Tampereen seudun taajamageologinen kartoitus- ja kehittämishanke (TAATA)

Transkriptio

1 GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS Raportti K 21.42/2009/15 TAATA-hanke Vaihe I, Loppuraportti Tampereen seudun taajamageologinen kartoitus- ja kehittämishanke (TAATA) Vaihe I: Tampereen seudun taajamageologinen kartoittaminen ja GeoTIETO-käyttöliittymän kehittäminen Toimittanut: Aimo Kuivamäki Geologian tutkimuskeskus Tampereen Vesi Tampereen kaupunki Pirkanmaan ympäristökeskus Lempäälän kunta Nokian kaupunki Pirkanmaan liitto Kangasalan kunta Ylöjärven kaupunki Hämeen Tiepiiri Pirkkalan kunta Oriveden kaupunki Vesilahden kunta

2 GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS KUVAILULEHTI Päivämäärä / Dnro Tekijät Aimo Kuivamäki (toim.) Raportin laji TAATA-hankkeen I vaiheen loppuraportti Toimeksiantaja GTK ja muut hankkeen osallistujat Raportin nimi Tampereen seudun taajamageologinen kartoitus- ja kehittämishanke (TAATA) Vaihe I: Tampereen seudun taajamageologinen kartoittaminen ja GeoTIETO-käyttöliittymän kehittäminen Tiivistelmä Geologisen tiedon tarve kasvaa voimakkaasti yhdyskunta- ja ympäristösuunnittelussa, rakentamisessa ja raakaainehuollossa yhteiskunnan pyrkiessä kohti kestävää kehitystä. Tampereen seutu on maamme toiseksi voimakkain kasvukeskus, jossa väestömäärä tulee Tilastokeskuksen ennusteen mukaan kasvamaan yli asukkaalla vuoteen 2040 mennessä. Alue on siten myös rakentamisen voimakkaimpia painopistealueita Suomessa ja geologisen tiedon tarve alueen suunnittelussa ja rakentamisessa on suuri. GTK käynnisti v vaiheisen, kokonaiskestoltaan 4-vuotiseksi suunnitellun yhteisrahoitteisen TAATAhankkeen, jonka tavoitteeksi asetettiin taajamageologisten aineistojen tuottaminen Tampereen seudun kehittämissuunnitelmia varten. Hanke on osa GTK:n taajamakartoitustoimintaa. TAATA:n I vaiheessa ( ) osallistujina ovat olleet GTK:n lisäksi Tampereen, Nokian, Oriveden ja Ylöjärven kaupungit, Pirkkalan, Lempäälän, Vesilahden ja Kangasalan kunnat sekä Pirkanmaan ympäristökeskus, Pirkanmaan Liitto, Tampereen Vesi ja Tiehallitus. Geoaineistojen tuottamisessa on huomioitu alueen geologiset ominaispiirteet ja osallistujaorganisaatioiden esittämät erikoistarpeet. Pääpaino on ollut alueellisten aineistojen tuottamisessa ja keskeisiä kehitettyjä tuotteita ovat eri mittakaavaiset Tampereen seudun maa- ja kallioperän rakennusgeologisia ominaisuuksia koskevat tietoaineistot ja niistä työstetyt visualisoinnit (esim. rakennettavuuskartat). Tulokset on liitetty hankkeessa kehitettyyn Tampereen seudun GeoTIETO -järjestelmään, jossa niitä voidaan tarkastella ja hyödyntää vapaasti Internetin kautta. Palvelimen Internet-osoite on: Hankkeessa tuotetut raportit ovat kokonaisuudessaan luettavissa TAATA-hankkeen kotisivuilla osoitteessa: Asiasanat (kohde, menetelmät jne.) Taajamageologia, taajamageokemia, kallioperä, maaperä, rakennettavuuskartta, pehmeiköt, heikkousvyöhyke, lineamenttitulkinta, lohkotulkinta, kartoitus, painovoimamittaus, ominaisvastusmittaus, stereokuvaus, maatutka, moreeni, havaintolomake, GeoTIETO, informaatiojärjestelmä, Internet Maantieteellinen alue (maa, lääni, kunta, kylä, esiintymä) Suomi, Pirkanmaa, Tampereen seutu, Tampere, Nokia, Ylöjärvi, Kangasala, Orivesi, Lempäälä, Pirkkala, Vesilahti Karttalehdet 2112, 2114, 2121, 2122, 2123, 2124, 2211, 2213, 2132, 2134, 2141, 2142, 2143, 2144, 2231, 2233 Muut tiedot Palvelimen Internet-osoite on: Käyttö on kaikille avointa ja maksutonta. TAATA-hankkeen kotisivujen osoite on: Arkistosarjan nimi Kallioperä ja raaka-aineet Kokonaissivumäärä liitesivua Kieli suomi Arkistotunnus Raportti K 21.42/2009/15 Hinta Julkisuus julkinen Yksikkö ja vastuualue Etelä-Suomen yksikkö/va 211 Allekirjoitus/nimen selvennys Hanketunnus Allekirjoitus/nimen selvennys Aimo Kuivamäki

3 GEOLOGICAL SURVEY OF FINLAND DOCUMENTATION PAGE Date / Rec. no Authors Aimo Kuivamäki (editor) Type of report TAATA-project, phase I, final report Commissioned by GTK and other participants of the TAATA-project Title of report An urban geological mapping and developing project in the Tampere city region, Southern Finland Abstract There is an increasing demand for sustainable development and land use planning by society. Traditional geological maps do not meet these needs and new mapping concepts are required in urban areas. In Geological Survey of Finland is currently undertaking of bedrock, Quaternary deposits and urban geochemical mapping in the Tampere region. The basic idea is to offer users continually maintained and updated geological data and supporting material from the desired area and at the desired scale, directly through an Internet-based Tampere region GeoTIETOportal. The datasets include the maps of bedrock lineaments and blocks at scale 1: and Quaternary deposit maps at scale 1: and uniform geological databases such as soil and bedrock drillings, geophysical data, relief models, topographic maps, aerial photographs and land use information. In addition the maps of soil and bedrock quality for construction purposes at scale 1: have been developed in the project. Users will be able to easily combine and display several data layers, make searches and analyse geological information using a Web browser. The GeoTIETO-information system is now in public and free use. The address of the Tampere region GeoTIETO-portal is: The system will be completed in The phase II of the TAATA-project is under planning and will be started in Keywords Urban geology, Internet, information system, engineering geology, geophysical methods, land use planning, lineament, fracture zones, bedrock blocks, soil quality, urban geochemistry, Geographical area Finland, Pirkanmaa, Tampere region, Tampere, Nokia, Ylöjärvi, Kangasala, Orivesi, Lempäälä, Pirkkala, Vesilahti Map sheet 2112, 2114, 2121, 2122, 2123, 2124, 2211, 2213, 2132, 2134, 2141, 2142, 2143, 2144, 2231, 2233 Other information The address of the TAATA- project home pages is: The reports produced by the project are located in home pages. Report serial Bedrock Geology and Resources Total pages appendices Language Finnish Unit and section Southern Finland Office/Bedr. Geol. and Resources Signature/name Aimo Kuivamäki Archive code Report K 21.42/2009/15 Price Project code Signature/name Confidentiality public

4 1 Sisällysluettelo Kuvailulehti Documentation page 1 JOHDANTO 3 2 HANKKEEN YLEINEN TAVOITE JA PÄÄMÄÄRÄ 4 3 OSALLISTUJAT 4 4 TUTKIMUSALUE 4 5 VAIHEISTUS JA AIKATAULU 5 6 HANKKEEN I VAIHEEN KUSTANNUKSET JA RAHOITUS 8 7 HANKKEEN ORGANISAATIO JA JOHTAMINEN 10 8 HANKKEEN SEURANTAMITTARIT 12 9 KONKREETTISET TAVOITTEET JA AIKATAULU Taajamageologinen kallioperäkartoitus Taajamageologiset maaperähavainnot Taajamageokemiallinen näytteenotto Geofysikaaliset tutkimukset TAMPEREEN SEUDUN KALLIOPERÄ Kallioperän pääpiirteet Tampereen liuskevyöhyke Metamorfoosi ja rakennegeologia Stratigrafia ja iät Corycium enigmaticum Pirkkalan migmatiittialue Granitoidit Kallioperän malmipotentiaali Tampereen seudun rakennuskivistä Tampereen alueen kalliokiviaineksista TAATA-alueen arvokkaat kalliot TAATA-HANKKEEN KALLIOPERÄTUTKIMUKSET Taajamageologinen kallioperäkartoitus Maastolomakkeet ja niiden käyttö Kartoitustyö ja havaintopisteet Aineiston käsittely Tuloksia Kallioperän 3D-kuvaukset Kuvausmenetelmä Aineiston käsittely ja tulkinta 35

5 Tulokset D-kuvausaineistot GeoTIETO-järjestelmässä KALLIOPERÄN HEIKKOUSVYÖHYKKEET JA LOHKOT Lineamenttitulkinnat (heikkousvyöhyketulkinnat) Heikkousvyöhykkeiden suuruusluokittelu Kallioperän lohkot Kalliolohkojen rakennettavuusluokittelu MAAPERÄTUTKIMUKSET JA -SELVITYKSET Maaperähavainnointi Moreenitutkimukset Maatutkaselvitykset Maaperän rakennettavuusmalli Tulokset Maaperähavainnot Moreenitutkimukset Maatutkaselvitykset Maaperän rakennettavuusmalli TAATA-HANKKEEN TAAJAMAGEOKEMIALLISET TUTKIMUKSET TAATA-ALUEEN AEROGEOFYSIKAALISET AINEISTOT Aeromagneettinen aineisto Aerosähkömagneettinen aineisto Aeroradiometrinen aineisto PEHMEIKKÖJEN OMINAISVASTUSMITTAUKSET JA PAKSUUSTULKINNAT PAINOVOIMAMITTAUKSET JA KALLIONPINNAN SYVYYSTULKINNAT Menetelmän perusteista Mittaukset ja tulosten tulkinta VASTUSLUOTAUSMITTAUKSET Yleistä Vastusluotauslinjojen tulkinta TAMPEREEN SEUDUN GEOTIETO-KÄYTTÖLIITTYMÄ Käyttöliittymälle asetetut ominaisuustoiveet Käyttöliittymän kehitystyö Tampereen seudun GeoTIETO-käyttöliittymän ominaisuudet Aineistot 79 LIITTEET 84 Liite 1. TAATA-hankkeen taajamageologisen kallioperäkartoituksen havaintolomake Liite 2. Havaintolomakkeen täyttöohje

6 3 1 JOHDANTO Geologisen tiedon tarve kasvaa voimakkaasti yhdyskuntasuunnittelussa, rakentamisessa ja raakaainehuollossa pyrittäessä kohti kestävää kehitystä. Huomioimalla geologiset tiedot ja lähtökohdat entistä paremmin edistetään yhdyskuntien toiminnassa mm: infratoimintojen optimaalista sijoittelua; infrarakenteiden suunnittelu-, rakentamis- ja ylläpitokulujen minimointia sekä säästöjä perustamiskustannuksissa; geologiaan pohjautuvien ympäristönäkökohtien huomioimista; luonnonvarojen säästeliästä käyttöä; turvallisuutta (riskien minimointia). Geologian tutkimuskeskuksessa (GTK:ssa) on paljon kerättyä geotietoa ja siihen liittyvää osaamista. Perinteisten geologisten karttojen tietosisältö ei kuitenkaan kaikin osin vastaa infrasektorin tarpeita ja vaatimuksia. Vastatakseen uusiin haasteisiin GTK on suunnannut ja kehittänyt kartoitusta vastaamaan paremmin maankäytön ja rakentamisen asettamia tarpeita. Vuonna 1999 käynnistettiin Helsingin seudulla uuden tyyppiset taajama-alueiden geologiset kartoitustyöt (Pajunen et al. 2002, Wennerström et al. 2006) ja v yhteisrahoitteinen KallioINFO-projekti (Kuivamäki 2006), joka kehitti Internetissä toimivan geologisen GeoTIETOinformaatiojärjestelmän Helsingin seudulle (osoite: ). Järjestelmä rakennettiin tiiviissä vuorovaikutuksessa hankkeeseen osallistuneiden organisaatioiden kanssa ja järjestelmästä saatu palaute on ollut myönteistä. Syksyn 2006 aikana tehtiin Tampereen seudulla taajamageologista tietoa koskeva tarveselvitys. Sen pohjalta laadittiin Tampereen seudun taajamageologisen kartoitus- ja kehittämishankkeen (TAATA-hankkeen) hankesuunnitelma. Hanke jaettiin kahteen vaiheeseen: I vaihe keskittyi alueellisten taajamageologisten aineistojen kokoamiseen ja kartoittamiseen ja II vaiheen painopisteinä ovat alustavan suunnitelman mukaan kohteelliset, tarkempimittakaavaiset kartoitus- ja selvitystyöt. Hankesuunnitelman tultua osallistujien hyväksymäksi ja rahoituksen järjestyttyä aloitettiin hankkeen toteuttaminen keväällä Tämä raportti on hankkeen I vaiheen ( ) loppuraportti. TAATA II vaiheen rahoituksesta ja tarkemmasta sisällöstä päätetään vuoden 2009 aikana. Alustavasti on suunniteltu II vaiheen alkavan mahdollisesti jo vuoden 2010 alussa. Viitteet: Pajunen, M., Airo, M-L., Elminen, T., Niemelä, R., Salmelainen, J., Vaarma, M., Wasenius, P. ja Wennerström, M Kallioperän rakennettavuusmalli taajamiin. Menetelmäkehitys ja ohjeistus. Raportti I. 95 s., 8 liites. Geologian tutkimuskeskus, arkistoraportti, K 21.42/2002/5 Wennerström, M. (toim.), Airo, M-L., Elminen, T., Grönholm, S., Pajunen, M., Vaarma, M., Wasenius, P Helsingin seudun taajamakartoitus. 90 s liites. Geologian tutkimuskeskus, arkistoraportti, K21.42/2006/6. Kuivamäki, A. (toim.) GeoTIETO-informaatiojärjestelmän kehittäminen yhdyskunta- ja ympäristösuunnittelua sekä rakentamista varten. Vaihe II: Geo TIETO-käyttöliittymän ja 1: rakennettavuusmallien viimeistely sekä 1:5 000 rakennettavuusmallien kehittäminen. 166 s., 29 liites. Geologian tutkimuskeskus, arkistoraportti, K 21.42/2006/2.

7 4 2 HANKKEEN YLEINEN TAVOITE JA PÄÄMÄÄRÄ Hankkeen yleisenä päämääränä on edistää osaltaan Tampereen seudun alueellista kilpailukykyä infrarakentamiselle sopivana alueena ja tukea yhteiskunnan pyrkimystä kohti kestävää kehitystä. Päämäärän saavuttamiseksi TAATA-hankkeen tavoitteeksi asetettiin taajamageologisen tiedon lisääminen ja käytön kehittäminen Tampereen seudulla huomioiden alueen geologiset ominaispiirteet ja osallistujaorganisaatioiden esittämät tarpeet. Merkittävimmät tehtävät kohdistuvat Tampereen seudun maaperän alueellisten rakennettavuusominaisuuksien selvittämiseen, harjujaksojen rakenteen selvittämiseen sekä kallioperätietojen kokoamiseen ja kallioperän rikkonaisuusmallin luomiseen mm. Tampereen alueen suurten kalliorakennushankkeiden suunnittelua ja toteutusta varten. Taajamageologisen tiedon lisäämiseksi hankkeen tehtävänä oli tuottaaa olemassa olevista aineistoista ja niitä uusilla tutkimuksilla ja kartoitustöillä täydentämällä eri mittakaavaisia tietoaineistoja ja karttoja kallio- ja maaperän rakenteesta (rakennettavuuskarttoja) palvelemaan yhdyskunta- ja ympäristösuunnittelua sekä rakentamista. Taajamageologisen tiedon tarjoaminen käyttäjäjille heidän haluamassa muodossa on tärkeää, jotta tietoja voidaan hyödyntää täysimääräisesti. Geologisen tiedon käytön lisäämisessä on tiedon helppo saatavuus oleellisen tärkeää. Siksi hankkeen yhdeksi tehtäväksi asetettiin Internetissä toimivan Tampereen seudun GeoTIETO-informaatiojärjestelmän kehittäminen. Koska sen kautta hankkeen tulokset saadaan kaikkien kiinnostuneiden vapaaseen ja maksuttomaan käyttöön. Hankkeen etenemistä ja tuloksia on sen aikana esitelty osanottajille mm. raportein, yhteisseminaarein ja maastoekskursioilla. 3 OSALLISTUJAT TAATA-hankkeen I vaihe on ollut yhteisrahoitteinen hanke, jonka osallistujina ja rahoittajina ovat olleet: Geologian tutkimuskeskus, Tampereen kaupunki, Nokian kaupunki, Oriveden kaupunki, Ylöjärven kaupunki, Pirkkalan kunta, Lempäälän kunta, Vesilahden kunta, Kangasalan kunta sekä Pirkanmaan ympäristökeskus, Pirkanmaan Liitto, Tampereen Vesi ja Tiehallitus (Hämeen Tiepiiri). 4 TUTKIMUSALUE TAATA-hankkeen tutkimusalue on suorakaiteen muotoinen ja sen koko on 80 x 102 km (8160 km 2 ). Alue rajattiin selvästi suuremmaksi kuin osallistujakuntien alue, jotta mm. kallioperän heikkousvyöhyketulkinnoissa saataisiin selville myös suuret, kuntien alueille ulottuvat ja niitä halkovat heikkousvyöhykkeet (kuva 1). Toisaalta tutkimusalueen laajuuden ja käytettävissä olleiden melko rajallisten resurssien vuoksi maastotutkimuksia on jouduttu fokusoimaan osallistujakuntien alueille ja niissäkin priorisoimaan lähitulevaisuuden infrarakentamisen todennäköisiä kohdealueita (kuva 2).

8 5 Kuva 1. TAATA-hankkeen tutkimusaluerajaus (suorakaiteen rajaama alue). Osallistujakuntien rajat ovat sinisellä. Oriveden rajat ovat ennen tehtyä kuntaliitosta. 5 VAIHEISTUS JA AIKATAULU TAATA- hanke ( ?) on jaettu kahteen vaiheeseen, joilla kummallakin on omat konkreettiset tavoitteensa: Vaiheen I ( ) tavoitteeksi asetettiin niiden alueellisten maa- ja kallioperän geologisten ominaisuuksien ja piirteiden selvittäminen, jotka oleellisesti vaikuttavat maankäytön suunnittelussa. Kartoituksella koottiin Tampereen seudun suuralueelta sekä taajamien kauko- ja vaikutusalueilta (kuva 2) maa- ja kallioperän taajamageologisia (rakennusgeologisia) tietoja. Niistä työstettiin/tullaan työstämään erilaisia alueellisia visualisointeja, esim. rakennettavuuskarttoja. Työtä ja havaintotiheyttä on painotettu maankäytöllisesti aktiivisille alueille. Vaiheessa I on tuotettu maaperän1: rakennettavuuskartta ja kallioperän rakennettavuuden luonnoskartta 1: Lopullinen kallioperän rakennettavuuskarttaversio valmistuu vuoden 2009 kuluessa, kun maastohavaintojen tarkempi analysointi on saatu toteutetuksi. Vaiheen I aikana ovat valmistuneet myös alueelliset taajamageokemialliset kartat sekä taajamien sisältä kerättyjen vertailunäytteiden tulokset.

9 6 Kuva 2. TAATA-hankkeessa käytetty Tampereen seudun alueellinen jako: 1) Suuralue (oranssi alue); 2) Taajamien kaukoalue (sininen alue); 3) Taajamien vaikutusalue (vihreä alue); 4) taajama-alueet (tummat alueet vihreällä alueella). Taajamagologisen kartoituksen havaintotiheys ja tuloskarttojen mittakaava vaihtelee alueittain Vaiheen I aikana on kehitetty Tampereen seudun GeoTIETO-järjestelmä ja Internet-selain vuorovaikutuksessa osallistujatahojen kanssa ( Osa siinä olevista aineistoista on saatu hankkeen osallistujilta. Hankkeen seurantamittareina ovat olleet hankkeen aikana tuotettujen maa- ja kallioperän uusien taajamageologisten tietojen ja karttojen määrä, geologisten erityisongelmien ratkaisut, GeoTIE- TO-järjestelmän valmistuminen ja sen käyttäjämäärät sekä hankkeen johtoryhmän ja aineiston käyttäjien antama palaute. Vaiheen II suunnittelutyö ja rahoituksen järjestäminen pyritään toteuttamaan vuoden 2009 aikana, jotta se voisi alkaa vuoden 2010 alussa. Hankkeen suunnitteluvaiheessa laadittu I vaiheen aikataulu on kuvassa 3.

10 Hankkeen vaiheistus Vaihe I suunnittelu Vaihe II? Vuosi vuosineljännes Taajamageologiset kallioperätutkimukset 1.1 Harvapistekartoitus (systemaattinen, koko alue) 1.2 Tiheäpistekartoitus (osa-alue) 1.3 Heikkousvyöhyke- ja lohkotulkinnat 1.4 Rakennettavuusmallit 2. Taajamageologiset maaperätutkimukset 2.1 Maaperän alueellisten ominaisuuksien selvitys ja rakennettavuusarviot 2.2 Maaperän kohteelliset selvitykset 2.3 Erityiskohteiden tutkimukset Rakennettavuusselvitykset 3. Taajamakartoitusta tukevat geofysikaaliset tutkimukset 3.1 Painovoimamittaukset ja tulkinnat 3.2 Maatutkaus + seisminen luotaus? 4. Taajamageokemiallinen kartoitus 5. GeoTIETO-järjestelmän laajennus ja kehittäminen 6. Johtoryhmän kokoukset 7. Raportointi (loppuraportit) Kuva 3. TAATA-hankkeen aikataulukaavio. Hankkeen II vaiheen alkamista on siirretty ja se alkanee aikaisintaan

11 8 6 HANKKEEN I VAIHEEN KUSTANNUKSET JA RAHOITUS TAATA-hankkeen I vaiheen toteutuneet kustannukset ( ) on esitetty taulukossa 1. Taulukko 1. TAATA-hankkeen I vaiheen kustannukset, käytetyt henkilöresurssit ja rahoitus. TAATA-hankkeen kustannukset Kokonaiskustannukset Yhteensä Henkilöresurssit/htv Suunnitelma 2,8 3,8 0 6,6 Totetuma 2,5 4 1,3 7,8 Menot Palkat ja henkilösivukulut Kulutusmenot Menot yhteensä Muut kustannukset (yl.kustannukset) Kustannukset yhteensä Kustannussuunnitelma Erotus Rahoitus: % Osallistujien osuudet ,1 GTK:n osuus ,9 Vaiheen I toteutuneet kustannukset olivat suunniteltua suuremmat. Kustannusten ylittyminen aiheutui lähinnä taajamageologisten kallioperäkartoitustöiden kustannuksista. Tutkimusalueen laajuus ja tavoiteltu havaintotiheys sekä kartoitustyön oletettua hitaampi eteneminen (kartoitettavien parametrien suuri määrä/havaintopiste) vaativat selvästi arvioitua enemmän resursseja. TAATA-hanke on ollut yhteisrahoitteinen hanke. Rahoitusehdotus lähti alkuaan siltä pohjalta, että hankkeen kokonaisrahoituksesta GTK:n budjettirahoitteinen osuus olisi ollut noin 70 % ja muiden osallistujien osuus yhteensä noin 30 %. Kustannusten kasvamisen vuoksi GTK:n rahoitusosuus on kasvanut muiden osallistujien rahoituksen pysyessä alkuperäisenä. GTK:n osuus hankkeen I vaiheessa oli n. 90 % ja muiden rahoittajien n. 10 %. GTK:n tavoitteena on, että hankkeen II vaiheessa sillä olisi rahoituksessa vähemmistöosuus. Maamme nykyisen taloudellisen tilanteen aikana rahoituksen järjestäminen asettaa selvän haasteen hankkeen II vaiheen suunnittelijoille.

12 9 Osallistujakuntien rahoitusosuudet laskettiin kuntien väkiluvun suhteessa (arvioitu tilanne , Tilastokeskus). Taulukossa 2 on esitetty osallistujien rahoitusosuudet. Taulukko 2. TAATA-hankkeen I vaiheen rahoitusosuudet Osallistujaorganisaatio I Vaihe ? Osuus % II vaihe 2010?2012? Osuus % Geologian tutkimuskeskus ,0 89,9 Avoin * Avoin * Pirkanmaan ympäristökeskus 10000,0 1,0 Avoin * Avoin * Pirkanmaan liitto 10000,0 1,0 Avoin * Avoin * Tampereen Vesi Oy 3000,0 0,3 Avoin * Avoin * Hämeen Tiepiiri 15000,0 1,6 Avoin * Avoin * Tampereen kaupunki 30000,0 3,1 Avoin * Avoin * Nokian kaupunki 7000,0 0,7 Avoin * Avoin * Ylöjärven kaupunki 6000,0 0,6 Avoin * Avoin * Oriveden kaupunki 2000,0 0,2 Avoin * Avoin * Lempäälän kaupunki 4000,0 0,4 Avoin * Avoin * Pirkkalan kunta 3000,0 0,3 Avoin * Avoin * Kangasalan kunta 6000,0 0,6 Avoin * Avoin * Vesilahden kunta 1000,0 0,1 Avoin * Avoin * Yhteensä ,0 100 Avoin* 100,0

13 10 7 HANKKEEN ORGANISAATIO JA JOHTAMINEN Taata-hankkeella oli (on) johtoryhmä, jossa oli edustettuina hankkeen osallistujaorganisaatiot. Johtoryhmä kokoontui I vaiheen aikana 5 kertaa vuorotellen eri osallistujaorganisaatioiden tiloissa. Sama johtoryhmä jatkaa hankkeen II vaiheen valmistelua. Hankkeen johtoryhmän jäseninä ovat olleet seuraavat henkilöt: Puheenjohtaja: Katusuunnittelupäällikkö Kari Hietala, Tampereen kaupunki Varapuheenjohtaja: Ohjelmajohtaja Hannu Idman, Geologian tutkimuskeskus Jäsen: Liikelaitospäällikkö Juha Menonen, Nokian kaupunki Jäsen: Maankäyttöinsinööri Jouni Ruokanen, Ylöjärven kaupunki Jäsen: Suunnittelupäällikkö Timo Nevala, Lempäälän kunta Jäsen: Maanmittausinsinööri Harri Lehén, Oriveden kaupunki Jäsen: Toimistoinsinööri Sanna Siukola, Pirkkalan kunta Jäsen: Paikkatietoinsinööri Lilli Hervamaa, Kangasalan kunta Jäsen: Kunnaninsinööri Tapio Kauppila, Vesilahden kunta Jäsen: Laatupäällikkö Matti Lahti, Hämeen Tiepiiri ( asti) Jäsen: Projektivastaava Heikki Koski, Hämeen Tiepiiri ( alkaen) Jäsen: Geologi Vesa Hyvärinen, Pirkanmaan ympäristökeskus Jäsen: Suunnitteluinsinööri Mikko Heino, Pirkanmaan liitto ( asti) Jäsen: Maakuntakaavoitusjohtaja Pekka Harstila, Pirkanmaan liitto ( alkaen) Jäsen: Toimitusjohtaja Reijo Kuivamäki, Tampereen Vesi ( asti) Jäsen: Toimitusjohtaja Pekka Pesonen, Tampereen Vesi ( alkaen) Jäsen: Toimialapäällikkö Mika Räisänen, Geologian tutkimuskeskus ( asti) Jäsen: Toimialapäällikkö Kirsti Loukola-Ruskeeniemi, Geologian tutkimuskeskus ( alkaen) Jäsen: Erikoistutkija Ossi Ikävalko, Geologian tutkimuskeskus Sihteeri: Hankepäällikkö Aimo Kuivamäki, Geologian tutkimuskeskus TAATA-hankkeen kartoitus- ja tutkimustoiminta oli organisoitu siten, että hankkeen eri sektoreilla oli omat vastuuhenkilöt, jotka vastasivat sektorinsa työn edistymisestä (taulukko 3). Sektorien vastuuhenkilöt ja hankepäällikkö pitivät kokouksia tarvittaessa. Koko työryhmän yhteisiä hankekokouksia oli 2 kertaa vuodessa.

14 11 Taulukko 3. TAATA-hankkeen I vaiheen organisaatio Hankepäällikkö: Aimo Kuivamäki; Varahankepäällikkö Ossi Ikävalko Tampereen seudun kallioperän taajamageologinen kartoitus (ja menetelmäkehitys) Vastuuhenkilö Aimo Kuivamäki Tampereen seudun maaperän taajamageologiset kartoitukset, kaivaukset, kairaukset ja menetelmäkehitys Vastuuhenkilö Jukka Ojalainen Tampereen seudun taajamageologista kartoitusta tukevat geofysikaaliset tutkimukset ja menetelmäkehitys Vastuuhenkilö Tuire Valjus Tampereen seudun taajamageokemiallisten tutkimusten ja kehittämistyön vastuuhenkilö Vastuuhenkilö Timo Tarvainen GeoTIETOkäyttöliittymän laajennus- ja kehitystyö Tampereen seudulle Vastuuhenkilö Eero Lampio Tampereen seudun maakairausaineistot Vastuuhenkilö Ossi Ikävalko Geologi Antero Lindberg, kallioperän rakennettavuuskartoitus; Geologi Jouko Vuokko, kallioperän rakennettavuuskartoitus ja kiviainesselvitykset; Geologi Markus Vaarma, kallioperän rakennettavuuskartoitus; Tutkimusassistentti Pekka Wasenius, kallioperän rakennettavuuskartoitus; Tutkimusassistentti Tuomo Turunen, kallioperän rakennettavuuskartoitus; Tutkimusassistentti Markus Torssonen, kallioperän rakennettavuuskartoitus; Tutkimusassistentti Tuure Nyholm, kallioperän rakennettavuuskartoitus; DI Noora Salminen, kallioperän rakennettavuuskartoitus; Tutkija Aimo Kuivamäki, Heikkousvyöhykeja lohkotulkinnat, rakennettavuuskartat Geologi Sakari Kielosto, taajamageologinen maaperäkartoitus; Geologi Jukka Ojalainen, taajamageologisen rakennettavuuskartan vastuuhenkilö; Tutkimusassistentti Mikael Eklund, taajamageologinen maaperäkartoitus; Geologi Pekka Huhta, maatutkatutkimukset ja moreenitutkimukset; Geologi Lauri Sahala, pehmeikkötutkimukset; Geologi Jussi Ahonen, poraukset ja kairaukset Geofyysikko Tuire Valjus, painovoimamittaukset ja tulkinnat; Geofyysikko Heikki Säävuori, sähköiset ominaisvastusmittaukset ja pehmeikköjen paksuustulkinnat; Geofyysikko Taija Huotari, vastusluotaukset; Geologi Jaana Jarva, geokemian näytteenotto taajamien sisällä Alueellinen näytteenotto: Erillinen hanke! Geologi Kati Laakso, aineistot TAAGE-hanke

15 12 8 HANKKEEN SEURANTAMITTARIT Hankkeen seurannassa käytettiin tulosmittareita. Hankkeen yleisen tavoitetason seurantamittareina olivat hankkeen aikana saatu palaute sekä viime kädessä myöhemmän seurannan osoitukset taajamageologisen tiedon (ja Tampereen seudun GeoTIETO-järjestelmän) lisääntyneestä käytöstä Tampereen seudun infrasuunnittelussa ja -rakentamisessa sekä käytön vaikutuksesta infran laatuun ja kustannuksiin. Hankkeen seuranta tapahtui johtoryhmän kokouksissa. Johtoryhmä kokoontui vähintään 2 kertaa vuodessa. Hankkeen I vaiheen konkreettisiksi seurantamittareiksi asetettiin: Kallioperän alueellisen rakennettavuusmallin luonnos vuoden 2008 lopussa; valmis v I neljänneksellä. Toteutuminen: ei vielä valmis. Aineiston käsittelyssä on ollut tietoteknisiä ongelmia. Valmistuu vuoden 2010 aikana. Maaperän alueellinen rakennettavuustarkastelu: valmis vuoden 2009 I neljänneksellä. Toteutuminen: valmis. Järjestetty yhteisseminaari ja 1 yhteinen maastoekskursio. Toteutuminen: toteutunut Johtoryhmä pitänyt vähintään 2 kokousta. Toteutuminen: toteutunut Mahdollisesti perustettava seurantaryhmä kokoontunut ainakin 2 kertaa. Toteutuminen: ei perustettu erillistä seurantaryhmää Osallistujia informoitu puolivuosittain hankkeen etenemisestä: toteutunut johtoryhmäkokousten ja niiden pöytäkirjojen kautta, ei erillisiä puolivuotisraportteja. I vaiheen loppuraportti valmis vuoden 2009 I neljänneksellä. Toteutuminen: valmis Tampereen seudun GeoTIETO-järjestelmä toiminnassa ja laajennettu Tampereen seudun uusilla aineistoilla ja niiden kuvauksilla vuoden 2009 ensimmäisellä neljänneksellä. Toteutuminen: järjestelmä toiminnassa, aineistot vielä epätäydelliset, tasojen läpinäkyvyydessä vielä puutteita. Valmistuu vuoden 2010 aikana

16 13 9 KONKREETTISET TAVOITTEET JA AIKATAULU 9.1 Taajamageologinen kallioperäkartoitus Hankkeen I vaiheen tavoitteeksi asetettiin tuottaa suunnitelman mukaisilla resursseilla kallioperän taajamageologisia havaintoja seuraavasti: vuonna 2007: 800 kpl; vuonna 2008: 1500 kpl; yhteensä: 2300 kpl. Toteutuminen: 1335 taajamageologista kalliohavaintoa + 58 kiviaineshavaintoa. Käytetty kartoitusmenetelmä oli liian raskas ja hidas. Kesän 2008 sää ei suosinut kartoitustyötä. 9.2 Taajamageologiset maaperähavainnot Maaperän rakennettavuusselvitystä varten käytetään vaiheessa I vuosittain seuraavat määrät resursseja: vuonna ,5 htkk; käytetään maaperän ominaisuuksien selvittämiseen ja tutkimusalueen uuden maaperäkartoitustarpeen arviointiin. Kartoitetaan maastossa yhteensä 3000 havaintoa. Toteutuminen: tavoite saavutettiin, vaikka kartoitusresursseja ei ollut käytettävissä suunniteltua määrää (käytettiin 8 viikkoa) vuonna ,5 htkk, jolla tarkennetaan maaperätietoja maankäytön keskeisiltä alueilta yhteensä 3000 havaintoa. Tavoite toteutui, vaikka kartoitusresursseja ei ollut suunniteltua määrää (käytettiin 3 työviikkoa). 9.3 Taajamageokemiallinen näytteenotto Taajamageokemiallisia näytteenottopisteitä ja analyysejä vaiheessa I (alueellisia ja kohteellisia yhteensä): vuonna 2007 alueellisia 120 kpl (erillinen hanke) ja taajamien sisältä kerättäviä 20 kpl. Toteutuminen: toteutui. vuonna 2008 alueellisia 60 kpl (erillinen hanke) ja taajamien sisältä 20 kpl. Toteutuminen: toteutui. 9.4 Geofysikaaliset tutkimukset Hankkeen käytössä olleita geofysiikan mittaus- ja tulkintaresursseja käytettiin apuna taajamageologisten ongelmien ratkaisemisessa. Suoritetavoitteet vaiheessa I olivat: - Painovoimaprofiileja yhteensä 60 km (toteutui); seismisiä luotauksia yhteensä 5 km (ei toteutunut, niiden sijaan tehtiin maavastusluotauksia > 5 km); maatutkaluotauksia yhteensä 100 km (toteutui osittain); ominaisvastusmittauksia maastossa 30 kpl (toteutuma 71 kpl) ja pehmeikkötulkintoja 1000 km2 (toteutui).

17 14 10 TAMPEREEN SEUDUN KALLIOPERÄ 10.1 Kallioperän pääpiirteet Yrjö Kähkönen, Geologian laitos, PL 64, HELSINGIN YLIOPISTO Suomen kallioperä koostuu lähinnä granitoideista eli graniiteista ja graniitin kaltaisista kivistä. Ne kuuluvat plutonisiin eli syväkiviin, koska ne syntyvät kiteytymällä kivisulasta tai kiteitä runsaasti sisältävästä kidepuurosta muutamien tai kymmenien kilometrien syvyydessä. Kallioperästämme noin kolmasosa on liuskeita, gneissejä ja migmatiitteja, joita puolestaan syntyy maan pinnalle kerrostuneista vulkaanisista ja sedimenttikivistä (suprakrustisista eli pintakivistä), kun nämä kiteytyvät uudelleen (metamorfoituvat) ja jopa sulavat osittain (migmatiittiutuvat) jouduttuaan vuorijonon muodostumistapahtumassa eli orogeniassa useiden tai kymmenien kilometrien syvyyteen. Syvällä syntyneet kivet tulevat ajan myötä esiin maan pinnalle eroosion vaikutuksesta. Huomattakoon, että metamorfoituneiden kivien nimistö on kahtalainen. Mikäli korostetaan kiven alkuperäistä, kerrostumisen aikaista olemusta, nimeen liitetään etuliite meta; esimerkiksi metasedimentti. Jos taas halutaan luonnehtia kiven metamorfoosissa muodostunutta olemusta, kutsutaan esimerkiksi saviainesta runsaasti sisältäviä metasedimenttejä raekokonsa mukaan fylliiteiksi, kiilleliuskeiksi tai kiillegneisseiksi. Itä- ja Pohjois-Suomen kallioperän pääosat saivat alkunsa arkeeisina aikoina miljoonaa vuotta (mv) sitten, kun taas valtaosa Etelä- ja Keski-Suomen kallioperästä syntyi proterotsooisena aikana mv sitten svekofennisen orogenian yhteydessä. Tämän prosessin aikana muodostui vulkaanisia kaarisysteemejä, joiden nykyisiä vastineita ovat esimerkiksi Japani, Aleutit ja Andit. Nykyään vallitsevat käsityksen mukaan kaarisysteemit kasvoivat yhteen ja törmäsivät nykyisen Itä- ja Pohjois-Suomen kallioperän muodostamaan, tuolloin yli 500 mv vuotta vanhaan mantereeseen (esim. Lahtinen et al. 2005). Tampereen alueen kallioperä voidaan jakaa kivilajien ja niiden muodostamien kivilajiseurueiden perusteella kolmeen alueeseen/tyyppiin, jotka ovat (1) Tampereen liuskevyöhyke, (2) Pirkkalan migmatiittialue ja (3) granitoidit. Näistä on erityisesti mainittava Tampereen liuskevyöhyke, joka ollut Suomen svekofennisiä metamorfoituneita pintakiviä koskevissa tutkimuksissa erityisasemassa jo Sederholmin (1897) klassisen työn julkaisemisesta lähtien, koska sen kivien kerrostumisen aikaiset piirteet ovat säilyneet poikkeuksellisen hyvin. Sen sijaan esimerkiksi Pirkkalan migmatiittialueella kivien kerrostumisen aikaiset piirteet ovat suurelta osin tuhoutuneet Tampereen liuskevyöhyke Tampereen liuskevyöhyke (Kuvat 4 ja 5) ulottuu katkonaisena Kankaanpäästä Luhangan tienoille Päijänteen itäpuolelle ja on enimmillään noin 20 km leveä. Se rajautuu pohjoisessa suureen Keski-Suomen granitoidikompleksiin ja etelässä Pirkkalan migmatiittialueeseen. Vyöhykkeen sisällä ja reunoilla on lukuisia granitoidi-intruusioita, jotka ovat kivisulana tai kidepuurona aikoinaan tunkeutuneet liuskeisiin ja kiteytyneet kiveksi. Tampereen liuskevyöhyke koostuu valtaosin sameus- eli turbidiittivirtauksista kerrostuneista metagrauvakoista (eli saviainesta runsaasti sisältävistä hiekkakivistä), metasiltti- ja savikivistä sekä mafisista (SiO 2 -pitoisuus noin 50 paino%), intermediäärisistä (SiO 2 -pitoisuus noin 60 paino%) ja felsisistä (SiO 2 -pitoisuus noin 70 paino%) metavulkaniiteista (Ojakangas 1986, Kähkönen 1989,

18 , 2005). Metakonglomeraatteja (alkuperältään soraa), joissa vallitsevat vulkaanisperäiset mukulat, on paikoin paksuinakin kerroksina. Lisäksi Maurin meta-areniitti (saviainesta niukalti sisältävä hiekkakivi) Tampereelta km länteen muodostaa jopa 2 km paksun yksikön (Matisto 1968). Metasedimenttejä on yhtä paljon kuin metavulkaniitteja, ja seurannon kokonaispaksuus Näsijärven seudulla on vähintään 6 km. Kuva 4. Tampereen liuskevyöhykkeen ja sen ympäristön geologinen kartta (Kähkönen ja Huhma 1993) Metamorfoosi ja rakennegeologia Tampereen liuskevyöhykkeen suprakrustiset kivet ovat valtaosin metamorfoituneet kolmen neljän kb:n paineessa ja oc:n lämpötilassa (Kilpeläinen et al. 1994). Metamorfoosin aikaiset lämpötilat olivat alhaisimpia Näsijärven seudun kivissä. Selkeästi tätä korkeammat lämpötilat olivat yleisiä mm. Kankaanpään Mouhijärven tienoon kivissä, ja Hämeenkyrössä Kyröspohjan paikkeilla on laajahko gneissi- ja migmatiittialue, jossa metamorfoosin lämpötilan ylitti 570 oc. Tampereen liuskevyöhykkeen suprakrustiset kivet ovat poimuttuneet varhaisessa deformaatiovaiheessa niin, että niiden vaakatasoon kerrostumisen aikana muodostuneet kerrospinnat ovat orogeenisen poimutuksen vaikutuksesta kääntyneet pääasiassa pystyasentoisiksi. Poimutuksen hteydessä syntynyt akselitasoliuskeisuuskin on kauttaaltaan varsin pystyasentoista. Kerrokset ovat nyt suurelta osin E W-suuntaisia ja laajasti ottaen muodostavat alaspäin sulkeutuvan kaaren eli synkliinin (kuva 6), jonka poimuakselit lähes vaaka-asentoisia (Kähkönen 1989, Nironen 1989). On mahdollista, että ennen varhaista poimutusta tapahtui ylityöntösiirroksia, joissa kallioperän lohkoja työntyi toistensa päälle loiva-asentoisia pintoja pitkin. Varhaisen poimutuksen jälkeen liuskevyöhykkeellä vaikutti ainakin kaksi poimutusta, joiden pystyt akselitasot ovat SW NE- ja NW SE-suuntaisia. Tampereen liuskevyöhykkeessä on ja sitä reunustaa joukko siirros-, murros- ja hiertovyöhykkeitä, joista näkyvimpiä ovat Paarlahden vyöhyke liuskevyöhykkeen keskiosien pohjoisosassa sekä Tampereen liuskevyöhykkeen etelärajan suurelta osin määrittelevä vyöhyke, joka on hyvin näkyvissä mm. Nokialla Melon voimalaitoksella ja Kalkussa Mustavuoren eteläpuoleisessa soramontun jyrkkänä kallioseinämänä. Paarlahden vyöhykkeen siirrospintaa on esillä esimerkiksi

19 16 Paarlahden pohjukan tieleikkauksessa. Edellämainittujen ohella Tampereen liuskevyöhykkeessä on havaittu myös SWW-NEE-, S-N- sekä NWW-SEE-suuntaisia siirroksia. Kuva 5. Tampereen liuskevyöhykkeen keskiosien geologinen kartta (Kähkönen, 1998). Kuva 6. Tampereen liuskevyöhykkeen N S-suuntainen kaavamainen pystyleikkaus Näsijärven itärannalla (Nironen 1989). Nuolet kuvaavat siirrosvyöhykkeissä tapahtuneen liikunnon suhteellista suuntaa.

20 Stratigrafia ja iät Seuraavassa esitettävät iät perustuvat zirkoni-mineraalissa runsaana esiintyvän uraanin hajoamiseen lyijyksi. Näistä iänmäärityksistä sekä stratigrafiasta yhteenvedon on tehnyt Kähkönen (2005). Tampereen liuskevyöhykkeen vanhin suprakrustinen yksikkö on ilmeisesti Haveri-muodostuma Viljakkalassa suuren synkliinin pohjoiskyljellä (kuva 5). Sen kivilajiseurue on poikkeuksellinen Tampereen liuskevyöhykkeellä, koska vedenalaisista laavapurkauksista kertovat tyynylaavat ovat yleisiä ja koska sen metasedimentteihin kuuluu ohuita SiO2-saostumista koostuvia serttikerroksia, kalkkikivikerroksia sekä sulfidi-ja grafiittipitoisia mustaliuskekerroksia (Mäkelä 1980, Kähkönen ja Nironen 1994). Haveri-muodostuma syntyi ilmeisesti yli 1920 mv sitten. Synkliinin eteläkyljellä vanhimman yksikön muodostavat 1,5 2 km paksun Myllyniemimuodostuman metaturbidiitit, joiden kaltaiset kivet Viljakkalan seudulla ovat Haverimuodostumaa nuorempia. Myllyniemi-muodostuman sedimenttikivet kerrostuivat noin 1920 mv sitten. Niiden päällä on yhteensä 2 2,5 km intermediäärisiä-felsisiä metavulkaniitteja, metaturbidiitteja sekä felsisiä liuskeita. Näistä vulkaanisista yksiköistä vanhin syntyi noin 1998 mv sitten. Ne vaihtuvat seurannossa ylöspäin 2 2,5 km paksuksi Pulesjärven Kolunkylän kompleksiksi, jossa metavulkaniitit vuorottelevat vulkaanisperäisten metasedimenttien kanssa. Veittijärven metakonglomeraatti Ylöjärvellä on näiden metasedimenttien tunnetuin edustaja, joka sai mainetta jo Sederholmin (1897) tutkimuksessa. Pulesjärven Kolunkylän kompleksi muodostui ilmeisesti noin mv sitten. Synkliinin taivevyöhykkeessä Ylöjärvellä ovat Takamaamuodostuman metavulkaniitit tätä hiukan nuorempia (noin 1889 mv). Maurin meta-areniitit vastannevat iältään suurin piirtein Pulesjärven Kolunkylän kompleksin metasedimenttejä ja metavulkaniitteja. Orivedellä synkliinin pohjoiskyljen vanhin yksikkö on dasiittien ja andesiittien luonnehtima Koskuenjärvi-muodostuma, joka on noin 1904 mv vanha. Tätä muodostumaa nuoremmissa metavulkaniiteissa tavataan erilaisia vulkaanisia kiviä sekä vulkaanisperäisiä metakonglomeraatteja, -grauvakkoja ja savikiviä, jotka ilmeisesti ovat Pulesjärven-Kolunkylän kompleksin kerrostumien jatkeita Corycium enigmaticum Myllyniemi-muodostuman metaturbidiiteissa on ellipsoidimaisia tai pallomaisia pienirakeisia kappaleita, joita ympäröi hiilestä rikkaan aineksen iskostama reunus. Sederholm (1897) kutsui kappaleita nimellä Corycium enigmaticum (arvoituksellinen pieni säkki) ja arveli niiden olevan muodoiltaan aitoja fossiileja. Coryciumin hiiliaines on hiilen isotooppikoostumuksen perusteella eloperäistä. Se syntyi alkeellisen mikrobitoiminnan tuloksena, mutta Coryciumin muoto ei ole fossiilin muoto (Juha Karhu, henkilökohtainen tiedonanto 1996). Niitä ilmeisesti muodostui turbidiittivyöryn tempaistessa mukaansa aiemmin kerrostuneista sedimenteistä palasia, joiden pintaan tarttui eloperäistä ainesta kappaleiden pyöriessä vyöryssä Pirkkalan migmatiittialue Pirkkalan migmatiittialueen ja Tampereen liuskevyöhykkeen välinen raja on paikoitellen terävä siirrosraja, mutta osin liuskeet vaihettuvat gneisseiksi ja migmatiiteiksi asteettain.

21 18 Alkuperältään Pirkkalan migmatiittialueen gneissit ja migmatiitit ovat valtaosin turbidiittivirtauksista kerrostuneita grauvakkoja ja siltti- tai savikiviä. Mustaliuskeet ja grafiittipitoiset liuskeet ovat yleisempiä kuin Tampereen liuskevyöhykkeellä. Edellä mainittujen ohella tavataan vähän meta-areniitteja sekä hyvin niukasti kalkkikiviä ja metakonglomeraatteja. Valtaosa Pirkkalan migmatiittialueen turbidiittisyntyisistä gneisseistä muistuttaa kemialliselta koostumukseltaan Tampereen liuskevyöhykkeen alimpia (Myllyniemi-muodostuman) metasedimenttejä, ja nekin ilmeisesti kerrostuivat noin 1920 mv sitten. Lahtisen (1994, 1996) mukaan nämä metaturbidiitit, samoin kuin migmatiittialueen karbonaattikivet ja meta-areniitit, saattoivat kerrostua kaarivulkanismia edeltäneen kuoren repeämisvaiheen aikana. Gneisseissä ja migmatiiteissa on paikoin myös vulkaanisesta kaaresta peräisin olevaa ainesta. Siten osa migmatiittialueen metasedimenteistä lienee syntynyt Tampereen liuskevyöhykkeen (tai niitä iältään vastaavien) kaarityyppisten vulkaanisten kivien eroosiotuotteista. Pirkkalan migmatiittialueella on vähän metavulkaniitteja, mutta alueen eteläosassa, kuten Urjalan Pentinkulman tienoolla, on mafisten metavulkaniittien muodostama katkonainen nauha, jonka kivillä on valtamerten keskiselänteiden ja laattojen sisäisten (esimerkiksi Havaijin) basalttien geokemiallisia piirteitä (Lahtinen 1996). Näihin kiviin liittyy kiisu- ja mustaliuskeita, ja ne syntyivät maankuoren repeämisen ja sitä seuranneen merenpohjan leviämisen yhteydessä tai laattojen sisäisen vulkanismin tuotteina. Pirkkalan migmatiittialueen kivien varhaisin deformaatio ilmenee koostumuseroina näkyvän juovaisuuden suuntaisena liuskeisuutena (Kilpeläinen et al. 1994, Kilpeläinen 1998). Tämän vaiheen poimuja tavataan vain harvoin, mutta koska alueella esiintyy ylösalaisin kääntyneitä kerroksia, on varhainen poimutus ollut makaavaa eli sen akselitaso oli suurin piirtein horisontaalinen. Toisen vaiheen poimuakselit ja akselitasot olivat itä-länsisuuntaisia, poimuakselit alunperin vaaka-asentoisia ja akselitasot pystyjä. Tässä vaiheessa kiviin kehittyi niiden voimakkain suuntaus. Myöhemmät deformaatiot ovat poimuttaneet näitä rakenteita, ja tuloksena on monimutkaisia poimutuskuvioita. Pirkkalan migmatiittialueen metamorfoosi huipentui ensimmäisen deformaatiovaiheen lopussa noin 1880 miljoonaa vuotta sitten (Kilpeläinen et al. 1994, Korja et al. 1994, Kilpeläinen 1998). Paine- ja lämpötilaolot olivat korkeimmillaan viisi kuusi kb ja 670 oc, joten kyseessä oli melko alhaisen paineen tapahtuma Granitoidit Tampereen alueen kallioperän granitoidit ovat asettuneet paikoilleen ja kiteytyneet svekofennisen orogenian huippuvaiheen aikana noin mv vuotta sitten. Tällöin ne kivisulat ja kidepuurot, joista granitoidit kiteytyivät, tunkeutuivat sekä Tampereen liuskevyöhykkeen liuskeisiin että Pirkkalan migmatiittialueen gneisseihin. Granitoidit ovat pohjoisessa osa suurta Keski-Suomen granitoidikompleksia ja toisaalta liuskevyöhykkeen sisällä ja reunoilla esiintyviä pyöreähköjä plutoneja, joista Näsijärven seudulta mainittakoon Hämeenkyrön, Nokian, Värmälän ja Siitaman batoliitit. Näissä on jonkin verran vaihtelua kivien koostumuksen, raekoon ja rakenteen mukaan. Valtaosa granitoideista on yksittäisillä kalliopaljastumilla kuitenkin homogeenisia ja lievästi suuntautuneita. Pirkkalan migmatiittialueella granitoidit ovat muodoiltaan vähemmän säännöllisiä kuin liuskevyöhykkeen pyöreähköt batoliitit. Kirjallisuutta Kähkönen, Y Geochemistry and petrology of the metavolcanic rocks of the early Proterozoic Tampere Schist Belt, southern Finland. Geol. Surv. Finland, Bull. 345,

22 19 Kähkönen, Y Svekofenniset liuskealueet merestä peruskallioksi. Teoksessa: M. Lehtinen, P. Nurmi, T. Rämö (Toim.), Suomen kallioperä 3000 vuosimiljoonaa. Geol. Soc. Finland, Helsinki, Kähkönen, Y Svecofennian supracrustal rocks. Teoksessa: Teoksessa: M. Lehtinen, P. Nurmi, T. Rämö (toim.), Precambrian Geology of Finland Key to the Evolution of the Fennoscandian Shield. Elsevier, Amsterdam, Kähkönen, Y., Huhma, H An Archaean cobble in a Svecofennian conglomerate near Tampere, southern Finland. Geol. Surv. Finland, Spec. Pap. 18, Kähkönen, Y., Nironen, M Supracrustal rocks around the Paleoproterozoic Haveri Au- Cu-deposit, southern Finland: evolution from a spreading center to a volcanic arc environment. Teoksessa: M. Nironen, Y. Kähkönen (Toim.), Geochemistry of Proterozoic supracrustal rocks in Finland. Geol. Surv. Finland, Spec. Pap. 19, Kilpeläinen, T Evolution and 3D modelling of structural and metamorphic patterns of the Palaeoproterozoic crust in the Tampere Vammala area, southern Finland. Geol. Surv. Finland, Bull. 397, Kilpeläinen, T., Korikovsky, S., Korsman, K., Nironen, M Tectono-metamorphic evolution in the Tampere Vammala area. Geol. Surv. Finland, Guide 37, Korja, T., Luosto, U., Korsman, K., Pajunen, M Geophysical and metamorphic features of Paleoproterozoic Svecofennian orogeny and Palaeoproterozoic overprinting on Archaean crust. Geol. Surv. Finland, Guide 37, Lahtinen, R Crustal evolution of the Svecofennian and Karelian domains during Ga, with special emphasis on the geochemistry and origin of Ga gneissic tonalites and associated supracrustal rocks in the Rautalampi area, central Finland. Geol. Surv. Finland, Bull. 378, Lahtinen, R Geochemistry of Palaeoproterozoic supracrustal and plutonic rocks in the Tampere-Hämeenlinna area, southern Finland. Geol. Surv. Finland, Bull. 389, Lahtinen, R., Korja, A., Nironen, M Paleoproterozoic tectonic evolution. Teoksessa: M. Lehtinen, P. Nurmi, T. Rämö (toim.), Precambrian Geology of Finland Key to the Evolution of the Fennoscandian Shield. Elsevier, Amsterdam, Mäkelä, K Geochemistry and origin of Haveri and Kiipu, Proterozoic strata-bound volcanogenic gold-copper and zinc mineralizations from southwestern Finland. Geol. Surv. Finland, Bull. 310, Matisto, A Die Meta-Arkose von Mauri bei Tampere. Bull. Comm. géol. Finlande 235, Nironen, M The Tampere Schist Belt: structural style within an early Proterozoic volcanic arc system in southern Finland. Precambrian Res. 43, Ojakangas, R.W An Early Proterozoic metagraywacke-slate turbidite sequence: the Tampere schist belt, southwestern Finland. Bull. Geol. Soc. Finland 58, Sederholm, J.J Über eine archäische Sedimentformation im Südwestlichen Finland und ihre Bedeutung fur die Erklärung der Enstehungsweise des Grundgebirges. Bull. Comm. géol. Finlande 6, Tämä artikkeli on myös TAATA-hankkeen kotisivuilla (osoite: kohdassa Tulokset/Kallioperän kehitys.

23 Kallioperän malmipotentiaali Niilo Kärkkäinen Tampereen ympäristö on yksi Suomen potentiaalisimmista alueista kulta-, kupari-, wolframi- ja nikkelimalmien suhteen. Lisäksi eräät teollisuusmineraalit, mukaan lukien harvinaiset ns. High Tech-metallit ovat malmipotentiaalisia Tampereen lähialueella. Korkea malmipotentiaali perustuu kallioperän kivilajikoostumukseen, löydettyihin esiintymiin ja malmiviitteisiin sekä geokemiallisiin kartoituksiin. Oriveden kultakaivos on esimerkki siitä, että nykyaikaisen teknologian avulla kaivostoiminta soveltuu hyvin myös taajama-alueiden läheisyyteen. Kulta on tutkimusalueen kallioperän selvästi merkittävin ja potentiaalisin malmiaines. Viljakkalan Haverissa oli Suomen ensimmäinen kultakaivos, joka tuotti paljon myös kuparia (v ). Oriveden Kutemajärvellä on nykyaikainen maanalainen kultakaivos, joka toimi vuosina ja käynnistyi uudelleen vuonna Kutemajärven malmi sisältää vain kultaa. Kolmas merkittävää metallimalmikaivos on ollut Ylöjärven Paroisissa, mistä vuosina louhittiin harvinaista wolframia ja kuparia sekä sivutuotteina jalometalleja, hopeaa ja kultaa. Tampereen ympäristö on ollut tärkeää teollisuusmineraalien tuotantoaluetta. Maasälpää ja kvartsia on aiemmin louhittu harvinaisia mineraaleja sisältävistä pegmatiittiesiintymistä Oriveden Eräjärveltä alueella. Siellä on ollut 30 louhosta, joista tärkeimpiä olivat Juurakon ja Viitaniemen esiintymät. Tuotettuja harvinaisia mineraaleja ovat olleet mm. kolumbiitti-tantaliitti (niobium ja tantalium), berylli (beryllium), pollusiitti (cesium) ja litium-fosfaatit. Suomen metallogeenisella kartalla TAATA-alue sisältyy kahteen rinnakkaisen ja osin päällekkäiseen malmikriittiseen jaksoon. Pohjoisosa lukeutuu noin 100 km pitkään itä-länsisuuntaiseen kultakriittiseen vyöhykkeeseen. Kallioperän suurjaottelun mukaisesti kaivokset sijaitsevat tällä ns. Tampereen vulkaniittivyöhykkeellä, mikä on kullan ohella kriittinen kuparin ja wolframin sekä harvinaisten metallien ja teollisuusmineraalien suhteen. Eteläosa on Suomen metallogeenisella kartalla nikkeli- ja kultakriittistä aluetta. Lempäälä, Pirkkala ja Nokia kuuluvat Poriin suuntautuvaan ns. Vammalan nikkelivyöhykkeeseen, mutta myös Valkeakoskelta luoteeseen suuntautuvaan kultakriittiseen vyöhykkeeseen. Nykytietämyksen mukaan tätä osaa TAATA-aluetta voidaan pitää kriittisenä erityisesti kullan suhteen Tampereen alueella on useita vähemmän tutkittuja pieniä malmiaiheita ja -esiintymiä (kuva 7). Tällä hetkellä kartoitusalueella on erityisesti kultaan kohdentuvia valtauksia Tampereen vulvaniittialueella, vanhojen kaivoskenttien lähialueilla. Tämä artikkeli on myös TAATA-hankkeen kotisivuilla (osoite: kohdassa Tulokset/Malmit.

24 21 Kuva 7. Tampereen alueella sijaitsevat malmiesiintymät ja malmiviitteet (lohkareet, paljastumat) sekä valtaukset ja varaukset (myös karenssissa olevat). Kaivokset on merkitty kartalle vihreällä symbolilla (joita ympäröivät valtausalueet.) 10.3 Tampereen seudun rakennuskivistä Heikki Nurmi Pirkanmaalla inventoitiin vuosina rakennuskivivarantoja 23 kunnan alueella (Härmä et al. 2006). Kahdeksan kivialan yrityksen ja Geologian tutkimuskeskuksen (GTK) yhteistyöllä etsittiin Pirkanmaan alueelta kallioalueita, joilla olisi kansainvälisiä markkinavaatimuksia täyttäviä, rakennuskiviksi soveltuvia kivityyppejä. Hankkeen rahoittajia olivat Pirkanmaan TE-keskus, hankkeeseen osallistuvat yritykset, inventointialueen 23 kuntaa, joista TAATA-hankkeen seitsemästä kunnasta mukana olivat vain Ylöjärvi, Vesilahti ja Orivesi. Koko inventoinnin tuloksena löytyi 32 lupaavaa esiintymää. Pirkanmaalla on vankka teollinen perinne kivialan yritystoiminnalla. Syynä ovat mm. maaperän luontaiset kivivarat, joita on osattu hyödyntää kaupallisessa tarkoituksessa jo pitkään. Pirkanmaan maakuntaohjelmassa ja mm. Ylä-Pirkanmaan seutustrategiassa on todettu rakennuskivivarat yhtenä alueellisena erikoisvahvuutena elinkeinotoiminnan kehittämisessä. Rakennuskivivaroja hyödyntävä elinkeinotoiminta tuo työpaikkoja myös harvaan asutulle maaseudulle. Jotta kallioalueen kivi olisi soveltuva rakennuskiveksi, vaaditaan alueelta ja kiveltä tiettyjä ominaisuuksia. Ensinnäkin alueen pitää sijaita hyvien tieyhteyksien päässä ja alueella tulisi olla vä-

25 22 hintään hehtaari hyvälaatuista kiveä. Tärkeimmät ominaisuudet ovat kivilajin ja värin homogeenisuus ja vähärakoisuus. Kuviollisissa kivissä esim. liekkimäinen kuvio tai raitaisuus pitäisi olla tarpeeksi pienimuotoista, jotta vierekkäin asetettuihin levyihin saadaan harmonia. Koska värit vaihtelevat ajan saatossa markkinatrendien mukaan, ei värillä ole niin merkittävää vaikutusta. Punainen väri ja hyvin erikoiset, harvinaiset värivivahteet ovat kuitenkin aina haluttuja. Vähärakoisuudella tarkoitetaan sitä, että kivestä pitäisi pystyä louhimaan kiviblokkkeja, joiden sivupituus on vähintään 1.5 m. Jotta kivi saataisiin markkinoitua ulkomaille, vaaditaan siltä kaikki edellä mainitut seikat ja lisäksi vahvaa panostusta kivien esilletuomiseksi esim. erilaisissa ulkomaisissa messutapahtumissa. Tehdyssä selvityksessä arvioitiin Pirkanmaan alueelta 2240 kallioalueen soveltuvuus rakennuskivituotantoon, joista Oriveden, Vesilahden ja Ylöjärven osalle tuli yhteensä 379 kallioaluetta ja eniten eli 256 kallioaluetta tuli Oriveden kunnan alueelle. Tutkimusten ulkopuolelle rajattiin kaikki sellaiset kallioalueet, jotka ovat alle 500 metrin etäisyydellä asutuksesta. Myös suojelualueet, rantakalliot ja virkistyskäyttöön varatut kalliot jätettiin kartoittamatta. Kartoituksen yhteydessä parhaimmilta kallioalueilta otetuista näytteistä tehtiin näytelaattoja 102 kpl, joista Oriveden kunnan alueelta oli 12, Vesilahdelta 2 ja Ylöjärveltä 5 yhteensä 19. Kartoituksen lisäksi selvitettiin hankkeessa mukana olevien yritysten raaka-ainereservejä detaljikartoituksilla, maatutkauksella ja kairauksilla. Pirkanmaan rakennuskivikartoituksen tuloksena löytyi Pirkanmaalta 32 lupaavaa esiintymää, joista TAATA-hankkeen kuntien osalle tuli yhteensä 8. Nykyisen Oriveden kunnan alueelta löytyi 6 lupaavaksi arvioitua kohdetta. Oriveden kunnan alueiden suuren määrän selittää kallioperän kivilajien monimuotoisuus ja etenkin laajat, homogeeniset, ehjät, porfyyriset graniitit/granodioriitit sekä laattakiviksi soveltuvat liuske-esiintymät. Myös vähemmän lupaavia esiintymiä löytyi TAATA-alueelta 11 kappaletta. Louhostoimintaa ajatellen kohteissa tulee aina tehdä riittäviä jatkotutkimuksia kuten kairauksia ja maatutkauksia. Rakennuskivien tuotanto on maa-aineslain mukaista toimintaa ja esiintymien tutkimisesta ja hyödyntämisestä päättää aina viime kädessä maanomistaja. Tulokset ovat käytettävissä myös maakunnallisessa kaavoituksessa. Viite: Härmä, P., Karttunen, K., Nurmi, H., Nyholm, T., Sipilä, P., Vuokko, J Pirkanmaan rakennuskivivarojen inventointi vuosina Geologian Tutkimuskeskus, 24 sivua, 1 kuva, 8 liitettä (153 s.) Rakennuskiviä koskeva raportti on kokonaisuudessaan TAATA-hankkeen kotisivulla (osoite: kohdassa Tulokset/Kallioperä/Luonnonkivet Tampereen alueen kalliokiviaineksista Jouko Vuokko Kallioalueiden kiviainesinventointia tehtiin Pirkanmaalla 1993 erillisenä tutkimuksena ja Pirkanmaan Poski-projektin yhteydessä yhteensä 19 kunnan alueella. Kaikkiaan alueelta tutkittiin 645 kallioaluetta, joista TAATA-kuntien alueella on 362. TAATA-hankkeessa tutkittiin v kallioalueen lujuus, joista suurin osa sijaitsee Lempäälässä VT:n 3 mahdollisen uuden tielinjauksen alueella. Seuraavissa TAATA-hankkeen kunnissa

26 23 on tehty kiviainestutkimuksia: Kangasala, Lempäälä, Nokia, Orivesi, Pirkkala, Tampere, Vesilahti ja Ylöjärvi. Tutkimuksen pääasiallisena tarkoituksena oli saada kattava kuva alueen kallioiden kiviaineksen laadusta ja määrästä. Toissijaisena tarkoituksena oli löytää ja inventoida laadukkaan kalliomurskeen raaka-aineeksi soveltuvat kallioalueet sekä myös heikompilaatuiset esiintymät, joita voidaan hyödyntää vähemmän vaativissa kohteissa. Kallion kiviainesten kokonaismäärä tutkituilla Pirkanmaan liiton alueilla on yhteensä noin 557 milj.m3 laskettuna ympäröivän maanpinnan tasoon. TAATA-kuntien alueilla tutkitut kiviainesmäärät ovat 425 milj.m 3. TVH:n 1988 luokituksen mukaan A II-luokan kiviaineksia on TAA- TA-kuntien alueella noin 149 milj.m 3 ja III-luokan kiviainesta noin 223 milj.m 3 ja >III-luokan kiviainesta on 103 milj.m 3 (kuva 8). Valtakunnalliseen kiviainestiedostoon verrattuna Pirkanmaan kalliokiviainekset ovat keskimääräistä parempia. TAATA-kuntien alueella lujuusluokkiin A II kuuluu 31.3 %, kun koko maan aineistossa (12248 kallioaluetta, ko. luokkaan kuuluu vain 18.1 %. Vastaavasti luokkaan III kuuluu TAATA-alueella 47 %, koko maan aineistossa 40.4 %. Luokkaan >III kuuluvia kiveä on Taata-alueella vain 21 %, kun koko maan aineistossa tätä heikkolaatuista kiveä on 41.4 % TAATA-alueella parhainta kiveä saadaan Tampereen ja Oriveden plagioklaasiporfyriiteistä, ja happamista ja intermediäärisistä vulkaniiteista. Näiden kiviainesten lujuus on TVH:n 1988 luokituksen mukaan A I. Lempäälän ja Pirkkalan erilaiset migmatiittiset gneissit, graniitit ja granodioriitit ovat selvästi heikkolaatuisempia ja kuuluvat pääsääntöisesti luokkiin III ja >III. TAATA-hankkeessa tutkitut kallioalueet sijaitsevat Lempäälässä, Pirkkalassa ja Hämeenkyrössä mahdollisen VT:n 3 oikaisun suunnitellulla tielinjauksella (katso kuva 11). Lempäälässä ja Pirkkalassa tutkitut kallioalueet kuuluvat lujuusluokkiin III ja >III. Sen sijaan Hämeenkyrön mahdollisella tielinjauksella kallioalueet kuuluvat lujuusluokkiin A ja I. Luontoa voidaan säästää hyvällä kivi- ja maa-aineshuollon suunnittelulla ja eri maankäyttömuotojen yhteensovittamisella. Moreeni, kaivosten sivukivet sekä rakennuskivilouhimoiden sivukivien uusiokäyttö korvaavat harjuainesta säästäen arvokasta harjuluontoa. Laadukkaimmat kalliokiviainekset ovat arvokas luonnonvara ja niitä tulee käyttää vain kohteissa, joissa se on välttämätöntä. Viitteet: Gustafsson, J. (ed.), Innamaa, M., Vänskä, M., Fagerlund, P., Heino, M., Haume, E., Jokinen, P., Kasari, T., Koski, H., Kurkinen, I., Lyytikäinen, A., Sipilä, P Pohjavesien suojelun ja kiviaineshuollon yhteensovittaminen - Pirkanmaan loppuraportti. Abstract: The adjustment of groundwater protection with aggregate service - final report from Pirkanmaa region. Alueelliset ympäristöjulkaisut p. TVH, Päällystystyöt: Tienrakennustöiden yleiset laatuvaatimukset ja työselitykset. 33 s. Kiviaineksia koskeva raportti on kokonaisuudessaan TAATA-hankkeen kotisivulla (osoite: kohdassa Tulokset/Kallioperä/Kiviainekset.

27 Kuva 8. TAATA-kuntien alueilta inventoidut kivaiainesvarat v

28 TAATA-alueen arvokkaat kalliot Tapio Kananoja Tampereen seudulla on inventoitu kallioperän suojelu- ja opetuskohteita Geologian tutkimuskeskuksen ja ympäristöministeriön yhteisrahoitteisessa hankkeessa vuosina sekä luonnon- ja maisemansuojelun kannalta arvokkaita kallioalueita Suomen ympäristökeskuksen (SY- KE) toimesta Kallioperän luonnontieteellisiä ja maisemallisia arvoja on selvitetty kalliokiviaineksen ottoa sääntelevän maa-aineslain tulkinnan helpottamiseksi. Lain nojalla maa-ainesten ottamisesta ei saa aiheutua kauniin maisemakuvan turmeltumista, luonnon merkittävien kauneusarvojen tai erikoisten luonnonesiintymien tuhoutumista. Kummassakin inventoinnissa kohteet on jaettu arvoluokkiin. Kallioperän suojelu- ja opetuskohteiden inventoinnissa kohteet on jaettu kansainvälisesti, valtakunnallisesti, maakunnallisesti ja paikallisesti arvokkaisiin kohteen kokonaisarvon perusteella. Kokonaisarvo koostuu kohteen geologisesta arvosta, maisemallisesta arvosta ja luonnontilaisuudesta. Näistä tärkein on geologinen arvo, joka määräytyy kallioperän kivilajien, niiden rakenteiden ja mineraalien sekä kohteen geomorfologian perusteella. Luonnon- ja maisemansuojelun kannalta arvokkaiden kallioalueiden inventoinnissa kalliot on jaettu seitsemään arvoluokkaan. Kriteereinä ovat olleet geologis-geomorfologiset arvot, biologisekologiset arvot, maisemalliset arvot ja alueen muut arvot. TAATA-hankkeen alueelta on otettu mukaan vain valtakunnallisesti arvokkaat kallioalueet (arvoluokat 1 4). TAATA-hankkeen alueella on 57 kallioperän suojelu- ja opetuskohdetta sekä 67 luonnon- ja maisemansuojelun kannalta arvokasta kallioaluetta. Kohteita on eniten alueen kallioperägeologisesti mielenkiintoisimmalla alueella, Tampereen liuskevyöhykkeellä, Nokialla, Ylöjärvellä, Tampereella, Kangasalla ja Orivedellä. Kallioperän suojelu- ja opetuskohteiden inventoinnissa suurin osa kohteista liittyy sedimenttisyntyisiin kiviin. Geomorfologiset kohteet ovat lähinnä jyrkänteitä ja luolia. Ylivoimaisesti suurin osa kohteista on kokonaisarvoltaan maakunnallisia. Kansainvälisesti arvokkaita kohteita on kolme ja valtakunnallisesti arvokkaita viisi. Luonnon- ja maisemansuojelun kannalta arvokkaiden kallioalueiden inventoinnissa ovat parhaiten edustettuna kallioalueet, joissa on näyttäviä jyrkänteitä. Myös muiden maisemallisten tekijöiden ja biologisten arvojen vuoksi valittuja alueita on runsaasti. Yli puolet kallioalueista kuuluu arvoluokkaan neljä eli arvokas kallioalue. Hyvin arvokkaita kallioalueita (arvoluokka 3) on 10 kpl ja erittäin arvokkaita kallioalueita (arvoluokka 2) 17 kpl. Arvokkaat kallioalueet ovat liitetty karttatasoksi Tampereen seudun GeoTIETO-järjestelmän (osoite: kohtaan Suojelu- ja pohjavesialueet/arvokkaat kallioalueet. Viitteet: Hämeen läänin luonnon- ja maisemansuojelun kannalta arvokkaat kallioalueet, osat I ja II, Suomen ympäristökeskus, Luonto- ja maankäyttöyksikkö. Helsinki. Kananoja, T., Kallioperän suojelu- ja opetuskohteita Pirkanmaalla, Kanta-Hämeessä ja Päijät-Hämeessä. Suomen ympäristö 333. Ympäristöministeriö, alueidenkäytön osasto. Helsinki. 196 s.

29 26 11 TAATA-HANKKEEN KALLIOPERÄTUTKIMUKSET 11.1 Taajamageologinen kallioperäkartoitus Aimo Kuivamäki Koska perinteisiin kallioperäkartoituksiin ei ole kuulunut kallioperän rakoilu- ja rikkonaisuustietojen systemaattista havainnointia, on Tampereen seudun taajamageologisten kallioperätietojen ja rikkonaisuuskuvan selvittäminen pohjautunut pääosin TAATA-hankkeen omiin maastotöihin. Niiden lisäksi on selvitystyössä käytetty jo olemassa olleita Pirkanmaan Poski-projektin aineistoja sekä malmitutkimuksista saatuja tietoja. Runsaasti uutta havaintoaineistoa saatiin Voionmaan opistolla toukokuussa 2008 pidetyn, geologian opiskelijoille suunnatun taajamageologisen kartoituskurssin yhteydessä (kuva 9). Kurssi järjestettiin yhteistyössä Geologian tutkimuskeskuksen ja yliopistojen kanssa. Kuva 9. Taajamageologisen kartoituskurssin (v 2008) opiskelijoita ja opettajia ryhmäkuvassa. Kallioperän taajamageologiset (rakennusgeologiset) kartoitukset keskitettiin TAATAtutkimusalueelle periaatteessa siten, että taajamakartoituksen havaintotiheys taajamien kaukoalueilla vastaisi 1: tietokannan vaatimuksia ja taajamien lähialueilla 1: tietokannan vaatimuksia sekä pyrkisi taajamissa antamaan vieläkin yksityiskohtaisempaa tietoa potentiaalisista kalliorakennuskohteista (kuva 2). Käytännössä havaintotiheyden alueellista vaihtelua on jouduttu sovittamaan käytettävissä olleisiin kartoitusresursseihin. TAATA-hankkeen taajamageologisiin kallioperäkartoitustöihin ovat GTK:sta osallistuneet seuraavat henkilöt: tutkija Antero Lindberg (2007, 2008), tutkimusassistentti Tuomo Turunen (2007, 2008), DI Noora Salminen (2007, 2008), geologi Jouko Vuokko (2007), tutkimusassistentti Pekka Wasenius (2008), tutki-

30 27 musavustaja Markus Torssonen (2008), tutkimusasssitentti Tuure Nyholm (2008) ja tutkija Aimo Kuivamäki (2008). Kartoitustöiden painopisteeksi oli suunniteltu kesä Valitettavasti sääolot eivät suosineet kartoitustöitä ja se näkyi osittain myös saavutetuissa havaintomäärissä Maastolomakkeet ja niiden käyttö Aimo Kuivamäki Kallioperän taajamakartoitus perustuu maastossa tehtyihin kalliohavaintoihin. Koska Suomessa kalliopaljastumienkin pinta on rantakallioita lukuunottamatta pääosin eri vahvuisen sammal- tai turvepeitteen verhoama, joudutaan havaintojen tekemiseksi puhdistamaan osa kalliosta kääntämällä turvepeitettä sivuun ja harjaamalla paljastettu alue puhtaaksi (kuva 10). Havaintojen teon ja valokuvauksen jälkeen turve käännetään takaisin paikoilleen ja paljastettu alue pyritään muutenkin palauttamaan alkuperäiseen tilaansa. Kuva 10. Esimerkki havaintojen tekoa varten paljastetusta ja puhdistetusta kalliosta. Taajamageologisessa kallioperäkartoitustyössä oli käytössä kaksi erilaista havaintolomaketta ja niitä varten laaditut ohjeet. Tampereen seudun kallioperän paljastumalomake perustui suoraan Helsingin seudun taajamakartoitus-hankkeen kehittämään ja käyttämään perustutkimuspainotteiseen lomakkeeseen (liitteet 1A ja 1B julkaisussa: Wennerström et al. 2006). Lomake on myös TAATA-hankkeen kotisivuilla osoitteessa: Lomake sisältää suuren määrän havainnoitavia asioita ja on tarkoitettu 1: kartoitukseen,

31 28 jossa havaintopistetiheys on harvahko. Lomaketta käytettiin TAATA-hankkeessa pääosin v ja osittain myös v kartoituskurssin yhteydessä. TAATA-hankkeen omassa maastohavaintolomakkeessa ja sen täyttöohjeessa (tämän raportin liitteinä 1 ja 2 sekä TAATA-hankkeen kotisivuilla osoitteessa: on pyritty painottamaan kallioperän rakennettavuuteen vaikuttavien ominaisuuksien havainnointia. Tavoitteena on ollut, että lomakkeen havaintojen perusteella voitaisiin kalliolle antaa suomalaisen rakennusgeologisen RG-luokittelun (Korhonen et al. 1974) mukainen kalliolaadun arvio. Toisaalta on pyritty myös havainnoimaan parametrejä, joiden avulla kalliolle voitaisiin laskea NGI-luokituksen ( Barton et al. 1974) mukaisesta kallion lujitustarvetta kuvaavasta Q-arvosta modifioitu Q -arvo kaavan 1 perusteella: (1) Q = RQD/J n * J r /J a, missä: RQD = Rock Quality Designation (kallionäytekairauksessa yli 10 cm pitkien sydännäytepätkien prosentuaalinen osuus 1 metrin pituisella matkalla) J n = kallion päärakosuuntien lukumäärätekijä; J r = rakopintojen karkeusluku ja J a = rakopintojen muuttuneisuusluku Koska havaintopaikoista ei ollut saatavilla kallionäytekairauksia, saatiin RQD luku: 1) arvioimalla RQD kallion pinnan rakoilusta ja 2) laskemalla RQD-luku matemaattisesti kalliopaljastuman kaikkien rakojen ja niiden kaadekulmien avulla (kartoituksessa havainnoitiin paljastuman kaikki 1 m pitkät raot) Kartoitustyö ja havaintopisteet Hankkeen tavoitteena oli, että kenttäkaudella 2008 olisi voitu siirtyä käyttämään maastotietokoneita maastohavaintojen taltioinnissa. Sitä varten kehitettiin GTK:ssa talvella 2007/2008 maastohavaintojen tekemistä varten GTK:n Kapalo-ohjelmaan taajamageologista havaintopohjaa. Se saatiinkin koekäyttöön keväällä 2008 ja maastotyöskentelyä varten hankittiin myös sopivat maastotietokoneet. Valitettavasti maastotietokoneen ja Kapalo-ohjelman käyttöönottokoulutusta ei pystytty järjestämään riittävän ajoissa, jonka vuoksi myös kenttäkaudella 2008 maastohavainnot tehtiin paperilomakkeille. Kaikkiaan taajamageologisia kartoitushavaintoja tehtiin vuosina yhteensä 1335 kpl. Lisäksi erillisiä kiviaineshavaintoja tehtiin 58 kpl (kuva 11). Suunnitelmavaiheessa kokonaistavoite oli 2300 havaintoa, joten siitä jäätiin selvästi. Tavoitteesta jääminen oli huomioitu jo suunnitteluvaiheessa yhdeksi hankkeen riskitekijöistä. Tulevaisuudessa tulee panostaa maastotietokoneiden käyttöön ja toisaalta keskittyä havaintojen teossa vain päämäärän kannalta kaikkein oleellisimpiin tietoihin. On myös harkittava pistekohtaisesta havainnoinnista luopumista ja esim. tarkkaa laserkeilauskorkeusmallia pohjakarttana käyttäen siirryttävä suoraan kallioaluekohtaiseen rakennettavuusluokitteluun maastossa Aineiston käsittely Kenttäkauden jälkeen tiedot tallennettiin Kapalo-ohjelmalla (syksy 2007/kevät 2008), mutta tallennetun aineistojen jatkokäsittely on osoittautunut yllättävän haastavaksi ja jatkuu edelleen. Aineistot siirretään Tampereen seudun GeoTIETO-järjestelmään vuoden 2010 aikana.

32 Tuloksia Maastohavaintojen tuottamasta kallioperän rakoiluaineistosta (5930 rakohavaintoa) piirrettiin rakoilun suuntadiagrammi ja suuntaruusu (kuvat 12 ja 13). Koko rakoaineiston mukaan rakoilun vallitseva yleissuunta on SW NE. Raot ovat varsin jyrkkäasentoisia/pystyjä ja lisäksi esiintyy vaaka rakosuunta. Rakosuuntien mahdollisen alueellisen vaihtelun selvittämiseksi tutkimusalue jaettiin 20 km x 20 km kokoisiin ruutuihin (20 ruutua, kun alueen TAATA-alueen koko on 80 x 102 km. Itäosasta jätettiin 2 km leveä alue tarkastelun ulkopuolelle). Ruuduissa olevista rakohavainnoista piirrettiin niiden suuntadiagrammit ja suuntaruusut. Kahdeltatoista ruudulta oli rakoaineistoa. Rakoilun ruutukohtaiset suuntaruusut on esitetty kuvassa 14. Kuvasta nähdään, että rakoilun paikallinen vaihtelu on varsin suurta ja SW NE-suunta on joissain ruuduissa varsin heikosti edustettuna. Kerätyn kartoitushavaintoaineiston käsittely on kesken ja jatkuu edelleen siten, että kalliolohkojen rakennettavuusluokittelu voitaisiin tehdä mahdollisimman pian. Uudet tulokset tullaan liittämään välittömästi valmistumisen tahdissa Tampereen seudun GeoTIETO-järjestelmään. Tuloksista kirjoitettavat raportit ja julkaisut liitetään myös TAATA-hankkeen kotisivuille. Kirjallisuusviitteet: Barton, N., Lien, R. and Lunde, J Engineering clasification of rock masses for the design of tunnel support. Rock Mechanics 6(4), Korhonen, K.-H., Gardemeister, R., Jääskeläinen, H., Niini, H. ja Vähäsarja, P Rakennusgeologinen kallioluokittelu. Valtion teknillinen tutkimuskeskus, Geotekniikan laboratorio, Espoo, Tutkimusraportti 12, 78 s. Wennerström, M. (toim.), Airo, M-L., Elminen, T., Grönholm, S., Pajunen, M., Vaarma, M. ja Wasenius, P Helsingin seudun taajamakartoitus. 90 s liites. Geologian tutkimuskeskus, arkistoraportti, K21.42/2006/6.

33 Kuva 11. TAATA-alueen kallioperähavainnot v Taajamageologisia havaintopisteitä yhteensä 1335 kpl, kiviaineshavaintoja 58 kpl 30

34 31 Kuva 12. TAATA-alueen kaikista rakohavainnoista (N= 5930) piirretty rakodiagrammi. Kuva 13. TAATA-alueen kaikista raoista (vaakaraot pois lukien) piirretty suuntaruusu.

35 Kuva 14. TAATA-alueen rakoilun suuntaruusut eri osa-alueilla (20 x 20 km). Koko TAATA-alueen koko 80 x 102 km

36 Kallioperän 3D-kuvaukset Esko Koistinen, Jukka Kaunismäki ja Pekka, Karimerto Kuvausmenetelmä Kuvausmenetelmä oli australialaisen CSIRO:n (Commonwealth Scientific and Research Organization) kehittämä Sirovision -stereokuvausmenetelmä (yhtiön kotisivun osoite on: Menetelmällä tuotetaan fotogrammetriaa hyödyntävällä tietokoneohjelmistolla digitaalisista valokuvista digitaalisia 3D-kuvia kallion pinnasta. 3D-kuvia voidaan pitää 3D-kallioperäkarttoina, koska jokainen kuvapiste on sidottu koordinaatistoon. Kuvista voidaan tunnistaa esimerkiksi kivilajit ja kallion rakennepiirteitä. Menetelmä soveltuu parhaiten rakojen ja siirrosten kartoitukseen esimerkiksi maantieleikkauksista ja louhoksista varsinkin, kun seinämät ovat korkeita tai vaarallisia paikalla tarkasteltaviksi. Kuvia tarkastelemalla voidaan esimerkiksi arvioida rakoilun vaikutusta tieleikkauksen kestävyyteen. Voidaan myös tehdä alueellisia päätelmiä kallion rakennettavuudesta. Menetelmä on suhteellisen edullinen, koska se vaatii ohjelmiston lisäksi vain tavallisen, hyvälaatuisen digikameran ja tarkan paikannuslaitteen. Maastossa kallionpinta kuvataan kahdesta vierekkäisestä pisteestä toisensa peittäviksi kuviksi. Tarkkuus -GPS -laitteella tai takymetrillä mitataan kameran paikat ja lisäksi vähintään 1-2 kuvissa näkyvän kohdistuspisteen paikkaa. Sirovisionohjelmisto konstruoi kuvista ja paikkatiedoista tietokoneella kolmeulotteisena tarkasteltavan ja analysoitavan kuvapinnan. Osina kuvattu kohde voidaan yhdistää yhdeksi panoraamakuvaksi. TAATA-hankkeessa kuvattiin Uuden Kurun tien (kantatie 65) maantieleikkauksia Ylöjärvellä (kuva 15). Tieleikkauskohteita oli 21 ja niistä kuvattiin 83 kuvaparia 13 km:n matkalla. Kamera oli Nikon D200 tai Nikon D100 digikamera varustettuna Sigman 20 mm:n objektiivilla, jonka valovoima on 1:1.80. Kuvaukset tehtiin Manfrotton tukevalta jalustalta. Paikannus suoritettiin Topconin tarkkuus -GPS -laitteella (Topcon Hiper+VRS RTK GNSS GPS, tallennin Topcon FC- 200).

37 Kuva 15. TAATA-hankkeen 21 stereokuvauskohdetta Uuden Kuruntien kallioleikkauksissa 34

38 Aineiston käsittely ja tulkinta Digikuvat ja paikannustiedot siirrettiin PC-työasemalle. Sirovisionin Siro 3D ohjelman versiolla 3.3 suoritettiin kuvien käsittely 3D-kuviksi. Käsittelyvaiheisiin kuluu kuvien linssikorjaus, kuvien kohdistaminen paikkatietojen mukaisiksi ja varsinaisen 3D-kuvan muodostaminen. Sirovisionin Sirojoint-ohjelmalla analysoitiin leikkauksissa näkyvää rakoilua. Kuviin tehtiin kaikkiaan 1057 rakotulkintaa. Päärakosuunnat esitettiin suuntadiagrammeina maantieleikkauksittain. Kuva 16. Esimerkki 3D-stereokuvan analysoinnista. Ylimpään kuvaan on ohjelman 2D-tilassa merkattu selkeimmät raot. Alemmassa kuvassa rakosuuntia on visualisoitu sovittamalla merkattuihin rakoihin tasot. Kuvassa 17 on tulkittujen rakojen alapalloprojektiot.

39 36 Kuva 17. Kuvassa 16 tulkittuina näkyvien rakotasojen normaalien alapalloprojektiot Tulokset Kaikki stereokuvat ja leikkauskohtaiset alapalloprojektiot sekä yhteenveto on esitetty erillisenä raporttina (Koistinen et. al 2008). Raportti on myöstaata-hankkeen kotisivuilla (osoitteessa: kohdassa Raportit. Esimerkki 3D-kuvan analysoinnista on esitetty kuvissa 16 ja 17. Kuvassa 18 on esimerkki kolmella kuvaparilla kuvatun tieleikkauksen panoraamakuvasta. Uuden Kuruntien kallioleikkauksista tehtyjen 3D-kuvien kaikista kuviin tulkituista rakopinnoista (1057 kpl) piirretty suuntadiagrammi on kuvassa 19. Vertailun vuoksi on kuvassa 20 esitetty koko kuvausalueen sisältävältä alueelta (20 x 20 km) tehtyjen paljastumahavaintojen perusteella laskettu rakoilun suuntadiagrammi.

40 D-kuvausaineistot GeoTIETO-järjestelmässä Kaikki 3D-stereokuvat on katsottavissa Tampereen seudun GeoTIETO-järjestelmän karttatasosta Kuruntien kallioleikkaukset (palvelimen osoite on: Kuva 18. Esimerkki kolmella kuvaparilla kuvatun tieleikkauksen panoraamakuvasta. Kuva 19. Uuden Kuruntien kaikista 3D-kuvauskohteista tulkittujen rakojen (1057 kpl) suuntadiagrammi.

41 38 Kuva 20. Kalliopaljastumista tehdyistä rakohavainnoista piirretty rakodiagrammi. Rakoilutiedot on kerätty 20 x 20 km suuruiselta alueelta (ruutu 6 kuvassa 14), jonka sisällä myös Uuden Kuruntien 3D-kuvauskohteet sijaitsevat. Viite: Koistinen, E., Kaunismäki, J. ja Karimerto, P Kallioperän 3D-kuvaukset maantieleikkauksista Uudella Kuruntiellä vuonna Geologian tutkimuskeskus, arkistoraportti, K 21.42/2009/35.

42 39 12 KALLIOPERÄN HEIKKOUSVYÖHYKKEET JA LOHKOT Aimo Kuivamäki 12.1 Lineamenttitulkinnat (heikkousvyöhyketulkinnat) TAATA-alueen morfologinen lineamenttitulkinta on tehty koko tutkimusalueelta mittakaavassa 1: Lineamenttitulkinnalla pyrittiin löytämään morfologian perusteella kallioperän rikkonaisuusvyöhykkeet (heikkousvyöhykkeet). Rikkonainen kallio on geologisen historiansa aikana usein rapautunut ja kulunut ympäristöään syvemmälle muodostaen morfologiassa enemmän tai vähemmän selviä pitkänomaisia painanteita (laaksoja), joissa on usein jokia, järviä soita ja savikoita (peltoja). Monesti heikkousvyöhykkeissä ja niiden reunaosissa esiintyy kalliojyrkänteitä. Morfologiset lineamenttitulkintaan on käytetty seuraavia aineistoja: Vinovalaistut korkeusmallit, pikselikoko 10x10 m ja valaisusuunnat 045, 135, 225 ja 315. Maanmittauslaitoksen maastotietokannan kallioelementit (alue- ja piste-elementit) Maanmittauslaitoksen maastotietokannan jyrkänne-elementit Maanmittauslaitoksen maastotietokannan korkeuskäyräelementit 5 m:n käyrävälillä Geologian tutkimuskeskuksen 1: maaperäkarttojen kallioalue-elementit Maanmittauslaitoksen 1: peruskartta Morfologisen lineamenttitulkinnan tehokkuus kallioperän heikkousvyöhykkeiden paikallistamisessa vaihtelee TAATA-alueen eri osissa. Erityisen vaikeita alueita ovat: Laajat ja suuret harjualueet (sora- ja hiekka-alueet), joissa paksut maapeitteet vaimentavat kallion topografiavaihtelun näkymisen; Vesistöalueet, joilta ei ole syvyystietoja; Mannerjäätikön voimakkaasti kuvioimat alueet, kuten esim. drumliinialueet, joissa maapeitteen voimakas suuntautuneisuus peittää kallioperän piirteet ja johtaa helposti virhetulkintaan. Kuvassa 21 on esitetty lineamenttitulkinnan tulos. Kaikkiaan tutkimusalueelta tulkittiin lineamenttia. Lineamenteista laskettiin pituuspainotettu suuntajakauma. Pituuspainotuksella pyrittiin huomioimaan tilastollisessa suuntatarkastelussa lineamenttien pituuserot. Ilman pituuspainotusta olisivat esimerkiksi 20 km:n lineamentti ja 1, 2 km:n lineamentti olleet lähtödatassa yhtä edustavia.

43 40 Kuva 21. TAATA-alueen lineamenttitulkintatulos (lineamentit luokittelemattomina). Lineamentteja on kpl.

44 41 Kaikkien lineamenttien suuntajakauma (suuntaruusu) on esitetty kuvassa Histogram of lineament lengths Maximum length = km Ring spacing = 500 km 10-degree bins lineaments Kuva 22. Luokittelemattomien lineamenttien (kaikki lineamentit) suuntaruusu. Suuntaruusu on piirretty pituuspainotetusta lineamenttiaineistosta.. Lineamenttisuunnista selvästi voimakkain suunta on NW SE. Koska sama suunta on myös mannerjäätikön yleisin liikuntosuunta alueella, on mahdollista että jäätikön muovaama kvartäärireliefi olisi aiheuttanut virhetulkintoja kallioperän lineamenttitulkintaan. Sen vuoksi selvitettiin TAATA-alueen lineamenttisuuntia 20 x 20 km:n suuntaisilta osa-alueilta (TAATA-alueen koon ollessa 80 x 102 km jätettiin itäisin 2 km leveä kaistale analysoimatta). Tulkintaruutuja oli kaikkiaan 20 kpl ja niiden lineamenttien suuntaruusut on esitetty kuvassa 23. Kuvasta nähdään, että lineamenttisuuntien alueellinen vaihtelu on varsin voimakasta ja osalla alueista pääsuuntana on jäätikön liikkeen pääsuunnasta selvästi poikkeava suunta SW-NE. Tämä viittaa siihen, että lineamentit kuvastavat selkeästi kallioperän rikkonaisuusvyöhykkeitä eikä maapeitteen morfologiaa. On toisaalta myös huomattava, että jäätikön kulutus on suosinut ja korostanut jäätikön liikkeen suuntaisia kallioperän rikkonaisuusvyöhykkeitä.

45 Kuva 23. TAATA-alueen osa-alueiden (20 x 20 km) pituuspainotettujen lineamenttien suuntaruusut. Tutkimusalueen itäosasta jätetty 2 km leveä kaista pois. 42

46 Heikkousvyöhykkeiden suuruusluokittelu Kuvassa 14 olevat TAATA-alueen lineamentit luokiteltiin taulukon 4 mukaisesti eri suuruusluokkia edustaviksi kallioperän heikkousvyöhykkeiksi. Luokittelua ei voitu tehdä aina suoraviivaisesti taulukon mukaan, vaan usein lineamenttien kokonaisvaikutelma (subjektiivinen, tulkitsijasta riippuvainen näkemys) vaikutti luokan arviointiin. Taulukko 4. Lineamenttien luokittelussa käytetty heikkousvyöhykkeiden suuruusluokittelu Heikkousvyöhykkeen suuruusluokka Heikkousvyöhykkeen pituus (km) Heikkousvyöhykkeen leveys pinnalla (m) Syvemmällä vyöhyke on kapeampi 1. Suuri tai erittäin suuri alueellinen heikkousvyöhyke 2. alueellinen heikkousvyöhyke useita satoja yli 1000 muodostuu useista vierekkäisistä eri kokoluokkien heikkousvyöhykkeistä Merkittävä paikallinen heikkousvyöhyke paikallinen rakovyöhyke < 1 < 2 Kuvassa 24 on esitetty lineamenttien heikkousvyöhykeluokittelun tulos ja taulukkoon 5 on koottu eri suurusluokkiin tulkittujen heikkousvyöhykkeiden pituusominaisuuksia. Taulukosta nähdään, että 1. ja 2. luokan heikkousvyöhykkeiden pituuskeskiarvot jäävät luokkiensa alarajoja lyhyemmiksi. Selityksenä tähän voi olla: 1) pitkät heikkousvyöhykkeet ovat epäyhtenäisiä ja muodostuvat useasta osavyöhykkeestä; 2) pitkät heikkousvyöhykkeet ovat piirretty useammassa osassa; 3) luokitukseen on vaikuttanut tulkitsijan näkemys (esim. heikkousvyöhyke on ollut lyhyt, mutta leveä). Taulukko 5. Eri heikkousvyöhykeluokkiin luokiteltujen lineamenttien lukumäärät ja pituusominaisuudet Suuruusluokka lukumäärä Pituuskeskiarvo (m)

47 44 Kuva 24. TAATA-alueen lineamentit luokiteltuina eri suuruusluokkaisiksi heikkous- ja rakovyöhykkeiksi.

48 45 Suuruusluokittelun jälkeen laskettiin myös eri suuruusluokkaisten lineamenttien suuntaruusut (kuvat 25, 26, 27, ja 28) Kuva luokan lineamenttien suuntaruusu (suuret ja erit. suuret alueelliset heikkousvyöhykkeet) Histogram of lineament lengths Maximum length = km Ring spacing = 100 km 10-degree bins 2045 lineaments Kuva luokan lineamenttien suuntaruusu (alueelliset heikkousvyöhykkeet).

49 Histogram of lineament lengths Maximum length = km Ring spacing = 200 km 10-degree bins lineaments Kuva luokan lineamenttien suuntaruusu (paikalliset heikkousvyöhykkeet). Kuva luokan lineamenttien suuntaruusu (paikalliset rakovyöhykkeet).

50 Kallioperän lohkot Suomen kallioperällä on mosaiikkimainen lohkorakenne, jossa eheämpiä kallio-osuuksia (lohkoja) rajaa eri suuruisten heikkousvyöhykkeiden/rikkonaisuusvyöhykkeiden muodostama verkosto. Kallioperän rakennettavuustarkastelussa kalliolohkojen rajauksessa noudatetaan periaatetta, että kalliolohkoa rajaavat ruhjeet ovat suuruusluokaltaan erittäin suuria alueellisia heikkousvyöhykkeitä merkittäviä paikallisia heikkousvyöhykkeitä (1. lk 3.lk heikkousvyöhykkeitä). Lohkon sisällä saa/voi esiintyä paikallisia rakovyöhykkeitä (4. luokan rakovyöhykkeet), koska niiden ei uskota vaikeuttavan merkittävästi lohkon alueella mahdollisesti tapahtuvaa kalliorakentamista. Tutkimusalueen geologiset ja geomorfologiset ominaisuudet vaihtelevat voimakkaasti tutkimusalueen eri osissa ja sillä on vaikutusta lohkotulkinnan onnistumiseen. Samoin lohkojen paljastuneisuudessa ja maapeitteen paksuudessa on suuria eroja ja paikoin morfologia on voimakkaan jäätikköliikkeen suuntaamaa. Myös vesistöt vaikeuttavat kalliolohkotulkintaa, varsinkin alueilla, joista ei ole vesistön syvyystietoja. TAATA-alueen lohkotulkintatulos on esitetty kuvassa 29. Tutkimusalueelta rajattiin lohkotulkinnassa kaikkiaan kalliolohkoa Kalliolohkojen rakennettavuusluokittelu Tulkinnassa rajattuja kalliolohkoja luokitellaan maastohavaintojen ja muiden geologisten aineistojen sekä morfologisten tietojen perusteella rakennettavuuden suhteen neljään luokkaan: 1) Rakentamiseen hyvin soveltuvat kalliolohkot 2) Rakentamiseen soveltuvat kalliolohkot ja 3) Rakentamiseen varauksin soveltuvat kalliolohkot 4) Muut kalliolohkot Luokittelun perustana käytetään seuraavia kalliolohkojen ominaisuuksia: 1) Lohkon pinta-ala (hehtaaria). Lohkon pieni koko rajoittaa rakentamismahdollisuuksia. Suuren lohkon ominaisuudet voivat vaihdella paljonkin lohkon sisällä 2) Lohkon paljastuneisuus. Tärkeä tekijä. Hyvä paljastuneisuus antaa varmuutta tulkinnoille ja helpottaa alueen jatkotutkimuksia. 3) Topografia. On tärkeä tekijä etenkin luolastorakentamisen kannalta. Topografiavaihtelun suuruus ilmentää kalliolohkon sisäistä rakennetta. Lohkolla olevat laajat kalliomäet ja reuna-alueella olevat jyrkänteet tai jyrkät kalliorinteet ovat edullisia luolastorakentamisen kannalta. 4) Maastohavaintojen lukumäärä. Tärkeä tieto. Runsas ja lohkon sisällä tasaisesti jakautunut havaintopisteistö antaa vahvat tiedot lohkon ominaisuuksista. 5) Pääkivilajit. Lohkon kivilajitiedot otetaan maastohavainnoista tai niiden puuttuessa 1: kivilajikartasta. 6) Rakotiheys. Tärkeä ominaisuus. TAATA-alueen taajamageologisen kartoitusaineiston käsittely jatkuu edelleen ja siksi kalliolohkojen ominaisuuksista ei ole toistaiseksi tehty systemaattista vertailua tai arviota Tampereen seudun GeoTIETO-käyttöliittymässä olevaan lohkojen ominaisuustietotauluun, mutta tuleviin päivityksiin tällainen arviointi pisteytyksineen tehdään.

51 Kuva 29. TAATA-alueen kalliolohkotulkinnan tulos: luokittelemattomat kalliolohkot. 48

52 49 Kalliolohkojen rakennettavuusluokittelun suurin ongelma on suorien kalliohavaintojen (paljastumatietojen) niukkuus. Kun TAATA-hankkeenkin havaintopisteverkosto on ollut suhteellisen harva, ei läheskään kaikilla tulkittavilla kalliolohkoilla ole yhtään havaintopistettä. GeoTIETO-järjestelmään vuoden 2010 aikana valmistuva kalliolohkojen rakennettavuuskartta on tarkoitettu esisuunnitteluvaiheeseen ohjaamaan eri toimintojen alustavaa sijoittelua ja linjausta. Yksityiskohtainen suunnittelu- ja rakentamisvaihe vaatii maastossa tehtäviä lisätutkimuksia.

53 50 13 MAAPERÄTUTKIMUKSET JA -SELVITYKSET Sakari Kielosto, Jukka Ojalainen, Pekka Huhta, Mikael Eklund, Juha Majaniemi, Jussi Ahonen ja Lauri Sahala Maaperätutkimuksia ja selvityksiä on tässä raportissa käsitelty vain pääkohdittain. Yksityiskohtaiset ja laajemmat raportit ovat luettavissa TAATA-hankkeen kotisivuilta (osoite: kohdasta Tulokset/Maaperä. Sivuilla on mm. kuntakohtaiset selvitykset maaperästä ja sen rakennettavuudesta Maaperähavainnointi Vuonna 2007 tarkistettiin ja paikoin täydennettiin aiemmin laadittua maaperän peruskarttaa (maaperäkartta 1:20 000) TAATA-alueen osalta (8 työviikkoa). Havaintoina kirjattiin etenkin poikkeamat aikaisempaan kartoitukseen. Alueen laajuudesta johtuen koko alueen läpi käyminen ei ollut mahdollista. Keskeisenä tarkastelun kohteena olivat kiviset moreenit ja niiden kartoitus etenkin Pirkkalan ja Lempäälän alueella. Kesän 2008 maaperätutkimuksissa (3 työviikkoa) kerättiin tietoa TAATA-alueen maaperän erityispiirteistä 1: maaperäkarttoihin ja uusiin laserkeilausaineistoihin pohjautuen. Varsinkin laserkeilausaineistosta tehdystä maanpintamallinnuksesta saatiin uutta tietoa maaperästä, sen suuntautuneisuudesta ja suhteesta kallioperään. Uutta oli todeta miten huomattava vaikutus suurten järvien kehityksellä on ollut TAATA-alueen vesistöjen ranta-alueisiin Moreenitutkimukset Syksyllä 2008 tehtiin Lempäälän kunnan alueelle TAATA-hankkeen rakennettavuustutkimuksia varten 19 tutkimuskaivantoa (2008MPM_ ) pyöräalustaisella kaivinkoneella. Samoista kaivannoista otettiin näytteitä myös kulta-, arseeni- ja muita raskasmetallitutkimuksia varten. Erityistä huomiota kiinnitettiin moreenin kaivettavuuteen ja lohkareisuuteen. Osa kaivantojen sijaintipaikoista maatutkattiin 200 MHz:n antennilla ennen kaivuutöitä. Kaivantojen sijaintipaikat on esitetty kuvassa 30. Montuista neljä tehtiin Itä-Lempäälään vanhan kolmostien läheisyyteen ja loput Pohjois- Lempäälään pääradan länsipuolen moreenialueille. Kaikkien monttujen keskisyvyys oli noin 2,5 metriä ja 11 niistä päättyi kallioon keskimäärin kahden metrin syvyydessä. Lohkareiden (yli 0,6 m) määrä kaivannoissa vaihteli 0-11 kappaleeseen ollen keskimäärin viisi.

54 Kuva 30. Moreenikaivantojen sijainti Lempäälässä 51

55 52 Kuva 31. Tutkimuskaivanto Lempäälässä Maatutkaselvitykset Tutkimushankkeessa selvitettiin maatutkan käyttömahdollisuuksia moreenin kivisyyden ja lohkareisuuden arviointiin. Syksyllä 2008 tehtiin Lempäälän kunnan alueelle TAATA-hankkeen rakennusteknisiä tutkimuksia varten 19 tutkimuskaivantoa, joissa erityistä huomiota kiinnitettiin moreenin kaivettavuuteen ja lohkareisuuteen (kuva 31). Osa kaivantojen sijaintipaikoista maatutkattiin ennen kaivuutöitä. Pohjaveden esiintyminen vaikeutti kaivuutöitä paikoin Maaperän rakennettavuusmalli TAATA -hankkeessa laadittiin 1: mittakaavainen maaperän rakennettavuuskartta. Rakennettavuuskartta kattaa koko TAATA-alueen (kulmakoordinaatit: , ja , ). Maaperän rakennettavuuskartan laadinnassa käytettiin hyväksi olemassa olevia numeerisia aineistoja, GTK:n tuottamia maaperäkarttoja ja geofysiikan aineistoja sekä Maanmittauslaitoksen korkeusmallia, maasto- ja peruskarttoja. Rakennettavuuskartan laadinta on esitetty yksityiskohtaisesti TAATA-hankkeen kotisivuilla ( ja kartta Tampereen seudun GeoTIETO-järjestelmässä (

56 Tulokset Maaperähavainnot Koko TAATA-hankealueen kattava 1: maaperäkartta, maaperän peruskartta, on riittävän hyvä useimpiin tarkoituksiin ja riittää mm. alueellisen rakennettavuuden arviointiin sekä muodostaa hyvän pohjan tarkemmalle tutkimukselle ja kartoitukselle. Kartoitus vastaa hyvin 1: maaperäkartan kartoitusperusteita. Taajaan rakennetuilta kaupunkialueilta on vaikea laatia maaperäkarttaa perinteisin kartoitusmenetelmin, ja siksi maaperän peruskartoissa keskustaajamien alueet onkin usein jätetty kartoittamatta (esim. Hervanta). TAATA-hankealueella esiintyvät moreenit ovat lähes poikkeuksetta hyvin kivisiä ja lohkareisia (kuva 32). Usein lohkareet ovat hyvin suuria, paikoin routailmiöt ovat muodostaneet lohkareikkoja. Tehtyjen havaintojen perusteella pintakivisyydestä ei voi yleensä tehdä päätelmiä koko moreeniaineksen kivisyydestä. TAATA-alueella olleissa moreenikaivannoissa havaittiin kaikkia variaatioita pintakivien ja moreeniaineksen kivisyyden välillä. Moreenin pintakivisyyden perusteella ei siis voida ennustaa tai päätellä alla olevan moreeniaineksen kivisyyttä. Moreeniaineksen kivisyys ei myöskään muodosta alueellisia jatkuvia kokonaisuuksia, joita voisi kartoittaa. Ennustettavuutta on vain selvästi routailmiöiden muodostamilla runsaslohkareisilla erityisalueilla (mm. routalouhikot) ja niissäkin vain 1-2 m syvyyteen asti. Kuva 32. Routalouhikkoa Lempäälän Öytämössä.

57 54 Maaperähavainnoinnin ja vanhempien tutkimusten perusteella on kirjoitettu selostukset "Maaperän synnyn yleispiirteistä Tampereen kaupunkiseudulla", "Esimerkkejä Tampereen kaupunkiseudun maaperän erityispiirteistä" sekä TAATA-alueen kuntakohtaiset maaperäselitykset selventävin valokuvin. Ne ja rakennettavuusselvitykset on esitetty Tampereen seudun GeoTIETOjärjestelmässä ( ja TAATA-hankkeen kotisivuilla ( kohdassa Tulokset/Maaperä Moreenitutkimukset Moreeni tutkimuskaivannoissa oli pääasiassa runsaskivistä hiekkamoreenia, jossa keskimääräinen kivikoko oli 6-20 cm. Savesainesta (raekoko alle 0,002 mm) on keskimäärin 7 %. Paikoin esiintyi myös silttimoreenia, jossa savesainesta on 25 %, joko kerroksina tai koko montun paksuudelta. Mitään selvää alueellista jakoa ei moreeneille saatu. Koska moreenin keskimääräinen kivikoko oli vain 6-20 cm, riippuu sen kaivettavuus ainoastaan lohkareiden määrästä. Lohkaremäärän kasvu hidastaa kaivuutyötä. Osassa kaivantoja lohkareita oli enemmän vain moreenin pintaosissa, osassa taas ne olivat jakaantuneet koko moreenikerrokseen. Pintalohkareisuuden perusteella ei voitu päätellä varmuudella lohkareiden esiintymistä maaperässä. Moreenikaivantojen tulokset on esitetty Tampereen seudun GeoTIETO-järjestelmässä ( ja TAATA-hankkeen kotisivuilla ( Maatutkaselvitykset Lajittuneessa maalajissa on mahdollista määrittää maatutkaamalla yksittäisen heijastavan kohteen (esimerkiksi lohkareen) koko ja paikka (Hänninen et al. 2009). Geologian tutkimuskeskus, raportti P 31.4/2009/12). Moreenissa tai muussa rakenteettomassa ympäristössä yksittäisen lohkareen erottaminen kivikasaumasta niiden aiheuttamien heijasteiden perusteella ei ole yksiselitteistä. Normaalissa kaivuusyvyydessä (2,5 m) kalliopinnan syvyys sen sijaan on tulkittavissa. Kun moreenin keskimääräinen kivikoko Lempäälässä oli 6-20 cm, niin keskimääräiset kivet näkyivät maatutkaprofiililla vain niiden kasaumissa, kun taas jo yksittäinen lohkare riittää antamaan samankaltaisen heijasteen. Jos kaivettavuustutkimuksissa käytettävän maatutkaluotauksen antennin taajuus on 200 MHz, niin pienimmän havaittavan yksittäisen kappaleen halkaisijan pitää normaalilla kaivuusyvyydellä olla noin 60 cm. Kun kaivettavuus riippuu lähinnä lohkareiden määrästä, ei maatutkaluotauksella voida erottaa kuin mahdolliset lohkareikot tai kivikasaumat, mutta niiden erottaminen toisistaan ei ole mahdollista. Tulokset on esitetty Tampereen seudun GeoTIETO-järjestelmässä ( ja TAATA-hankkeen kotisivuilla ( kohdassa Tulokset/Erityisselvitykset Maaperän rakennettavuusmalli Tutkimusalueen rakennettavuudeltaan parhaimmat alueet keskittyvät glasifluviaalisiin (jäätikköjokisyntyisiin) harju- ja reunamuodostumajaksoihin. Näillä alueilla maaperä on karkearakeista ja lajittunutta, pääosin hiekkaa ja soraa. Toisaalta jyrkät rinteet saattavat paikoin heikentää näiden alueiden rakennettavuutta. Alueen moreenimaat sekä glasifluviaalisten muodostumien liepeillä olevat laajat karkea hieta -alueet tarjoavat myös hyvän tai keskinkertaisen rakennusalustan. Ohuiden (alle 2,5 m) pehmeikköalueiden rakennettavuus on hyvä, mikäli alue on tasaista tai loi-

58 55 vaa. Harjujen liepeillä hiekka- ja hieta-alueilla tulee ottaa huomioon mahdolliset rantakerrostumien alaiset savikerrokset. Kaikkein heikoimpia rakennettavuudeltaan ovat paksut savikot sekä turve- ja liejukerrostumat sekä jyrkät rinteet. Kalliomaiden rakennettavuus tulee arvioida käyttötarkoituksen mukaan. Täytemaiden rakennettavuuteen vaikuttaa alueiden käyttötarkoitus ja täytemateriaalin laatu. TAATA-hankkeen alueelta tehdyn maaperän rakennettavuusmallin perusteella parhaaseen luokkaan I kuuluu 1,4 % alueesta (taulukko 6). Lähes puolet (44 %) alueen maaperästä on rakennettavuudeltaan hyvää. Keskinkertaiseen rakennettavuusluokkaan kuuluu noin 8 % koko mallin alueesta. Vajaa 4 % alueesta on rakennettavuudeltaan melko huonoa tai huonoa. Heikko rakennusmaa, joita ovat lähinnä eloperäiset kerrostumat, kattaa vajaat 7 % rakennettavuusmallin alueesta. Kalliomaita on 18,5 % rakennettavuusmallin alueesta. Kalliomaat painottuvat enimmäkseen Koillis-Tampereen haja-asutusalueelle ja Orivedelle. Taulukko 6. TAATA-alueen maaperän rakennettavuusmallin luokkajakauma. RAK LUOKKA pikselisumma % I ,4 II ,8 III a ,0 III b ,6 IV ,1 V a ,6 V b ,2 VI ,7 Täytemaat ,1 Vesistöt ,8 Kalliomaat ,5 Kartoittamaton ,3 Yhteensä Rakennettavuusmalli ja sen laadinta on esitetty Tampereen seudun GeoTIETO-järjestelmässä ( ja TAATA-hankkeen kotisivuilla ( Viite: Hänninen P., Huhta P., Majaniemi, J., Äikää, O Maatutkaluotauksen soveltuvuudesta maan lohkareisuuden määrittämiseen. Geologian tutkimuskeskus, raportti P 31.4/2009/12.

59 56 14 TAATA-HANKKEEN TAAJAMAGEOKEMIALLISET TUTKIMUKSET Timo Tarvainen ja Jaana Jarva TAATA-hanke tuotti uutta tietoa maaperän pilaantuneisuuden kannalta keskeisten metallien ja puolimetallien (antimoni, arseeni, elohopea, kadmium, koboltti, kromi, kupari, lyijy, nikkeli, sinkki ja vanadiini) sekä PAH- ja PCB-yhdisteiden taustapitoisuuksista Pirkanmaan taajamien pintamaassa. Taustapitoisuudella tarkoitetaan aineen luontaisesti tavanomaista pitoisuutta maaperässä tai sellaista kohonnutta pitoisuutta, joka esiintyy laajalla alueella pilaantuneeksi epäillyn kohteen ympäristössä. Suurimmat suositellut taustapitoisuusarvot (SSTP) Pirkanmaan taajamien maaperässä ja pilaantuneita maita koskevan asetuksen kynnysarvot ovat seuraavat: SSTP Kynnysarvo Cd (25 cm) mg/kg Co (25 cm) mg/kg Cr (25 cm) mg/kg Cu (25 cm) mg/kg Ni (25 cm) mg/kg Pb (25 cm) mg/kg Sb (25 cm) mg/kg V (25 cm) mg/kg Zn (25 cm) mg/kg As (25 cm) mg/kg 19 5 Hg (25 cm) mg/kg TAATA-tutkimuksen perusteella ainakin koboltin (Co), lyijyn (Pb), sinkin (Zn) ja arseenin (As) taustapitoisuudet voivat ylittää asetuksen kynnysarvon. Maaperän pilaantuneisuuden ja puhdistustarpeen arvioinnissa Pirkanmaan taajamissa tulisi käyttää kynnysarvon sijaan taustapitoisuustietoa. Taajamien sisältä kerättyjen näytteiden pitoisuuksia on verrattu Pirkanmaan luonnontilaisten maiden pitoisuuksiin. Arseenin, koboltin ja sinkin korkeahko taustapitoisuus Pirkanmaan taajamissa on todennäköisesti geologista alkuperää, lyijyn pitoisuuksiin vaikuttaa enemmän ihmisten toiminta. PAH- ja PCB-yhdisteiden osalta taajamien sisältä kerättyjen näytteiden pitoisuudet olivat pääsääntöisesti hyvin pieniä ja usein alle käytettyjen analyysimenetelmien määritysrajan. Tulosten perusteella lasketut suurimmat suositellut taustapitoisuusarvot olivat selvästi alle PIMAasetuksen kynnysarvon.

60 57 15 TAATA-ALUEEN AEROGEOFYSIKAALISET AINEISTOT Hilkka Arkimaa ja Meri-Liisa Airo 4.1 Aerogeofysikaalinen aineisto TAATA-hankkeen tutkimusalueelta on käytettävissä GTK:n ns. matalalentogeofysiikka, joka on osa koko Suomen kattavaa lentomittausaineistoa. Systemaattinen lentomittauskartoitus koko maasta on tehty vuosina Lentokorkeutena on ollut metriä ja lentolinjojen väli 200 metriä joitakin tihennysmittauksia lukuun ottamatta. Lentolinjat kulkevat pohjoisesta etelään tai idästä länteen, poikkisuuntaan mitatun alueen geologisten rakenteiden pääasiallista suuntautumista. Yhtäaikaisesti on mitattu maan magneettikenttää, maankamaran sähkömagneettista kenttää sekä luonnon gammasäteilyä. TAATA-hankkeen alueella lentomittauksia on tehty hyvin monessa vaiheessa vuosien aikana (kuva 33). Kaikkiaan kolmentoista eri ajankohdan mittauksista koostuva aineisto on interpoloitu tasaväliseksi pisteverkoksi, jossa pisteväli on 50 metriä. Tätä aineistoa on käsitelty kuvamuodossa tuottaen erilaisia muunnoksia aineistoista geologista tulkintaa varten. Tarkempaa tietoa lentomittausaineistojen saatavuudesta, eri lentomittausalueista ja eri vuosina käytetyistä mittauslaitteistoista löytyy osoitteesta Lentomittaustekniikasta, laitteistosta ja aineistojen käsittelystä löytyy lisää informaatiota myös julkaisusta Hautaniemi et al. (2005). Taajama-alueiden tutkimuksissa aerogeofysikaalisia mittauksia on aiemmin hyödynnetty Helsingin seudun KallioINFO-projektissa (Kuivamäki et al., 2004,2006). Taajama-alueilla geofysikaalinen lentomittausaineisto sisältää informaatiota paitsi maankamaran fysikaalisten ominaisuuksien vaihteluista myös ihmisen toiminnasta (esim. rakennukset, tiet, voimalinjat, kaatopaikat tai pilaantuneet alueet) Aeromagneettinen aineisto Ihmisen toiminta aiheuttaa vähiten muutoksia magneettiseen mittausaineistoon. Magneettisen aineiston syvyysulottuvuus on myös laajin sillä anomalian lähde voi olla jopa kilometrien syvyydessä. Maankamaran magneettisuuden vaihtelut johtuvat pääasiassa magneettisten mineraalien - magnetiitin ja magneettikiisun - jakaumasta kallioperässä. Magneettisesta aineistosta voidaan tulkita kallioperän kivilajivaihteluita sekä kallioperän rakenteita ja rikkonaisuutta vesistöjen ja irtomaapeitteen alla. Erilaiset deformaatiomuodot kuten siirros- ja ruhjevyöhykkeet, poimukuviot ja ylityönnöt aiheuttavat niille tyypillisiä anomaliakuvioita. Syvällä olevat magneettiset lähteet aiheuttavat yleensä laaja-alaisia ja loivapiirteisiä anomaliakuvioita kun taas pinnanläheiset kohteet aiheuttavat teräväpiirteisiä anomaliakuvioita. Poistamalla laskennallisesti alueelliset laaja-alaiset anomaliat saadaan korostettua paikallisia anomalioita, joita voidaan käyttää kallioperän rakennepiirteiden tulkinnassa. Alueellisanomalioita voidaan poistaa mm. käyttämällä lineaarisia suodattimia. Vinovalaisutekniikalla voidaan myös korostaa paikallisia anomalioita.

61 58 Kuva 33. GTK:n suorittamat aerogeofysikaaliset mittaukset TAATA-alueella (viivalla rajattu). Kunkin alueen mittausvuosi ja lentosuunta on esitetty vieressä Aerosähkömagneettinen aineisto Sähkömagneettisissa lentomittauksissa mitataan maankamaran johteeseen indusoitunutta suhteellista kenttää, jossa mittaussuureina ovat kentän ns. reaali- ja imaginäärikomponentti. Vuoteen 1995 saakka mittauksia on tehty n. 3 khz:n taajuudella. Vuosina taajuuksia oli käytössä kaksi: 3 khz ja 14 khz. Sen jälkeen on käytössä ollut neljä taajuutta 0.9, 3, 12 ja 24.5 khz. Syvyysulottuvuus sähkömagneettisilla lentomittauksilla on alle 100 m. Matalammilla taajuuksilla saadaan tietoa syvempää maankamarasta, kun taas korkeammat taajuudet kertovat johtavuuden vaihtelusta maanpinnalla. Reaali- ja imaginaarikomponentista voidaan laskennallisesti tuottaa esim. ns. näennäinen ominaisvastus tai reaali/imaginääri-suhdekartta kuvaamaan maankamaran johteita. Sähköisillä mittauksilla saadaan tietoa kallioperän sähkönjohtavuudesta ja johtavien kerrosten paksuusvaihteluista. Merkittävimpiä sähkönjohtavuutta aiheuttavia mineraaleja kallioperässä ovat grafiitti ja sulfidit. Maaperä voi olla hyvin johtavaa, jos se sisältää savikoita ja liejukerrostumia. Savimineraalit ja vesipitoisuus ovat syynä siihen, että kallioperän ruhjeet ja rikkonaisuusvyöhykkeet ovat yleensä hyvin erotettavissa aerosähköisestä aineistosta. Ympäristöstään paremmin johtavina erottuvat myös turvemuodostumat ja vesistöt. Taajamat näkyvät yleensä johtavina rakennusten, voimalinjojen ja teiden vuoksi, jolloin maankamaran mahdolliset johteet peittyvät niiden alle.

62 Aeroradiometrinen aineisto Gammasäteilymittausten avulla saadaan tietoa maankamaran radioaktiivisten aineiden, kaliumin, uraanin ja thoriumin pitoisuuksista. Radiometrisissä matalalentomittauksissa spektrometrillä rekisteröidään gammasäteilyä energiaväliltä MeV. Tuleva gammasäteily jaetaan kanaviin (256 kanavaa vuodesta 1977 lähtien), joista käytetään kolmea energiaikkunaa kaliumin, uraanin ja thoriumin hajoamissarjojen voimakkaimpien säteilijöiden määrittämiseen (kuva 34). Kalium määritetään 40K:n piikistä energiatasolla 1.46 MeV. Uraani määritetään sen hajoamissarjassa olevan 214Bi-piikin kohdalta energiatasolla 1.76 MeV ja thorium hajoamissarjassaan olevan 208Tl:n piikin kohdalta energiatasolla 2.62 MeV. Totaalisäteily mitataan koko energiaväliltä MeV. Matalalentokampanjan aikana sekä kidetilavuus, että kanavien lukumäärä on kasvanut mikä on parantanut mittausten laatua. Kuva 34. Tyypillinen gammasäteilyspektri. Lähde: Hyvönen et al Gammasäteily vaimenee nopeasti maaperässä, joten sillä saadaan tietoa vain pintakerroksista, muutamien kymmenien senttimetrien syvyydeltä. Paljastuneilla tai ohuen maapeitteen alueilla gammasäteilyaineisto voi kuvastaa kallioperän koostumusta. Missä irtomaakerrokset ovat paikallisia, niiden säteilytaso voi epäsuorasti kuvastaa alla olevaa kallioperää. Kosteus vaimentaa tehokkaasti gammasäteilyä minkä vuoksi vesistöt ja suot näkyvät hyvin gammasäteilykartoilla. Kaliumin, uraanin ja thoriumin pitoisuudet magmakivilajeilla lisääntyvät happamuuden kasvaessa. Sedimentti- ja metamorfisten kivilajien radioaktiivisuus riippuu lähtömateriaalista ja geologisista prosesseista joiden läpi ne ovat kulkeneet. Kivilajien savipitoisuus lisää niiden radioaktiivisuutta. Maaperämuodostumista savikot ovatkin yleensä voimakkaita säteilijöitä.

63 TAATA-alueen aerogeofysikaalisten aineistojen ominaisuuksia ja aineistoista tehtyjä tulkintoja on raportoitu tarkemmin TAATA-hankeen kotisivuilla osoiteessa: aerogeofysiikka. 60

64 61 16 PEHMEIKKÖJEN OMINAISVASTUSMITTAUKSET JA PAKSUUSTUL- KINNAT Heikki Säävuori) Maaperän rakennettavuuden kannalta oleellisia tekijöitä ovat mm maaperän kantavuus, maanpinnan kaltevuus sekä kantavan pohjan syvyys pehmeikköalueilla. Pehmeiköillä tarkoitetaan maankamaran hienorakeisia mineraalimaakerroksia sekä turvekerrostumia. Fysikaalisilta ominaisuuksiltaan ne erottuvat karkeammista maalajeista ja kallioperästä yleensä paremmin sähköä johtavina ja kallioperästä lisäksi alhaisemman tiheyden perusteella. Geofysikaalisten mittausten käyttö pehmeikköjen paksuuden arvioimisessa perustuu näiden kahden ominaisuuden mittaamiseen. Tiheyseroja voidaan havainnoida painovoimamittauksilla ja sähkönjohtavuuseroja sähkömagneettisilla mittauksilla. Laajojen alueiden kartoituksessa on oleellista, että käytettävän mittausaineiston pistetiheys on riittävä. Tähän tarkoitukseen soveltuvat parhaiten geofysikaaliset lentomittaukset, joilla saadaan mitatuksi edullisesti ja nopeasti suuriakin alueita. Geofysikaalisilla lentomittauksilla onkin kartoitettu jo koko Suomen alue käyttäen 200 m:n linjaväliä ja n. 40 metrin lentokorkeutta. Lentomittaukset suoritettiin vuosina TAATA-alueen mittaukset ajoittuivat useille vuosille kuvan 31mukaisesti. Tulkittaessa sähkömagneettista lentomittausaineistoa tarvitaan lähtötietoina mittaustulosten lisäksi tieto lentokorkeudesta ja maankamaran sähkönjohtavuudesta. Lentokorkeus on mitattu eri vuosina käytetyillä laitteistokokoonpanoilla erilailla, ja tulos on aina tallennettu mittaustulosten yhteyteen. Tieto maankamaran sähkönjohtavuudesta on hankittava maastomittauksin. Johtavuus määritettiin TAATA-alueella käyttäen GTK:ssa rakennettua johtavuus-lämpötilaluotainta, jolla pehmeikön johtavuus ja lämpötila saadaan luodattua n. kymmenen metrin syvyyteen (kuva 35). Alueilla, joilla pintakerrosta ei pystytty lävistämään luotaimella, suoritettiin mittaus käyttäen GTK:ssa kehitettyä "johtavuusharavaa", jolla saadaan määritettyä lähellä pintaa (< 1 m) olevan kerroksen johtavuus (kuva 36). Tulkittaessa savikoiden paksuutta sähkömagneettisten lentomittausten ja GTK:ssa kehitetyn tulkintaohjelman avulla käytetään tulkintamallia, jossa savikon alla oleva kallioperä oletetaan huonosti johtavaksi (johtokyky <1 ms/m). Kallion päällä voi olla huonosti johtavia mineraalimaakerroksia (esim. moreenia ja hiekkaa). Mallin päällimmäisenä kerroksena on hyvin johtavaa (johtokyky yleensä ms/m) savea, jonka paksuutta optimoimalla pyritään tulkitsemaan mittaustulokset. Tulkinta voidaan tehdä käyttäen yhdellä taajuudella tehtyjä mittauksia, mutta tarkkuus paranee, jos käytettävissä on mittaustuloksia useammalla taajuudella. Vuodesta 1996 alkaen on GTK:n lentomittauksissa käytetty kahta mittaustaajuutta. Sähkömagneettisen menetelmän käytön edellytyksenä savikoiden paksuustulkinnassa on: alla olevan kallioperän alhainen sähkönjohtavuus (menetelmä ei sovellu alueille, joilla kallioperässä esiintyy runsaasti sähköä hyvin johtavia mustaliuskeita tai kiisuja); maakerrosten sähkönjohtokyky (ominaisvastus) on tunnettava riittävällä tarkkuudella. Tulkintaa vaikeuttavia tekijöitä ovat mittausalueen ns. kulttuurihäiriöt, joita ovat sähkölinjat, rautatiet sekä suuret metalliset rakennelmat. Voimakkaasti magnetoitunut kallioperä aiheuttaa

65 62 Kuva 35. Johtavuus ja lämpötilaluotain Kuva 36. Johtavuusharava

66 63 muutoksia sähkömagneettisten mittausten reaalikomponenttiin, mikä täytyy tulkinnassa ottaa huomioon. Johtavia mineraaleja esim. kiisuja ja grafiittia sisältävät kallioperän osat ovat tyypillisesti kuluneet ympäristöään matalammiksi ja täyttyneet hienorakeisilla maalajeilla. Pehmeikkötulkinnassa näitä erityyppisiä johteita on vaikeaa erottaa toisistaan, jolloin varsinaisen pehmeikön paksuus tulee yliarvioiduksi. Maastomittauksia tehtiin vuosina 2007 ja 2008 yhteensä 71 kohteessa, joiden sijainti on esitetty kuvassa 37. Kuva 37. TAATA-alueen johtavuusluotauspaikat Tulkintaa tehtäessä tutkimusalue jaettiin johtavuusluotausten perusteella viiteen johtavuusluokkaan. Eri vuosina käytettyjen mittauslaitteistojen erilaisuuden vuoksi mittausaineisto jaettiin useisiin osiin. Lopullinen tulkintakartta on kooste näiden osa-alueiden tulkinnoista. Osa-alueiden päällekkäisten reuna-alueiden kohdalla on käytetty keskiarvoitettuja tulkintasyvyyksiä. Kuntakohtaiset pehmeikkötulkinnat on esitetty TAATA-hankeen kotisivulla (osoite: kohdassa Tulokset/Maaperä/Pehmeikköjen paksuustulkinta.

67 64 17 PAINOVOIMAMITTAUKSET JA KALLIONPINNAN SYVYYSTULKINNAT Tuire Valjus 17.1 Menetelmän perusteista Painovoimamittausten avulla voidaan tutkia tiheydeltään ympäristöstä poikkeavien muodostumien paksuutta ja tilavuutta. Koska maapeitteen tiheys on huomattavasti pienempi kuin kallioperän tiheys, voidaan painovoimamittauksia käyttää maapeitteen paksuuden arviointiin. Mittauspisteen korkeusasema on myös tunnettava ja se määritetään painovoimamittauksen yhteydessä. Painovoimamittauksella ei voi erottaa maaperän eri kerroksia tai pohjavedenpinnan tasoa, mutta olemassa olevia tietoja voidaan kuitenkin hyödyntää tulkinnassa. Maapeitteen paksuutta määritettäessä painovoimaprofiilit sijoitetaan maastoon siten, että nii-den alku- ja loppupäät ovat kalliopaljastumilla tai pisteillä, joissa kallionpinnan korkeus tunne-taan. Lisäksi profiilit saattavat kulkea tunnettujen pisteiden kautta tai ristiin toistensa yli. Näin voidaan arvioida painovoimakentän alueellista vaihtelua, jota käytetään tulkinnassa perustaso-na paikallisille painovoimavaihteluille. Kun maapeitteen ja kallion välinen tiheysero tunne-taan, voidaan painovoima-anomaliasta laskea maapeitteen paksuus. Maapeitteen todellista paksuutta on hyvä kontrolloida riittävän tiheällä kairauksella, koska sekä alueellinen paino-voimataso, että maapeitteen tiheys voivat vaihdella mittauslinjalla ja siten vaikuttaa tulkintatu-lokseen. Vaikka maapeitten tulkitussa paksuudessa saattaa referenssitiedon puuttuessa olla kohtuullisen suuriakin virheitä, kuvaa tulos kallionpinnan alueellisen topografian vaihtelua yleensä hyvin. Kuva 38. Esimerkki maapeitteen paksuustulkinnasta painovoimamenetelmää käyttäen 17.2 Mittaukset ja tulosten tulkinta Taata-tutkimusalueen mittaukset suoritettiin Worden gravimetrillä käyttäen 20 m pisteväliä. Mittauspisteiltä vaaittiin maanpinnan tasot LEVA-letkuvaa alla. Tuloksista laskettiin ns. Bou-

68 65 guer-anomalia keskitiheydellä 2.67 kg/m3. Topografiaeroista johtuvaa painovoimatulosten vääristymää korjattiin käyttäen 3D-topografiakorjausta, johon poimitaan mittauslinjan lähistöl-tä maanpinnan tasot Maanmittauslaitoksen 25 x 25 m resoluutioisesta digitaalisesta korkeusmallista. Tulkinnassa käytettiin Interpexin Magix-XL -tulkintaohjelmaa. Paikallisesta painovoima-anomalian vaihtelusta tulkittiin maapeitteen paksuus. Tulkinnassa koetetaan löytää annetun mallin parametreja muuttamalla sellainen laskennallinen käyrä, joka vastaa parhaiten mittauspisteistä muodostuvaa painovoimakäyrää (kuva 38). Tutkimusalueella mitattiin n km (102 kpl) painovoimalinjaa. Linjojen sijaintikartat 1-5 on esitetty kuvissa Linjojen päät on sidottu kalliopaljastumiin ja Tampereen kaupunkialueella osin kairauspisteisiin. Tulkitut painovoimaprofiilit on esitetty TAATA-hankkeen kotisivuilla (osoite: ) kohdassa Tulokset/Geofysiikka/Gravimetriset luotaukset ja painovoimalinjat sekä tulkitut kalliopinnnan korkeudet Tampereen seudun GeoTIETO-järjestelmässä (osoite: kohdassa Kalliopinnan taso. Pohjakartat Maanmittauslaitos, lupa nro 13/MML/09 Kuva 39. Mittauslinjojen sijaintikartta. Juhtimäen, Parkkuun ja Nopanperän kohteet

69 66 Kuva 40. Mittauslinjojen sijaintikartta. Korkeakosken ja Oriveden seutu.

70 67 Kuva 41. Mittauslinjojen sijaintikartta. Tampereen keskusta, Ylöjärvi, Nokia, Pirkkala ja Sääksjärvi

71 Kuva 42. Mittauslinjojen sijaintikartta. Aitolahti, Hervanta ja Kangasalan asema. 68

72 Kuva 43. Mittauslinjojen sijaintikartta. Lempäälän, Vesilahden ja Narvan seudut 69

73 70 18 VASTUSLUOTAUSMITTAUKSET (Taija Huotari-Halkosaari) 18.1 Yleistä Vastusluotausmittaus on sähköinen mittausmenetelmä, missä pyritään maankamaran sähkönjohtavuusvaihteluiden perusteella määrittämään mittauslinjojen kohdalla mm. eri maalajityypit, pohjaveden pinnan taso sekä kallion päällä olevan maapeitteen paksuus. Menetelmän tuloksia voidaan yleensä tarkentaa yhdessä kairauksien ja muiden geofysikaalisten menetelmien tulosten kanssa. TAATA-alueella tehtiin monielektrodivastusluotauksia Lempäälässä, Ylöjärvellä, Kangasalla sekä Vuoreksessa elokuussa Lempäälässä mitattiin 3 linjaa (kuva 44) Ylöjärvellä 2 (kuva 45) sekä Kangasalla (kuva 46) ja Tampereen Vuoreksessa (kuva 47) yksi linja kummassakin. Lempäälässä linjan 1 pituus oli 190 m (minimielektrodiväli 2 m) ja linjojen 2 ja 3 pituudet 200 m (minimielektrodiväli 2,5 m). Ylöjärvellä linjan 1 pituus oli 80 metriä (minimielektrodiväli 1 m). ja linjan metriä (minimielektrodiväli 2 m). Kangasalan linjan pituus oli 200 m (minimielektrodiväli 2,5 m) ja Vuoreksen linjan 160 m (minimielektrodiväli 2 m). Yhteensä vastusluotauksia tehtiin 1190 metriä. Linjojen topografia määritettiin letkuvaa'alla. Tutkimuksilla pyrittiin selvittämään kohteiden maalajeja, maapeitteiden paksuutta sekä mahdollisesti näkyvää pohjaveden pintaa. Vastusluotaukset tehtiin ABEMin nelikanavaisella Terrameter SAS 4000 monielektrodivastusluotauslaitteistolla minimielektrodivälin ollessa 1, 2 tai 2,5 metriä kohteesta riippuen. Laitteella mitattaessa yhdellä linjalevityksellä käytössä on 81 elektrodia, jolloin linjan pituudeksi saadaan esim. 2,5 metrin elektrodivälillä 200 metriä. Laitteella voidaan mitata yhdellä levityksellä maksimissaan 400 metrin pituinen linja, jolloin minimielektrodiväli on 5 m. Linjaa voidaan jatkaa eteenpäin siirtämällä aina yksi kaapeli kerrallaan linjan alusta linjan loppuun. Linjan pitää olla suora. TAATA-alueen mittauksissa mittauskonfiguraationa oli laitteelle erikseen suunniteltu niin sanottu monigradienttimenetelmä, joka on pooli dipoli- ja Schlumberger-järjestelmän eräänlainen yhdistelmä. Järjestelmässä virran syöttö tapahtuu kahden ulomman elektrodin avulla ja maankamaraan syntynyttä potentiaalieroa mitataan neljällä elektrodiparilla virtaelektrodien välissä. 400 metrin pituisella levityksellä monigradienttimenetelmällä saadaan suotuisissa olosuhteissa tietoa reilun 50 metrin syvyydestä Vastusluotauslinjojen tulkinta Lempäälä Lempäälän linja 1 sijaitsi savisella mönkijäradalla. Linjalla voidaan tulkintatuloksessa nähdä pintaosan savi sekä kallio sen alapuolella (kuva 48). Savikon tarkemman paksuuden määritykseen tarvittaisiin jokin referenssitieto esim. kairaustieto, koska johtava savikko yleensä hankaloittaa

74 Kuva 44. Lempäälän vastusluotauslinjojen sijainti. Pohjakartta: Maanmittauslaitos, lupa nro 13/MYY/09 71

75 72 Kuva 45. Ylöjärven vastusluotauslinjojen sijainti Kuva 46. Kangasalan vastusluotauslinjan sijainti

76 73 Kuva 47. Tampereen Vuoreksen vastusluotauslinjan sijainti Kuva 48. Lempäälän vastusluotauslinjan 1 tulkintatulos

77 74 alla olevan kallion erottamista tuloksista. Syynä on se, että alla oleva kallio näyttää yleensä johtavammalta (pienempi ominaisvastus) kuin se todellisuudessa on. Lempäälän linja 2 mitattiin metsäautotien laidalla. Maasto oli alueella kohtuullisen kumpuilevaa ja metsässä oli nähtävissä suuriakin kivilohkareita, joita todennäköisesti löytyy myös maaperästä. Linjan 2 tulkintakuvassa (kuva 49) alueen pintamaalajiksi on tulkittu moreeni, joka muuttuu veden kyllästämäksi syvemmällä. Tuloksista on nähtävissä myös kallio, joka on varsin lähellä maanpintaa linjan eteläpäässä. Linjan notkopaikka ovat selkeästi kosteampi kuin muu osa mittausprofiilista. Siellä myös maalaji on hienompirakeista. Lempäälän linja 3 sijaitsi pellolla. Linjan tulkintakuva (kuva 50) on varsin erikoinen, sillä muutaman metrin paksuisen saven alla vaikuttaisi olevan mahdollisesti veden kyllästämää hiekkaa ja sen alla jotain todella johtavaa. Vaihtoehtona alimmalle johtavalle osiolle voisi olla joko erittäin paksu savikerros tai sitten johtava kallio. Ylöjärvi Ylöjärven linja 1 mitattiin läheltä 3-tietä siten, että linja kulki pienessä kuivassa ojassa tiestä lähes kohtisuoraan poispäin koillisen suuntaan. Linjan 1 tulkintatulos on esitetty kuvassa 51. Linjan pintaosa on kuiva ja maalajina on mahdollisesti siltti tai savi. Ojassa oli varsin paljon pusikkoa, joten tiheä juuristo on saattanut myös vaikuttaa mittaustulokseen pintaosassa ominaisvastusta alentavasti. Pinnan alla on johtavaa savea, jossa nähdään myös mahdollisesti maantiesuolan vaikutus (nostaa sähkönjohtavuutta). Saven alle on tulkittu silttiä ja siltin alle hiekkaa, mutta saven alla voi olla suoraan myös kallio, koska johtava savi pinnalla vaikuttaa syvemmältä saatavaan tulokseen ominaisvastusta laskien. Esimerkiksi kairaus varmistaisi asian. Kuva 49. Lempäälän vastusluotauslinjan 2 tulkintatulos

78 75 Kuva 50. Lempäälän luotauslinjan 3 tulkintatulos Kuva 51. Ylöjärven luotauslinjan 1 tulkintatulos

79 76 Kuva 52. Ylöjärven luotauslinjan 2 tulkintatulos Ylöjärven linja 2 kulki sähkölinjan vieressä 3-tiestä kohtisuoraan koilliseen päin. Linjan 2 tulkintatulos on esitetty kuvassa 52. Linjan alkupäässä on noin 5 metriä kuivaa moreenia tai mahdollisesti soraa. Maalaji muuttuu pohjoiseen mentäessä hienommaksi ja on mahdollisesti hiekkaa. Pohjaveden rajaa ei hiekan kohdalla pysty täysin aukottomasti tulkitsemaan, koska hiekka saattaa hiljalleen muuttua vedellä kyllästyneeksi syvemmälle mentäessä eli selkeää rajapintaa ei välttämättä ole. Kangasala Kangasalan vastusluotauslinja sijaitsee Suoraman kaupunginosassa erään pohjois-eteläsuuntaisen kävelytien varressa. Linjan tulkintatulos on esitetty kuvassa 53. Linjan pintaosassa on paksuhko kerros savea/silttiä. Linjan pohjoisosassa maalajin ominaisvastus vastaa silttiä ja linjan eteläosassa savea. Paikalliselta asukkaalta saadun suullisen tiedon mukaan linjalta pohjoiseen on löytynyt savea rakennusten perustuksia tehtäessä. Johtavan pintakerroksen alla on todennäköisesti kallio vaikka ominaisvastuksen perusteella kyseessä voisikin olla hiekka. Johtava pintakerros todennäköisesti laskee tälläkin linjalla syvemmällä olevia ominaisvastusarvoja.

80 77 Kuva 53. Kangasalan luotauslinjan tulkintatulos Tampere: Vuores Vuoreksen linja kulki pienehkön tien laidassa, joka kulki kyseisessä kohdassa osin peltojen välissä. Linjan tulkintatulos on esitetty kuvassa 54. Linjan pintamaalaji on silttiä/hienoa hiekkaa ja kallio on todennäköisesti lähellä pintaa linjan keskiosassa. Linjan keskiosassa syvemmällä näkyvä johtavampi vyöhyke on todennäköisesti 3D-efekti, jossa mittaukseen on vaikuttanut linjasta kauempana pellolla oleva hienompi maalaji.

81 78 Kuva 54. Vuoreksen luotauslinjan tulkintatulos Tämä loppuraportin osa on myös TAATA-hankkeen kotisivuilla (osoite: kohdassa: Tulokset/Maaperä/Erityisselvitykset/ Maavastusluotausmittaukset ja kohdassa: Tulokset/Geofysikka/Maastogeofysiikka/Maavastusluotausmittaukset.

82 79 19 TAMPEREEN SEUDUN GEOTIETO-KÄYTTÖLIITTYMÄ Eero Lampio, Kati Laakso ja Aimo Kuivamäki TAATA-hankkeen osallistujaorganisaatioilla on käytössä erilaisia koordinaattijärjestelmiä. Eri koordinaattijärjestelmien tukeminen ei ole mahdollista selainpohjaisessa käyttöliittymässä, joten koordinaattijärjestelmäksi valittiin kartastokoordinaattijärjestelmän yhtenäiskoordinaatisto Käyttöliittymälle asetetut ominaisuustoiveet Käyttöliittymän kehitystyön suunnittelun pohjaksi kartoitettiin projektin osallistujien toiveet käyttöliittymän ominaisuuksista. Haastattelujen perusteella käyttöliittymältä toivottiin seuraavia ominaisuuksia: - Internet-yhteys riittää GeoTIETO-järjestelmän käyttöön - järjestelmä on nopeasti toimiva ja helppo käyttää - käyttöliittymän ulkoasu on tyylikäs ja selkeä - eri tietojen vaivaton yhdistäminen kuvaruudulla - kohteen tietojen haku yksinkertaista - tiedot koordinaatistoon sidottuja (yhtenäiskoordinaatisto) - mittakaava ja alue vapaasti valittavissa - matkan ja pinta-alan mittaus - tieto aina ajan tasalla - ei ylläpitoa asiakkaalla 19.2 Käyttöliittymän kehitystyö Karttapalvelu ja käyttöliittymä on toteutettu ESRI:n ArcGIS Server ohjelmistolla. Käyttöliittymä on HTML-pohjainen ja toimii kaikilla nykyisillä yleisesti käytetyillä selainohjelmilla. Käyttöliittymän kehitystyössä on työkalujen, karttatasojen valinnan ja kuvausten sekä koko käyttöliittymän ulkoasun osalta ollut tavoitteena helppokäyttöinen ja havainnollinen käyttöliittymä, jota uudet käyttäjät oppivat käyttämään lyhyen ohjeistuksen avulla. Tavoitteena on ollut myös helppo ylläpidettävyys ja päivitettävyys Tampereen seudun GeoTIETO-käyttöliittymän ominaisuudet Käyttöliittymässä on käytössä seuraavat työkalut ja ominaisuudet: - zoomaus lähemmäksi ja kauemmaksi - siirtyminen (panorointi) kartta-alueella - zoomaus koko tutkimusalueelle - zoomaus/siirtyminen edelliselle ja seuraavalle kartta-alueelle - informaation haku kohteesta - matkan ja pinta-alan mittaus - karttatasojen valinta päälle ja pois - karttatasojen aineistoa kuvaava legenda 19.4 Aineistot Tampereen seudun GeoTIETO-käyttöliittymässä karttatasot on ryhmitelty aihepiireittäin ja niitä voidaan avata ja sulkea tarpeen mukaan. Karttatasoille on legenda, jossa kuvataan symbolit ja mahdollinen luokittelu. Taustakarttoina ovat Maanmittauslaitoksen rasterirajapintapalvelusta tulevat maasto- ja yleiskartat sekä mustavalkoinen ilmakuva.

83 80 Kuva 55. Kaavio Tampereen seudun GeoTIETO-järjestelmän aineistoista. Käyttöliittymässä on tällä hetkellä tai vielä tulossa seuraavat hakemistot ja karttatasot (järjestyksessä ylhäältä alaspäin): 1) Karttatasot - kuntarajat - tiet - kadut - valta-, kanta- ja seututiet - päätiet - korkeuskäyrät - suojelu- ja pohjavesialueet - luonnonsuojelu- ja erämaa-alueet - luonnosuojeluohjelma-alueet - Natura-alueet 2006

84 81 - pohjavesialueet - arvokkaat kallioalueet - koskiensuojelulain perusteella suojellut kosket - maakuntakaava - kohdemerkinnät - aluemerkinnät - muinaisjäännösalue tai -kohde 2) Maaperä - Maaperätutkimukset - maaperätutkimukset maaperätutkimukset maaperäkartoitus - kairaukset - maakairaukset, koko alue - painokairaukset, Oriveden kaupunki - Maaperäkartat - maaperäkartta - maaperäkartta, läpinäkyvä - Maaperän rakennettavuuskartat - maaperän rakennettavuuskartta - maaperän rakennettavuuskartta, läpinäkyvä - Maaperän taustapitoisuudet - geokemialliset provinssit - maaperän arseenipitoisuudet - maaperän taustapitoisuudet 3) Kallioperä - Kallioperätutkimukset - kallioperähavainnot (aineistoa täydennetään v. 2010) - kartoitushavainnot - havaintojen valokuvat - Kuruntien kallioleikkaukset - kalliopinnan taso - gravimetriset linjanumerot - kalliopinnan korkeus, gravimetrinen tulkinta

85 82 - Pyhäjärven kalliopinta - Näsijärven kalliopinta - Kiviainekset - rakennuskivihavainnot - rakennuskivialueet - kiviainespisteet - kiviainesalueet - Kalliopaljastumat - Kallioperän rakennetulkinta (täydennetään v. 2010) - heikkousvyöhykkeet - suuri alueellinen heikkousvyöhyke - alueellinen heikkousvyöhyke - paikallinen heikkousvyöhyke - paikallinen rakovyöhyke - kallioperän lohkotulkinta - lohkokoko - kallioperän lohkotulkinta, läpinäkyvä - lohkokoko - Kallioperäkartat - kallioperäkartta - kallioperäkartta, läpinäkyvä 4) Geofysiikka - Lentogeofysiikan tulkintatulokset - magneettiset lineamentit - pehmeikköjen arvioitu paksuus (m) - johteet - magneettiset rakenteet - Lentogeofysiikan mittaustulokset - magneettikenttäkartta, vinovalaistu, väri - magneettikenttäkartta, mustavalkoinen - kokonaissäteily 5) Maanpintamalli, rasteri - valaistus 45 - valaistus 135

86 83 - valaistus valaistus 315 6) Pohjakartat (Maanmittauslaitos) - 1: lähestymiskartta 1: 8 milj. - 1: lähestymiskartta 1: 4 milj. - 1: lähestymiskartta 1: 2 milj. - 1: lähestymiskartta 1: 1 milj. - 1: lähestymiskartta 1: : lähestymiskartta 1: : maastorasteri 1: : maastorasteri 1: : maastotietokannan värillinen taustakartta - Ilmakuva - orto-kkj-mustavalko-ortokuva yhdistelmä GeoTIETO-liittymän käyttäjiltä saatavan palautteen perusteella tullaan aineistotasojen järjestystä ja ryhmittelyä tarkastelemaan myöhemmin uudestaan ja mahdolliset muutokset tehdään vuoden 2010 aikana.

87 84 LIITTEET Liite 1. TAATA-hankkeen taajamageologisen kallioperäkartoituksen havaintolomake Liite 2. Havaintolomakkeen täyttöohje

88 GTK/ESY/ TAATA-hanke MAASTOHAVAINTOLOMAKE Havaintotunnus X-koordinaatti Y-koordinaatti Alueen koko m 2 x m Päivämäärä Havainnoitsija Valokuvat Havaintopiste: Paljastuma Tieleikkaus Louhos Tunneli Havaintopisteen ja sen lähiympäristön topografia ( 50 m:n etäisyydellä havaintopisteestä): 1. Hyvin loivaa (0-2m); 2. Loivaa (2-5 m); 3. Vaihtelevaa (5-10 m); 4. Voimakkaasti vaihtelevaa (10-20 m); 5. Erittäin voimakkaasti vaihtelevaa (> 20 m) Piirros havaintopaikasta: Havaintoalueen rajaus (= paljastettu/paljastunut alue), kivilajit, tektoniikka, juonet ja raot. Merkitse myös valokuvien paikat ja kuvien ottosuunnat. Muista N -nuoli ja mittakaava kuvaan!

89 2 KIVILAJIT 1 Kivilaji osuus % raekoko Päämineraalit asu1 asu2 rakenne kovuus Rapautuneisuusaste: Rp 2 Kivilaji osuus % raekoko asu1 asu2 rakenne kovuus Rapautuneisuusaste: Rp 3 Kivilaji osuus % raekoko asu1 asu2 rakenne kovuus Rapautuneisuusaste Rp Kivilajikuvaus: Kallio soveltunee: kalliokiviainekseksi rakennuskiveksi malmiaiheeksi Kivilajien väliset rakenteet (katso ohjeesta migmatiittirakenteiden luokittelu): Juonet: Suunta Kivilaji/mineraali raekoko pituus leveys leikkaussuhteet DEFORMAATIO ja METAMORFOOSI: TEKTOONISET HAVAINNOT JA MITTAUKSET (katso täyttöohje): Liuskeisuus: faasi, suunta, Kerroksellisuus Siirrokset: rakenne, suunta, kätisyys, tyyppi, siirtymä, luonne Venymä: suunta, tyyppi Poimuakselit: kätisyys, suunta

90 3 RAKOILU Päärakosuuntien R lukumäärä Kalliomassan rakenne ja lohkomuodot satunnaisia rakoja Arvot 1 6 (katso ohjeen kuvaa!) Rakoilun vaihtelu: Homogeeninen Tasaisesti vaihteleva Epähomogeeninen Rakotiheydet kahdelta kohtisuoralta vaakaprofiililta paljastuman ylitse ja yhdeltä pystyprofiililta. Vaakaprofiilit ensisijaisesti N S ja E W suuntaisia, jos paljastuman muoto sallii! Profiilin suunta Profiilin pituus (m) Rakoluku Rakotiheys (kpl/m) PYSTY Päärakosuunnat: R1 R4 *Profiilin pituus kutakin päärakosuuntaa vastaan kohtisuoraan R Suunta Osuus kokonaisrakoilusta % R1 rakojen pituuskeski - arvo (m) Rakoluku (raot, joiden (rakopituus 1 m)! Profiilin pituus (m)* Rakotiheys kpl/m R2 R3 R4 Rakoilun yleiskuvaus. Aluetta voi käyttää myös paljastuman yleiskuvaukseen. KALLIOLAATU (katso ohjetaulukkoa): Rakenteellinen Rakennetyyppi ja kiinteys tunnus Tihein rakoilu ja tunnus Vallitsevien kivilaatujen kovuus/sitkeys Kallion liuskeisuusaste Kallion RQD-luku (arvioitu) Rakojen tyypillinen karkeusluku (Jr) Rakojen tyypillinen muuttuneisuusluku Ja

91 PALJASTUMAN RAOT : mitataan paljastumalla olevat 1 m pitkät raot. Lyhyemmät raot huomioidaan, jos esiintyvät rakoparvena. Rakotihentymät merkitään yhtenä rakona. Merkitse huomautuksiin sen rakomäärä ja tihentymän leveys. 4 Kaadesuunta ja kaadekulma Kivilaji, jossa rako on Pituus m Jatkuvuus: p, o, n Muoto: s, m, p Karkeus Jr Muuttuneisuus Ja Leveys Täyte Huomautukset Esim. rakomineraali, veden esiintyminen, raon erikoistyyppi

92 TAATA-hankkeen maastohavaintolomakkeen täyttöohje Tämä maastohavaintolomake painottuu kallion rakennettavuusominaisuuksiin vaikuttavien tietojen kartoittamiseen. Pääpaino on rakoilussa. Lisäksi lomakkeessa on huomioitu suppeahkosti kivilaji-ja deformaatiotietojen keruu. Havaintopisteen valinta Tarkoitus on muodostaa havainnoilla pisteverkko, jossa kaikille kallioperän päälohkoille saataisiin vähintään useita, mieluummin kymmeniä havaintoja. Rakomittaukset tehdään rajatulta, paljastetulta mittausalueelta, jonka toivotaan olevan kooltaan kymmenen satoja m 2. Havaintotunnus: Paljastumalle annetaan kolmiosainen tunnus muotoa ABCD , jossa neljä ensimmäistä kirjainta ovat havainnon tekijän koodi. Keskiosassa on vuosilukutunnus ja viimeinen numero on paljastuman järjestysnumero. Koordinaatit: GPS:stä sen antamalla tarkkuudella (KKJ), rakomittausalueen kohdalta Koko: paljastetun alueen pituus ja leveys (ja korkeus). Valokuvat: jokaisesta paljastumasta otetaan yleiskuva (muista N-suunta, mittakaava ja havaintotunnus) sekä tarkentavia kuvia. Merkitse ottopaikat paljastuman piirrokseen. Paljastumapiirros Hahmottele lomakeelle paljastuman rajaus, kivilajit, tektoniikka, juonet ja raot sekä valokuvien ottopaikat. Muista N-nuoli ja mittkaava! Kivilajit Paljastuman kivilajit runsausjärjestyksessä! Arvioi prosentuaalinen osuus. Raekoko : Termi Tiivis Hienorakeinen = Pienirakeinen Keskirakeinen Karkearakeinen Ti Hi Pi Ke Ka eka Raekoko < 0,2 0, > 50 mm Raekoko arvioidaan vallitsevan koon mukaan Erittäin karkearakeneteinen Päämineraalit: 3 päämineraalia runsausjärjestyksessä KVAR = kvartsi; PLAG = plagioklaasi; KMAA = kalimaasälpä; MAAS = maasälpä; PYKS= Pyrokseeni; (HYPE = hypersteeni; AUGI = augiitti; DIOP = diopsidi;); AMFI = amfiboli ; (SARV =sarvivälke); BIOT = biotiitti; MUSK = muskoviitti; KLOR = kloriitti; SERI = serisiitti; GRAN = granaatti; OLIV = oliviini; KORD = kordieriitti; KYAN = kyaniitti; ANDA = andalusiitti; SILL = sillimaniitti; STAU = stauroliitti; TURM = turmaliini; EPID = epidootti; KALS = kalsiitti; FLUO= fluoriitti; SAVI= savimineraaleja; TALK= talkki Asu l. tekstuuri HOM = homogeeninen = tasalaatuinen, HET = heterogeeninen; TAR = tasarakeinen; EITA = ei tasarakeinen; MASS = suuntautumaton massamainen(isotroopppinen) ; SUT = suuntautunut; PLST = pilsteinen; GN = gneissimäinen; L = liuskeinen; SLG = silmägneissimäinen; GRT = graniittiutunut; KATA = katalaklastinen; MYLO = myloniittinen; PORF = porfyyrinen; OFI = ofiittinen; PFBL = porfyroblastinen; BLKL = blastoklastinen; KLAS = klastinen; PALL = pallorakenne; JUOV = juovainen; RAIT = raitainen,

93 2 Rakenne eli struktuuri Merkitse kivilajin rakenne lyhenteenä: Lyhenne Rakenne Selitys MGT Migmatiittinen Katso ohjeesta migmatiittityyppi MAGK magmaattinen kerroksellisuus kiteytymisdifferentaatio VULK vulkaaninen alkuperä yleistermi JUOK juoksurakenne (laavakivissä) laavan liike jähmettymisen aikana MANT mantelirakenne (laavakivissä) Kaasurakkulat täyttyneet TYL tyynylaavarakenne (laavat) Huom. pohjan suunta AGL agglomeraattirakenne (pyrokl) Paljon vulk. pommeja (koko > 6,4 cm) LAP lapillituffi (pyrokl) heitteleet 0,2 6,4 cm TUFF tuffirakenne (pyrokl) tuhkaa, läpimitta < 0,2 cm VUBR vulkaaninen breksia pyrokl. breksia, laavabreksia VUP vulkaanisia pommeja yksittäisä pommeja (vrt,. agglomeraatti) VKGL vulkaaninen konglomeraatti SED sedimenttinen alkuperä AALM aallonmerkkejä KERR kerrallinen rakenne kerroksessa raesuuruus vaihtelee LAM laminaatiorakenne K kerroksellinen VK virtakerroksellinen TURB turbidiittirakenne SLUM slumping-rakenne häiriintynyt kerroksellisuus Kivilajin kovuus/sitkeys (RG-luokitus) Kivilaadun nimitys Vallitsevien mineraalien Tunnus likimääräinen jakautuminen Pehmeä Kiilteet, talkki, kloriitti, p karbonaatit, yhteensä > 40 % Hauras Maasälvät > 40 %; amfibolit h ja pyrokseenit yhteensä < 25 % Sitkeä amfibolit ja pyrokseenit, s yhteensä vähintään 25 % Kova Kvartsia > 40 % k Rapautuneisuus: Rapautuneisuus Rapautumaton Vähän rapautunut Runsaasti rapautunut Täysin rapautunut Tunnus Rp0 Rp1 Rp2 Rp3

94 3 Soveltuvuus kalliokiviainekseksi: 1 Luja = LUJA raekoko tiivis tai hienorakeinen rakenne tasarakeinen tai hyvin pieniä hajarakeita sisältävä massamainen tai heikosti suuntautunut rapautumaton ei sisällä juurikaan kiisuja (magneettikiisua ei lainkaan), mutta saa sisältää oksideja, esim. magnetiittia. ei sisällä runsaasti kiillettä eikä pehmeitä mineraaleja kuten karbonaattia, kloriittia ja talkkia sopivia ovat esimerkiksi happamat ja intermediääriset vulkaniitit, kvartsi-maasälpäliuskeet, hienorakeiset diabaasijuonet, myloniitit, kvartsiitit, tonaliitit, granodioriitit ja graniitit Joskus myös hienorakeiset gneissit, emäksiset vulkaniitit ja hienorakeiset gabrot. usein simpukkamainen murrospinta helmiäiskiilto kiven tuoreella pinnalla (valo heijastuu pienistä kvartsi- ja maasälpäkiteistä) vasaralla lyötäessä kivestä kuuluu metallinen, kirkas kilahdus jos näytteen saaminen kivestä on vaikeaa kiviaines on lujaa taikka ainakin sitkeää 2 Massakiviaines = MAS tähän luokkaan laitetaan kaikki muut kivilajit paitsi lujat ja haitalliset rakenne tasarakeinen tai keskirakeisia tai suuria hajarakeita sisältävä massamainen tai suuntautunut, hyvin liuskeinen ja rikkonainen heikosti ja selvästi rapautunut, ruosteinen, ruhjeinen saattaa sisältää runsaasti pehmeitä mineraaleja, kiillettä ja kiisuja sekä vähän savimineraaleja keski- ja karkearakeiset graniitit, granodioriitit, tonaliitit, gabrot, amfiboliitit, emäksiset vulkaniitit (uraliittiporfyriitit), grauvakat, migmatiitit, pegmatiitit, kalkkikivet, kiilleliuskeet ja voimakkaasti ruhjoutuneet kivet. 3 Haitallinen = HAI mustaliuskeet radioaktiivisia mineraaleja sisältävät kivilajit, käytännössä vain graniitti ja granodioriitti asbesti- ja arseenimineraaleja sisältävät kiviainekset Soveltuvuus rakennuskiveksi Ruksi, kun on mahdollisesti hyvä rakennuskivi, jolloin kivi on tasalaatuinen rakojen välit yli 1 m kivi on rapautumaton, ei paljoa kiillettä eikä kiisuja Soveltuvuus malmiaiheeksi Jos kalliossa runsaasti malmimineraaleja Kivilajien väliset rakenteet Kuvataan kivilajien välisiä rakenteita. Migmatiittirakenteiden osalta käytetään apuna seuraavalla sivulla olevaa luokittelua

95 Migmatiittirakenteet 1. Agmaattinen (breksia) 2. Diktioniittinen 4 3. Schollen (lautta) 4. Phlebiittinen 5. Stromaattinen (kerrosr) 6. Surreiittinen (dilataatio) 7. Poimurakenteinen 8. Ptygmaattinen 9. Ophthalmiittinen (augen) 10. Stictoliittinen (täplä) 11. Schlieren 12. Nebuliittinen

96 JUONET Juonen suunta = kaateen suunta ja kaadekulma 5 Metamorfoosi ja deformaatio: kuvaa lyhyesti metamorfoosiaste ja deformaation pääpiirteet TEKTOONISET HAVAINNOT: 1. Liuskeisuus: liuskeisuuden kaateen suunta/kaade (asteen tarkkuus kaikkiin suuntamittauksiin!). Jos kaadekulman suuruus on epäselvä, kaade-kohtaan viiva (tietokannassa kaadekohta jätetään tyhjäksi). S1, S2 Deformaatiofaasin numero. Mikäli faaseista ei ole selvyyttä, tehdään paljastumakohtainen luokitus kirjaimin, jolloin varhaisin liuskeisuus on (Sa), seuraava (Sb) jne. Jos järjestys jää epäselväksi, tunnuskohta jätetään tyhjäksi. 2. Kerroksellisuus: Kerroksellisuuden kaateen suunta/kaade. Topin suunta, jos havaittavissa. 3. Siirrokset Siirroskiven rakenne: luokittelu seuraavasti (sovellettu Wise & al. 1984, Higgins 1971): Suuntaus Suuntautuneet Suuntautumattomat Siirrosrakenne Perusmassan ja porfyroklastien/fragmenttien suhde Koheesio 1 gneissi - perusmassa uudelleenkiteytynyt lähtökiven raekokoon tai yli 2 blastomyloniitti silmägneissi - perusmassan raekoko > 0.5 mm, porfyroklasteja, tai porfyroblasteja 3 proto- ja ortomyloniitti - porfyroklasteja > 10 %, perusmassan raekoko < 0.5 mm 4 ultramyloniitti - porfyroklasteja < 10 %, 5 pseudotakyliitti - lasia t. uudelleenkiteytynyttä lasia 6 breksia - fragmentteja > 30 % hienossa perusmassassa 7 mikrobreksia - fragmentteja < 30 % 8 siirrosbreksia - kulmikkaita fragmentteja > 30 % hienossa perusmassassa 9 siirrosvaha - fragmentteja < 30 %. Voi olla myös suuntautunutta ja fragmentit linssimäisiä 10 Rakosiirros: lohkot liikkuneet rakoa pitkin, ei siirroskiveä, mutta mahd. mineraalitäyte (mainittava) Suunta: Siirrostason kaateen suunta/kaade Kätisyys: Siirroksen kätisyys vaakapinnalla, VK = vasenkätinen, OK = oikeakätinen Tyyppi: N = Normaalisiirros = kattopuoli painunut alaspäin liikunnon vertikaalikomponentti suurempi kuin horis. K = Käänteisiirros = kattopuoli työntynyt ylöspäin (eli hiertoviivauksen kaade 45 tai yli) S = Sivuttaissiirros = liikunnon horisontaalikomponentti vallitseva Siirtymä: Todellinen siirtymä siirrostasolla tai jos vain jollakin leikkaustasolla mitattu siirtymä, niin tarkka selitys mittaustavasta Luonne: DUK = Duktiili = raekoko pienentynyt kideplastisesti, syntektonista taipumista ja uudelleenkiteytymistä, tekstuuri suuntautunut VAIH = Vaihettuva = rakenteessa sekä plastisia että hauraita piirteitä HAU = Hauras = raekoko pienentynyt kiven rikkoutuessa mekaanisesti, kiinteä tai irtonainen rakenne 4. Lineaatio/Venymä: lineaation/venymän kaateen suunta/kaade Li1, Li2 Numerointi kuten liuskeisuuden kohdalla, myös paljastumakohtaisen luokittelun kirjaimet vastaavat liuskeisuuden faaseja Tyyppi: MINLI= Mineraalilineaatio; LEIKLI = Leikkauslineaatio VE= Venymä 5. Poimutus: poimuakselin kaateen suunta/kaade, Kätisyys: VK = vasenkätinen poimu, OK = oikeakätinen poimu Kohesiiviset Ei-koh.

97 6 RAKOILU Päärakosuuntien lukumäärä (0-4) = paljastumalla havaittavat selvät päärakosuunnat. Jos päärakosuuntien lisäksi (tai yhtään päärakosuuntaa ei ole) esiintyy kalliossa rakoja satunnaisissa suunnissa, merkitään esiintyminen ruksaamalla kohta: satunnaisia rakoja. Kalliomassan rakenne ja lohkomuodot: oheisen taulukon mukainen numerointi Arvo 1) 2) 3) 4) 5) 6)

98 7 Rakoilun vaihtelu Homogeeninen: rakoilu on tiheydeltään ja suunniltaan tasaista koko paljastuman alueella Tasaisesti vaihteleva: Rakotiheys ja rakosuunnat vaihtelevat säännöllisesti esim. kivilajeittain Epähomogeeninen: rakoilusuunnissa ja tiheyksissä runsasta vaihtelua paljastuman eri osissa. Ei selvää päärakosuuntaa. Paljastuman rakotiheyksien mittaus: Rakomäärät lasketaan erikseen kahdelta paljastuman poikki kulkevalta, toisiaan vastaan kohtisuoralta profiililta. Profiilien suunnat ovat 270º ja 360º, jollei paljastuman muoto sitä estä. Muista laittaa profiilin suunta sarakkeeseen! Kultakin profiililta lasketaan ne 1 m pitkät raot, joiden yli profiililinja kulkee (profiililinjan ulkopuolelle jääviä rakoja ei huomioida). Profiilikohtainen rakotiheys saadaan jakamalla rakoluku profiilin pituudella. Koko paljastuman rakotiheys on 270º- ja 360º suuntaisten profiilien rakojen summa jaettuna näiden profiilinjojen yhteispituudella. N S -profiili E W -profiili Päärakosuunnat ja niiden rakotiheydet Paljastuman päärakosuunnat (R1, R2 Rn) tunnistetaan ja mitataan niiden suunnat, arvioidaan kunkin päärakosuunnan osuus kokonaisrakoilusta, arvioidaan kunkin päärakosuunnan rakojen keskipituus ja mitataan kunkin päärakosuunnan rakotiheys päärakosuuntaan nähden kohtisuoralta profiililta (profiililinjan ulkopuolelle jääviä rakoja ei huomioida) Päärakosuunnan 1 tiheysmittausprofiili Päärakosuunta 2 Päärakosuunnan 2 tiheysmittausprofiili päärakosuunta 1

99 8 Rakoilun yleiskuvaus: kuvataan tekstillä ja piirroksilla rakoilun yleispiirteitä. Tähän kohtaan voidaan kirjata myös paljastumaa koskevia muita havaintoja KALLIOLAATU Kalliolaadun määrittäminen pohjautuu RG -luokituksen kuvaukseen, joka on alla taulukkona. Rakenteellinen kiinteys Kiinteä kallio Löyhä kallio Rakennetyyppi ja tunnus Massarakenteinen Ma Liuskerakenteinen Li Seosrakenteinen Se Löyhärakenteinen Lö Raparakenteinen Ra Halkeamarakenteinen RiI Tihein rakoilu ja tunnus harvarakoinen Ma1 vähärakoinen Ma2 runsasrakoinen Ma3 harvarakoinen Li1 vähärakoinen Li2 runsasrakoinen Li3 harvarakoinen Se1 vähärakoinen Se2 runsasrakoinen Se3 harvarakoinen Lö1 vähärakoinen Lö2 Vallitsevien kivilaatujen kovuus Pehmeä, p hauras, h sitkeä, s kova, k runsasrakoinen Lö3 Kuvataan kivilaadun perusteella siinä laajuudessa kuin se on rapautumisaste huomioiden mahdollista Tasomaiset raot jakavat kallion kahteen tai useampaan erilliseen osaan Rikkonainen kallio Rakorakenteinen RiII runsasrakoinen ei rakotäytettä rakojen täytteisyys Murrosrakenteinen RiIII tiheärakoinen vähäistä runsas tai raoissa savitäytettä Ruhjerakenteinen RiIV tiheärakoinen savirakenteinen RiV runsaasti kalliosavea Rakotiheys Rakoluku kpl/m Nimitys Tunnus < 1 Harvarakoinen Rk1 1 3 Vähärakoinen Rk Runsasrakoinen Rk3 > 10 Tiheärakoinen Rk4

100 9 Kallion liuskeisuusaste Suuntaukseton Heikko Kohtalainen Voimakas Ei määritelty Lo L1 L2 L3 Kallion RQD-luku (Rock Quality Designation) RQD-luku lasketaan yleensä kairasydännäytteistä ja sillä tarkoitetaan 10 cm pitkien sydännäytepätkien prosentuaalista kokonaisosuutta metrin pituisesta sydännäyteosuudesta. Mitä pienempi on RQD-luku, sitä huonompaa kivi on rakennusteknisesti. RQD % Erittäin huono 0-25 Huono Kohtalainen Hyvä Erinomainen Kalliopaljastumalta kallion RQD-luvun arviointi on vaikeampaa kuin kairausnäytteestä. Arviointi voidaan tehdä esim. kuvittelemalla paljastumalla tehtäväksi kairauksia eri suuntiin (esim. päärakoilua vastaan kohtisuoraan) ja arvioimalla näin syntyvän "kairausnäytteen" RQDlukuja. Rakojen karkeusluku (Jr) Rakojen muuttuneisuusluku (Ja) Katso sivuilla 10 ja 11 olevia luokitteluperusteita

101 10 PALJASTUMAN RAOT: Mitataan paljastumalla olevien > 1 m pitkien rakojen ja rakotihentymien suunnat ja ominaisuudet. Lyhyemmät raot huomioidaan, jos ne muodostavat selvän rakoparven, jonka pituus>> 1 m (esim. en echelon). Jos rako edustaa päärakosuuntaa, merkitse se (R1 Rn) Mittaa rakotihentymät yhtenä rakona, merkitse se arvolla RT, ja laita huomautuksiin tihentymän rakomäärä. Merkitse muiden rakojen tunnukseksi R Suunta: raon kaateen suunta ja kaadekulma. Jos kaadetta ei saada mitatuksi, laitetaan kaateen kohdalle viiva, esim. 178/. Mittaukset asteen tarkkuudella! Kivilaji: Kivilaji, jossa (joissa) rako sijaitsee Pituus: raon pituus 0,5 m:n tarkkuudella Jatkuvuus: raon näkyvyys paljastumalla Rako kokonaan näkyvissä = N; Vain raon toinen pää näkyvissä = O; Raon molemmat päät näkymättömissä = P Muoto: raon muoto metrimittakaavassa: P = portaittainen/stepped; M = mutkitteleva tai aaltoileva/undulating; S = suora/planar Karkeus = Jr-arvo: Rakopinnan muoto (stepped, undulating ja planar) metrimittakaavassa ja rakopinnan laatu (Rough/Smooth cm-mittakaavassa( muotokampa): Katso alla olevaa kuvaa (vain ohjeellinen). Käytä muotokampaa karkeuden arvioinnissa, jos mahdollista. Jr on tärkeä arvo kallion Q-arvon määrityksessä. 3,0 3,0 3,0 2,0 1,5 1,0 huom! Jr-arvo = 4, jos raot epäjatkuvia (lyhyt rako ja molemmat päät näkyvissä) a) Rakopinnat kiinni toisissaan Jr tai b) rakopintoja erottaa ohut rakotäyte, joka sallii enintään 10 cm:n siirtymän Raot epäjatkuvia 4,0 Rakopinta karkea tai säännötön, 3,0 aaltoileva (undulating) Rakopinta sileä, aaltoileva 2,0 Rakopinta haarniskapintainen, 1,5 aaltoileva (ei kuvassa) Rakopinta karkea tai säännötön, 1,5 tasainen Rakopinta sileä, tasomainen 1,0 Rakopinta haarniskapintainen*, 0,5 tasomainen c) Rakopinnat eivät ole kiinni toisissaan ja niitä erottaa: Savimineraaleja sisältävä vyöhyke, joka on kyllin paksu estämään kontaktin Hiekkaa, soraa tai murskaantunutta kalliota sisältävä vyöhyke, joka on kyllin paksu estämään kontaktin * Haarniskapinta -termiä käytetään silloin, kun pinnalla on selvät merkit hiertoliikunnasta. Jr 1,0 1,0

102 11 Muuttuneisuus = Ja-arvo: Arvo välillä 0, Arvioi raon muuttuneisuutta oheisen taulukon perusteella. Ja-arvo on tärkeä kallion Q-arvon laskennan kannalta. 1) Rakopinnat kiinni toisissaan Ja a) Rakotäyte tiivistä, kovaa, pehmenemätöntä ja läpäisemätöntä 0,75 b) Muuttumattomat rakopinnat, pinta vain likainen 1,0 c) Lievästi muuttuneet rakopinnat. Rakotäytteenä pehmenemättömiä mineraaleja, 2,0 hiekkarakeita tai murskaantunutta, savetonta kalliota d) Rakotäytteenä silttistä tai hiekkaista savea, pieniä savivyöhykkeitä (pehmenemättömiä). 3,0 Myös kloriittipintaiset raot. e) Pehmeneviä tai pienen kitkan omaavia savimineraalitäytteitä ja pieniä määriä 4,0 paisuvaa savea.(täytteisyys epäsäännöllistä, paksuus korkeintaan 1-2 mm) 2) Rakopintoja erottaa ohut rakotäyte, joka sallii enintään 10 cm:n siirtymän f) Täytteenä hiekkarakeita, murskaantunutta, savetonta kalliota 4,0 g) Vahvasti ylikonsolidoitunut, pehmenemätön savimineraalitäyte (Täytteisyys jatkuvaa, paksuus < 5 mm) 6,0 h) Keskinkertaisesti tai vähän ylikonsolidoitunut, pehmenevä savimineraalitäyte (Täytteisyys jatkuvaa, paksuus < 5 mm) 8,0 j) Paisuva savitäyte (täytteisyys jatkuvaa, paksuus < 5 mm) Ja:n arvo riippuu saven paisuvuudesta ja veden esiintymisestä) 8,0 12,0 3) Rakopinnat eivät ole kiinni toisissaan ja niitä erottaa: k, l, m) Murskaantunutta kalliota tai savea sisältävä vyöhyke (katso kohdat g, j ja 6,0; 8,0 tai h saven laadun määräämiseksi) 8,0 12,0 n) Silttistä tai hiekkaista savea sisältävät vyöhykkeet, pienet savivyöhykkeet 5,0 (pehmenemättömät) o, p, r) Paksut, jatkuvat savivyöhykkeet (katso g ja h saven laadun määräämiseksi) 10,0; 13,0 tai 13,0-20,0 Leveys: raon leveys alla olevan taulukon mukaan luokiteltuna: Hyvin tiivis = HyTi Tiivis = Ti Osittain avoin = OsAv Avoin = Av Melko leveä = MeLe Leveä = Le Hyvin leveä = HyLe Äärim. leveä =ÄäLe