Kallioperän kartoituskurssi

Transkriptio

1 Itä-Suomen yksikkö 59/ Kuopio Kallioperän kartoituskurssi Kangasniemi Perttu Mikkola

2 GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS Arkistoraportti 59/ GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS KUVAILULEHTI Päivämäärä / Dnro Tekijät Perttu Mikkola Raportin laji Arkistoraportti (59/2012) Toimeksiantaja Raportin nimi Kallioperän kartoituskurssi, Kangasniemi Tiivistelmä Raportissa kuvataan lyhyesti GTK:n ja yliopistojen yhteistyössä Kangasniemellä järjestämän kallioperäkartoituskurssin toiminta. Lisäksi raportti sisältää opiskelijaryhmien tekemät raportit omilta työalueiltaan. Asiasanat (kohde, menetelmät jne.) Kallioperäkartoitus, alueellinen geologia, maastotutkimukset Maantieteellinen alue (maa, lääni, kunta, kylä, esiintymä) Suomi, Etelä-Savo, Kangasniemi Karttalehdet N433 ja N434 Muut tiedot Arkistosarjan nimi Arkistotunnus Kokonaissivumäärä 2 sivua + 6 liitettä Kieli Hinta Julkisuus Julkinen Yksikkö ja vastuualue Itä-Suomen yksikkö, Kallioperä ja raaka-aineet Allekirjoitus/nimen selvennys Hanketunnus Allekirjoitus/nimen selvennys Perttu Mikkola

3 GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS SISÄLLYSLUETTELO 1 YHTEENVETO TOIMINNASTA 4 KIRJALLISUUTTA: 5 LIITTEET: Ryhmien kartoitusraportit 5 kpl Palaute tiivistelmä

4 GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS YHTEENVETO TOIMINNASTA Kallioperän jatkokartoituskurssi järjestettiin Kangasniemellä ja sille osallistui 20 opiskelijaa Turun, Oulun ja Helsingin yliopistoista sekä Åbo Akademista. Kurssin kustannukset maksoi ja järjestelyistä vastasi Geologian tutkimuskeskuksen Itä-Suomen yksikkö Perttu Mikkolan toimiessa vastuuhenkilönä. Jokaisesta osallistuneesta yliopistosta oli paikalla 1 opettaja ja pikkubussi per päivä. Muonitus ja majoitus oli Oolrait Safarien tiloissa Marttilassa. Kartoitusalueet sijoittuivat karttalehdille N433 Kangasniemi ja N434 Lievestuore. Työalueelta ei ole tehty 1: mittakaavaista kallioperäkartoitusta, mutta se on esitetty Nirosen 1: mittakaavaisella Keski-Suomen granitoidikompleksin kartalla (Nironen, 2003). Makkola-Kokonkylä alueelta oli olemassa Ossi Ikävalkon gradu (Ikävalko, 1981). Salmenkylän gabroa on aikanaan tutkittu GTK:n Puula-Päijänne projektissa (Kohonen, 1988). Alue tulee lähivuosina olemaan Itä-Suomen mineraalipotentiaali (tiedonkeruu) hankkeen seuraajan päätyömaata, jossa on tarkoitus selvittää sekä alueen kallioperän rakennetta ja kehitystä että malmiopotentiaalia. Kurssin aikana tehtiin 411 kallioperähavaintoa ja otettiin 171 näytettä. Havainnot tallennettiin tietokantaan suoraan maastossa käyttäen Panasonic Toughbook -koneita ja Kapalo-ohjelmistoa, havainnot on siirretty Geotietoytimen kantaan. Ennen kurssin alkua oli pidetty videoneuvotteluina pohjustus tallennusohjelmasta ja toimitettu ohjelman asennustiedostot yhdessä vanhan ArcMap materiaalin kansa. Ennakkoharjoitusmahdollisuutta oli käytetty vaihtelevasti. Opiskelijoista muodostettiin viisi neljän hengen ryhmää, joille annettiin omat kartoitusaleensa, josta ryhmät laativat kallioperäkartat ja raportit. Päivittäinen maastossa liikkuminen tapahtui ryhmän sisällä vaihtuvin parein. Kurssin ensimmäinen päivä käytettiin paikalle pääsemisen lisäksi alueeseen tutustumiseen excursion merkeissä. Tiistaista (15.5.) seuraavaan keskiviikkoon (23.5.) asti päivät käytettiin maastotyöskentelyyn. Pois lukien perjantai (18.5.) aamupäivä, jolloin sateen takia turvauduttiin excurointiin ja sunnuntai (20.5.) joka käytettiin leppäilyyn. Iltaisin pidettiin työmaakokous, jossa keskusteltiin päivän tapahtumista, kivistä ja yleensä kartoitukseen liittyvistä seikoista. Torstai kului päätösexcursion merkeissä. Perjantai aamuna (25.5.) ryhmät pitivät lyhyet esitykset omista tuloksistaan ja vertaisarvioinnin hengessä toinen ryhmä kommentoi työtä. Ryhmien raportit ovat muokkaamattomina tämän johdannon jatkeena. Niistä selviää myös kartoitusalueiden sijainti, alkuperäinen karttakuva ja työskentelyn tuloksena syntynyt päivitetty versio. Kartoitusraporttien perässä on yhteenveto kerätystä palautteesta. Karkeana arviona kurssin opiskelijoilta vaatimasta kokonaistuntimäärästä voidaan pitää noin 110 tuntia. Kurssista saatu palaute oli selkeästi pääsääntöisesti myönteistä, suurimpana epäkohtana (ainoa jolla enemmän kuin 1 maininta) koettiin tietotekniset ongelmat, jotka oletettavasti juontavat pääosin maastotallentimien hitaudesta. Tämä hitaus puolestaan johtui ainakin pääosin kurssia varten rakennetun ArcMapprojektin koordinaatiomuunnoksen hitaudesta, joka valitettavasti älyttiin vasta ennen kurssin viimeistä maastopäivää. Kurssille osallistuneet opiskelijat: Helsingin yliopisto: Marjaana Ahven, Henrik Kalliomäki, Elina Lehtonen, Jasper Tainio, Petri Uuttu Oulun yliopisto: Sakari Alaoja, Vesa Haapala, Annika Korhonen, Jonna Tirroniemi, Arttu Taipale Turun yliopisto: Jarkko Heinonen, Heli Hevonoja, Jaakko Kara, Jenni Nevalainen, Sari Myllymäki Åbo Akademi: Svante Bergman, Simon Dahlström Emilia Ekholm, Jenny Palosaari, Richard Siemssen Geologian tutkimuskeskus: Soili Mattila ( ja )

5 GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS Opettajat: Helsingin yliopisto: Taija Torvela , Yrjö Kähkönen Oulun yliopisto: Hanna Junttila Turun yliopisto: Markku Väisänen Åbo Akademi: Kaisa Nikkilä , Fredrik Strandman GTK: Esa Heilimo (ISY) , Jukka Kousa (ISY) , Jouni Luukas (ISY) , Perttu Mikkola , Antti Mäkelä (ISY) , Tuomo Turunen (ESY) KIRJALLISUUTTA: Ikävalko, Ossi Makkolan-Kokonkylän suprakrustinen vyöhyke. Pro gradu: Helsingin yliopisto. Kohonen, Jarmo Salmenkylän gabron Ni-Cu-tutkimukset Kangasniemen kunnassa vuosina s., 42 liitesivua. Geologian tutkimuskeskus, arkistoraportti, M19/3213/-88/2/10. Nironen, Mikko Keski-Suomen granitoidikompleksi : karttaselitys. Summary: Central Finland Granitoid Complex - explanation to a map. Geologian tutkimuskeskus. Tutkimusraportti 157. Espoo: Geologian tutkimuskeskus. 45 s. + 1liitekartta.Leipäteksti LIITTEET: Ryhmien kartoitusraportit 5 kpl Palaute tiivistelmä

6 6 KANGASNIEMEN KALLIOPERÄKARTOITUSKURSSIN LOPPURAPORTTI ALUEESTA 1 Osallistujat: Sari Myllymäki (TY) Jenny Palosaari (ÅA) Jasper Tainio (HY) Sakari Alaoja (OY)

7 7 1. TUTKIMUSALUE Tutkimusalueemme sijaitsee Kangasniemen keskustan eteläpuolella. Alkuperäinen tutkimusalueemme oli kaakkois luoteissuuntainen kaistale (28 km 2 ), joka rajautui luoteessa Raitamäkeen (karttalehti ) ja kaakossa Hokan alueelle (karttalehti ). Laajensimme myöhemmin tutkimusaluetta Kangasniemen kirkonkylältä kaakkoon sijaitsevalle Suurolansaarelle ja Telkonniemelle. Laajennusta tehtiin myös alueen molemmista päistä; länteen noin 1,8 kilometrin sekä itään noin 4 kilometrin verran. 2. KALLIOPERÄN YLEISPIIRTEET Aikaisempien kartoitusten perusteella tutkimusalueen kallioperä koostui granodioriitista, (Puulan) graniitista sekä kiilleliuskeesta (paragneissistä). Havaittavissa oli myös magneettisia anomalioita, joiden syy ei kartoituksen avulla selvinnyt vaan anomaliat osoittautuivat paljastumilla graniitiksi/granodioriitiksi. Kartoituksessa ei havaittu paragneissiä itsenäisenä kivilajina, vaan se esiintyi erikokoisina sulkeumina graniitissa. Tämän vuoksi jatkoimme kartoitusaluetta hieman kaakkoon kohti aiemmin kartoitettua vulkaniittia sekä pohjoisimmasta osasta länteen kohti aiemmin kartoitettua kvartsidioriittia (Kuva 1). Kuva 1. Alueen alkuperäinen kivilajikartta ja kartoitusalue. Punaisella alkuperäinen kartoitusalue ja sinisellä kartoitusalueen laajennukset. Kivilajit; vaalean sininen=kiilleliuske, punainen=graniitti, keltainen=granodioriitti, ruskea=kvartsidioriitti ja vaaleanvihreä=vulkaniitti.

8 8 3 KIVILAJIKUVAUKSET 3.1 SYVÄKIVET Puulan graniitti Kuvat 2A ja 1B. Puulan graniitti (havainto KK4$ ). Murrospinnaltaan Puulan graniitti on punertavan ruskea harmaa. Rapautumispinta on vaaleahko ja useimmiten se on myös kohtuullisen rapautunutta. Tekstuuriltaan se on porfyyrinen ja suuntautumaton. Kalimaasälpähajarakeiden koko ja määrä (10 40 %) vaihtelee alueittain ja halkaisijaltaan ne ovat maksimissaan 7 cm (yleensä kuitenkin 2 3 cm) sekä muodoltaan osittain omamuotoisia. Perusmassa on keskirakeista ja koostuu pääosin plagioklaasista, kvartsista sekä vaihtelevissa määrin biotiitista ja amfibolista (sarvivälke). Puulan graniitti kuvissa 2A ja 2B. Puulan graniitti sisältää paikoitellen myös sulkeumia (Kuva 3). Niiden koko vaihtelee muutamasta senttimetristä 10 metriin. Suurin osa sulkeumista on mafisia ja kiillerikkaita fragmentteja; paragneissiä, mutta myös amfibolirikkaita sulkeumia tavataan. Puulan graniitti kattaa suurimman osan kartoitusalueemme kallioperästä. Kuva 3. Sulkeumia Puulan graniitissa (havainto KK4$ ).

9 9 Mainittakoon, että havainnolta KK4$ (Kuva 4.) löytyi kartoituksen yhteydessä myös graniittinen sulkeuma, joka oli asultaan pieni- ja tasarakeinen. Mahdollisesti kyseessä on Puulan graniitin muunnos. Kuva 4. Tasarakeinen graniittisulkeuma Puulan graniitissa (havainto KK4$ ) Granodioriitti Granodioriitin (Kuvat 5A+5B) murrospinnan väri on vaalean harmaa ja rapautumispinnan väri on punertava punertavan harmaa. Rapautuneisuusaste vaihtelee alueittain. Alueen granodioriitit ovat raekooltaan enimmäkseen keskirakeisia, mutta myös pienirakeisia muunnoksia tavataan. Tekstuuri on useimmiten tasarakeista, homogeenista, massamaista sekä suuntautumatonta. Alueella esiintyy myös gneissimäistä, suuntautunutta ja heterogeenistä muotoa. Päämineraaleina ovat kvartsi, maasälvät, biotiitti sekä vaihtelevassa määrin myös amfiboli (sarvivälke). Tutkimusalueemme keskiosissa tavattiin lisäksi pieniä (max. 20 cm halkaisija) mafisia sulkeumia. Granodioriittia esiintyy enimmäkseen kartoitusalueemme pohjoisosissa. Kuvat 5A ja 5B. Granodioriitti (havainto KK4$ ).

10 Tonaliitti Tutkimusalueen tonaliitti (Kuvat 6A ja 6B) on rapautumis- ja murrospinnaltaan vaalean harmaata. Tekstuuriltaan se on tasarakeinen ja paikoitellen myös heikosti suuntautunut. Kivilajin liuskeisuusaste on heikko ja sen kulku vaihtelee Päämineraaleina kvartsi, maasälpä, biotiitti sekä vaihdellen esiintyy myös amfibolia (sarvisälke). Tonaliittia esiintyy Suurolansaaren ja Telkonniemen alueilla. Kuvat 6A ja 6B. Tonaliitti (havainto KK4$ ) Gabro Gabro (Kuvat 7A ja 7B) sijaitsee alkuperäisen alueemme ulkopuolella; läntisimmästä osasta pohjoiseen. Gabro on pienirakeista, tasarakeista sekä osittain suuntautunutta. Päämineraaleina ovat plagioklaasi ja sarvivälke, lisäksi on myös pieniä määriä biotiittia. Havainnossa KK4$ gabro esiintyy murskaleina granodioriitissa. Kuva 7A ja 7B. Gabro (havainto KK4$ ja havainto KK4$ ).

11 Kvartsidioriitti Kvartsidioriittia esiintyy alkuperäisen tutkimusalueen ulkopuolella sen pohjoisimman osan länsipuolella. Kvartsidioriitti on keskirakeista, tasarakeista, homogeenista sekä suuntautumatonta. Murrospinnan väri on harmaa, rapautumispinnaltaan se on tummaa ja vähän rapautunutta. Päämineraaleina ovat plagioklaasi, kvartsi, biotiitti, sarvivälke sekä pyrokseenit. Kvartsidioriitti on kuvissa 8A ja 8B. Kuvat 8A ja 8B. Kvartsidioriitti (havainto KK4$ ) PINTAKIVET Felsinen vulkaniitti Felsistä vulkaniittia esiintyy alueemme ulkopuolella, tutkimusalueen kaakkoisosissa. Rapautumispinnaltaan se on valkoinen ja murrospinnaltaan harmaa. Tekstuuriltaan se on keskirakeinen, suuntautumaton, homogeeninen ja massamainen. Päämineraaleina kvartsi, biotiitti sekä plagioklaasi. Felsinen vulkaniitti kuvassa 9. Kuva 9. Felsinen vulkaniitti (havainto KK4$ ).

12 Intermediäärinen vulkaniitti Intermediäärinen vulkaniitti (Kuvat 10A ja 10B) esiintyy tutkimusalueemme kaakkoisosissa. Murrospinnan väri on tummanharmaa ja rapautumispinnaltaan se on ruskehtavaa. Tekstuuriltaan intermediäärinen vulkaniitti on pienirakeista, tasarakeista sekä suuntautunutta. Havaittavissa on paikoittain myös ohuita kvartsijuonia. Liuskeisuuden kulku on suunnassa (280/60; KK4$ ja 40/90; KK4$ , 80/80; KK4$ ) Kuvat 10A ja 10B. Intermediäärinen vulkaniitti (havainto KK4$ ) Paragneissi Paragneissi (Kuvat 11A ja 11B) esiintyy runsaimmin tutkimusalueen keskiosissa. Se esiintyy enimmäkseen erikokoisina (vaihteluväli: 0,1-10 m) sulkeumina graniitissa. Paragneissin murrospinnan väri on tumma, ja rapautumispinnaltaan se on ruskea. Tekstuuriltaan paragneissi on keskirakeinen, suuntautunut, heterogeeninen sekä vaihdellen migmatiittinen ja poimuttunut; metamorfoosiaste on korkea. Päämineraaleina ovat biotiitti, plagioklaasi ja kvartsi. Kuvat 11A ja 11B. Paragneissisulkeumia graniitissa (havainto KK4$ ).

13 13 4. Ikäsuhteet, rakenne ja metamorfoosi Nirosen (2003) ikämääritysaineiston mukaan Puulan graniitti on iältään 1874 ± 4 Ma. Myös omien havaintojemme perusteella paragneissi on vanhempaa, sillä se esiintyy sulkeumina Puulan graniitissa (Kuva 3). Gabro on luultavasti granodioriittia vanhempaa; tätä teoriaa tukee havainto KK4$ , jossa gabro esiintyy murskaleina granodioriitissa (Kuva 12). Puulan graniitin ja granodioriitin kontaktissa havaitaan granodioriitin osittaissulamista josta voitaisiin päätellä graniitin kuumentaneen ympäröivää granodioriittia. Eli tällöin granodioriitti on vanhempaa kuin graniitti. Kuva 12. Gabromurskaleita granodioriitissa (havainto KK4$ ). Tutkimusalueemme eteläosissa olevien vulkaniittien, sekä pohjoisosissa olevien gabrojen sekä kvartsidioriittien ikiä suhteutettuna muihin kivilajeihin ei voida tehtyjen havaintojen perusteella hahmottaa.

14 14 5. Muutokset aiempaan kallioperäkarttaan Paragneissiä esiintyy alueella ainoastaan erikokoisina sulkeumina, eikä pääkivilajina, kuten alkuperäinen kallioperäkartta esitti. Granodioriitin ja Puulan graniitin raja siirtyi hieman etelämmäksi. Vulkaniitin rajat siirtyivät myös ja vulkaniitti jakautui felsiseen ja intermediääriseen vulkaniittiin. Lisäksi alueella havaittiin pienehkö tonaliittinen keskittymä keskivaiheen pohjoisosissa. Alueen länsiosissa kvartsidioriitin raja siirtyi hieman ja alueella tehtiin myös muutama gabrohavainto. Tarkemman kuvan saa vertaamalla liitettä 1 alkuperäiseen kallioperäkarttaan; Kuva Geologiset retkeilykohteet Tyyppikivilajikohteet: 1. Puulan graniitti. Havainto: KK4$ ; X= , Y= Granodioriitti. Havainto: KK4$ ; X= , Y= Tonaliitti. Havainto: KK4$ ; X= , Y= Gabro. Havainto: KK4$ ; X= , Y= Kvartsidioriitti. Havainto: KK4$ ; X= , Y= Felsinen vulkaniitti ja intermediäärinen vulkaaniitti. Havainto: KK4$ ; X= , Y= Paragneissi. Havainto: KK4$ ; X= , Y= Extrakohteet: 1. Puulan graniitin ja granodioriitin kontakti. Havainto: KK4$ ; X= , Y= Gabromurskaleita granodioriitissa. Havainto: KK4$ ; X= , Y= VIITELUETTELO Nironen, M Keski-Suomen granitoidikompleksi karttaselitys. Geologian tutkimuskeskus, Tutkimusraportti s.

15 15 RYHMÄ 2 Jarkko Heinonen, TY Emilia Ekholm,ÅA Henrik Kalliomäki, HY Vesa Haapala, OY Kartoituksen loppuraportti Jatkokartoituskurssi Kangasniemi 2012

16 16 Tutkimusalue Ryhmän 2 kartoitusalue sijaitsee maastokartalla 433 Kangasniemen kunnan keskustan alueella ja sen lähiympäristössä. Kartoitus alueen koko on n. 8 km pitkä ja n. 4 km leveä itä-läntinen kaistale. Kartoituksen runkona toimi alueelta laadittu kallioperäkartta ja sen selitys (Nironen 2003). Kartoituksen lähtökohtana oli tarkentaa alueelta laadittua kallioperäkarttaa ja selvittää Kangasniemen keskustan alueella ja siitä pohjoiseen sijoittuvien positiivisten aerosähkömagneettisten anomalioiden lähteitä sekä pyrkiä selvittämään kartoitusalueen itäosassa sijaitsevan graniittiesiintymän todellisia mittasuhteita. Pääpirteet Kuva 1. Kartoitusalue, jossa näkyvät aeromagneettiset anomaliat. Kartoitimme alueeltamme yhteensä 84 havaintokohdetta. Kartoitusalue koostuu granitoidisista syväkivistä, paragneisseistä sekä ultraemäksisistä ja emäksisistä ksenoliiteistä. Emäksisisä sulkeumia esiintyy yleisesti granodioriittien sulkeumana. Alueelta havaittiin yhdeltä paljastumalta mafinen juoni, joka oli asettunut lähes samansuuntaisesti kuin paragneissin kerroksellisuus. Granitoidisia syväkiviä esiintyy alueen itäosista Syvälahteen ja Kangasniemen keskustan länsipuolelta aina kartoitusalueen länsipuolelle saakka. Keskustan läheisyydessä esiintyy runsaammin paragneissejä. Keskustan tuntumassa ja siitä pohjoiseen esiintyvät positiiviset anomaliat eivät selity nykyisillä kallioperähavainnoilla. Lähtökohtaisesti oletettiin, että Salmenkylän gabro voisi aiheuttaa kyseiset poikkeamat, mutta pääasiassa alueelta havainnoitiin paragneissipaljastumia. Alueen itäosa on kartoitettu granitoidisiksi syväkiviksi, missä paikoin pilkottaa paragneissi soiroja n. luode-kaakko suuntaisia. Yleisesti ottaen aluetta hallitsee luode-kaakko suuntaiset

17 17 hiertovyöhykkeet. Paljastumatiheys on alueella jo olemassa olevan maanmittauslaitoksen tarjoaman tiedonvalossa hyvä, joten paljastumia ei tarvitse hakemalla hakea. Kuva 2. Kartoituksen tuloksena syntynyt kartta. Kivilajit Happamat syväkivet Alueella esiintyvät happamat syväkivet ovat graniitteja, granodioriitteja, dioriitteja ja tonaliitteja. Vallitseva kivilaji alueen länsi- ja itäreunalla on granodioriitti. Alueen keskiosan eteläosassa pääkivilaji on tonaliitti. Graniittia esiintyy harvakseltaan juonina koko ryhmän kartoitusaluella. Granodioriitti Alueen granodioriitti on tekstuuriltaan tasarakeista ja suurimmaksi osaksi homogeenistä. Lähellä nuorempia intruusiokontakteja granodioriitti on paikoin migmatisoitunut ja sisältää sulkeumia kontaktikivestä. Alueen granodioriitit on suuntautumattomia tai heikosti suuntautuneita. Raekoko vaihtelee pienirakeisesta keskirakeiseen. Harvoilla paljastumilla granodioriitti omaa porfyyrisen tekstuurin. Luoteessa esiintyvien granodioriittien tumma mineraali on puoleksi sarvivälke ja puoleksi biotiitti. Itälaidassa

18 18 granodioriitti punertaa todennäköisesti plagioklaasin serisiittiytymisen johdosta ja hematiitti pigmentin muodostumisesta sen pinnalle. Samanlainen ilmiö on Ikävalkon, 1981, mukaan Makkolan suunnalla olevissa granodioriiteissa. Kuva 3. Tyyppiesimerkki alueen granodioriitista. Ryhmänimi: Vaalea Lounaisosassa on kahden eri-ikäisen ja toisistaan tummuusasteeltaan eroavien granodioriittien kontaktipinta. Havaintopisteessä KK4$ nuorempi vaalea granodioriitti tunkeutuu juonimaisesti vanhempaan tummaan granodioriittiin. Vaalea granodioriitti on keskirakeista, mutta karkeampaa kuin tumma granodioriitti. Vaaleammassa granodioriitissa on vähemmän biotiittia kuin tummemmassa granodioriitissa. Graniitti Graniitti esiintyy kahtena juonena alueen keskiosan pohjoisosassa ja luoteisreunassa. Luoteisreunan 20 metriä leveä graniittijuonipaljastuma kulkee n.60 m matkan luode-kaakkosuunnassa. Itäinen ja läntinen

19 19 kontakti on granodioriitissa näkyvissä. Luoteisreunan graniitti on pienirakeista, punertavaa ja suuntautumatonta. Tummana mineraalina graniitissa esiintyy biotiitti suuntautuneena ja kvartsipitoisuus on alhainen. Pohjoisen graniittijuoniverkko on keskirakeista. Kuva 4. Granodioriitin ja graniitin kontakti. Tonaliitti Esiintyy keskiosassa pohjoisesta etelään pieninä paljastumina. Suurempi tonaliittiesiintymä on eteläosassa. Nakertajan saaren tonaliitti on migmatiittista ja siinä esiintyy biotiitti- ja sarvivälkerikkaita sulkeumia. Muualla tonaliitti on syväkivimäinen, tasarakeinen ja heikosti suuntautunut. Tonaliitti on keskirakeista ja väriltään vaalean harmaa.

20 20 Kuva 5. Migmatiittinen tonaliitti. Dioriitti Dioriitteja on luoteisosassa pienenä alueena. Tekstuuriltaan kivi on tasarakeista ja homogeenista. Dioriitti on keskirakeista ja väriltään vaalean harmaata. Tummana mineraalina on sarvivälke. Emäksiset syväkivet Gabroja on kartoitusalueen läntisessä reunassa pohjoisesta etelään. Esiintyy lähinnä sulkeumina granodioriiteissa ja dioriiteissa. Kallioperähavaintokohteessa KK4$ gabro esiintyy mahdollisesti paljastuneena, toisaalta kyseessä voi olla, että ne esiintyvät sulkeumina migmatiittiutuneessa granodioriittisessa syväkivessä. Havaittujen gabropaljastumien koko on max. 5 x 5 m. Emäksisiä sulkeumia löytyy eri granitoidisista syväkivistä. Gabro Kivi on syväkivimäistä, massamaista, suuntautumatonta ja tasarakeista. Väriltään gabro on tumman vihreää ja raekooltaan se on keskirakeista. Gabro esiintyy breksioituneina murskaleen omaisina kappaleina, toisinaan aavistuksen pyöristyneinä ja jopa kuusikulmaisina sulkeumina. Sulkeumien koko vaihtelee 5-50 cm. Tyypillisesti alueen länsiosassa gabro on leukogranitoidisen juoniverkoston breksioimaa. Pääasiassa sulkeumina granodioriitissa.

21 21 Kuva 6. Gabro. Kuva 7. Gabroa sulkeumina.

22 22 Sarvivälkesulkeumat Esiintyvät suurimmalta osin granodioriiteissa ja jonkin verran tonaliiteissa. Kooltaan sulkeumat ovat maksimissaan 20 cm. Koostuvat sarvivälkkeestä ja biotiitista. Sulkeumat ovat hienorakeisia ja väriltään tumman vihertäviä. Sulkeumien pyöristyneisyysaste vaihtelee. Kuva 8. Amfiboliittisulkeumia paragneississä. Puolipinnalliset juonikivet Havaittu ainoastaan kartoitusalueen länsireunalla kallioperähavaintokohteella KK4$ Juoni leikkaa paragneissin kerroksellisuutta ja on koostumukseltaan emäksinen. Juoni on hienorakeinen ja tasarakeinen, väriltään tumman vihreä ja sitä breksioi leukograniittiset juonet.

23 23 Kuva 9. Mafisen juonen ja migmatiitin kontakti. Metasedimentit Paragneissit esiintyvät havaintoalueen keskiosassa pääosassa luoteesta kaakkoon suuntautuneina. Alueen länsi- ja itäosissa paragneissiluirakkeet esiintyvät arviolta vuorotellen granodioriitin kanssa luoteiskaakkosuuntaisina. Paragneissit ovat liuskeisia, raitaisia, migmatiittisia ja niissä on havaittavissa poimutusta. Raekooltaan paragneissit ovat hienorakeisia ja niissä esiintyy kalkkisilikaattisulkeumia, joiden koko vaihtelee 5-50 cm välillä. Paragneissit esiintyy sulkeumina pääosin granodioriitissa, mutta myös vaihtelevasti tonaliiteissa. Sulkeumien muoto vaihtelee pyöreästä teräväkulmaisiin ja ovat rapautuneet kuopalle isäntäkiveen nähden. Sulkeumien koko suurimmillaan noin 40 cm. Paikoin sulkeumissa havaittavissa biotiitiin kloriittiutumista. Sulkeumina kalkkisilikaatti konkretioita.

24 24 Kuva 10. Poimuttunut paragneissi. Kuva 11. Kalkkisilikaattikonkreetioita paragneississä. Malmiviitteet

25 25 Malmimineraali viitteitä ei alueelta havaittu. Ainoastaan ultramafiitti sulkeumat olivat heikosti magneettisia. Muita sulfideita tai oksideita ei mineraaleina havaittu. Paragneissi paljastumat olivat paikoin ruosteisia Kangasniemen keskustan pohjoispuolella, johtuen savisten tai biotiittirikkaiden kerrosten hapettumisesta. Myöskään mystisiä aerosähkömagneettisia anomalioita ei pystytty selittämään kartoitettujen paljastumien perusteella. Malmiutumiseen viittaavia muuttumisvyöhykkeitä, eikä indikaattorimineraaleja paljastumilta havaittu. Hieet ja analysit Seuraavilta kallioperähavaintokohteilta voisi hakea minikairanäytteet ja mahdollisesti teettää hieet sekä kemialliset analyysit. Ehdotukset jatkotutkimuksille on esitetty kallioperähavaintokohteiden mukaan. Kallioperähavaintokohde: KK4$ Kohde sijaitsee Niirasenlahden länsirannalla kartalle merkityllä jyrkänteellä. Granodioriitti on migmatiittiutunut ja sijaitsee paragneissin kanssa kontaktissa. Jyrkänteen pohjois- ja etelä kärjessä pilkottaa paljastuneena gabroksi tulkittuja paljastumia. Gabron ja ortogneissin (granodioriitti) kontakti on vaihettuva ja uudellen sulaneen aineksen määrä on runsas. Maastotulkintojen perusteella jyrkänteellä havaitut gabro paljastumat ovat mahdollisesti suurehkoja sulkeumia ortogneississä. Gabrolohkareista on olemassa näytteet (KK4$ ja 318.3). Näistä näytteistä voisi teettää hiet ja analyysit. Kallioperähavaintokohde: KK4$ Kartoitusalueen länsireunassa Lammin tilalta etelään havaittiin granodioriittisen syväkiven välissä paragenissi kerrostumia. Osittain paragneissi kerrostumat olivat kohtalaisesti migmatiittiutuneita. Paragneissin kerrosten välissä todettin olevan kerrosmyötäisesti leikkaava mafinen, pienirakeinen ja sarvivälkerikas juonikivi. Paragneississä havaitaan nuorempaa, keskirakeista leukogranitoidista juoniverkkoa. Samainen hapan juoniverkko on breksioinut mafista juonta. Mafisen juonen näytenumero on (KK4$ ). Juonesta voisi ottaa mahdollisesti minikairanäytteen ja teettä hiet ja analyysit. Kallioperähavaintokohde: KK4$ Kartoitusalueen itäosasta havainnoitiin migmatiittisia granodioriitteja ja paragneissejä, joiden sulkeumana oli mafisia ksenoliitteja. Osa sulkeumista oli selkeästi kuusikulmaisia ja niiden päämineraalina sarvivälke. Mafiset sulkeumat nimettiin kentällä gabroiksi. Kivestä on näyte (KK4$ ), mutta sulkeumista voisi käydä ottamassa näytteet minikairalla. Puikulan maallisista amfibolisulkeumista voisi ottaa myös minikairanäytteet ja teettää hieet ja analyysit. Kallioperähavaintokohde: KK4$

26 26 Kangasniemen keskustan luoteispuolella sijaitsevan luode kaakko suuntaisen selänteen lounaiskulmassa Nakertajassa havaittiin intruusiobreksia rakenteita ultramafisesta kivilajista. Kapea leukogranitoidinen juoniverkosto breksioi ultramafista syväkiveä hauraasti ja sulkeumat ovat teräväsärmäisiä. Näistä ultramafisista kappaleista voisi käydä ottamassa minikairanäytteet. Kivilajista on olemassa näyte (KK4$ ). Näytteistä voisi teettää hieet ja analyysit. Jatkotutkimukset Jatkotutkimuksia voisi tehdä Kangasniemen keskustan pohjoispuolella, sillä alueella havaitut positiiviset aerosähkömagneettiset anomaliat eivät selittyneet tarkastettujen paljastumahavaintojen perusteella. Havainointia tulisi jatkaa myös Salmenkylän gabron eteläpäässä. Jatkotutkimuksia voisi myös keskittää kartoitus alueen länsiosiin. Länsireunalla havaittiin useasti migmatiittiutuneessa garnitoideissa sulkeumana mafisia ja ultramafisia teräväsärmäisiä murskaleita. Lähtökohtaisesti paljastumahavaintokohteilta KK4$ ja KK4$ voisi selvittää mafisten ja ultramafisten sulkeumien ja kivilajihavaintopisteiden sekä paljastumahavaintokohteen KK4$ mafisen juonen todellista luonnetta ja niiden alkuperää esim. verrattuna Salmenkylän gabroon. Excursiokohteet 1. Paragneissin kerroksllisuuden suuntainen breksioitunut mafinen juoni: Lammin tilan eteläpuolella hiekkatien länsipuolella mäen itärinteeltä löytyy Granodioriittien välistä kerroksellista paragneissiä, jota mafinen juoni leikkaa paragneissin kerroksellisuuden suunnassa. Juoni on leukogranitoidin breksioimaa. Myös läntinen ja itäinen kontakti paragneissin ja granodioriitn välillä on paljastuneena. X= , Y= Karttalehdellä N4334 C. 2. Kuusikulmaisia mafisia ksenoliitteja Kartoitusalueen länsipuolella Niirasenlahden ja hanhilammen välissä hiekkatien pohjoispuolella olevilla paljastumilla esiintyy sulkeumana mafisia ksenoliitteja migmatiittiutuneessa granodioriitissa ja paragneississä. X= , Y= Karttalehti 4334 C. 3. Paragneissin ja granodioriitin kontakteja Kartoitusalueen itäosassa Etelä-Hiisilammen luoteispuolella sijaitsee paljastumarypäs. Paljastumarypäs alkaa hiekkatien itäpuolelta, mikä haarautuu itä-läntiseltä Jyväskylä Mikkeli tieltä. Granodioriittiset

27 27 selänteet ovat luode-kaakko suuntaisia ja näiden selänteiden reunoilla esiintyy samansuuntaisia säännöllisen epäsäännöllisesti paragneissi luirakkeita. Alueella on suoritettu avohakkuita, joita kuljettaessa koillis-lounas suunnassa havaitaan useita paragneissin ja granodioriitn kontakteja. X= , Y= Karttalehti 4334 E. 4. Granodioriittiin tunkeutunut kvartsiköyhä graniitti Kartoitus alueen luoteiskulmassa Koiviston pohjoispuolella drumliinin pohjoisrinteellä luode- kaakko suuntaisen ruhjevyöhykkeen suuntaisesti granodioriittiin on tunkeutunut graniittinen syväkivi. Graniitin ja granodioriitin kontaktit on havaittu drumliinin päältä havaintoalueen KK4$ pohjoisreunalta ja havaintopisteeltä KK4$ läheltä järven rantaa. Graniittijuonen koko on pituudeltaan n. 70 m ja leveydeltään n. 30 m. X= , Y= Karttalehti 4334 C. Muutokset vanhaan karttaan Vanhan kartan (Nironen, 2003) läntinen granodioriittialue uuden karoituksen toimesta laajeni itään maksimissaan noin 800 metriä, jonka myötä keskinen paragneissialue kapeni länsireunasta. Paragneissialueen eteläosa kartoitettiin tonaliitiksi. Vanhan kartan gabroksi kartoitettu alue supistui pohjoiseen noin 400 metrin matkan, koska alueelta löydettiin dioriitti- ja paragneissipaljastumia. Alueen itäosan graniittipahkuran todettiin olevan granodioriittia, eli se hävisi kartalta. Kuva 12. Vanhan ja uuden kartoituksen kivilajirajat. Vanhan kartan kivilajit näkyvät vaaleampina.

28 28 Kallioperäkartoituskurssi Kangasniemellä RYHMÄ 3 Annika Korhonen (OY) Jenni Nevalainen (TY) Richard Siemssen (ÅA) Petri Uuttu (HY)

29 29 Alueen yleispiirteet Alueemme sijoittui Kangasniemen pohjoispuolelle. Alueemme oli 10 x 5 km kokoinen (24 km 2 ) ulottuen länsi- itä suunnassa Mannisen kylältä Kurkimäelle ja pohjois-etelä suunnassa Rantamäeltä Varsakankaalle. Alueella oli paljastumia hieman vaihtelevasti, kasaantuen tietyille alueille. Aikaisemman kartoituksen perusteella (kuva1) alueemme länsireunan pohjoisosassa olisi amfiboliittia, ja sen etelä puolella Salmenkylän gabro. Amfiboliitin ja Salmenkylän gabron itäpuolelle oli merkitty etelä-pohjoissuunnassa pitkänomaisesti kulkevat felsinen vulkaniitti ja kiillegneissi. Kurkimäenvuoren alueelle oli kartoitettu gabro ja Ruununkankaan - Kurkimäki alueelle graniittia. Alueemme koilliskulmassa Emännänsuolle oli merkitty intermediäärinen vulkaniitti. Muuten alueemme oli aikaisempien havaintojen mukaan kartoitettu granodioriitiksi. Alueellamme esiintyi yksi voimakas magneettinen anomalia (kuva 2), joka oli kartoitettu amfiboliitiksi. Kuva 1. Ryhmän 3 kartoitusalue, aikaisempien havaintojen perusteella tehty kallioperä kartta ja kurssin aikana havaitut paljastumat.

30 30 Kuva 2. Vanhan kartoituksen mukaiset kivilaji alueet, magneettinen anomalia ja kartoitus alueen rajat Kivilajit Syväkivet Granodioriitti Granodioriitti (kuva3) on alueemme hallitsevin syväkivi. Alueemme granodioriitti koostuu pääasiassa kvartsista, kalimaasälvästä, plagioklaasista sekä tummana mineraalina siinä on biotiittiä. Kartoitimme tasarakeista sekä porfyyristä granodioriittia, jota kutsuimme Vadelmarinteen porfyyriseksi granodioriitiksi. Porfyyrit koostuvat kalimaasälvästä ja ovat kooltaan 5-20 mm. Granodioriitti on keskirakeista, heterogeenistä ja syväkivimäistä. Granodioriitti on alueen länsireunalla hiertynyttä, suuntautunutta ja

31 31 porfyyristä, ja siellä esiintyy myös kiillegneissisulkeumia. Muualla granodioriitti on hyvin heikosti suuntautunutta tai suuntautumatonta. Granodioriitissä esiintyy sulkeumina kiillegneissiä, tonaliittia, amfiboliittia, gabroa, koostumus vaihtelusta johtuvia haamu sulkeumia, vulkaniittia sekä muita mafisia sulkeumia. Kuva 3. Porfyyristä vadelmarinteen granodioriittiä jossa on suuntauksen suuntaisia mafisia sulkeumia (KK4$ ). Gabro Gabro (kuva 4) on alueemme toisiksi yleisin syväkivi. Gabroa esiintyy Mannisenkylällä, Kurkimäenvuorella sekä kartan lounaisosassa (Salmenkylän gabron pohjoisosa). Alueemme tyypillinen gabro koostuu biotiitistä, sarvivälkkeestä ja plagioklaasista. Gabromme on hieno - keskirakeista, syväkivimäistä, homogeenistä ja suuntautumatonta. Kurkimäenvuorella esiintyvässä gabrossa on kohtalaisesti graniittijuonia ja Ahonniemellä esiintyvässä Salmenkylän gabrossa on suuria sarvivälke rakeita.

32 32 Kuva 4. Gabro (KK4$ ) Dioriitti Dioriittiä (kuva 5) esiintyy alueellamme jonkin verran, lähinnä Rapatin - Teerilammen seudulla, Papinvuorella sekä Ruununkankaan eteläpuolella. Dioriitti koostuu sarvivälkkeestä ja plagioklaasista. Erottelimme dioriitin gabrosta rapautumapinnan värin ja mineraalien kohoamisen perusteella (dioriitti oli vaaleampaa ja siinä vaaleat mineraalit olivat koholla). Dioriittimme on syväkivimäistä, heikosti suuntautunutta ja sen koostumus vaihteli hiukan. Rapatin pohjoispuolella esiintyvässä dioriitissä on sarvivälkeporfyyrejä. Dioriitissä esiintyy sulkeumina amfiboliittia, mafisia kappaleita ja koostumusvaihtelusta johtuvia haamusulkeumia.

33 33 Kuva 5. Dioriitti (KK4$ ) Graniitti Alueella esiintyy graniittia (kuva 6) itsenäisenä kivilajina sekä juonina. Eri paksuisia granittisia, leukograniittisia ja pegmatiittisiä juonia esiintyy lähes koko kartoitusalueellamme, paikoin juoniverkkoina. Graniitin koostumus vaihtelee alueella paljon, samoin raekoko. Graniittia esiintyy Salmenkylän gabron pohjoispuolella Tissarissa sekä Sienijärven kaakko- ja länsirannoilla.

34 34 Kuva 6. Graniitti (KK4$ ) Tonaliitti Tonaliittiä (kuva 7) esiintyy alueemme kaakkoiskulmassa Kurkimäen alueella. Alueellamme esiintyvä tonaliitti esiintyy juonina ja alueen kaakkoiskulmassa intruusiona. Se on pienirakeista ja sisältää huomattavasti biotiittia ja paikoin myös sarvivälkettä.

35 35 Kuva 7. Tonaliitti, graniitti ja leikkaava pegmatiitti juoni (KK4$ ) Sedimenttikivet Paragneissi Paragneissi (kuva 8) esiintyy sulkeumina lähes kaikissa syväkivissä. Alueellisesti sitä esiintyy Jouhtjärven ympärillä alueemme länsipuolella. Paragneissi näkyy pienempinä sulkeumina muissa kivilajeissa (senttimetrien kokoluokkaa) sekä paljastumina (metrien kokoluokkaa), jotka olemme tulkinneet myös suuremmiksi sulkeumiksi. Paragneissin kenttäkivilaji nimenä olemme käyttäneet kiillegneissiä, sillä alueen paragneissit sisältävät melko paljon kiilteitä. Osassa paragneissipaljastumia on ollut havaittavissa migmatiittiutumista. Paragneississä on ollut havaittavissa epidoottisia ja graniittisia juonia. Osa paragneissestä on ollut poimuttuneempia ja osa vähemmän poimuttuneita.

36 36 Kuva 8. Migmatiittinen paragneissi (KK4$ ) Vulkaniitit Intermediäärinen vulkaniitti Intermediääristä vulkaniittiä (kuva 9) esiintyy Emännänsuon alueella kapeana linssinä luode-kaakko suunnassa. Vulkaniitti on massiivinen, tasarakeinen, raitainen, poimuttunut sekä suuntautunut. Intermediääristä vulkaniittia esiintyy myös Salmenkylän gabron länsireunalla Multamäen itäpuolella. Siellä vulkaniitillä on kerroksellinen rakenne ja siinä esiintyy rakoilua/särkymistä, jonka voimakkuus on erilaista eri kerroksissa, sekä hieman kiisupirotetta.

37 Kuva 9. Intermediäärinen vulkaniitin ja granodioriitin kontakti (KK4$ ). 37

38 38 Kuva 10. Indermediäärinen vulkaniitti jossa näkyy kerroksellinen rakenne (KK4$ ).

39 39 Malmiviitteet Alueellamme ei ollut havaittavissa merkittäviä malmiviitteitä. Ainoa indikaattori malmiin löytyi havaintokohteelta KK4$ , joka on intermediääristä vulkanittia ja sijaitsee vanhan louhoksen itäpuolella. Rakenne, ikäsuhteet ja metamorfoosi Rakenne Suurimmassa osassa alueemme kivilajeista on jonkinasteinen suuntaus, ja osassa on havaittavissa liuskeisuutta. Granodioriittin tasorakenteet ovat itä-länsi suuntaisia ja kaade on pohjoiseen. Paragneissien rakenteet ovat pohjois-etelä/luoteis-kaakko suuntaisia ja kaateen suunta vaihtelee. Kivilajikontaktit joita näkyi paljastumilla, ovat pohjois-etelä suuntaisia. Alueen länsireunalla esiintyvä Vadelmarinteen hiertyneessä porfyyrisessä granodioriitissä hierto on oikeakätistä. Sulkeumat ovat yhdensuuntaisia paikallisesti vallitsevan liuskeisuuden/suuntautuneisuuden kanssa. Sienijärven Kukkolahden alueella on myös semiduktiili - hauras hiertovyöhyke (KK4$ , KK4$ , KK4$ ), joka kulkee pohjois-etelä/luoteis-kaakko suunnassa ja esiintyy noin 200 m leveänä. Hiertovyöhykkeellä esiintyy mafisia, apliittisia graniittisia ja pegmatiittisia juonia, sekä gabroa. Hiertovyöhykkeeellä on havaittavissa mineraalilineaatiota mafisessa juonessa, joka on melko pystysuora. Deformaatio on haurasta ja syntyneisiin rakoihin on muodostunut pseudotakyliittiä. Hiertovyöhykettä ympäröivässä granodioriitissä hierron vaikutus näkyy heikkona tummien mineraalien suuntautuneisuutena.

40 40 Kuva 11. Alueen rakennemittaukset Ikäsuhteet Vanhin kivilajimme on paragneissi, koska se esiintyy sulkeumina granodioriitissä ja on voimakkaasti deformoitunut. Oletamme että granodioriitti on irrottanut paragneissiä sivukivenä mukaansa matkalla. Myös vulkaniitti on granodioriittiä vanhempaa, koska se on deformoitunutta ja ympärillä oleva granodioriitti tunkeutuu apofyyseinä vulkaniittiin. Gabro ja tonaliitti ovat alueellamme granodioriittiä nuorempia. Alueella esiintyvä tonaliitti leikkaa granodioriittia. Gabrossa ei havaittu minkäänlaisia deformaatiopiirteitä joita granodioriitissä paikoin näkyi. Nuorimmat kivilajit alueellamme ovat granitoidit koska graniittiset juonet leikkaavat muita kiviä. Metamorfoosi on alueella vähäistä ja on lähinnä näkyvissä vanhemmissa kivilajeissa (paragneissi, vulkaniitti, ja amfiboliitti sulkeumat). Emme myöskään havainneet alueellamme yhtään metamorfoosiin viittaavia alumiinisilikaattisia indikaattorimineraaleja. Metamorfoosi tapahtui todennäköisesti alhaisen asteen oloissa.

41 41 Muutokset vanhaan karttaan Kuva 12. Havaintojemme perusteella tehty kallioperäkartta. Kartoituksemme perusteella entinen karttakuva muuttui eniten alueemme länsireunalta. Siellä oli aikaisemmin kartoitettu suurehko amfiboliittinen alue, luultavasti voimakkaan magneettisen anomalian mukaan. Alueelta ei kuitenkaan löytynyt amfiboliittia kuin erikokoisina sulkeumina (suurehko sulkeuma havaintokohteella KK4$ ). Havaintojemme mukaan aikaisemmin amfiboliitiksi kartoitettu alue on todennäköisesti paragneissiä (kiillegneissiä), joka alkaa Ahoniemeltä ja jatkuu pohjoiseen aina Papinvuoren länsipuolelle asti. Salmenkylän gabron kontakti on hieman etelämpänä verrattuna aikaisempaan kartoitukseen. Aikasemman kartoituksen mukaista felsistä vulkaniittiä ei löytynyt Salmenkylän gabron länsireunalta, mutta sen sijaan löysimme sieltä pohjois-eteläsuuntaista intermediääristä

42 42 vulkaniittia Ahoniemeltä Kummulle noin kilometrin matkalla. Lisäksi alueemme länsireunalla esiintyi paragneissi sulkeumia granodioriitissä. Alueemme itäpuolella Kurkimäenvuorella esiintyi gabroa entistä karttakuvaa pienemmällä alueella. Samoin Emännänsuon alueella esiintyvä intermediäärinen vulkaniitti on aiempaa karttakuvaa pienempi. Ruunankankaan - Kurkimäki alueella esiintyi graniittia vain vähän, ja sen lisäksi alueelta löytyi tonaliittia ja dioriittiä. Aikaisemman kartoituksen mukaan suurin osa alueesta oli kartoitettu granodioriitiksi, ja valtaosa alueestamme olikin granodioriittiä jonka tekstuuri vaihteli. Aikaisemman kartoituksen mukaan Sienijärven eteläpuolella ei ollut rakenteellisia havaintoja, mutta löysimme alueelta noin 100 metriä leveän hiertovyöhykkeen luodekaakkosuunnassa. Lisäksi Sienijärven eteläkärjen itäreunalla oli havaittavissa merkkejä luoteis-kaakkosuuntaisesta siirroksesta. Aikaisemman karttakuvan mukaan Pohisselän länsireunan kautta kulki siirrosvyöhyke luode-kaakkosuunnassa, jota emme kuitenkaan havainneet kartoittaessamme. Lisätoimenpide-ehdotukset Lisätoimenpide-ehdotuksena kartoitusalueemme ehdotamme tarkastamaan onko kartoittamamme tonaliitti oikeasti tonaliittia. Lisäksi kentällä jäi välillä hieman epäselväksi gabron ja dioriitin erottaminen. Kartoitimme Papinvuoren luoteispuolelta mysteerikiven mafisena-intermediäärisenä vulkaniittinä (KK4$ ), joka oli melko painava ja aiheutti paikanpäällä kompassiin häiriötä. Näytteestä mitattiin suskesbiliteetti, mutta merkittäviä lukemia ei saatu. Kartoitusalueellamme esiintyi melko vähän vulkaniittejä, joten niiden mafisuusaste jäi todennäköisyyden tarkkuudelle. Emännänsuolla esiintyvän vulkaniitin arvioimme intermediääriseksi, mutta toisen mielipiteen mukaan se saattaisi olla myös mafinen vulkaniitti. Alueellamme granodioriitissä esiintyi erilaisia sulkeumia/enklaaveja joiden alkuperästä ei ole tarkkaa tietoa. Löysimme Sienijärven Kukkolahden alueelta noin 200 metriä leveän hiertovyöhykkeen, jota emme aikataulullisista syistä kerinneet tutkimaan tarkemmin. Vyöhykettä ja sen jatkuvuutta voisi tutkia enemmän. Toinen mahdollinen siirros/hierto

43 43 alue Sienijärven kaakkoisrannalla vaatii tarkempaa tutkailua, sillä merkkejä siitä havaittiin vain yhdeltä paljastumalta. Uudelleen tutkittavaksi alueiksi ehdotamme Tissarin alueen gabron, graniitin ja paragneissin sekä granodioriitin ja amfiboliitin suhteita. Emme voineet tutkia alueen kivilajien suhteita yhteistyökyvyttömän isännän vuoksi. Lisäksi ehdotamme tarkemmin tutkittavaksi kohteita KK4$ (intermediäärinen vulkaniitti) ja KK4$ (intermediäärinen vulkaniitti ja gabro), joiden tulkitseminen multaisen pinnan vuoksi jäi heikoksi. Lisäksi havainto KK4$ (sarvivälke gabro) vaatii tarkempaa tarkastelua ja mahdollista näytteen ottoa koska tulkinta jäi epävarmaksi. Ekskursiokohteet Hiertovyöhyke Leveä hiertovyöhyke Kulopalokankaalla (granodioriitti ja mafinen juoni) kaksi havaintokohdetta: KK4$ , / KK4$ , / Vulkaniitti-granodioriitti kontakti Emännänsuo alueella, kaksi kontakti havaintoa ja ikäsuhteet: KK4$ , / Porfyyrinen granodioriitti Vadelmarinteen porfyyrinen granodioriitti, suuntautunut, kinemaatisia indikaattoreita: KK4$ , / Paragneissi Poimuttunut ja raitainen paragneissi: KK4$ , / (ei autolla, yhteistyökyvytön isäntä)

44 44 Gabro Kurkimäenvuori KK4$ , / Granodoiriitti-Tonaliitti-Garniitti-Pegmatiitti Paljastuma, jolla granodioriittiä leikkaavat tonaliitti-, graniitti- ja pegnatiittijuonet, ikäsuhteet: KK4$ , /

45 45 KALLIOPERÄKARTOITUKSEN JATKOKURSSI 2012 KANGASNIEMI Ryhmä 4 Simon Dahlström, ÅA Jaakko Kara, TY Elina Lehtonen, HY Jonna Tirroniemi, OY

46 46 1. TUTKIMUSALUE Kartoitusalueemme sijaitsee pääosin karttalehdillä N4341 ja N4332, lisäksi pieni osa alueen eteläpäästä sijaitsee lehdellä N4333. Kartoitusalue peittää noin 24 km 2 kokoisen kaistaleen. Kartoitusalue on kurssilla kartoitettavista alueista läntisin osa. Kartoitusalue on suorakaiteen muotoinen (mitat noin 2 x 12 km) ja luode-kaakko-suuntainen. Ryhmämme teki kahdeksan päivän aikana yhteensä 70 havaintoa paljastumista tai paljastumaryhmistä. Kartoitusalueemme eteläisin osa sijaitsi Kangasniemen kylästä linnuntietä noin 12 km luoteeseen. 2. KALLIOPERÄN PÄÄPIIRTEET Kartoitusalueemme on osa laajaa Keski-Suomen granitoidikompleksia (ikä noin 1875 Ma). Tarkemmin kartoitusalueemme sijoittuu Makkolan liuskejaksoksi kutsutulle alueelle, joka rajautuu pohjoisesta granitoidialueeseen (Ikävalko 1981). Etelässä Makkolan liuskejakso vaihettuu migmatiiteista grano- ja kvartsidioriitteihin, jotka taas ovat kontaktissa Puulan graniittiin. Kartoitusalueemme kallioperä oli hyvin vaihtelevaa. Kivilajit esiintyivät pääosin lounas-kaakkosuuntaisina alueina halkoen kartoitusaluettamme. Kartoitusalueemme kivet koostuivat vulkaanisista, metamorfisista, puolipinnallisista ja syväkivistä. Ikävalkon (1981) kuvailema liuskejakson vaihettuminen grano- ja kvartsidioriitteihin näkyi alueellamme migmaattisten killegneissien esiintymisenä tutkimusalueemme eteläpäässä. 3. KIVILAJIT 3.1. Syväkivet Monzodioriitti Monzodioriittia esiintyy tutkimusalueen pohjoispäässä syväkivialueella. Tekstuuriltaan monzodioriitti on tasarakeinen, harvakseltaan porfyyrinen. Kivessä esiintyy koostumusvaihtelua. Perusmassa on keskirakeista (2-5 mm) ja koostuu plagioklaasista, sarvivälkkestä, kalimaasälvästä ja biotiitista. Porfyyrisessä monzodioriitissa kalimaasälpähajarakeiden koko vaihtelee 5-10 mm välillä ja niitä on noin 20 % kivestä. Monzodioriitissa on harvakseltaan haarautuvia hiertosaumoja, joiden leveys vaihtelee välillä mm keskimäärin pohjoiseteläsuunnassa. Kuvassa 1 näkyy porfyyrisen monzodioriitin rakenne.

47 47 Kuva 1. Monzodioriitin yleiskuva. Euron kolikon ykkönen osoittaa mittakaavan ja pohjoissuunnan (ykkösen pitkäsivu ylös kohti pohjoista). Kuvasta näkyy punertava kalimaasälpä, vaaleanharmaa plagioklaasi ja tumma biotiitti. Havainto KK4$ Dioriitti Dioriittia esiintyy tutkimusalueen pohjoispäässä Torpanmäessä ja keskiosissa Hiiterin alueella. Pohjoispäädyn syväkivialueella esiintyvän dioriitin koostumus vaihtelee alueen sisällä. Torpanmäen dioriitissa on paikoin litistyneitä gabrosulkeumia (sulkeumien koko 5-25 cm ja raekoko hienorakeinen 0,2-1 mm). Havaintopaikalla KK4$ on cm leveä epidoottiutunut hiertosauma, joka on magneettinen. Näyte KK4$ : katso kappaleet 4 ja 5. Monella paljastumalla dioriitissa oli vaihteleva määrä hienorakeisempia kohtia, jotka todennäköisesti edustavan saman magman aiemmin kiteytyneitä osia (Kuva 2).

48 48 Kuva 2. Havaintopaikalla KK4$ dioriitissa havaitut hienorakeisemmat sulkeumat. Vasaran varsi on suunnattu pohjoiseen. Hiiterin dioriitti on keskirakeista ja paikoitellen lievästi liuskeinen (Kuva 3). Hiiterin dioriitti koostuu plagioklaasista ja sarvivälkkeestä. Raekoko dioriitissa on kauttaaltaan alueella keskirakeinen (2-5 mm), mutta raekoko vaihtelee, paikoin jopa paljastuman sisällä. Myös suuntauksen kulku, kaateen suunta ja kaade vaihtelevat. Yleisesti dioriitin liuskeisuuden kulku on noin 110 ja kaade lähes pysty, mutta paljastumahavainnossa KK4$ liuskeisuus on voimakkaampi kuin muilla paljastumilla (kulku on 40, kaade 65 ja kaateen suunta 130). Hiiterin dioriitista havaittiin myös vaihtelevansuuntaisia juonia/hiertovyöhykkeitä, joissa mineraaleina ovat kvartsi, maasälpä ja todennäköisesti sarvivälke. Näiden juonien/hiertovyöhykkeiden rakenne on kuvattu Kuvassa 4.

49 49 Kuva 3. Hiiterin dioriitin yleiskuva. Rapaumapinnalla erottuvat selkeästi vaaleat plagioklaasirakeet, sekä niiden heikko suuntaus. Havainto KK4$ Kuva 4. Paljastumahavainnoillta KK4$ ja -717 Hiiterin dioriitista havaittiin vaihtelevan suuntaisia juonia/hiertovyöhykkeitä. Juonien/hiertovyöhykkeiden keskellä oli usein kvartsia, kvartsia ympäröi maasälpä ja uloimpana oli mafista mineraalia (todennäköisesti sarvivälkettä). Kuva havaintopaikalta KK4$

50 50 Grano- ja kvartsidioriitti Granodioriittia löytyi alueen eteläosan länsipuolelta (KK4$ ja 727). Granodioriitti on liuskeista, keskirakeista ja granoblastista. Paljastumalla -727 granodioriitin rakenne oli gneissimäinen ja sisälsi liekkimäisiä karkearakeisempia sulkeumia, jotka olivat mahdollisesti granodioriitin osittaisen sulamisen tuotteita. Paljastumalta -728 löytyi kvartsidioriittia, joka voi olla peräisin samasta lähteestä kuin viereisen paljastuman -727 granodioriitti. Leukograniitti Leukograniitti esiintyy hieno/pienirakeisena tutkimusalueen pohjoispäädyssä juoniverkostoina, jotka breksioivat muita kivilajeja (Kuva 5). Leukograniitti edustaa pohjoisalueen nuorinta kivilajia. Kuva 5. Leukograniittijuoni joka halkoo sekä ultramafista kiveä, että gabroa. Huomaa ultramafiset sulkeumat gabrossa. Ikäsuhteet: ultramafinen kivi - vanhin; leukograniitti nuorin. Havainto KK4$

51 51 Ultramafiitit Ultramafiitteja esiintyi sulkeumina kolmessa paikassa kartoitusaluella. Pohjoisosan syväkivialueella ultramafiitit olivat sulkeumina hienorakeisessa dioriitissa sekä leukograniitissa. Molemmat vaikuttivat breksioivan ultramafista kiveä. Eteläosissa ultramafiitit esiintyivät kuusikulmaisina ksenoliitteina migmatiittisen paragneissin leukosomiosissa. Ksenoliitit olivat koholla verrattuna muuhun rapautumispintaan. Koostumukseltaan ultramafiitit olivat hyvin amfibolirikkaita. Ultramafisten kivien tulkittiin edustavan edellä mainittujen alueiden vanhimpia kiviä. Lisäksi ultramafiitteja esiintyi sulkeumina kartoitusalueen lounaisosassa (kuva 6). Kuva 6. Leukograniitin breksioimaa ultramafista kiveä Puolipinnalliset ja juonikivet Plagioklaasiporfyyri Plagioklaasiporfyyreitä havaittiin Vitkanmäen ja Mesiänlammen alueilla. Plagioklaasiporfyyrit koostuvat plagioklaasihajarakeista (raekoko 1-5 mm, määrällisesti noin 50 % kivestä) ja hienorakeisesta perusmassasta, jonka mineraalisisältö jäi tunnistamatta hienorakeisuuden vuoksi. Plagioklaasiporfyyrit ovat suuntautumattomia tai heikosti suuntautuneita. Havainnot KK4$ ja KK4$ edustavat plagioklaasiporfyyrin ja intermediäärisen vulkaanisen breksian kontaktikohtia (Kuva 7).

52 52 Kuva 7. Plagioklaasiporfyyrin (vasemmalla) ja intermediäärisen vulkaanisen breksian (oikealla) kontakti. Havainto KK4$ Mafiset juonet Mafisia juonia esiintyy tutkimusalueen pohjoispäädyssä jossa ne leikkaavat vulkaniitteja (Kuva 8) sekä muita syväkiviä. Juonet koostuvat hyvin hienorakeisista mafisista mineraaleista.

53 53 Kuva 8. Felsistä vulkaniittia leikkaava mafinen juoni. Juoni leikkaa vulkaniitin kerroksellisuutta. Havainto KK4$ Uraliittiporfyyri Uraliittiporfyyriä esiintyi tutkimusalueemme eteläosassa migmaattisten paragneissien yhteydessä. Useassa kohtaa migmaattinen paragneissi breksioi uraliittiporfyyriä, eikä voida varmuudella sanoa onko uraliittiporfyyrin muutamat isokokoiset kappaleet paragneissin sisällä olevia ksenoliitteja vai kontakti itse uraliittiporfyyrijuoneen. Uraliittiporfyyrissä on hienorakeinen perusmassa, joka koostuu pääosin plagioklaasista ja sarvivälkkeestä. Lisäksi kivessä on keskirakeisia sarvivälkehajarakeita Vulkaniitit Felsiset vulkaniitit Felsisiä vulkaniitteja esiintyy tutkimusalueen keskiosan vulkaanisperäisessä liuskejaksossa. Felsiset vulkaniitit ovat hienorakeisia kerroksellisia ja raitaisia tuffiitteja (KK4$ ) ja

54 54 vulkaanisina breksioina jotka sisältävät vaihtelevan kokoisia ja koostumuksellisia heitteleitä (KK4$ , -703). Lisäksi löysimme tutkimusalueeltamme hyvin laajan paljastumaryhmän Martinmäeltä (KK4$ ) felsistä vulkaniittia (koostumukselta noin ryoliittinen/dasiittinen), jossa silmiinpistävää oli kiven homogeenisuus. Vulkaniitissa oli havaittavissa liuskeisuus, jonka kaade oli lähes pysty. Lisäksi kivestä on granaattiporfyroblasteja. Samalta alueelta tehdyissä havainnoissa homogeenisesta rakenteesta poikkeava havainto (KK4$ ) edustaa luultavasti samaa felsistä vulkaniittia, jossa on havaittavissa mahdollista kalimetasomatoosia. Kalimetasomatoituneessa vulkaniitissa on kalimaasälpäläiskiä (kooltaan 1-20 mm), tummat mineraalit (todennäköisesti biotiittia) esiintyvät osueina ja niitä on enemmän kuin havainnossa Lisäksi havainnossa -706 olevat granaattiporfyroblastit ovat suurempia ja niitä on enemmän kuin homogeenisemmassa osassa. Havaintokohteessa KK4$ Mesiänlammen etelärannalta löydettiin selvästi kerroksellista (koostumus- ja raekokovaihtelua) tuffiittia, jossa oli nähtävissä kerrallisia ja virtakerroksellisia rakenteita, jotka viittaavat veteen kerrostumiseen (Kuva 9). Topin suunta havaintokohteella on kaakkoon. Paljastumalta löytyi myös granaattiporfyroblasteja kooltaan 0,5-2 mm. Kuva 9.Mesiänlammen tuffiitti kuvassa oikealla mafisen juonen tai välikerroksen kontaktissa. Havainto KK4$ Vasaran pää osoittaa etelään, kerrosten top osoittaa kaakkoon.