WOMEN GEOLOGINEN KARTTA 1 : 100 000 GEOLOGICAL MAP OF FINLAND 1 : 100 000 KALLIOPERAKARTTOJEN SELITYKSET LEHDET 3123 ja 3142 EXPLANATION TO THE MAPS OF PRE-QUATERNARY ROCKS SHEETS 3123 and 3142 Ahti Simonen Mantyharjun ja Mikkelin kartta-alueiden kalliopera Summary : Pre-Quaternary rocks of the Mantyharju and Mikkeli map-sheet areas GEOLOGINEN TUTKIMUSLAITOS GEOLOGICAL SURVEY OF FINLAND ESPOO 1982
SLOMEN GEOLOGINEN KARTTA - GEOLOGICAL MAP OF FINLAND 1 : 100 000 Kallioperakarttojen selitykset, Lehdet 3123 ja 3142 Explanation to the maps of pre-quaternary rocks, Sheets 3123 and 3142 Ahti Simonen MANTYHARJUN JA MIKKELIN KARTTA-ALUEIDEN KALLIOPERA Summary : Pre-Quaternary rocks of the Mantyharju and Mikkeli map-sheet areas Geologinen tutkimuslaitos - Geological Survey of Finland Espoo 1982
Simonen, A. 1982. Mantyharjun ja Mikkelin kartta-aluciden kalliopera. Summary : Pre-Quaternary rocks of the Mantyharju and Mikkeli map-sheet areas. Suonzen geologinen kartta 1 : 100 000, Kallioperdkarttolen selitykset, 3123 Mantyharju ja 3142 Mikkeli. 36 pages, 15 figures and 8 tables. The Mantyharju and Mikkeli regions in southeastern Finland consist mostly of metamorphic and plutonic rocks, which belong to the Precambrian, Svecokarelidic folded area. The metamorphic rocks are migmatitic schists and gneisses. The most common of them are cordierite-, garnet- and sillimanitehearing mica gneisses, whereas the rock association quartz-feldspar gneiss -- amphibolite (mainly diopside-bearing)-limestone occupies only small areas. The total thickness of the folded strata is at least 3 kilometers. The Svecokarelidic plutonic rocks grade in composition from peridotite to granite and penetrate the schists and gneisses. The metadiabase (1875 Ma) cuts the foliated quartz diorites and granodiorites, but it is older than the migmatite-forming granites. Some small bodies of unfoliated granodiorite (- 1800 Ma) are younger than the regional metamorphism and migmatization. The Postsvecokarelian Ahvenisto massif (1660-1640 Ma), which is located in the southern part of the area of the Mantyharju map-sheet, consists of gahbro-anorthosites, diabases and rapakivi granites ; and these cut the Svecokarelidic metamorphic and plutonic rocks sharply. The text is in Finnish, with figure and table captions and a summary in English. Key words : Regional geology, metamorphic rocks, magmatic rocks, structural geology, Precambrian, Finland. Anti Vhvonen, O1akuja 3 D 46, Sh-02150 Fspoo 15, Finland. ISBN 951-690-165-4 Helsinki 1982. Valtion painatuskeskus
SISALTO - CONTENTS Alue ja tutkimusvaiheet Kallioperan yleispiirteet 6 I.iuskeet ja gneissit Kiillegneissi Grafiitti- ja kiisupitoiset kiillegneissit 10 Kvartsi-maasalpagneissi 12 Amfiboliitti ja diopsidiamfiboliitti 13 Kalkki- ja karsikivet 15 Svekokarelidiset magmakivet 16 Peridotiitti ja gabro 16 Kvartsi- ja granodioriitti 17 Graniitti 21 Metadiabaasi 22 \hveniston massiivi 24 Emaksiset mag makivet 24 Rapakivi 25 Kallioperan rakenne ja kivilajien ikasuhteet 27 Summary : Pre-Quaternary rocks of the Mantyharju and Mikkeli map-sheet areas 32 Introduction 32 Metamorphic rocks 32 Svecokarelidic magmatic rocks 33 A hvenisto massif 34 Tectonics and age relations 35 Kirjallisuutta -- References 36
ALUE JA TUTKIMUSVAIHEET Tassa kuvattavien Mantyharjun (3123) ja Mikkelin (3142) karttalehtien kalliopera kuuluu niin sanottuun Savon liuskealueen etelaisimpaan osaan. Mantyharjun kallioperakartta-alue kasittaa suuret osat Mantyharjun ja Pertunmaan kunnista, osia Heinolan maalaiskunnasta seka Hartolan, Hirvensalmen, Ristiinan ja Suomenniemen kunnista. Mikkelin kartta-alueeseen kuuluu Mikkelin kaupunki, valtaosa Mikkelin maalaiskunnasta, osia Anttolan ja Juvan kunnista seka vahaisia alucita Hirvensalmen ja Ristiinan kunnista. Mantyharjun ja Mikkelin karttalehtialueiden kallioperaa on kuvattu aikaisemmin taman vuosisadan alussa laaditulla 1 : 400 000 -mittakaavaisella Mikkelin vuorilajikartalla ja siihen liittyvassa Benj. Frosteruksen (1903) kirjoittamassa vuorilajikartan selityksessa. Kartta-alueilla suoritetuista erikoistutkimuksista on mainittava Vladi Marmon ja Adolf Metzgerin (1953) I-iiirolan kalkkikivialuetta ja Antti Savolahden (1956) Ahveniston rapakivimassiivia kasittelevat tutkimukset, joita on kaytetty hyvaksi seka kallioperakarttojen etta taman selityksen laadinnassa. 10, m Kuva 1. Eri henkiloiden kartoittamat alucet Mantyharjun karttalehdella. Fig. 1. Areas mapped by different persons.. 1 R. Niemela 1964 ; 2. S. Aaltonen ja/and R. Niemela 1965 ; 3. S. Aaltonen jaland R. Niemela 1966 ; 4. R. Niemela jaland P. Wasenius 1967 ; 5. R. Niemela jaland P. Wasenius 1968.
6 ~-- --- Kuva 2. Eri henkil< iden kartoittamat alucet Mikkelin I zr. 2. Areas mapped 6y different persona......... 1. R Nicmcla ja/and P. XXasenius 1968 ; 2. R Aiemela ja/and P. XX-asenius 1969 ; 3. R Aiemela ja/and P. Wasenius 1970 ; 4. R Aiemcla ja/and P. Wasenius 1971 ; 5. R Aicmcla 1972 ; 6. R Niicmcla 1973 ; R Nliemela 1974 ; 8. R Aiemela 1975. karttalchdclla. Kenttatutkimukset Mantyharjun 1 : 100 000 -mittakaavaista kallioperakarttaa varten aloitettiin vuonna 1964, ja ne saatiin paatokseen vuonna 1968. Kenttatyot Mikkelin kartta-alueella suoritettiin vuosina 1968-75. Simosen johdolla suoritettuihin kartoitustoihin osallistuneiden henkiloiden kartoittamat alueet on esitetty kuvissa 1 ja 2. Ahti Simosen laatima Mantyharjun (3123) kallioperakartta ilmestyi vuonna 1978 seka A. Simosen ja Reijo Niemelan yhdessa kokoama Mikkelin (3142) karttalehti vuonna 1980. Mantyharjun ja tikkelin karttalehtitoiden kaikissa vaiheissa on ollut apunani pitkaaikainen tutkimusassistenttini R. Niemela. Ilanelle ja muille tyohon osallistuneille esitan parhaimmat kiitokseni. Hyvasta ja kitkattomasta yhtcistyosta on jaantt miellyttava muisto. KALLIOPERAN YLEISPIIRTEET Mantyharjun ja Mikkelin kartta-alueiden kalliopera koostuu enimmakseen liuskeista ja gneisseista, jotka kuuluvat Hameesta Savoon kaareutuvaan svekokarelidisecn
liuskevyohon. Mantyharjun kartta-alueella liuskeiden kulku on lahes lannesta itaan -- sama kuin Humeen liuskevyossa - mutta Mikkelin kartta-alueella liuskeiden kulku on lahes etelastn pohjoiseen eli Savon liuskevyon suuntainen. Kartta-alueiden liuskeet ovat valtaosaltaan granaatti-, kordieriitti- ja sillimaniittipitoista kiillegneissia, jossa on graniittisia juonia ja suonia. Amfiboliittia ja kvartsimaasalpagneissia, jotka ovat usein diopsidipitoisia, on useina pienina vulikerroksina kiillegneississa. Lisaksi liuskeissa on vahaisia kalkkikivi- ja grafiittiesiintymia. Liuskeiden kulkua noudattelevat syvakivimassat ovat enimmakseen kvartsi- tai granodioriittia ja graniittia. Kvartsi- tai granodioriittimass oja, joihin liittyy pienina pahkuina peridotiittia ja gabroa, on etenkin Mantyharjun kartta-alueen pohjoisosassa ja Mikkelin karttalehden lansi- ja pohjoisosissa. porfyyrista granodioriittia on kahtena laajana massiivina Mantyharjun liuskevyon etelapuolella. Granaattipitoista, migmatiitteja muodostavaa graniittia on runsaasti Mantyharjun karttaalucen etelaosissa, ja siina on usein riekaleisina jaanteina kiillegneissia. Sen sijaan Mikkelin kartta-alueella migmatiitteja muodostavaa graniittia on vain pienina pahkuina ja suonina laajalla kiillegneissialueella. Porfyyrista graniittia, joka edustaa itaisinta osaa Keski-Suomen laajasta syvdkivikompleksista, on Mikkelin karttaalueen lansircunalla. Mantyharjun kartta-alueen etelaosaan ulottuu pohjoisin osa Ahveniston rapakivimassiivista, jonka pohjois- ja koillisreunalla on erikoislaatuinen, emaksisista magmakivista - gabro-anortosiitista ja diabaasista -- koostunut kaari. Ahveniston massiivi lcikkaa teravasti situ ymparoivan kallioperan rakenteita ja edustaa karttaalueen nuorinta kallioperan. LIUSKEET JA GNEISSIT Kiillegneissi Mantyharjun ja Mikkelin kartta-alueiden laajalle levinneet kiillegneissit ovat epahomogeenisia, voimakkaasti metamorfoituneita ja enemman tai vahemman suonigncissimaisia kivia, joiden paamineraaleina ovat kvartsi, plagioklaasi (An,,-,,), kalimaasalpa ja biotiitti. Lisaksi niissa on vaihtelevin maarin granaattia, kordieriittia ja sillimaniittia. Granaatti ja kordicriitti erottuvat usein suurina porfyroblasteina kiven granoblastisesta perusmassasta. Sillimaniittia on enimmakseen sulkeumina kordieriitissa. Aksessoreina on apatiittia, zirkonia, titaniittia, karbonaattia, oksidimalmia ja grafiittia. Kiillegneissien mineralogisia koostumuksia on esitetty taulukoissa 1 ja 2. Kiillegneissit ovat olleet alkuaan hiekan- ja savensekaisia sedimcntteja, mutta niiden alkuperaiset rakennepiirteet ovat usein taysin tuhoutuneet voimakkaassa metamorfoosissa. Kerrosrakenteen jaantecna havaitaan kuitenkin turnmempien, kiillepitoisten ja vaaleampien, runsaasti kvartsia sisaltavien kerrosten vuorottelua.
8 Taulukko 1. Mantyharjun kartta-alueen liuskeiden ja gneissien mineralogisia koostumuksia. Table 1. Modes of the schists and gneisses in the area of the Mantyharju map sheet. Minerals 2. 3. 1. Kvartsi - eartti 28,7 21,9 43,1 40,3 1,6 Plagioklaasi - Plagioclase 40,4 41.5 8,8 37,1 30,3 Kalimaasalpa - K-feldspar 0,7 0,7 33,2 19,4 0,1 Sarvivalke - Hornblende - 64,4 Biotiitti - Biotite 28,9 32,2 4,4 1,9 Muskoviitti Muscovite - 3,9 0,5 Kloriitti - Chlorite 0,1 Granaatti - Garnet 1,2 - Kordieriitti - Cordierite 5,7 - Sillimaniitti - Sillimanite 0,7 Titaniitti - Titanite 1,8 Apatiitti -Apatite 0,2 0,6 0,1 Malmi - Ore 1,1 1,7 0,7 0,9 Karbonaatti - Carbonate 0,2 0,2 0,8 1. Kiillegneissi - Mica gneiss, x 6812,5, y = 467,8 (74/SA/65). 2. Granaattipitoinen kiillegneissi-garnet-bearing mica gneiss, x - 6226,3, y -- 476,4 (100/RN/66). 3. Kordieriittigneissi - Cordierite gneiss, x = 6815,1, y = 475,7 (13/RN/65). 4. Kvartsi-maasalpagneissi -Quart, feldspar gneiss, x = 6814,3, y - 490,2 (3b/RN/67). 5. Amfiboliitti --Amphibolite, x -- 6820,2, y - 466,9 (165/RN/64). Taulukko 2. Mikkelin kartta-alueen liuskciden ja gneissien mineralogisia koostumuksia. Table 2. Modes of the schists and gneisses in the area of the Mikkeli map sheet. Minerals 1. 2. 6. 7. I0..... Kvartsi - uart7 22,4 39,4 43,8 32,5 Plagioklaasi - Plagioclase. 37,6 31,3 25,7 35,5 Kalimaasalpa - K -feldspar Diopsidi -Diopside 0,1 -- 0,2 0,2 Sarvivalke - Hornblende.. 0,1 Biotiitti-Biotite 36,0 26,9 25,3 19,1 Muskoviitti - Muscovite.. 1,3 0,6 -- 0,4 Kloriitti - Chlorite 0,5 1,2 Epidootti-Epidote - Granaatti Garnet - 0,7 4,1 3,4 Kordieriitti - Cordierite.. 6,0 Sillimaniitti - Sillimanite. Titaniitti - Titanite Apatiitti-Apatite 0,9 0,4 0,5 0,1 Zirkoni-Zircon 0,2 0,1 0,2 0,1 Malmi - Ore 0,7 0,4 0,2 1,3 Karbonaatti - Carbonate.. 0,2 0,2 -- 0,2 34,5 32,0 27,0 41,E 30,5 9,5 21,0 20,0 13,2 11,5 45,1 26,5 6,7 13,0 30,7 17,0 16,7 50,5 6,1 26,7 22,0 13,0 11,5 1,4 0,4 0,7 0,4 1,1 0,5 0,2 1,1 0,2 0,9 1,2 1,7 0,1-0,1 0,3 2,5 3,0 2,1 7,4 7,3 9,0 9,2 1,1 1,8 1,5 2,5 2,9 0,1 0,2 0,1 0,2 0,1 0,3 0,2 0,1 0,1 0,2 0,2 0,2 0,5 0,9 1,1 1,2 3,7 0,6 0,6-2,4 1. Kiillegneissi - Mica gneiss, x - 6852,96, y = 504,65 (447/RN/69). 2. Kiillegneissi - Mica gneiss, x = 6835,16, y = 522,90 (261/RN/71). 3. Granaattipitoinen kiillegneissi - Garnet-hearing mica gneiss, x = 6834,14, y - 511,62 (462/PW/70). 4. Kordieriittipitoinen kiillegneissi - Cordierite-bearing mica gneiss, x =- 6849,90, y = 523,28 (395/ RN/72). 5. Kordieriittipitoinen kiillegneissi - Cordierite-bearing mica gneiss, x 6848,38, y = 513,80 (124/RN/70). 6. Kordieriittipitoinen kiillegneissi - Cordierite-bearing mica gneiss, x = 6837,20, 508,54 (76/RN/69). 7. Kordieriittigncissi- Cordierite gneiss, x = 6849,90, y = 532,42 (118/RN/72). 8. Kordieriittigneiss i - Cordierite gneiss, x 6851,34, y -= 529,00 (40/RN/72). 9. Kvartsi-maasalpagneissi-Quartz-feldspar gneiss, x = 6840,75, y = 513,80 (324/RN/70). 10. Diopsidiamfiboliitti--Diopside amphibolite, x = 6855,76, y = 535,33 (338/RKN/73).
9 Kuva 3. Kerroksellincn kiillegncissi, jossa on graniittijuonia. Fig. 3. S/ra/ifi d mica gneiss uri/b granite veins. 3123 : x _ 6820,2, y = 495,15 (328/RN/66). Paikoin havaitaan myos porfyroblasteja sisaltavien ja niita sisaltamattomien kerrosten vuorottelua (kuva 3). ]oissakin paksuissa kerroksissa on jopa kerralliselle rakenteelle luonteenomaista raesuuruuden asteittaista vaihettumista. Lisaksi kiillegneississa on valikerroksina kvartsi-maasalpagneissia, amfiboliittia (kuva 4), kalkkikivea seka grafiitti- ja kiisupitoisia kerroksia. Kerrosrakenteiden lisaksi kiillegneississa on savisedimcnteille luonteenomaisia kalkkikonkreetioita (kuva 5, nro 1). Kartta-aluciden vallitsevana kivilajina on migmatiittinen, voimakkaasti uudestikiteytynyt karkearakeinen kiillegneissi (kuva 5), joka on granaatti- ja kordieriittipitoista. Frosterus (19J3) mainitsee Mikkelin vuorilajikartan sclitykscssa, etta tama runsaasti granaattia sisaltava gncissi non ulkonaoltaan Schwarzwaldin tunnetun kinzigiitin kaltaistan. Karkearakeisia, kinzigiittimaisia gneisseja on myos Mikkelin kartta-alueeseen rajoittuvalla Sulkavan karttalehtialueella, missy niiden metamorfoosia on selvitetty seikkaperaiscsti Korsmanin (1977) laatimassa erikoistutkimuksessa. Mantvharjun ja Mikkelin kartta-alueiden kiillegneissien mineraaliassosiaatio kalimaasalpa-granaatti-kordieriitti-sillimaniitti-biotiitti on mahdollinen seka amfi- 2 12821)1635L
1 0 Kuva 4. Poimuttunut amfibohittikcrros kiillcgncississa. fig. 4. Folded amphibolite layer in the mica gneiss. 3123 : x = 6817,1, y = 481,1 (294/RN/64). boliitti- ettu granuliittifasieksessa. Kiillegneissien amfiboliittisista valikerroksista paatcllen metamorfoosi on tapahtunut paaosin amfiboliittifasieksessa suhteellisen alhaisessa paineessa kiteytymislampotilaan nahden. Paikoin, erityisesti hypersteenipitoistcn kvartsidioriittien laheisyvdessa Mikkelin kartta-alueen koillisosassa, kiteytyminen lienee tapahtunut granuliittifasieksen olosuhteissa. Kiillegneissit ovat voimakkaasti poimuttuncita seka vaantyneita (kuva 5, nrot 3-4) ja niiden amfiboliittiset valikerrokset ovat katkcillect. Graniittisia suonia ja juonia on seka liuskeisuuden suunnassa ettu situ leikkaavana. Graniittia on runsaammin A ntyharjun kuin hlikkelin kartta-alueen kiillegncisseissa. Erittain runsaasti graniittia on blantyharjun kartta-alueen etelaosassa, missu kiillegneissia on vain riekaleisina jaanteina graniitissa. 1 Grafiitti- ja kiisupitoiset kiillegneissit Kiillegneisseissa on kapeita, muutaman metrin vahvuisia grafiitti- ja kiisupitoisia kerroksia, joissa kivi on hienorakeisempaa kuin alueen kiillegneisseissa yleensa. Nama kerrostumat ovat ollcct alkuaan veteen kerrostuncita mataliejuscdimentteja, joiden orgaanista alkuperaa oleva hiiliaines on metamorfoosissa kiteytynyt grafiitiksi. Grafiittia on kiillegneississa usein vain aksessorina, mutta muutamin paikoin sita on runsaasti kerroksellisuuden myotaisina linssimaisind kasaumina. Mantyharjun kartta-alueen huomattavimmat grafiittiesiintymat - Karpala ja Likasenlahti - ovat
1 1 1 2 3 4 Kuva 5. Kordieriitti- ja granaattipitoisia kiillegneisscja. Fig. 5. Cordierite- and garnet-bearing mica gneisses. 1. Kalkkikonkrectioita kiillegneississi -Calcareous- concretions in the mica gneiss, 3142 : x -_ 6838,80, y = 537,90 (28/RN/75) ; 2. Kordieriitti- ja granaattiporfyroblasteja kiillegneississa - Cordierite and garnet porphyroblasts in the mica gneiss, 3142 : x = 6846,98, y = 510,98 (137/PW'/70) ; 3. Pienoispoimuja migmatiittisessa kiillegncississa - Small folds in the migmatitic mica gneiss, 3142 : x = 6839,75, y -- 530 27 (334/RKN/74) ; 4. Poimuttunutta suonigncissia- Folded veined gneiss, 3142 : x - 6859,59, y = 527,35 (207/RKN/73).
1 2 Peruveden ita- ja lounaispuolella. Mikkelin kartta-alueella on grafiittia huomattavimmin Hiirolan seudun kiisupitoisissa gneisseissa karttalehden pohjoisosassa. Karpalan linssimainen grafiittiesiintyma koostuu seka hienorakeisesta, kiisupitoisesta mustasta liuskeesta etta puhtaasta, suomumaisesta grafiitista. Kiven hiilipitoisuus on korkea : 40-70 %. Esiintyma on yksi maamme suurimmista yhtenaisista grafiittiesiintymista, ja sita on louhittu 1800-luvun keskivaiheilla seka maailmansotien aikana. Karpalan grafiitista on maaritetty hiili-isotooppien C 12 /C 13 -suhde (Rankama 1948), joka on samanlainen kuin orgaanista alkuperaa olevalla hiilella. Likasenlahden ja Hiirolan grafiittiesiintymat ovat kiisupitoisessa mustassa liuskeessa. Likasenlahdella on kapeissa vyohykkeissa suomumaista grafiittia, jota on myos monin paikoin louhittu. Likasenlahden grafiittipitoisen liuskeen hiilipitoisuus on noin 13 % (Laitakari 1925). Mustien liuskeiden kiisut ovat etupaassa rikki- ja magneettikiisua. Hiirolan seudun kiisupitoisissa liuskeessa on joskus myos hiukan kuparikiisua ja sinkkivalketta (Marmo & Metzger 1953). Kiillegneissin kiisupitoiset vyohykkeet sisaltavat yleensa vahaisessa maarin rikki- ja magneettikiisua, ja ne ovat voimakkaasti rapautuneita seka muuttuneita niin, etta kiillegneissin plagioklaasi on saussuriittiutunutta seka biotiitti on muuttunut kloriitiksi ja serisiitiksi. Kvartsi-maasalpagneissi Kvartsi-maasalpagneissia on kartta-alueilla vain niukalti. Huomattavimmat, kallioperakartalle merkityt aluect ovat diopsidiamfiboliittien yhteydessa (kuva 6), kun sen sijaan kiillcgneissien valikerroksina olcvat kvartsi-maasalpagneissit ovat vahvuudeltaan vain muutamia metreja. Mantyharjun kartta-alueella kvartsi-maasalpagneissia on diopsidiamfiboliittien yhteydessa Peruveden lounaispuolella ja Pyhajarven pohjoisreunalla. Mikkelin kartta-alueen suurin esiintyma on Mikkelin kaupungin etelapuolella, missy kvartsi-maasalpagneississa on runsaasti amfiboliittia seka diopsidiamfiboliittia valikerroksina. Kvartsi-maasalpagneissit ovat vaaleanharmaita kivia, joissa on usein alkuperaisesta kerrosrakenteesta johtuvaa juovaisuutta. Alkuperaiset rakenteet ovat kuitenkin tuhoutuneet metamorfoosissa ja rakennc on granoblastinen. Kvartsi-maasalpagneissien paamineraaleina ovat kvartsi ja maasalpa. Plagioklaasia (An i.r _ 22 ) on enemman kuin mikrokliinia. Tummina mineraalcina on hiukan biotiittia ja joskus myos sarvivalketta ja diopsidia. Aksessoreina ovat apatiitti, zirkoni, oksidimalmi seka satunnaisesti granaatti ja sillimaniitti. Kvartsi-maasalpagneissien mineralogisia koostumuksia on esitetty taulukoissa 1, nro 4 ja 2, nro 9. Peruveden lounaispuolen kvartsi-maasalpagneississa on kapealla vyohykkeella kvartsista ja sillimaniitista koostuneita 10--15 cm :n pituisia, sukkulamaisia myhkyja (noduuleja), joiden pituusakseli on gneissin pystyn venyman suuntainen.
1 3 Kuva 6. Poimuttunutta kvartsi-maasalpagneissia (vaalea) ja diopsidiamfiboliittia (tumma). Fig. 6. Folded geartz,-feldspar gneiss (light) and diopside amphibolite (dark). 3123 : x =- 6818,7, y = 491,2 (119/RN/67). Kvartsi-maasdlpagneissit ovat olleet alkuperaltaan maasdlpdrikkaita, arkoosimaisia hiekkakivid, joissa on ollut paikoin vahaista savi- tai kalkkipitoisuutta. Naiden kivien metamorfoituessa savipitoisiin kerroksiin on kiteytynyt aluminiumsilikaatteja (granaatti ja sillimaniitti) ja kalkkipitoisiin hiekkakiviin on syntynyt Ca-silikaatteja (diopsidi ja sarvivalke). Amfiboliitti ja diopsidiamfiboliitti Mantyharjun ja Mikkelin kartta-alueilla on amfiboliittia ja diopsidiamfiboliittia monin paikoin pienialaisina esiintymina ja lukuisina muutaman metrin vahvuisina valikerroksina seka kiille- etta kvartsi-maasalpdgneississa. Naiden kivilajien muodostamat laajimmat aluect ovat enimmakseen diopsidiamfiboliittia, jossa on amfiboliittisia valikerroksia. Kvartsi-maasalpagneissien emaksiset valikerrokset ovat useimmiten diopsidiamfiboliittia, kun sen sijaan amfiboliittivalikerrokset ovat yleisia kiillegneisseissa. Kiillegneissin emaksiset valikerrokset ovat katkeilleet murskaleiksi tai linsseiksi, joita on jonomaisina esiintymina. Naissa murskaleissa kivi saattaa olla voimakkaasti uudestikiteytynytta ja ulkonaoltaan syvakivimaista, peridotiittia tai gabroa muistuttavaa.
1 4 1 2 Kuva 7. Diopsidiamhboliittia. Fig. 7. Diopside amphibolite. 1. juovaincn diopsidiamfiboliitti--banded diopside- amphibolife, 3142 : x = 6849,6, v - - 503,31 (267/PW'/69) ; 2. Poimuttunut diopsidiamfiboliitti - Bolded diopside amphibolile, 3123 : x = 6814,7, y - 475,7 (161RN/65).
1 5 Diopsidiamfiboliitit ovat yleensa selvasti kerroksellisia ja juovaisia seka pienille poimuille vaantyneita (kuva 7). Niissa vuorottelcvat tummanvihreat ja vaaleanharmaat kerrokset tai juovat, joiden vahvuus vaihtelee muutamasta senttimetrista aina muutamaan metriin. Kivi on rakenteeltaan granoblastinen ja sen paamineraaleina ovat diopsidi, sarvivalke, plagioklaasi (An,o-co) ja kvartsi. Paamineraalien keskinaiset paljoussuhteet vaihtelevat suuresti. Tummissa kerroksissa on runsaasti (30-50 %,) sarvivalketta, mutta diopsidia on vain niukalti tai ei ollenkaan. Sen sijaan kiven vaalcissa kerroksissa naiden mineraalien keskinaiset paljoussuhteet ovat painvastaiset. Aksessoreina on epidoottia, titaniittia, apatiittia, zirkonia ja oksidimalmia. Diopsidiamfiboliitin mineraloginen koostumus on esitetty taulukossa 2, nro 10. Amfiboliitti on rakenteeltaan granoblastinen ja sen paamineraalit ovat sarvivalke ja plagioklaasi (An,,-oo). Lisaksi on biotiittia ja aksessoreina oksidimalmia, apatiittia ja titaniittia. Amfiboliitin mineraloginen koostumus on esitetty taulukossa 1, nro 5. Selvasti kerrokselliset diopsidiamfiboliitit ovat olleet alkuaan merkelimaisia, kalkkilietteen- ja savensekaisia sedimentteja, joiden mctamorfoituessa syntyneet amfiboliitit ovat yleensa Ca-rikkaampia kuin alkuaan magmaattiset amfiboliitit. Sen sijaan kiillegncissien valikerroksina olevat amfiboliitit, jotka ovat usein metamorfoituneet syvakivimaisiksi kiviksi, lienevat olleet alkuperaltaan magmaattisia, diabaasimaisia kerrosjuonia. Kalkki- ja karsikivet Kalkki- ja karsikivia on vahaisina valikerroksina ctenkin Mikkelin kartta-alueen pohjoisosan kiillegneissien ja diopsidiamfiboliittien yhteydessa. Huomattavin, useita kilometreja pitka kalkkikivijakso on Hiirolassa Savon radan itapuolella. Tata kalkkikivca on kuvattu tcoksessa >>Suomen kalkkikivi>> (Eskola, Hackman, Laitakari ja Wilkman 1919) seka Marmon ja Metzgcrin (1953) Hiirolan alueen geologiaa kasittelevassa tutkimuksessa. Hiirolan kalkkikivi on jyrkkaasentoisena valikerroksena migmatiittisessa kiillegneississa, ja sen vahvuus vaihtelee muutamasta metrista pariinkymmeneen mctriin. Se on enimmakseen kalsiittista kalkkikivea, mutta siina on myos dolomiittisia osia. Kiven lisaaineksina on silikaattimineraaleja, sulfideja ja grafiittia. Silikaattimineraaleina on kvartsia, kondrodiittia, flogopiittia, diopsidia, tremoliittia ja vollastoniittia. Sulfideista on yleisin magneettikiisu, jota on kalkkikivessa kapeina juonina ja yksittaisina rakeina. Lisaksi on myos joskus kuparikiisurakeita. Hiirolan kalkkikivi sisaltaa grafiittia, jonka epatasainen jakautuminen aiheuttaa kiveen kerroksellisuutta jaljittelevan tumman juovaisuuden. Kivessa on gneissimurskaleita ja graniittijuonia. Hiirolan kalkkikivijaksossa on useita hylattyji louhoksia. Karsikivia on pienina esiintymina syvakivien lavistamien kalkkikivien ja diopsidiamfiboliittien yhteydessa. Hiirolan kalkkikivijakson reunalla on seka diopsidi- etta diopsidi-tremoliittikarsia, joissa on lisaaineksina grafiittia ja kiisuja (paaasiassa
1 6 Kuva 8. Gabromurskaleita granodioriitissa. Fig. 8. Fragments of gaftro in the granodiorite. 3142 : x _ 6855,47, y = 521,10 (84/RKN/73). magneettikiisua). Diopsidiamfiboliiteissa on paikoin karkearakeisia karsimaisia osia, joiden paamineraalina on karkearakeinen diopsidi. Eraassa esiintymassa (x = 6855,3, v = 505,3) Mikkelin kartta-alueen luoteisosassa on noin 1 cm :n lapimittaisia, ruskeanpunertavia vesuvianiittikiteita. SVEKOKARELIDISET MAGMAKIVET Svekokarelidisen vuorenpoimuttumisen yhteydessa tunkeutuneet, liuskeita lavistavat syvakivet esiintyvat liuskciden ja gneissien kulkua myotailevina massoina, ja ne ovat paaosaltaan kvartsidioriitteja, granodioriitteja ja graniitteja. Syvakivia on laajoina, yhtenaisina alueina Mikkelin kartta-alueen lansi- ja pohjoisosissa seka Mantyharjun liuskevyon pohjois- ja etelareunalla. Lisaksi niita on monina pienina pahkuina kartta-alueidcn liuskeiden ja gncissien yhteydessa. Peridotiitti ja gabro Emaksisia syvakivia - peridotiittia ja gabroa - on pienehkoina alueina tai lukuisina pienina murskaleina kvartsi- ja granodioriittien yhteydessa (kuva 8).
1- Naiden esiintymien kivi on enimmakseen gabroa, jossa on vain vahaisina erkaumina peridotiittia. Laajin emaksisten syvakivien aluc on 1\-Untyharjun karttalchden koillisosassa Harjunlahdcn etelapuolella. Yksinomaan tummista mineraaleista koostunutta peridot ittia on vahaisina erkaumina gabromassiivissa Harjunlahden etelapuolella. Sen paamineraalit ovat oliviini, hypersteeni, augiitti, sarvivalke ja biotiitti. Niuuttumistulokscna on serpentiinia ja aksessorcina malmia ja apatiittia. Mantyharjun kartta-alueen peridotiittisten kivien paamincraaleina ovat kuitenkin yleensa augiitti, sarvivalke seka biotiitti ja ne sisaltavat 10--20 0 plagioklaasia (An,;-, ). Aksessoreina on malmia, titaniittia ja zirkonia. Plagioklaasipitoisuuden lisaantyessa peridotiitti vaihettuu asteittain gabroksi. Hyperstccnipitoista, noriittista gabroa, jonka paamincraalcina ovat plagioklaasi (An go ), hypersteeni, sarvivalke ja biotiitti, on gabromassiivissa Harjunlahden etelapuolella. Gabrot ovat kuitenkin yleensa sarvivalkegabroja, joiden paamincraalcina ovat sarvivalke, plagioklaasi (An., ) ;) ja biotiitti. Augiittia on niissa vain vahaisina jaanteina. Aksessoreina on titaniittia, apatiittia, zirkonia ja malmia. Sarvivalkegabrot vaihettuvat kvartsigabroiksi, joissa on kvartsia noin 10 00. Gabrossa on paikoin karkearakeisia, pegmatiittisia osueita, joissa plagioklaasi (An ss) ja sarvivalke ovat 0,5-1 cm :n suuruisina kitcina. Mantyharjun kartta-alueen gabrojen mineralogisia koostumuksia on esitetty taulukossa 3, nrot 1-2. Kvartsi- ja granodioriitti `lantyharjun ja Mikkelin kartta-alueiden kvartsi- ja granodioriitit ovat enimmakseen tasarakeisia, cnemman tai vahcmman suuntautuncita ja variltaan harmaita kivia, joissa on seka hypersteeni- ja sarvivalke- etta biotiittipitoisia muunnoksia. Porfyyrista granodioriittia on kahtena laajana alueena Mantyharjun kartta-alueen etelaosassa ja vahaisina osueina Mikkclin kartta-alueen lansiosassa. Mikkclin kaupungin ita- ja koillispuolella (lehdilla 07 ja 08) sijaitsevien pienicn granodioriittiesiintymien kivilajit poikkcavat kuitenkin suuntauturnattornan rakenteen, ian ja mineralogisen koostumuksensa puolesta aluccn muista syvakivista. Hypersteenipitoista kvartsidioriittia on monin paikoin Mikkelin kartta-alueen koillisosan syvakivissa. Kivi sisaltaa runsaasti plagioklaasia (An,, ~ ) ja vaihtelevin maarin kvartsia ja kalimaasalpaa. Tummina mineraaleina on hypersteenia, sarvivalketta ja biotiittia. Joskus pyrokseenia on vain sulkeumina sarvivalkkeessa. Aksessoreina on zirkonia, apatiittia, titaniittia, karbonaattia ja oksidimalmia. Mikkelin kartta-alueen koillisosan hypersteenipitoisen kvartsidioriitin rnineraloginen koostumus on csitctty taulukossa 4, nro 1. Kvartsi- ja granodioriittien tummina mineraaleina ovat kuitenkin enimmakseen sarvivalke ja biotiitti. Sarvivalkepitoiset kvartsidioriittiset kivet ovat yleisempia kuin granodioriitit, joiden tummana mineraalina on yksinomaan biotiitti. Kvartsi- 3 5282016351.
18 Taulukko 3. Mantybarjun kartta-alueen syvakivien mineralogisia koostumuksia. l able 3. Modes of the platonic rocks in the area of the Alantyharju map sheet. \lincrals 2. 3. Kvartsi Quartz 0,3 10,8 23,3 15,5 30,0 30,7 Plagioklaasi Plagioclase 20,4 35,7 43,2 52,1 55,1 35,5 Kalimaasalpa- K-feldspar 0,1 0,6 0,1 8,3 5,8 24,9 Sarvivalke - Hornblende 64,4 48,0 9,0 10,8 Biotiitti-Biotite 11,4 0,5 20,3 12,2 7,7 7,5 Kloriitti -- Chlorite 0,1 Muskoviitti Muscovite 0,5 0,7 (),7 Epidootti Epidote 0,2 Titaniitti - Titanile 2,0 0,4 Zirkoni Zircon 0,2 Apatiitti Apatite 0,1 0,8 0,9 0,3 0,3 0,4 Nlalmi-Ore 3,3 2,5 1,1 0,1 0,2 Karbonaatti -- Carbonate 0,6 0,1 0,2 0,1 1. Sarvivalkegabro - Hornblende gabbro, x - 6823,8, v -- 465,3 (123a/RN/64). 2. Kvartsigabro -Quartz gabbro, x = 6823,8, y = 465,3 (123/RN/64). 3. Kvartsidioriitti Quartz diorite, x - 6818,9, y 486,7 (325/SA/66). 4. Kvartsidioriitti -Quartz diorite, x =- 6814,6, y = 460,6 (159/RN/65). 5. Granodioriitti - Granodiorite, x - 6815,3, y -- 467,3 (256/RN/65). 6. Granodioriitti -Granodiorite, x 6817,8, v - 485,3 (378/RN/66). Taulukko 4. Mikkelin kartta-ah.ueen syvakivien mineralogisia koostumuksia. Table 4. Modes of the platonic rocks in the area of the Mikkeli map sheet. \lineral' 1 I,. Kvartsi artz 3,0 4,2 15,8 27,3 31,3 17,5 12,7 12,4 Plagioklaasi - Plagioclase 52,0 56,0 46,7 47,2 37,5 41,6 42,8 38,8 Kalimaasalpa - K-feldspar 0,2 1,0 2,8 1,3 24,6 4,9 12,6 11,4 Pyrokseeni - Pyroxene 18,4 Sarvivalke - Hornblende 5,6 25,0 13,0 6,2 3,0 8,2 Biotiitti-Biotite 15,7 8,3 18,8 15,8 5,2 28,1 19,1 21,2 Kloriitti - Chlorite 0,4 0,1 0,2 Scrisiitti --.Sericile 0,3 0,3 1,0 0,2 0,2 0,4 Epidootti-Epidote 1,7 0,4 0,1 0,1 Titaniitti - Titanite 1,1 0,9 3,0 4,4 5,2 Zirkoni Zircon 0,1 0,1 0,1 0,2 0,2 0,2 0,2 Apatiitti -Apatite 2,3 0,5 0,7 0,3 0,4 2,3 1,7 1,8 Malmi Ore 2,0 0,4 0,2 0,1 0,4 1,3 1,9 0,8 Karbonaatti Carbonate 0,4 1,0 0,6 0,6 0,9 1,1..... 1. Hypersteenipitoinen kvartsidioriitti - Iipernsthene-bearing quartz diorite, x 6858,10, 539,46 (360/RKN/73). 2 Kvartsidioriitti---Quartz diorite, x -- 6859,12, y - 511,60 (1/P\\/70). 3 Kvartsidioriitti - Quartz diorite, x -- 6855,88, y - 513,24 (18/RN/70). 4 Kvartsidioriitti Quartz diorite, x = 6836,76, y - 500,67 (100/RN/69). 5 Granodioriitti Granodiorite, x = 6849,90, y = 504,80 (382/RN/69). 6 Granodioriitti Granodiorite, x = 6838,70, y - 524,27 (456/RN/71). 7. Granodioriitti Granodiorite, x - 6841,00, y 526,32 (608/RN/71). 8. Granodioriitti Granodiorite, x = 6837,34, y =- 526,00 (407/RN/71).
1 9 dioriitit sisaltavat runsaasti plagioklaasia (An,, ~,,) ja niukalti kalimaasalpaa. Kvartsija kalimaasalpapitoisuuksien lisaantyessa kivi vaihettuu asteittain vaaleanharmaaksi granodioriitilcsi, jonka plagioklaasin koostumus on An, 30 ja tummana mincraalina on yksinomaan biotiitti. Kvartsi- ja granodioriittien aksessoreina on titaniittia, apatiittia, zirkonia, muskoviittia, karbonaattia ja oksidimalmia. Mantyhatjun ja Mikkelin kartta-alucidcn gneissimaisten kvartsi- ja granodioriittien mineralogisia koostumuksia on esitetty taulukoissa 3, nrot 3-6 ja 4, nrot 1-- 5. Porfyvriscssa granodioriitissa on suuria (v 2-5 cm) kalimaasulparakcita granodioriittisessa, heikosti suuntautunccssa, tasarakeisessa perusmassassa. Kalimaasi lpahajarakeissa on sulkeumina plagioklaasia ja kvartsia. Perusmassan paamineraaleina ovat plagioklaasi (An, 3,), kvartsi, kalimaasdlpa ja biotiitti. Mikkelin kartta-alueen lansiosan porfyyrisessa granodioriitissa on joskus myos hiukan sarvivalketta. Aksessoreina ovat apatiitti, zirkoni, titaniitti, karbonaatti, muskoviitti, fluoriitti ja oksidimalmi. Kalimaasalpahajarakeiden maaran lisaantvessa kivi vaihettuu porfyvriseksi graniitiksi. Kartta-alueiden vallitsevista, enemmun tai vahemman gneissimaisista syvakivista poikkeavaa tasarakeista ja suuntautumatonta granodioriittia on monina pienina esiintymina Mikkelin kartta-alueen lehdilla 07 ja 08. Tata tasalaatuista, variltaan puncrtavanharmaata granodioriittia on sivukivena olevan kiillegneissin liuskcisuutta myotailevina pahkuina esimerkiksi Ylimmuisen lansipuolella seka Paallikkojarven, Louhijarven ja Kangasjarven scudulla. Lisaksi situ on useita kilometreja pitkana, juonimaisena esiintymana, joka ulottuu Suynutjarvclta Vissasen kautta Vehkalammel]e saakka. Juonen pohjoisosan kontaktit myotailevat ylecnsa kiillegneissin liuskeisuutta, mutta etelaosassa juoni leikkaa migmatiittisen sivukiven Iiuskeisuutta. Esiintymistavan perusteella nayttuu silta, etta suuntautumaton granodioriitti on nuorempaa kuin suuntautuneet granodioriitit ja migmatiitteja muodostavat graniitit. Suuntautumattoman granodioriitin paumineraalit ovat pla(yioklaasi (An, 30), kvartsi, kalimaasulpa, biotiitti ja vihrcu sarvivulke. Kvartsia on kuitenkin vahemman kuin kartta-alueen suuntautuncissa granodioriiteissa. Titaniittia ja apatiittia on erikoisen runsaasti. Muina aksessoreina on oksidimalmia, karbonaattia, zirkonia, muskoviittia ja ortiittia. Suuntautumattoman granodioriitin mineralogisia koosturnuksia on esitetty taulukossa 4, nrot 6-8. Geologisen tutkimuslaitoksen massa-anal yyttisessa laboratoriossa on maaritetty Suuntautumattoman granodioriitin zirkonin radiometrinen ika (taulukko 5). Zirkonin antamien tulosydin luhtoydinsuhteiden pistect asettuvat konkordia/diskordiadiagrammissa diffuusiokayralle, joka vastaa ikua 179415 Ma (kuva 9). Tama ika edustaa svekokarelidisen orogenian postorogeenista intruusiovaihetta, johon kuuluvia syvukivia on tavattu svekokarelidisen poimuttumisalueen eri osista. Tuhan ryhmaan kuuluvista syvakivista ovat Mikkelin kartta-aluetta lahimpina Anttolan Luontariveden granodioriitti (Korsman & Lehijurvi 1973) ja Tohmajarven Petravaaran trondhjcmiitti (Nykanen 1968).
9 Taulukko 5. Sutmtautumattoman granodioriitin (Parkkila) ja metadiahaasin ( -Nlonikkala) zirkonien ianmaarityksia. Table 5. Age delerneinalion.r on :zircons from the unliilialed granodiorilc (Parkkila) and meladiabase (tblonikkala). Paikka Loraliip rn I rakrio - 1-adlo,i tihcr S, rackc,ko demrih/nr,.rl' ti ; _In 1, 1Lciian isoroohpikoosminus "', Pb - 100 Radronoctnsct -, Ma 12 ao- di _a+] ccnlnno '"Pb Lrarrpicalrrrrlarra rrlarh,-l o ""Pb(- 100) xa 1i nr, ir-rr ar, n-l, piano Radiotoric (miranru - -""Ph, hpm m,-rumrd :r lj P 1, 2117111, 2114 207 208 2,1 ) u Parkkila : 3142 : x - 6835,84. A826A d>4,6/m >160 348,8 90,9 1 620 0,057795 11,816 11,802 1696-9 1740 5 1794! 4 S =-- 523,68... A826B 4,2<d-:4,6 510,0 128,1 2 272 0,041356 11,572 13,870 1642 1 1708_! 5 1791!-6 3142 : x - 6835,05.. 1827A d --4,6 290,3 77,1 2293 0,039267 11,550 15,982 1724! 10 1755 1-6 1791-1-6 524,07.. A827B 4,2--d-4,6 407,4 100,2 4 510 0,018596 11,267 18,721 1613 -L-9 1692! 5 1792 i 4 Nlonikkala : 3123 : x - 6827,7... A244A total/m_.70 206,5 60,1 8 282 0,000138 11,550 16,496 1870 :-12 1874-8 1878 j-6 493,4... A244B total/m- 70 207,3 60,2 3 476 0,008365 11,610 16,230 1865-'-12 1867 8 1870
2 1 0.35 D cn N PARKKILA // 1794 ±5j +o A +, A o B B 2000-.Q 0 0 N Zr + A826 o A827 0.15 3.0 5.0 207 Pb / 235 U Kuva 9. Tulosydin-lahtoydin-suhteet suuntautumattoman granodioriitin (Parkkila) zirkonille. Fig. 9. Concordia diagram for the Zircon of the unfoliated granodiorite (Parkkila). Graniitti Graniitit ovat enimmakseen punaisia, migmatiitteja muodostavia, epahomogeenisia granaattipitoisia graniitteja, joiden raesuuruus vaihtelee suuresti ja karkearakeiset pegmatiittiset muunnokset ovat yleisia. Niita on pahkuina, suonina ja juonina kiillegneississa ja niissa on riekalcisina jaantcina gneissisulkeumia. Granaattipitoista graniittia on erittain runsaasti Mantyharjun kartta-alueen etelaosassa ja pienempina pahkuina ja suonina Mikkelin karttalehden kiillegneississa. Lisaksi on tasalaatuisempia, variltaan punertavia tai vaalean harmaita graniitteja, jotka eivat ole granaattipitoisia. Naiden graniittien koostumus on paikoin granodioriittimainen ja niiden erottaminen granodioriiteista on usein vaikeaa. Tallaisia keskirakeisia graniitteja on esimerkiksi Mikkelin kartta-alueen luoteisosassa. Porfyyrista graniittia, jossa on suuria (o 2-4 cm) kalimaasalpahajarakeita keskirakeisessa graniittisessa perusmassassa, on Mikkclin kartta-alueen lansireunalla. Tama graniitti liittyy laheisesti porfyyriseen granodioriittiin ja edustaa laajan Keski- Suomen syvakompleksin itaista reunaa. Porfyyrisen graniittn zirkonin ika, maaritettyna 1-lirvensalmen kartta-alueen puolelta (x = 6846,8, y == 498,9) otetusta naytteesta on 1895±14 Ma. 4 128201635L
22 Kuva 10. Metadiabaasi, jossa granodioriittimurskalcita ja kapeita graniittisuonia. Pig. 10. A7etadiabase containing fragments of granodiorite and narrow granitic seine.,,,ionikkala, 3123 : x = 6827,7, v = 493,4 (288/RN/66). Edella mainittujen graniittien paamineraaleina ovat kalimaasalpa, kvartsi ja plagioklaasi (An y ;_ ;). Tummana mineraalina on biotiitti. Porfyyrisessa graniitissa saattaa biotiitin ohella olla myos sarvivalketta. Aksessorcina ovat oksidimalmi, apatiitti, zirkoni, muskoviitti ja titaniitti. Granaattipitoisissa graniiteissa on paikoin voimakkaasti piniittiytvnytta kordieriittia ja joskus myos sillimaniittia. Metadiabaasi Seka Mantyharjun etta Mikkelin kartta-alueiden suuntautuneissa kvartsi- ja granodioriiteissa on muutamia kapeita, metamorfoituneita emaksisia juonia, joissa on sulkeumina sivukivea seka kapeina juonina graniittia (kuva 10). Naiden emaksisten juonien - metadiabaasien - esiintymistapa on samanlainen kuin Etela-Suomen saaristosta ja rannikkoalueelta kuvattujen intraorogeenisten amfiboliittijuonien.
2 3 Taulukko 6. Metadiabaasien mineralogisia koostutnuksia. Table 6. Modes of the rweladiabase,. Minerals 2. Kvartsi - Ouartti 3,4 - Plagioklaasi - Plagioclase 43,3 42,8 Sarvivalkc -- Hornblende 27,8 43,9 Kummingtoniitti - Ccrmmingtonite 0,3 Biotitti -Bio/i/e 21,1 11,0 Kloriitti - Chlorite 0,3 Apatiitti -_ lpa/ite 1,8 0,3 Zirkoni - Zircon 0,1 0,1 Malmi - Ore 2,1 0,7 Karbonaatti - Carbonate 0,4 0,6 1. Metadiabaasi - Metadiabase, 3123 : x - 6827, y -- 493,4 (288/RN/66). 2. Mctadiabaasi - Me/adiabase, 3142 : x 6855,88, v = 516,85 (94/P\k'/70). MON I KKALA 035- A244 1875±3./ - 1800/++ B A D SD C I 0 40 0 N 015 i i i I I 1 1 3.0 5.0 207Pb/ 235U Kuva 11. Tulosydin-lahtoydin-suhteet metadiabaasin (Monikkala) zirkonille. Fig. 11. Concordia diagram for the Zircon of the metadiabase (Monikkala). Metadiabaasien paamineraaleina ovat plagioklaasi ( 1n, 5 _62 ), sarvivalke ja biotiitti. Plagioklaasi on usein muita mineraaleja suurempina, porfyyrimaisina liistakkeina, ja se on voimakkaasti saussuriittiutunutta. Sarvivalke on kloriittiutunutta ja plagioklaasirakeiden valissa on joskus vain kloriitista, biotiitista ja serisiitista koostunutta massaa. Biotiittia on paikoin huomattavan runsaasti. Aksessoreina ovat apatiitti, zirkoni, titaniitti, karbonaatti ja oksidimalmi. bletadiabaasin mineralogisia koostumuksia on esitetty taulukossa 6, nrot 1 2.
2 4 Geologisessa tutkimuslaitoksessa on maaritetty Mikkelin kartta-alueen Monikkalan (x = 6827,7, y = 493,4) metadiabaasin zirkonin radiometrinen ika (taulukko 5). Zirkonin antamien tulosydin-lahtoydin-suhteiden pisteet asettuvat konkordiakayralle ja antavat iaksi 1875±3 Ma (kuva 11). Metadiabaasin zirkonin konkordantti-ika on lahes sama kuin svekokarelidisten synorogeenisten syvakivien zirkoni-iat (1900-1880 Ma). AHVENISTON MASSIIVI Ahveniston massiivi Mantyharjun kartta-alueen etelaosassa kuuluu tassa kiisiteltavien kartta-alueiden nuorimpaan, postsvekokarjalaiseen kallioperaan, joka ci ole ollut mukana svekokarelidisessa vuorenpoimuttumisessa. Massiivi koostuu seka emaksisista etta happamista magmakivista, joiden tassa selityksessa esitetty kuvaus perustuu paaosiltaan Savolahden (1956) Ahveniston massiivia kasittelevaan seikkaperaisecn erikoistutkimukseen. Emaksiset magmakivet Ahveniston massiivin emaksisten magmakivien muodostama kaari koostuu gabro-anortosiitista ja diabaasista. Naista kivilajeista on monia seka rakenteeltaan etta koostumukseltaan erilaisia muunnoksia. Gabro-anortosiitti on karkearakeista, variltaan harmaata ja rakenteeltaan ofiittista kivea, jonka paamineraalina on plagioklaasi (An,,, 58 ). Plagioklaasiliistakkeet ovat yleensa alle 2 cm pitkia, mutta kivessa on lisaksi harvakseltaan suuria plagioklaasikiteita, joiden pituus saattaa olla useita kymmenia senttimetreja. Tummina mineraaleina on yleensa hypersteenia, amfibolia ja biotiittia. Lisaksi saattaa olla hieman klinopyrokseenia ja kloriittia. Kalimaasalpaa ja kvartsia on niukalti. Aksessoreina on apatittia ja oksidimalmia. Gabro-anortosiitin mineraloginen ja kemiallinen koostumus on esitetty taulukoissa 7, nro 1 ja 8, nro 1. Gabro--anortosiitti koostuu useasta erillisesta intruusiosta, joilla on hienorakeiset reunavyohykkeet. Rcunavyohykkeen kivi on ofiittista gabroa, joka sisaltaa runsaammin tummia mineraaleja (etenkin hypersteenia) kuin karkearakeinen gabro-anortosiitti. Se vaihettuu asteittain karkearakeiseksi gabro-anortosiitiksi. Hienorakeisen gabron mineraloginen koostumus, reunavyohykkeesta migmatiittigraniittista kallioperaa vasten, on esitetty taulukossa 7, nro 2. Anortosiittia, joka on hienorakeisempaa kuin sita ymparoiva gabro-anortosiitti, on pienina muutaman metrin lapimittaisina linsseina tai pyoreahkoina massoina. Siina on usein 1-10 senttimetrin pituisia plagioklaasikiteita hienorakeisemmassa (0 2-5 mm) perusmassassa. Anortosiitin plagioklaasin koostumus on An53-56 ja tummia mineraaleja - hypersteenia, amfibolia ja biotiittia - on niukalti. Anortosiitin mineraloginen ja kemiallinen koostumus on esitetty taulukoissa 7, nro 3 ja 8, nro 2.
25 Gabro-anortosiitissa on joskus hyvin karkearakeisia, pegmatiittisia osueita, jotka sisaltavat suuria, jopa metrinkin pituisia plagioklaasi- ja hypersteenikiteita. Kiven paamineraalien keskinaiset paljoussuhteet vaihtelevat. Hypersteenia on joskus vain niukalti, mutta toisinaan se on kiven paamineraalina. Kivessa on lisaksi pienina rakeina hiukan kvartsia, kalimaasalpaa, kloriittia, malmia ja apatiittia. Edella kuvatun gabro-anortosiitin ja siihen liittyvien muunnosten lisaksi on Ahveniston massiivin emaksisten kivien muodostamassa kaaressa myos rakenteeltaan ofiittisia oliviini- ja kvartsidiabaaseja, joiden kontaktit gabro-anortosiittia vasten ovat hienorakeiset. Oliviinidiabaasia on laajalla alueella Juolasveden lansipuolella ja pitkana peruskalliota lavistavana juonena Ahveniston massiivin luoteispuolella. Sen paamineraalina ovat plagioklaasi (An,,-c,,), oliviini, augiitti ja biotiitti. Kiven mineraloginen ja kemiallinen koostumus on esitetty taulukossa 7, nro 4 ja 8, nro 3. Kvartsidiabaasia on useina esiintymina, joista suurin on Pankajarven pohjoispuolella. Kiven paamineraaleina ovat plagioklaasi seka rombinen etta monoklininen pyrokseeni, amfiboli ja biotiitti. Kivessa on aina hiukan kvartsia. Mineraloginen koostumus on esitetty taulukossa 7, nro 5. Rapakivi Ahveniston massiivin rapakivi on paaosaltaan keski- ja karkearakeista biotiittigraniittia, jonka mineraloginen koostumus vaihtclce scuraavissa rajoissa (Savolahti 1956) : kalimaasalpaa 57-63 %, kvartsia 26-33 %, plagioklaasia 6-8,,o ja biotiittia 4-5 %. Kalimaasalpa on yleensa 1-3 senttimetrin pituisina, kulmikkaina rakeina, Taulukko 7. Ahveniston massiivin kivilajien mineralogisia koostumuksia (Savolahti 1956). Table 7. Modes of the rocks in the Ahvenisto massif (Savolahti 1956). Minerals 1. 2. 3. 4. 5. 6. Plagioklaasi - Plagioclase 73,9 57,1 92,5 69,3 41,7 22,1 Kalimaasalpa - K-Jeldrpar 8,7 - >t 3,7-0,3 43,7 Kvartsi -Quartz 4,2 - J - 0,5 20,4 Oliviini -- Olivine - 13,2 5,1 Pyrokseeni - Pyroxene 6,4 30,0 8,0 30,5 4,6 Amfiboli-Amphibole 2,0 1 3,0 3,1 1,9 7,7 l 3,3 Biotiitti -Biotite 0,9 J ( 5,7 7,0 J Serpentiini - Serpentine - J 1,2 Malmi - Ore 2,4 6,6 0,6 0,5 6,9 l 0,6 Zirkoni - Zircon - - J Apatiitti-Apatite 1,5 3,3 0,1 0,2 5,4 0,1 1. Gabro--anortosiitti -Gahhro--anorthosite. Kuhaniemi, 3123 04B. 2. Gabro-anortosiitin reunamuunnos - Marginal variety of the gabhro-anorthosite. I-Iietascnlammen pohjoispaa. N of Hietarenlampi, 3123 07A. 3. Anortosiitti -Anorlbosile. 500 m Hietasenlammesta pohjoisecn. 500 rx N of Hietasenlampi, 3123 07 A. 4. Oliviinidiabaasi -Olivine diabase. Sarkijarvi, 3123 07 A. 5. Kvartsidiahaasi ---Quartz diabase. Pankajarven pohjoispuoli. N of Pankajarvi, 3123 04D. 6. Oliviinipitoinen sarvivalkerapakivi - Olivine-bearing hornblende rapakivi. Siikajarven ja Lepp i- lahden valista. Between Siikajcirvi and Leppalahti, 3123 07s\.
2 6 Taulukko 8. Ahveniston massiivin kivien kemiallisia koostumuksia (Savolahti 1956). Table 8. Chemical compositions of the rocks in the Ahvenisto massif (Savolahti 1956). 2. 4. 5. SiO.,. 52,84 53,33 47,87 73,84 69,50 A1,03 22,16 27,79 19,89 13,09 12,34 Fc,0 1,76 0,09 0,93 0,87 2,02 FeO 4,93 0,49 9,82 1,79 3,97 MgO 1,91 0,17 7,30 0,23 0,35 MnO 0,05 0,01 0,12 0,03 0,06 CaO 9,74 12,11 8,82 1,12 2,33 BaO - -- 0,02 0,03 \a.,0 3,70 4,46 3,02 2,32 2,50 K,,O 1,24 0,58 0,85 6,24 5,80 TiO... 0,90 0,25 0,76 0,22 0,45 p,0 ; 0,27 0,07 0,28 0,05 0,08 F - - 0,17 0,11 11 0 ';- 0,44 0,66 0,46 0,45 0,43 H,O- 0,08 0,02 0,02 0,07 0,10 100,02 100,03 100,14 100,51 100,07 Q 2,16 0,16-32,83 26,44 or 7,33 3,43 5,02 36,87 34,27 ab 31,31 37,74 25,55 19,63 21,15 an 40,20 54,10 38,21 5,23 5,32 ne C 0,60 fo 11,89 fa - 11,70 - cn 3,61 0,41 0,57 0,49 fs 4,70 0,37 2,26 2,79 NN-0 1,44 - di cn 1,15 0,42 0,80 0,39 fs 1,50 0,43 0,71 2,21 wo 2,66 0,87 1,55 2.39 mt 2,55 0,13 1,35 1,26 2,93 ii 1,71 0,48 1,44 0,42 0,86 hm - ap 0,64 0,17 0,66 0,12 0,19 cc - fem 18,52 3,93 30,90 4,63 12,22 Qu 5,30 0,39-36,75 32,29 Or 17,96 8,29 16,43 41,27 41,87 Ab 100 76,74 91,32 83,57 21,97 25,84 Qu 2,67 0,17 -- 34,72 30,32 Or 9,05 3,59 7,30 38,99 39,31 Ab 38,65 39,55 37,15 20,76 24,26 An 100 49,63 56,69 55,55 5,53 6,10 1. Karkearakeinen gabro-anortosiitti - Coarse-grained gabbro-anorthooite. Noin 1,5 km pohjoiseen Siikasenjarven pohjoispaasta. 1,5 km N of Siikasenjarvi, 3123 07B. 2. Anortosiitti-Anortho.rite. Kuhasaari, Yla-Rieveli, 312304B. 3. Oliviinidiabaasi -Olivine diabase. Sarkijarvi, 3123 07A. 4. Biotiittirapakivi -Biotite rapakivi. Korpijarvesta 1 km itaan. 1 km E of Korpijarvi, 3114 03D. 5. Oliviinipitoinen sarvivalkerapakivi - Olivine-hearing hornblende rapakivi. Siikasenjarven ja Leppalahden vdlilta. Between Siikasenjdrvi and Leppdlahhti, 3123 07A.
mutta joskus se on muodoltaan ovoidista. Kvartsi (- 2----4 mm) on omamuotoisina kiteina kalimaasalparakeiden valissa. Plagioklaasia (An 22 28) on pienina rakeina ja pertiittina kalimaasalvassa. Tummana mincraalina on biotiittia ja joskus myos hiukan sarvivalketta. Aksessoreina on apatiittia, fluoriittia, zirkonia ja oksidimalmia. Biotiittirapakiven kcmiallinen koostumus on esitetty taulukossa 8, nro 4. Biotiittirapakivessa on pienina osueina porfvyriapliittia, jossa on harvakseltaan porfyyrisia kalimaasalparakeita (~.' 2--3 cm) hicnorakeisessa, apliittisessa perusmassassa. Myds kvartsi ja plagioklaasi ovat uscin pienina omamuotoisina rakeina. Tummana mincraalina on biotiittia ja joskus myos hiukan sarvivalketta. Sarvivalkepitoista rapakivigraniittia on Ahveniston massiivin itareunalla, missy se lavistaa seka gabro-anortosiittia etta diabaasia. Kivi on variltaan ruskeanharmaata tai vihertavaa. Raesuuruus on 2-5 mm, mutta harvakseltaan on my(5s suurempia kalimaasalparakeita (x3 1-1,5 cm). Kiven paamineraalit ovat kalimaasalpa, kvartsi, plagioklaasi (An 3 3 ~), sarvivalke ja biotiitti. Sarvivalketta on yleensa runsaammin kuin biotiittia. Aksessoreina on apatiittia, fluoriittia, zirkonia ja oksidimalmia. Sarvivalkepitoisen rapakivigraniitin reunamuunnoksena on hieman hienorakeisempaa, variltaan vihreanharmaata kivea, jonka tummana mineraalina on sarvivalkkeen ja biotiitin lisaksi myos oliviinia ja joskus au(;iittia. Oliviinipitoinen reunamuunnos vaihettuu asteittain sarvivalkcrapakiveksi. Sen mineraloginen ja kemiallinen koostumus on esitetty taulukoissa 7, nro 6 ja 8, nro 5. Kvartsiporfyyria on kapeina juonina, jotka lavistavat Ahveniston massiivin emaksisia magmakivia ja rapakivea. Kiven porfyyriset hajarakeet crottuvat selvasti hienorakeisesta perusmassasta. Hajarakeet ovat enimmakseen kalimaasalpaa ( F; 1--4 cm) ja kvartsia ( ; 2-7 mm), plagioklaasihajarakeita on niukalti. Perusmassa koostuu kalimaasalvasta, kvartsista, plagioklaasista ja biotiitista. Se on tiivis ja erittain hienorakeinen juonen reunalla sivukivea vaster ja tulee hieman karkearakcisemmaksi juonen keskustaan mentaessa. KALLIOPERAN RAKENNE JA KIVILAJIEN IKASUHTEET Mantyharjun ja Mikkelin kartta-aluciden rakenne-elementit (liuskeiden seka gneissien liuskeisuus ja venyma seka syvakivien liuskeisuus) on esitetty suuntausdiagrammcissa kuvissa 12 ja 13, jotka osoittavat, etta kartta-alueiden rakenteet poikkeavat toisistaan. Liuskeisuuden kulku Mantyharjun kartta-alueella on useimmiten suunnassa N75E ja kaateet ovat pystyja tai jyrkkaasentoisia. Samoin alueen venymat ovat pystyasentoisia. Mikkelin kartta-alueen liuskeisuuden kulku on vaihteleva, mutta enimmakseen suunnassa N20E. Liuskeisuuden kaateet ovat hieman loivempia kuin Mantyharjun alueella. Mikkelin kartta-alueen venymat ovat usein loiva-asentoisia ja niiden kaade on paaosaltaan pohjoiseen. Mantyharjun ja Mikkelin karttaalueiden syvakivien liuskeisuuden kulkusuunnat ovat samansuuntaiset kuin niita ympardivissa liuskeissa ja kaateet ovat pystyja tai jyrkkaasentoisia.
2 8 2 Kuva 12. Mantyharjun kartta-alueen rakenne-elementit. Schmidtin verkko, alempi puolisko. 1, liuskeiden ja gneissien liuskeisuus (1 769 havaintoa) ; 2, liuskeiden ja gneissien venyma (302 havaintoa) ; 3, syvzkivien liuskeisuus (607 havaintoa). f ir. 12. Streectieral elemente of the Ma'ntpharjit map-sheet area plotted on the Schmidt net, lower hemisphere. 1, schistosity of ccbisis and yneisses (1 769 samples) ; 2,!ineation of schi.ns and gneis,es (302 samples) ; 3, foliation of platonic racks (607 samples).
2 9 Kuva 13. Mikkelin kartta-alueen rakenne-elementit. Schmidtin verkko, alempi puolisko. 1, liuskeiden ja gneissien liuskeisuus (4482 havaintoa) ; 2, liuskeiden ja gneissien vcnyma (493 havaintoa) ; 3, syvakivien liuskeisuus (543 havaintoa). Fig. 13. Structural elements of the Mikkeli map-sheet area plotted on the Schmidt net, lower hemisphere. 1, schistosity of schists and gneisses (4 482 samples) ; 2, lineation of schists and gneisses (493 samples) ; 3, foliation of platonic rocks (543 samples). 5 128201635L
3 0 \\ \ ++++++++++ + + + ++++ +++ 3123-MANTYHARJU II C,, \1 /, 111 / I I I I 11111 I N S TTI lll11711f+++++f///////l+++~ + ++ 11 I / / 1 2~~" I 1 I S ///, 1 ; ~ 2 3 ~+++++ I I I i 1 1 10 KM 4 Kuva 14. Poikkileikkauksia Mantyharjun kartta-alucc]ta. 1, kiillegneissi ; 2, kvartsi-maasalpagneissi ; 3, diopsidiamfiboliitti ; 4, syvakivia. Nuoli osoi,- taa kerrallisen rakenteen pohjansuuntaa. Ply. 14. Sections throzrgh the Msintyha0u map-sheet area. 1, 1, mica gneiss; 2, gztartz, feldspar gneiss ; 3, diopside amphibolite; 4, platonic rocks. /lrron'sbor :s the direction of the base determined by graded bedding. 3142-MIKKELI n _. MY 1AR~1,07 11In1Z%M\l E \\",I F YIIIJJA~I\ E 10 KM. Kuva 15. Poikkileikkauksia Mikkelin kartta-alueelta. 1, kiillegneissi; 2, kvartsi maasalpagncissi; 3, syvakivia. Nuoli osoittaa kerrallisen rakenteen pohjasuuntaa. 1=ig. 15. Sections thro,/gh the Mikkeli map-sheet area. 1, mica gneiss; 2, guartz--feldspar gneiss; 3, platonic rocks. _-loon, shows the direction of the base determined by graded bedding 3