MAAPERÄKARTTA 1 : 20 000 SELITYS LEHTI 3442 10 PUOLANGAN KARTTA-ALUEEN MAAPERÄ Jouko Saarelainen 3442 08 3442 11 3444 02 AUHO AITTOKYLÄ NAULAPERÄ Puolanka 3442 07 3442 10 3444 01 PUUTIOKANGAS PUOLANKA HEPOKÖNGÄS 3441 09 3441 12 3443 03 KALPIO VIHAJÄRVI HOIKANVAARA 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.
PUOLANGAN KARTTA-ALUEEN MAAPERÄ Sisällys ALUEEN YLEISKUVAUS (JOUKO SAARELAINEN)...2 YLEISTÄ...2 KIVENNÄISMAAT (JOUKO SAARELAINEN)...3 KALLIOALUEET...3 MOREENIKERROSTUMAT...3 KARKEARAKEISET KERROSTUMAT...3 HIENORAKEISET KERROSTUMAT JA RANTAKERROSTUMAT...4 TUULIKERROSTUMAT...4 ELOPERÄISET KERROSTUMAT (JOUKO SAARELAINEN)...4 TURVEKERROSTUMAT...4 POHJAVESI (JOUKO SAARELAINEN)...5 POHJAVEDEN ESIINTYMINEN JA LAATU...5 MAAPERÄÄN LIITTYVIÄ LUONTOKOHTEITA...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 105 1,1 Rp Rapakallio 1 Mr Hiekkamoreeni 5 452 58,1 Ht/Mr 117 1,2 Ct/Mr 286 3,0 RMrM Reunamuodostuma, hiekkamoreenia 62 0,7 KMrM Moreenikumpuja, hiekkamoreenia 316 3,4 Hk Hiekka 3 Ht Karkea hieta 884 9,4 Ct/Ht 58 0,6 St/Ht 18 0,2 HkM Jäätikköjokimuodostuma (harju, delta) hiekkavaltainen 495 5,3 HtM Jäätikköjokimuodostuma (harju, delta) hietavaltainen 152 1,6 ESrM (Ekstra)marginaalinen muodostuma, soravaltainen 28 0,3 EHtM (Ekstra)marginaalinen muodostuma, hietavaltainen 31 0,3 HHt Hieno hieta 9 0,1 Ct Saraturve 1 348 14,4 St Rahkaturve 19 0,2 Tä Täytemaa 3 Maa-aluetta 9 387 100,0 Vettä 613 Kartta-alueen pinta-ala 10 000 Mannerjäätikön virtaus on jättänyt kartta-alueen maaperän muotoihin suuntauksen, joka näkyy karttakuvassa länsiluode - itäkaakko suuntauksena (noin 285-300 ). Kallioperän etelälounas - pohjoiskoillinen - suuntaiset muodot kuitenkin hallitsevat maaston muotoja. Silokalliopinnoista mitattujen uurteiden suunnat vaihtelevat välillä 290-295. Mannerjäätikön sulettua hieman yli 9 000 vuotta sitten ulottui alueelle Itämeren muinainen Ancylusjärvivaihe kapeina lahdekkeina. Tätä ennen alueella oli kuitenkin jo pieniä paikallisia jääjärviä. Ne salpautuivat mannerjäätikön ja vaarojen väliin. Osoituksena jääjärvistä on esim. Pyssytörmän kangas, joka kerrostui silloisen jääjärven pinnan tasoon (n. 240 m mpy.). Hieman myöhemmin Ancylusjärvivaiheen aikana veden peitossa olivat kaakossa olevan Heinijoen ympäristö ja Ristijärven sekä Puolankajärven ympäristö Kuikkasuolle saakka. Nykyiset yli 190 m mpy. yläpuolella olevat alueet olivat kuivaa maata. Esimerkiksi Puolangan kirkonkylän pohjoispuolella oleva Honkavaara ulottui tuolloin noin 40 m vedenpinnan yläpuolelle. Voimakkaan maankohoamisen seurauksena Ancylusjärvi mataloitui ja vesistö vetäytyi lopulta alueelta kokonaan, ja kartta-alue sai nykyisen muotonsa.
3 KIVENNÄISMAAT (Jouko Saarelainen) Kallioalueet Suurin osa kartta-alueesta on irtaimien maalajien peitossa, mutta runsaasti on myös ohuen maapeitteen kallioalueita. Pieniä kalliopaljastumia on tasaisesti eri puolilla aluetta. Maapeite on ohuin kuitenkin vaarojen laki- ja rinnealueilla. Karttalehtialue on kivilajeiltaan erittäin vaihteleva. Alue kuuluu Kainuun liuskevyöhykkeen pohjoisosaan ja se koostuu kivilajeista, jossa noin 2,1 mrd. vuotta vanhojen kivilajien päälle on työntynyt hieman nuorempia (n. 1,8-1,9 mrd. vuotta) sedimenttikiviä. Alueen länsiosassa näkyy raitaista maasälpägneissiä, jonka päälle on keski- ja itäosassa työntynyt kiilleliusketta, kvartsiittia, kerroksellista kiilleliusketta ja mustaliusketta sekä arkosiittia. Näiden välissä on monin paikoin metadiabaasia ja metagabroa välikerroksina. Moreenikerrostumat Alueen selvästi yleisin maalaji on moreeni. Sitä on noin kaksi kolmasosaa maa-alasta. Moreeni on mannerjäätikön irrottamasta ja kuljettamasta aineksesta syntynyttä ja mannerjäätikön alla kerrostunutta lajittumatonta, tiukkaan pakkautunutta pohjamoreenia. Se peittää kallioperän muotoja yleensä ohuena, 1-5 m paksuna, kerroksena. Ainekseltaan pohjamoreeni on alueella hiekkamoreenia. Hiekkamoreenin hienoaineksen kokonaispitoisuus on alle 30 % ja savipitoisuus alle 5 %. Mannerjäätikön sisällä ja päällä kulkeutuneesta kiviaineksesta on syntynyt pohjamoreenia peittävää pintamoreenia. Pintamoreenimuodostumat ovat muodoltaan ja kooltaan vaihtelevia. Alueella on muutamia tällaisia muodostumakenttiä. Niitä on esim. Roninkankaan pohjoispuolella ja Leipivaarasta Hyrynsalmelle vievän tien eteläpuolella. Ainekseltaan kaikki alueen pintamoreenimuodostumat ovat hiekkamoreenia. Karttalehtialueella on lisäksi pintamoreenista kerrostuneita reunamoreenivalleja. Ne ovat syntyneet mannerjäätikön pienen etenemisen aikana jäätikön puskiessa eteensä moreenivalleja. Tällainen muodostuma on esim. aivan koillisosassa Ala-ahossa. Karttalehtialueen moreenin hienoainespitoisuus (Ø < 0,06 mm) vaihtelee välillä 9,8-36,7 % ja on keskimäärin 27,3 %. Savipitoisuus (Ø < 0,002 mm) vaihtelee välillä 1,2-4,1 % ja on keskimäärin 3,1 %. Kuvassa 1 on esitetty kahden alueelle tyypillisen moreenimaalajin rakeisuuskäyrät. Karkearakeiset kerrostumat Alueen pohjoisosan poikki kulkee suuri, katkonainen harjujakso. Se muodostaa kirkonkylän alueella kaksi mäkeä, Patamäen ja Huosiusniemen. Tästä harju jatkuu Kapustakankaalle ja edelleen Luhtakankaalle sekä Pyssytörmälle. Harju on syntynyt jäätikköjokien kuljettamasta ja mannerjäätikön suuriin railoihin kerrostamasta sora- ja hiekkamateriaalista. Alueella on myös muutamia hiekka- ja hietamuodostumia, nk. marginaalisia muodostumia, jotka ovat kerrostuneet jäätikön ulkopuolelle virranneista uomista. Tällaisia kerrostumia on esim. koillisosassa Ukonsuon ja Sammakkosuon välisellä alueella. GTK:n maa-ainesarkiston mukaan on kartta-alueen lajittuneiden ainesten arvioitu kokonaismassamäärä 22,62 milj.m 3, josta hiekkavaltaista ainesta on 21,20 milj.m 3, soravaltaista 1,39 milj.m 3 sekä murskauskelpoista ainesta 0,03 milj.m 3.
4 Kuva 1. Esimerkkejä alueen moreenien rakeisuusanalyyseistä. Näytteen 206 moreeni on esimerkki alueella yleisenä esiintyvän hiekkamoreenin rakeisuudesta. Näyte 204 on esimerkki kumpumoreenin rakeisuudesta Taivalkosken tien varrella. Hienorakeiset kerrostumat ja rantakerrostumat Hienorakeisia kerrostumia alueella on hyvin vähän. Luoteisosassa Kivarinjärven rannalla on ainoastaan 9 hehtaarin alueella hienoa hietaa, joka kerrostui muinaisen Ancylusjärven pohjalle. Vedenpinnan laskiessa huuhtoutui Luhtakankaan ja Pyssytörmän harjuista hiekkaa ja hietaa rantakerrostumiksi Kapustajoen ja Heinijoen laaksoihin. Rantakerrostumien osuus on 10,0 % koko maa-alasta. Tuulikerrostumat Tuulen kerrostamia lentohiekkavalleja eli dyynejä on Heinijoen varrella kartta-alueen kaakkoisosassa. Tämä alue oli heti mannerjäätikön sulettua veden peittämänä Ancylusjärven lahtena, jonka pohjalle kerrostui jäätikön sulavesien mukanaan tuomaa hietaa. Alueen kohottua veden alta voimakkaat tuulet irrottivat ja kuljettivat hietaa kerrostaen sitä dyyneiksi. Dyynejä kerrostui jopa Pihlajavaaran rinteille saakka. ELOPERÄISET KERROSTUMAT (Jouko Saarelainen) Turvekerrostumat Suoyhdistymätyypiltään alueen suot kuuluvat Pohjanmaan aapasoihin, lähinnä niiden alaryhmittymien Kainuun ja Pohjois-Pohjanmaan aapasoiden vaihettumisvyöhykkeelle. Tyypillistä näille soille on, että ne saavat runsaasti ravinteita ympäristön mineraalimailta valuvista vesistä. Lisäksi alueelle luonteenomaista ovat Kainuun aapasoihin kuuluvat rinnesuot. Tällaisia soita on esimerkiksi Leipivaaran etelärinteellä ja Vattuvaaran ympäristössä. Kartta-alueen yleisimpiä yksittäisiä suotyyppejä ovat aapasoilla varsinaiset saranevat ja rämesoilla tupasvil-
5 larämeet. Rämetyypit ovat neva- ja korpityyppejä yleisempiä. Kainuun liuskealueelle on tyypillistä myös erittäin rehevät lettosuotyypit. Kartta-alue on varsin soinen ja soistuneimmat alueet ovat kaakkois- ja pohjoisosassa. Suurimpia soita ovat: Peurasuo ja Kuikkasuo. Suot noudattelevat maaston pinnanmuotoja ja kaikki alavat laaksot ovat soistuneet. Soistuminen on alkanut heti alueen vapauduttua mannerjäätiköstä. Suot ovat kehittyneet kosteiden laaksoalueiden ja rinteiden soistumina. Paikoin myös pienet järvet ja lammet ovat umpeenkasvaneet. Karttalehtialueen maa-alasta on yli metrin syvyisiä turvekerrostumia 1 367 ha. Näistä on ravinteisia soita (Ct) 1 348 ha ja vähäravinteisia (St) vain 19 ha. Alle metrin syvyisiä ravinteisia soita on 344 ha ja vähäravinteisia 18 ha. POHJAVESI (Jouko Saarelainen) Pohjaveden esiintyminen ja laatu Kartta-alueen läpi kulkevassa hiekkamuodostumassa muodostuu ja varastoituu runsaasti hyvälaatuista pohjavettä. Pohjavettä voitaisiin käyttää tuhansia kuutiometrejä vuorokaudessa. Puolangan kirkonkylän kaksi pohjavedenottamoa onkin ko. harjuun kuuluvassa Kapustakankaassa ja kirkonkylän harjussa. Kapustakankaan pohjavedenottamosta on lupa ottaa vettä 1 000 m 3 /vrk ja kirkonkylän vedenottamosta 500 m 3 /vrk. Kallioisilla hiekkamoreenimailla, joilla irtomaapeite on ohut, pohjaveden muodostuminen on vähäistä. Alueen mäkisyys kuitenkin parantaa veden liikkumista moreenissa ja tästä syystä pohjavettä on moreenissa yleensä riittävästi yksittäisten talouksien käyttöön. Myös alueen moreenimuodostumakummut ovat hyviä pohjaveden muodostumis- ja varastoitumisalueita. Pihlajavaaran rinteellä on hyvä lähde, jonka virtaama on noin 130 m 3 /vrk. Lähteen vesi on ilmeisesti peräisin kallioperän ruhjeesta. GTK on tutkinut alueelta yhden porakaivon ja yhden betonikuilukaivon veden. Porakaivonäyte on Leipivaaralta ja kuilukaivonäyte länsiosasta Pylsynlahdelta. Molempien kaivonäytteiden vesi täyttää hyvälle käyttövedelle asetetut vaatimukset. MAAPERÄÄN LIITTYVIÄ LUONTOKOHTEITA - Kaakkoisosassa Heinijoen varrella on dyynejä. Dyynit ovat tuulen kuljettamaa hietaa ja hienoa hiekkaa. Savi- ja hienoaines puuttuu niistä täysin. Sen takia ne ovat heikosti vettä ja ravinteita pidättäviä. Kasvualustana ne ovat erittäin karuja, jonka vuoksi niille ovat tyypillisiä vaatimattomat kasvit kuten jäkäliköt ja männiköt. - Pihlajavaaran rinteellä on reheväympäristöinen lähde. Sen antoisuus on noin 130 m 3 /vrk ja vesi on ilmeisesti peräisin kallioperän ruhjeesta. - Koillisosassa Ala-ahossa on mannerjäätikön puskema reunamoreenivalli. Se on syntynyt jääkauden loppuvaiheessa ilmaston viilenemisen yhteydessä, kun mannerjäätikkö eteni hieman ja puski eteensä moreenivalleja. KIRJALLISUUTTA Suomen Kartasto, vihko 123-126, Geologia. Maanmittaushallitus ja Suomen Maantieteellinen Seura 1990. Haavisto, M. (toim.) (1983). Maaperäkartan käyttöopas. 1:20 000, 1:50 000. Geologinen tutkimuslaitos. Opas 10.
Kärki, A. ja Laajoki, K. (1990). Kallioperäkartta. Lehti - 3442 - Puolanka. Suomen geologinen kartta. Geologian tutkimuskeskus. 6
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