MAAPERÄKARTTA 1 : 20 000 SELITYS LEHTI 4332 01 MÄRÄJÄLAHDEN KARTTA-ALUEEN MAAPERÄ Jouko Saarelainen ja Jukka Leino 431411 JAMALI LIEKSA 433202 LIEKSA 433205 PUDASJOKI 431410 LIKLAMO 433201 MÄRÄJÄLAHTI 433204 KARSIKKO 431312 VUONISLAHTI 433103 VUONISJÄRVI 433106 SOKOJÄRVI Kuopio 2003
SUOMEN MAAPERÄN KEHITYS Suomen maankamara koostuu ikivanhasta peruskalliosta eli kallioperästä ja sitä peittävistä maalajeista eli maaperästä. Maapeite ei ole yhtenäinen, vaan kallioperä on paikoin paljastuneena. Maapeitteen paksuus voi olla jopa 100 m, mutta keskipaksuus on vain 8,5 m. Maaperä on syntynyt maapallon kehityshistorian nuorimman kauden, kvartäärikauden aikana. Se alkoi 2-3 miljoonaa vuotta sitten ja ulottuu nykyaikaan asti. Kvartäärikaudella oli useita jääkausia, joiden aikana mannerjäätiköt peittivät laajoja alueita Pohjois-Euroopassa ja Pohjois-Amerikassa. Jääkausien välisinä nk. interglasiaaliaikoina ilmasto oli nykyisen kaltainen tai jopa jonkin verran nykyistä lämpimämpi. Viimeisin jääkausi, jota kutsutaan Veiksel-jääkaudeksi, alkoi 120 000 vuotta sitten ja päättyi noin 10 000 vuotta sitten. Sen alkupuolella oli kaksi leudomman ilmaston jaksoa, interstadiaalivaihetta, joiden aikana mannerjäätiköt pienenivät. Pohjois-Euroopasta ne hävisivät lähes kokonaan. Suomen maaperä on pääosin syntynyt viimeisimmän jääkauden aikana ja sen jälkeen. Paikoin tavataan viimeistä jääkautta vanhempia jääkautisia sekä interglasiaalisia ja -stadiaalisia kerrostumia. Niitä tutkimalla on saatu kuva maamme kvartäärikautisesta kehityksestä. Mannerjäätikön toiminnan tuloksena, pääosin sen reunaosan alla, syntyi moreenia. Se on maamme yleisin maalaji, jota esiintyy kallioperää myötäilevänä peitteenä ja erilaisina moreenimuodostumina. Mannerjäätikön sulaessa valtavat vesivirrat eli jäätikköjoet koversivat erilaisia uomia. Ne myös kerrostivat lajittelemaansa soraa ja hiekkaa jäätikön alle harjuiksi (esim. Punkaharju) ja sen eteen suistoiksi eli deltoiksi (Salpausselät ovat sarja vierekkäisiä reunadeltoja). Mannerjäätikön sulaessa poistui maankuorta kuormittanut 2-3 kilometrin paksuinen jääkerros, jonka alas painama maankuori alkoi vähitellen kohota aiempaan asemaansa. Maankohoaminen oli aluksi nopeaa ja jatkuu yhä. Suurimmillaan maankohoaminen on Merenkurkussa, lähes metri ja pienimmillään Kaakkois-Suomessa, alle 20 senttimetriä sadassa vuodessa. Yli puolet maamme pinta-alasta oli painunut niin syvälle, että mannerjäätikön sulaessa vesi peitti alueita, jotka nykyään ovat kohonneet jopa yli 200 metriä nykyisen merenpinnan yläpuolelle. Tämän ns. ylimmän rannan alapuolelle kerrostui seisovassa vedessä muinaisissa Itämeren vaiheissa savea ja hiesua. Maankohoamisen vuoksi ylimmän rannan alapuolella esiintyy kohoumien rinteillä muinaisrantoja ja rantakerrostumia. Vedestä nousseella maalla joet kuluttivat ja kerrostivat hiekkaa ja hietaa jokivarsiin. Tuuli kuljetti ja kerrosti hiekkaa lentohiekkakinoksiksi eli dyyneiksi, joita esiintyy yleisesti jäätikköjoki- ja rantakerrostumilla. Alavilla veden vaivaamilla mailla alkoi soistuminen ja turpeen muodostuminen pian alueen vapauduttua jään tai veden peitosta. Näin kallioperää peittävä maakerros vähitellen saavutti nykyiset piirteensä, joita tällä hetkellä ihminen muokkaa voimakkaasti luonnonvoimien ohella.
MÄRÄJÄLAHDEN KARTTA-ALUEEN MAAPERÄ Sisällys ALUEEN YLEISKUVAUS... 2 YLEISTÄ... 2 KIVENNÄISMAAT... 3 KALLIOALUEET... 3 MOREENIKERROSTUMAT... 3 KARKEARAKEISET KERROSTUMAT... 3 HIENORAKEISET KERROSTUMAT... 4 RANTAKERROSTUMAT... 5 ELOPERÄISET KERROSTUMAT... 6 TURVEKERROSTUMAT... 6 POHJAVESI... 6 POHJAVEDEN ESIINTYMINEN... 6 POHJAVEDEN LAATU... 6 KIRJALLISUUTTA... 6 Geologian tutkimuskeskus
2 ALUEEN YLEISKUVAUS (Jouko Saarelainen) Yleistä Taulukko 1. Maalajit hehtaareina ja prosentteina maa-alasta. Metrin syvyydessä kuvattu pohjamaa ja sen päällä oleva pintamaa on merkitty kaksoistunnuksella, esim. Ht/Mr tarkoittaa, että karkeaa hietaa on alle 1 m hiekkamoreenin päällä. ha % Ka Kallio 2 162 23,3 Mr Hiekkamoreeni 4 375 47,2 Ct/Mr 147 1,6 St/Mr 23 0,2 MrM Moreenimuodostuma (drumliini), hiekkamoreenia 268 2,9 KMrM Moreenikumpuja, hiekkamoreenia 87 0,9 Lo Lohkareet 4 Ht Karkea hieta 92 1,0 Ct/Ht 27 0,3 HkM Jäätikköjokimuodostuma (harju, delta) hiekkavaltainen 3 ESrM (Ekstra)marginaalinen muodostuma, soravaltainen 2 HHt Hieno hieta 38 0,4 Hs Hiesu 803 8,7 Ct/Hs 85 0,9 Sa Savi 84 0,9 Hs/Sa 68 0,7 Ct/Sa 2 LjHHt Liejuinen hieno hieta 12 0,1 LjHs Liejuhiesu 5 0,1 Ct Saraturve 726 7,8 St Rahkaturve 260 2,8 Tä Täytemaa 2 Maa-aluetta 9 275 100,0 Vettä 725 Kartta-alueen pinta-ala 10 000 Mannerjäätikön virtaus on jättänyt kartta-alueen maaston muotoihin suuntauksen, joka näkyy karttakuvassa luode - kaakko-suuntauksena (noin 320-330 ). Silokalliopinnoista mitattujen uurteiden suunnat vaihtelevat välillä 290-330. Mannerjäätikön sulettua hieman yli 11 000 vuotta sitten peitti aluetta aluksi muinainen Yoldiameri ja Pielisen jääjärvi. Aivan heti jäätikön sulettua vedenpinta oli noin 140 m korkeustasolla nykyisen merenpinnan yläpuolella ja suuri osa alueesta oli veden peitossa. Maa kohosi kuitenkin nopeasti mannerjääkuorman hävittyä ja vedenpinnan korkeus Pielisen jääjärvessä oli noin 120 m mpy. Kartta-alueen korkein kohta Lehtovaara, joka nykyisin on yli 208 m mpy., ulottui lähes 70 m jääjärven pinnan yläpuolelle. Pielisen jääjärvi laski tässä vaiheessa joko Uimaharjun tai Juuan Nunnalahden kautta etelään. Näistä vaiheista on osoituksena hiekkaiset ja soraiset rantakerrostumat sekä rantatörmät kuten esim. Timitranvaaran pohjoisreunalla Märäjälahdessa ja Löytökankaan lounaisreunalla alueen länsiosassa. Mannerjään sulamisen edistyessä jääjärvi laski vetensä Valtimolta luoteeseen kohti Sotkamon jääjärveä ja tästä edelleen Ancylusjärveen. Pian vaihe kuitenkin päättyi luoteisosan
3 kaakkoa nopeamman maankohoamisen seurauksena. Vesi puhkaisi reittinsä Uimaharjuun ja nykyinen Pielinen alkoi kehittyä omaksi vesistöaltaakseen. KIVENNÄISMAAT (Jouko Saarelainen) Kallioalueet Suurin osa alueesta on irtaimien maalajien peitossa. Runsaimmin ohuen maapeitteen kallioalueita on etenkin vaarojen rinteillä, jossa muinaiset vesistövaiheet ovat huuhtoneet kallioita paljaaksi. Eniten kallioalueita on karttalehtialueen kaakkoisosassa. Alueen kallioperä on liuskeista graniittia ja graniittigneissiä sekä juovikasta gneissigraniittia. Moreenikerrostumat Alueen yleisin maalaji on moreeni, jota on hieman yli puolet maa-alasta. Moreeni on mannerjäätikön irrottamasta ja kuljettamasta aineksesta syntynyttä ja mannerjäätikön alla kerrostunutta lajittumatonta, tiukkaan pakkautunutta kiviainesta. Suurin osa moreenista muodostaa kallioperän muotoja ohuena kerroksena noudattelevan pohjamoreenipeitteen. Se on kauttaaltaan hiekkamoreenia (savipitoisuus alle 5 % ja hienoainespitoisuus yhteensä alle 30 %). Pohjamoreeni esiintyy alueella myös pitkänomaisina selänteinä eli drumliineina. Näitä moreenimuodostumia on kautta koko kartta-alueen, kuten esimerkiksi Tiensuunkankaalla ja Sutkankankaalla sekä Löytövaaran lounaispuolella Löytökangas. Moreenikerrostuman paksuus on monin paikoin näissä muodostumissa yli 10 metriä. Seismisen luotauksen perusteella esimerkiksi länsiosassa Löytökankaalla moreenikerrostuman paksuus on yli 15 metriä. Alueella on myös mannerjäätikön sisältämästä ja eteensä kasaamasta moreeniaineksesta syntyneitä pohjamoreenia peittäviä pintamoreenimuodostumia. Pintamoreeni sisältävää yleensä vähemmän hienoainesta kuin pohjamoreeni. Pintamoreenimuodostumia on esimerkiksi Hepovaaran kaakkoispuolella ja Pellavasvaaralla aivan kartta-alueen koillisosassa. Moreenin hienoainespitoisuus (Ø < 0,06 mm) vaihtelee välillä 21,1-45,1 % ja on keskimäärin 34,5 %. Savipitoisuus (Ø < 0,002 mm) vaihtelee välillä 2,0-4,6 % ja on keskimäärin 3,1 %. Kuvassa 1 on esitetty alueelle tyypillisten maalajien rakeisuuskäyriä ja kuvassa 2 maanäyte- ja kairauspisteet sekä uurteet karttalehden alueella. Karkearakeiset kerrostumat Kartta-alueella on varsin vähän jäätikköjokikerrostumia. Alueen ainoa harju on lounaisossa Kiiskilänsuon ja Epäuskonsuon välisellä alueella, ja sen aines on pääasiassa hiekkaa. Sen sijaan alueella on muutamia mannerjäätikön edustan jääjärvien purkausuomien huuhtomasta materiaalista syntyneitä sora- ja hiekkakerrostumia. Sulavan mannerjäätikön edustalle syntyi pieniä jääjärviä, ja kun jäätikön sulaminen edistyi, jääjärvet purkautuivat synnyttäen kulutusuomia. Kuluttamansa aineksen virta kerrosti nk. marginaalisiksi sora- ja hiekkakerrostumiksi mäkien välisiin laaksoihin. Tällaisia kerrostumia on mm. Ala-Saarvajärven kaakkoispäässä ja Heikinvaaran eteläpuolella. GTK:n maa-ainesarkiston mukaan on alueen sora- ja hiekkakerrostumien pohjavedenpinnan yläpuolella oleva kokonaismassamäärä 0,06 milj.m 3, josta soravaltaista on 0,04 milj.m 3, hiekkavaltaista 0,01 milj.m 3 sekä murskauskelpoista 0,01 milj.m 3.
4 Kuva 1. Esimerkkejä alueen maalajien rakeisuusanalyyseistä. Alueen moreenit ovat hiekkamoreenia kuten näyte 216. Näytteiden 202 ja 203 hiesu ja savi ovat esimerkkejä veteen kerrostuneista sedimenteistä. Kuva 2. Karttalehdeltä 4332 01 tutkittujen maanäytteiden paikat (rastit), kairauspisteet (ympyrät), koemontut (neliöt) ja uurteet (nuolet). Hienorakeiset kerrostumat Savea, hiesua ja hienoa hietaa esiintyy alavilla seuduilla, alueilla, jotka olivat muinaisen Pielisen jääjärven ja Yoldiameren pohjaa. Eniten hienorakeisia kerrostumia on Tuomikoskel-
5 la, Siikasuolla ja Läpsyn alueella. Koko maa-alasta saven osuus on noin 1,6 %, hiesun noin 9,6 % ja hienon hiedan vain 0,4 %. Kun mannerjäätikkö peräytyi alueelta, olivat kaikki alle 120 m korkeustason alapuolella olevat alueet veden peittämiä. Meren ja myöhemmin jääjärven pohjaan moreenin päälle kerrostui mannerjäätikön sulavesien mukanaan tuomasta aineksesta pohjanmuotoja myötäilevä vuosikerrallisen hiesun ja saven kerros. Mitä kauemmaksi jäätikkö vetäytyi luoteeseen sitä ohuemmiksi ja savisemmiksi kerrostuvat vuosilustot muuttuivat. Aivan kerrostuman yläosassa vuosilustoja ei ole enää havaittavissa. Heti mannerjäätikön sulamisen jälkeen maa kohosi voimakkaasti ja vedensyvyys pieneni. Alkoi vaihe, jonka aikana aaltoliike ja virtaukset kuluttivat yläviltä alueilta sinne aiemmin kerrostuneita savi- ja hiesukerrostumia. Aines kerrostui uudelleen alueen alaviin osiin ja järvialtaisiin vanhempien sedimenttien päälle. Meri- ja jääjärvivaiheiden jälkeen vesistöt saivat nykyisen muotonsa. Järvien pohjalla savi- ja hiesukerrostumat ovat peittyneet nuorempien järvikerrostumien alle. Oheisessa kuvassa 3 on esitetty häiriintymätön kerrostumanäyte, joka on kairattu Märäjälahden pohjasta. Siinä on kuvattu koko kerrossarja pohjan hiedasta nuorimpaan järviliejuun. Kuva 1. Sedimentit Lieksan Märäjälahdesta. 1. Savea, 2. Liejusavea, 3. Hiesua ja 4. Moreenia. Rantakerrostumat Rantakerrostumiksi kerrostuneet hiekat ja hiedat ovat muinaisen Pielisen jääjärvi- ja Yoldiamerivaiheiden aikana huuhtoutuneet alueen moreenikerrostumista. Rantakerrostumien osuus on 1,3 % alueen maa-alasta. Tällaisia kerrostumia ovat esim. Läpsyn pohjoispuolella olevat hietakuviot.
6 ELOPERÄISET KERROSTUMAT (Jukka Leino) Turvekerrostumat Kartta-alueen maa-alasta on noin 10 % yli metrin paksuisen turvekerroksen peitossa olevaa suota. Suurimmat suoalueet ovat alueen lounaisosassa, missä niitä on myös melko laajalti raivattu pelloiksi. Muualla suot ovat pienialaisia, kapeita puronvarsisoistumia tai pienien lampien rantasoistumia. Muinaisen järvenlahden umpeenkasvun kautta ovat syntyneet Kuikkasuo-Siikasuo ja Viistonsuo. Niissä turvekerrostuman pääosan muodostaa heikosti maatunut saravaltainen turve. Kiiskilänsuo on mineraalimaan soistuma, jonka turvekerros on suurimmaksi osaksi hyvin maatunutta rahkavaltaista turvetta. Kiiskilänsuon turvekerros on alle 2 metriä paksu; Viistonsuossa taas on turvetta yli 2,5 metriä lähes koko suon osalla. Alueen soiden turvekerrosten rakenne on siis vaihteleva sekä turvelajijakauman että maatuneisuuden suhteen ja riippuu pitkälti suon syntytavasta. Yleisimmät suotyypit ovat erilaisia rämeitä, joista runsaitten tavataan lyhytkorsinevarämettä, tupasvillarämettä ja sararämettä. Lähes kaikki alueen suot on ojitettu, ja suotyypit ovat kehittyneet muuttumiksi tai turvekankaiksi. Tarkemmat tiedot alueen soista sisältyvät GTK:n tekemään Lieksan soita koskevaan turveraporttiin. POHJAVESI (Jouko Saarelainen) Pohjaveden esiintyminen Olosuhteet runsaan ja hyvälaatuisen pohjaveden muodostumiselle alueen maaperässä eivät ole kovin hyvät, sillä alueella ei ole karkeita lajittuneen aineksen kerrostumia. Pohjavettä syntyy kuitenkin alueen paksuissa drumliinikerrostumissa sekä moreenipeitteisten kalliomäkien rinteillä. Alueella onkin muutamia kohtalaisen hyviä lähteitä ja lähdekaivoja. Esimerkiksi Märäjälahden Tiensuussa on lähdekaivo, jonka ylivirtaama on lähes 140 m3/vrk. Hyviä lähteitä on myös Lehtovaaran, Mökkivaaran ja Koiravaaran ympäristössä. Määrällisesti näissä syntyvä pohjavesi riittäisi yksittäistalouksien tai korkeintaan muutaman talouden yhteiskäyttöön. Pohjaveden laatu GTK on tutkinut alueelta kahden lähdekaivon veden. Vesinäytteet ovat kartta-alueen kaakkoisosasta Repolouhesta (x=7012.4, y=4507.2) ja Koiravaarasta (x=7012.6, y=4505.6) kahtena eri ajankohtana. Näytteiden perusteella vedet ovat hyvää käyttövettä. Vesiä tosin huonontaa lievä happamuus. KIRJALLISUUTTA Alalammi, Pentti (toim.) 1992. Suomen kartasto, Vihko 123-126, Geologia. 5. laitos. Helsinki: Maanmittaushallitus ja Suomen Maantieteellinen Seura. 58 s., 3 liitekarttaa. Frosterus, B. ja Wilkman, W.W. (1920). Suomen geologinen yleiskartta. Lehti D 3 Joensuu. Vuorilajikartan selitys. Geologinen toimisto. Haavisto, Maija (toim.) 1983. Maaperäkartan käyttöopas 1 : 20 000, 1 : 50 000. Geologinen tutkimuslaitos. Opas 10. 80 s. Korsman, K., Koistinen, T., Kohonen, J., Wennerström, M., Ekdahl, E., Honkamo, M., Idman, H. & Pekkala, Y. (toim.) 1997. Suomen kallioperäkartta 1:1 000 000. Geologian tutkimuskeskus. Espoo.
7 Leino, J. ja Kokko, J. (1986). Lieksan suot ja niiden soveltuvuus turvetuotantoon. Osa I. Geologian tutkimuskeskus. Turveraportti 184. Salonen, Veli-Pekka; Eronen, Matti; Saarnisto, Matti 2002. Käytännön maaperägeologia. Kirja-Aurora. Turku, 237 s.
MAAPERÄKARTAT Suomen maaperä 1 : 1 000 000, painettu 1984 (sisältyy myös Suomen kartaston vihkoon 123-126, Geologia) esittää maaperää värein ja symbolein syntytavan mukaan luokiteltuina geologisina muodostumina. Kartta on saatavissa myös numeerisena. Suomen ja Venäjän Federaation luoteisosan maaperä ja sen raaka-ainevarat 1 : 1 000 000, painettu 1993 kahtena karttalehtenä. Kartassa esitetään maaperägeologisten muodostumien ohella tärkeimmät kvartäärikerrostumien hyödyntämiskohteet. Kartta on saatavissa myös numeerisena. Suomen Geologinen Yleiskartta 1 : 400 000. Maaperäkartta. Painettu Etelä- ja Keski-Suomen osalta vuosina 1906-1953 vanhan yleiskartan pohjalle (9 lehteä kantakartaston vanhan lehtijaon mukaan) ja Pohjois-Suomen osalta vuosina 1963-1986 uuden yleiskartan pohjalle (13 lehteä uuden lehtijaon mukaan). Monivärinen kartta esittää maaperää osin geologisina muodostumina ja osin maalajialueina ja antaa karkean kuvan maaperän rakenteesta ja maalajien jakaumasta maakuntatasolla. Kartta puuttuu kapealta itä-länsisuuntaiselta vyöhykkeeltä, suunnilleen Oulun korkeudelta ja aivan maan eteläisimmästä osasta. Vanhimmissa maaperäkartoissa on pohjakartasta ja työmenetelmistä johtuvia puutteellisuuksia. Suomen Geologinen kartta 1 : 100 000. Maaperäkartta. Vuoteen 2 000 mennessä karttoja on painettu lähinnä Etelä-Suomesta 77 kpl. Monivärinen kartta esittää geologisia muodostumia ja maalajeja yleiskarttaa yksityiskohtaisemmin. Useimmista kartoista on saatavina myös karttalehtiselostukset. Lähes kaikki karttalehdet ovat saatavissa myös numeerisessa muodossa. Maaperäkartta 1 : 20 000 ja 1 : 50 000. Vuoteen 2 000 mennessä on maastamme kartoitettu kolmasosa. Moni- tai yksiväristä, peruskarttapohjalle painettua maaperäkarttaa kääntöpuolelle painettuine selostuksineen on valmiina 552 kpl ja sen lisäksi yksinomaan digitoituna noin 300 kpl. Pohjois-Suomen kartat on pääosin julkaistu 1 : 50 000 mittakaavassa. Työn alla oleva kartta-aineisto numeeristetaan, samoin tehdään myös painetutulle kartta-aineistolle. Maaperäkartat ja niihin liittyvät tiedot ovat saatavissa erilaisina tulosteina tai siirtotiedostoina. Tietoja voidaan käyttää maankäytön suunnittelussa, maankamaran raaka-ainevarojen selvittelyssä yms. MAAPERÄKARTOITUSPALVELUT Geologian tutkimuskeskus tekee maksullisena palveluna suurimittakaavaisia ja temaattisia (1 : 2 000 1 : 10 000) maaperäkartoituksia, joissa otetaan huomioon tilaajan erityistarpeet. Kartoituksen yhteydessä tehdään kairauksia ja geofysikaalisia mittauksia tilaajan toivomassa laajuudessa. Yksityiskohtaisia tietoja maa-aineksista, turvevaroista ja pohjavesitutkimuksista voi tiedustella Geologian tutkimuskeskuksesta. Numeerisia perustietoaineistoja on saatavissa paikkatietojen yhteiskäytön kautta tai suoraan GTK:sta erilaisina siirtotiedostoina. Teemakarttoja pystytään tuottamaan alueilta, missä geologisen kartoitustiedon määrä on riittävän kattavaa ja monipuolista. GTK:n yhteyshenkilöt selvittävät edellytykset teemakarttojen tuottamiseen. Lisätietoja maaperäkartoista Espoon yksikkö PL 96 (Betonimiehenkuja 4) 02151 ESPOO Puh. 020 550 20 Fax. 020 550 12 Kuopion yksikkö PL 1237 (Neulaniementie 5) 70211 KUOPIO Puh. 020 550 30 Fax. 020 550 13 Rovaniemen yksikkö PL 77 (Lähteentie 2) 96101 ROVANIEMI Puh. 020 550 40 Fax. 020 550 14