Avainsana: metamorfoosi

Kallioperämme tarina, osa 5 – Törmäyksen jäljet Suomen päälaella

Suomen kallioperän kehityshistoriasta kirjoitettaessa nostetaan usein esiin suuri mannertörmäys. Sillä viitataan tavallisesti Svekofenniseen orogeniaan, joka tapahtui noin 1900-1800 miljoonaa vuotta sitten ja jonka aikana nykyisen Etelä-Suomen alueelle kohosi korkea poimuvuoristo. Mekin olemme kirjoittaneet siitä aiemmin tässä blogissa.

Tämä ei suinkaan ollut ainoa mannertörmäys, joka on luonut ja muokannut kallioperäämme. Yksi niistä tapahtui kymmeniä miljoonia vuosia aikaisemmin Suomi-neidon päälaen seudulla.

Kuolan arkeeisen (> 2500 milj. v.) muinaismantereen törmäys Karjalan muinaismantereeseen alkoi noin 1,96 miljardia vuotta sitten. Mantereiden väliin syntyi ensin alityöntövyöhyke ja noin 1,91 miljardia vuotta sitten ne lukkiutuivat toisiinsa kiinni. Törmäyksen sauma on edelleen hyvin näkyvissä Inarin ja lähialueiden kallioperässä.

Lapin granuliittikaari koostuu hyvin korkean metamorfoosiasteen kivistä, joiden ulkonäöstä tulee usein mieleen kivettynyt marjapuuro. Ne edustavat törmäyksessä syntyneen poimuvuoriston taka-altaaseen kerrostuneita sedimenttejä ja magmakiviä. Törmäyksen aikana kivet hautautuivat syvälle, jopa 30 kilometrin syvyyteen maanpinnan alle, ja puristuivat ryttyyn.

Granuliittia Inarissa. Punertavat ”marjat” ovat granaattia, sinertävä suurempi sattuma kordieriittia.

Granuliittikaaren molemmin puolin tavataan tulivuori- ja sedimenttikivien jäänteitä. Pohjoispuolella on itse vulkaanista kaarta ja sen sedimenttejä, eteläpuolella kivilajikokoelma, jota kutsutaan geologiassa nimellä mélange (tarkoittaa ranskaksi kirjaimellisesti sekasotkua). Eteläpuolen kivet jäivät vuorijononmuodostuksessa ylityöntyneen granuliittikaaren alle ja ovat siksi voimakkaasti metamorfoituneita ja hiertyneitä.

Jos siis liikut Sodankylästä Inarin kautta Utsjoelle, matkasi kulku on kallioperägeologisesti seuraavanlainen: aloitat muinaiselta Karjalan mantereelta, ylität vulkaanisen kaarikompleksin ja saavut muinaiselle Kuolan mantereelle. Aikamoinen matkaohjelma 300 kilometrin reitille!

-> seuraava Osa 6

-> edellinen Osa 4

-> alkuun Osa 1

Granuliitit tuottivat Inarin punaiset hiekat

Inarin hiekkarannat ovat usein punasävyisiä. Joskus punertavat osueet erottuvat selkeinä raitoina hieman etäällä rantaviivasta. Nämä punaiset hiekat koostuvat suureksi osaksi granaatti-nimisestä mineraalista . Se on raskaampi mineraali kuin hiekan muut yleisemmät ja vaaleammat jyväset – kuten kvartsi tai maasälpä – ja aallot erottelevat sen hieman vaskoolin tapaan omaksi vanakseen järvien ja jokien rannoille. Toisinaan granaattiraitoja voi nähdä myös aallonmerkkien päälle muodostuneena.

Granaattihiekat ovat pääosin peräisin kivilajin nimeltä granuliitti rapautumisesta. Lapin granuliittikaari kulkee juurikin Inarin ja Ivalon poikki luode-kaakko-suunnassa. Se koostuu hyvin korkeissa lämpötiloissa (> 700 °C) syvällä kuoressa metamorfoituneista kivistä. Ne työntyivät kuoren ylempiin osiin muinaisen meren sulkeutumiseen liittyneessä ryskeessä noin kaksi miljardia vuotta sitten.

Korkean metamorfoosiasteen vuoksi granuliittien alkuperää on hankala tulkita. Sekavaan ja huonosti paljastuneeseen vyöhykkeeseen kuuluu kuitenkin todennäköisesti hyvin moninainen kirjo alkuperältään magmaattisia ja sedimenttikiviä. Granaatti on kuitenkin viihtynyt näissä olosuhteissa hyvin, ja sitä esiintyy paikoin granuliitissa kuin puolukoita marjapuurossa.

Epilogi:
Geologiassa on paljon käytössä ”gran”-etuliitteisiä termejä, jotka helposti saavat niihin tottumattoman kuuntelijan sekaisin. Ne kaikki liittyvät etymologisesti latinan jyvää tai raetta tarkoittavaan sanaan ”granum”. Käydäänpä niistä muutama yleisimmistä läpi:

Granaatti = monimuotoinen kuutiollisten silikaattimineraalien ryhmä. Yleisimmin gneisseissä ja granuliiteissa esiintyvä granaatti on almandiinia, joka on väriltään punainen.

Granuliitti = raitainen ja gneissimäinen, metamorfinen kivilaji, joka on syntynyt korkeassa lämpötilassa (> 700 °C) ja kohtalaisessa tai korkeassa paineessa (2–14 kbar, vastaa noin 5–40 km syvyyttä). Granuliitissa on usein granaattia.

Graniitti = yleinen syvällä kuoressa magmasta kiteytynyt kivi eli syväkivi, jonka päämineraalit ovat maasälpä ja kvartsi. Graniitissakin voi joskus esiintyä granaattia.

P.S. Lisää asiaa granaattihiekoista ja granaatista yleisemminkin löydät Vihreäkiven arvoitus -blogista!

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.