WOMEN GEOLOGINEN KARTTA 1 : 100 000 GEOLOGICAL MAP OF FINLAND 1 : 100 000 KALLIOPERAKARTTOJEN SELITYKSET LEHTI 3422 EXPLANATION TO THE MAPS OF PRE-QUATERNARY ROCKS SHEET 3422 Reino Kesola Oulujoen kartta-alueen kalliopera Summary : Pre-Quaternary rocks of the Oulujoki map-sheet area GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS GEOLOGICAL SURVEY OF FINLAND ESPOO 1985
SUOMEN GEOLOGINEN KARTTA - GEOLOGICAL MAP OF FINLAND 1 : 100 000 Kallioperakarttojen selitykset, Lehti 3422 Explanation to the maps of Pre-Quarternary rocks, Sheet 3422 Reino Kesola OULUJOEN KARTTA-ALUEEN KALLIOPERA Summary : Pre-Quaternary rocks of the Oulujoki map-sheet area Geologian tutkimuskeskus - Geological Survey of Finland Espoo 1985
Kesola, R 1985 Oulujoen kartta-alueen kalliopera Summary : Pre-Quaternary rocks of the Oulujoki map-sheet area Suomen geologinen kartia 1 :100 000 Kallioperdkarttojen selztykset, 3422 Oulutokz 29 pages, 11 figures and 5 tables The area of the Oulujoki map sheet is located in the central part of Finland, on the east side of the city of Oulu The Precambrian schists and plutonic rocks of the area belong to the Svecokarelidic orogenic belt Shale and clastic dykes containing sandstone belong to the Muhos formation, which is younger than the bedrock The schists are mainly deformed and metamorphosed supracrustal rocks, which correspond in composition to graywackelike turbidites Between the graywacke schists are quartzites, limestone, black schist and basic metavulcanites The metavolcanites are mainly massive or amygdaloid lavas Granites and regionally sparse tonalites and granodiorites compose the plutonic rocks, which intersect the schists The general trend of the schists and plutonic rocks is southeast-northwest Following the Svecokarelidic orogeny, peneplanation and block faulting took place The material composing the shale, which is met with the Muhos formation, was deposited as sediment in the grabens The text is in Finnsh, with figure and table captions as well as a summary in English Key words : areal geology, explanatory text, bedrock, Proterozoic, Oulujoki, Finland Reino Kesola Geological Survey of Finland P O Box 77 SF-96101 Rovaniemi 10, Finland ISBN 951-690-148-4 Helsinki 1985 Valtion painatuskeskus
SISALLYSLUET I ELO - CON I ENTS Tutkimusvaiheet 5 Morfologia ja kallioperan yleispiirteet 6 Pintakivilajit 7 Muhoksen muodostuman savikivi ja hiekkakivitaytteiset raontaytejuonet 7 Liuskeet 9 Kvartsiitit 9 Kalkki- ja karsikivet 13 Grauvakat 13 Kiilleliuske ja kiillegneissi 14 Mustaliuske ja kiisu pitoisetliuskeet 15 Emaksiset vulkaniitit 15 Juonikivilajit 18 Syvakivet 19 Graniitit 19 Tonaliititja granodioriitit 20 Stratigrafia ja tektoniikka 20 Taloudellisia aiheita 23 Retkeilykohteita 24 Petrofysikaalisia mittauksia - Petrophysical measurements 25 Summary : Pre-Quaternary rocks of the Oulujoki map-sheet area 26 Introduction 26 Supracrustal rocks 26 The Muhosformation 26 Schists 27 Plutonic rocks 28 Dyke rocks 28 Stratigraphy, tectonics and metamorphism 28 Kirjallisuutta - Literature 29
5 TUTKIMUSVAIHEET Oulujoen (3422) kartta-alueeseen kuuluu osia Muhoksen, Utajarven, Ylikiimingin, Kiimingin, Haukiputaan, Oulunsalon, Tyrnavan, Kempeleen ja Limingan kunnista seka osa Oulun kaupunkia Karttalehti liittyy Geologian tutkimuskeskuksen 1 : 100 000 -mittakaavaiseen kallioperakartoitukseen ja vastaa maanmittaushallituksen kantakartaston lehtea Oulujoki 3422 Kartta-alue sisaltyy 1 : 400 000 -mittakaavaisen Suomen geologisen yleiskarttasarjan Oulu-Tornion kivilajikartan alueeseen, lehdet C5-B5 (Enkovaara, Harme )a Vayrynen, 1952) Vuonna 1908 on julkaistu kartta C R Stenbergin kallioperatutkimuksista AO 0 c0 Kuva 1 Oulujoen kartta-alue A = Kemiallinen analyysi nro, B = Mineraalikoostumus nro, C = Valokuvat nro Fig 1 Oulujoki map-sheet area A=Chemical analyses No, B = Mineral composition No, C = Photo sites No
6 kartta-alueelta Muhoksen muodostuman savikiven laajuutta ja muotoa (Muhoksen muodostuma) kasittelevia erikoistutkimuksia ovat julkaisseet Thord Brenner (1941, 1944), Jouko Talvitie (1974) seka Erkki Lanne ja Teuvo Pernu (1974) Risto Tynni on tutkinut savikivessa tavattavia mikrofossiileja Han on julkaissut niista muiden tutkijoiden kanssa useita erikoistutkimuksia (Tynni 1978, Tynni ja Siivola 1966, Tynni ja Donner 1980 seka Tynni )a Uutela 1984) Varsinaiset kallioperakartoitustyot aloitettiin kesalla 1981 Tata ennen Mikko Honkamo oli kartoittanut apulaisineen laajoja alueita kartta-alueen koillisosissa, koska ne liittyvat oleellisesti Haukiputaan (3511) geologian selvittamiseen Oulujoen karttaalueella ovat kartoitukseen osallistuneet Mikko Honkamo 1977-80, Seppo Paulamaki 1979, Jorma Seppala 1977-78, Reino Kesola 1981-82, Hannu Salmi 1981 ja Reijo Lampela 1981 Kenttatutkimuksissa kaytettiin 1 : 20 000 -mittakaavaisia peruskarttoja Paliastumatietoja on keratty peruskartoille tehdyille kuulloille (elementeille) Kartan piirtamisen loppuvaiheessa saatiin kayttoon kartta-alueen geofysikaaliset matalalentokartat, jotka oleellisesti helpottivat heikosti paljastuneiden alueiden kivilajirajojen tulkintaa Vaino Hoffren on tehnyt XRF-analyysit Kemiallisten ja modaalisten analyysinaytteiden ja valokuvien ottopaikat on merkitty kuvaan 1 Valokuvan nro 5 on ottanut Jarmo Kariniemi, muut valokuvat taman selityksen tekija Marjatta Kanste on piirtanyt puhtaaksi kallioperakartan Se ilmestyi vuonna 1983 Kasikirjoituksen on ennalta tarkistanut Kauko Merilainen Suomenkielen tarkastuksen on tehnyt liris Lappi, englanninkielen Paul Sjoblom Kaikille karttatyohon osallistuneille ja siina avustaneille parhaimmat kiitokset MORFOLOGIA JA KALLIOPERAN YLEISPIIRTEET Tutkimusalue on paaosiltaan hyvin peitteinen Taman vuoksi on kivilajirajoja, siirroksia ja ruhjeita maaritettaessa tukeuduttu paljolti yksinomaan geofysikaalisilta kartoilta saatuun informaatioon Maaperan pinnanmuodot seka jokien uomat noudattelevat usein luoteis-kaakkosuuntaa, mika on myos tyypillista kallioperan suurrakenteille Kartta-alueen lounais- ja etelaosissa on laajoja seka tasaisia peltoaukeita, jotka melko tarkasti sijoittuvat savikiven paalle Peltoja halkovista valtaojista on loydetty punaisia ja harmaanvihreita savikivilohkareita Graniitti on usein jaanyt paremmin kulutusta kestavana korkeammalle tasolle kuin savikivi Tama eri kivilajien valinen rapautumisero nakyy maastossa topografian muutoksena Kempeleen ja Ojakylan (04 D) valilla seka Pyhakosken kaakkoispuolella (10 C) Oulujoen kartta-alueen liuskeet kuuluvat Pohjois-Pohjanmaan liuskealueeseen, joka ulottuu Oulujoen suuntaisena vyohykkeena Vaalasta Haukiputaalle Naita liuskeita leikkaavat svekokareliset graniitit ja pegmatiitit Grauvakoiden, kiilleliuskeiden ja kiillegneissien vari on kartalla sininen Niita on pyritty erottamaan toisistaan deformoitumisen, metamorfoitumisen ja koostumuksen
vaihtelun perusteella Kiilleliuskeeksi on merkitty grauvakkaisia kivia, jotka ovat voimakkaasti liuskettuneet seka sisaltavat enemman peliittista ainesta kuin tyypilliset grauvakat Kartalle on piirretty kiilleliuskeiden ja grauvakoiden joukkoon mustaliusketta ja kiisupitoisia liuskeita geofysikaalisista kartoista nahtavien voimakkaiden magneettisten ja sahkoisten anomalioiden mukaan Magneettisen anomalian aiheuttaa todennakoisesti mustaliuskeissa esiintyva magneettikiisu Yhtenainen hyvin paljastunut vulkaniittialue on kartta-alueen koillisosassa (12 B ja 09 D) Se on merkitty kartalle vihrealla varilla Nama kivet ovat paaasiassa laavoja, jotka voivat olla homogeenisia tai mantelipitoisia Vulkaniittien joukossa tavataan karbonaattikivia ja kvartsiitteja Laaja yhtenainen graniitti on piirretty kartalle punaisella varilla Graniitin vaikutuksesta grauvakkaisista kivilajeista on syntynyt kiillegneisseja, joihin on tunkeutunut myos graniittista ainesta, joka muodostaa niihin suonia ja juonia Tama ilmio on hyvin nahtavissa Palokankaalla Pyhakosken kaakkoispuolella (10 C) Pyhakoskesta Porrasselkcan (10 C-08 C) ulottuva pegmatiittigraniitti nakyy maastossa ymparistoaan korkeampana selanteena (60-92 mpy) Pegmatiittigraniitissa on paikoin runsaasti loiva-asentoisia kiillegneissijaanteita Tonaliitit ja granodioriitit on loydetty graniitin ja liuskeiden kontaktin vaiheilta 7 PINTAKIVILAJIT Oulujoen karttalehtialueen pintakivilajit on luokiteltu liuskeisiin ja metamorforoitumattomiin pintakivilajeihin Suurin osa liuskeista on alkuperaltaan grauvakkaisia sedimentteja, )otka ovat muovautuneet metamorfoosin ja lapikotaisliikuntojen vaikutuksesta kiilleliuskeiksi ja gneisseiksi Emaksiset vulkaniitit ovat paaasiassa mantelikivia Metamorfoitumattomia pintakivia ovat savikivi ja niihin liittyvat raontaytejuonet Muhoksen muodostuman savikivi ja hiekkakivitaytteiset raontaytejuonet Savikiven koostumuksesta on saatu tietoa lahinna kairauksin Pyhakosken voimalaitoksen rakentamisen yhteydessa suoritettiin kairauksia profiililta Pyhakoski-Montanlampi (10 A )a C) Taman profiilin tuloksia on Brenner (1941) kuvannut julkaisussaan Vuonna 1940 Geologinen tutkimuslaitos kairasi savikiven lapi Muhoksen rautatieaseman lahella (10 A) Tassa kairauspaikassa oli savikivea ja siihen liittyvia arkooseja yhteensa 527 metric Edella mainitun reign kairasydamesta on kemiallisten analyysien tuloksia Enkovaaran, Harmeen ja Vayrysen (1953) kivilajikartan selityksessa Tutkimusalueella on Muhoksen muodostumasta yksi paljastuma, joka on Oulujoen rannalla noin 1200 metric Pyhakosken voimalaitokselta alavirtaan (10 A) Paljastuman paalle on pystytetty "rauhoitettu"-kyltti Vesirajassa olevan paljastuman kivilaji on konglomeraattia (kuva 2) Aikaisemmissa julkaisuissa (Brenner 1944) on konglomeraatti tunnettu Kieksin konglomeraatin nimella Konglomeraatti on graniitin ja Muhoksen muodostuman kontaktissa Kairasydantietojen perusteella on usein peruskallion ja savikiven kontaktissa konglomeraattia tai rapautumiskuori
s Kuva Klastista juonia graniinssa Lama 13 cm Fig 3 Class,, dykes granite Tag 13 cm Kivimaanselka, Tvrnava ; x=7193,43 ; y=3441,93
Konglomeraatin mukulat ovat paaasiassa graniittia, gneissia ja kiilleliusketta Mukuloiden lkpimitta on 2-25 mm, yleisin koko 5-10 mm Suurimmat mukulat ovat sarmistaan pyoristyneita Iskos on grauvakkaista sedimenttia, jossa klastit ovat kalimaasalpaa, palgioklaasia, biotiittia ja serisiittia Klastien valisen tilan on usein tayttanyt karbonaatti Paljastumalla konglomeraatin kerroksellisuus nakyy iskoksen ja mukuloiden maaran vaihteluna Koska konglomeraatti on voimakkaasti rapautuvaa, nun parhaiten primaariset rakenteet nakyvat paljastumalla vesirajassa, jossa joki on kuluttanut kivea Konglomeraatin tuore pinta on harmaa, mutta rapautunut pinta on ruosteenpunertava Voimakkaaseen rapautumiseen on osaltaan vaikuttanut kiven karbonaattipitoisuus Kivimaaselkssa Tyrnavan pitajkssa (07 A) on arkoosin tayttamia rakojuonia graniitissa (kuva 3) Tkalla on levein juoni yli 1,5 m ja se on luoteis-kaakko-suuntainen Useimmat juonet ovat alle 8 senttimetrin levyisia Arkoosin vari on punertava ja poikkeaa hyvin vkhan graniitin punertavasta varista Arkoosin klastit ovat kvartsia, plagioklaasia ja kalimaasalpaa Arkoosin lisaksi on juonissa runsaasti graniittimurskaleita Tummia mineraaleja on hyvin vahan, lahinna vain biotiittia ja opaakkia, joka on usein polymaisena pigmenttina klastien ymparilla Useille klasteille on tyypillista niiden ymparille sateettain kasvanut omamuotonen kvartsi Arkoosin kemiallinen koostumus on taulukossa 1 Rakojuonia on tavattu hyvin ohuina, muutaman millimetrin levyisena, Kempeleen Vaaralanperalla (x = 7205,48 ; y = 3430,93) ja Oulun Kuivalassa (x = 7205,88 ; y = 3430,85) Muhoksen muodostuman iaksi on saatu 1300-1400 Ma K-Ar ja Rb-Sr-maaritysten mukaan (Simonen 1980) Toisaalta Tynnin mikrofossiilitutkimukset viittaisivat Jotunia nuorempiin muodostumiin (n 600 Ma) ainakin Hailuodossa tavattujen savikivien osalta (Tynni ja Donner 1980) 9 LIUSKEET Kvartsiitit Kallioperakarttaan on kvartsiitit merkitty keltaisella varilla Kvartsiitit ovat yleensa hyvin epapuhtaita Ne sisaltavat serisiittia, maasalpaa ja kalsiumsilikaatteja mm diopsidia Tutkimusalueen koillisosassa (12 )a 09) on kvartsiitteja vulkaniittien ja kalkkikivien yhteydessa Kartta-alueen keskiosassa Pitkaselassa ja Jakalaahossa (08 C) kvartsiittia on kalkkikiven yhteydessa Voimakkaasti uudelleen kiteytyneen kvartsiitin )aanteita on pegmatiittigraniitissa Jakalaahossa, Porrasselassa (11 A) ja Matkajarven lansipuolella (10 B) Pitkaselan kvartsiitin vari vaihtelee harmaasta vaaleanpunertavaan maasalvan (kalimaasalpa paaasiassa) osuuden mukaan Kvartsiitissa on harvakseltaan pirotteena myos kalsiumsilikaatteja seka karsivalikerroksia, joiden paamineraalit ovat kvartsi, sarvivalke, diopsidi ja epidootti Karsivalikerrokset ovat enintaan muutaman kymmenen sentti-
1 0 Taulukko 1 Hiekkakivijuonien, kvartsiittien, kiillegneissien ja mustaliuskeiden kemiallisia koostumuksia ja CIPW-normit XRF-analyysit on tehnyt V Hoffren Table 1 Chemical composition and CIPW norms of the clastic dykes, the guartzites, the mica gneiss and the black schists XRF-analyses by V Hoffren 1 2 3 4 5 6 7 Si 0 2 80,64 85,92 75,30 67,54 69,70 69,52 57,68 Ti0 2 0,13 0,09 0,19 0,60 0,52 0,58 0,56 A12 0 3 10,24 6,97 12,98 14,40 14,33 12,52 10,47 Fe 2 0 3 1,46 0,64 1,76 6,00 4,95 3,29 9,60 MnO 0,04 0,05 0,08 0,08 0,04 0,03 MgO 0,55 1,67 1,09 2,66 2,35 2,60 1,81 CaO 0,26 1,56 0,41 1,60 2,03 1,21 2,23 Na2 0 2,53 1,07 2,21 3,32 3,18 2,87 2,54 K 2 0 4,53 3,66 5,39 2,79 2,92 4,15 1,02 P2 0 1 0,06 0,05 0,13 0,14 0,12 0,10 Normit - Weight norms 100,38 101,69 99,38 99,12 100,19 96,90 86,05 Q 46,66 59,67 39,32 28,97 31,04 31,09 32,22 or 26,69 21,28 32,08 16,70 17,28 25,36 7,07 ab 21,35 8,91 18,83 28,46 26,94 25,11 25,19 an 1,29 3,35 1,72 7,18 9,17 5,40 12,20 C 0,70 2,91 3,36 2,59 1,44 1,61 fo fa en 1,37 2,81 2,73 6,71 5,86 6,70 5,29 fs 0,91 0,33 0,93 4,29 3,44 1,71 11,12 di en - 1,28 fs 0,15 wo 1,62 rnt 0,80 0,29 0,99 2,86 2,37 1,75 3,77 it 0,25 0,17 0,36 1,15 0,99 1,14 1,25 fun ap 0,14 0,12 0,31 0,33 0,29 0,28 z cc fern 3,32 6,79 5,14 15,33 12,99 11,60 21,71 Qu 49,27 66,41 43,57 39,08 41,25 38,11 49,97 Or 28,19 23,68 35,55 22,53 22,96 31,09 10,96 Ab 100 22,54 9,91 20,87 38,39 35,80 30,79 39,07 Qu 48,61 64,02 42,76 35,63 36,77 35,75 42,02 Or 27,81 22,83 34,89 20,54 20,46 29,16 9,21 Ab 22,24 9,56 20,48 35,00 31,91 28,88 32,85 An 1,34 3,60 1,87 8,83 10,86 6,21 15,91 Nigglin luvut - Niggli numbers 452,95 284,48 304,87 339,28 266,81 Si 592,59 706,66 al 44,34 33,78 46,01 35,74 36,94 36,01 28,54 fm 14,35 24,74 17,78 35,99 31,92 31,17 46,01 c 2,05 13,75 2,64 7,22 9,51 6,33 11,05 alk 39,26 27,73 33,57 21,05 21,63 26,50 14,40 k 0,54 0,69 0,62 0,36 0,38 0,49 0,21 mg 0,42 0,83 0,55 0,46 0,48 0,61 0,27 c/fm 0,14 0,56 0,15 0,20 0,30 0,20 0,24 1 Arkoosi - Arkose Kivimaanselka, Tyrnava, x = 7193,43, y = 3441,93 2 Kvartsiitti - Quartzite Pitkaselka, Muhos, x = 7203,58, y = 3449,53 3 Kvartsiitti - Quartzite Kuusisaari, Ylikiiminki, x = 7218, 56, y = 3456,14 4 Kiillegneissi - Mica gneiss Hillasuo, Muhos, x=7191,77, y = 3459,03 5 Kiillegneissi - Mica gneiss Mammisuo, Oulu, x = 7203,29, y = 3446,72 6 Mustaliuske - Black shcist Loppula, Oulu, x = 7212,39, y = 3443,96 7 Mustaliuske - Black schist Leppikorpi, Kiiminki, x=7219,75, y=3439,92
1 1 Kuva 4 Kvarrsuttia Laatra 10 cm Fig 4 Quartzite Tag 10 cm Pitkaselka, Muhos ; x=7203,58 ; v=3449,53 metrin levyisia Kvartsiitissa on myos kiilleliuskevalikerroksia, jotka ovat huomattavasti leveampia kuin karsivalikerrokset Kivilajikartassa sillimaniittia osoittava merkki rarkoittaa nkissa kiilleliuskevalikerroksissa tavattavaa fibroliittista sillimaniittia Koska kvartsiitti on aivan pegmatiittigraniitin kyljessa, kontaktimetamorfoosi on paikoin taysin havittanvt alkuperaisen klastisen rakenteen Kerroksellisuus on kuitenkin mitattavissa karsi- ja kiilleliuskevalikerroksista Vain muutamin paikoin on nakyvissa runsasmaasalpaisissa kvartsiitissa laminaarista kerroksellisuutta (kuva 4) Sanginjoen rantatormassa Sanginsuussa (05 D) on samantyyppinen kalsiumsilikaattimineraaleja sisaltava kvartsiitti kuin Pitkkselassa Kvartsiittia on vulkaniittien yhteydessa Kuusisaaressa (12 D) ja Pitkajarven lansipuolella (12 B) kvartsiitit ovat vaaleanharmaita Klastinen rakenne on naissa kvartsiiteissa hyvin skilynyt Klastit ovat kvartseja ; vain muutama prosentti on kalimaasalpaa Klastien halkaisija on 0,7-0,2 mm Klastit oval hiukan pyoristyneita ja niita kiertaa serisiitti-iskos, jonka serisiitti on osaksi muuttunut biotiitiksi (kuva 5) Kuusisaaressa vol hyvin paljastuneella alueella seurata kvartsiitin vahittaista vanhentumista kiilleliuskeeksi Aivan vulkaniitin vieressa on kvartsiitissa runsaasti kvartsia kun taas kiilteen osuus kasvaa lahella kiileliusketta Palvassa (12 B) kvartsiitissa on kiilleliuskefragmentteja Kvartsiitti on kerroksellista Kuusisaaren alueella ja muutamissa paikoin on virtakerroksellisuutta
12 Kuva 5 Serisiittikvartsiittia Serisiitti on muuttunut biotiitiksi (tumma) Nikolit - Fig 5 Sera -rte quartzite Biotite (dark) is an alternation of seruite, Nic - Kuusisaari, Ylikiiminki ; x= 18,56 ; y=3456,14 Kuva 6 Grauvakka, jossa virtakerrosrakenteita Laatta 10 cm Fig 6 Cross-bedding in greywacke Tag 10 cm Turvesuo, Oulunsalo ; x = 7210,97 ; y = 3444,07
Kuusisaaren itipuolella Niemisuolla (12 D) ja Kiiminkijoen Seluskansaaren lounaispuolella (09 D )a 12 B) kvartsiittia on valikerroksina kiilleliuskeessa Taulukossa 1 on kvartsiittien kemiallisia anal yysituloksia Analyysi 2 on Pitkiselan hiukan kalsiumsilikaattimineraaleja sisaltavasta kvartsiitista Analyysi 3 on Kuusisaaren serisiittia sisaltavasta kvartsiitista, miki nakyy korkeana A1,O 3 -pitoisuutena Kalkki- ja karsikivet Vuosina 1951 ja 1963 Geologinen tutkimuslaitos suoritti lohkaretutkimuksia kalkkikiven emikallion lovtamiseksi Pitkiselan, Jankiliahon (08 D) ja Porrasselin (11 A) valiselta alueelta Kivilajikarttaan kalkkikivei on piirretty geofysikaalisten karttojen information, kalkkikivilohkareiden ja tavallista rehevimmin kasvillisuuden perusteella Pitkaselkaan ja Jikiliahon alueelle Pitkaselassa on paljastuneena kalkkikivei, jota on myos sielti louhittu Louhoksen kalkkikivi on vaaleanharmaata Karbonaatti on dolomiittia Karbonaattirakeiden halkaisija on 0,5-1,5 mm Aksessoreja mineraaleja ovat tremoliitti ja muskoviitti Tavatuissa lohkareissa on huomattavasti tremoliittia, joten on oletettava, etti graniitin laheisyydessa kalkkikivi on voimakkaasti karsiutunut Louhoksen pohjoispiissi on kalkkikiveen liittyvaa liusketta, jonka piamineraalit ovat kvartsi, plagioklaasi (Anpitoisuus on noin 40), epidootti ja biottitti Aksessorisia mineraaleja ovat opaakki, titaniitti ja turmaliini Louhoksen ympirilli on runsaasti pegmatiittigranuttipaljastumia Louhoksessa pegmatiittijuonet leikkaavat kalkkikivei Kartta-alueen koillisosassa kalkkikivei on Palvassa ja Kuusisaaressa (12 D) alle puolen metrin vahvuisina valikerroksina ja linsseini vulkaniitin sisalli Kalkkikiven vari on vaaleanharmaa Kiiminkijoen rannalla Liitinkinivan kohdalla on karsikivea, jossa karbonaatin lisiksi on runsaasti tremoliittia Grauvakat Kartta-alueen grauvakat ovat vaaleanharmaata metasedimentteja Rakennepiirteet viittaavat niiden syntyneen jaksottaisten sedimenttivyoryjen tuloksena ja siten niissa on turbidiiteille tyypillisia rakenteita Kerroksellisuus on usein nahtavissa Tummat, sedimentaation rauhallisen vaiheen peliittiset kerrokset ovat muutaman senttimetrin paksuisia, ja ne ovat usein syville uurteille rapautuneita Harmaat karkeampaa ainesta sisaltavat kerrokset ovat huomattavasti paksumpia kuin peliittista ainesta sisaltavat kerrokset Paikoin on laajoja kalliopaljastumia, joilta ei ole loydetty kerroksellisuudesta merkkiikaan Talloin kerrosten valilla ei ole koostumusvaihtelua tai vieli todennikoisempaa on, etta kerrosten paksuus vol olla huomattavan suuri Paikoin tavattavien kerrallisten takenteiden lisiksi on virtakerroksellisuutta (kuva 6) Grauvakoissa on usein soikeita konkreetioita, joissa paamineraalit ovat epidootti, sarvivilke, granaatti ja diopsidi Grauvakoiden mikrorakenne on klastinen paikoin granoblastinen Piamineraalit ovat kvartsi (lapim 0,5 mm), plagioklaasi (oligoklaasi) (lapim 0,2 mm) ja biotiitti (lapim 0,1 mm) Aksessorisia mineraaleja ovat opaakki, apatiitti ja kloriitti 1 3
1 4 Kuva 7 Kerrallista rakennetta kiilleliuskeessa Fig 7 Graded bedding in mi- schist Laukkalankalliot, Oulu ; x=7212,81 ; y=3441,07 Kiilleliuske ja kiillegneissi Laajimmat ja tunnetut kiilleliuske- ja kiillegneissialueet ovat graniittien tuntumassa Tahan on toisaalta vaikuttanut graniitin aiheuttama deformaatio ja kontaktimetamorfoosi, joka on muokannut grauvakkaisista sedimenteista kiilleliuskeita (kuva 7) ja kiillegneisseja Kartalla on pyritty erottamaan toisistaan erilaiset grauvakat ja kiilleliuskeet deformaation ja koostumuksen perusteella Kill leliuskeeksi on merkitty alueet, joilla grauvakkaiset sedimentit ovat voimakkaasti deformoituneet ja sisaltavat enemman peliittista ainesta kuin tyypilliset harmaat ja hyvin primaarirakenteensa sailyttaneet grauvakat Kiillegneisseiksi on luokiteltu hyvin voimakkaasti deformoituneita sedimentteja, joiden primaariset rakennepiirteet, kuten esimerkiksi kerroksellisuus ja klastinen rakenne, ovat paikoin havinneet Kiillegneissia usein leikkaavat graniittisuonet ja pegmatiittijuonet Deformaatiosta ja metamorfoosista huolimatta ovat kalkkikonkreetiot yhteisia rake nnepiirte1ta seka grauvakoille, kiilleliuskeille ja kiillegneisseille Kiilleliuskeen paamineraalit ovat kvartsi (lapim 0,5 mm), plagioklaasi (lapim 0,3 mm) ja biotiitti Aksessorisia mineraaleja ovat granaatti, opaakki, apatiitti, muskoviitti, kloriitti ja kalimaasalpa Kiillegneissin mineraalikoostumus on sama kuin kiilleliuskeella Migmatiitin kiillegneissista on tavattu runsaasti omamuotoista apatiittia
Kivirinnassa (10 C) Karttaan on merkitty kill leliuskeisiin kordieriittia, joka on useimmiten halkaisijaltaan 0,5 mm ja siita pienempina rakeina Karttalehtialueen koillisosassa on vulkaniittien ymparilla kiilleliusketta, )oka sisaltaa enemman kloriittia kuin muualla tutkimusalueella tavattavat kiilleliuskeet Tahan voi osaltaan vaikuttaa vulkaanisen aineen sekoittuminen grauvakkaisiin sedimentteihin Taulukossa 1 on kiillegneissien kemiallisia analyysituloksia 1 5 Mustaliuske ja kiisupitoiset liuskeet Mustaliuskeet ja kiisupitoiset liuskeet on piirretty kartalle geofysikaalisten karttojen informaation perusteella Nama liuskeet nakyvat seka sahkoisilla etta magneettisilla geofysiikan kartoilla voimakkaina ja selvapiirteisina anomalioina Anomalian aiheuttaja on grafiitin lisaksi rikkikiisu ja magneettikiisupirote Mustaliuskepaljastumia on loydetty Kivilehdosta (06 D), Loppulasta (09 A) seka useita pienia kallioita Rekolasta (12 A) vulkaniittialueen etelapuolelta Runsaimmin mustaliusketta on nahtavissa lukuisissa pultereissa, jotka usein ovat samoilla alueilla kuin geofysikaalisten karttojen anomalioiden perusteella saadut alueet Mustaliuskepaljastumille on tyypillista usein keskenaan vuorottelevat n 1/2-2 metrin paksuiset mustaliuske ja grauvakkapatjat Taman tyyppinen sedimenttien vuorottelu on luonteenomaista Loppulassa ja Kivilehdossa Mustaliuskeiden kiille on serisiittia, kun taas grauvakoissa kiille on usein biotiittia Serisiitin ja opaakin lisaksi on mustaliuskeessa isohkoja kvartsirakeita Taulukossa 1 on analyysit 6 ja 7 mustaliuskeista Emaksiset vulkaniitit Tutkimusalueen emaksiset metavulkaniitit on merkitty kallioperakarttaan vihrealla varilla Naita vulkaniitteja on tavattu Kuusisaaren (12 D) ja Lylykkaanjarven (09 D) valisella hyvin paljastuneella alueella Taman alueen vulkaniitit ovat paaasiassa massamaisia laavoja seka mantelikivia (kuva 8) Tyynylaavoja (kuva 9) on tavattu mantelikivien joukosta vain Romemaalta (12 B, x = 7219,71 ; y = 3453,37) ja Seppalanaholta (12 B, x = 7218,12 ; y = 3450,41) Primaarirakenteet ovat melko hyvin sailyneet, vaikka lapikotaisliikunnat ovat muovanneet vulkaniittien manteleita ja tyynylaavojen tyynyja Emaksista vulkaniittia on kapeana vyohykkeena grauvakoiden ja mustaliuskeiden valissa kartta-alueen keskella (09 A ja B) Paljastumia on Kalimaanojan varrella (x = 7215,28 ; y = 3442,40) ja Sadinselan pohjoispuolella (x = 7213,46, y = 3443,40) Nama vulkaniitit ovat tummanvihreita massamaisia tai raitaisia Paikoin on mantel intyyppista rakennetta hahmotettavissa, mutta kivea ei ole pidetty mantelikivena Naiden vulkaniittien TiO,-pitoisuus (taulukko 2, analyysi 8) on korkeampi kuin kartoitusalueen koillisosan vulkaniiteilla (12 B) Vulkaniittien paamineraalit ovat sarvivalke ja plagioklaasi (andesiini An, -,, O ) Tutkimusalueen koillisosan laajan vulkaniitin sarvivalke on vaaleanvihreaa ja saloista seka rykelmissa Tutkimusalueen keskella oleva kapean vulkaniitin (09) sarvivalke on
1 6 Kuva 9 1yynylaavaa Laatta 10 cm FEg 9 Pillow 1-a Tag 10 cm Romemaa, Ylikiiminki ; x = 7219,66 ; y = 3454,
1 7 Taulukko 2 Emaksisten vulkaniittien ja uraliirriporfyriittien koostumuksia, XRF-analvysit tehnyt V Hoffren Table 2 Chemical composition of basic volcanites, XRF analyses by V Hoffren 8 9 10 11 12 S10, 49,11 48,39 51,34 48,90 56,19 Tid 1,66 0,72 0,82 0,83 0,71 A1,0 ; 15,32 15,38 12,88 15,57 18,48 Fe2 0 ; 14,54 12,78 14,04 12,50 9,29 MnO 0,23 0,26 0,19 0,20 0,14 MgO 6,50 8,73 8,47 8,09 4,08 CaO 9,76 11,16 9,53 10,44 6,85 Na7O 3,87 2,59 2,63 2,84 4,11 K z O 0,18 0,33 0,14 0,33 1,03 P,Os 0,17 0,08 0,06 0,05 0,20 Normit - Weight norms 101,33 100,42 100 10 99,78 101,07 Q 2,06 6,06 or 1,06 1,96 0,83 1,97 6,06 ab 32,64 22,03 22,46 24,31 34,61 an C 23,82 29,52 23,14 29,10 28,79 fo 6,46 7,66 5,63 fa 4,88 4,69 3,46 en 1,39 4,42 15,30 6,54 9,20 fs 0,95 2,45 9,19 3,61 5 69 di en 5,53 6,50 5,99 5,82 0,91 fs 3,79 3,60 3,60 3,24 0,57 wo 9,74 10,69 10,10 9,59 1,56 mt 6,19 4,91 5,62 4,99 4,75 it 3,14 hm 1,37 1,57 1,59 1,34 ap z cc 0,40 0,19 0,14 0,12 0,47 fern 42,48 46,50 5151 44,62 24,48 Qu 8,11 12,98 Or 3,15 8,17 3,29 7,51 12,96 A b 100 96,85 91,83 88,60 92,49 74,06 Qu 4,24 8,03 Or 1,84 3,66 1,72 3,56 8,02 A b 56,74 41,17 46,32 43,90 45,82 An 100 41,41 55,17 47,72 52,54 38,13 Nigglin luvut - Niggli numbers Si 111,17 103,86 117 26 108,7 6 155 82 al 20 44 19,45 1' 34 20,41 30 20 fm 47,14 49,05 53 32 48,12 36 58 c 23,67 25,66 23,32 24,88 20,35 alk 8,75 5,84 6,03 6 59 12,8 - k 0,03 0 08 0,03 0,07 014 Mg 0,47 0,5 ; 0,54 0,56 0,46 c/ mg 0,50 0,52 0,44 0,52 0,56 8 Emaksinen vulkanurri - Basic volcanic rock Myllvkangas, Oulu, 09, x=7215,28 v=3442,40 9 Emaksinen vulkaniirti, mantelikivi - Basic volcanic rock, amygdaloid lava, Navettamaa, Kiiminki, 12, x = 7218 90, v = 3451,5 1 10 Emaksinen vulkaniirti, hienorakeinen - Basic volcanic rock Romemaa Ylikiiminki 12, x=7219 68, v = 3454,39 11 Emaksinen vulkaniitti, karkearakeinen - Basic volcanic rock, Romemaa, Ylikiiminki, 12, x=7219 68, v= 3454,39 12 Uraliirtiporfvriittijuoni ~ = 3449,98 - Uralite porpbyrite dyke Seppalanaho Kiiminki, 09, x=7218,28,
1 8 Kuva 10 Uraliittiporfyriittijuoni leikkaa emaksista vulkaniittia Laatta 10 cm Fig 10 Uralite porphyre dyke intersecting bang volcanic rock Tag 10 cm Vilppula, Kiiminki ; x=7218,30 ; y=3449,98 tummanvihreaa ; ja se esiintyy huomattavasti lyhempina saloina kuin Ylikiimingin pohjoispuolisissa vulkaniiteissa Plagioklaasi on hyvin hienorakeisena (lapim 0,01 mm) sarvivalkerakeiden valisessa tilassa Aksessorisia mineraaleja ovat kloriitti, kvartsi ja opaakki Kemialliselta koostumukseltaan ovat tutkimusalueen vulkaniitit tholeiittisia metabasaltteja (taulukko 2) JUONIKIVILAJIT Kartta-alueen koillisosasta (09 D, x = 7218,29 ; v = 3449,98) on loydetty kaksi lahekkaista uraliittiporfyriittijuonta, jotka leikkaavat emaksista vulkaniittia (kuva 10) Namc juonet ovat lahes pohjois-etela-suuntaisia ja niiden leveys on 1-2 metric Rapautumispinnaltaan kivi on vaaleanharmaata Uraliittiporfyyrit erottuvat harmaasta perusmassasta tummanvihreina laiskina Juonien ja sivukivien kontakti on terava ja kaartaa paikoin kielekkeina vulkaniittiin Juonen reunaosista on loydetty erikokoisia vulkaniittimurskaleita sulkeumina Ural1ittiporfyriitin perusmassa on paaasiassa kirkasta plagioklaasia (oligoklaasia) ja kvartsia Liscksi on aksessorisina mineraaleina biotiittia, apatiittia ja opaakkia Valimassan raekoko on 0,1-0,02 mm Uraliittiporfyyrit ovat vaaleanvihreaa sarvivalketta,
joka on reunoiltaan osaksi muuttunut biotiitiksi Osa sarvivalkkeesta on kokonaan muuttunut biotiitiksi Muutamissa uraliittiprofyyreissa nakyy viela tarkkarajaisena pyrokseenin kidemuoto Perusmassasta erottuu haamumaisena muutama plagioklaasihajarae Juonien kemiallinen koostumus (taulukko 2, analyysi 12) vastaa kvartsidioriittia tai kvartsiandesiittia Emaksista vulkaniittia leikkaavat juonet liittynevat tutkimusalueen pohjoispuolella olevan Haukiputaan kartta-alueen gabroihin tai granodioriitteihin, joiden ika on noin 1870 Ma (Honkamo 1980) 1 9 SYVAKIVET Tutkimusalueen syvakivet ovat paaasiassa svekokarelisen poimutuksen aikana liuskeisiin tunkeutuneita graniitteja ja pegmatiitteja Graniitteihin laheisesti liittyvina voidaan pitaa myos tonaliitteja ja granodioriitteja, joita on tosin alueellisesti hyvin vahan Graniitit Tutkimusalueen granhitit on luokiteltu porfyyrisiin, tasarakeisirn ja pegmatiittigraniitteihin Pyhakosken (10 B ja C) ja Pitkaselan (08 C) valilla on yhtenainen graniittialue Se vaihtelee karkearakeisesta graniitista aina pegmatiittiin asti Epamaaraisen muotoiset kiillegneissisulkeumat ovat hyvin vleisia Sulkeumat ovat usein hyvin loivassa asennossa Runsaimmin sulkeumia on Pyhasivussa (10 C), missy kivi alkaa muistuttaa migmatlittia Neosoomit ovat punertavaa pegmatiittia ja paleosoomit kiillegneissia, tonaliittia ja granodioriittia Matalalentoon perustuvalla aeromagneettisella ns harmaasavvkartalla pegmatiittigraniitti nakyy antikliinin tyyppisena rakenteena Tahan vaikuttavat osaltaan todennakoisesti sulkeumien magneettiset ominaisuudet, jotka aiheuttavat useita heikko)'a positiivisia anomaltoita Keskirakeista porfyyrista tai harvakseltaan hajarakeista graniittia on tavattu heikosti paljastuneilta Pookikankaan (03 D), Kivimaanselan (07 A) ja Laitasaaren (07 A) vallsilta alueilta Kaikilla nailla alucilla tavatuissa kalliopaljastumissa on graniitti saman tyyppista Laitassaaressa graniitissa on sulkeumina kiillegneissia, kun raas Kivimaanselassa ja Pookinkankaalla on graniitissa vain muutama leikkaava pegmatiittijuoni eika minkaanlaisia merkkeja sulkeumista Taulukon 3 analyysi 17 on porfyyrisen graniitin modaalikoostumus Hajarakeet ovat useimmiten kalimaasalpaa, jonka sisalla on sulkeumina reunoiltaan repaleista plagioklaasia ja pienia kvartsirakeita Hajarakeiden halkaisija on 0,5-1,0 cm Plagioklaasin ja kvartsin halkaisija on noin 2 mm Oulun kaupungin ja Kempeleen kunnan rajojen seudulla on graniittia, jossa on runsaasti erityyppisia sulkeumia Sulkeumina on erityyppisia kiillegneisseja, tonaliittia ja amfrboliittia Sulkeumien lavistaja vol olla useita metreja Taulukossa 3 on taman alueen (Kuivala, 04 B) graniitin modaalinen koostumus
20 Taulukko 3 Graniittien mineraalikoostumuksia Table 3 Mineral composition of granites 13 14 15 16 17 Kvartsi - Quartz 26,7 23,7 24,4 26,9 34,6 Kalimaasalp~ Potassium feldspar 43,8 53,6 24,5 36,1 31,2 Plagioklaasi - Plagioclase 23,8 20,4 33,6 30,5 27,1 (An %) (25-30) (20-25) (20-25) (20-25) (20) Biotiitti-Biotite 4,1 0,8 14,9 6,1 6,1 Muskoviitti - Muscovite 0,1 1,5 0,2 Sarvivalke - Hornblende Kloriitti - Chlorite 0,5 0,5 0,5 Apatiitti - Apatite 0,7 0,2 Aksessorit - Accessories 1,0 1,4 0,2 0,3 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 13 Graniitti - Granite Kivimaanselka, Tyrnava, x = 7193,43, y=3441,43 14 Graniitti - Granite Pyhaselansuo, Muhos, x = 7198,55, y = 3451,26 15 Graniitti - Granite Kuivala, Oulu, x = 7206,80, y=3430,55 16 Graniitti - Granite Niilesjarvi, Oulu, x=7113,30, y=3437,52 17 Graniitti - Granite Laitasaari, Muhos, x=7195,66, y=3448,34 Niilesjarven koillispuolella (05 C) on tasarakeista, ehjaa graniittia, jota on myos louhittu Graniitin modaalinen koostumus on taulukon 3 analyysi 16 ja sen kemiallinen koostumus taulukon 4 analyysi 20 Rakeiden halkaisija on 0,5-2 0 mm Taulukossa 4 on esitetty graniittien kemiallisia koostumuksia Kemialliselta koostumukseltaan nama erityyppiset graniitit muistuttavat toisiaan Separoitaessa Kivimaanselan graniittia (taulukko 3, analyysi 13) ajoitusta varten, siita tavattiin runsaasti monatsiittia, mita on pidetty s-tyyppisille graniiteille tyypillisena mineraalina Tonaliitit ja granodioriitit Tonaliittia ja granodioriittia on loydetty vain muutamia paljastumia Graniitin ja liuskeiden kontaktin tienoilla niita on tavattu Kettusenaholla (08 C) ja Pyoriakankaalla (08 C) Sulkeumina niita on tavattu graniitissa Kivirannan (10 C) ja Pyhakosken valiselta alueelta seka Kokkokylan pohjoispuolelta (04 A) Tonaliitti ja granodioriitti ovat tummanharmaita voimakkaasti suuntautuneita (kuva 11) Sulkeumina on kiillegneissia Rapautumispinnalla nakyy myos pienia ruostetaplia Tonaliittien ja granodioriittien modaalisia koostumuksia on esitetty taulukossa 5 ja kemiallisia koostumuksia on taulukossa 4 STRATIGRAFIA JA TEKTONIIKKA Tutkimusalueen peitteisyyden takia on stratigrafian tulkinnassa tukeuduttu Honkamon (Silvennoinen ym 1980) stratigrafiseen kaavioon, joka on toimiva myos tutkimusalueella Tektoniikan suurrakenteiden tulkinnassa on apuna ollut aerogeofysikaalinen harmaasavykartta
Taulukko 4 Graniittien, granodiittien ja tonaliittien kemillista analyyseja XRF-analyysit tehnyt V Hoffren Table 4 Chemical analyses of granites, granodiorites and tonalites XRF analyses by V Hoffren 18 19 20 21 22 2 1 SiOZ TiO A120 Fe20 MnO MgO CaO NO K 20 P201 73,18 0,24 14,41 2,28 0,04 0,67 1,02 3,91 5,12 0,07 71,80 0,31 14,28 2,39 0,04 0,69 0,81 3,99 5,24 0,10 73,76 0,27 15,05 1,93 0,57 0,88 4,11 5,14 0,05 55,49 0,90 18,08 8,68 0,12 3,70 4,92 4,72 2,65 0,34 55,68 1,71 15,87 7,96 0,11 4,52 5,56 3,66 2,74 1,22 100,95 99,64 101,77 99,61 99,02 Normit - Weight norms Q 27,16 25,74 26,83 0,60 6,99 or 30,01 31,12 29,88 15,81 16,43 ab 32,82 33,93 34,21 40,32 31,43 an 1,57 3,38 3,97 20,51 19,06 C 0,74 0,82 1,22 fo fa en 1,66 1,73 1,40 8,84 11,19 fs 1,01 0,98 0,68 5,49 4,33 di en 0,16 0,35 fs 0,29 0,24 wo 0,79 0,35 mt 1,38 1,49 1,18 4,35 3,66 it 0,45 0,59 0,50 1,73 3,30 hm ap 0,16 0,24 0,12 0,81 2,93 z cc fern 4,70 5,03 3,88 22,76 26,09 Qu 30,18 28,35 29,51 1,06 12,75 Or 33,35 31,28 32,86 27,87 29,96 Ab 100 36,47 37,37 37,63 71,08 57,30 Qu 28,72 27,33 28,28 0,78 9,46 Or 31,74 33,05 31,49 20,47 22,23 Ab 34,71 36,03 36,05 52,20 42,52 An 100 1,83 3,59 1,19 26,56 25,79 Nigglin luvut - Niggli numbers si 377,56 371,03 380,67 161,58 166,59 al 13,81 43,49 45,77 31,02 27,98 fm 14,15 14,77 11,88 35,38 38,35 c 5,64 4,48 4,87 15,35 17,82 alk 36,40 37,26 37,48 18,25 15,84 k 0,46 0,46 0,45 0,27 0,33 Mg 0,36 0,36 0,37 0,45 0,53 c/fm 0,40 0,30 0,41 0,43 0,46 18 Graniitti - Granite Kivimaanselka, Tyrnava, 07, x=7193,43, y=3441,43 19 Graniitti - Granite Laitasaari, Muhos, 07, x=7195,66, y=3448,34 20 Graniitti - Granite Niilesjarvi, Oulu, 06, x=7213,30, y=3437,52 21 Tonaliitti - Tonalite Sanginjoki, Oulu, 05, x=7209,30, v=3439,12 22 Tonaliitti - Tonalite Poyriakangas, Oulu, 08, x=7201,32, v=3446,46
2 2 Kuva 11 Tonaliitua Laatta 10 cm Fig 11 1 onalz Tag 10 cm Kettusenaho ; Oulu, x = 7203,59 ; y = 3446,95 Taulukko 5 Tonaliittien ja granodioriitin mineraalikoostumuksia Table 5 Mineral composition of tonalites and granodiorite 23 24 25 26 27 Kvartsi - Quartz 15,3 19,5 16,3 14,0 16,3 Kalimaasalpa - Potassium Feldspar 4,5 0,4 0,3 0,8 Plagioklaasi - Plagioclase 40,0 47,1 44,3 47,6 48,4 (An %) (25-30) (30) (35-40) (35-40) (25-30) Biotiitti - Biotite 30,3 28,3 24,2 27,0 22,4 Pyrokseeni - Pyroxene 1,1 Sarvivalke - Hornblende 5,6 4,0 13,5 7,2 10,2 Kloriitti - Chlorite 0,1 0,2 Apatiitti-Apatite 1,7 1,0 0,7 2,5 0,7 Aksessorit - A ccessorites 2,6 0,1 0,5 1,2 0,1 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 23 Granodioriitti - Granodiorite Kettusenaho, Oulu, x = 7203,59, y=3446,72 24 Tonaliitti - Tonalite Repokangas, Muhos, x = 7190,95 y=3459,90 25 Tonaliitti - Tonalzte Jurvakatsenmutka, Muhos x = 7192,34, y = 3456,07 26 Tonaliitti - Tonalite Pyoriakangas, Oulu, x=7201,32, y=3446,46 27 Tonaliitti - Tonalzte Sanginjoki, Oulu, x=7209,30, y=3439,12
Alueen grauvakkaiset sedimentit oval kerrostuneet altaaseen, jonka pohjaa ei ole nkhtavissa kartoitusalueella Honkamo on jakanut grauvakkaiset liuskeet alempiin ja ylempiin muodostumiin, joiden valissa on vulkaniitteja ja kemiallisia sedimentteja Paljastumien perusteella alempaan muodostumaan kuuluvia kiilleliuskeita on antikliinissa vulkaniittien alla kartta-alueen koillisosassa Kiiminkijoen molemmin puolin alueella (09 D) Tassa kiilleliuskeessa on valikerroksina kvartsiittia ja kalkkikivea Ylempaan muodostumaan kuuluvia liuskeita ja kvartsiitteja on tavattu Kuusisaaren alueelta (12 D) Taalla on kvartsiitin virtakerrosrakenteiden perusteella voitu osoittaa kvartsiitin olevan vulkaniittien paalla Tally samalla alueella kvartsiitti vaihettuu vahitellen kiilleliuskeeksi Voimakkaasti poimuttuneet mustaliuskeet ja kiisupitoiset liuskeet nakyvat aerogeofysikaalisilla kartoilla voimakkaina positiivisina anomalioina Harmaaskvykartan mukaan mustaliuskeet muodostaisivat pegmatiittigraniitin koillispuolella (10-11) kaakko-luode-suuntaisen synkliinin, joka kulminaation jalkeen jatkuisi Pitkaselasta (08) luoteeseen kohti Haukipudasta tiukkaan poimuttuneena Useat paljastumilta saadut havainnot viittaavat poimutuksen jalkeiseen voimakkaaseen tyontoon lounaasta Liuskeiden ja graniittien valilla on intrusiivikontakti Graniitti leikkaa myos tonaliittia ja granodioriittia ja on siten niita nuorempi Toisaalta tonaliitissa ja granodioriittissa on pienia erityyppisia geissisulkeumia, jotka saattavat olla jaanteita grauvakkaisista sedimenteista Karjalaisen poimutusvaiheen ja graniittien tunkeutumisen jalkeen seurasi peneplanaatiovaihe, jonka aikana kalliopera kului Tassa vaiheessa tapahtui lohkoliikuntoja ja syntyi hautavajoamia, joita edustaa Muhoksen muodostuman sedimenttien tayttama alias TALOUDELLISIA AIHEITA Malmiaiheista mainittavimpia ovat Kiimingin Huttukylasta loytyneet kuparihohdetta sisaltaneet kloriittiamfiboliittilohkareet, joiden perusteella Prospektor Oy suoritti emakallion etsintaa Pitkajarven (12 B) ymparistossa (Oulun laanin teollisuustoimikunta 1970) Kuparia on etsitty myos Sanginjoen (11 B) Lusikkakosken pohjoispuolelta, missy Malminetsinta Oy on suorittanut magneettisia-, sahkoisia ja gravimetrisia mittauksia Kartoitustyon aikana on loydetty runsaasti rikkikiisu- ja magneettikiisupitoisia lohkareita, jotka usein voimakkaitten magneettisten ja sahkoisten anomalioiden paalla Arvometallien osuus on lohkareissa ollut kuitenkin vahainen Pilpajarven itapuolelta analysoidussa kiisulohkareessa on kuparia (Cu) vain 0,13 % Rikkia on 12 2 % Pegmaatiittigraniitin ymparoimaa kalkkikivea on louhittu Pitkaselasta (08 C) Muualla kartoitusalueella tavatut kalkkikiviesiintymat lienevat Iiian pienia, Jolla nilta voitaisiin kkyttaa hyvaksi Rakennuskivena kaytettavaksi soveltunee hyvin tasarakeinen graniitti Niilesjarven kaakkoisrannalla (x = 7213,34, y = 3437,50) Sita on jonkin verran louhittukin 2 3
2 4 RETKEILYKOHTEITA Niilesjarvi (06 C ; x = 7213,30 ; y = 3437,52) Tasarakeista ja punertavaa graniittia on Niilesjarven koillispuolella huviloille johtavan tien paassa (taulukko 3) Sanginjoki (05 D ; x = 7209,30 ; v = 3439,12) Sanginjoessa Katonkosken alapuolella on pyrokseenipitoista tonaliittia, jossa on runsaasti gneissirelikteja (taulukko 5) Laukkala (09 A ; x = 7212,78 ; y = 3441,01) Kerroksellista kiilleliusketta, konkreetiota ja graniittijuonia on nahtavissa Laukkalan kallioilla, jotka ovat n 200 metric maantielta pohjoiseen kylan talojen kohdalta (kuva 7) Kalimeenoja (09 B ; x = 7215,28, y = 3442,40) Laukkalan kylasta 1,5 km itaan pain lahtee maantielta metsatie (tienviitassa on Kuparisen polku) Kalimeenojalle Metsatien paasta 250 metric lanteen on emaksista vulkaniittia (taulukko 2) Loppula (09 A ; x = 7212,39 ; y = 3443,96) Loppulassa on Sanginjoen ylitse silta, jolta lahtee metsatie seuraten jokea alavirtaan Sillalta on n 700 metric tien molemmin puolin oleville paljastumille, joissa vuorottelevat mustaliuske ja grauvakka (taulukko 1) Kieksi (10 A ; x 8 7194,68 ; y = 3453,40) Muhoksen muodostumaan kuuluvaa ns Kieksin konglomeraatti on Oulujoen rannassa 400 metric Montan leirintaalueelta joen ylajuoksuun Paljastuman paalla on ''Rauhoitettu''-kyltti (kuva 2) Kivimaanselka (07 A ; x = 7193,43 ; y = 3441,92) Metsahaan ja Rauhionkylasta lahtee metsatie Kivimaanselkaan Ajokelpoisen tien paassa on partiolaisten maja Kivimaanalussuon pohjoispuolella 200 metric majan lansipuolella on metsalinja, jota pitkin (600 m) paasee maen paalla oleville paljastumille, jotka ovat paaasiassa graniittia Graniitissa risteilee hiekkakiven tayttamia rakojuonia (kuva 3, taulukko 1)
2 5 Petrofysikaalisia mittauksia - Petrophysical measurements Maarittanyt - Determined by - Masakazu Kina Kivilaji - Rocks Koordinaatit- Co-ordinates Suskeptiivisuus - Susceptibility 10'K SI Tiheys - Density glcm' Graniitti - Granite x=7197,76 y=3452,18 5 2,58 2 Graniitti - Granite x=7197,95 y=3452,59 35 2,59 3 Graniitti - Granite x=7202,33 y=3451,92 27 2,64 4 Graniitti - Granite x=7190,87 y=3457,89 131 2,60 5 Graniitti - Granite x=7201,39 y=3449,91 185 2,61 6 Graniitti - Granite x=7200,55 y=3450,39 30 2,58 7 Graniitti - Granite x=7295,21 y = 3448,34 147 2,63 8 Graniitti - Granite x=7195,86 y=3437,98 88 2,60 9 Graniitti - Granite x = 7204,98 y = 3431,34 148 2,64 10 Graniitti - Granite x = 7213,50 y = 3440,06 43 2,61 11 Graniitti - Granite x=7193,54 y=3457,86 89 2,59 12 Granodioriitti - Granodiorite x = 7203,59 y = 3446,72 490 2,77 13 Tonaliitti - Tonalite x=7201,32 y=3446,36 443 2,80 14 Tonaliitti - Tonalite x=7192,34 y=3456,07 401 2,89 15 Tonaliitti - Tonalite x = 7206,44 y = 3440,93 301 2,73 16 Uraliittiporfyriitti - Uralite porphyrite x = 72 18,30 y = 3449,98 459 2,78 17 Emaksinen vulkaniitti - Basic volcanic rock x=7219,68 y=3454,39 797 2,94 18 Emaksinen vulkaniitti - Basic volcanic rock x=7218,91 y=3451,51 734 19 Emaksinen vulkaniitti - Basic volcanic rock x=7218,91 y = 3451,51 1029 3,01 2,95 y = 345 5,40 2,74 rock y = 3442,40 1007 3,00 22 Mustaliuske - Black schist x= 7212,39 y = 3443,96 3559 2,65 20 21 Mantelikivea - Amygdaloid lava Emaksinen vulkaniitti - Basic volcanic x=7219,47 x=7215,28 143 23 Mustaliuske - Black schist x=7219,75 y=3439,92 1250 2,67 24 Grauvakka - Graywacke x=7212,38 y=3442,59 431 2,78 25 Grauvakka - Graywacke x=7211,28 y=3444,13 252 2,84 26 Grauvakka - Graywacke x=7212,34 y=3443,50 458 2,72 27 Kiilleliuske - Mica schist x=7195,40 y=3459,26 581 2,79 28 Kiilleliuske - Mica schist x = 7206,51 y = 3453,69 243 2,71 29 Kiilleliuske - Mica schist x = 7216,69 y=3438,87 426 2,76 30 Kiilleliuske - Mica schist x = 7212,84 y=3444,19 415 2,77 31 Kiilleliuske - Mica schist x=7208,25 y=3446,52 462 2,70 32 Kiilleliuske - Mica schist x = 7219,46 y=3447,46 33078 2,73 33 Kiilleliuske - Mica schist x=7219,46 y=3447,46 2263 2,78 34 Kiillegneissi - Mica gneiss x=7211,61 y=3440,18 566 2,79 35 Kiillegneissi - Mica gneiss x=7203,29 y=3446,72 261 2,71 36 Kiillegneissi - Mica gneiss x=7191,89 y=3458,61 289 2,73 37 Kiillegneissi - Mica gneiss x=7192,62 y=3455,71 314 2,71 38 Kvartsiitti - Quartzite x = 7203,66 y=3449,60 4 2,52 39 Kvartsiitti - Quartzite x = 72 18,56 y = 3456,14 49 2,63 40 Dolomiitti - Dolomite x=7204,10 y = 3449,53 71 2,82 41 Hiekkakivi - Sandstone x=7193,43 y=3441,92 16 2,47
2 6 Summary PRE-QUATERNARY ROCKS OF THE OULUJOKI MAP-SHEET AREA Introduction The area of the Oulujoki map sheet is in the central part of Finland (on the back cover appears the sheet division) The area includes parts of the city of Oulu as well as of surrounding districts The area contained in the map falls into the Oulu-Tornio petrographic map, sheets C5-B5, on the scale of I : 400 000 constructed in 1952 by Antti Enkovaara, Maunu Harme and Heikki Vayrynen, and it is also covered by the accompanying explanatory text The schists of the mapped area belong to the schist area of North Pohjanmaa, which comprises a northwest-shoutheast-trending zone, extending from Lake Oulu (Oulujarvi) to the Bothnian Bay The schists are mainly metamorphosed and deformed graywacke sediments, in which are to be observed sedimentary structures typical of turbidites Between these sediments are basic volcanites, the chemical composition of which correspond most closely to tholeiitic basalts In association with the vulcanites, quartzite and limestone are met with in places The schists are penetrated by Svecokarelidic granites The youngest rock in the region is shale, which composes the so-called Muhos formation This formation developed in a graben created by block faulting According to Radiometric age determinations, the shale is Jotnian (1300-1400 Ma), but microfossil investigations suggest a younger origin The Muhos formation Supracrustal rocks Shale, The Muhos formation consists of metamorphosed conglomerates, sandstones and, for the most part, gray, green and red shales The conglomerates, sandstones and arkoses are mainly situated in the lower part of the formation Knowledge of the rocks composing the formation has been obtained by diamond drillings, for the shales are overlain by surficial deposits At Muhos, located on the banks of the Oulu river below the Pyhakoski power plant, there exists the only exposure of the Muhos formation, and the rock there is a conglomerate The cobbles contained in the conglomerate are
schists and granites from the bedrock (Fig 2) The cementing material is a coarse, carbonate-bearing arkose Right adjacent to the conglomerate is a granite outcrop In the close vicinity of the parish center of Muhos, the thickness of the formation has been measured by drilling as exceeding 500 m Sandstone dykes have been met with in the granite at Kivimaanselka, Tyrnava parish (Fig 3) The width of the dykes varies from a few millimeters to as much as 1 5 m The sandstone is redish and contains fragments of the surrounding granite The chemical composition of the even-grained sandstone is presented in Table 1 2 7 Schists Graywacke, mica schist and mica gneiss The graywackes are light gray, small- and medium-grained metasediments (Fig 6) In places, they are clearly stratified, with pelitic intercalations In association with the graywackes, there occur, especially in the proximity of volcanites, pyritebearing black schist with an abundant content of sericite as alternating interbeds The graywacke is granoblastic in structure The principal minerals are quartz, plagioclase (An zo _ o ) and biotite Accessory minerals are opaques, apatite, garnet and chlorite The mica schists contain on the average more pelitic material and are more strongly deformed than the typical graywackes The principal minerals in the mica gneiss are plagioclase (oligoclase), biotite and quartz Accessory minerals are opaque, garnet, sericite, chlorite and potash feldspar The mica gneisses are highly deformed and in many cases penetrated by granite dykes and veins The mica gneisses are located at the edge of the extensive granite occurrence in the middle of the area shown on the map Remnants of the primary bedding can still be observed The chief minerals contained in the mica gneiss are plagioclase (oligoclase-andesine), biotite and quartz Accessory minerals are garnet, apatite, sericite, titanite and chlorite Quartzites and limestones The quartzites met with in the area shown on the map are impure, containing varying amounts of feldspar, mica and calcium silicate minerals The quartzites are generally bedded, with both thin, laminar bedding and fluvial bedding A clastic structure can still be observed in well preserved quartzites The grain size varies between small and medium The limestone are mainly dolomite Typical of the limestones is the occurrence of tremolite, which is a sign of skarn The limestones and quartzites often occur in association with volcanites as intercalations of varying thickness Volcanites The volcanites are principally massive lavas or amygdaloids Pillow lavas have also been found in the northeastern part of the area contained in the map Tuffs and tuffites occur only in places as thin intercalations in volcanites The volcanites are dark green on their weathering surface The chief minerals are light green hornblende and plagioclase (andesine) The accessory minerals are opaques, quartz and biotite In chemical composition (Table 2), the basic volcanites of the region correspond to tholeiitic basalts
2 8 Plutonic rocks Granite, porphyritic granite and pegmatite granite There are extensive, uniform stretches of granite in the area shown on the map Common to the different types of granite is a reddish or reddish gray color The coarse-grained pegmatite differs most clearly from the other granites The porphyritic granite and even-grained granite merge into each other locally too The pegmatite granite has schists remnants in the greatest abundance The mineral composition of the granites appear in Table 3 and the chemical composition in Table 4 Tonalite and granodiorite Tonalite and granodiorite have been found in the contact zones of the granites and the schists The tonalites and granodiorites are dark gray and sharply oriented The mica gneiss contains inclusions The mineral compositions of the tonalites are given in Table 5 and the chemical compositions in Table 4 Dyke rocks Uralite porphyry Uralite porphyry dykes have been met with in the northeastern part of the area contained in the map These dykes intersect basic volcanite (Fig 10) The color of the rock is light gray The principal minerals are plagioclase and needlelike hornblende Crystalline forms of pyroxene can still be distinguished in the hornblende bundles The plagioclase is fine-grained and fills the space between hornblende bundles Part of the hornblende has altered to biotite at the margins The chemical composition of the uralite porphyry is presented in Table 4 The uralite porphyry dykes are likely to be linked to the gabbros or granodiorites met with on the northern side of the map-sheet area Stratigraphy, tectonics and metamorphism The graywackelike sediments have been deposited in a basin the bottom of which cannot be seen in the area shown on the map but at the northeastern margin of the North Pohjanmaa schist area Between the graywackes are (in close association) volcanites, limestones and quartzites The sediments and volcanites underwent folding during the Svecokarelidic orogenic stage The main regional folding direction is southeast-northwest The tectonic observations point to a strong thrust from southwest to northeast, and at this stage the folded structures tilted toward the northeast The folded structures appearing on the geophysical maps are cut by faults and point to block movements following the folding stage The material composing the Muhos formation was deposited as sediment in the grabens produced by block faulting The regional metamorphosis took place in the amphibolite facies In the proximity of granite, however, there have been observed to be present minerals indicating a higher degree of metamorphism, such as sillimanite contained in the mica shcist intercalation of quartzite