MAAPERÄKARTTA 1 : 20 000 SELITYS LEHTI 4321 06 KOPPELON KARTTA-ALUEEN MAAPERÄ Jouko Saarelainen ja Ari Luukkanen 334410 432201 TAPPOJOKI 432204 PUUKARI 432207 LAMPAREVAARA 334312 432103 HIIRIKYLÄ 432106 KOPPELO Valtimo 432109 VALTIMO S 334311 432102 SAARIMÄKI 432105 PAJUKOSKI 432108 KARHUNPÄÄ Espoo 2002
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.
KOPPELON KARTTA-ALUEEN MAAPERÄ Sisällys ALUEEN YLEISKUVAUS (JOUKO SAARELAINEN)...2 YLEISTÄ...2 KIVENNÄISMAAT (JOUKO SAARELAINEN)...3 KALLIOALUEET...3 MOREENIKERROSTUMAT...3 KARKEARAKEISET KERROSTUMAT...3 HIENORAKEISET KERROSTUMAT...3 RANTAKERROSTUMAT...4 ELOPERÄISET KERROSTUMAT (ARI LUUKKANEN)...4 TURVEKERROSTUMAT...4 POHJAVESI (JOUKO SAARELAINEN)...5 POHJAVEDEN ESIINTYMINEN JA LAATU...5 KIRJALLISUUTTA...5 Geologian tutkimuskeskus PL 96 (Betonimiehenkuja 4) 02151 ESPOO Puh. 020 550 20 Fax. 020 550 12 www.gsf.fi
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 1 924 20,8 Mr Hiekkamoreeni 3 810 41,1 Ct/Mr 98 1,1 MrM Moreenimuodostuma, hiekkamoreenia 240 2,6 Hk Hiekka 7 0,1 Ht Karkea hieta 49 0,5 Hs/Ht 3 SrM Jäätikköjokimuodostuma (harju, delta) soravaltainen 17 0,2 HkM Jäätikköjokimuodostuma (harju, delta) hiekkavaltainen 72 0,8 HtM Jäätikköjokimuodostuma (harju, delta) hietavaltainen 2 0,0 HHt Hieno hieta 15 0,2 Hs Hiesu 524 5,7 Ct/Hs 66 0,7 Sa Savi 1 062 11,5 Hs/Sa 277 3,0 Ct/Sa 110 1,2 LjSa Liejusavi 31 0,3 Lj Lieju 23 0,2 Ct Saraturve 872 9,4 St Rahkaturve 63 0,7 Tä Täytemaa 2 Maa-aluetta 9 267 100,0 Vettä 733 Kartta-alueen pinta-ala 10 000 Mannerjäätikön virtaus on jättänyt kartta-alueen maaston muotoihin suuntauksen, joka näkyy karttakuvassa luode - kaakko suuntauksena (noin 300-315 ). Silokalliopinnoista mitattujen uurteiden suunnat vaihtelevat välillä 280-320. Alueen vapauduttua mannerjäätikön peitosta noin 9 600 vuotta sitten ulottui alueelle muinainen Yoldiameri ja Pielisen jääjärvi. Vedenpinta oli ylimmillään nykyisellä noin 165 m mpy. tasolla. Tästä vaiheesta on osoituksena huuhtoutuneet kalliot ja hiekkaiset rantakerrostumat lounaisosassa Tervakankaalla ja sen eteläpuolella. Mannerjään sulamisen edistyessä jääjärvi laski lopulta vetensä Valtimolta luoteeseen kohti Sotkamon jääjärveä ja tästä edelleen Ancylusjärveen. Pian vaihe kuitenkin päättyi luoteisosan voimakkaan maankohoamisen seurauksena. Vesi puhkaisi reittinsä kaakkoon Uimaharjuun ja nykyinen Pielinen alkoi kehittyä omaksi vesistöaltaakseen.
3 KIVENNÄISMAAT (Jouko Saarelainen) Kallioalueet Kartta-alueen kallioperä on loivapiirteisessä koillisosassa ja mäkisessä lounaisosassa graniittigneissiä ja juovaista gneissigraniittia. Keskiosassa vaihtelevan topografian alueella kallioperä on suonigneissiä ja paikoin graniittia luode - kaakko suuntaisena vyöhykkeenä. Moreenikerrostumat Moreeni on alueen yleisin maalaji. Moreenin osuus on lähes 45 % maa-alasta. Moreeni on mannerjäätikön irrottamasta ja kuljettamasta aineksesta syntynyttä ja mannerjäätikön alla kerrostunutta lajittumatonta, tiukkaan pakkautunutta materiaalia. Suurin osa moreenista on kallioperän muotoja ohuena kerroksena peittävää pohjamoreenia. Ainekseltaan pohjamoreeni on alueella kauttaaltaan hiekkamoreenia (savipitoisuus alle 5 % ja hienoainespitoisuus yhteensä alle 30 %), joskin hienoainespitoisuus ( < 0,06 mm) on varsin korkea. Alueella on myös muutamia pohjamoreenista mannerjäätikön alla kerrostuneita pitkänomaisia selänteitä eli drumliineja, kuten esimerkiksi Karjokangas ja Niemenmäki luoteisosassa. Mannerjäätikön sisällä ja päällä kulkeutuneesta kiviaineksesta on syntynyt pohjamoreenia peittävää pintamoreenia. Pintamoreenimuodostumat ovat muodoltaan ja kooltaan vaihtelevia. Tällaisia muodostumia on esimerkiksi pienet kumpareet Koivuvaaran pohjoispuolella sekä muodostumamäet Rapulin lounaispuolella. Kerrostumien paksuus näissä muodostumissa on useita metrejä. Rakeisuusanalyysien mukaan moreenin hienoainespitoisuus (Ø < 0,06 mm) koko karttalehden alueella vaihtelee välillä 21,8-42,3 % ja on keskimäärin 31,0 %. Savipitoisuus (Ø < 0,002 mm) vaihtelee välillä 1,7-4,4 % ja keskiarvo on 2,8 %. Kuvassa 1 on esitetty kahden alueelle tyypillisen moreenin rakeisuuskäyrä. Karkearakeiset kerrostumat Alueen koillisosan läpi, Nuolikosken kautta Tuupankankaalle ja tästä edelleen luoteeseen, kulkee selvä pitkittäisharju. Harjun aines on pääasiassa hiekkaa, mutta soraisia selänteitä on esimerkiksi Nuolikoskella ja Nuolijärven lounaispuolella. Lisäksi itäosassa, Heinävaaran ja Matkusjoen välisellä alueella kulkee katkonainen harju. Harjun aines on pääasiassa hiekkaa. Gtk:n maa-ainesarkiston mukaan harjuissa on maita 3,53 milj. m 3, josta soravaltaiseksi on arvioitu 0,9 milj. m 3, hiekkavaltaiseksi 2,5 milj. m 3 ja loput karkearakeiseksi murskauskelpoiseksi ainekseksi. Hienorakeiset kerrostumat Savea, hiesua ja hienoa hietaa esiintyy alavilla seuduilla koillisosassa, alueilla, jotka olivat muinaisen Pielisen jääjärven ja Yoldiameren peittämää aluetta. Eniten hienorakeisia kerrostumia on Matkusjoen ja Polvijärven ympäristössä. Koko maa-alasta saven osuus on noin 16 %, hiesun yli 6 % ja hienon hiedan vain 0,2 %. Jääjärven ja merenpohjaan 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 siten, että 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.
4 Kuva 1. Esimerkkejä alueen maalajien rakeisuusanalyyseistä. Moreenikerrostumat alueella ovat aina hiekkamoreenia, kuten näytteet 219 ja 223. Näytteen 203 savi on esimerkki pohjamoreenia peittävän vuosikerrallisen lustosaven rakeisuudesta ja näytteen 215 esimerkki muinaisen Yoldiameren matalaan rantaveteen huuhtoutuneesta hiesusta. Rantakerrostumat Rantakerrostumiksi kerrostuneet hiekat ja hiedat ovat muinaisen Pielisen jääjärvi- ja Yoldiamerivaiheiden aikana huuhtoutuneet alueen moreenikerrostumista sekä koillisosan läpi menevästä harjusta. Yli metrin paksuisten rantakerrostumien osuus on kuitenkin vain 0,6 % alueen maa-alasta. Tällaisia kerrostumia on esim. Tuupankankaan länsipuolella, lounaisosassa Tervakankaalla sekä Matkusjoen ja Heinävaaran välisellä alueella. ELOPERÄISET KERROSTUMAT (Ari Luukkanen) Turvekerrostumat Alueen korkokuva vaihtelee voimakkaasti, alimmat suot ovat vajaan 110 metrin ja ylimmät 195 metrin tasossa. Tästä johtuen alueen suot ovat syntyneet sekä metsämaan soistumina mäkien välisiin painanteisiin että järvien ja jokivarsien reunustoille umpeenkasvun seurauksena. Moreeni sekä savi ja hiesu ovat soiden pääasialliset pohjamaalajit. Tornionsuon keskiosassa on turpeenalaista orgaanista liejua noin 10 000 m 3. Kartta-alue kuuluu kokonaisuudessaan Pohjanmaan aapasuoalueeseen. Aapasuot ovat pinnaltaan suhteellisen tasaisia, mutta myös kaltevia kuten mäkien vierustoilla olevat suot. Ravinteisuutensa puolesta aapasuot ovat enemmän tai vähemmän ravinnerikkaita soita, jotka saavat ravinteensa pääosin ympäröiviltä mineraalimailta. Kyseisellä karttalehdellä on suota noin 1 110 hehtaaria ja valtaosa siitä on saraturvesuota. Nämä saraturvesuot ovat useimmiten kapeita pienialaisia soita. Kahden suuremman, GTK:n tutkiman suon keskusta on selvästi pinnaltaan rahkaturvetta. Suurin osa soista on ojitettuna eli prosentteina noin 90 % suoalasta. Turvepeltoja on 100 ha. Maapinta-alasta suota on noin 12 %. GTK on tutkinut karttalehden
5 soista Porrassuon, Roijeikonsuon, Karjosuon, Tornisuon ja Timosenpuronniityn yhteispintaalaltaan 300 ha. Näiden soiden keskisyvyys on 1,24 metriä ja yhteinen turvemäärä noin 3,73 milj. suo-m 3. Porrassuo ja Roijeikonsuo ovat turpeensa puolesta rahkavaltaisia soita, joiden yleisimmät turvelajit ovat sararahkaturve, tupasvillarahkaturve ja puupitoinen rahkaturve. Molempien soiden keskimaatuneisuus on von Post`n 10-asteikolla H 5,0. Tupasvillaräme ja varputurvekankaat ovat molemmilla soilla yleisiä suotyyppejä. Karjosuo, Tornionsuo ja Timosenpuronniitty ovat pääosin saraturvesoita, joiden pintakerroksessa on sekä heikosti maatunutta tupasvillarahkaturvetta että heikosti maatunutta rahkasaraturvetta. Puuturpeen määrä, varsinkin Timosenpuronniityllä on huomattavan korkea ja tästä johtuen myös tuhka- ja rikkipitoisuudet sekä turpeen kuiva-ainepitoisuudet ovat korkeita. Rämeet ovat yleisiä suotyyppejä ja niistä varsinainen sararäme ja tupasvillaräme yleisimpinä. Turvekankaiden osuus on näilläkin soilla huomattavan suuri. Karjosuolla, Tornionsuolla ja Roijeikonsuolla on energiatuotantoon soveltuvaa turvetta 90 ha:n alueella noin 1,46 milj. suo-m 3. POHJAVESI (Jouko Saarelainen) Pohjaveden esiintyminen ja laatu Kartta-alueen parhainta pohjaveden muodostumisaluetta on koillisosan läpi menevä sora- ja hiekkamuodostuma. Nuolikoskella olevasta pohjavedenottamosta on lupa ottaa 300 m 3 /vrk. Harju on suorassa yhteydessä Nuolijärveen. Osa pohjavedestä suotautuu ilmeisesti Nuolijärvestä. Muualla kuin edellä mainitun harjun alueella olosuhteet pohjaveden muodostumiselle ovat huonot. Pohjavettä syntyy alueen paksuissa moreenikerrostumissa sekä korkeimpien kalliomäkien rinteiden moreenikerrostumissa, mutta vesimäärä on riittävä ainoastaan yksittäistalouksien käyttöön. Alueella on kuitenkin muutamia hyviä lähteitä kuten esim. lähde Koppelojärven Tervaslahdessa, jonka virtaama on yli 100 m 3 /vrk. Alueelta on tutkittu kahden kuilubetonikaivon vesinäytteet. Toinen kaivo on Koppelojärven Pohjoislahden Aholassa (x=7068,6, y=4432,4) ja toinen Jokelanaukean Särkässä (x=7063,9, y=4439,2). Molempien näytteiden vesi täyttää hyvälle käyttövedelle asetetut vaatimukset. Ainoastaan ph-arvo on alhainen. KIRJALLISUUTTA Haavisto, M. (toim.) (1983). Maaperäkartan käyttöopas. 1:20 000, 1:50 000. Geologinen tutkimuslaitos. Opas 10. Luukkanen, A. ja Porkka, H. (1995). Rautavaaralla tutkitut suot, niiden turvevarat ja turpeiden käyttökelpoisuus. Geologian tutkimuskeskus. Turvetutkimusraportti 291, 83 s. Luukkanen, A. ja Porkka, H. (1996). Nurmeksessa tutkitut suot, niiden turvevarat ja turpeiden käyttökelpoisuus. Osa 1. Geologian tutkimuskeskus. Turvetutkimusraportti 300, 35 s. Wilkman, W.W. (1924) Suomen geologinen yleiskartta. Lehti D 4 Nurmes. Vuorilajikartta. Geologinen komissioni.
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 2000 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 2000 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 Etelä-Suomen aluetoimisto PL 96 (Betonimiehenkuja 4) 02151 ESPOO Puh. 020 550 20 Fax. 020 550 12 Väli-Suomen aluetoimisto PL 1237 (Neulaniementie 5) 70211 KUOPIO Puh. 020 550 30 Fax. 020 550 13 Pohjois-Suomen aluetoimisto PL 77 (Lähteentie 2) 96101 ROVANIEMI Puh. 020 550 40 Fax. 020 550 14