Muinaisen elämän merkkejä Saanan juurella

Kilpisjärven Saana on suomalaisille tuttu tunturi, vaikka se onkin tuontitavaraa Norjan suunnasta ja kuuluu Kaledonideihin.

Mutta vähemmän on yleisessä tiedossa se, mitä voit löytää Käsivarresta tunturien juurilta. Saanan noin 400 miljoonaa vuotta vanhojen metamorfisten sedimenttikivien ja ikivanhan, yli 2,5 miljardia vuotta sitten muodostuneen kallioperän välissä on ainutlaatuinen saviliuskeyksikkö.

Ikä on saviliuskeen ainutlaatuisuuden syy: kerrostumat ovat noin 600–500 miljoonaa vuotta vanhoja. Niiden sisällä siirrytään siis nykyisessä geologisessa aikaluokituksessa ediakarakaudesta kambrikauteen. Tällöin monisoluinen elämä otti ensimmäisiä suuria ja hyvin monimuotoisia kehitysaskelia maapallomme pinnalla. Näiden pehmytkudoksisten huonosti säilyneiden eliöiden varsinaisia fossiileja ei juuri tunneta, mutta erilaisia painaumia ja kaivautumisjälkiä on säilynyt tässäkin saviliuskeessa.

On kerrassaan uskomatonta, että näissä karuissa tunturimaisemissa voit nähdä jonkinlaisen matomaisen eläimen satoja miljoonia vuosia sitten merenpohjassa möyrimiä kaivantoja ja savikekoja!

P.S. Näiden jälkifossiilien yksityiskohtainen tutkimus on vasta työn alla. Jos löydätte jotain erityisen mielenkiintoista olkaa yhteydessä Luomuksen paleontologian intendenttiin Björn Krögeriin. Muistakaa, että suojelualueilla kivien poimiminen on kiellettyä.

Saanan peitto on Norjasta peräisin

Kilpisjärven maisemat ovat Suomessa ainutlaatuiset. Esimerkiksi jylhä ja pitkänomaisena helposti tunnistettava Saana-tunturi on yksi niiden valovoimaisimmista tähdistä.

Saanan ylimmät osat muodostuvat metamorfoituneesta hiekkakivestä. Se on hyvin kestävää tavaraa, toisin kuin sen alapuolella olevat sedimenttikivet, joiden rapautumista voi tarkastella esimerkiksi Saanan alarinteillä. Saanan kestävä ja selvästi yhtenäisenä kerroksena erottuva ”peitto” onkin syy tunturin nykyiseen muotoon.

Saanan kvartsiittiutunut hiekkakivi on alkuperältään varsin eksoottinen. Se on alun perin syntynyt Laurentian ja Baltican muinaismantereiden väliseen mereen kerrostuneesta aineksesta. Meri sulkeutui, kun mantereet törmäsivät toisiinsa noin 450–400 miljoonaa vuotta sitten. Tällöin muodostui Kaledonidien vuorijono, johon Saanankin ylimmät kerrostumat kuuluivat. Ne ovat tuontitavaraa ja työntyivät meren sulkeutuessa meidän muinaisen kallioperämme päälle nykyisen Norjan suunnasta.

Muutama sata miljoonaa vuotta sitten Suomi siis sai hanskan käteensä, tai ehkä pikemminkin peiton kätensä päälle. Kvartsiitin alla on heikompienkin kivien ollut hyvä köllötellä – kuten ihmisen norjalaisessa villapaidassa.

Uudenlaisia näkökulmia geologian esiintuomiseen

Tulevan kirjan markinointiin ja mahdollisia jatkoprojekteja varten kävimme keräämässä pilottimateriaaleja Tampereen liuskealueen hienoista vulkaanisista muodostumista. Käytössä olivat muun muassa drone ja 360°-kuvaus.

Kapellimestarina toimi Mikko Syrjänen Flycam Oy:stä – yritys on tuottanut vastaavia aineistoja esimerkiksi Tampereen uudesta ratikasta ja maailmanperintökohde Suomenlinnasta. Nyt kuvatun aineiston käsittelyn jälkeen voimme saada jotain vastaavaa nähtäville myös Tampereen hieman vanhemmista asioista.

Helsingin yliopistolla on myös kerätty digitaalisia kolmiulotteisia ja muita aineistoja erilaisista geologisista kohteista ympäri Suomen. Voit tutustua niihin lähemmin täällä.

Tulivuoripuistosta jäkäläpuistoksi

Kittilässä, noin 40 kilometrin päässä Leviltä, sijaitsee Linkupalon tulivuoripuisto. Se on Geologian tutkimuskeskuksen ja Metsähallituksen yhteisponnistuksena luotu luontopolku, joka avautuessaan vuonna 1989 oli hieno näyteikkuna erilaisille tulivuoriperäisille kiville. Esimerkiksi breksioita, kaasuonteloita, heittelekiviä, mantelikivä, tuffiitteja ja tyynylaavoja oli näkyvissä paljastetuissa kallioissa.

Linkupalo on kuitenkin tänä päivänä hyvä esimerkki ilmiöstä, joka hankaloittaa merkittävien kallioperäkohteiden esiin tuomista esimerkiksi matkailun näkökulmasta. Kun uusi kalliopaljastuma syntyy, sen pinta on geologisesta näkökulmasta parhaimmillaan muutaman vuoden. Tämän jälkeen kallion pinta alkaa yleensä peittyä kasvustosta: ensin jäkälä ja sitten sammal alkavat vallata kallion pintaa. Kymmenen vuoden päästä suuri osa kiven piirteistä on jo hävinnyt näkyvistä, ja yli 20 vuotta vanha kalliopinta on miltei umpeen kasvanut. Tämä on tilanne myös Linkupalossa.

Se, että jäkälä- ja sammallajit pysyvät elinvoimaisina ja valtaavat kallioita on tietysti erittäin positiivinen asia. Olisiko kuitenkin mahdollista, että joissain merkittävissä kallioperäkohteissa voisi säännöllisesti puhdistaa kallioita kasvustoista, jotta upeat luonnonmuodostumat säilyisivät näkyvillä – tai saataisiin uudestaan näkyville? Kalliot ja niiden piirteet eivät peittymisestä huolimatta kuitenkaan häviä mihinkään.

Linkupalon tulivuoripuisto voisi toimia tässä pilottiprojektina ja kohota uuteen kukoistukseensa. Geologisten kohteiden mahdollisesta ylläpidosta voisi samalla tehdä julkisesti saataville kansallisen ohjeistuksen. Puiston opasteet ja pitkospuut olisivat myös päivityksen tarpeessa – löytyisiköhän rahoittaja vaikka jostain geologian alan toimijoista? On sääli, jos ainutlaatuiset luontokohteet peittyvät unohduksiin.

Katsele kiviä – löydä tulivuorten jälkiä

Erilaisiin kiviharrastajien Facebook-ryhmiin liittyminen on ollut kirjaprojektille erittäin hyödyllistä. Sosiaalisen median kanavien kautta saa mielenkiintoisia kivilöytöjä nähtäväkseen päivittäin ja ympäri Suomea. Samalla voi tutustua uusiin ihmisiin.

Elokuun alussa Jussi tapasi Vuosaaressa, Helsingissä, Kati Hirviniemen, jonka kanssa molemmat kirjaprojektin kirjoittajat ovat viestitelleet sosiaalisen median kanavissa.

Kati on varhaiskasvatuksen lastenhoitaja Helsingistä. Hän on ollut kiinnostunut kivien rakenteista ja niiden synnystä jo pienestä pitäen. Lasten kanssa ulkoillessaan hänellä on tapana katsella ympäröiviä kallioita itäisessä Helsingissä ja palata töiden jälkeen tutustumaan niihin tarkemmin. Eräällä kierroksellaan Kati huomasi kalliossa tyynylaavaa muistuttavia muodostumia – ja sellaiseksi ne varmistuivatkin!

Vuosaaren tuoreilta kalliopaljastumilta Kati on löytänyt myös kaunista, tuhka- ja sedimenttikerroksista muodostunutta, raitaista tuffiittia. Tavatessaan Kati ja Jussi huomasivat myös vaaleista vulkaanisista kappaleista koostuvan kiven, joka on todennäköisesti syntynyt räjähdyspurkauksessa. Itäisen Helsingin kallioperä on siis tulivuorten jälkiä tulvillaan.

Jo pelkästään kivien erikoisiin kuvioihin tai rakenteisiin huomion kiinnittäminen voi johtaa sinutkin uusien löytöjen jäljille. Asiantuntijoilta ja harrastajaryhmistä (Facebook: Geologia Suomi, Suomen kiviharrastajat) voi saada vastauksia mieltä askarruttaviin kysymyksiin ja geologiset kartta-aineistot ovat kaikkien saatavilla. Kannattaa katsella kiviä ja kallioita ympärillään uusin silmin!

Rauta päätyi muinaismerten pohjalle

Raudan ruostuminen on jokaiselle tuttu ilmiö. Kiusallisuudestaan huolimatta se paljastaa, että ilmakehässämme on vapaata happea, joka on meille elintärkeää. Ruostuessaan rauta nimittäin hapettuu ja muodostaa erilaisia yhdisteitä hapen ja vedestä peräisin olevan vedyn kanssa.

Muinaisella maapallolla ei juuri ollut vapaata happea. Miljardi vuotta sitten sitä oli alle kymmenesosa nykyisestä ja yli 2,5 miljardia vuotta sitten ei käytännössä ollenkaan. Tällöin rauta ei ruostunut maan pinnalla vaan hapettui vasta valtamerissä, jossa muinaiset pieneliöt tuottivat happea elintoiminnoissaan.

Valtamerissä tapahtuvan raudan hapettumisen kautta muodostuivat raitaiset rautamuodostumat, joskus myös geoslangissa ”biffeiksi” kutsutut (engl. banded iron formation, BIF). Niissä vuorottelevat tummat magnetiitista (raudan oksidi) ja vaaleat piidioksidista koostuvat kerrokset. Kerrosten vuorottelu johtuu luultavasti vapaan hapen tai raudan pitoisuuden kausittaisesta vaihtelusta.

Suomen iäkkäästä kallioperästä löytyy raitaisia rautamuodostumia useista paikoista. Tässä kuvattuna ovat esimerkit Kittilän Haurespäältä ja Kuhmosta Hietaperän läheiseltä Pahakankaalta. Magneetti tarttuu tummiin kerroksiin kuin jääkaapin oveen. Asia on siis biffi!

Keski-Maan maisemia ja maapallon vaippaa Sodankylän Nuttioilla

Sodankylän Nuttioiden Vainiolaen pohjoisimmalle nyppylälle kavutessa tuntuu kuin tepastelisi fantasiatarinassa. Kivet ovat jylhiä ja punertavan tummanruskeita ja kasvillisuus karua. Kun istahtaa lepäämään, voi kuvitella vaikka Keski-Maan tarinoista tutun Klonkun tarkkailevan sinua kivenkolosta.

Vainiolaen huippujen ainutlaatuisen tunnelman lisäksi myös huippuja muodostava kivet ovat hyvin erityisiä. Ne ovat nimittäin olleet osa maapallon vaippakerrosta, joka usein merkitään planeettamme poikkileikkausta esittäviin kaavakuviin punertavilla väreillä. Vainiolaen kallioaines eroaa selvästi tavallisen kuoren koostumuksesta: se sisältää vain vähän niitä alkuaineita, joita löytyy paljon maapallon kuoresta. Vainiolaen vaippakivet ovatkin kuoren sulamisjäännöstä.

Miten kummassa maapallon vaippaa on saatu Vainiolaen päälle? Noin kaksi miljardia vuotta sitten litosfäärilaatat törmäilivät toisiinsa ja osa vaipan ylimmistä osista eriytyi omaksi lohkokseen työntyen siirrospintoja pitkin kuoren sisään. Vainiolaen kivien kontaktit muihin alueen kiviyksiköihin ovat tällaisten siirrosten rajaamia. Kuoren sisuksista vaipan kappaleet sitten hiljalleen paljastuivat Lapin nykyiselle maankamaralle.

Vaipan alkuperäisestä olemuksesta ei ole paljoakaan Vainiolaen kivissä jäljellä, ja niiden mineraalikoostumuskin on myöhemmissä prosesseissa miltei täysin muuttunut. Ne koostuvat suureksi osaksi mineraalista nimeltä serpentiini ja kiviä kutsutaan serpentiniiteiksi. Monilla serpentiniiteillä on tunnusomainen ”norsunnahkainen” ruskea rapautumispinta. Näin on myös Vainiolaella, ja tämä osaltaan luo alueelle mystistä tunnelmaa.

Sattasvaaran rinteiden vedenalaiset laavat

Sattasvaara on kaunis, harmaa ja 360 metrin korkeuteen kohoava nyppylä noin 20 kilometriä pohjoiseen Sodankylästä. Sen rinteillä on paljastuneena merenpohjaan purkautuneiden laavojen ja muiden purkauskivien kivettyneitä jäänteitä. Vierailimme paikan päällä heinäkuussa ja ehdimme retkellämme nähdä tyynylaavan tyynyn ja laavapatjan rakoilua, jotka Geologian tutkimuskeskuksen tutkijat meille ystävällisesti vinkkasivat. Sattasvaaran purkauskivet ovat kiteytyneet yli kaksi miljardia vuotta sitten hyvin kuumista kivisulista. Sellaisia ei niistä ajoista jäähtyneen nyky-maapallon pinnalla enää tavata.

Sattasvaara muistuttaa ulkomuodoltaan rapautunutta tulivuorta ja onpa sitä sellaiseksi ehdotettukin – kraatereineen kaikkineen. Samoin kuin muutkin Suomen samanikäiset vulkaaniset muodostumat, myös Sattasvaaran kerrostumat ovat kuitenkin hautauduttuaan paistuneet ja taipuilleet kilometrien syvyydellä kuoressa. Ne ovat siis uudelleenkiteytyneitä eli metamorfoituneita ja niitä tulisi siksi kutsua metavulkaniiteiksi. Lisäksi Sattasvaaran muodostumaa ympäröivät ja leikkaavat graniittiset kivet, jotka ovat nekin syntyneet syvällä kuoressa. Tulivuorten pinnanmuodot eivät selviä kuoren syvyyksiin ja takaisin pinnalle tällaisessa höykytyksessä.

Muutama kilometri Sattasvaarasta koilliseen sijaitsee sitä ulkomuodoltaan muistuttava Kannusvaara. Se koostuu kvartsiitista eli metamorfoituneesta hiekkakivestä. Lapin vaarat ja tunturit ovatkin tulivuorten sijaan jään ja veden aiheuttaman eroosion muokkaamia poimuvuoriston jäännöksiä. Ne koostuvat erilaisista kivilajeista – pääosin rapautumista hyvin kestävästä kvartsiitista – ja ovat saaneet nykyiset muotonsa ja korkeuseronsa viimeiset pari miljoonaa vuotta vallinneena jääkausiaikana. Miljardien vuosien takaiset pinnanmuodot ja tulivuoret ovat jo aikapäiviä sitten hävinneet.

Vaikka Sattasvaara ei ole nykypäiviin saakka säilynyt varsinainen tulivuori, on sen rinteillä näkyvissä poikkeuksellisen hyvin säilyneitä esimerkkejä muinaisista purkauskivistä. Suosittelemme paikalla vierailua kaikille! Tarkkana on kuitenkin syytä olla, jotta erottaa vulkaaniset rakenteet jäkäläisen rakkakivikon seasta.

Luonnon jalokivitehtaat

Miten kivissä olevat suuret ja kauniit mineraalikiteet muodostuvat? Joskus kiteet näyttävät niin upeilta ja niiden särmät niin säännönmukaisilta, että voi olla vaikea kuvitella niiden syntyneen luonnollisesti. Totuus on kuitenkin taas tarua ihmeellisempää.

Kiteet kasvavat suuriksi ja omamuotoisiksi (kidepinnat selvästi näkyvissä), jos ne saavat kasvaa rauhassa eli jos kiteytymisolosuhteet pysyvät pitkään vakaina. Vakaissa olosuhteissa alkuaineilla on aikaa löytää oma paikkansa muodostuvien mineraalien kidehilassa. Olosuhteiden lisäksi myös kivisulan koostumus ja ominaisuudet vaikuttavat asiaan. Jos kivisula on hyvin juoksevaa, eli sillä on alhainen viskositeetti, alkuaineet liikkuvat vapaammin, joka sekin edesauttaa suurien kiteiden kasvua. Tämän vuoksi runsaasti vettä sisältävistä kivisulista ja liuoksista kiteytyvät mineraalit ovat usein suuria.

Pegmatiitit, eli hyvin kookkaista mineraaleista koostuvat magmakivet, ovat kivisulien viimeisenä jähmettyviä taskuja. Niihin on rikastunut paljon harvinaisia alkuaineita ja molekyylejä, jotka eivät ole kelvanneet aikaisemmin sulasta kiteytyneille mineraaleille. Pegmatiittisulissa on usein runsaasti esimerkiksi vettä, fluoria ja klooria, jotka kaikki alentavat kivisulan viskositeettia. Muita harvinaisia pegmatiitteihin rikastuneita alkuaineita ovat muun muassa boori, beryllium, litium, rubidium ja torium. Pegmatiiteista löydetäänkin usein näitä harvinaisia alkuaineita sisältävien mineraalien suuria ja kauniita kiteitä, ja ne ovat merkittäviä kohteita geologeille ja alan harrastajille.

Kävimme geologi ja tutkija Henrik Kalliomäen kanssa tutustumassa Someron ja Tammelan alueen pegmatiittiesiintymiin. Vierailemillamme kohteilla oli muun muassa heksagonisen muotoista berylliä ja mustia, tikkumaisia turmaliinikiteitä. Suurimmat turmaliineista olivat poikkileikkaukseltaan ruokalautasen kokoisia! Näistä pegmatiiteista tavataan myös litiumia paljon sisältäviä mineraaleja, jotka kiinnostavat akkumineraalien etsijöitä.

On vaikea valita, mitä ja minkä esiintymän kiteitä kuvaisi lähikuviin kirjaa varten – yliopiston kokoelmissa on nimittäin valinnanvaraa. Onko ehdotuksia?