Kaakkois-Suomen rapakivimassiivin kartta-alueiden kalliopera

Transkriptio

1 WOMEN GEOLOGINEN KARTTA 1 : GEOLOGICAL MAP OF FINLAND 1 : KALLIOPERAKARTTOJEN SELITYKSET LEHDET - SHEETS EXPLANATION TO THE MAPS OF PRE-QUATERNARY ROCKS Ahti Simonen Kaakkois-Suomen rapakivimassiivin kartta-alueiden kalliopera Summary: Pre-Quaternary rocks of the map-sheet areas of the rapakivi massif in SE Finland GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS GEOLOGICAL SURVEY OF FINLAND ESPOO 1987

2 SUOMEN GEOLOGINEN KARTTA GEOLOGICAL MAP OF FINLAND 1 : Kallioperakarttojen selitykset Explanation to the maps of Pre-Quaternary rocks Ahti Simonen KAAKKOIS-SUOMEN RAPAKIVIMASSIIVIN KARTTA-ALUEIDEN KALLIOPERA Summary : Pre-Quaternary rocks of the map-sheet areas of the rapakivi massif in SE Finland Geologian tutkimuskeskus - Geological Survey of Finland Espoo 1987

3 Simonen, A, 1987 Kaakkois-Suomen rapakivimassiivin kartta-alueiden kalliopera The Pre-Quaternary rocks of the map-sheet areas of the rapakivi massif in SE Finland Suomen geologinen kartta 1 : Kallioperdkarttojen selitykset, , 3024, 3041, 3042, , 3131, pages, 17 figures and 6 tables The map-sheet areas described in this explanation consist mainly of the different varieties of the rapakivi granite belonging to the Wiborg rapakivi massif in southeastern Finland Country rocks of the massif consist of Svecokarelidic metamor phic and plutonic rocks penetrated by some Subjotnian diabases The rapakivi cuts sharply the country rocks and its intrusion has caused contact metamorphic alterations The foreign rock fragments and roof pendants of the rapakivi massif consist of Svecokarelidic and Subjotnian rocks The broad rapakivi area is composed of many petrographic varieties of potassium rich granitic rocks The various rapakivi granites differ from each other mainly in regard to textural features, but there are also slight differences between the varieties in chemical and mineralogical composition Most abundant are porphyritic rapakivi granites, but also even-grained types occur The different varieties of the rapakivi granites of the Wiborg massif and their mineralogy and chemistry has been described Furthermore, the age, petrology and structure of the rapakivi massif has been presented The text is in Finnish, with figure and table captions and a summary in English Key words : areal geology, explanatory text, bedrock, rapakivi, Wiborg Massif, Proterozoic, Finland Ahti Simonen Otakuja 3 D 46, Espoo 15, Finland ISBN Helsinki 1987 Valtion painatuskeskus

4 SISALTO - CONTENTS Alueja tutkimusvaiheet 5 Kallioperan yleispiirteet 7 Rapakivimassiivin sivukivet 8 Rapakiven sulkeumat 9 Rapakivi 13 Rapakivimuunnokset 15 Viborgiitti 15 Tumma viborgiitti 16 Pyterliitti 18 Porfyyrinen rapakivigraniitti 18 Tumma tasarakeinen rapakivi 19 Tasarakeinen sarvivalkerapakivi 21 Tasarakeinen biotiittirapakivi 23 Kymin harmaa rapakivi 23 Porfyyriapliitti 24 Pegmatiitti-, apliitti- ja kvartsijuonet 24 Kvartsiporfyyri 24 Mineralogia 25 Kemismi 29 Ika ja muunnosten keskinaiset ikasuhteet 31 Petrologia 32 Rakenne 34 Kaakkois-Suomen rapakivialueen ja sen ympariston kaivannaiset 39 Summary : Pre-Quaternary rocks of the map-sheet areas of the rapakivi massif in SE Finland 41 Introduction 41 Country rocks of the rapakivi 41 Eruptive breccias and roof pendants of the rapakivi 41 Rapakivi 42 Rapakivi varieties 42 Mineralogy 44 Chemistry 44 Age 45 Petrology 45 Structure 46 Kirjallisuutta - References B

5 5 ALUE JA TUTKIMUSVAIHEET Tassa selostettavien karttalehtialueiden kalliopera kuuluu laajaan Kaakkois-Suomen ell Viipurin rapakivimassiiviin Alueen kallioperaa on kuvattu aikaisemmin seuraavilla 1 : mittakaavaisilla geologisilla karttalehdilla ja niihin liittyvissa selityksissa : lehti no 4 - Pellinge (Moberg 1889), lehti no 7 - Porvoo (Moberg 1888), lehti no 8 - Lahti (Moberg 1888), lehti no 19 - Suursaari (Ramsay 1892), lehti no 27 Hamina (Moberg 1895), lehti no 22 Valkeala (Sederholm 1893), lehti no 28 Sakkijarvi (Berghell & Frosterus 1897), lehti no 33 Viipuri (Berghell 1899) Kaakkois-Suomen rapakivialueen pohjoisin osa on esitetty 1 : mittakaavaisella Mikkelin vuorilajikartalla ja siihen liittyvissa Frosteruksen (1903) kirjoittamassa vuorilajikartan selityksessa Edella mainitun aineiston lisiksi erikoisesti Wahlin (1925 ja 1938) ja Hackmanin (1934) Viipurin rapakivialueelta suorittamat erikoistutkimukset ovat olleet avuksi alueen 1 : mittakaavaisten karttalehtien ja taman selityksen laadinnassa Rapakivialueen uudelleen kartoittaminen aloitettiin vuonna 1954 Kenttatyot suoritettiin kirjoittajan johdolla ja niihin osallistuivat : P Eenila 1957, A-L Harvela (o s Peltonen) , P Homer , S Kaitaro 1956, T Kaukonen 1959, J Kiuas 1957, R Kuusela 1959, I Laitakari , M Laitala , 1961, R Lappalainen 1961, R Lauerma 1955, S Lavikainen 1961, M Lehijarvi , 1957, L Lemmetti 1959, A Lonka 1956, R Marjonen 1958, K Merilainen , , R Niemela 1961, , , M Salmi 1958, A Simonen , T Simonen 1958, M Tyni , A Tyrvainen , M Vilkki 1957, K Virtakainen 1960, A Vorma , P Vahasarja , P Wasenius , M Ylinen 1956

6 6 AHVENISTO 3114 SUOMENNIEMI , J VIIPURIN MASSIIVI WIBORG MASSIF f SNTL-000P 3021 ONAS 3023 ` , km Kuva 1 Kaakkois-Suomen rapakivimassiivin artta-alueet Fig 1 Map-sheet areas of the rapakivi massif in SF Finland Kaakkois-Suomen rapaklvimassiivi ulottuu monille 1 : mittakaavaisille kartta-alueille (kuva 1), jotka ovat karttalehtien ilmestymisjarjestyksessa lueteltuina seuraavat : lehti 3022, Lapinjarvi (Laitakari & Simonen 1962), lehti 3113, Kouvola (Simonen & Lehijarvi 1963), lehti 3021, Porvoo (Laitala 1964), lehti 3111, Lahti (Lehijarvi 1964), lehti 3134, Lappeenranta (Vorma 1964), lehti 3024, Karhula (Simonen 1965), lehti 3132, Savitaipale (Simonen & Tyrvainen 1965), lehti , Imatra (Merilainen 1966), lehti 3114, Vuohijarvi (Lehijarvi & Tyrvainen 1969), lehti , Kotka (Simonen & Laitala 1970), lehti 3041, Haapasaari (Simonen & Laitala 1972), lehti 3042, Hamina (Simonen 1973), lehti 3131, Luumaki (Simonen 1975),

7 lehti , Vaalimaa (Simonen 1979), lehti , Ylamaa (Simonen 1979) Kallioperakarttojen selitykset on julkaistu Lapinjarven (Laitakari & Simonen 1963), Lahden (Lehijarvi 1964), Lappeenrannan (Vorma 1965), Savitaipaleen (Simonen & Tyrvainen 1981), Porvoon (Laitala 1984) ja Vuohijarven (Tyrvainen 1986) karttalehtiin Kartoitustoissa kootun aineiston perusteella on julkaistu monia rapakiven geologiaa (Lehijarvi & Lonka 1964), mineralogiaa (Simonen 1961, Vorma 1961, Simonen & Vorma 1969 )a Vorma 1971), kontaktimetamorfoosia (Vorma 1972), sulkeumia (Vorma 1975), kemismia (Vorma 1976) ja ikaa (Vaasjoki 1977) kasittelevia erikoistutkimuksia, joita on kaytetty hyvaksi taman selityksen laadinnassa Lisaksi Helsingin 1 : mittakaavaisen yleiskarttalehden (Harme 1980) Kaakkois-Suomen rapakivialuetta esittava osa perustuu alueelta julkaistuihin 1 : mittakaavaisiin kallioperakarttoihin Pitkaaikaisina apulaisinani rapakivialueen tutkimuksissa ovat olleet professors A Vorma, joka on osallistunut aktiivisesti tutkimustyohon, ja tutkirnusassistentti R Niemela, joka on avustanut laajan tutkimusaineiston kasittelyssa Kirjoittaja esittaa parhaimmat kiitoksensa kaikille rapakivialueen kartoitukseen ja tutkimukseen osallistuneille KALLIOPERAN YLEISPIIRTEET Suurin osa tassa selityksessa kuvattavien kartta-alueiden kallioperasta koostuu rapakivigraniitin erilaisista muunnoksista, jotka kuuluvat Kaakkois-Suomen ell Viipurin laajaan rapakivimassiiviin Rapakivigraniitin eri muunnokset eroavat toisistaan joko rakenteen tai niissa esiintyvien erilaisten Fe-Mg-pitoisten tummien mineraalien perusteella Yleisin on muunnos, jossa on tiuhassa suuria, muutaman senttimetrin lapimittaisia plagioklaasimanttelin ymparoimia kalimaasalpaovoideja tasarakeisessa graniittisessa perusmassassa Tallaista kivea sanotaan tyypilliseksi tai normaaliksi rapakiveksi ell viborgiitiksi Normaalin rapakiven yhteydessa on lisaksi monia seka porfyyrisia etta tasarakeisia graniittimuunnoksia, joita myos sanotaan rapakiviksi, koska ne liittyvat synnyltaan laheisesti viborgiittiin Kaikki rapakivet ovat suunnittumattomia graniitteja ja kemialliselta koostumukseltaan ne ovat kaliumrikkaita graniitteja, )olden kalsium- ja magnesiumpitoisuus on pieni Rapakivimagmaa on tunkeutunut useassa eri vaiheessa svekokarelidiseen kallioperaan, joka koostuu erilaisista liuskeista, gneisseista ja syvakivista Rapakiven kontaktit sivukivea vasten ovat terkvkt ja ne leikkaavat ymparoivkn peruskallion rakenteita Rapakivimassiivin reunaosissa on eruptiivibreksioita, joissa on magmaan lohkeilleita sivukiven murskaleita Suuria rapakivimassiivin katosta peraisin olevia sulkeumia on etenkin rapakivialueen luoteis- ja itaosassa Nama sulkeumat koostuvat seka svekokarelidisista etta rapakivea hieman vanhemmista subjotunisista kivilajeista

8 8 RAPAKIVIMASSIIVIN SIVUKIVET Kaakkois-Suomen rapakivimassiivia ymparoiva svekokarelidinen peruskallio koostuu erilaisista liuskeista, gneisseista ja syvckivista, joita on kuvattu monissa rapakiven reuna-alueiden karttalehtiselityksissa Seuraavassa esitetaankin vain lyhyt selostus rapakivimassiivia reunustavista kivilajeista Enemman tai vchemman suonigneissimainen kiillegneissi on yleisin rapakivea ymparoivist i kiteisist i liuskeista Sita on laajempina yhtenaisina alueina Lapinjarven (lehti ), Savitaipaleen (lehti ), Lappeenrannan (lehti ) ja Imatran (lehti ) kartta-alueilla Lisaksi sita on pienina gneissijuovina ja luiroina migmatiittisessa graniitissa rapakiven luoteis- ja pohjoispuolella Lahden (lehti ), Vuohijarven (lehti ) ja Savitaipaleen (lehti ) kartta-alueilla Amfiboliittia, jossa on monia vulkaanisen rakenteen relikteja, on runsaimmin rapakivimassiivin lounaispuolella Pernajan ja Pellingin alueilla Amfiboliittia, joka on usein diopsidipitoista, on lisaksi vahaisina valikerroksina kiillegneisseissa Kvartsi-maasclpcliusketta ja -gneissia seka kvartsiittia on valikerroksina ja pienina alueina muiden liuskeiden yhteydessa Synorogeenisia svekokarelidisia syvckivia (gabro, kvartsidioriitti ja granodioriitti) on rapakiven sivukivina etenkin massiivin lounais- ja koillisreunassa Migmatiitteja muodostavaa mikrokliinigraniittia on laajoilla alueilla rapakivimassiivin lansi- ja luoteispuolella Kaakkois-Suomen rapakivimassiivin etelaraja on Suomeen kuuluvan ulkosaariston etelapuolella, silly Neuvostoliittoon kuuluvilla Suursaaren, Narvin ja Tytarsaaren saarilla on gneisseista ja gneissigraniiteista koostunutta svekokarelidista kallioperaa Suursaaressa ja Somerissa on lisaksi rapakivea hieman vanhempia subjotunisia kivilajeja (kvartsiittikonglomeraatti seka emcksisia etta happamia vulkaanisia kivia), jotka ovat kerrostuneet svekokarelidisen peruskallion paalle Peruskalliota lcvistcvca, mutta rapakivea vanhempaa subjotunista diabaasia (Vuohijcrven )a Lovaskosken diabaasit) on rapakivimassiivin sivukivenc seka Vuohijarven (lehti ) etta Savitaipaleen (lehti ) kartta-alueilla Rapakivimassiivin sivukivina olevat svekokarelidiset liuskeet ja gneissit ovat alkuaan metamorfoituneet alhaisen paineen amfiboliittifasieksen olosuhteissa ja niihin tunkeutuneiden orogeenisten granodioriittien ja graniittien kalimaasalpa on ollut mikrokliinia Rapakiven valittomcssa kontaktissa on kuitenkin monin paikoin hypersteenipitoista hornfelsic (Hackman 1934, Lehijarvi 1964, Simonen & Tyrvainen 1965 ja Vorma 1972), jonka mineraaliassosiaatio on syntynyt rapakivimagman aiheuttaman kontaktimetamorfoosin tuloksena pyrokseeni-hornfels fasieksen olosuhteissa Lisaksi svekokarelidisten syvakivien mikrokliini on muuttunut rapakiven kontaktin laheisyydessc ortoklaasiksi Rapakiven aiheuttamaa kontaktimetamorfoosia kasittelevassa erikoistutkimuksessaan Vorma (1972) on arvioinut, etta rapakivimagman lampotila on ollut > 800'C ja sen aiheuttaman kontaktimetamorfisen aureolin leveys on nom 5 kilometric

9 9 RAPAKIVEN SULKEUMAT Kaakkois-Suomen rapakivimassiivissa on runsaasti vaihtelevan kokoisia sulkeumia, jotka koostuvat seka svekokarelidisista etta rapakivea hieman vanhemmista postsvekokarjalaisista ell subjotunisista kivilajeista Sulkeumat koostuvat joskus yksinomaan joko svekokarelidisista tai postsvekokarjalaisista kivista, mutta muutamissa suurimmissa sulkeumissa, jotka ovat pinta-alaltaan useita kymmenia neliokilometreja, on usein samanaikaisesti seka svekokarelidisia etta postsvekokarjalaisia kivilajeja Kaakkois-Suomen rapakivimassiivin murskaleiden ja sulkeumien sijainti on esitetty kuvassa 2 Kuva 2 Kaakkois-Suomen rapakivimassiivi ja sen sulkeumat 1, svekokarelidisia kivia ; 2, rapakivea vanhempia subjotunisia kivia ; 3, rapakivea ; 4, peruskalliomurskaleita ja -sulkeumia rapakivessa ; 5, subjotunisia kivia murskaleina ja sulkeumina rapakivessa Laaja-alaisimmat sulkeumat : K, Kirkkojirvi ; S, Saaksjarvi ; Ho, Hopjarvi ; H, Hyvarila ; R, Ruoholampi ; I, Ihalainen ; Ta, Taalikkala ; T, Toivarila ; Y, Ylamaa Fig 2 Rapakivi massif of Viborg and its foreign rock fragments and roof pendants 1, svecokarelidic rocks ; 2, subjotnian rocks older than rapakivi; 3, rapakivi; 4, svecokarelidic rocks as fragments and roof pendants in rapakivi; 5, subfotnian rocks as fragments and roof pendants in rapakivi B

10 1() Kuva 3 Eruptiivibreksia Amfiboliiaisulkeumia rapakivessa L, 5ttila, litti 3113 : x = v = 471,411 Valok M Lehijarvi Fig 3 Eruptive breccia, Fragments of amphibolite in rapakivi Kallioperakartoille, etenkin rapakivimassiivin reunaosiin, on merkitty intrusiivi- tai eruptiivibreksioita, joissa on kooltaan muutaman metrin tai desimetrin lapimittaisia peruskallion kivilajeja murskaleina rapakivessa Thllaisia sulkeumia on hyvin nahtavissa mm Kotkan kartta-alueen (lehti ) Langinkosken paikoitusalueella ja Kouvolan kartta-alueen (lehti ) Lyottilassa (kuva 3) Rapakivialueen lansiosassa on suuria peruskalliosulkeumia Kouvolan kartta-alueella (lehti ) Kirkkojarven ja Pyhajarven valissa, Kouvolan ja Lahden (lehti 3111) kartta-alueideri rajalla Saaksjarvella seka Lapinjarven kartta-alueella (lehti ) Hopjarven itapuolella Nama sulkeumat koostuvat svekokarelidisesta migmatiitteja muodostavasta graniitista, jossa on vahaisina luiroina kiillegneissia ja amfiboltittia Saaksjarven sulkeumassa on myos hiukan kalkkikivea Kooltaan ja kivilajeiltaan vaihtelevia sulkeumia on rapakivessa erikoisen runsaasti rapakivialueen itaosassa Lappeenrannan (lehti ), Ylkmaan (lehti ) ja Vaalimaan (lehti ) kartta-alueilla Sulkeumina on seka svekokarelidisia etta rapakivea hieman vanhempia subjotunisia kivilajeja, joiden petrografiaa on selostettu seka Hackmanin (1934) etta Vorman (1965 )a 1975) tutkimuksissa

11 Vorman laatimalla Lappeenrannan kallioperakartalla (lehti ) ja siihen liittyvassa selityksessa on esitetty liuskeista ja granodioriitista koostuneet Hyvarilan ja Ruoholammen sulkeumat seka lhalaisen kalkkikivisulkeuma Vorman (1975) myohemmin julkaisemassa Hyvarilan ja Ruoholammen sulkeumia kksittelevassa erikoistutkimuksessa on erotettu ja kuvattu erikseen seka orogeenisen (svekokarelidisen) kompleksin etta subjotunisen ryhman kivilajit ja selostetru rapakivimagman niissa aiheuttamia kontaktimetamorfisia muutoksia Ruoholammen ja Hyvarilan sulkeumien svekokarelidisina kivina on joko tasarakeinen tai porfyyrinen granodioriirti ja kiillegneissi Sulkeumien subjotunisina kivilajeina on vulkaanista tai subvulkaanista diabaasia ja hapanta porfyyria, jotka ovat ianmaaritysten mukaan vain hiukan vanhempia kuin rapakivi Subjotunisia kivia on runsaimmin Ruoholammen sulkeuman etelaosassa Rapakivimagman tunkeutuminen on aiheuttanut pyrokseeni-hornfels tasieksen olosuhteissa tapahtuneita kontaktimetamorfisia muutoksia svekokarelidisissa kivissa Metapeliitit ovat rnetamorfoituneet andalusiitti- ja kordieriittipitoisiksi kiviksi Hapan porfyyri on hybridisoinut diabaasia Ylamaan (lehti ) kartta-alueen suurissa Taalikkalan ja Toivarilan sulkeumissa svekokarelidisena kivena on heikosti suuntautunut porfyyrinen granodioriitti, jossa on paikoin gneissisulkeumia Kivessa on suuria kal1maasalparakeita ( cm) harmaassa perusmassassa, jonka paamineraaleina ovat plagioklaasi (An 26 2 ), kvartsi, kalimaasalpa ja biotiitti Taalikkalan sulkeuman etelaosassa on runsaasti seka emaksisik etta happamia vulkaanista kivia, jonka ovat hyvin samanlaisia kuin Ruoholammen sulkeuman subjotuniset kivilajit Taalikkalan sulkeumassa on liskksi vahkisin mkkrin arkoosimaista kvartsiittia Taalikkalan sulkeuman harmaa, heikosti kerroksellinen ja hornfels-rake nteinen arkoosikvartsiitti on kerrostunut suoraan svekokarelidisen porfyyrisen granodioriitin paalle Kontaktipinnan kaade on loivasti (30-40 ) etelaan Kvartsiittia on murskaleina sell paalla olevassa emaksisessk vulkaanisessa kivessa Taalikkalan emkksiset vulkaaniset kivet ovat enimmkkseen plagioklaasiporfyriittia ja vahkisin maarin on myos mantelikivea ja diabaasia Plagioklaasiporfyriitissa on suuria (0 1-4 cm) plagioklaasiliistakkeita (An 40_ 60) hienorakeisessa perusmassassa, jonka paamineraaleina ovat sarvivalke ja plagioklaasi Plagioklaasiporfyriittia nuorempi kvartsiporfyyri on variltaan punertavaa tai vaalean harmahtavaa Kiven hajarakeina on tumma kvartsi (0 3-5 mm) ja punertava kalimaasalpa (0 0,5-2 cm) Hienorakeisen perusmassan paamineraaleina ovat kalimaasalpa, plagioklaasi ja kvartsi seka aksessoreina zirkonia, apatiittia, magnetiittia ja fluorisalpaa Kivi on usein epahomogeenista, min etta siina on variltaan tai koostumukseltaan vaihtelevia epaselvia linssimaisia juovia Edella selostettu Taalikkalan sulkeuman subjotuninen kivilajiassosiaatio (kvartsiitti - plagioklaasiporfyriitti - kvartsiporfyyri) on hyvin samanlainen kuin peruskallion paalle kerrostunut Suursaaren subjotuninen (Hoglandian) ryhma Viipurin rapakivimassiivin etelareunalla Ylamaan (lehti ) ja Vaalimaan (lehti ) kartta-alueilla on rapakiven sulkeumina monenlaisia emaksisik magmakivia Yleisik ovat diabaasimaiset kivet, 1 1

12 1 2 joissa on paikoin suuria plagioklaasirakeita Lisaksi on syvakivimaisia karkearakeisia kivia : gabroja, noriitteja, gabro-anortosiittia ja anortosiittia Naihin syvakivimkisiin, emaksisiin sulkeumiin kuuluu myos Ylkmaan Ylijarven anortosiitti, jossa on suurina, jopa usean desimetrin lkpimittaisina rakeina, koruihin kkytettkvak labradorisoivaa plagioklaasia (spektroliitti) Ylkmaan labradorikiven (Tevalaisen louhos) kemiallinen koostumus on P Ojanperan suorittaman kemiallisen analyysin mukaan : SiO 2 = 52 81, Ti0 2 = 0 91, A1 2 O, = 23 09, FeO, = 1 23, FeO = 4 31, MnO = 0 11, MgO = 2 06, CaO = 9 87, Na 2O = 3 74, K 2 0 = 0 90, P 205 = 0 25, HO' = 0 54, H 2 O - = 0 10, CO, = 0 08 Se on hyvin samanlainen kuin Savolahden (1956) esittkma gabro-anortosiitin koostumus Ahveniston massiivin emaksisten kivien kompleksissa Edella mainittujen emaksisten magmakivisulkeumien kivet ovat samanlaisia kuin Ahveniston rapakivimassiivin emaksisistk magmakivista koostuneen kaaren subjotuniset kivilajit Lisaksi ne ovat korreloitavissa niihin subjotunisiin kivilajeihin, joita on lukuisina peruskalliota leikkaavina diabaasijuonina laajalla Kaakkois-Suomen rapakivialueen pohjoisreunalta aina Hameeseen saakka ulottuvalla alueella Rapakiven sulkeumista etenkin ne, jotka sijaitsevat massiivin reunaosissa, ovat irronneet sivukivista ja muodostavat eruptiivibreksioita Sen sijaan massiivin kontaktista kauempana olevat sulkeumat ovat peraisin massiivin katosta, josta ne ovat vajonneet rapakivimagmaan Rapakivimagma nayttaa siis raivanneen maankuoreen tunkeutuessaan tilaa itselleen irrottamalla kappaleita magmasailion katosta Tallainen tunkeutumistapa (magmatic stoping) on luonteenomainen monille batoliittisille intruusioille Magmaan vajonneiden sulkeumien avulla voidaan tehda paatelmia eroosion kuluttaman rapakivimassiivin katon kallioperastk Rapakivialueen lansiosassa katto nayttaa koostuneen miltei yksinomaan svekokarelidisesta migmatiitteja muodostavasta kalirikkaasta graniitista, iota on siellk myos laajoilla alueilla rapakiven sivukivenk Rapakivialueen keskiosassa esim Luumken (lehti ), Karhulan (lehti ) ja Haminan (lehti ) kartta-alueilla ei ole lainkaan vieraita sulkeumia rapakivessk Otaksuttavasti massiivin katto on siellkkin koostunut svekokarelidisesta graniittisesta kallioperastk Rapakivialueen itaosan katto Lappeenrannan (lehti ), Ylkmaan (lehti ) ja Vainikkalan (lehti ) kartta-alueilla on koostunut svekokarelidisesta kallioperastk ja siihen tunkeutuneista tai sille kerrostuneista subjotunisista kivilajeista Sulkeumina tavattavia peruskallion kivia (kiillegneissi - granodioriitti - porfyyrinen granodioriitti) on siellk rapakivimassiivin sivukivina Peruskalliolle kerrostuneita subjotunisia kivia on Suursaarella ja peruskalliota leikkaavia diabaasijuonia on massiivin valittomassa laheisyydessa Savitaipaleen (lehti ) ja Vuohijarven (lehti ) kartta-alueilla

13 1 3 RAPAKIVI Kaakkois-Suomen laaja rapakivimassiivi rajoittuu teravin, sivukivia jyrkasti leikkaavin kontaktein svekokarelidiseen kallioperaan Massiivin reunaosissa on paikoin eruptiivibreksioita, joissa on rapakivimagmaan lohkeilleita, teravasarmaisia sivukiven murskaleita (kuva 3) Massiivin reunaosista tehdyt havainnot osoittavat, etta rapakivi painuu milloin jyrkemmalla milloin loivemmalla kaateella peruskallion alle Rapakivimassiivi koostuu monista tasalaatuisista graniittimuunnoksista, jotka eivat ole osallistuneet orogeenisiin liikuntoihin Eri muunnokset eroavat toisistaan joko erilaisen mineralogisen ja kemiallisen koostumuksen tai erilaisen rakenteen perusteella Kaikkien rapakivimuunnosten vaaleina paamineraaleina ovat kalimaasalpa, plagioklaasi ja kvartsi, joiden keskinaisissa paljoussuhteissa on kuitenkin vain vahaisia vaihteluita eri muunnosten kesken, sell sijaan tummien Fe-Mg-silikaattien assosiaatioissa on selvia vaihteluja eri muunnosten valilla Rapakiven tavallisimmat tummat mineraalit ovat biotiitti ja sarvivalke, mutta emit vahaisin maarin esiintyvat muunnokset sisaltavat myos oliviinia ja pyrokseenia Rapakivelle on luonteenomaista, etta siina monet paamineraalit esiintyvat samanaikaisesti eri-ikaisina seka orna- etta vierasmuotoisina rakeina Niinpa esim vanha, varhaisessa vaiheessa kiteytynyt kvartsi esiintyy omamuotoisina kaksinaispyramidisina rakeina, mutta nuori kvartsi on vierasmuotoista Rapakivimuunnokset eroavat toisistaan selvimmin petrografisen rakenteen perusteella Rapakivet ovat enimmakseen karkearakeisia, porfyyrisia graniitteja Yleisin on muunnos, jossa on tiuhassa suuria plagioklaasimanttelin ymparoimia pyoreahkoja kalimaasalparakeita ell ovoideja Tallaista kivea sanotaan tyypilliseksi tai normaaliksi rapakiveksi ell viborgiitiksi Lisaksi on tummaksi viborgiitiksi sanottua muunnosta, jossa on plagioklaasimanttelin ymparoimia kalimaasalpaovoideja vain harvakseltaan tummahkossa perusmassassa Kivea, jossa kalimaasalpaovoidien ymparilla ei ole viborgiiteille ominaista plagioklaasimanttelia, sanotaan pyterliitiksi Viborgiitin ja pyterliitin lisaksi on karkearakeisia rapakivea, jossa kalimaasalpa on kulmikkaina porfyyrisina rakeina Tata muunnosta sanotaan porfyyriseksi rapakivigraniitiksi Edella mainituissa karkearakeisissa porfyyrisisa rapakivigraniiteissa (viborgiittipyterliitti - porfyyrinen rapakivigraniitti) on usein samanaikaisesti porfyyrisina rakeina viborgiittisia plagioklaasimanttelin ymparoimia kalimaasalpaovoideja, pyterliittisia kalimaasalpaovoideja ilman plagioklaasimanttelia seka kulmikkaita kalimaasalparakeita Kuvassa 4 on esitetty erilaisten porfyyristen rakeiden keskinaiset suhteet kivilajisarjassa viborgiitti-pyterliitti-porfyyrinen rapakivigraniitti Tama kolmiodiagrammi osoittaa, etta petrografisen rakenteen puitteissa viborgiitika on aukoton vaihettumissarja pyterliitin kautta kulmikkaita maasalparakeita sisaltavaan porfyyriseen rapakivigraniittiin Edella mainittujen porfyyristen rapakivimuunnosten lisaksi Kaakkois-Suomen massiivissa on tasa-karkearakeisia ja tasa-keskirakeisia variltaan punaisia tai harmaita rapakivigraniitteja, joiden tummana mineraalina on useimmiten biotiitti Oman erikoisen ryhmansa muodostavat variltaan tummanvihreat tasarakeiset rapakivigranii-

14 1 4 Kuva 4 Porfvyristen rakeiden keskinaiset suhteet kivilajisarjassa viborgiitti - pyterliirri - porfyyrinen rapakivigraniitti W, plagioklaasimanttelin ymparoimia kalirnaasalpaovoideja (viborgiitti) ; P, kalimaasalpaovoideia ilman plagioklaasirnanttelia (pyterliitti) ; A, kulmikkaita, porfvyrisia kalimaasalparakeita (porfyvnnen rapakivigraniitti) Simonen ja Vorma (1969) Fig 4 Ratios between porphyntic potassium feldspar grains in the rock -series wiborgite -- pylerlite - - porphyritic rapakivi granite U,", potassium feldspar avoids mantled by plagioclase (wiborgite) ; P, potassium feldspar ovoid without plagioclase mantle (pyterlite) ; P, angular, porphyrztic potassium feldspar grains (poiphyritic rapakivi granite) After _Simonen and Vorma (1969) tit, jotka sisaltavat tummina mineraaleina myos oliviinia ja pyrokseenia Tata tummaa tasarakeista rapakivigraniittia sanotaan t iriliitik s i era-an esiintymispaikkansa Lappeen Tirilan kylan niukaan Karkearakeisten porfyyristen ja tasarakeisten muunnosten lisaksi rapakivialucella on vahaisini esiintymina porfyyriapliittia, jossa on harvakseltaan plagioklaasimanttelin yrnparoimia kalimaasalpkovoideja hienorakeisessa apliittigraniittise ssa perusmassassa luonikivilaieina on kvartsiporfyyria, apliittigraniittia ja pegmatiittia Rapakivirnuunnosten suhteellinen levinneisyys laajalla Kaakkois-Suomen rapakivialueella on esitetty taulukossa 1 Vallitsevina ovat porfvyriset muunnokset, joita on 88,4 % koko massiivin alueesta

15 1 5 Taultlkko I Rapakivin'iuunnosren 1evinneisyys Kaakkois-Suomen (V iipurin) rapakivunassiivissa Simonen la Vorma ( 1969) Table 1 Dirtributon of the rapakivi varieties in the IWibort; rapakivi rnai_i/ of routheai/ern Finland Viborgtrtti - Wiborgite 6 2 /o Tumma viborgiitti - Dark-coloured wiborgite E,9 % Pyterliitti -- Pyterlite 6,1 Porfyyrinen rapakivigraniitri - Porphyritic rapakirz Granite 1,2 Tasarakeinen tumma rapakivi - Dark-coloured rapakivi granite Tasarakeinen rapakivigraniitri-- Even-grained rapakivi granite 7,8 Porfvvriapliitti - Porphyry ap/i/e <, Kvartsiporfyyri - Quartz porphyry < 0,1 Apliitti ja pegmatiitti - Ap/ite and pegmatite < O ' l 0/ Viborgiitti Rapakivimuunnokset Viborgiitti ell 'tyypillinen rapakivi' on Viipurin rapakivimassiivin vleisin kivilaji Sille on luonteenomaista, etta siink on tiuhassa muutaman senttnnctrin lapimittaisia plagioklaasimanttelin vmparoimia kalimaasalpaovoideja (kuva 5) Kalimaasalpaovoidien koko vaihtelee suuresti ja niiden lapimitta on cm Yleisimpia ovat muunnokset, joissa ovoidien lapimitta on 2--4 cm Suuret ovoidit ovat harvinaisia Paikoin on kivessa samanaikaisesti seka suuria etta pienia ovoidejar Ovoidit koostuvat joko vhdesta tai useammasta kalimaasi lpavksilosrk, jotka sisaltkvat runsaasti pertiittia ja mineraalisulkeumia Kalimaasalpa sisaltkk runsaasti hematiittipigmenttia ja on variltkan pttnaista Sulkcumina on etenkin kvartsia ja Kova 5 Viborgiirti Kiviµtvi Luumaki S l i l x Fig -5 I2 iborgite Krvi/aivi Luumaki

16 1 6 plagioklaasia seka vahaisin maarin muita rapakiven mineraaleja kuten sarvivalketta, biotiittia, zirkonia ja fluorisalpaa Kalimaasalpaovoidien ymparilla oleva plagioklaasikeha on paksuudeltaan 1-5 mm ja koostuu monista erikokoisista epasaannollisesti suuntautuneista plagioklaasiyksiloista Kehan raja kalimaasalpaovoidiin on epatasainen ja hampaallinen Paikoin kalimaasalpaovoidiin ulottuvat pylvasmaiset plagioklaasikiteet ovat selvasti omamuotoisia ovoidin reunaosan kalimaasalvan suhteen Tama viittaa siihen, etta tassa tapauksessa plagioklaasin kiteytyminen olisi alkanut aikaisemmin kuin ovoidin ulkoreunan jahmettyminen Plagioklaasikehan sulkeumina on kvartsia ja magnetiittia Plagioklaasikehan ymparoimien kalimaasalpaovoidien ohella kivessa on usein myos ovoideja ilman plagioklaasikehaa Toisinaan pienet, toisinaan suuret kalimaasalpaovoidit ovat ilman plagioklaasimanttelia Viborgiiteissa on ovoidien valista perusmassaa niukalti, vain % kivesta Sen paamineraalit ovat kvartsi, kalimaasalpa, plagioklaasi, biotiitti ja sarvivalke Variltaan savunharmaa kvartsi on seka omamuotoisina etta vierasmuotoisina, perusmassan viimeiseksi kiteytyneina rakeina yhdessa kalimaasalvan kanssa Saannollisesti esiintyvina aksessoreina on magnetiittia, zirkonia, apatiittia ja fluorisalpaa seka tummien mineraalien muuttumistuloksina kloriittia ja iddingsiittia Viborgiitti on kemialliselta koostumukseltaan (taulukko 2, anal 1--2) piihappo- ja kaliumrikas graniitti, jonka magnesium- ja kalsiumpitoisuudet ovat alhaiset Hivenalkuaineista erityisesti fluoria on runsaammin kuin graniittisissa kivissa yleensa Tumma viborgiitti Tummaksi viborgiitiksi on sanottu sellaista normaalista viborgiitista poikkeavaa porfyyrista muunnosta, jossa on vain harvakseltaan plagioklaasikehan ymparoimia kalimaasalpaovoideja variltaan tummassa perusmassassa Kallioperakartoilla tama muunnos on esitetty viborgiitin tummanpunaisella varilla ja pystylla viivoituksella Tummaa viborgiittia on runsaimmin rapakivialueen luoteis- ja etelaosissa, ja sita et tavata lainkaan massiivin keskiosassa Massiivin luoteisosassa sita on Lapinjarven (lehti ) ja Kouvolan (lehti ) karttaalueilla Artjarvelta Kuusankoskelle ulottuvalla alueella Ulkosaaristossa, rapakivialueen etelareunalla Kotkan (lehti 3023) ja Haapasaaren (lehti ) kartta-alueilla sita on useita kymmenia kilometreja pitkana, N80 E-suuntaisena vyohykkeena, joka kulkee ns Pellingin liuskealueen itapuolelta Ronnskarista Orrengrundin ja Ristisaaren kautta Haapasaaren pohjois- ja koillispuolelle Tumma viborgiitti liittyy laheisesti Haapasaaren saariryhman tummiin karkearakeisiin ja sarvivalkepitoisiin rapakivimuunnoksiin Saariston tummassa viborgiitissa on monin paikoin eruptiivibreksiamaisina sulkeumina peruskallion gneissimaista granodioriittia ja graniittia niin, etta nayttaa silta, etta ulkosaariston tumma viborgiitti siihen liittyvine muine tummine rapakivimuunnoksineen edustaa Kaakkois-Suomen rapakivimassiivin reunavyohvketta sen etelapuolella olevaa peruskalliota vastaan Rapakivialueen etelanpuoleista peruskalliota on paljastuneena

17 1 7 vain muutamilla Neuvostoliiton alueeseen kuuluvilla saarilla Suomenlahden itaosassa (Suursaari, Narvi ja Tytarsaari) Tumman viborgiitin paamineraaleina ovat kalimaasalpa, plagioklaasi, kvartsi, sarvivalke ja biotiitti Plagioklaasia ja sarvivalketta on kuitenkin runsaammin kuin normaalissa viborgiitissa Variltaan tummaa plagioklaasia on 1-2 senttimetrin lapimittaisina omamuotoisina porfyyrisina rakeina Lisaksi sita on kalimaasalpaovoidien ymparilla ja kiven keskirakeisessa perusmassassa Porfyyrisina rakeina esiintyva plagioklaasi (An, 25 ) on vyohykkeista Kiven tummana mineraalina on satunnaisesti myos oliviinia (fayaliitti) Tummien mineraalien muuttumistuloksena on iddingsiittia, gruneriittik ja kloriittia Tumman viborgiitin tavallisimmat aksessorit ovat magnetiitti, apatiitti ja zirkont Fluorisalpaa on vain satunnaisesti Saariston tummassa viborgiitissa on paikoin lahes ita- lansisuuntaisia luiroja (Schlieren), joihin on rikastunut kiven tummia mineraaleja Ristisaarella tallainen luiro sisaltaa oliviinia 30,0 % ja sarvivalketta 18,3 % (Simonen 1961) Tumman viborgiitin kemiallisia koostumuksia on esitetty taulukossa 2, anal 3-4 Niiden piihappopitoisuus on alhaisempi, mutta rauta-, magnesium- ja kalsiumpitoisuudet ovat korkeammat kuin normaalissa viborgiitissa Taulukko 2 Rapakivien kemiallisia koostumuksia Table 2 Chemical compositions of rapakivis SiO, 68,88 70,03 64,70 67,11 75,36 76,69 76,20 70,67 TiO,,49,45 1,12 45,21,25 15,88 A1,0 ; ,82 13,45 15,40 11,57 10,68 11,90 13,65 Fe,O, 1,02 1,02 2,24 0, ,27,65 FeO 3,62 2,96 4,99 3,42 1,50 1,93 1,54 3,23 MnO ,05 02,03,02,04 MgO,47,40,94,42 16,17,02,50 CaO 1,92 2,08 3,06 3,16,83 1,01 1,16 1,92 Na,O 2,94 3,14 2,59 2,85 2,37 2,27 2,54 2,76 K,0 5,79 5,53 5,09 4,86 5,89 5,15 5,20 4,82 P,O, 14,09,48, ,02,23 H,O , H,0-,20,10,16 11,14,08,09,09 F 21, , ,23 100,20 100,08 99,73 100,01 100,13 99,85 99,93-0 = F, 0,09,08,05,08,12,17,14 100,14 100,12 100,03 99,65 99,89 99,96 99,71 99,93 1 Viborgutti - US'iborgzte Lapmjarvt 3022 : x = 6719,9, y = 450,0 2 Viborgutti - Viborgite Summa, Vehkalahti 3042 : x = 6717,2, y = 506,7 3 Tumma viborgiitti - Dark-coloured wiborgite Artjarvi 3022 : x = 6736,5, y = 443,3 4 Tumma viborgiitti -- Dark-coloured wiborgite Langinkoski, Kotka 3023 : x = 6708,9, y = 474,0 5 Pyterliittt - Pyterlite Lillendahl 3022 : x = 6716,8, y = 447,9 6 Pytedutti - Pyterlite Sutela, Kotka 3024 : x = 6710,3, y = 492,8 Porfyyunen rapakivigramitti - Porpbyrztic rapakivi granite Verla, litn 3114 : x = 6772,7, y = 480,2 8 Harmaa, porfyyrinen rapakivigraniitti (Sinkon graniitti) - Grey porphyritic rapakivi granite (Sinkko granite) Karkkola Lappee Hackman (1934) B

18 1 8 Pyterliitti Pyterliitti on rakenteeltaan porfyyrinen rapakivi, jossa on tiuhassa 2-3 cm :n lapimittaisia kalimaasalpaovoideja keskirakeisessa perusmassassa Pyterliittisten ovoidien lisaksi kivessa saattaa olla niukalti myos viborgiittisia plagioklaasimanttelin ymparoimia ovoideja tai suuria kulmikkaita kalimaasalparakeita Pyterliitti vaihettuu asteittain viborgiitiksi Kiven pyterliittisten ovoidien joukkoon ilmaantuu ensin harvoja plagioklaasimanttelin ymparoimia ovoideja, )'olden maara lisaantyy asteittain, kunnes suurin osa ovoideista on manttelin verhoarnia ja kivi on viborgiittia Pyterliitin ja porfyyrisen rapakivigraniitin valilli on myos asteittainen vaihettuminen Pyterliitin yhteydessa on monin paikoin vahaisina epasaannollisina osueina tasarakeista, karkeatai keskirakeista rapakivigraniittia, joka edustanee pyterliittirnassan viimeista kiteytymaa Variltaan vaaleanpunaista pyterliittia on monina tavallisimmrn 3-20 km :n lapimittaisirra massoina rapakivialueen eri osissa Runsaimmin sita on rapakivimassiivin keskiosassa Kouvolan (lehti ), Karhulan (lehti 3024), Kotkan (lehti ) ja Haminan (lehti ) kartta-alueilla Rapakivimass 1ivin pohjoisreunalla Vuohijarven (lehti ) ja Savitaipaleen (lehti ) kartta-alueilla pyterliitti rajoittuu yli 40 kilometrin matkalla suoraan peruskallioon Savitaipaleen kallioperakartan selityksessa (Simonen & Tyrvainen 1981) esitetyn paljastumahavainnon mukaan pyterliitti leikkaa jyrkasti peruskallion liuskeisuutta ja painuu peruskallion alle Kontaktissa kivi on muutaman rnetrin vahvuudelta tummaa ja hienorakeista ja sisaltaa vain harvakseltaan kalimaasalpahajarakeita Pyterliitin mineraloginen koostumus on hyvin samanlainen kuin viborgiitin Se sisaltaa kuitenkin hieman enemman kvartsia ja kalimaasalpaa seka vahemman plagioklaasia ja turnmia mineraaleja kuin viborgiitti Sarvivaiketta on vain satunnaisesti Pyterliitin kemiallisia koostumuksia on esitetty taulukossa 2, anal 5-6 Ne sisaltavat enemman piihappoa ja vahernman rautaa, magnesiumia ja kalsiumia kuin viborgiitti Porfyyrinen rapakivigraniitti Porfyyriseksi rapakivigraniitiksi on sanottu rapakiven muunnosta, jossa kulmikkaat, porfyyriset kalimaasalpahajarakeet ovat keskirakeisessa perusmassassa Variltaan punaista porfyyrista graniittia on yleensa pienehkoina esiintymina viborgiitin ja pyterliitin yhteydessa Runsaamrnin sita on rapakivialueen luoteisosassa Kouvolan (lehti ) kartta-alueen Pyhajarvelta Vuohijarven (lehti ) kartta-alueelle ulottuvassa jaksossa, jossa se on usein vaikeasti rajattavina alueina pyterliitin yhteydessa Porfyyrista rapakivigraniittia on suurena yhtenaisena massana rapakivimassiivin koillisreunalla, jossa se ulottuu Savitaipaleen (lehti ) kartta-alueen itarajalta Lappeenrannan (lehti ) kartta-alueen puolelle Kiven rajoittuessa peruskallioon

19 on kontaktin laheisyydessa muunnoksia, joissa on porfyyrisia kalimaasalparakeita vain harvakseltaan ja kiven perusmassa on pienirakeisempaa Punainen porfyyrinen rapakivigraniitti on mineralogiselta koostumukseltaan hyvin samanlainen kuin pyterliitti Erikoisuutena mainittakoon, etta Verlasta otetussa porfyyrisen rapakiven naytteessk on aksessorisena mineraalina anataasia, joka on identifioitu rontgendifraktiotutkimuksella Porfyyrisen rapakivigraniitin kemiallinen koostumus on esitetty taulukossa 2, anal 7 Se on hyvin samanlainen kuin pyterliitin koostumus Edeila mainitusta punaisesta porfyyrisesta rapakivigraniitista poikkeavaa muunnosta on Lappeenrannan kaakkoispuolella Ylamaan (lehti ) ja Lappeenrannan (lehti ) kartta-alueilla Tassa vaaleanharmaassa Sinkon graniitiksi sanotussa kvessa on porfyyrisinii rakeina cm :n lapirittaisia kulmikkaita kalimaasalparakeita ja satunnaisesti myos plagioklaasihajarakeita (oligoklaasi-andesiini) Kivessa on satunnaisesti myos 3-5 cm :n lapimittaisia kalimaasaipaovoideja, joiden ymparilla on joskus plagioklaasimantteli Kiven tummana mineraalina on biotiitti ja se sisaltka plagioklaasia huomattavasti enemman kuin punainen porfyyrinen rapakivigraniitti Sinkon porfyyrinen rapakivigraniitti vaihettuu asteittain sita ymparoivaksi tasarakeiseksi sarvivklkepitoiseksi rapakivigraniitiksi, jota on sanottu Lappeen graniitiksi Sinkon porfyyrisen rapakivigraniitin kemiallinen koostumus on esitetty taulukossa 2, anal 8 Sen piihappo- ja kaliumpitoisuudet ovat pienemmat ja rauta-, magnesiumja kalsiumpitoisuudet suuremmat kuin punaisen porfyyrisen rapakivigraniitin Sen sijaan sen koostumus on samantapainen kuin jaljempana kuvattavien tasarakeisten sarvivalkerapakivien 1 9 Tumma tasarakeinen rapakivi Tummaksi tasarakeiseksi rapakiveksi ell tiriliitiksi on sanottu keski- tai karkearakeista rapakivigraniittia, jonka yleisvari on tummanvilrrek tai tummanharmaa Kivi on usein ulkonaoltakn gabroa muistuttava, mutta sen mineraloginen koostumus on kuitenkin graniittinen tai kvartsisyeniittinen Kallioperakartoilla tama tumma muunnos on esitetty tasarakeisen graniitin vaaleanpunaisella varilla ja pystylla viivoituksella Tummaa tasarakeista rapakivea on monina esiintymina rapakivialueen itkosassa Lappeenrannan (lehti ) ja Ylamaan (lehti ) kartta-alueilla Kivessa on satunnaisesti ja harvakseltaan suuria (0 1-3 cm) kulmikkaita tai ovoidisia kalimaasalpkrakeita ja joskus myos 1--3 cm :n lapimittaisia plagioklaasirakeita Lappeenrannan seudulla tama tumma rapakivi vaihettuu asteittain variltaan ruskeanpunaiseksi sarvivklkepitoiseksi rapakivigraniitiksi, jota on sanottu Lappeen graniitiksi Tummaa karkearakeista rapakivea on rapakivialueen etelareunalla Haapasaaren (lehti ) saaristossa Kivi on epahomogeenista ja sisaltka harvakseltaan ja hyvin epatasaisesti jakaantuneena seka porfyyrisia plagioklaasirakeita etta viborgiittisia ovoideja Tkrna tumma rapakivi sisaltka sulkeumina peruskallion kivia samoin kuin

20 2 0 ulkosaariston tumma viborgiitti (vrt s 16) Lisaksi tummaa tasarakeista rapakivea on kontaktimuunnoksena ns Jaalan - litin sarvivalkerapakivijuonessa Kouvolan (lehti ) ja Vuohijarven (lehti ) kartta-alueiden rajalla Tumman rapakiven eli tiriliitin paamineraaleina ovat kalimaasalpa, plagioklaasi (An 30-45) ja kvartsi Tummina mineraaleina on sarvivalketta, biotiittia ja oliviinia (fayaliitti) Pyrokseenia on satunnaisesti, etenkin ulkosaariston tummassa rapakivessa Tummien mineraalien muuttumistuloksina on iddingsiittia, gruneriittia ja kloriittia Saannollisesti esiintyvina aksessoreina ovat magnetiitti, apatiitti ja zirkoni Sen sijaan rapakiville yleensa luonteenomaista fluorisalpaa on vain satunnaisesti Kiven mineraloginen koostumus ja tumma vari ovat luonteenomaisia kuivasta magmasta kiteytyneille charnockiittisille kiville Tumman tasarakeisen rapakiven kemiallisia koostumuksia on esitetty taulukossa 3, anal 9-13 Ne edustavat rapakiven piihappokoyhimpia, kvartsisyeniittisia tai kvartsimonzoniittisia muunnoksia Taulukko 3 Rapakivien kemiallisia koostumuksia Table 3, Chemical compositions of rapakivis ( S1O, 63,72 65,52 61,06 64,69 67,96 67,33 68,05 TiO2 96 1,00 1,04 68,67,94,68 A1,O ; 14,29 15,16 17,12 16,02 12,96 13,45 12,77 Fe 2O, 1,92 1,64 1,06,62 1,92 1,14 1,75 FeO 5,74 4,58 6,35 4,64 4,20 5,51 4,36 MnO,13,08 10,02,09,07,10 MgO,69 64,68,63,54,30 58 CaO 3,28 2,81 4,40 3,62 2,49 2,92 2,05 Na,O 2,68 2,75 2,79 2,34 3,04 2,95 2,91 K,O 4,73 5,31 4,99 5,54 4,92 4,36 5,12 P 2 O,,38,40,48,38,28,07,29 H 2 O+,64,39 04,50,56 53,92 H 2 O ,16,10,07 05,14 F,11,34 CO ,74 100,67 100,27 99,78 99,70 99,96 99,72 : 9 Tumma rapakivi, t riliitti - Dark rapakivi, tirilite, Tullisenlarnpi, Lemi 3134 : x = 6775,3, y = 551,7 10 Tirilirtti - Tirzlite SE Lappeenranta, Hackman (1934) 11 Tumma rapakivi, kvartsisyeniittrnen - Dark rapakzvz, quartz sye ztu Haapasaari Wahl (1938) 3041 x = 6686,1, y = 510,82 12 Tumma rapakivi, kvartsisyennttmen - Dark rapakivi, quartz syenztic Luppi, Haapasaari Wahl (1938) 3041 : x = 6680,8, y = 501,7 13 Tumma rapakivi, tiriliitti - Dark rapakivi, tirzlite Kokkomaki, Jaala 3113 : x = 6770,3, y = 477, 1 14 Sarvivalkerapakivi, Lappeen graniitti - Hornblende rapakivi, Lappee granite Kiviharju, Lappeenranta Hackman (1934) 15 Sarvivalkerapakrvi - Hornblende rapakivi Sahaniemi, Jaala 3113 : x = 6769,6, y = 473,4

21 21 Tasarakeinen sarvivalkerapakivi Punaista tai ruskeanpunaista, tasarakeista sarvivalkerapakivea, ns Lappeen graniittia (Hackman 1934), on laajalla alueella rapakivimassiivin koillisosassa Lappeenrannan (lehti ), Imatran (lehti ) ja Ylamaan (lehti ) kartta-alueilla Kivi on yleensa tasa-keskirakeista, mutta paikoin se on epaselvasti porfyyrista ja sisaltaa 1-2 cm :n lapimittaisia kulmikkaita kalimaasalparakeita Vallitsevana tummana mineraalina on sarvivclke, jonka lisaksi on hiukan biotiittia ja satunnaisesti vaaleaa diopsidia seka oliviinia Kouvolan (lehti ) ja Vuohijtirven (lehti ) kartta-alueilla on yli 20 kilometric pitka sarvivalkerapakivijuoni, jota ovat kuvanneet Lehijarvi ja Lonka (1964) juonen kivi on epahomogeenista, raesuuruudeltaan vaihtelevaa ruskeanpunaista sarvivalkerapakivea, jossa on harvakseltaan ja epatasaisesti jakaantuneena seka plagio- Kuva 6 Tumman rapakiven ja sarvivalkerapakiven kontakti Haapasaari 3041 : x = 6886,4, y = Valok M Laitala Fig 6 Contact between dark-coloured rapakivi and hornblende rapakivi Haapasaari

22 2 2 klaasimanttelin verhoamia etta pelkkia kalimaasalpaovoideja Kontaktimuunnoksena on tiriliittista tummaa rapakivea Juoni leikkaa seka peru skallion migmatiittista graniittia etta porfyyrista rapakivigraniitia, joita on murskaleina sarvivalkerapakivessa Lisaksi sulkeumina on viborgiittia ja diabaasiksi sanottua koosturnukseltaan kvartsimonzoniittista kivea, jonka tummassa hienorakeisessa perusmassassa on harvakseltaan suuria (0 0,5-7 cm) plagioklaasimanttelin verhoamia kalimaasalpaovoideja ja plagioklaasihajarakeita (An a,) Karkearakeista sarvivalkerapakivea on Haapasaaren (lehti ) saaristossa, ja se liittyy laheisesti siella esiintyvaan tummaan rapakiveen (kuva 6) Kivi on variltaan harmahtavaa ja sen vallitsevina tummina mineraaleina ovat sarvivalke ja biotiitti Lisaksi kivessa on myos satunnaisesti hiukan oliviinia ja diopsidia Sarvivalkerapakivien paamineraalien (plagioklaasi, kalimaasalpa, kvartsi) keskinaisissa paljoussuhteissa on huomattavia vaihteluja Paikoin vallitsevana mineraalina on plagioklaasi (oligoklaasi - andesiini), paikoin kalimaasalpa Tummina mineraaleina ovat sarvivalke ja biotiitti seka satunnaisesti olivitni ja pyrokseeni Tavallisimmat aksessorit ovat magnetiitti, apatiitti, zirkoni ja fluorisalpa Sarvivalkerapakivien kemiallisia koostumuksia on esitetty taulukossa 3, anal 14 ja 15 Niiden piihappopitoisuudet ovat lahes samanlaiset kuin viborgiitissa, mutta ne sisaltavat kuitenkin enemman rautaa ja vahemman kaliumia kuin viborgiitti Taulukko 4 Rapakivien kemiallisia koostumuksia Table 4 Chemical compositions of rapakivu SiO, ',4, , 10 74,38,5,80-0,88 Ti , A1 20, 12,06 12,39 11,44 14,20 12,10 1 L Fe,O, 1,08,25,72,39 75,68 3,73 FeO 1,92 1,89 1,40,5-1,89 1, MnO, ,02, MgO,24,24, ' 64 CaO 90, , Na,O 2,30 2,42 2,53 4,15 2,53 2, K,O 6,21 5,79 5,80 4, ,2- P,O ;,06,03, CO, 18 H 2 O+,59,47,37, ,46 H,O- 17,08,03 13,10,26 F 29,42,40 1,45,33,39 99,96 99,92 100,51 100,24 99,86 100,19 99,71-0 = F, 0, 'I - 99,84 99,74 100,34 99,63 99,72 100,02 99,71 16 Biouittirapakivi - Biotite rapakzvt Lapinjarvi 3022 : x = 6722,4 = 452,6 17 Biotnttirapakivi - Biotzte rapakiri Myrskvla 3022 : x = 6728,2, y = 437,2 18 Biotiitttrapakivi - Biotzte rapakivi Pyhtaa : x = , y = Harmaa rapakivi - Grey rapakzvi Kymi 3024 : x = 6717,5, v = 493,1 20 Porfyyriapliitti - Porphyry aplue Porlammi, Lapinjarvi 3022 : x = 6727,9, v = 449,8 21 Porfyyriaplutti - Porphyry aphte Tesjoki, Ruotsinpyhtaa 3023 : x = 6706, ;, = 160,8 22 Kvartsiportvvri - Quartz porphyry Hamina 3042 : x = = 500,8

23 2 3 Tasarakeinen biotiittirapakivi Tasarakeista blot 1lttirapakivea on rnonina pienehkoina, ymparistoaan nuorempina pahkuina (stocks) etenkin rapakivialueen lansiosassa Lapinjarven (lehti ), Karhulan (lehti ) ja Kotkan (leliti ) kartta-alueilla Biotiittirapakivi on raesuuruudeltaan vaihtelevaa ja variltaan punaista Kivessa on joskus satunnaisesti yksinaisia plagioklaasimantrelin ymparoimia kalimaasalpaovoideja Biotiittirapakivet sisaltavat runsaasti ka1imaasalpi a ja kvartsia Plagioklaasia on niukalti Tummana mineraalina on vksinomaan biotiittia Tavallisimmat aksessorit ovat magnetiitti, fluorisilpa, apatiitti ja zirkoni Biotiittirapakiven kemiallisia koostumuksia on esitetty taulukossa 4, anal Ne ovat likipitaen samanlaisia kuin pyterliittien koostumukset Kymin harmaa rapakivi Karhulan (lehti 3024) kartta-alueen ns Kymin graniittipahku koostuu vaaleanharmaasta topaasipitoisesta rapakivesta, joka on massan keskiosissa porfvvrista ja reunoilla tasa-keskirakeista (kuva 7) 7 aman vmparistoaan nuoremman rapakiven geokemiallista luonnetta ja siihen liittyvaa greisentvvppista mineraalisaatiota on kuvattu monissa tutkimuksissa (Haapala & Ojanpera 1972, Haapala 1973 ja 1974) Kymin harmaa rapakivi sisaltaa runsaammin plagioklaasia kuin biotiittirapakivet, ja siina on suuri joukko erilaisia aksessorisia mineraaleja Rapakiville luonteenomaisten aksessorien magnetiitin, fluorisalvan, apatlitin ja zirkonin lisaksi siina on lisaksi topaasia, muskoviittia, anataasia, kolumbiittia, monatsiittia, bastnasiittia, toriittia, Kuva Kymin harmaa ropaastprtoinen rapakivi 302+ : a = F ' Grey-coloured /opaz-beating rapakivi of Ktmi = k93, t

24 2 4 pyriittia, molybdeniittia, 1o11ingiittia ja pyrokloori-ryhman mineraaleja (Haapala 1974) Kymin harmaan tasarakeinen rapakiven kemiallinen koostumus on esitetty taulukossa 4, anal 19 Se sisaltaa enemman natriumia ja vahemman rautaa ja magnesiumia kuin tasarakeinen biotiittirapakivi Porfyyriapliitti Porfyyriapliitiksi sanotaan rapakivimuunnosta, jossa on harvakseltaan useimmiten plagioklaasimanttelin verhoamia kalimaasalpaovoideja hienorakeisessa apliittigraniittisessa perusmassassa Sita on pienialaisina esiintymina punaisten rapakivimuunnosten - viborgiitin, pyterliitin ja biotiittirapakiven - yhteydessa Porfyyriapliitti on sekn mineralogiselta etta kemialliselta koostumukseltaan samanlainen kuin pyterliitti ja punainen biotiittirapakivi Sen kemiallisia koostumuksia on esitetty taulukossa 4, anal Pegmatiitti-, apliitti- ja kvartsijuonet Pegmatiittijuonia, jotka ovat leveydeltaan muutamasta sentista pariin metriin on rapakivessa niukalti Ne ovat pystyasentoisia rakojuonia ja koostuvat miltei yksinomaan kalimaasalvasta ja kvartsista Tummana mineraalina on hiukan biotiittia Punaiset apliittigraniittiset juonet ovat leveydeltaan cm ja ne ovat koostumukseltaan samanlaisia kuin tasarakeinen biotiittirapakivi Lisaksi on kapeita kvartsijuonia, joissa on joskus eraiden tasarakeisten graniittipahkujen laheisyydessa greisentyyppista mineraalisaatiota Edella mainitut juonet ovat enimmakseen pystyasentoisia rakojuonia, jotka oval syntyneet vnlittomasti rapakiven jahmettymisen jalkeen Niiden kulut seuraavat rapakiven pystyja rakoilusuuntia Kvartsijuonet oval miltei yksinomaan suunnassa N30-40 W Pegmatiitti- ja apliittijuonia on osaksi suunnassa N30-40'W, rnutta suurin osa niista on kuitenkin sita vastaan kohtisuorassa suunnassa N50-60 E Rapakiven viimeisina pegmatiittisina kiteytymina on pidettavn myos siella tnalla esiintyvia ns miaroliittisia onteloita ell kidekellareita, jotka ovat luonteenomaisia lahella maanpintaa kiteytyneille magmakiville Ne ovat yleensn muutaman desimetrin lapimittaisia karkearakeisia pegmatiittisia osueita, joiden keskelln on ontelo Ontelon seinamia peittavat kvartsi- ja maasalpakiteet Lisaksi niissa on usein fluorisalpaa, apofylliittia ja kalsiittia Suurin Kaakkois-Suomen rapakivessa tavattu kidekellari lienee Mobergin (1895) Vehkalahden Reitkallin (Bredskall) kylasta mainitsema ''sikerokolo", jonka mitat oval 90x120x80 senttimetria Kvartsiporfyyri Kaakkois-Suomen rapakiven leikkaavia kvartsiporfyyrijuonia on Haapasaaren (lehti ) ja Haminan (lehti ) kartta-alueilla Ne oval pystyasentoisia ja

25 2 5 leveydeltaan metrista muutamaan metriin Juonet muodostavat kaakosta luoteeseen (N30'-50'W) suuntautuvan epaselvan juoniparven Kvartsiporfyyri on variltaan punaista tai ruskeanpunaista, mutta juonien tiivisrakenteisissa reunaosissa vari on tummanharmaa tai tummanruskea Kiven hajarakeina ovat kulmikas kalimaasalpa ja tumma kvartsi Plagioklaasihajarakeita on vain niukalti Perusmassa on hienorakeinen ja koostuu valtaosaltaan kalimaasalvasta,kvartsista ja plagioklaasista Tummana mineraalina on hiukan biotiittia Aksessoreina on kloriittia, zirkonia ja fluorisalpaa Kvartsiporfyyrijuonien kontaktit rapakivea vasten ovat tnvis- ja hienorakeiset Tiiviin kontaktimuunnoksen vahvuus on muutamia desimetreja ja siina ei ole lainkaan hajarakeita Kontaktissa on magman virtauksesta aiheutunutta raitaisuutta juonen kontaktipinnan suunnassa Akkia jahmettynyt kontakti on ollut alkuaan vulkaanista lasia, ja siina havaitaan joskus vulkaanisen lasin kiteytyessa muodostunutta perliittirakennetta Kvartsiporfyyrin kemiallinen koostumus on esitetty taulukossa 4, anal 22 Se on kaliumrikkain rapakivimassiivin kivilajeista ja likipitaen samanlainen kuin punaisen tasarakeisen biotiittirapakiven koostumus Mineralogia Rapakivigraniittien paamineraaleina ovat kalimaasalpa, kvartsi ja plagioklaasi, joita on yhteensa yli 90 % rapakivien tilavuudesta Tummia Fe-Mg-silikaatteja ja aksessoreja on rapakivissa vain muutamia prosentteja Kalimaasdlpa' Rapakivien yleisin mineraali on kalimaasalpa, jota on tilavuusprosenttia Kalimaasalpapitoisuus on alhaisin tummissa rapakivimuunnoksissa ja suurin pyterliittisissa ja punaisissa tasarakeisissa rapakivigraniiteissa Kalimaasalpa on usein kahtena generaationa : omamuotoisina hajarakeina ja vierasmuotoisina rakeina perusmassassa Kalimaasalvan trikliinisyysaste vaihtelee Neuvosen (1957) mukaan viborgiitin kalimaasalpa on ortoklaasia tai heikosti trikliinista kalimaasalpaa Pyterliitissa ja tasarakeisessa rapakivigraniitissa on kalimaasalpaa, jonka trikliinisyysaste on 0,0-0,3 tai 0,75 Kvartsiporfyyrin kalimaasalvan trikliinisyysaste on 0,7-1,0 Vorman (1971) laaja ja perusteellinen Viipurin rapakivimassiivin alkalimaasalvan tutkimus osoittaa, etta kivilajisarjassa tumma, tasarakeinen rapakivi viborgiitti - viborgiitti - pyterliitti/porfyyrinen rapakivigraniitti porfyyriapliitti - tumma - biotiittirapakivi/ - kvartsiporfyyri kalimaasalpa muuttuu asteittain ortoklaasista mikrokliiniin Muutos tapahtuu kiven haihtuvien aineiden ja piihappopitoisuuden lisaantyessa ja CaO-pitoisuuden vahentyessa Wahlin (1925) esittaman kemiallisen analyysin mukaan viborgiitin ovoidina esiintyvan kalimaasalvan koostumus on Or,, Ab 30 An, Vorman (1971) mukaan B