemat HEL1-HEL5, joista HEL4 lopetti toimintansa huhtikuussa 2021. Vuonna 2021 vahvistettuja seismisiä tapauksia oli 30 km:n säteellä Rautatientorista 3483. Näistä vain yksi oli luonnollinen maanjäristys. Se tapahtui Kirkkonummen merialueella 28.8.2021 aamulla. Yksittäiset indusoidut maanjäristykset havaittiin 2.3. ja 4.7.2021 Kaakkois-Espoossa/Laajalahdella ja lisäksi 27.12.2021 samalla alueella tapahtui indusoitu kuuden matalan maanjäristyksen sarja 29.12.2021. Havaituista seismisistä tapauksista ylivoimaisesti suurin osa oli räjäytyksiä. Erityistä huomiota herätti 11.9.2021 Pohjois-Pasilassa matalalla ilmakehässä tapahtunut räjähdys, jonka sijainnin ja todennäköisen syyn Seismologian instituutti selvitti yhteistyössä Tähtitieteellinen yhdistys Ursa ry:n kanssa.2021 was the first fully operational year of the HelsinkiNet, a collaborative seismological observation network of the Institute of Seismology and City of Helsinki. The stations KUNI, LAUT, and VUOS continued in association with the national and regional automatic detection systems. In May 2021, operation of the station RSUO began for monitoring the geothermal heat plant of Ruskeasuo. In addition, stations HEL1-HEL5 were in operation in Helsinki and Espoo, although HEL4 stopped operating in April 2021. A total of 3483 confirmed seismic events occurred within 30 km of the Central Railway Square of Helsinki. Only one of them was a natural earthquake. It occurred in the sea area of Kirkkonummi on the 28th of August 2021. A single induced earthquake was observed in southeastern Espoo on the 2nd of March 2021, and again on the 4th of July 2021. A swarm of probably induced earthquakes occurred in the same area on the 27th and 29th of December 2021. The vast majority of observed seismic events were explosions. Particular attention was paid to a detonation in the low atmosphere in northern Pasila on the 11th of September 2021. The location and the probable reason for the event were resolved in cooperation between the Institute of Seismology and the Ursa Astronomical Association

Tammervoiman geotermisen voimalan seisminen monitorointi 2021

Tampereen Tarastenjärvellä, Tammervoiman hyötyvoimalaitoksen pihalla aloitettiin kesällä 2021 syvän geotermisen lämpökaivon poraukset. Rakenteilla oleva kaivo on pilottiprojekti, jossa Tampereen Sähkölaitoksen ja Tammervoiman lisäksi on mukana 15:stä energia-alan suomalaisesta kaupunkiyhtiöstä koostuva Kaupunkilämpö-konsortio. Hankkeen operaattorina ja päätoteuttajana toimii Thermo Rock Oy. Ensimmäisessä vaiheessa tavoitteena on saavuttaa kolmen kilometrin poraussyvyys. Seismologian instituutti asensi projektin seismistä valvontaa varten yhden reaaliaikaisesti dataa lähettävän laajakaistaseismometrin sekä kuuden geofonin asemaverkon. Reaaliaikainen seisminen valvonta toteutettiin osana Seismologian intituutin tekemää kansallista seismistä monitorointia. Mahdollisten havaittujen maanjäristysten varalta oli sovittu nopeasta viestinnästä sekä projektin toteuttajille että projektia valvoville viranomaisille. Tarastenjärven lähialueen tapauksia analysoitiin tarkemmin jälkikäteen. Jälkianalyysissä käytettiin reaaliaikaisen aineiston lisäksi kuudelta geofoniasemalta valvontajakson lopuksi noudettua aineistoa. Kahdenkymmenen kilometrin säteellä Tarastenjärven voimalaitoksesta havaittiin ja paikannettiin 90 seismistä tapausta vuoden 2021 ajalta. Kaikki olivat räjäytyksiä louhoksilta tai rakennustyömailta. Tapauksista 50 havaittiin ja analysoitiin osana kansallista seismistä valvontaa. Näiden tapausten magnitudit olivat 0,1:n ja 1,3:n välillä mediaanin ollessa 0,7. Tarastenjärven valvontajakson 18.5.–31.11.2021 aikana päivittäisanalyysissä havaittiin 40 pientä tapausta, jotka pystyttiin luokittelemaan räjäytyksiksi ja paikannettiin myöhemmin geofoniasemilta saadun lisäaineiston avulla. Näiden tapausten magnitudit olivat -0,7:n ja 1,3:n välillä mediaanin ollessa 0,1. Geofonidatalle jälkikäteen ajetulla automaattisella detektorilla ei löydetty enempää tapauksia aivan Tarastenjärven voimalaitoksen läheisyydestä.In summer 2021 Tampereen Sähkölaitos and Tammervoma started drilling a deep geothermal well as a pilot project on the Tarastenjärvi power plant premises in Tampere. In addition to local companies the Kaupunkilämpö consortium of 15 urban energy companies from Finland is involved in the project. Main operator is Thermo Rock Oy. In the first phase of the project, the goal is to reach three kilometers depth. For seismic monitoring of the project Institute of Seismology University of Helsinki istalled a network consisting of one real-time broad-band seismic station and six geophone stations. Real-time seismic monitoring of Tarastenjärvi area was incorporated into the institute's national seismic monitoring. A procedure for fast communication to the operators and authorities monitoring the project was established in case of observed earthquakes. Within 20 kilometers from the Tarastenjärvi power plant 90 seismic events were detected and localized from the year 2021 seismic data. All were explosions from quarries or construction sites. Fifty events were detected and analysed as a part of national seismic monitoring. Magnitudes of those events were between 0.1 and 1.3 with a median of 0.7. During the project's monitoring period from May 18th to November 31st forty additional small events were detected and later analysed with data from the geophone network. Magnitudes of these events were between -0.7 and 1.3 with a median of 0.1. An automatic detector applied to geophone data revealed even more small events but no earthquakes, and none of the events were in the immediate proximity of the Tarastenjärvi power plant