MAAPERÄKARTTA 1 : 20 000 SELITYS LEHTI 3233 05 TUUSMÄEN KARTTA-ALUEEN MAAPERÄ Timo Huttunen Rantasalmi 3233 03 3233 06 3233 09 LAHNALAHTI KOLKONTAIPALE RANTASALMI 3233 02 3233 05 3233 08 PAKINMAA TUUSMÄKI HIISMÄKI Juva 3233 01 3233 04 3233 07 JUVA PAATELA KYRSYÄ P Espoo 2004
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.
TUUSMÄEN KARTTA-ALUEEN MAAPERÄ Sisällys ALUEEN YLEISKUVAUS 3 Yleistä 3 KIVENNÄISMAAT 4 Kallioalueet 4 Moreenikerrostumat 4 Karkearakeiset kerrostumat 5 Hienorakeiset kerrostumat 5 ELOPERÄISET KERROSTUMAT 5 POHJAVESI 5 KIRJALLISUUTTA 6 Geologian tutkimuskeskus
3 ALUEEN YLEISKUVAUS 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 389 5,3 Mr Hiekkamoreeni 5 062 68,5 Hs/Mr 14 0,2 Ct/Mr 27 0,4 MrM Moreenimuodostuma (drumliini), hiekkamoreenia 225 3,0 KMrM Moreenikumpuja, hiekkamoreenia 226 3,1 Sr Sora 7 0,1 Hk Hiekka 15 0,2 Ht Hieta 229 3,1 Ct/Ht 31 0,4 SrM Jäätikköjokimuodostuma (harju, delta), soravaltainen 123 1,7 HkM Jäätikköjokimuodostuma (harju, delta), hiekkavaltainen 86 1,2 HtM Jäätikköjokimuodostuma (harju, delta), hietavaltainen 7 0,1 HHt Hieno hieta 82 1,1 Ct/HHt 3 0,0 Hs Hiesu 72 1,0 Ct/Hs 66 0,9 Sa Savi 5 0,1 Ct Saraturve 473 6,4 St Rahkaturve 346 3,3 Maa-aluetta 7 388 100,0 Vettä 2 612 Kartta-alueen pinta-ala 10 000 Tuusmäen kartta-alue sijaitsee Etelä-Savossa Rantasalmen ja Juvan rajalla. Alue on enimmäkseen kumpuilevaa kallio- ja moreenimaastoa. Sille on luonteenomaista melko voimakas luode kaakkoinen suuntautuneisuus, joka syntyi viime jääkauden loppuvaiheessa, kun luoteesta virrannut jäätikkö kerrosti moreenia pitkänomaisiksi selänteiksi, drumliineiksi. Kartta-alue kuuluu laajaan ns. Pieksämäen drumliinikenttään. Mannerjäätikön virtaus kulutti myös kallioita virtaviivaisiksi silokallioiksi ja jätti kallion pintaan uurteita, joiden suunta on 310 320. Kuva 1. Korkokuva Tuusmäen karttaalueesta. 109 m korkeuskäyrä on merkitty valkoisella. Kartta-alueen alin korkeustaso on Tuusjärvi (noin 88 m mpy). Alueen lounaispuoliskolla maaston korkeus on pääosin alle 100 m mpy. Korkeimmat kohdat ovat Teininmäki (159 m mpy) ja Huuhti (155 m mpy) kartta-alueen itäreunassa sekä Tuusmäki (145 m mpy). Maaston paikalliset korkeuserot ovat suurimmalla osalla aluetta alle 20 metriä. Alueen
4 korkeimmat mäet kohoavat ympäristöstään yli 50 metriä. Mannerjäätikkö suli Tuusmäen kartta-alueelta hieman yli 11 000 vuotta sitten. Silloin Yoldiameren pinta oli tasolla, joka on nykyisin tällä alueella noin 109 m merenpinnan yläpuolella. Suurin osa kartta-alueesta oli veden peitossa ja vain korkeimmat alueet ovat olleet vedenpinnan yläpuolella jääkaudesta lähtien (kuva 1.). Maankohoaminen oli nopeaa heti jäätikön häviämisen jälkeen ja alueen painanteet kuroutuivat pian merestä itsenäisiksi järviksi. Saimaan altaassa ollut muinaisjärvi, Suursaimaa, oli laajimmillaan noin 6 500 vuotta sitten, juuri ennen kuin sen lasku-uoma maankohoamisen vaikutuksesta siirtyi pohjoisesta Ristiinan Matkuslammelle. Silloin Tuusjärvi kuului vähän aikaa Suursaimaaseen, jonka pinta oli Tuusmäen kartta-alueella ylimmillään noin 90 m mpy. Lasku-uoman siirtymisen jälkeen vesi alkoi laskea ja Tuusjärvi kuroutui erilleen Saimaasta. Vuoksen puhkeamisen jälkeen (noin 5 500 vuotta sitten) vesi Saimaan altaassa laski nopeasti 2 2,5 metriä. Sen jälkeen maankohoamisen seurauksena Saimaan altaan kallistuminen on aiheuttanut vielä noin 12 metrin veden laskun nykyiselle 76 metrin tasolle. KIVENNÄISMAAT Kallioalueet Kartta-alueella on kalliopaljastumia ja alle metrin moreenikerroksen peittämää kalliomaata noin 5 % maapinta-alasta. Laajimmat kallioalueet ovat itäosan korkeimmilla alueilla. Ohuimmillaan maapeite on yleensä mäkien luoteispäissä eli jäätikön virtaukseen nähden vastasivuilla. Alueen kallioperä on enimmäkseen granodioriittia ja kiillegneissiä. Moreenikerrostumat Alueen yleisin maalaji on moreeni, jota on noin 75 % maapinta-alasta.. Se on jäätikön irrottamaa ja sekoittamaa maa-ainesta, jota jäätikkö irrotti kallioperästä ja kuljetti mukanaan. Jäätikön alla moreeni kerrostui tiiviiksi pohjamoreeniksi, joka myötäilee loivasti kallioperän muotoja. Jäätikön sisällä ja päällä kulkeutunut moreeniaines kerrostui jään sulaessa löyhäksi pintamoreeniksi pohjamoreenin päälle. Alue kuuluu laajaan ns. Pieksämäen drumliinikenttään. Mannerjäätikön virtaus oli tällä alueella hyvin voimakasta, mikä aiheutti pohjamoreenin kerrostumista jäätikön liikkeen suuntaisiksi (luode kaakko) virtaviivaisiksi selänteiksi eli drumliineiksi. Niiden koko vaihtelee vähäisestä maanpinnan vakoutumisesta suuriin jopa yli 20 metriä korkeisiin selänteisiin. Pituutta selänteillä voi olla useita kilometrejä. Niillä on usein kalliosydän, joka sijaitsee selänteen luoteispäässä tai keskiosassa. Drumliiniselänteissä on usein pinnanmyötäinen kerrosrakenne, jossa moreenikerrosten välissä on ohuita lajittuneita hiekka- tai silttikerroksia. Tuusmäen kartta-alueella maasto on melko voimakkaasti suuntautunutta. Moreeniselänteet ovat enimmäkseen kerrostuneet kalliokohoumien suojanpuolelle (kaakkoispuolelle), mutta alueella on myös useita drumliineja, joilla ei ole näkyvää kalliosydäntä. Pohjamoreenikerrostuman paksuus on yleensä muutamia metrejä. Selänteiden kohdalla moreenia voi olla paljon enemmän, jopa yli 10 metriä. Raekoostumukseltaan alueen pohjamoreeni on enimmäkseen hiekkamoreenia. Näytteiden perusteella hienoaineksen eli läpimitaltaan alle 0,06 mm rakeiden (hieno hieta ja sitä hienommat lajitteet) määrä siinä on 35 45 % ja savipitoisuus (rakeiden Ø<0,002 mm) 2,5 3,5 %. Alueen pohjamoreeni on yleensä vähäkivistä. Alueella on myös jäätikön sisällä ja pinnalla kulkeutuneesta ja jään sulaessa kerrostuneesta pintamoreenista muodostuneita kumpumoreenimuodostumia. Pääosa niistä on alueen poikki kulkevan harjun ympäristössä. Kumpumoreenimuodostumien moreeniaines on pohja-
5 moreeniin verrattuna rakenteeltaan löyhempää ja raekoostumukseltaan vähemmän hienoainesta ja savea sisältävää. Kumpujen korkeus on suurimmillaan yli 10 metriä. Karkearakeiset kerrostumat Mannerjäätikön peräytymisvaiheen aikana syntyi jäätikön sulamisvesien kerrostamia muodostumia. Jäätikön alla oli sulamisvesien tunneleita, joissa jäätikön irrottama aines peseytyi ja lajittui kerrostuen lopulta sora- ja hiekkaharjuiksi. Tuusmäen kartta-alueen poikki kulkee yksi harju. Se kuuluu osana suureen harjujaksoon, joka jatkuu luoteeseen Rautalammin ja Pihtiputaan kautta Kalajoelle asti. Kaakossa harjujakso jatkuu Sulkavalle. Kartta-alueen luoteiskulmassa harjusta erkanee pieni katkonainen sivuhaara, joka jatkuu jonkin matkaa pohjoiseen. Muodostumien aines on soraa ja hiekkaa. Harjun lievealueille on kerrostunut hietaa. Moreenimäkien rinteillä ja välissä on paikoin vähäisiä rantavoimien huuhtomia hiekkaja hietakerrostumia. Kartta-alueen harjujen arvioitu kokonaismassamäärä on noin 9 milj.m 3, josta hiekkavaltaista on 5,7 milj.m 3, soravaltaista 3 milj.m 3 ja karkeata murskauskelpoista 0,3 milj.m 3. Hienorakeiset kerrostumat Tuusmäen kartta-alueella on hienorakeisia kerrostumia melko vähän. Saven ja hiesun kerrostuminen edellyttää yleensä vähintään 20 metrin veden syvyyttä, ja jääkauden päättyessä alueella oli niin syvää vettä vain kaikkein alavimmissa kohdissa. Hienorakeiset kerrostumat, joiden aines on enimmäkseen hiesua ja hienoa hietaa, ovat noin 100 metrin korkeustason alapuolella pääasiassa kartta-alueen lounaiskulmassa. ELOPERÄISET KERROSTUMAT Turve on suokasvien jäänteistä maatumalla syntynyt eloperäinen maalaji. Turpeen ominaisuudet määräytyvät kasvilajikoostumuksen ja maatumisasteen mukaan. Tärkeimpiä turvetta muodostavia kasvilajiryhmiä ovat rahka- ja lehtisammalet, sarat ja suolla kasvavat puuvartiset kasvit. Turpeessa eloperäisen aineksen osuus on yleensä yli 90% ja tuhkapitoisuus pieni. Suoyhdistymätyypeistä tehdyn aluejaon mukaan Tuusmäen kartta-alue on keidassoiden esiintymisalueella, tarkemmin sanottuna Sisä-Suomen keidassoiden alatyypin, Järvi-Suomen keidassoiden alueella. Näille on tyypillistä, että suon keskusta kohoaa vain vähän tai ei ollenkaan reunaosia korkeammalle. Keidassoiden tyypilliset suurmuoto-osat (laide, reunaluisu ja keskusta) ovat erotettavissa vain kasvillisuuden perusteella. Tuusmäen kartta-alueen maa-alasta noin 10 % on yli metrin paksuisen turvekerrostuman peitossa. Alueen suot ovat enimmäkseen rämeitä, pääasiassa isovarpuisia rämeitä, ja avosoiden osuus on pieni. Suot ovat enimmäkseen ojitettuja ja ne ovat yleensä muuttuma-asteella. Ne ovat syntyneet maaston painanteisiin suurimmaksi osaksi mineraalimaan soistumina. Suot ovat yleensä 2 3 metriä syviä. Yksityiskohtaista tietoa tutkituista soista on alueen turvetutkimusraporteissa. POHJAVESI Pohjavettä syntyy, kun sade ja sulavan lumen vesi suotautuvat maahan. Pohjavettä varastoituu parhaiten paksuihin, karkearakeisiin ja vettä läpäiseviin maakerroksiin sekä kallioperän ruhjeisiin ja rakoihin. Sinne, missä pohjaveden pinta tavoittaa maanpinnan, syntyy lähde. Pohjaveden muodostumisen ja varastoitumisen kannalta Tuusmäen kartta-alueen merkittävimpiä maaperämuodostumia ovat alueen harjumuodostumat. Myös kumpumoreenimuodostumat ovat pohjaveden muodostumiselle otollisia siellä, missä kerrospaksuus on suuri.
6 Pohjamoreenialueilla pohjavettä voi maakerroksen paksuudesta riippuen olla hyvinkin paljon, mutta tiiviissä moreenissa vesi liikkuu hitaasti ja kaivojen antoisuus ei ole kovin suuri. Suuret drumliiniselänteet voivat olla hyviä pohjavesivarastoja. Niissä pohjaveden muodostumiseen ja kaivojen antoisuuteen vaikuttavat muodostuman rakenne ja mahdolliset lajittuneet välikerrokset. KIRJALLISUUTTA Alalammi, Pentti (toim.) 1992. Suomen kartasto, Vihko 123-126, Geologia. 5. laitos. Helsinki: Maanmittaushallitus ja Suomen Maantieteellinen Seura. 58 s., 3 liitekarttaa. Haavisto, Maija (toim.) 1983. Maaperäkartan käyttöopas 1 : 20 000, 1 : 50 000. Geologinen tutkimuslaitos. Opas 10. 80 s. Koivisto, Marjatta (päätoim.) 2004. Jääkaudet. WSOY. 233 s. ISBN 951-0-29101-3. 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. Leino, Jukka 1979. Juvan turvevarat ja niiden käyttökelpoisuus. Geologinen tutkimuslaitos. Raportti P 13.4/81/11. Leino, Jukka 1980. Rantasalmen turvevarat ja niiden käyttökelpoisuus. Geologinen tutkimuslaitos. Maaperäosasto. Raportti P 13.6/80/10. 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 2003 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 2003 mennessä on maastamme kartoitettu 38 %. Moni- tai yksiväristä, peruskarttapohjalle painettua maaperäkarttaa kääntöpuolelle painettuine selostuksineen on valmiina 556 kpl ja sen lisäksi yksinomaan digitoituna noin 500 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. Karttoja voi myös katsella internetin kautta osoitteessa http://geokartta.gsf.fi. 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 www.gtk.fi 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