NEED-HANKEALUEEN GEOLOGIAA

Transkriptio

1 NEED-HANKEALUEEN GEOLOGIAA Jari Nenonen ja Anne Portaankorva Geologian tutkimuskeskus

2 2 SISÄLLYSLUETTELO 1. YLEISTÄ GEOLOGIA SUOMESSA SUOMEN KALLIOPERÄGEOLOGIAA Arkeeinen alue Karjalainen alue Svekofennialainen kallioperäalue Nuoret muodostumat 7 4. NEED-HANKEALUEEN KALLIOPERÄ NEED-HANKEALUEEN MAAPERÄ Moreenimuodostumat Reunamuodostumat Jäätikön sulamisvesien kerrostamat muodostumat Tuulen kerrostamat, eoliset muodostumat Suot Järvien kehitys GEOLOGISET KOHTEET MATKAILUSSA KIRJALLISUUTTA ITÄ-SUOMEN GEOLOGIASTA 30

3 3 1. YLEISTÄ Tässä selvityksessä kuvataan Suomen ja NEED-hankealueen (Northern Environmental Education Development) yleistä geologiaa. Alue sijoittuu Itä-Suomeen, pääosin Saimaa-Pielisen järvialueelle. Hankkeen tarkoituksena on tuoda geologiaa tutuksi opettajille ja oppilaille. Alueeseen sisältyy neljä kohdealuetta/paikkaa, joilta on tuotettu luonnontieteiden opetukseen soveltuvia opetusmateriaaleja. Kohdealueet ovat Kolin kansallispuisto, Leivonmäen kansallispuisto, Suomen kivikeskus ja Rantasalmi. Nämä paikat sisältyvät tähän yleiseen geologiseen kuvaukseen, eikä niitä ole kuvattu erillisinä. Kolin ja Leivonmäen alueelta Google Earth verkkopalvelimelle on sijoitettu geologista perusaineistoa, joka tukee kohteisiin liittyviä oppilastehtäviä. 2. GEOLOGIA SUOMESSA Suomessa geologia ja siihen liittyvät ilmiöt voidaan jakaa kahteen osaan; kallioperä ja maaperä. Kallioperää edustaa maamme ikivanha kiteinen kallioperä, jonka ikä ulottuu lähelle maapallon syntyajankohtaa. Maamme, ja samalla EU-alueen vanhin kivilaji on Pudasjärvellä sijaitseva Siuruan gneissi, jonka ikä on 3,5-3,7 miljaria vuotta vanha. Kallioperää peittää irtomaalajeista koostuva maaperä, joka on syntynyt viimeisimmän kahden miljoonan vuoden ns. jääkausiajan aikana. Tuohon ajanjaksoon liittyy useita kylmiä jääkausiaikoja ja lämpimiä jääkausien välisiä aikoja. Tällä hetkellä elämme yhtä tällaista lämmintä aikakautta. Nyt nähtävä maaperä maalajeineen ja muodostumineen ovat viimeisimmän Veiksel-jääkauden kuluttavan ja kerrostavan työn tulosta. Jääkausi suli Suomen alueelta noin vuotta sitten. Kallioperä yhdessä maaperän ja sen muodostumien kanssa rakentaa nyt nähtävissä olevan maisemakokonaisuuden järvineen, mäkineen, laaksoineen sekä niitä peittävine kasvillisuuksineen. Suomen ja koko maapallon geologiaan liittyvistä asioita vaikeimmin ymmärrettäviä ovat geologinen, äärettömän pitkä aika ja geologisten koko aja käynnissä olevien prosessien hitaus ja niiden siitä johtuva huomaamattomuus. Tästä poikkeuksena ovat geologiset katastrofit kuten tulivuorenpurkaukset ja maanjäristykset. Kuva 1. Aikaspiraali kuvaa Suomen geologista kehitystä.

4 4 3. SUOMEN KALLIOPERÄGEOLOGIAA 3.1. Arkeeinen alue Itä- ja Pohjois-Suomen kallioperä koostuu yli 2500 miljoonaa vuotta vanhoista kivilajeista, joiden synnyn yksityiskohtia ei tarkasti tunneta. Kehitystä näyttävät hallinneen tapahtumat, joissa suuria määriä maankuorta suli ja kiteytyi hitaasti muodostaen erilaisia granitoideja ja gneissejä (Kuva 2-3). Niiden väliin on puristunut liuskejaksoja, jotka on merkitty kartalle tummalla sävyllä. Liuskejaksot ovat jäänteitä alunperin maanpinnalle kerrostuneista kivilajeista, pääasiassa paksuista ja laajalle levinneistä laavavirroista. Arkeeinen alue edustaa muinaista mannerta, joka oli lähtökohta Suomen kallioperän toiselle kehitysvaiheelle (Kartta 1)., Kuva 2. Siuruan gneissi Kartta1. Arkeinen alue Kuva 3. Gneissi

5 3.2. Karjalainen alue 5 Arkeeisen kallioperän syntyä seurasi yli 500 miljoonaa vuotta kestänyt rapautumisen ja kerrostumisen aika. Vanhan mantereen reunoille ja päälle kerrostui savea, hiekkaa ja soraa. Niistä ovat syntyneet Karjalaisen alueen kvartsiitit, konglomeraattit, kiilleliuskeet, kiillegneissit ja granuliitit (kuva 4-5). Maankuoreen syntyi siirrosten rajaamia murroslaaksoja. Murtumia pitkin purkautui kivisulaa eli magmaa, josta osa kiteytyi syvällä maankuoressa, osa purkautui maan pinnalle muodostaen vulkaanisten kivilajien jaksoja. Ne on merkitty karttaan tummanvihreällä (Kartta 2). Noin 2000 miljoonaa vuotta sitten muinaismanner halkesi. Lohkot ajautuivat erilleen ja murtumakohta avautui valtamereksi. Länteen ajautuneen mannerlohkon vaiheita ei tunneta. Kuva 4. Aallonmerkkejä kvartsiitissa Kartta 2. Karjalainen kallioperäalue Kuva 5. Granuliittia

6 3.3. Svekofennialainen kallioperäalue 6 Noin 1920 miljoonaa vuotta sitten nykyisen Itä-Suomen alueella oli sedimenttikivien peittämä vanha manneralue, jonka länsipuolella lainehti valtameri. Maapallon laattojen liikkeiden seurauksena merelle syntyi tuliperäisten saarien ketjuja, jotka työntyivät maan sisäisten virtausten ajamina itään törmäten toisiinsa ja lopulta vanhaan arkeeiseen manneralueeseen. Törmäysvaihe päättyi 1870 miljoonaa vuotta sitten. Sen tuloksena Suomeen syntyi korkea vuorijono. (Kartta 3) Vuorijononpoimutuksessa tuliperäisten saarien ketjut ja niihin liittyvät sedimenttikivet sulloutuivat toistensa päälle ja edelleen idässä ollutta mannerta vasten. Osa sedimenteistä joutui syvälle maankuoreen, suli ja kiteytyi hitaasti erilaisiksi syväkiviksi (Kuva 6-7). Kuva 6. Nattasen graniittia Kartta 3. Svekofennialainen kallioperäalue Kuva 7. Kolin kvartsiitia

7 3.4. Nuoret muodostumat 7 Vuorijonon poimutusta seurasi pitkä kulutuskausi, jonka ajalta Suomen kallioperään on tallentunut vain satunnaisia muodostumia. Rapakivialueet on merkitty karttaan punaisella (Kuva 8-9). Keltaisella merkityillä alueilla on miljoonaa vuotta vanhoja hiekka- ja savikiviä. Norjan Kaledonidien syntyyn liittyvissä tapahtumissa noin miljoonaa vuotta sitten Enontekiön luoteisosaan työntyi nuorten sedimenttikivien patja. Itä- ja Pohjois-Suomessa tunnetaan joukko timanttipitoisia magmasyntyisiä kimberliittipiippuja. Iivaara ja Sokli ovat alkalisia magmakiviä, joiden ikä on miljoonan vuotta (Kuva 10). (Kartta 4.) Kuva 8. Rapakivigraniitti Kartta 4. Nuoret kallioperän muodostumat Kuva 9. Spektroliitti Kuva 10. Suomen kallioperän kehitys aikajanalla.

8 NEED-alue 8

9 9 4. NEED-HANKEALUEEN KALLIOPERÄ Itä-Suomen kallioperä jakautuu kolmeen eri-ikäiseen kallioperäyksikköön, pohjoisosan arkeeiseen pohjagneissialueeseen ( Ma), keskiosan varhaisproterotsooiseen liuske- ja syväkivialueeseen ( Ma) sekä eteläosan keskiproterotsooiseen rapakivialueeseen ( Ma) (Kartta 5) (Vaasjoki ym. 2005). Alueen pohjoisosan arkeeinen alue kuuluu maamme vanhimpaan kallioperän osaan, joka muodostui noin 2700 miljoonaa vuotta sitten, mutta sen vanhimmat osat ovat yli 3000 miljoonaa vuotta. Kallioperä koostuu pohjagneissistä, jonka väliin on puristunut arkeeisille alueille tyypillisiä vihreäkivijaksoja. (Vaasjoki ym. 2005) Arkeeista vuorijonopoimutusta seurasi satoja miljoonia vuosia kestänyt kulutusjakso, johon liittyi kallioperän voimakasta siirrostumista ja vulkanismia. Kallioperä repeili voimakkaasti muodostaen sedimentaatioaltaita ja tuolloin myös vulkaaninen toiminta oli aktiivista. Repeämisvaiheen lopussa tapahtui suuria ilmastonmuutoksia, joista merkittävin oli hapen määrän lisääntyminen nykyiselle tasolle noin 2100 miljoonaa vuotta sitten (Karhu 1993). Samaan aikaan kerrostuneesta mustaliuskeesta Kiihtelysvaarasta on löydetty kiistanalainen mikrofossiiliesiintymä, jonka Tynni ja Sarapää (1987) tulkitsevat hyvin vanhaksi elämänmuodoksi (Karhu ym.1992). Noin 2400 miljoonaa vuotta sitten vuorijono oli kulunut ja tasoittunut puolitasangoksi eli peneplaaniksi, johon kerrostui paksuja sedimenttikerroksia noin miljoonaa vuotta sitten. Sedimentaatioon liittyi useita vulkanismin jaksoja, joiden seurauksena arkeeista pohjaa ja sedimenttikerroksia lävistävät diabaasijuonet syntyivät noin miljoonaa vuotta sitten. (Vaasjoki ym. 2005) Pitkää kerrostumisvaihetta seurasi Svekokarelidien vuorijonopoimutus noin miljoonaa vuotta sitten. Arkeeiselle mantereelle kerrostuneet sedimentit poimuttuivat ja metamorfoituivat kiteisiksi liuskeiksi. Karjalaiset liuskeet olivat alkujaan enimmäkseen hiekka- ja savisedimenttejä, jotka metamorfoituivat kvartsiiteiksi, fylliiteiksi ja kiilleliuskeiksi. Kivissä on nähtävissä niiden alkuperäisrakenteita, joista voidaan päätellä sedimenttien kerrostumisjärjestystä ja -olosuhteita. Tällaisia ovat esimerkiksi Kolin kvartsiiteissa esiintyvät virtakerrokset ja aallonmerkit. (Kuva 11, 12)

10 Kartta 5. Itä-Suomen kallioperä. Kartta GTK. 10

11 Kuva 11. Piirrossarja Itä-Suomen ja Kolin alueen kallioperän kehityksestä. T. Tervo,GTK 11

12 12 Kuva 12. Aallonmerkkejä kvartsiitissa. Kuva: A. Portaankorva, GTK. Alueen lounaisosassa esiintyy osia svekofennisestä liuskejaksosta. Alueen sedimentit ovat muokkautuneet grauvakka- ja arkoosimaisista hiekkakivistä fylliiteiksi, kiilleliuskeiksi, kiillegneisseiksi ja kvartsimaasälpä liuskeiksi (Kuva 12). Maan kuoren liikkunnot päättyivät noin 1800 miljoonaa vuotta sitten (Vaasjoki ym. 2005). Seurasi pitkä kulutuksen aika. Alueen eteläosaan sijoittuu Suomenniemen sekä osa Viipurin rapakivimassiivista. Suomenniemen massiivi koostuu tasarakeisesta tai heikosti porfyyrisestä biotiittigraniitista ja Viipurin rapakivi on pääasiassa wiborgiittia. Alueen rapakivien ikä on noin miljoonaa vuotta. (Simonen & Tyrväinen 1981) Prekambrisella kaudella maahan iskeytyi meteoriitteja, yksi tunnettu meteoriittikraatteri, Paasselkä sijoittuu alueelle (Kuva 13). Pyöreä kraatteri on muodostunut myöhemmin järvialtaaksi. (Kuivasaari ym. 2000) Kuva 13. Paasvesi, meteoriittikraatteri. Kuva: A. Portaankorva.

13 13 Maankuoren liikunnot ovat synnyttäneet kallioperään heikkousvyöhykkeitä, ruhjeita. Geologisista kohteista Kolvananuuron ruhjelaakso sekä Korkeakoski ovat muodostuneet kallioperän ruhjeisiin (Kuva 14-15). Myöhemmät jääkaudet ovat muovanneet ja voimistaneet ruhjeita puhdistamalla niistä irtonaisen kiviaineksen pois. Kallioperän rikkonaisuus näkyy hyvin Saimaan järvialueen mosaiikkisessa maisemassa. Eroosio kuluttaa jatkuvasti kallioperää ja erityyppisiä rapautumis- ja muita kulutusmuotoja on nähtävissä kallioissa. Esimerkiksi Säynestenniemen louhikko ja Kuvaanniemen luola ovat syntyneet useiden kulutustekijöiden tuloksena. Kuva 14. Kolvananuuro. Kuva: A. Portaankorva. Kuva 15. Korkeakoski. Kuva: A. Portaankorva 5. NEED-HANKEALUEEN MAAPERÄ Itä-Suomen maaperä on muodostunut viimeisimmän jäätiköitymisen, Myöhäis-Veikselin sulamisvaiheessa, jolloin koko Fennoskandiaa peittänyt paksu mannerjäätikkö kulutti alustaansa ja kerrosti kivi-ja maa-aineksen nykyisen kaltaiseksi maaperäksi muodostumineen. Skandinavian mannerjäätikkö saavutti maksimilaajuutensa noin vuotta sitten (Lunkka 2007). Ilmaston lämpenemisen seurauksena jäätikkö alkoi sulaa ja sen reuna saavutti Suomen etelärannikon noin vuotta sitten (Donner 1995). (Kuva 16) Mannerjäätikkö jakautui sulamisvaiheessaan jäätikkökielekkeisiin, jotka haarautuivat edelleen pienempiin, itsenäisesti toimiviin osakielekkeisiin. Alueella oli viimeisen jäätiköitymisen aikana kaksi jäätikkökielekettä, Järvi-Suomen ja Pohjois-Karjalan kieleke. Selvimmin kielekkeiden olemassaoloa ilmentävät Salpausselkien kaarevat reunamuodostumat, jotka ovat kerrostuneet jäätikkökielekkeiden edustalle. (Punkari 1978) Suuntautuneiden pohjamoreenimuodostumien ja uurrehavaintojen perusteella mannerjäätikkö virtasi etenemisvaiheessa luoteesta kaakkoon, mutta sulamisvaiheessa virtaussuunnat vaihtelevat. Itä- ja pohjoisosissa ne ovat luoteesta kaakkoon ja lounaisosissa länsi-luoteesta itä-koilliseen (Kuva 17).

14 14 Kuva 16. Mannerjäätikön reuna-asemia Kuva 17. Mannerjäätikön virtaussuuntia.

15 SUOMEN MAAPERÄ 15 NEED-alue

16 Kartta 6. Itä-Suomen maaperä 16

17 5.1. Moreenimuodostumat 17 Tutkimusalueen yleisin maalaji on moreeni (Kartta 6). Kallioperää vaihtelevan paksuinen pohjamoreenikerros moreeni muodostumineen. Tällaisia ovat esim. drumliinit ja kumpumoreeni. Drumliinit ovat sukkulamaisia jäätikön virtaussuunnan mukaisia pohjamoreenimuodostumia, jotka esiintyvät laajoina kenttinä. Muodostumat syntyvät aktiivisen jäätikön pohjassa, sen muokatessa alustansa maa-ainesta ja kerrostaen sen uudelleen. Drumliinit kerrostuvat yleensä kallioesteen kohdalle sen suojapuolelle(kuva 18-20). (Haavisto-Hyvärinen 1989, Glückert 1973) Kuva 18.Drumliinien syntyperiaate. Harri Kutvonen,GTK Kuva 19. Drumliinikenttää ilmakuvalla. Kuva 20. Drumliiniselänne A. Portaankorva,GTK Alueen merkittävin drumliinikenttä on Pieksämäen drumliinikenttä, jonka osia ulottuu tutkimusalueen länsiosaan. Drumliinit ovat kerrostuneet Salpausselkien syntyvaiheessa ja niiden viuhkamainen suuntaus kuvastaa Järvi-Suomen kielekevirran etenemissuuntaa. (Glückert 1973, Mäkinen ym.2007) Pohjois-Karjalan kielekevirran merkittävimmät drumliinikentät tutkimusalueella ovat Sonkajärven- Outokummun ja Lieksan drumliinikentät. Ne ovat syntyneet jäätikön reunan ollessa Pohjois-Karjalan reunamuodostumien kohdalla. (Mäkinen ym. 2007) Kumpumoreenit ovat suuntautumattomia, kivisiä moreenimuodostumia, jotka muodostuvat jäätikön reunavyöhykkeessä sen sisällä ja päällä olleesta moreeniaineksesta jään sulaessa paikalleen. Jään sulaessa karkea kiviaines jää muodostuman pintaan (Kuvat 21-24). Alueelle sijoittuu Kajaanin-Outokummun, Kiuruveden-Nilsiän, Kiteen sekä Ilomantsin kumpumoreenikentät (Mäkinen ym. 2007).

18 18 Kuva 21. Kumpumoreenin synty. J. Nenonen, GTK Kuva 22. Kumpumoreeni. Harri Kutvonen, GTK. Kuva Haapamäen ja II Salpausselän alueen loivapiirteistä kumpumoreenia. A. Portaankorva, GTK Reunamuodostumat Jäätikön vetäytyminen pysähtyi ilmaston viilenemisen seurauksena nuoremmalla Dryas-kaudella, noin vuotta sitten, jolloin Salpausselät kerrostuivat Järvi-Suomen kielekevirran edustalle (Saarnisto & Saarinen 2001) (Kuvat 25-27). Itämeren altaaseen oli muodostunut suuri jäätikön patoama Baltian jääjärvi. I Salpausselkä syntyi noin vuotta sitten (Saarnisto & Saarinen 2001). Reunamuodostumat koostuvat moreeni- ja glasifluviaalisesta aineksesta, pääasiassa jäätikön eteen kerrostuneista deltoista ja alkiodeltoista sekä moreeniharjanteista. (Rainio ym. 1995) II Salpausselkä sijaitsee noin kilometriä I Salpausselän luoteispuolella, johon se kerrostui noin vuotta sitten (Saarnisto & Saarinen 2001). Alueelle sijoittuva muodostuman itäinen kaari on lähes katkeamaton jono marginaalisia deltoja, jotka jatkuvat Saimaan läpi ja päättyvät Pohjois-Karjalan Kiihtelysvaaraan jäätikkökielekkeiden väliin syntyneeseen saumaharjuun (Rainio ym. 1995)

19 Viereinen Pohjois-Karjalan kielekevirta jatkoi vetäytymistään pysähdellen vain tilapäisesti. Tämän vuoksi alueelle ei ehtinyt kerrostua Salpausselkien kaltaisia massiivisia reunamuodostumia, vaan niiden sijaan alueella on suhteellisen pieniä ja epäjatkuvia moreeniharjanteita. Pohjois-Karjalan itäosissa jäätikkö päättyi kuivalle maalle, minkä vuoksi alueen muodostumat ovat topografialtaan vaihtelevampia kuin veteen päättyneen jäätikön reunamuodostumat. (Rainio ym. 1995) 19 Kuva 25. Kylänniemi, II Salpausselkä. Kuva: A. Portaankorva. Kuva 26. Reunamuodostuman synty. H. Kutvonen,GTK

20 20 Kuva 27. Jäätikön reunan eteen kerrostuneet reunamuodostumat. Harri Kutvonen, GTK. Kiihtelysvaarasta koilliseen Salpausselkien muodostuma jatkuu Koitereen reunamuodostumana, joka on osa Venäjän puolelle jatkuvaa Rukajärven reunamuodostumaa. Koitereen reunamuodostuman luoteispuolelle sijoittuu Pielisjärven reunamuodostuma. Muodostuman tunnetuin osa on jäätikkökielekkeiden saumaan muodostunut Jaamankankaan reunadelta (Rainio 1991). Jäätikkö vetäytyi II Salpausselältä noin vuotta sitten (Saarnisto & Salonen 2001). Samaan aikaan jäätikkö suli Keski-Ruotsin Billingenin alueelta ja Baltian jääjärvivaihe päättyi. Jääjärven pinta laski lyhyessä ajassa metriä valtamerenpinnan tasoon ja Itämeressä alkoi Yoldia-merivaihe (Donner 1995). Jäätikkö suli nopeasti Salpausselkä-vaiheen jälkeen ja Suomi oli kokonaan jäästä vapaa noin vuotta sitten Jäätikön sulamisvesien kerrostamat muodostumat Jäätikön sulamisvaiheessa kerrostuneet harjut muodostuivat sulamisvesien lajitellessa ja kerrostaessa maaainesta jäätikön reunavyöhykkeen railoihin ja jäätikön sisäisiin tunneleihin( Kuva 28-29). Harjujen suuntaus on kohtisuoraan reunamuodostumiin nähden ja niistä voi päätellä jäätikön perääntymissuunnan.

21 21 Kuvapari 28. Harjun ja suppakuoppien synty. Harri Kutvonen, GTK. Alueella harjuja esiintyy tiheimmin Salpausselkien ja Pohjois-Karjalan itäosan reunamuodostumavyöhykkeessä. Salpausselkien reunamuodostumiin liittyvät hiekkaiset muodostumat ovat kerrostuneet pääasiassa deltoiksi jäätikön pohjan tunneleiden edustalle syvään veteen. Osa niistä on jatkanut kerrostumistaan vedenpinnan yläpuolelle sandur- eli kuivanmaan deltoina. (Donner 1995) Kuva 29. Metelinharju. Kuva: A. Portaankorva. Muinaiset Itämeren rantavaiheet ovat muokanneet vedestä vapautuneita harjuselänteitä muodostaen niihin erilaisia rantamuodostumia. Tyypillisiä merkkejä rantavoimista ovat kulutustörmät ja tasanteet sekä erilaiset rantavallit.

22 5.4. Tuulen kerrostamat, eoliset, muodostumat 22 Eolisista muodostumista tärkeimpiä ovat dyynit, joita on syntynyt Suomessa pääasiassa jäätikön sulamisvesien lajittelemasta hienoaineksesta. Suurin osa alueen dyyneistä on syntynyt melko lyhyessä ajassa heti jäätikön vetäydyttyä. Maa oli avointa, koska kasvillisuus ei ollut ehtinyt vallata alueita. Perääntyvän jäätikön edustalla puhaltavat voimakkaat tuulet liikuttelivat ja kasasivat irtainta maa-ainesta dyyneiksi (Kuvat 30-31). Huomattavimmat dyynialueet sijaitsevat suurten harju-, sauma- tai reunamuodostumien yhteydessä. Kuva 30. Dyynien synty. Harri Kutvonen,GTK. Kuva 31. Dyynejä Höytiäisen vanhalla pohjalla. A. Portaankorva. II Salpausselän itäpuolella on hajanaisia lössikerrostumia, jotka syntyivät suurten vesialtaiden, kuten Baltian ja Ilomantsin jääjärvien laskiessa ja paljastaessa pohjaan kerrostuneen hienoaineksen. Lössiä esiintyy laajimmin Pohjois-Karjalassa, missä on eniten veden koskematonta aluetta. Lössikerrostumat ovat eriomaisia alueita viljelylle Suot Itä-Suomen suot sijoittuvat pääosin reuna- ja moreenimuodostumien yhteyteen. Soistuminen alkoi heti alueen vapauduttua jäästä. Alueen vanhimmat suot muodostuivat Pohjois-Karjalan eteläosan veden koskemattomille alueelle. Myöhemmin Baltian jääjärven laskettua valtameren pinnan tasoon, soita alkoi muodostua vedenpinnan yläpuolelle ulottuvaan osaan. Salpausselkävyöhykkeessä esiintyi otollisia alueita soistumiselle. Muodostumista tihkuva kosteus kertyi painanteisiin, joihin suokasvillisuus pääsi leviämään. Nuoremmat suot ovat muodostuneet metsämaan soistumisen tai vesistöjen umpeenkasvun seurauksena. (Virtanen ym. 2003)

23 23 Ihannetapauksessa Suomen maaperässä on erotettavissa yllä olevan kuvan mukaiset ikivanhaa kallioperää peittävät kerrokset. T. Tervo, GTK 5.6. Järvien kehitys Jäätikön vetäydyttyä alueelta, alkoi jäätikön massan painama maankuori kohota aiempaan asemaansa. Edelleen jatkuva maankohoaminen on nopeinta Perämeren alueella ja hitainta Kaakkois-Suomessa (Pajunen 2005). Maankohoamisen seurauksena järvet kuroutuivat omiksi altaiksi ja myöhemmin varsinkin suuret järvialtaat ovat muuttaneet muotoaan laskukynnysten jäädessä nopeamman maankohoamisen alueelle (Kuvat 32-33). Nopeimman maankohoamisen alueelle, luoteeseen laskevien järvien pinta nousi ja ne yhdistyivät Suur- Saimaaksi (Saarnisto 1970). Järven lasku-uoma vaihtui useaan otteeseen maankuoren kallistuessa. Suur- Saimaa saavutti suurimman laajuutensa noin 5700 vuotta sitten, jolloin järvi puhkaisi nykyisen laskuuomansa I Salpausselän läpi Imatran Vuoksenniskalla ja järvi alkoi laskea Vuoksen kautta Laatokkaan (Kartta 7). Laskukynnys kului ja järven pinta laski lyhyessä ajassa kolme metriä (Kuva 34-35) (Pajunen 2005).

24 24 Kuva 32. Maankohoaminen Suomessa Kuva 33. Maankohoamisen periaate. H. Kutvonen, GTK

25 25 Kuva 34. Imatran kosken jokihiidenkirnut. Kuva: A. Portaankorva. Vuoksen puhkeamisen jälkeen vedenpinta laski hitaasti ja uusia laskukynnyksiä nousi veden pinnan yläpuolelle, josta seurasi muinainen Suur-Saimaa jakautuminen pienemmiksi järvialtaiksi (Pajunen 2005). Suur-Saimaan muinaisrantoja on nähtävissä esimerkiksi Liperissä. Saimaan pohjoispuolelle sijoittuvat Pielinen ja Höytiäinen kuroutuivat Yoldiamerestä noin vuotta sitten. Vuonna 1859 Höytiäinen laski lyhyessä ajassa noin yhdeksän metriä hallitsemattoman järvenlaskun seurauksena ja laajat hienoainesalueet paljastuivat tuulen käsiteltäväksi. (Pajunen 2005) Kuva 35. Muinaiset rantatasot erottuvat porrasmaisena taustan Kontioniemessä. Kuva: A. Portaankorva.

26 26 Järvialtaiden kehitys Itä-Suomessa (Piirrokset H. Pajunen, GTK) - vedenpinta kohoaa luoteeseen laskevissa järvissä - järvet laajenevat ja vesi syvenee - erilliset järvet yhtyvät ja suurjärvi alkaa muotoutua - muinaisen Suur-Saimaan maksimivaihe - järvi laajimmillaan ja syvimmillään - lasku-uomat Pielavedellä ja Ristiinassa - vedenpinta alenee kaakkoon laskevissa järvissä - järvet pienenevät ja vesi mataloituu -muinainen suurjärvi pilkkoutuu erillisiksi altaiksi

27 Kartta 7. Suur-Saimaa ja Muinais-Päijänne laajimmillaan 27

28 6. GEOLOGISET KOHTEET MATKAILUSSA 28 Suomen maankamaraan on tallentunut monipuolisesti erityyppisiä geologisten prosessien synnyttämiä muotoja, joiden kiinnostavaa syntyhistoriaa tulee harva luonnossa liikkuja ajatelleeksi. Geologia luo perustan koko ympäröivälle luonnolle. Hyvin tuotteistetut geologiset luontokohteet ovat erinomainen, mutta toistaiseksi melko vähän hyödynnetty lisä luontomatkailussa ja keinona lisätä ihmisten tietoisuutta geologiasta. Oikein valikoituina ja tuotteistettuina ne tuovat tärkeän ja mielenkiintoisen lisän luontomatkailuun. Luontomatkailussa päähuomio on usein biologisissa seikoissa. Opastettujen luontopolkujen sisältö keskittyy paikalliseen kasvistoon ja eläimistöön. Reitti voi kulkea myös kauniissa maisemassa ilman, että itse maiseman synnystä kerrotaan kulkijalle. Geologiset kohteet voidaan sisällyttää jo olemassa olevalle reitille, jolloin geologia monipuolistaa sen sisältöä. Mikäli alueelle sijoittuu useita mielenkiintoisia geologisia kohteita, niihin liittyen voidaan rakentaa geologiaan perustuva luontopolku, kuten on tehty esimerkiksi Rantasalmella (Kohde 22) (Kuva 36). Arkeologisiin kohteisiin on usein luonnollista liittää mukaan geologia. Muinaisasutus seuraa rannansiirtymishistoriaa, kivikauden ihmisen jälkeensä jättämät kodanpohjat ovat alkujaan sijainneet rannalla. Myöhemmän maankohoamisen seurauksena asuinpaikat ovat jääneet kauas nykyrannasta. Erikoiset luonnonmuodostumat ovat kiinnostaneet myös muinaisia ihmisiä ja niitä on käytetty palvonta- tai kokoontumispaikkana (Kohde 30) (Kuva 37). Geologiset kohteet tarjoavat matkailuyrittäjille uusia mahdollisuuksia monipuolistaa ohjelma- ja kohdevalikoimaansa. Yhdistämällä kohteisiin alueen historiasta tai muusta luonnosta kertovaa tietoa, tarinoita ja uskomuksia voidaan luoda matkailijoita kiinnostavia elämyskokonaisuuksia. Kuva 36.Porosalmen lippaluola, Rantasalmi. Kuvat A. Portaanorva, GTK. Kuva 37. Luola kalliomaalauksella Puumalassa.

29 29 NEED-hankealueeseen kuuluu kohdealueina Koli kansallispuistoineen ja -maisemineen, Suomen kivikeskus Juukassa, Rantasalmen geologiset reitistöt sekä Leivonmäen kansallispuisto luontoreitteineen. Nämä ovat jo itsessään alueen merkittäviä ja matkailijoita kiinnostavia luonto- ja geologisia kohteita. Luonnonkauniille mosaiikkiselle Saimaa-Pielisen järvialueelle sijoittuu myös lukuisia muita merkittäviä geokohteita mm. Punkaharju, Salpausselät, Imatran koski. Pääosaa kohteista ei ole hyödynnetty alueellisen luontomatkailun tarpeisiin. Niissä onkin vielä hyödyntämätön voimavara matkailun kehittymiselle (Kartta 8). Kartta 8. Itä-Suomen alueelta kartoitettuja geoluontokohteita. (Portaankorva 2009)

30 30 7. KIRJALLISUUTTA ITÄ-SUOMEN GEOLOGIASTA Donner, J The Quatenary History of Scandinavia. Cambridge University Press. 200 s. Glückert, G Two large drumlin fields in central Finland. Societas Geographica Fenniae. Fennia 120. Vammalan kirjapaino Oy. 37 s. Haavisto-Hyvärinen, M., Kielosto, S., Niemelä, J Precrags and drumlin fields in Finland. Sedimentary Geology Karhu, J.A Paleoproterozoic evolution of the carbon isotope ratios of sedimentary carbonates in the Fennoscandian Shield. Geological Suvey of Finland. Bulletin 371, Karhu & O`Brien Microfossil-like tourmaline microlites in early proterozoic nodular chert at Kiihtelysvaara, Eastern Finland. Bulletin of The Geological Society of Finland. Number 64, Part 1. Kuivasaari, T., Pesonen, L. J., Elo, S., Plado, J., Lehtinen, M Paasselkä - the ninth meteorite impact structure in Finland. In: Meteorite impacts in Precambrian shields, May 24-28, 2000, Lappajärvi- Karikkoselkä-Sääksjärvi, Finland : programme and abstracts. Espoo : Helsinki: Geological Survey of Finland : University of Helsinki, 79 s. Lunkka, J.-P., Johansson, P., Saarnisto, M., Sallasmaa Glaciation of Finland. In: Ehlers, J & Gibbard, P.L. (editors). Quaternary Glaciations Extent and Chronology. Elsevier Luukkonen, E.J. & Sorjonen-Ward, P Arkeeinen kallioperä ikkuna 3 miljardin vuoden taakse. Teoksessa: Lehtinen, M. Nurmi, P. Rämö, T Suomen kallioperä 3000 vuosimiljoonaa. Gummerus Jyväskylä Lyytikäinen, A., Kontturi, O Pohjois-Karjalan harjuluonto. Valtakunnallinen harjututkimus. Raportti 13. Joensuu. 112 s + liitekartta. Mäkinen, K., Palmu, J-P, Teeriaho, J., Rönty, H., Rauhaniemi, T., Jarva, J Valtakunnallisesti arvokkaat moreenimuodostumat. Suomen ympäristö 14/2007. Ympäristöministeriö. 120 s. + DVD Pajunen, H Ala-Saimaan sedimentaatioympäristön muuttuminen jääkauden jälkeen. Terra 117: 1, Pekkarinen, L.J., Kohonen, J., Vuollo, J., Äikäs, O Kolin kartta-alueen kallioperä. Suomen geologinen kartta. Kallioperäkarttojen selitykset. Lehti Geologian tutkimuskeskus. Espoo. 116 s. Portaankorva, A Geologisten kohteiden luokittelu ja hyödyntäminen luontomatkailussa. Pro gradu-tutkielma. Oulun yliopisto. Geotieteiden laitos. 87 s. Punkari, M Suomen glasifluviaalisten ja muiden glasigeenisten suurmuotojen tulkinta Landsatsatelliittikuvista. University of Helsinki. 71 s. Rainio, H The Younger Dyas ice-marginal formations of sothern Finland. In: Eastern Fennoscandian Younger Dryas end moraines. Rainio, H. & Saarnisto, M. (eds.). IGCP Project 253, Termination of the Pleistocene. Field conference North Karelia, Finland and Karelian AASR. Opas

31 31 Rainio, H Late Weichselian end moraines and deglaciation in Eastern and Central Finland. Geological Survey of Finland. Espoo Rainio, H., Saarnisto, M., Ekman, I Younger Dryas end moraines in Finland and NW Russia. Quaternary International, Vol Saarnisto, M The Late Weichselian and Flandrian history of the Saimaa lake complex. Societas Scientiarum Fennica, Commentationes Physico-Mathematicae, s. Saarnisto, M Chronology of the Salpausselkä end moraines in Finland, and the fluctuation of Baltic ice lake levels. In: Eastern Fennoscandian Younger Dryas end moraines. Geologian tutkimuskeskus. Opas Saarnisto, M. & Salonen, V-P Glacial history of Finland. In: Ehlers, J., Kozarski, S., Gibbard, P. (editos). Glacial deposits in North-East Europe. A.A.Balkema, Rotterdam, Saarnisto, M. & Saarinen, T Deglaciation chronology of the Scandinavian Ice Sheet from the Lake Onega Basin to the Salpausselkä End Moraines. Global and Planetary Change. Volume 31, Issues Simonen, A. & Tyrväinen, A Kallioperäkartan selitys, lehti Savitaipaleen kartta-alueen kallioperä. Geologinen tutkimuslaitos. Espoo. 29 s. Tynni and Sarapää Fossil Bacterial forms in early proterozoic dolomite at Kiihtelysvaara in Eastern Finland. Bulletin of The Geological Society of Finland. Number 59, Part 2. Vaasjoki, M, Korsman, K., Koistinen, T Overview In Lehtinen, M., Nurmi, P.A., Rämö, O.T. (toim.) Precambrian geology of Finland. Key to the evolution of the Fennoscandian Shield. Developments in Precambrian Geology 14. Elsevier. 701 s. Virtanen, K., Hänninen, P., Kallinen, R-L., Vartiainen, S., Herranen, T., Jokisaari, R Suomen turvevarat Geologian tutkimuskeskus. Tutkimusraportti 156. Espoo. 100 s + liitteet.