Kuhmo - SUOMEN MUINAISET TULIVUORET

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:

Monipuolinen valikoima merenpohjaan purkautuneita tyynylaavoja.

Mantelikiviä, joissa muinaisen laavapatjan kaasurakkulat ovat täyttyneet valkoisella kvartsilla.

Hyaloklastiitti, joka kertoo laavan kohtaamisesta veden kanssa. Kohtaaminen on ollut väkivaltaisempi kuin tyynylaavojen kohdalla: laava on pirstaloitunut ja jauhautunut pieniksi kappaleiksi.

Spinifex-tekstuuria, jossa alun perin oliviinia olleet kiteet muodostavat tikkumaisia kasaumia. Tämä tekstuuri on tyypillinen erittäin kuumille laavoille (jopa yli 1600 C!), joita ei nykyisellä maapallolla esiinny.

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!

Vihreäkivet ovat muistoja tulivuorista

Jos olet kiinnittänyt asiaan huomiota, olet varmaan törmännyt tummanpuhuviin mutta samalla hieman vihertäviin kiviin joskus ulkoillessasi. Niitä löytyy paikoin kallioista sekä lohkareina mannerjäätikön kerrostamista moreeneista.

Vihertävät tummat hienorakeiset kivet ovat ehkä maallikollekin selkeimmin tunnistettavia muinaisia tulivuoriperäisiä kiviä. Niistä voi löytyä monenlaisia rakenteita, jotka kertovat niiden vulkaanisesta ympäristöstä (katso kuva).

Kotimaista kallioperäämme on sen verran höykytelty vuosimiljardien aikana, että mustien basalttisten kivien alkuperäinen mineraalikoostumus on muuntunut. Esimerkiksi sellaiset mineraalit kuten epidootti, kloriitti ja erilaiset amfibolit antavat vihreäkivelle sille ominaisen värin. Ne kasvavat kuoreen hautautuneeseen vulkaaniseen kiveen muutaman sadan asteen lämpötilassa ja noin 10-20 kilometrin syvyydessä. Näitä paistumisolosuhteita kutsutaankin ”vihreäliuskefasieksen” olosuhteiksi.

Suomesta löytyy kymmeniä graniittisten kivien väliin puristettuja vihreäkivivyöhykkeitä, joilla tulemme vierailemaan projektin aikana. Ne ovat kotimaisen geologian ja muinaisen tulivuoritoiminnan kuumia pisteitä!