Footwall basal thrust, Sakatti Cu-Ni-PGE deposit, Northern Finland - Vuorisalo, Matti (My University, 2021)
The Sakatti Cu-Ni-PGE deposit, located ~20 km northeast from the municipality of Sodankylä, has been formerly investigated mainly for its economic potential, while the structural character of the deposit has been left in the background. An example of this is the minor amount of oriented drill cores that would have penetrated and reached the essential geological structures. The present study focuses on the footwall basal thrust, a major geological structure in the deposit. The first main objective of this study was the kinematic interpretation of the thrust, which was investigated based on the observed geological structures and deformation trends in the rocks above and below the thrust. Data about the deformation and kinematics related to the thrust were gathered by analyzing dipmeter-data, drill core and thin section observations and by conducting a study that focused on stratigraphic separations and unit continuations. According to new observations and interpretations the rock units were displaced towards SW during progressive D1-D2 phases, which consisted of overthrusting and subsequent overturned folding. The overthrusting took place along SW-vergent thrust faults, to which the footwall basal thrust probably belonged. During D3 phase the thrust and the rock units were ductilely deformed in NNW-SSE compression that resulted in buckling of the thrust and rock units against a competent ultramafic body, which formed a large-scale open fold. The buckling was observed as NW-dipping rock units and structures west of the axial trace of the large scale fold, while on the eastern side all units and structures dip to NE. Later, a renewed NNW-SSE compression displaced the rock units and the footwall basal thrust within one domain towards SSE by lateral strike-slip movement during a brittle D4 phase. A model is presented for this phase, in which SE-NW directed vertical faults are conjugate fault planes for the displacements. Local stratigraphy in Sakatti has not been yet correlated to any regional stratigraphic groups, although discovery of such a correlation would increase our understanding of the geological history of the deposit. Therefore, the second main objective of this study was to stratigraphically classify the rock units above and below the footwall basal thrust. The whole rock analysis, thin section studies and observations indicated that the metasedimentary rocks below the thrust correlate well with the upper parts of the Sodankylä Group, while the overlying ultramafic rocks do not seem to correspond to the Savukoski Group but rather to the Kevitsa intrusion.

Noin kaksikymmentä kilometriä Sodankylästä koilliseen sijaitsevaa Sakatin esiintymää on aiemmin tutkittu lähinnä sen taloudellisen potentiaalin kannalta, jolloin esiintymän rakenteen ja rakennekehityksen tutkimus on jäänyt vähemmälle huomiolle. Tästä syystä suuri osa kairasydämistä on suuntaamattomia ja vain osa kairauksista yltää rakenteisiin, jotka ovat saattaneet olla merkittäviä esiintymän kehittymisessä. Tässä työssä keskitytään yhteen rakenteeseen, joka Sakatissa tunnetaan nimellä jalkapuolen pohjaruhje. Tutkimuksen ensimmäinen päätavoite oli pohjaruhjeen kinematiikka, jota selvitettiin pohjaruhjeen molemmilta puolilta havaittujen geologisten rakenteiden ja deformaatiotrendien avulla. Tutkimusaineisto koostui kairareikädatasta, ohuthiehavainnoista sekä stratigrafisessa erottelussa havaituista ominaisuuksista ja yksiköiden jatkuvuuksista. Aineiston ja siihen perustuvan tulkinnan perusteella kivilajiyksiköt siirtyivät kohti lounasta ylityönnön ja myöhemmän ylikääntyneen poimutuksen aikana, jotka yhdessä muodostavat progressiiviset D1-D2-deformaatiovaiheet. Ylityöntö tapahtui lounaaseen pitkin ylityöntösiirroksia, joihin pohjaruhje todennäköisesti kuuluu. D3-vaiheen aikana pohjaruhje ja kivilajiyksiköt deformoituivat duktiilisti NNW–SSE-suuntaisessa kompressiossa, joka taivutti pohjaruhjeen ja kivilajiyksiköt kompetenttia ultramafista pakettia vasten muodostaen nykyisen suuren, avoimen poimun. Poimurakenne ilmenee luodetta kohti kaatuvina kivilajiyksikköinä ja rakenteina suuren poimun akselitason länsipuolella, ja koilliseen kaatuvina rakenteina sen itäpuolella. D4-vaiheen NNW–SSE-kompression aikana pohjaruhje ja kivilajiyksiköt liikkuivat kahden hauraan siirroksen rajaamina kohti eteläkaakkoa. Tälle deformaatiovaiheelle esitettiin malli, jonka mukaan siirrokset ovat toistensa konjugaatteja. Sakatin esiintymää ei ole vielä pystytty osoittamaan kuuluvaksi mihinkään Keski-Lapin vihreäkivivyöhykkeen stratigrafisista yksiköistä, vaikka se auttaisi esiintymän geologisen historian ymmärtämistä. Siksi tämän tutkimuksen toinen päätavoite oli pohjaruhjeen lähellä olevien kivilajien stratigrafinen luokittelu. Kokokivianalyysit ja ohuthietutkimukset osoittavat, että pohjaruhjeen alapuolella olevat metasedimentit muistuttavat hyvin paljon Sodankylän ryhmän ylimpiä kivilajiyksiköitä. Pohjaruhjeen yläpuolella olevat kivilajiyksiköt eivät kuitenkaan vertaudu selvästi Savukosken ryhmän kiviin, vaan muistuttavat paremminkin Kevitsan intruusion kivilajeja.