Blogi hiljenee talvikaudeksi

Kesä ja syksy ovat olleet antoisia ja kirjan kirjoitustyö on edennyt hyvin. Materiaalista ei todellakaan ole pulaa! Projektistamme on tehty vuoden mittaan myös useita lehtiartikkeleita. Artikkelit ovat maksumuurien takana, mutta löydät linkit juttuihin blogitekstin lopusta.

Tämä on viimeinen blogiteksti ennen ensi kevättä. Kirjan toinen kirjoittaja, Jussi Heinonen, lähtee nimittäin avustamaan Helsingin yliopiston Luonnontieteellisen keskusmuseon eli Luomuksen geologisissa tutkimuksissa Etelämantereelle. Matkan vaiheita voit seurata Ilmatieteen laitoksen sivuilta. Jussin ollessa Etelämantereella Elina Lehtonen keskittyy työstämään ja hiomaan tähän mennessä luonnosteltuja lukuja eteenpäin.

Hyvää joulua ja uutta vuotta! Pysytään lämpiminä ja palataan asiaan ensi vuonna.

Kirjaprojektistamme poikineet lehtijutut:

Nokian Uutiset 26.5.2022: Tiesitkö, että Nokialla on vielä jälkiä muinaisista tulivuorista? – Näillä ohjeilla löydät paikat itse

Turun Sanomat 6.6.2022: Maskun päällä oli aikoinaan 20 kilometriä korkea vuoristo, jonka jäänteitä tullaan nyt tutkimaan kaikkialta maailmasta – paikalla saattoi sijaita myös tulivuori (Tähän meitä ei haastateltu suoraan, sillä olimme itse estyneitä opastamaan toimittajaa paikan päällä. Alun perin meille tulleen haastattelupyynnön välitimme tuntemallemme paikalliselle asiantuntijalle.)

Etelä-Saimaa 25.7.2022: Suurin osa Lappeenrannasta lepää muinaisen supertulivuoren päällä

Lieksan Lehti 18.10.2022: Tunnelmia Kolilta 2,3 miljardin vuoden takaa – ”uskomattomat tarinat ovat työmme keskiössä”

Lapin Kansa 21.10.2022: Suomen nuorimmat tulivuoret ovat sijainneet Lapissa
(ilmestyi vain painettuna)

Kainuun Sanomat (Kainari) 22.10.2022: Jormualla on maailman vanhinta merenpohjaa ja merellisiä laattoja – Milloin ikä selvisi ja mitä muinainen kallioperä kertoo?

Nuorimmat Suomen kallioperässä möyrineet magmat

Suomen kallioperä on pääosin ikivanhaa, yli miljardin vuoden ikäistä. Tätä nuorempiä sedimenttikiviä löytyy pieninä esiintyminä muun muassa Käsivarresta, Oulun seudulta sekä Satakunnasta ja Lauhanvuorelta.

Mutta mitkä ovat Suomen nuorimmat magmasta eli kivisulasta kiteytyneet kivet? Niitä ovat esimerkiksi kimberliitit, joita löytyy timantteja 600 miljoonaa vuotta sitten kuljettaneista purkauspiipuista. Tämän lisäksi meillä on kaksi pientä magmakiviesiintymää, jotka ovat vielä tätäkin nuorempia. Kuusamon Iivaaran ja Savukosken Soklin pyöreät intruusiot ovat iältään 360-380 miljoonaa vuotta. Ne kiteytyivät devonikaudella, jolloin ensimmäiset sammakkoeläimet astelivat kuivalle maalle.

Matkalla Iivaaralle.
Iivaaralta nimensä saanutta kivilajia, ijoliittia, vaaran huipulla. Se sisältää Suomen kallioperässä harvinaisia mineraaleja, kuten nefeliiniä (vaalea maasälvänsijainen) ja egiriiniaugiittia (tumma pyrokseeni).

Iivaaran ja Soklin intruusiot ovat molemmat koostumukseltaan epätavallisia. Ne liittyvät laaja-alaisempaan magmaattisen vyöhykkeeseen, josta suurin osa sijaitsee Venäjällä. Intruusioiden magmat syntyivät, kun maapallon vaipassa tapahtui hyvin vähäistä osittaista sulamista. Tällöin magmoihin rikastui paljon harvinaisia alkuaineita, jotka ovat esimerkiksi Soklissa jo pitkään kiinnostaneet malminetsijöitä. Soklin tutkimukset ovat nyt käynnissä kotimaisin voimin.

Soklin karbonatiitti ei ole paljastuneena, mutta maankamaran korkean kalkkipitoisuuden voi havaita Itä-Lapille poikkeuksellisen rehevästä kasvillisuudesta.
Soklin karbonatiitin rapautumiskuorta tutkimuskuopan pohjalla.
Soklin karbonatiittia halkaistussa kairasydämessä.

Soklin kaltaisiin niin kutsuttuihin karbonatiittisiin magmoihin liittyy nykymaapallon erikoisin tulivuori, Ol Doinyo Lengai Tansaniassa. Sen laava virtaa kuin kuravesi ja muuttuu kiteytyessään mustasta valkoiseksi. Karbonatiittinen magma muistuttaa kemialliselta koostumukseltaan sedimenttistä kalkkikiveä.

Iivaaran ja Soklin jälkeen pieniä määriä kivisulaa on syntynyt esimerkiksi maanjäristyksissä ja Lappajärven meteoriitti-impaktin yhteydessä. Suurimman osan monisoluisen ja monimutkaisen elämän kehityksen ajasta kallioperämme on kuitenkin saanut olla rauhassa!

Sallan sykähdyttävät vulkaniitit

Salla vei sydämemme. Siellä on eräitä Suomen parhaiten säilyneitä tulivuoriperäisiä kiviä. Ne syntyivät laajoihin muinaismantereen repeämävyöhykkeisiin 2,5-2,4 miljardia vuotta sitten, suunnilleen samaan aikaan kerrosintruusioiden kanssa. Oppaanamme meillä oli alueella paljon työskennellyt geologi Tuomo Manninen. Hän tiesi näyttää meille parhaat paikat muun muassa Murtovaaralla, Kalliovaaralla ja Känespellalla.

Tuomo kertoi brasilialaisista geologeista, jotka olivat aikoinaan hänen kanssaan ekskursiolla Sallan seudulla:
”He eivät meinanneet uskoa, että Suomesta löytyy tällaisia kiviä.”
Halusimme varmistaa, mitä hän tarkoitti ja kysyimme:
”Niin, siis eivät uskoneet näitä rakenteita, että ovat vulkaanisia?”
”Ei”, Tuomo vastasi, ja jatkoi: ”Se oli heille selvää. He eivät vain uskoneet, että ne voivat olla näin vanhoja.”

Niin ne kuitenkin ovat – metamorfoituneet alhaisessa asteessa, mutta säästyneet syrjässä myöhempien mannertörmäysten suuremmilta muokkauksilta. Se siitä. Muutamia kuvia todisteeksi alle:

Hohkakivikappaleista koostuva purkauskivi
Kuumaan kidetuhkakerrostumaan muodostunut ja mineraaliaineksella täyttynyt ontelo (litofyysi)
Vulkaaninen laavabreksia eli rikkoutunut ja jauhautunut laavavirta
Mineraaliaineksella täyttyneitä kaasurakkuloita eli manteleita laavapatjassa
Kahden laavapatjan kontakti

Kuumien magmojen kerroksia Etelä-Lapissa ja Pohjois-Pohjanmaalla

Kivissä näkyvät kerrokset ovat useimmiten syntyneet sedimentteihin tai muihin pinnalla syntyneisiin muodostumiin. Kerroksia voi kuitenkin muodostua myös maankuoren uumenissa.

Noin 2,5–2,4 miljardia vuotta sitten nykyään Suomen geologisen ytimen muodostava muinaismanner repeili aivan kuten itäinen Afrikka tällä hetkellä. Näihin repeämiin tunkeutui vaipasta kuumia kivisulia, joista osa purkautui maanpinnalle ja osa jähmettyi maankuoreen magmakammioiksi.

Magmakammiot muodostavat parisataa kilometriä pitkän epäjatkuvan ketjun Pohjanlahden perukoilta Kuusamoon. Suurten magmakammioiden jäähtyminen kesti pitkään, ja niissä kiteytyneillä mineraaleilla oli siten aikaa erottua omiksi kerroksikseen kammioiden sisällä.

Yleensä mineraalit ovat kivisulaa raskaampia ja painuvat kammioiden pohjalle. Kiteiden erkaantuessa myös jäljelle jääneiden kivisulien koostumus muuttuu. Tätä kutsutaan fraktioivaksi kiteytymiseksi, ja se on planeettamme tärkein kivisulien koostumusta muuttava tekijä.

Suomessa retkeilijä voi nykyään astella näiden suurten magmakammioiden raunioilla. Oikeassa paikassa voi nähdä edelleen magmasta kiteytyneiden mineraalien muodostamat kerrokset. Niitä kävimme ihailemassa esimerkiksi Ala-Penikalla ja Paasivaaralla Simossa sekä Näränkävaaralla Kuusamossa. Paasivaaralla kerrokset ovat paljastuneet ja rapautuneet siten, että niiden päällä voi loikoilla. Loikoilleissa voi miettiä niiden aikoinaan muodostuneen yli 1200-asteisesta kidepuurosta.

Sinilevien tornitaloja yli kahden miljardin vuoden takaa

Sinilevät, jotka oikeasti ovat syanobakteereita, ovat kaikille tuttu kesän ilmiö. Ne kukoistavat järvissä ja Itämeressä fosforipäästöjen ja ilmaston lämpenemisen seurauksena.

Sinilevien kukoistuksen jälkiä löytyy myös kallioperästämme. Stromatoliitit ovat niiden yhdyskunnista muodostuneita rakenteita, eräänlaisia jälkifossiileita. Tahmaisen sinilevämaton pintaan tarttui sedimenttiä, joka hautasi yhdyskunnan alleen. Tämän päälle kasvoi uusi auringonvaloa kohti kurottava yhdyskunta. Toistuvan syklin seurauksena muodostui kerroksellinen ja kupolimainen rakenne.

Stromatoliitteja löytää esimerkiksi Tervolan ja Tornion alueen marmoreista Peräpohjan liuskealueelta. Noin 2,1 miljardia vuotta vanhat stromatoliitit syntyivät matalaan mereen aikana, jolloin maapallolla oli käynnissä suuria myllerryksiä. Ilmakehä oli hapettumassa, ja siinä merkittävänä tekijänä oli yhteyttävien bakteereiden runsaus. Nekin herkuttelivat maankamarasta vapautuneella fosforilla.

Vaikka sinileväkukinnot ovat nykyään monin tavoin ei-toivottu ilmiö, saamme kiittää sinileviä ja niiden kaukaisia sukulaisia suuresta osasta sitä happea, jota hengitämme!

Repoveden kansallispuiston jylhät kalliot olivat kivipuuroa poimuvuoriston uumenissa

Olhavanvuorella Repoveden kansallispuistossa on Suomen korkein (~50 m) ja vaikuttavin yhtenäinen kallioseinämä, joka on myös kalliokiipeilijöiden suosiossa. Näiden kallioseinämien kivilaji on punertavaa mikrokliinigraniittia, joka syntyi noin 1800 miljoonaa vuotta sitten. Tällöin Keski- ja Etelä-Suomen alueella oli Himalajan kaltainen suuressa mannertörmäyksessä syntynyt poimuvuoristo.

Vuoriston juuriosissa oli sinne hautautuneena ja poimuttuneena sedimenttikiviä, jotka korkeissa paineissa ja lämpötiloissa alkoivat osittain sulaa. Tämä tapahtui noin 20 kilometrin syvyydessä. Kivipuurot kerääntyivät yhteen ja jähmetyttyään muodostivat niin kutsuttuja myöhäisorogeenisia graniitteja, joita tavataan noin 100 kilometriä leveänä vyönä eteläisessa Suomessa.

Näissä graniiteissa on paljon alumiinipitoisia mineraaleja, kuten tummaa kiillettä ja granaattia. Jälkimmäistä erottuu purppuranpunaisina läiskinä Olhavanvuoren huipulla. Nämä mineraalit kertovat osaltaan graniittisulien sedimenttisestä lähteestä.

Muinaiset jääkaudet jättivät jälkensä kiviin

Moreeni on suomalaisille tuttua tavaraa. Se on osa irtainta maaperää, noin 10 000 vuotta sitten sulaneen mannerjäätikön jälkeensä jättämää sekalaista kiveä ja hiekkaa.

Harva kuitenkaan tietää, että myös kallioperässämme on jälkiä jääkausista – muutakin kuin vain uurteita sen pinnassa. Parhaiten tunnettuja jäätikkösyntyisiä sedimenttikiviä löytyy Kontiolahdelta Kyykän lähistöltä. Alueella on noin 2,4-2,3 miljardia vuotta sitten kivettynyttä moreenia eli tilliittiä sekä jäävuorten matalaan mereen tiputtelemia vajokiviä, jotka ovat jääneet vangeiksi hienorakeiseen sedimenttikiveen.

Ajanjaksoa kutsutaan Huronin jääkausiajaksi. Se on saanut nimensä Pohjois-Amerikan suuresta Huron-järvestä, jonka lähistöltä on myös kuvattu samanikäisiä alun perin jäätikkösyntyisiä muodostumia. Mikä sitten aiheutti muinaisen jääkausiajan? Varteenotattavimpana vaihtoehtona pidetään varhaisen elämän edesottamuksia. Niistä lisää valmiissa kirjassa!

Kolin hiekkarannoilla

Kesä meni jo, mutta palataan sen tunnelmiin. Palataan itse asiassa rantatunnelmiin 2,3 miljardin vuoden taakse.

Silloin Kolin kvartsiitin muodostavat valkoiset kvartsihiekat kerrostuivat muinaisen mantereen repeämään. Jos olisit halunnut katsella meren aaltoja, et olisi katsonut nykyiselle Pieliselle päin, vaan vastakkaiseen suuntaan – mikä ilmansuunta se silloin sitten olikin. Kvartsihiekkojen reunustama meri oli suunnilleen nykyisessä lännessä päin.

Olisit voinut huljutella jalkojasi rantavedessä, aallonmerkkien päällä. Näitä aallonmerkkejä löytyy nyt kivettyneinä Kolin rinteiltä. Ne ovat säilyneet, koska hautautuivat nopeasti uuden hiekkakerroksen alle.

Rantalomailu olisi kuitenkin täytynyt tehdä suhteellisen pikaisesti. Ilmakehä oli nimittäin käytännössä hapeton, ja muutamaa minuuttia pidemmälle rantalomalle ei siksi olisi ollut edellytyksiä.

Lisää Kolista geologin silmin voit lukea täältä!

Timantit ovat kivisulien tuliaisia syvältä vaipasta

Yksi kotimaisten timanttien kannalta keskeinen alue on Kaavin ja Kuopion seutu. Siellä ne matkasivat kovalla vauhdilla kohonneiden kivisulien mukana noin 600 miljoonaa vuotta sitten. Sulien rengasmaisiin ja juonimaisiin syöttökanaviin jähmettyneitä erikoisia kiviä kutsutaan kimberliiteiksi. Ne todellakin ovat ”syvältä”, timantitkin tarttuivat niiden matkaan noin 200 kilometrin syvyydeltä!

Kimberliittiesiintymät ovat pieniä (läpimitta enintään parisataa metriä), epämääräisen muotoisia ja miltei kokonaan maapeitteiden alla. Retkellämme löysimme kuitenkin yhden kimberliittilohkareen vanhan ja peitetyn koelouhoksen läheltä. Lohkareessa näkyy paljon erikokoisia ja -värisiä sulkeumia. Ne kertovat siitä, että kimberliittisulat ovat ottaneet kaikenlaista matkalleen sattunutta mukaan vaipan ja kuoren syvyyksistä. Tämänkin lohkareen sisällä on todennäköisesti ainakin muutama pieni mikrotimantti.

Itse kotimaisia timantteja ei tähän hätään löytynyt kuvattaviksi ja niiden saanti onkin niin sanotusti kiven alla. Kirjaan kuvia on kuitenkin jo luvattu ja tulossa!

Suomen vanhimpia vulkaniitteja Kuhmossa

Suomen vanhimmat tulivuorisyntyiset kivet löytyvät Itä- ja Pohjois-Suomesta. Ne muodostuivat maapallon varhaisvaiheessa, ajanjaksona, jota kutsutaan arkeeiseksi eoniksi. Arkeeinen eoni alkoi noin 4 miljardia ja päättyi 2,5 miljardia vuotta sitten.

Arkeeiset vulkaniitit esiintyvät kallioperässämme vihreäkivinä. Vihreäkivet ovat alhaisessa metamorfisessa asteessa muuntuneita vulkaanisia kiviä, jotka ovat tätä nykyä usein väriltään vihreitä. Vihreäkivet esiintyvät usein linttaan rytättyinä, kapeina alueina arkeeisten gneissien ja graniittisten kivien välissä. Näitä alueita kutsutaan vihreäkivivyöhykkeiksi. Vihreäkivivyöhykkeet ovat syntyneet monivaiheisesti ja niiden kaikkein vanhimmat osat ovat iältään 2,94 miljardia vuotta. Tämä ikä on mitattu Suomussalmen vihreäkivivyöhykkeeltä.

Ryttäyksestä huolimatta alkuperäiset vulkaaniset rakenteet ovat paikoin erinomaisesti säilyneitä. Näin on myös Kuhmon vihreäkivivyöhykkeen Pahakankaalla ja Siivikkovaaralla, jossa vulkaanisten kivien ikä on noin 2,79–2,80 miljardia vuotta. Alueelta löytyy esimerkiksi: