Geologian päivän retki Hanhikivelle 26.9.2010 Olli-Pekka Siira FM geologi www.aapa.fi
Miten tulivuoret liittyvät Hanhikivenniemen kallioperään? Hanhikivenniemen alueen peruskallioperä syntyi alkuaan tulivuorenpurkauksista, jotka kasvattivat saaria silloiseen valtamereen (vertaa esim. Kanarian saaret nykyään). Vähitellen muodostui ns. saarikaari ja lopulta uusi manner. Tulivuorenpurkaukset liittyvät varhaisiin kallioperän syntyvaiheisiin noin 2 miljardia vuotta sitten. Miten niemen kallioiden juovat ovat syntyneet? Hanhikivenniemen kallioissa on nähtävillä monenlaisia juovia: - Liuskevyöhykkeen poimuttumisessa syntyneet juovat - Metamorfoosin synnyttämä suonigneissi - Mannerjäätikön liikkeiden aiheuttamat uurteet Entä miksi Hanhikivenniemen rannikkoa ylistetään merkittäväksi maankohoamisrannikoksi? Luonnon- ja maisemansuojelun kannalta Hanhikivenniemi on luokiteltu valtakunnallisesti arvokkaaksi kallioalueeksi Pohjois-Pohjanmaalla. Hanhikiven kallioalueet ovat saaneet maakunnallisessa arvoluokituksessa seuraavat arvosanat (ks. viite 1): Maisema- ja luonnonarvojen ainutlaatuisuus, arvosana 4 (asteikolla 1-7) Geologinen arvo, arvosana 2 (asteikolla 1-4) Biologinen arvo, arvosana 4 (asteikolla 1-4) Maisemallinen arvo, arvosana 3 (asteikolla 1-4) Luonnonsuojelulaissa (20.12.1996/1096: 4 luvun 29 ) mainitaan suojellut luontotyypit. Hanhikivenniemellä tavataan seuraavia lailla suojeltavia luontotyyppejä: - luonnontilaiset hiekkarannat; - merenrantaniityt; - puuttomat tai luontaisesti vähäpuustoiset hiekkadyynit. Vesilaissa (19.5.1961/264: 15 a ) säädetään, että toimenpide, joka vaarantaa enintään kymmenen hehtaarin suuruisen fladan tai kluuvijärven taikka muualla kuin Lapin läänissä enintään yhden hehtaarin suuruisen lammen tai järven säilymisen luonnontilaisena, on kielletty. Hanhikivenniemellä esiintyy useita umpeutuvia merenlahdekkeita eli mainittuja fladoja sekä kluuvijärviä, kuten esimerkiksi Hietakarinlahti, joka nimensä mukaisesti on ollut alkuaan merenlahti.
Kvartsimaasälpäliuske Konglomeraattiliuske Gabrodioriitti Graniitti Kuva 1. Hanhikiven niemen konglomeraattiliuske Suomen kallioperäkartassa (2).
3 2 1 Kuva 2. Geologian päivän retken 26.9.2010 kohteet. 1. Hietalahden dyyniranta, 2. Hanhikivi (siirtolohkare), 3. Hanhikiven niemen silokalliot (konglomeraattiliuske). ( Maanmittauslaitos. Kopiointilupa : 700/MML/09).
1. DYYNIRANTA Hanhikiven niemen länsirannalla on Hietalahden hiekkaranta. Alueella on havainnoitavissa seuraavia geologisia ja maantieteellisiä ilmiöitä ja muodostumia: - Eolinen muodostuma: tuulen kuljettavasta aineksesta kerrostunut dyyni - Deflaatiopinta: tuulen kulutustoiminnan aiheuttama tasainen lähes kasviton pinta - Dyynien liikkeet: lentohiekka - Dyynien väliin patoutuvat lammet Myöhemmin havaittava konglomeraattiliuske on muodostunut hiekkaa, soraa, kiviä ja lohkareita sisältävästä sedimenttikivestä. Kerrostumisympäristö on luultavasti ollut merellinen. Luonnonsuojelulailla suojellut luontotyypit: - luonnontilaiset hiekkarannat; - puuttomat tai luontaisesti vähäpuustoiset hiekkadyynit. Huomaa myös vesilaissa suojellut fladat ja kluuvijärvet. Kuva 3. Hietalahden hiekkaranta. Dyynin muodostuminen. Kuva 4. Flada, umpeutuva merenlahti. Hanhikivenniemen itäpuolen rannalla. (kuvat 22.9.2010 OPS).
2. HANHIKIVI Noin 10 000 vuotta sitten toistaiseksi viimeisin jääkausi päättyi ilmaston lämmetessä. Paksuimmillaan jopa kolmen kilometrin paksuinen jää- ja lumipeite alkoi sulaa ja vetäytyä. Jääkaudesta muistuttavat luonnossamme suurikokoiset kivet, siirtolohkareet. Muinainen jäätikkö on irrottanut kivilohkareet kallioperästä. Sulamisvirrat ja jäälautat ovat vieneet niitä mukanaan. Siirtolohkare eli hiidenkivi on iso kivi, jonka jääkauden aikainen mannerjää on kuljettanut mukanaan usein kauaksi emokalliosta. Siirtolohkareet todistavat mannerjäätikön kuljettaneen yksittäisiä lohkareita Suomesta Baltian maihin saakka. Alavilla alueilla siirtolohkareet ovat usein peittyneet muun maa-aineksen alle, mutta maastossa korkealla paikalla kivet ovat monesti säilyneet näkyvillä (3). Keskellä Hanhikiven niemen kärkeä nykyisessä rantametsässä seisoo kuusimetrinen jättiläinen, Hanhikivi. Entisajan ihmiset epäilivät, ettei mikään muu kuin hiisi, piru tai jättiläinen ole voinut moista kiveä paikalleen kuljettaa (1). Hanhikiveä pidetään Pähkinäsaaren rauhan rajakivenä. Ruotsi ja Novgorod solmivat Pähkinäsaaren rauhan vuonna 1323, jolloin Suomelle määritettiin ensimmäinen itäraja. Kiistelty raja kulkee Rajajoelta Kannaksen halki luoteeseen ja edelleen Perämeren rannikolle. Rajamerkkinä pohjoisessa pidetään Hanhikiveä. Hanhikivi on määritelty historialliselta ajalta peräisin olevaksi rajamerkiksi, joka on valtakunnallisesti arvokas kohde. Kiveä suojaa muinaismuistolaki ja se on säilytettävä kaikissa olosuhteissa (1). Erään tarinan mukaan ennen, satoja vuosia sitten, rantaviivan kulkiessa vielä paljon idempänä, hanhet lepäsivät muuttomatkallaan usein suuren siirtolohkareen päällä. Kiveä alettiin sanoa Hanhikiveksi. Maisemat ympärillä ovat muuttuneet, ja sukupolvet vaihtuneet, mutta kivi lepää paikallaan (1). 700 vuotta sitten hanhikivi sijaitsi aavalla merellä. Hanhikiven niemen silokalliot olivat veden peitossa. Näkyvillä oli ehkä vain Hanhikivi ja korkeimmat kallioluodot. Sen on täytynyt erottua hyvin mantereelta katsottaessa. Myöhemmin rantaviivan siirryttyä Hanhikiven ympärille on muodostunut niemi.
3. SILOKALLIO Hanhikiven niemen konglomeraatti Geologinen tutkimuskeskus (GTK) on kartoittanut alueen kallioperän 1960-luvulla (4). Myöhemmistä kallioperätutkimuksista on valmistunut raportti 2007 (5). Kallioperä on tutkittu lähinnä kalliopaljastumien avulla, joista asiantuntijat ovat tehneet geologisia päätelmiä. Hanhikiven niemen kallioperä on pääasiassa konglomeraattiliusketta. Maan puolelta liuskeet rajoittuvat gabrodioriittiin, rannikolla konglomeraattiliuske jatkuu meren alle. Ainoastaan niemen pohjoisreunassa ja koillistyvessä on tavattu hapanta kvartsimaasälpäliusketta. Hanhikiven konglomeraatti on yhtenäinen, n. 5 neliökilometrin laajuinen esiintymä. Sitä on helppo seurata runsaista rantakallioista, jotka tarjoavat mahdollisimman hyviä havaintokohteita. Konglomeraatti on suurelta osaltaan voimakkaasti liuskeutunutta. Kerroksisuus on etenkin vyöhykkeen pohjoisreunassa hyvin havaittavissa. Siellä on myös todettavissa kerrostumispohjan suunta ja se osoittaa, että konglomeraatti niemen koillis- ja pohjoisosassa sijaitsee kvartsi-määsalpaliuskeen päällä. Konglomeraattivyöhykkeen suuri paksuus, vaikka otettaisiin huomioon melkoisen loivat paikalliset kerrosasennot, on harvinaista verrattuna alueen muihin konglomeraattiesiintymiin. Konglomeraatti sisältää pääasiassa vulkaanisia ja subvulkaanisia palloja. Selvästi syväkiveksi tunnistettavia palloja ei konglomeraatista ole tavattu (4). Liuskemuodostuma sisältää pääasiassa kiilteistä liusketta ja gneissiä. Happaman gneissin lisäksi kallioperä sisältää myös emäksisiä kivilajeja. Liuskeen fragmenttien koko vaihtelee hiekan hienosta aineksesta koripallon kokoisiin lohkareisiin. Suuremmat lohkareet ovat jakautuneet tasaisesti hienompaan ainekseen (6). Suomen kallioperä Suomen kallioperä voidaan jakaa karkeasti kahteen osaan 1. Arkeeinen kallioperä - yli 2,5 Ga vanha (Ga = giga anno = miljardi vuotta) - prof. Laajoen mukaan (7) sitä nimitetään myös prekarjalaiseksi pohjakompleksiksi, jonka päälle kasautuivat ns. karjalaiset muodostumat. 2. Svekofenniset muodostumat - muodostui 2,0-1,8 Ga sitten Svekofenninen orogenia eli vuorijonomuodostus on alkanut merenalaisina tulivuorenpurkauksina, jolloin muodostui saarikaaria aikana noin 2,1-1,9 miljardia vuotta sitten. Syntynyt uusi manner Svekofennidit törmäsivät vanhaan arkeeiseen mantereeseen 1910-1885 miljoonaa vuotta sitten (8). Nykyisin Suomen kallioperä on rauhoittunut, mutta yhä edelleenkin tavataan lieviä maanjäristyksiä, jotka johtuvat mannerliikunnoista ja maankohoamisesta. Hanhikiven alueen konglomeraatti on peräisin svekofenniseltä ajalta. Konglomeraatti on muodostunut kiviaineksesta, joka on iskostunut hienoaineksen kanssa tiiviiksi sedimenttikivikerrostumiksi. Myöhemmin ilmeisesti svekofennisen orogenian aiheuttama metamorfoosi on muokannut kerrostumia nykyisenlaiseksi konglomeraattiliuskemuodostumaksi.
JÄÄKAUDEN MERKIT Jäätikön kulutusmerkkejä, joita on havaittavissa myös Hanhikiven niemen silokallioilla: - kourut - sirppimurrokset - simpukkamurros - pirstekaarteet - sirppikourut - ristiuurteet Kulkiessaan Hanhikiven niemen yli mannerjäätikkö jätti jälkeensä kulutusmerkkejä silokallioon. Silokallion vastasivu, on loiva siloinen. Suojasivu on rosoinen, jyrkkä. Jäätikön kulkusuunta on vastasivulta -> suojasivulle (9). Kuvat 5-8. Hanhikiven niemen kärjen konglomeraattiliusketta. Huomaa eroosion ja jääkauden kulutuksen merkkejä (kuvat 22.9.2010 OPS).
VIITELUETTELO 1) http://www.hanhikivi.net/. 24.9.2010. 2) Suomen kallioperäkartta 1:1000000. Geologian tutkimuskeskus 1997. 3) http://fi.wikipedia.org/. 24.9.2010. 4) Salli, Ilmari. 1965: Pyhäjoki-Vihanti. Kallioperäkarttojen selitys. Geologinen tutkimuslaitos, Espoo 1965. 5) Elminen, Tuija ja Vaarma, Markus, (GTK). Puhelinhaastattelut 24.9.2010. 6) http://www.tem.fi/files/20302/yva_selostus_fennovoima_lokakuu_2008.pdf. 24.9.2010. 7) Laajoki, Kauko. 1995: Kurssin 77103 Kallioperägeologia, opasmateriaalia. Oulun yliopisto. 8) Lehtinen, Martti; Nurmi, Pekka ja Rämö, Tapani. 1998: 3000 vuosimiljoonaa. Suomen kallioperä. Suomen Geologinen Seura. Gummerrus kirjapaino Oy, Jyväskylä 1998. 9) Rankama, Kalervo. 1964: Suomen geologia. Kirjayhtymä, Helsinki. Kirjapaino Aa Oy, Helsinki, 1964.