KUMPUKIVALON MAAPERÄ- KARTAN SELITYS

Transkriptio

1 MAAPERÄKARTTA 1: MAAPERÄKARTTOJEN SELITYKSET KUMPUKIVALON MAAPERÄ- KARTAN SELITYS KIVENNÄISMAALAJIT JA POHJAVESI Ulpu Väisänen ELOPERÄISET KERROSTUMAT Matti Maunu GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS Rovaniemi 1997

2 1 SUOMEN MAAPERÄN KEHITYS Kallioperää peittävä irtaimista maalajeista koostuva maaperä on syntynyt nuorimman maailmankauden, kvartäärikauden aikana, joka alkoi noin 2 miljoonaa vuotta sitten ja ulottuu nykyaikaan saakka. Kvartäärikaudella on ollut useita jääkausia, joiden aikana mannerjäätiköt ovat peittäneet laajoja alueita Pohjois-Euroopassa. Jääkausien välisinä ns. interglasiaalikausina ilmasto on ollut nykyisen kaltainen tai jopa jonkin verran nykyistä lämpimämpi. Viimeisin jääkausi, jota kutsutaan Veiksel-jääkaudeksi, alkoi runsaat vuotta sitten ja päättyi noin vuotta sitten. Veiksel-jääkauden alkupuolella oli kaksi vähemmän ankaran ilmaston jaksoa, interstadiaalivaihetta, joiden aikana mannerjäätiköt pienenivät ja hävisivät Pohjois-Euroopassa lähes kokonaan. Suomen maaperä on pääosin syntynyt viime jääkauden aikana, mutta paikoin tavataan myös kerrostumia, jotka ovat peräisin viime jääkautta vanhemmilta jääkausilta ja niiden välisiltä ajoilta. Kerrostumia tutkimalla on saatu kuva maamme kvartäärikautisesta kehityksestä. Mannerjäätikön toiminnan tuloksena, pääosin sen reunaosan alla, syntyi maamme yleisin maalaji, moreeni, joka esiintyy joko kallioperän muotoja peittävänä ja myötäilevänä kerroksena tai erilaisina moreenimuodostumina. Mannerjäätikön sulaessa valtavat sulamisvesivirrat, jäätikköjoet, kuluttivat alustaansa muodostaen sulamisvesiuomia ja kerrostivat lajittelemaansa ainesta jäätikön pohjalla harjuiksi tai jäätikön reunan eteen deltoiksi (esim. Salpausselät). Kun mannerjäätikkö suli, laajat alueet nykyisistä maa-alueista jäivät veden peittämiksi ja veden peittämille alueille kerrostui hienorakeisia sedimenttejä. Jääkaudella 2-4 km:n paksuinen jääkerros painoi maankuorta alas. Jäätikön sulamisen jälkeen maankuori alkoi kohota aikaisempaan asemaansa. Veden pinnan asemia osoittavat muinaisrannat, joita näkyy vaarojen rinteisiin syntyneinä rantatörminä ja -kivikkoina. Maankohoaminen, joka oli aluksi hyvin nopeaa, jatkuu edelleen hitaasti. Suurimmillaan se on Merenkurkussa, noin metri sadassa vuodessa ja pienimmillään Kaakkois-Suomessa, alle 20 cm sadassa vuodessa. Rovaniemen seudulla maankohoaminen on cm sadassa vuodessa. Veden alta paljastuneilla alueilla alkoi jokien toiminta, joka yhdessä maankohoamisen kanssa sai aikaan sarjan vähitellen maatuvia hiekkaisia ja hietaisia suistomaita jokivarsiin. Tuuli kuljetti ja kerrosti hiekkaa lentohiekkakinoksiksi eli dyyneiksi, joita esiintyy yleisesti jäätikköjoki- ja rantakerrostumien päällä. Alavilla alueilla alkoi soistuminen ja turpeen muodostuminen alueen vapauduttua jään tai veden alta.

3 2 KIVENNÄISMAALAJIT (Ulpu Väisänen GTK) Taulukko 1. Maalajit hehtaareina ja prosentteina maa-alasta. ha % ha % Ka 317 3,3 Ct/Mr 89 0,9 KM ,1 HkM 3 - MrM 36 0,4 Hk 39 0,4 Mr ,0 Ht 7 0,1 Ht/Mr 67 0,7 Ct ,1 Maa-ala Vesi Kartta-alueen pinta-ala ha 498 ha ha Merkkien selitys RT-luokituksen mukaan: Ka = kalliomaa, KM = kumpukenttä, jonka pääainesta ei ole selvitetty tai se vaihtelee suuresti, MrM = moreenimuodostuma, jonka pääaines on hiekkamoreenia, Mr = hiekkamoreenia, Ht/Mr = pintakerros hietaa, pohjamaa hiekkamoreenia, Ct/Mr = pintakerros sara-turvetta, pohjamaa hiekkamoreenia, HkM = hiekkamuodostuma, Hk = hiekkaa, Ht = karkeaa hietaa, Ct = saraturvetta. Alueen sijainti ja korkeussuhteet Kartta-alue sijaitsee noin 50 km Rovaniemeltä kaakkoon. Pohjois- ja länsiosat, noin puolet koko alueesta, kuuluvat Rovaniemen maalaiskuntaan, muu osa on Ranuan kuntaa. Eteläinen osa on kumpuilevaa ja pienten järvien pirstomaa aluetta, jonka alavat painanteet ovat soistuneet. Maaston pinnankorkeudet ovat tällä alueella alle 210 m mpy (kuva 1). Kartta-alueen pohjoisosa on vaara-aluetta, missä maasto kohoaa monin paikoin yli 300 m:n korkeuteen. Kartta-alueen alin kohta, 150 m mpy, sijaitsee luoteisosassa Juomalammien alueella, korkein kohta on Hyypiökivalossa, 360 m mpy. Vesistöjä on 5 % kartta-alasta. Kallioperä Alueen eteläosa, noin puolet kartta-alueesta, on pohjagneissiä, jossa on graniittijuonia. Alueen pohjoisosa on kvartsiittia. Keskiosassa on itä-länsi-suuntainen kapea vyöhyke sekä alueen pohjoisosassa pieni alue metabasalttia, vihreäkiveä ja amfiboliittia. Kartta-alueen pohjoisosan korkeimmat vaarat ovat kulutusta hyvin kestävää kvartsiittia.

4 Kuva 1. Kartta-alueen korkeusvyöhykkeet (m mpy). 3

5 4 Maaperägeologinen kehitys Noin kaksi miljoonaa vuotta kestäneen kvartäärikauden aikana alue on ollut useita kertoja mannerjäätikön peittämä. Viimeisimmän jäätiköitymisen virtaussuunta oli lännestä ja länsi-luoteesta. Tästä ovat todisteena alueen kallioiden pinnalta löydetyt uurteet, joiden suunta on 270 o. Kulutus oli tällöin riittävän voimakas poistamaan kallioperän päällä olleen rapautumiskuoren. Rapakalliota ei alueelta ole tavattu (Penttilä 1957). Viimeistä jäätiköitymistä edeltäneen jäätiköitymisen aikana mannerjää virtasi luoteesta kaakkoon. Mannerjäätikkö suli alueelta noin vuotta sitten radiohiiliajoitusten mukaan. Jäätikön sulaessa osa alueesta jäi muinaisen Itämeren eli Ancylusjärven peittämäksi. Pohjoisosan vaara-alue on supra-akvaattista eli vedenkoskematonta aluetta. Korkeimman rannan taso on noin 210 m mpy. Ancylusjärvivaiheen aikana Itämeri oli makeavetinen järviallas, joka oli erillään Atlantin valtamerestä. Maan kohotessa maaalueita paljastui veden alta suhteellisen nopeasti, minkä vuoksi vaarojen rinteisiin ei ehtinyt kehittyä selviä muinaisrantoja. Maan kohoaminen alueella on nykyisin 6,5 mm vuodessa (Kakkuri 1990). MAAPERÄ Kallioalueet Kalliopaljastumia ja alle metrin paksuisen moreenikerroksen peittämiä kallioalueita on vain 3,3 % maa-alueesta. Kallioalueet sijaitsevat vaarojen lakiosissa ja paikoin rinteissä, joista aallokon toiminta on jäätikön sulamisen jälkeen huuhtonut pois irtaimet maa-ainekset. Suurehko kallioalue on myös kartta-alueen kaakkoisosassa, Piittisjärven ja Keihäslammen välisellä alueella. Pohjamoreeni ja moreenimuodostumat Kartta-alueen yleisin maalaji on moreeni, joka peittää 75 % maa-alasta. Se on ainekseltaan enimmäkseen hiekkamoreenia. Moreenialasta 62 % on kallioperää myötäilevää pohjamoreenia. Vaarojen lakiosissa ja rinteillä moreenipeite on enimmäkseen ohut. Kartta-alueen maa-alasta 11 % on kumpumoreenia, jonka koostumusta ei ole tarkemmin selvitetty. Kumpumoreenialueet sijaitsevat pääosin kartta-alueen etelä- ja lounaisosissa ja ne ovat osa laajaa kumpu-moreenialuetta, joka ulottuu Rovaniemen eteläpuolelta Ranuan Simojärvelle. Alueella on myös joitakin hajallaan sijaitsevia drumliineja. Ne ovat länsiluode-itäkaakko-suuntaisia ja ainekseltaan hiekkamoreenia. Alueen luoteisosaan, Isokivalon länsirinteeseen, on tehty neljä kairausta itälänsisuunnassa 200 metrin välein, ja alueen itäosassa Isokummun pohjoispuolelle on tehty yksi kairaus. Kairaukset ulottuivat enimmillään 2 metrin syvyyteen. Aines vaihtelee kairauspisteissä hiekkamoreenista hienoainesmoreeniin. Hienoainesmoreenia esiintyy Isokivalossa, jonka lounaispuolella, Juomukuruun jyrkästi viettävässä rinteessä näkyy jälkiä useista maanvyörymistä. Vyörymäalueelle kasvaneiden puiden koosta päätellen vyörymät ovat tapahtuneet 1970-luvulla, jolloin alueella on tehty hakkuita. Tällöin moreenin hienoainespitoiset kerrostumat ovat todennäköisesti veden kyllästäminä aiheuttaneet maa-aineksen liikkeelle lähdön.

6 5 Lajittuneen aineksen kerrostumat Alueen koillisosassa, Mustalamminvaaran itä- ja kaakkoisrinteessä on hiekkakerrostumia, jotka sijaitsevat korkeimman rannan (210 m) yläpuolella. Tämä viittaisi hiekan kerrostuneen jäätikköjoen virtauksen vaikutuksesta kuivan maan deltaksi eli sanduriksi. Jalmarinkivalon eteläpuolella on hieta- ja hiesukerrostumia, jotka sijaitsevat myös supra-akvaattisella alueella m:n korkeudella. Ne voivat olla lateraalisten sulamisvesien kerrostamia tai ne ovat voineet kerrostua paikalla mahdollisesti sijainneeseen, jäätikön reunan ja Jalmarinkivalon vaaran väliin patoutuneeseen pieneen jääjärveen. ELOPERÄISET KERROSTUMAT (Matti Maunu GTK) Kartta-alueella on eloperäisiä kerrostumia 22 % maa-alasta eli hehtaaria. Pääosa soiden turvekerrostumista on yli metrin paksuisia ja ne ovat ravinteikkaiksi, saravaltaisiksi kartoitettuja. Paikoin pintaturve voi olla rahkavaltaista. Kumpukivalon kartta-alueen suot kuuluvat alueellisesti Pohjois-Pohjanmaan aapasoiden alavyöhykkeeseen. Suotyypeiltään ne ovat tavallisesti keskiosiltaan puuttomia avosoita, nevoja. Reuna-alueet ovat yleensä erityyppisiä rämeitä. Soistuminen ja turpeen muodostuminen alkoi melko pian alueen vapauduttua jään ja veden alta pääosin rinteiden painanteissa ja pinta- tai pohjavesien vaivaamilla mailla. GTK on tehnyt yksityiskohtaisia turvetutkimuksia kartta-alueen kaakkoisosassa neljällä suolla. Niiden turve on saravaltaista, yleisimmän turvelajin ollessa rahkasaraturve. Suurin havaittu turvepaksuus on Piittisen Latvasuon 4,8m. Alueen soita on otettu vähäisessä määrin maatalouden käyttöön, pääosa ojituksista on tehty metsätalouden tarpeita varten. Tutkituista soista ainoastaan Piittisen Latvasuossa on turvetuotannollisesti hyödyntämiskelpoista aluetta. POHJAVESI (Ulpu Väisänen GTK) Pohjaveden muodostumiseen vaikuttavat eniten sateen määrä ja voimakkuus, haihdunta, lumen osuus sadannasta ja roudan kesto. Pohjavedeksi suotautuvan veden määrään vaikuttavat myös kasvillisuus, maanpinnan muodot, pintakerroksen kosteus, maalajien raekoko, kerrosrakenne ja tiivistyneisyys. Pohjavettä varastoituu eniten huokoisiin ja paksuihin hiekka- ja sorakerrostumiin, kallioperässä ruhjeisiin ja rakoihin. Kartta-alueella ei ole pohjaveden muodostumisen kannalta merkittäviä hiekka- ja soraesiintymiä. Kartta-alueen yleisin maalaji on moreeni ja siitä suurin osa vettä huonosti läpäisevää pohjamoreenia. Pohjamoreenin rakenne on yleensä niin tiivis, että sen pohjavesi riittää vain talokohtaiseen käyttöön. Kumpumoreenialueilla pohjaveden muodostuminen voi olla runsaampaa, mikäli moreenissa on runsaasti karkearakeista, lajittunutta ainesta. Moreenin koostumuksesta kartta-alueella on vain vähän tietoa.

7 6 Pohjaveden laatuun vaikuttavat maaperään suotautuvan veden sisältämät suolat, maa- ja kallioperän rakenne ja mineraalikoostumus. Pohjaveteen liuenneiden aineiden määrä kasvaa viipymän pidetessä. Moreenissa virranneessa pohjavedessä liuenneiden aineiden määrä on yleensä suurempi kuin hyvin vettä johtavien, lajittuneiden ja karkeiden maalajien pohjavedessä. Pohjaveden laatu Alueelta on analysoitu vain yksi pohjavesinäyte, joka on otettu moreenialueen lähteestä. Tutkittu näyte täytti fysikaalis-kemiallisilta ominaisuuksiltaan hyvälle talousvedelle asetetut laatu-vaatimukset ja -tavoitteet. Analyysitulokset on esitetty taulukossa 2a. Vertailun vuoksi taulukossa on esitetty myös analyysitulosten keskiarvot ja mediaanit kaikista Vanttauskosken 1: kartta-alueelta analysoidusta 37 pohjavesinäytteestä (taulukko 2b). Taulukko 2a. Pohjaveden laatu. Karttalehti :20 000

8 7 Taulukko 2b. Pohjaveden laatu Karttalehti :

9 8 HIEKKA- JA SORAVARAT Hiekkakerrostumia on kartta-alueella vain vähän, ja ne sijaitsevat pääasiassa Mustalamminvaaran rinteessä. Kerrostumien paksuudesta ei ole tietoa. Valtakunnallisen hiekka- ja soravarainventoinnin mukaan (Mäkinen 1977) kartta-alueella ei ole hyödynnettäviä hiekkaja soravaroja. ALUEEN MAAPERÄ RAKENNUSPOHJANA Maaperän rakennettavuuteen vaikuttaa ensisijaisesti maaperän raekoostumus, joka puolestaan vaikuttaa maaperän routivuuteen, kantavuuteen ja kaivettavuuteen. Muita rakennettavuuteen vaikuttavia tekijöitä ovat maaperän paksuus, kerrosjärjestys, kokoonpuristuvuus ja vedenläpäisevyys sekä maaston korkeus- ja kaltevuussuhteet. Rakennuspohjana hyviä maalajeja ovat sora, hiekka, karkea hieta ja hiekkamoreeni. Kantavuus näiden maalajien alueilla on yleensä hyvä. Hiekka ja sora ovat routimattomia. Hiekkamoreeni on routiva maalaji, jonka routimisen määrä riippuu suuresti hienoaineksen osuudesta moreenissa. Kallioalueet ovat rakennuspohjana hyviä, mutta rakentaminen kalliopohjalle on kallista. Louhintatarve ja jyrkkärinteiset kallioperän pinnanmuodot nostavat kustannuksia. Rakennettavuudeltaan keskinkertaisia ovat ns. kaksoismaalajit, joiden pintamaalajit ovat routivia, kuten savi, hiesu, hieno hieta tai turve, ja pohjamaalajina ovat routimattomat sora, hiekka, karkea hieta ja moreeni. Näiden maalajien kantavuus on korkeintaan keskinkertainen. Rakentamisen yhteydessä pintamaalajit joudutaan yleensä poistamaan. Rakennettavuuden kannalta huonoja maalajeja ovat savi, hiesu, hieno hieta ja ne kaksoismaalajit, joiden pohjamaana on routivia, hienorakeisia maalajeja tai hienoainesmoreenia. Savi, hiesu ja hieno hieta ovat kantavuudeltaan huonoja. Myös turve on kantavuudeltaan huono johtuen sen kokoonpuristuvuudesta. Kumpukivalon kartta-alueella on rakennettavuudeltaan hyviä moreenialueita yli 70 % maaalasta. Keskinkertaisia rakennuspohjia ovat alavat alueet ja vaarojen väliset painanteet, joissa pohjamaa on moreenia ja pinnassa hietaa tai turvetta alle metrin paksuinen kerros. Näitä alueita on vain 1,6 % maa-alasta. Rakennettavuudeltaan huonoja maa-alueita on noin 21 %. Ne ovat pääasiassa pieniä, muodoiltaan rikkonaisia soita, jotka sijaitsevat hajallaan kartta-alueella. Maaperäkartoista saa tietoa maalajeista pääasiassa vain metrin syvyyteen, joten kartan perusteella saadun yleiskuvan ja viitteiden lisäksi tarvitaan lisätutkimuksia maaperän rakennettavuudesta, rakennuspohjan laadun varmistamiseksi. KAIRAUSTIEDOT piste kerroksen alarajan syvyys (m) 301 2,0 Mr 302 1,0 HMr 2,0 Mr 303 1,2 HMr 304 1,0 HMr 305 1,0 Mr

10 KIRJALLISUUTTA 9 Haavisto, M. (toim.), Maaperäkartan käyttöopas 1:20 000/1: Opas 10. Geologian tutkimuskeskus. Espoo. Kakkuri, J., Fennoskandian maankohoaminen. Suomen kartasto, vihko Maanmittaushallitus, Suomen maantieteellinen seura, s Mäkinen, K., Soravarojen arviointi TVL:n Lapin piirissä Geologian tutkimuskeskus. Penttilä, S., Selostus geologisista tutkimuksista Pirtti-, Juu- ja Vanttauskosken alueella kesällä Geologian tutkimuskeskus, maaperäosasto. Raportti P b. 43 s. Simonen, A., Suomen kallioperä 1: Geologian tutkimuskeskus.

11 10 MAAPERÄKARTAT Suomen maaperä 1: , painettu 1984 (sisältyy myös Suomen kartaston vihkoon ), esittää maaperää värein ja symbolein syntytavan mukaan luokiteltuina geologisina muodostumina. Kartta on saatavissa myös numeerisena. Suomen ja Venäjän Federaation luoteisosan maaperä ja sen raaka-ainevarat 1: , painettu 1993 kahtena karttalehtenä. Kartassa esitetään maaperägeologisten muodostumien ohella tärkeimmät kvartäärikerrostumien hyödyntämiskohteet. Kartta on saatavissa myös numeerisena. Suomen geologinen yleiskartta. Maaperäkartta 1: Painettu Etelä- ja Keski- Suomen osalta vuosina vanhan yleiskartan pohjalle (9 lehteä kantakartaston vanhan lehtijaon mukaan) ja Pohjois-Suomen osalta vuosina uuden yleiskartan pohjalle (13 lehteä uuden lehtijaon mukaan). Monivärinen kartta esittää maaperää osin geologisina muodostumina ja osin maalajialueina ja antaa yleisluonteisen kuvan maaperän rakenteesta ja maalajien jakaumasta maakuntatasolla. Kartta puuttuu kapealta itälänsisuuntaiselta vyöhykkeeltä, suunnilleen Oulun korkeudelta ja aivan maan eteläisimmästä osasta. Vanhimmissa maaperäkartoissa on pohjakartasta ja työmenetelmistä johtuvia puutteellisuuksia. Suomen geologinen kartta. Maaperäkartta 1: Vuoteen 1994 mennessä karttoja on painettu lähinnä Etelä-Suomesta 75 kpl. Monivärinen kartta esittää geologisia muodostumia ja maalajeja yleiskarttaa yksityiskohtaisemmin. Useimmista kartoista on saatavina myös karttalehtiselostukset. Lähes kaikki karttalehdet ovat saatavissa myös numeerisessa muodossa. Maaperäkartta 1: ja 1: Vuoteen 1994 mennessä on maastamme kartoitettu kolmasosa. Moni- tai yksiväristä, peruskarttapohjalle painettua maaperäkarttaa kääntöpuolelle painettuine selostuksineen on valmiina 450 kpl. Pohjois-Suomessa osa kartoista on julkaistu mittakaavassa 1: Työn alla olevat kartta-aineistot digitoidaan. Kartat ja niihin liittyvät tiedot ovat saatavissa erilaisina tulosteina tai siirtotiedostoina. Tietoja voidaan käyttää pohjana mm. maankäytön suunnittelussa, raaka-ainevarojen selvittelyssä ja ympäristönhuollossa. MAAPERÄKARTOITUSPALVELUT Geologian tutkimuskeskus tekee maksullisena palveluna suurimittakaavaisia ja temaattisia (1: :10 000) maaperäkartoituksia, joissa otetaan huomioon tilaajan erityistarpeet. Kartoituksen yhteydessä tehdään kairauksia ja geofysikaalisia mittauksia tilaajan toivomassa laajuudessa. Yksityiskohtaisia tietoja maa-aineksista, turvevaroista ja pohjavesitutkimuksista voi tiedustella Geologian tutkimuskeskuksesta. Numeerisia perustietoaineistoja on saatavissa paikkatietojen yhteiskäytön kautta tai suoraan GTK:sta erilaisina siirtotiedostoina. Teemakarttoja pystytään tuottamaan alueilta, missä geologisen kartoitustiedon määrä on riittävän kattavaa ja monipuolista. GTK:n yhteyshenkilöt selvittävät edellytykset teemakarttojen tuottamiseen.

12 11 MAAPERÄKARTTOJA JA KARTOITUSPALVELUJA MYY Geologian tutkimuskeskus Etelä-Suomen alue- Väli-Suomen alue- Pohjois-Suomen aluetoimisto toimisto toimisto PL 96 PL 1237 PL 77 (Betonimiehenkuja 4) (Neulamiehentie 5) (Lähteentie 2) ESPOO KUOPIO Rovaniemi Puh Puh Puh Fax Fax Fax