MAAPERÄKARTTA 1 : 20 000 SELITYS LEHTI 3244 11 TUUSNIEMEN KARTTA-ALUEEN MAAPERÄ Jouko Saarelainen 324409 324412 TUUSJÄRVI PAJUMÄKI 422203 OHTAANNIEMI 422206 RAIVANTAIPALE Tuusniemi 324408 324411 LITMANIEMI TUUSNIEMI 422202 SUSINIEMI 422205 PAAKKILA 324407 324410 MUSTINLAHTI RUSKILA 422201 KOJANLAHTI 422204 MALJASALMI Kuopio 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.
TUUSNIEMEN KARTTA-ALUEEN MAAPERÄ Sisällys ALUEEN YLEISKUVAUS (Jouko Saarelainen) 3 Yleistä 3 KIVENNÄISMAAT (Jouko Saarelainen) 4 Kallioalueet 4 Moreenikerrostumat 4 Karkearakeiset kerrostumat 5 Hienorakeiset kerrostumat 6 ELOPERÄISET KERROSTUMAT (Jouko Saarelainen) 6 Turvekerrostumat 6 POHJAVESI (Jouko Saarelainen) 7 Pohjaveden esiintyminen 7 Pohjaveden laatu 7 KIRJALLISUUTTA 7 Geologian tutkimuskeskus PL 96 (Betonimiehenkuja 4) 02151 ESPOO Puh. 020 550 20 Fax. 020 550 12 www.gsf.fi
3 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 1 756 37,0 Mr Hiekkamoreeni 2 HMr Hienoainesmoreeni 2 100 44,2 KHMrM Moreenikumpuja, hienoainesmoreenia 68 1,4 Hk Hiekka 8 0,2 Ht Karkea hieta 97 2,0 Ct/Ht 5 0,1 SrM Jäätikköjokimuodostuma (harju, delta) soravaltainen 7 0,1 HkM Jäätikköjokimuodostuma (harju, delta) hiekkavaltainen 76 1,6 HHt Hieno hieta 183 3,9 Hk/HHt 4 0,1 Ht/HHt 19 0,4 Hs Hiesu 134 2,8 HHt/Hs 57 1,2 Sa Savi 13 0,3 Hs/Sa 10 0,2 Lj Lieju 9 0,2 Ct/Lj 4 0,1 Ct Saraturve 196 4,1 Tä Täytemaa 3 0,1 Maa-aluetta 4 751 100,0 Vettä 1 829 Kartta-alueen pinta-ala 6 500 Kartta-alue sijaitsee Pohjois-Savossa Tuusniemen kunnan alueella. Sen koilliskulmassa on Tuusniemen kirkonkylän keskusta. Mannerjäätikön reuna peräytyi alueelta länsiluoteeseen hieman yli 11 000 vuotta sitten. Jäätikön virtaussuunnista kertovat kallion pinnalla olevat uurteet. Ne syntyivät jäätikön pohjassa olleiden kivien ja lohkareiden naarmuttaessa kallion pintaa. Uurteita esiintyy suunnissa 250º - 315º. Vallitseva uurteiden suunta on länsiluoteinen (280º - 295º) ja aivan jääkauden lopussa mannerjään liikesuunta oli lännestä (270º) ja länsilounaasta (250º). Maaston muotoihin mannerjäätikön liike ei ole jättänyt selviä karttakuvassa eikä maastossa näkyviä merkkejä. Alueen vapauduttua mannerjäätikön peitosta ulottui alueelle muinainen Yoldiameri, kuten tuolloista Itämeren vaihetta kutsutaan. Vedenpinta oli ylimmillään nykyisellä noin 135-138 m mpy. tasolla (Kuva 1). Heti mannerjäätikön sulamisen jälkeen maa kohosi nopeasti ja vedensyvyys pieneni. Vesistö kuroutui omaksi altaakseen, ja muinainen Juojärvi laski aluksi vetensä luoteispäästä Pahkalahden kautta kohti Tuusjärven Naavasta. Vesi oli Juojärven luoteispäässä nykyistä korkeammalla ja esimerkiksi Tuusniemen taajamaympäristön muinaisrannat ovat Juojärven vanhoja rantoja. Se, että rantatörmät ovat nykyisin Tuusniemen seudulla
4 korkeammalla johtuu Juojärven pohjoispään suuremmasta maankohoamisesta. Maankohomisen seurauksena lasku-uoma muuttui pian eteläosaan nykyiselle paikalleen ja maan kohotessa vähitellen vesi laski nykyiselle tasolle ja alue sai nykyisen muotonsa. Kuva 1. Tuusniemen kartta-alueen korkokuva. Valkea ohut viiva kuvaa muinaisen Yoldiameren ylintä rantaa. KIVENNÄISMAAT (Jouko Saarelainen) Kallioalueet Suurin osa kartta-alueesta on irtaimien maalajien peitossa, mutta kalliopaljastumia ja ohuen maapeitteen kallioalueita on myös varsin runsaasti. Kalliopaljastumia on tasaisesti ympäri koko kartta-alueen ja kallioperän pinnanmuodot vaikuttavat ratkaisevasti alueen maankamaran pinnanmuotoihin. Kallioperän kivilaji on lähes kauttaaltaan liuskeista suonigneissiä. Ainoastaan alueen eteläosassa on kaksi graniittia olevaa aluetta. Moreenikerrostumat Alueen yleisin maalaji on moreeni. Moreenin osuus on noin 45,6 % alueen maa-alasta. Moreeni on mannerjäätikön irrottamasta ja kuljettamasta aineksesta syntynyttä ja mannerjäätikön alla kerrostunutta lajittumatonta, tiukkaan pakkautunutta pohjamoreenia. Se peittää kallioperän muotoja ohuena, noin 1-5 m paksuna maakerroksena. Ainekseltaan kartta-alueen pohjamoreeni on hienoainesmoreenia, jonka savipitoisuus (Ø < 0,002 mm) on yli 5 % ja hienoainespitoisuus (Ø < 0,06 mm) yli 30 %. Alueella on myös mannerjäätikön sisältämästä ja eteensä kasaamasta moreeniaineksesta syntyneitä pohjamoreenia peittäviä pintamoreenimuodostumia. Muodostumamäet näkyvät karttakuvassa pyöreänmuotoisina kuvioina ja ne ovat poikkeuksellisen jyrkkärinteisiä. Moreeni näissä kummuissa on ainekseltaan varsin vähäkivistä hienoainesmoreenia. Tällaisia kumpuja esiintyy Juurikkamäen itä- ja kaakkoispuolella. Moreenin hienoainespitoisuus vaihtelee välillä 27,4 71,7 % ja on keskimäärin 44,5 %. Savipitoisuus vaihtelee välillä 7,2 17,8 % ja on keskimäärin 10,4 %. Kuvassa 2 on esitetty
5 alueelle tyypillisten maalajien rakeisuuskäyriä ja kuvassa 3 maanäytepisteet karttalehden alueella. Kuva 2. Esimerkkejä alueen maalajien rakeisuusanalyyseistä. Näytteen 209 savi on esimerkki muinaisen Yoldiameren pohjaan syvään veteen kerrostuneesta sedimentistä. Näytteen 213 hieno hieta on esimerkki muinaisen Juojärven matalaan rantaveteen kerrostuneesta savea karkeammasta sedimentistä. Näytteiden 206 ja 215 hienoainesmoreenit on tyypillisiä alueen moreeneita. Karkearakeiset kerrostumat Alueen koillisosan läpi, Tuusniemen taajaman kautta kohti Pajulahtea kulkee selvä, yhtenäinen pitkittäisharju. Harju on syntynyt mannerjäätikön sulamisvaiheessa jäätikköjokien moreenista huuhtomasta, kuljettamasta ja lopulta kerrostamasta lajittuneesta materiaalista. Harjun aines on pääasiassa hiekkaa ja hietaa, mutta Käärmevaarun ympäristössä osa harjusta on soravaltaista. Lisäksi alueen koillisosassa, Salmenkylän alueella kulkee pieni, epäyhtenäinen harjujakso, jonka aines on hiekkaa. Pitkittäisharjun hiekka- ja hietamaat soveltuvat parhaiten rakentamiskäyttöön. Gtk:n maa-ainesarkiston mukaan harjuissa on maita 3,40 milj.m 3, josta soravaltaiseksi on arvioitu 0,90 milj.m 3, hiekkavaltaiseksi 2,45 milj.m 3 ja loput karkearakeiseksi murskauskelpoiseksi ainekseksi. Jääkauden loppuvaiheessa alueelle ulottuneen Yoldiameren ja jääkauden jälkeen vallinneen muinaisen Juojärven rantavaiheet kuluttivat ja uudelleen kerrostivat Tuusniemen hiekkamuodostumien ainesta rantatörmiksi ja -kerrostumiksi harjun läheisyyteen. Myös alueen luoteisosassa Kytösuon ympäristössä on hiekkaisia ja hietaisia rantakerrostumia.
6 Kuva 3. Karttalehdeltä 3244 11 tutkittujen maanäytteiden paikat (rastit) ja uurteet (nuolet). Hienorakeiset kerrostumat Savea, hiesua ja hienoa hietaa on alavilla seuduilla, alueilla, jotka olivat muinaisen Yoldiameren peittämää aluetta. Hienorakeiset kerrostumat esiintyvät kapeina juotteina rantavyöhykkeillä ja mäkien välisissä painanteissa kuten esimerkiksi Pahkalahden ympäristössä. Eniten hienorakeisia kerrostumia on kuitenkin koillisosassa Tuusniemen ympäristössä. Koko maa-alasta saven osuus on vain 0,5 %, hiesun 4,0 % ja hienon hiedan 4,4 %. Yoldiameren 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 siten, että aivan kerrostuman lihavassa savisessa 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. ELOPERÄISET KERROSTUMAT (Jouko Saarelainen) Turvekerrostumat Kartta-alueen maa-alasta on yli metrin paksuisten soiden osuus vain 4,1 %. Alle metrin syvyisiä matalia soita on myös erittäin vähän, vain 0,2 % maa-alasta. Alueen kaikki suot ovat ravinteisia (Ct). Suurin osa soista on kapeita ja pitkänomaisia moreenimäkien välisiä painannesoita. Niissä olevan turpeen paksuus voi olla paikoitellen suuri maaston jyrkkäpiirteisyyden takia. Soita on tasaisesti kautta koko alueen. Suotyypeiltään alueen suot ovat pääasias-
7 sa korpia ja rämeitä sekä ojitusten muuttamana näiden ojikoita ja muuttumia. Osa soista on raivattu aikoinaan myös pelloksi. Nykyisin soiden tärkein käyttömuoto on metsätalous. Alueen suot ovat valtaosin syntyneet mineraalimaiden soistumina. Kosteissa ja märissä painanteissa alkoi kasvaa suokasvillisuutta, joka muodostui vähitellen turpeeksi. Jyrkkien maastopiirteiden takia suot eivät ole levittäytyneet laajalle vaan ovat täyttäneet vain kapeat painanteet. Osa soista on kehittynyt lampien umpeenkasvuna. Tällainen suo on esimerkiksi pohjoisosassa Pahkalammen ympäristössä. POHJAVESI (Jouko Saarelainen) Pohjaveden esiintyminen Pohjavettä syntyy, kun sade ja sulavan lumen vesi suotautuvat maahan. Pohjavettä varastoituu parhaiten paksuihin, karkearakeisiin ja vettäläpäiseviin maakerroksiin sekä kallioperän ruhjeisiin ja rakoihin. Sinne, missä pohjaveden pinta tavoittaa maanpinnan, syntyy lähde. Kartta-alueen parhainta pohjaveden muodostumis- ja varastoitumisaluetta on koillisosan läpi kulkevan harjun alue. Karttalehden alueella harjussa muodostuu sadannasta noin 550 m 3 hyvälaatuista pohjavettä vuorokaudessa. Kartta-alueen moreenikerrostumat ovat tiiviytensä ja korkean hienoainespitoisuutensa takia huonosti vettä johtavia. Näin ollen olosuhteet niissä runsaan ja hyvälaatuisen pohjaveden muodostumiselle ovat huonot. Yksittäisten talouksien käyttöön pohjavettä on kuitenkin saatavissa riittävästi koko alueella. Pohjaveden laatu Geologian tutkimuskeskus on tutkinut alueelta vain yhden kaivon vesinäytteet. Kaivo sijaitsee luoteisosassa Pahkalahden Lammentauksessa (kartalla tunnus 541).Vesinäytteet täyttävät kohtalaisesti hyvälle käyttövedelle asetetut vaatimukset. Ainoastaan ph-arvo on hieman alhainen (lievästi hapanta) Lammentauksen maakaivossa. 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. 1924. 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. Salonen, Veli-Pekka; Eronen, Matti, Saarnisto, Matti 2002. Käytännön maaperägeologia. Kirja-Aurora. Turku, 237 s.
8 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.gsf.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