Avainsana: liuske

Miksi liuskeet ovat liuskeisia?

Liuskeet tunnetusti lohkeavat helposti tiettyjä tasosuuntia pitkin. Mutta mistä tämä ominaisuus johtuu? Salaisuus piilee kivien mineraalikoostumuksessa ja alkuperässä sekä kuoren jännityskentissä.

Verkkosilikaatteihin kuuluvat kiilteet ovat kuoren kivien yleisimpiä mineraaleja. Niistä tunnetuimmat ja helpoimmin tunnistettavat ovat tumma biotiitti ja vaalea muskoviitti. Biotiitti ei itse asiassa ole yksittäinen mineraali vaan maasälpien tapaan kiinteäliuosseossarja, jonka koostumus vaihtelee erilaisten päätejäsenten välillä. Kiilteiden kiderakenteessa on yhtenäisiä silikatetraedrilevyjä, jotka ovat vain heikosti kiinni toisissaan. Jos kiilteet ovat karkearakeisia, niiden voi paljain silminkin havaita lohkeilevan ohuiksi levyiksi.

Suuria biotiitti- ja muskoviittilevyjä.

Liuskeissa on paljon kiillettä, useimmiten biotiittia tai hienorakeista muskoviittia, jota kutsutaan serisiitiksi. Tämä johtuu liuskeiden alkuperästä – paljon kaliumia, alumiinia ja vettä sisältävät savimineraalit paistuvat metamorfoosissa kiilteiksi. Monet kaikkein liuskeisimmista liuskeista ovat olleet alun perin paljon saviainesta sisältäneitä sedimenttejä. Metamorfoosissa liuskeisiin voi kehittyä myös erilaisia porfyroblasteja.

Liuskeisuuspintaa kiilleliuskeessa. Tämä liuske on niin hienorakeinen, että yksittäiset ”kiillelastut” eivät erotu paljain silmin.

Kiilteet kasvavat leveyttä kohtisuoraan vallitsevaa jännityskenttää vastaan. Usein liuskeisuus kehittyykin samansuuntaiseksi horisontaalisen kerroksellisuuden kanssa, koska voimakkain jännityskenttä on aluksi ylläolevien sedimenttien painosta johtuen pystysuora. Etenkin vuorijonopoimutuksessa liuskeisuus voi puristusjännityksestä johtuen kehittyä myös erisuuntaiseksi kerroksellisuuden kanssa. Eri vaiheissa syntyneitä ja eri suuntaisia liuskeisuuksia (merkitään S1, S2…) voi tunnistaa joskus samasta kivestä.

Liuskeisuuksien kehittyminen erilaisissa jännityskentissä. Huomaa, että krenulaatioliuskeisuudessa vanhempi liuskeisuus (S1) on poimuttunut.

Liuskeet ovat kautta ihmiskunnan historian olleet tärkeitä rakennuskiviä. Niitä on suhteellisen helppo työstää ja lohkoa halutun kokoisiksi laatoiksi esimerkiksi kulkuväylille tai rakennusten seiniin ja kattoihin. Eräät Suomen tasalaatuisimmista liuskeista tulevat Tampereen liuskealueelta. Ne ovat alunperin kerrostuneet sedimentteinä merenpohjaan, tulivuorikaarien etualtaisiin. Louhinnassa liuskelaattojen viimeistely hoidetaan edelleen käsipelin. Ammattiinsa vihkiytynyt tekijä tietää, mihin kannattaa iskeä, jotta liuske lohkeaa toivotusti!

Liuskeinen kallioseinämä Liuskemestarit Oy:n louhoksella Orivedellä.
Käsin halkaistuja liuskelaattoja valmiina kuljetettavaksi myyntiin ja asiakkaille Liuskemestarit Oy:n louhoksella.

Kallioperämme tarina, osa 11 – Vuorista hiekkaa

Svekofennisessä vuorijonopoimutuksessa 1,9-1,8 miljardia vuotta sitten muodostui Himalajan korkuinen vuoristo. Minne se hävisi?

Ei se tietysti minnekään hävinnyt, vaan se kului hiekaksi. Tämä tapahtui pääosin jo muutaman kymmenen miljoonan vuoden aikana – eroosio on tehokas tasoitusväline, kun tektoniset vuoristoja ylös päin pusertavat voimat hellittävät. Tämän lisäksi Svekofennidien osittain sulat juuret romahtelivat oman painonsa alla, joka edesauttoi niiden tasoittumista.

Suurin osa Svekofennidien hiekoista ovat nekin jo hävinneet tai hautautuneet Itämeren uumeeniin. Näitä hiekkakiviä on jonkin verran säilynyt Satakunnassa (kuva alla), tosin ne ovat muodostuneet parisataa miljoonaa vuotta vuorijonopoimutuksen päättymisen jälkeen silloin jo suureksi osaksi kuluneista Svekofennideistä. Hiekat kerrostuivat todennäköisesti rapakivimagmatismin aikaan muodostuneisiin repeämäaltaisiin.

Tätä paljon nuoremmista tapahtumista kertovat Muhoksen ja Hailuodon hiekka- ja savikivet. Ne kerrostuivat Laurentian ja Baltican muinaismannerten väliseen matalaan mereen ja suistoihin noin 600-500 miljoonaa vuotta sitten. Silloin merissä oli jo varsin monimutkaista elämää. Lapin Käsivarresta tunnetaan myös samanikäisiä liuskeita (kuva alla), joissa on elämän jälkiä.

Lauhanvuoren hiekkakivet (kuva alla), joihin on tallentunut varhaisten nivelmatojen ryömimisjälkiä, voivat olla vieläkin nuorempia jäänteitä, ehkä devonikautisia (nuorimmillaan noin 400 miljoonaa vuotta vanhoja). Devonikaudella Laurentia ja Baltica olivat jo törmäyskurssilla. Tämän törmäyksen lopputuloksena syntyi Kaledonidien vuorijono, josta lisää myöhemmin!

-> seuraava Osa 12

-> edellinen Osa 10

-> alkuun Osa 1

Kallioperämme tarina, osa 4 – Repeilyä ja kaikkea muutakin

Arkeeisen muinaismantereemme repeily ei suinkaan päättynyt 2,5-2,4 miljardia vuotta vanhoihin kerrosintruusioihin. Tämän jälkeenkin, aikavälillä 2,4-2,1 miljardia vuotta sitten, manner repeili useita kertoja ja useissa eri vaiheissa. Repeämisten aikana kivisulat sekä kiteytyivät maankuoren sisässä intruusioiksi (myös rakoihin juonikiviksi) että purkautuivat maanpinnalle muodostaen tulivuoria. Näitä paikoin todella hyvin säilyneitä tulivuorikiviä kävimme viime kesänä tarkastelemassa esimerkiksi Sallan alueella.

Mannerrepeämän tulivuoriperäistä kiveä (breksioitunut laavavirta) Sallassa

Tulivuoriperäisten kivien muodostumisen lisäksi repeämäaltaisiin ja arkeeisen mantereen reunustalle kerrostui sedimenttejä. Altaiden kvartsihiekoista muuntui ajan ja geologisten prosessien myötä kestäviä kvartsiitteja, jotka muodostavat nykyään monen laskettelukeskuksen perustan. Matalassa meressä viihtyivät sinilevät, joiden yhdyskuntien muodostamat stromatoliitit edustavat vanhimpia elämän merkkejä kallioperässämme.

Kivet eivät suinkaan ole alkuperäisillä paikoillaan, vaan niitä lytättiin ja poimutettiin myöhemmissä mannertörmäyksissä ja vuorijonopoimutuksissa. Osa Lapin tulivuoriperäisistä kivistä liittyy myös tällaisiin törmäysympäristöihin. Näistä lisää sarjan seuraavassa osassa!

-> seuraava Osa 5

-> edellinen Osa 3

-> alkuun Osa 1

Talvivaaran mustaliuske on luonnon tuote

Talvivaaran kaivos on ollut uutisotsikoissa lähinnä kaivostoimintaan liittyvien ympäristöhaittojen ja -riskien vuoksi. Nimensä kaivokselle antanut vaara sijaitsee siitä muutamien kilometrien päässä. Se on varsin tavallinen itäsuomalainen vaara: sen päällä on radiomasto ja rinteet ovat tiheän metsän ja kasvillisuuden peitossa.

Talvivaaran koillisrinteillä on mustaliusketta varsin laajalti paljastuneena. Monissa lohkareissa näkyy metallinhohtoisia sulfideja, joita kaivoksen malmiesiintymään sisältyy. Huomiomme kiinnitti eräs tällainen kalliosta lohjennut ja siitä hieman erilleen vierähtänyt lohkare. Jos se olisi ihmisen irroittama, se luokiteltaisiin jätteeksi, ehkä ongelmalliseksi sellaiseksi. Tämän lohkareen ruosteisella pinnalla kasvaa nyt jäkäliä: esimerkiksi harmaatorvijäkälää, tinajäkälää ja metallipitoisilla kalliopinnoilla viihtyviä rupijäkäliä.

Mustaliuske kerrostui noin kaksi miljardia vuotta sitten alun perin hienojakoisena sedimenttinä merenpohjaan. Sen sekaan päätyi valtameressä silloin runsain määrin liuenneita metalleja ja kuolleista pieneliöistä koostuvaa orgaanista liejua. Pieneliöiden elintoiminnot olivat myös osaltaan vaikuttamassa metallien konsentroitumiseen sedimentissä.

Miten tähän kiveen tulisi suhtautua? Se on elämän synnyttämä ja sen pinnalla kasvaa siihen sopeutunutta elämää. Kaivoksen valtavissa sivukivikasoissa se voi toisaalta tuottaa suuria määriä vesistöjä happamoittavia yhdisteitä. Sitä mustaliuske on kuitenkin hiljalleen tehnyt rapautuessaan jo tuhansien vuosien ajan: mustaliuskealueisiin liittyy luonnon itsensä luomia ja ympäristöriskeiksi luokiteltuja happamia sulfaattimaita.

Sitä on vaikea uskoa, kun katsoo Talvivaaran tiheää metsää ja kasvustoja kallioiden päällä.

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.