Kuukausi: toukokuu 2022

Maskun Rivieran mikstuurat

Sukelletaan vaihteeksi tulivuorten paukkeesta ja hornankattiloista poimuvuoriston syvyyksiin. Noin 1,8 miljardia vuotta sitten Suomessa kohosi Himalajan kaltainen mannertörmäyksessä syntynyt poimuvuoristo. Sen uumeniin (jopa ~20 km syvyydelle, paine 600 MPa) poimuttuneet sedimentti- ja vulkaaniset kivet alkoivat altistua korkeille lämpötiloille (jopa 800 celsiusastetta). Se oli monelle kivelle liikaa ja ne alkoivat sulaa.

Varsinais-Suomessa sijaitsevalla Maskun Rivieralla on upeasti paljastuneena tällaisia osin sulasta ja osin tummasta sulamattomasta jäännöksestä muodostuneita kiviä. Näitä kutsutaan migmatiiteiksi eli seoskiviksi. Tämän lisäksi Maskun migmatiitit ovat vuoriston sisällä kauniisti poimuttuneet ja hiertyneet. Kallioiden rakenteita voisi ihastella tuntikausia (kuten teimmekin). Alkuperäisen kiven eli protoliitin piirteitä ei näin voimakkaasti muokkautuneista ja muuntuneista kivistä enää tunnista.

Näillä paljastumilla ovat ulkoilijat ja auringonottajat voineet historian saatossa ihmetellä useita kansainvälisesti tunnettuja geologeja. Heitä kallioilla kierrättänyt Turun yliopiston lehtori Markku Väisänen antoi meillekin hyvän opastuksen.

Åvan hornankattila

Tiesitkö, että yhden Suomen kuuluisimman magmaintruusion jäljet voi erottaa satelliittikuvasta tai kartasta! Ahvenanmaahan kuuluvat Bolmön, Åvan ja Storskäretin saaret sekä lukuisat pienemmät saaret ja luodot muodostavat Brändön kunnassa hämmästyttävän pyöreän rakenteen. Mistä tämä johtuu?

1,76 miljardia vuotta sitten kuoren sisuksissa miljoonia vuosia muhinut kidepuuro tunkeutui väkivalloin kohti kuoren ylempiä osia. Tämä tapahtui geologisesti yllättäen ja nopeasti – tutkimusten mukaan jopa alle tunnissa! Kuori pirstaloitui sekä kehämäisesti että säteittäin, ja kivisulat tunkeutuivat muodostuneisiin halkeamiin. Syntynyt jälki kuoren horisontaalilla leikkauspinnalla on kuin joku olisi heittänyt kiven ikkunaan.

Koostumukseltaan graniittinen kivisula asettui kuoressa pääosin rakenteen keskelle ja kehämäisiin vyöhykkeisiin. Piitä vähemmän sisältävät sulat työntyivät myös säteitteisiin halkeamiin, ja ne erottuvat nyt tummina jähmettyneinä juonina saariston kallioissa. Intruusion keskiosista löytyy magman yläpuolella olleen vanhemman migmatiittisen kuoren pirstoutuneita kappaleita, jotka putosivat kivisulan sekaan. Näin syntyi Åvan rengasintruusio – hurjaa menoa Ahvenanmaalla!

Åvan oppaanamme toimi sitä tutkinut Åbo Akademin geologian ja mineralogian professori Olav Eklund. Nyt on kuitenkin parempi siirtyä toistaiseksi turvaan mantereen puolelle… vai mitäs siellä odottaakaan?

Kääpiön pengertie

Kun paksut basalttiset laavavirrat jäähtyvät ja jähmettyvät, ne myös kutistuvat. Tällöin laavapatjaan muodostuu kuusikulmaisia jäähtymisrakoja. Kuusikulmainen rakenne toistuu monessa muussakin luonnon teoksessa, kuten jäkälissä ja hunajakennoissa. Syy tähän on se, että rakenteella on pieni kehän ja pinta-alan suhde ja se on siten energiakulutukseltaan edullinen.

Yksi tunnetuimmista kuusikulmaisia laavapatjan jäähtymispilareita sisältävistä paikoista on Pohjois-Irlannissa sijaitseva ”Giant’s Causeway” eli vapaasti suomennettuna ”Jättiläisen pengertie”. Nämä laavapilarit syntyivät noin 50 miljoonaa vuotta sitten laajojen basalttilaakioiden jäähtyessä.

Enklingen saarelta Ahvenanmaalta löytyy kotimainen versio, joka on noin 1,9 miljardia vuotta vanha. Sille ovat alueella kartoittaneet turkulaiset geologit antaneet nimen ”Midget’s Causeway” eli ”Kääpiön pengertie”. Nimi on sopiva, kun paljastumaa vertaa tunnetumpaan serkkuunsa. Jäähtymisrakenne on todennäköisesti säilynyt kallioperän poimun taivevyöhykkeen sisällä, jossa kiven muokkautuminen ei ole ollut niin voimakasta.

Oli aluksi vaikea uskoa, että tällaista rakennetta löytyisi Suomesta, mutta sen omin silmin nähtyämme on vaikea keksiä sille muutakaan selitystä. Mitä kaikkea uskomatonta kallioperämme kätkeekään sisäänsä!

Magma kohtasi märän sedimentin

Mitä tapahtuu, kun kuuma kivisula kohtaa vetisen sedimentin? Lopputulos on nähtävissä Enklingen saaren kallioissa: kivisula säikähtää ja pilkkoutuu pallosiksi tai epämääräisiksi klönteiksi sedimentin sekaan. Näin syntynyttä kiviainesta kutsutaan ”peperiitiksi”. Tämä läpikotaisin kivettynyt peperiitti muodostui tulivuoren rinteillä 1,9 miljardia vuotta sitten. Pääsimme tutustumaan siihen Åbo Akademin ja Turun yliopiston geologisen kenttäkurssin vieraina.

Pyöreitä kivilajipallosia sisältäviä kerrostumia voi syntyä monilla muillakin tavoilla. Esimerkiksi agglomeraatit ovat syntyneet räjähdyspurkauksessa ilmaan lentäneistä vulkaanisista pommeista. Konglomeraatit koostuvat vuolaasti virtaavan veden tai aallokon seurauksena kerrostuneista kivilajipallosista. Näitä ei ole aina geologinkaan helppoa erottaa toisistaan, varsinkaan ikivanhoista muodostumista.

Yksi asia on kuitenkin varma: jos näet pallosista koostuvia kiviä, ne ovat saaneet alkuunsa varsin suuren energian tapahtumissa!

Missä ympäristöissä tulivuoria esiintyy? Osa 3/3

Minkälaisissa ympäristöissä muinaiset vulkaaniset kivemme ovat muodostuneet? Planeettamme nykyiset tulivuoria ruokkivat geologiset ympäristöt voidaan karkeasti jakaa kolmeen ryhmään. Nämä ovat relevantteja myös valtaosalle Suomen tulivuorikivistä. Kolmantena ja viimeisenä esittelyssä laatansisäiset tulivuoret!

Valtameren keskiselänteillä laatat erkanevat ja alityöntövyöhykkeillä törmäävät johtaen eri syistä tulivuoritoimintaan. Miksi tulivuoria löytyy myös laattojen keskeltä, kuten Havaijilta, Yellowstonesta tai Itä-Afrikasta? Tämä ei olekaan helppo kysymys vastata, sillä syitä voi olla hyvin monia! Itä-Afrikan hautavajoamassa Afrikka aloittelee repeämistään ja vaippa sulaa paineen alenemisen seurauksena kuten keskiselänteilläkin. Havaijin ja Yellowstonen alapuolella on vaipan kuuma piste ja siksi kivisulan tuotto on niin suurta.

Kuumien pisteiden todennäköisimpänä syynä pidetään epätavallisen kuumaa vaipan nousuvirtausta, vaipan pluumia. Se voi olla lähtöisin miltei 3000 kilometrin syvyydeltä maapallon ytimen rajapinnalta asti. Laatansisäisen vulkanismin syntyyn voivat myös vaikuttaa ”helposti” sulavat ainekset, kuten vaippaan uponneet kuoren kappaleet. Islannissa kuuma piste on valtameren keskiselänteen alla ja siksi siellä keskiselänne on merenpinnan yläpuolelle paljastunut ja tulivuoret hyvin aktiivisia.

Laatansisäiset tulivuoret ovat hyvin moninainen ryhmä riippuen sulavasta aineksesta ja paikallisen kuoren koostumuksesta. Kaikkea löytyy aina erikoisista Itä-Afrikan karbonatiittitulivuorista Havaijin basalttisiin kilpitulivuoriin ja Yellowstonen sitkaaseen supertulivuoreen. Usko tai älä, mutta kaikille näille mainituille löytyvät vastineet myös Suomen kallioperästä: vastaavina esimerkkeinä Sokli, Kittilän vulkaniitit (kuva, harja mittakaavana) ja Viipurin rapakivibatoliitti! Näistä kuulette vielä…