GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS Mineraalivarat tulosyksikkö Kuopio 31.05.2016 Arkistoraportti 35/2016 Kallioperäkartoituksen jatkokurssi Jämsä 16.-27.5.2016 Perttu Mikkola & Esa Heilimo
GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS Arkistoraportti 35/2016 31.05.2016 GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS KUVAILULEHTI Tekijät Perttu Mikkola, Esa Heilimo Raportin laji Arkistoraportti Toimeksiantaja GTK Raportin nimi Kallioperäkartoituksen jatkokurssi, Jämsä 16.-27.5.2016 Tiivistelmä Raportissa kuvataan lyhyesti GTK:n ja yliopistojen yhteistyössä Jämsässä toukokuussa 2016 järjestämän kallioperäkartoituksen jatkokurssin toiminta. Lisäksi raportti sisältää opiskelijaryhmien tekemät raportit ja karttaversiot tutkimusalueesta. Asiasanat (kohde, menetelmät jne.) Kallioperäkartoitus, alueellinen geologia, maastotutkimukset Maantieteellinen alue (maa, lääni, kunta, kylä, esiintymä) Suomi, Keski-Suomi, Jämsä, Partala Karttalehdet M4244, M4422, N4133, N4311 Arkistosarjan nimi Arkistoraportti Kokonaissivumäärä 5 sivua + 7 liitettä Yksikkö ja vastuualue Mineraalivarat Allekirjoitus/nimen selvennys Perttu Mikkola Kieli Suomi Arkistotunnus 35/2016 Hinta ----- Hanketunnus 50402-20067 Allekirjoitus/nimen selvennys Julkisuus Julkinen
GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS Arkistoraportti 35/2016 31.05.2016 Sisällysluettelo Kuvailulehti 1 Yhteenveto toiminnnasta 1 2 Palaute ja kehityskohteet 3 Liitteet: Liite 1: Kartanpiirtoryhmän 1 raportti ja kartta. Liite 2: Kartanpiirtoryhmän 2 raportti ja kartta. Liite 3: Kartanpiirtoryhmän 3 raportti ja kartta. Liite 4: Kartanpiirtoryhmän 4 raportti ja kartta. Liite 5: Kartanpiirtoryhmän 5 raportti ja kartta. Liite 6: Kartanpiirtoryhmän 6 raportti ja kartta. Liite 7: Yhteenveto kerätystä palautteesta.
GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS Arkistoraportti 35/2016 1 31.05.2016 1 YHTEENVETO TOIMINNNASTA Kallioperäkartoituksen jatkokurssi järjestettiin Jämsässä 16.-27.5.2016 ja sille osallistui 26 opiskelijaa Turun, Oulun ja Helsingin yliopistoista sekä Åbo Akademista. GTK tuki kurssin kustannuksia maksamalla osan majoituskuluista sekä henkilökuntansa matka- ja palkkakustannukset kurssin ajalta. Kurssin käytännön toteutuksesta vastasivat perttu Mikkola ja Esa Heilimo. Kurssialue on osa Mineraalivarat tulosyksikössä toimivan Mineraalipotentiaalin kartoitus Au projektin Länkipohja-Jämsä työmaata ja sen kallioperä muodostui pääosin Tampereen vulkaniittijakson itäisistä jatkeista. Tarkoituksena on tutkia alueen malmipotentiaalia ja rakennetta, erityisen mielenkiinnon kohteena on arvioida mahdollisuuksia kultamineralisaatioille, sillä Oriveden kaivos sijaitsee vain 50 kilometriä länteen ja sijoittuu nykytiedon valossa geologisesti samankaltaiseen vulkaaniseen kivilajiyksikköön Keski-Suomen granitoidikompleksin etelälaidalla. Kurssi majoittui Himoksella Rantakammariin. Kurssialue sijoittuu karttalehdille M4244, M4422, N4133 ja N4311 (Kuva 1). Kurssialueen eteläosa kuuluu Kaipolan 1:100 000 karttalehden alueeseen (Laitakari 1973). Pohjoisosa on esitetty Nirosen (2003) 1:400 000 mittakaavaisella Keski-Suomen granitoidikompleksin kartalla, jonka perusteena oleva havaintoverkko on kuitenkin äärimmäisen harva ja karttakuva lähinnä viitteellinen niiltä alueilta joita ei ole tarkemmissa mittakaavoissa tutkittu. Kurssin osallistujille pidettiin n. 90 minuutin videopohjustus kallioperäkartoituksesta yleensä ja GTK:n tietojärjestelmistä ja työtavoista. Lisäksi opiskelijat vastasivat lyhyeen ennakkotehtävään, jossa piti laatia tutkimussuunnitelma kurssin alueelle eri kestoisille ja tyyppisille maastotyöjaksoille. Kurssin aloituspäivä käytettiin excursion alueen kivilajeihin tutustumista ja nimeämiskäytäntöjen yhtenäistämistä varten. Varsinainen alkuvaiheen maastotyö (17.- 23.5., pois lukien lepoon käytetty sunnuntai 22.5.) suoritettiin viidessä neljän hengen ja yhdessä kuuden hengen ryhmässä, joista jokainen sai oman kaistaleensa tutkittavaksi. Iltaisin pidettiin kestoltaan vaihteleva työmaakokous, jossa lyhyesti pohjustettiin seuraavaa päivää ja kerrattiin kuluneen päivän kulkua. Kurssin aikana tehtiin 760 kallioperähavaintoa ja otettiin 473 näytettä. Havainnot tallennettiin suoraan maastossa käyttäen pääosin GTK:ssa ohjelmoitua Mobiilikapalo sovellusta opiskelijoiden omilla puhelimilla. Kurssin aikana kaikille opiskelijoille esiteltiin maastossa myös varsinainen Kapalo-ohjelmisto, jota käytettiin Panasonicin Toughbook maastotallentimilla. Laaditut havainnot tullaan siirtämään GTK:n tietokantoihin kenttäkauden päätyttyä. Tiistai 24.5. vietettiin Himoksella majoituksessa karttoja ja raportteja laatien, tässä vaiheessa maastotyövaiheen ryhmät sekoitettiin ja uudet 6 ryhmää (4*4+2*5 henkeä) muodostettiin kartanpiirtoa varten niin että jokaisessa ryhmässä olisi henkilöitä jotka olisivat tehneet maastotyötä alueen eriosissa. Kartan laadinnassa käytettiin GTK:n Digitaalisen Kallioperäkartan (DigiKP) kantarakennetta, tosin aikataulupaineista johtuen hieman kevennettynä. Keskiviikko 25.5. oli varattu kartanpiirtoryhmille maastotarkistuksia ja lisähavainnointia varten. Torstaina 26.5. aamupäivä käytettiin excursion, jolla tutustuttiin kurssin aikana löytyneisiin mielenkiintoisiin paljastumiin. Iltapäivällä jatkettiin karttojen ja
GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS Arkistoraportti 35/2016 2 31.05.2016 raportin laadintaa. Perjantai aamupäivänä kukin ryhmä piti vielä lyhyen yhteenvedon laatimastaan kartasta ja raportista. Editoimattomat raportit ja osin asettelultaan lievästi muokatut kartat ovat tämän arkistoraportin liitteinä (Liitteet 1-6). Karkeana arviona kurssin opiskelijoilta vaatimasta kokonaistuntimäärästä voidaan pitää 110 tuntia.. Kuva 1. Kurssin aikana tehtyjen kallioperähavaintojen sijoittuminen (mustat rastit) kartalle. Pohjakartta Maanmittauslaitos. Kurssille osallistuneet opiskelijat:
GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS Arkistoraportti 35/2016 3 31.05.2016 Helsingin Yliopisto: Elina Leppäniemi, Ilona Sakaguchi, Jaro Kuikka, Jukka Multanen, Olli Nurmilaukas, Riikka Fred, Ville Virtanen Oulun Yliopisto: Antti Heikura, Jenni Harju, Jesse Tenhunen, Lauri Virnes, Mikko Nenonen, Niilo Taipale, Samu Lappalainen Turun Yliopisto: Eemi Ruuska, Jaakko Kurkilahti, Maiju Kaartinen, Mira Kyllästinen, Otso Markkanen, Ville-Veikko Virtanen Åbo Akademie: Anne Ylinen, Casimir Näsi, Hilla Röning, Joel Parikka, Laura Puronaho, Mathias Eriksson Opettajat: Helsingin Yliopisto: Aku Heinonen 16.-21.5., Kirsi Larjamo 23.-27.5. Oulun Yliopisto: Kari Strand 16.-21.5. Turun Yliopisto: Markku Väisänen 16.-21.5., Pietari Skyttä 23.-27.5. Åbo Akademi: Jenny Palosaari 16.-21.5., Fredrik Strandman 23.-27.5. GTK: Esa Heilimo 16.-27.5., Perttu Mikkola 16.-18.5. ja 23.-27.5., Antti Mäkelä 18.- 19.5. 2 PALAUTE JA KEHITYSKOHTEET Kerätyn palautteen tiivistelmä on tämän raportin liitteenä 7. Pääosa palautteesta oli myönteistä ja ainoat vapaamuotoisen palautteen negatiiviset maininnat, jotka saivat enemmän kuin yhden kommentin eli molemmat 2 olivat: Ryhmien sekoittaminen siirryttäessä kartoituksesta kartan laadintaan ja ohjaajien niukkuus, etenkin toisella viikolla. Ryhmien sekoittamisen aiheuttama sotkeminen on ymmärrettävää ja näkyy myös rastiruutuun kohdassa jossa 4 vastaajaa oli rastinut että homma oli huono. Mutta koska tavoitteena oli että kaikki kartanpiirtoryhmät piirtävät kartan kaikkien maastoryhmien havaintojen perusteella oletettavasti piirtovaihe kuitenkin tehostui, koska jokaisessa ryhmässä oli maastokokemusta useammalta kuin yhdeltä kaistalta. Ryhmien sekoittaminen oli uusi kokeilu, aiemmilla kursseilla (esim. Mikkola 2012, Ahtola 2014) jokainen karttaryhmä on laatinut kartan vain omalta kartoitusalueeltaan. Kurssin vetäjien arvion mukaan uusi malli vastaa paremmin todellisuutta, jossa karttaa usein piirretään aineistosta josta pääosan on kerännyt joku muu/jotkut muut kuin kartanlaatija(t) itse. Vetäjiä maastossa oli tällä kurssilla selvästi vähemmän kuin aiemmilla ja käytännössä jokainen ryhmä joutui toimimaan maastossa yhden päivän omillaan, ja 7 vastaaja rastikin vaihtoehdon vetäjiä maastossa liian vähän. Syynä vähennykseen oli se että Oulun yliopistolta ei paikalla ollut opettaja kuin ensimmäisellä viikolla ja se että GTK ei nykyisessä tilanteessaan enää voinut panostaa kurssiin saman verran henkilöstöä kuin esim. 2012 (Mikkola 2012), mutta ero vuoden 2014 kurssiin (Ahtola 2014) ei ole merkittävä. Kurssin työmäärää pääosa (21/24) piti sopivana ja vain 3 vastaajaa oli sitä mieltä että kyseessä oli orjaleiri, mikä sinänsä pääsi järjestävän tahon yllättämään, koska esim. vuoden 2012 kurssiin nähden kartanpiirtoon oli varattu silloisen palautteen perusteella erillinen päivä. Tosin myös
GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS Arkistoraportti 35/2016 4 31.05.2016 piirtämisen työmäärä oli kasvanut kun yhden alueen sijaan kartta laadittiin kaikkien kerättyjen havaintojen perusteella. Jos kurssia aiotaan edelleen järjestää ja kehittää seuraavia toimenpiteitä kannattaa harkita, vaikkei niille tullut kuin hajamainintoja. Kartta ja raporttivaiheessa neljän, ja etenkin 5, hengen ryhmät ovat liian isoja, mahdollisuuksien mukaan tulisi pyrkiä kolmen hengen ryhmiin, jolloin istuskelu vähenisi ja tekeminen lisääntyisi. Lisäksi ensimmäinen kartanpiirtopäivä kannattaisi ottaa jo toisen viikon maanantaiksi ja sen jälkeen antaa piirtoryhmille 2 päivää maastossa, joista toinen teemalla lisähavaintopäivä eli paikattaisiin havaintoverkkoa niiltä osin kuin opiskelijat tarpeelliseksi katsoisivat ja toinen päivä teemalla revidointipäivä, jolloin uusien havaintojen tekeminen olisi kiellettyä ja päivä tosiaan käytettäisiin jo tehtyjen havaintojen (omien ja muiden) uudelleen arviointiin. Näillä muutoksilla uusiinkin ryhmiin totutteluun jäisi enemmän aikaa ja kurssi vastaisi rakenteeltaan enemmän todellista kartoitustyömaata. Yhden päivän poistaminen järjestelmällisestä maastotyövaiheesta ei sinänsä vaaranna riittävän havaintomateriaalin hankintaa, koska tottumaton käyttäjä tekee Mobiilikapalolla havainnon selvästi nopeammin kuin varsinaisella Kapalo-ohjelmalla. Tästä osoituksena Kangasniemen kurssilla (Mikkola 2012) tehtiin 22 ja Jämsässä 29 havaintoa per opiskelija, vaikka jälkimmäisellä kurssilla maastopäiviä oli 1 vähemmän. Jos tulevalta kurssialueelta on olemassa edes kohtuullisesti vanhaa havaintoaineistoa, yliopistojen kanssa voitaisiin tutkia mahdollisuutta, jossa kurssille valitut opiskelijat laatisivat ennen kurssia karttaversion olemassa olevan aineiston pohjalta, ja saisivat siitä erillisen suoritusmerkinnän. Lisäksi tämän piirtovaiheen aikana opiskelijat voisivat itsenäisemmin laatia työsuunnitelmia kurssin ajaksi, joita muokkaamalla ja yhteen sovittamalla kurssi sitten voitaisiin toteuttaa. Etukäteen tapahtuva piirtäminen myös tutustuttaisi opiskelijat kurssialueeseen aivan eri tavalla kuin lyhyt luento, ja lisäksi se tehostaisi myös kartanpiirtovaihetta kurssin aikana kun ensimmäinen versio olisi jo piirretty. Mobiilikapaloon pääosa opiskelijoista oli tyytyväisiä ja esim. kaikkien ryhmien havaintopisteet sisältävän pohjakartan laadinta onnistui tietokantojen suuresta määrästä (22 kpl) päivittäin. Ohjelman kehittämiskohteet olivat: saataville myös Iphonelle, mittakaava karttaan, ja mahdollisuus paljastumanpiirtoon. Lisäksi yksi käyttäjä oli kokenut ongelmia Kapalon kielivalinnan kanssa, sijaintitiedon epävarmuuden suhteen ja pohjakarttojen lisäämisessä. KIRJALLISUUS Ahtola, T. 2014. Kallioperän kartoituskurssi Kaakkois-Suomessa 22.9.-3.10.2014. GTK:n arkistoraportti 94/2014. 6 s., 5 liitettä. Laitakari, I. 1973. Kaipola, Kallioperäkartta 1:100 000, karttalehti 2144. Mikkola, P. 2012. Kallioperän kartoituskurssi Kangasniemi 14. 25.5.2012. GTK:n arkistoraportti 59/2012, 5 s., 6 liitettä.
GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS Arkistoraportti 35/2016 5 31.05.2016 Nironen, M. 2003. Keski-Suomen granitoidikompleksi. Karttaselitys. GTK:n tutkimusraportti 157, 45 s. +1 liitekartta. LIITTEET: Liite 1: Kartanpiirtoryhmän 1 raportti ja kartta. Liite 2: Kartanpiirtoryhmän 2 raportti ja kartta. Liite 3: Kartanpiirtoryhmän 3 raportti ja kartta. Liite 4: Kartanpiirtoryhmän 4 raportti ja kartta. Liite 5: Kartanpiirtoryhmän 5 raportti ja kartta. Liite 6: Kartanpiirtoryhmän 6 raportti ja kartta. Liite 7: Yhteenveto kerätystä palautteesta.
Kallioperäkartoituskurssi Jämsä 16-27.5.2016 Ryhmä 1 Mathias Eriksson Jenni Harju Jaro Kuikka Eemi Ruuska
1. Tutkimusalue Kartoitusalue sijaitsee Jämsän länsipuolella (Kuva 1) ja on noin 20km x 10 km suuruinen luode-kaakko suunnassa. 2. Kallioperän yleispiirteet Kartoitusaluetta dominoivat intermediääriset vulkaniitit, jotka muodostavat n. 50 % koko alueesta (kuva 1). Vulkaniitteja ympäröi granodioriitti pohjoisessa ja graniitti eteläosissa. Yleisesti ottaen graniittiset juonet halkovat nuorempia vulkaniitteja. Eteläosissa graniitit/granodioriitit ovat magneettisia, minkä vuoksi niitä on mahdoton erottaa alueen magneettisista vulkaniiteista magneettisen kartan perusteella. Kuva 1. Kartoitusalueesta havaintojen perusteella tehty kallioperäkartta. Alue sijaitsee Jämsän länsi- ja eteläpuolella.
Kuva 2. Kartoitusalueesta piirretty kallioperäkartta ja sen vertaaminen alueen magneettisiin vaihteluihin. Magneettisen kartan punainen väri indikoi magneettisesti positiivia anomalia-alueita ja sininen negatiivisia. 3. Kivilajikuvaukset 3.1 Syväkivet 3.1.1 Granodioriitti Granodioriitti (kuva 3) sijoittuu kartoitusalueella laajalti alueen pohjoisosiin sekä pienempänä kiilana alueen eteläosaan graniitin ja intermediäärisen vulkaniitin väliin. Granodioriittien raekoko vaihtelee pienirakeisesta keskirakeiseen, ja väriltään ne ovat mustavalkoisia, joskus myös hieman punertavia. Kartoitusalueen eteläosassa esiintyvät granodioriitit ovat voimakkaasti magneettisia. Granodioriittien suuntauksien voimakkuudet vaihtelevat alueittain paljon. Indeksimineraaleina esiintyy vaihtelevasti sekä sarvivälkettä että biotiittia.
Kuva 3. Havaintokuva KK6$-2016-308.k2. Granodioriitti kartan pohjoisosista. 3.1.2 Graniitti Graniitti (kuva 4) on toiseksi yleisin kivilaji kartta-alueella. Graniittia esiintyy läpi koko alueen idästä länteen. Raekoko vaihtelee pienirakeisesta karkearakeiseen ja väri punaisesta valkoiseen. Hiertovyöhykkeen lähellä graniitti (leuko) on usein valkoinen. Sarvivälkettä ja biotiittia löytyy paikoitellen ja kartan kaakkoisosissa graniitti on magneettista. Graniitti on yleisesti heikosti suuntautunut tai suuntautumaton ja intrudoitunut iältään vanhempiin vulkaniitteihin. Kuva 4. Havaintokuva KK6$-2016-854.k1. Graniitti.
3.1.3 Porfyyrinen graniitti Kartan keskiosissa on n. 3000 m x 400 m porfyyrinen tai ryynimäinen graniittialue. Porfyyrinen graniitti sijoittuu felsisen vulkaniitin ja dioriitin väliin pitkänä kaistaleena. Graniitin porfyyrit ovat heikosti suuntautuneet itä-länsi suuntaisesti ja matriksi on keskirakeista. Graniitissa on yleisesti biotiittia sekä sarvivälkettä (kuva 5). Kuva 5. Havaintokuva KK6$-2016-211.k1. Porfyyrinen graniitti. 3.1.4 Dioriitti Dioriittipaljastumia löytyy sekä alueen kaakkoisnurkasta (kuva 6) että Matkosvuoren pohjoispuolelta. Matkosvuorella sijaitseva dioriittialue on n. 1,4 km pitkä ja vajaa 200m leveä luode-kaakkosuuntainen suhteellisen kapea alue. Luoteisosissa dioriitti on kaakkoisosaa kvartsirikkaampaa, mustavalkoista ja raekooltaan keskirakeista, kun taas kaakkoisosissa dioriitit ovat selvästi tummempia. Kartoitusalueen kaakkoisnurkassa dioriitit ovat yleensä suuntautumattomia tai hyvin heikosti suuntautuneita. Mafisina mineraaleina tavataan sarvivälkettä, biotiittia ja ortopyrokseenia. Dioriittien raekoko on pieni-keskirakeista ja tasarakeista. Pohjoisempana dioriitit muistuttavat paikoin gabbroa, ja ovat väriltään vieläkin tummempia. Dioriitteja leikkaavat usein eripaksuiset graniittijuonet.
Kuva 6. Havaintokuva KK6$-2016-1426.k1. Dioriitti kartoitusalueen kaakkoiskulmasta. 3.1.5 Gabro Gabropaljastumia löytyy ainoastaan kartoitusalueen alaosista Kakariston alueelta. Alue on karkeasti 2000 m x 500 m suuri, mutta jatkumo on hieman epäselvä. Osa paljastumista on erittäin muuttuneita, mistä johtuen ne on monin paikoin havainnoitu montsoniitiksi. Gabroalueen eteläisimmissä paljastumissa on tavattu pienissä määrin kiisupirotetta. 3.2 Vulkaniitit 3.2.1 Felsinen vulkaniitti Felsiset vulkaniitit (kuva 7) rajoittuvat Matkovuoren luoteis- ja etelärinteelle muodostaen luode-kaakko suuntaisen n. 3000 m pitkän ja n. 500 m leveän kaistaleen. Vulkaniitti on pääosin heterogeenista, hienorakeista ja tuoreelta murrospinnaltaan harmaan sävyistä. Osa paljastumista on erittäin muuttuneita, kuten kalimetasomatisoituneita, kvartsiutuneita ja epidoottiutuneita. Vulkaniitteihin on tunkeutunut graniittisia juonia.
Kuvat 7 ja 8. Vasemmalla havaintokuva KK6$-2016 816.k1. Felsinen vulkaniitti. Oikealla havaintokuva KK6$-2016-848.k1. Heterogeeninen intermediäärinen vulkaniitti. 3.2.2 Intermediäärinen vulkaniitti Valtaosa kartoitusalueesta koostuu intermediäärisestä vulkaniitista (kuva 8), joka seuraa melko tarkasti kartoitusalueen keskiosan magneettista anomaliaa (kuva 2). Intermediääriset vulkaniitit ovat väriltään tumman/vaalean harmaita ja raekooltaan hieno-/pienirakeisia. Osa vulkaniiteista on vahvasti muuttuneita, pääosin kalimetasomatisoituneita, epidoottiutuneita ja kvartsiutuneita. Intermediääriset vulkaniitit jakautuvat kivilajialueen sisällä selvästi homogeenisiin (alueen vasen laita) ja koostumuskerroksellisiin/raitaisiin (oikea laita). Raja on piirretty kallioperäkarttaan mustalla viivalla (ks. Kuva 1). Vulkaniiteissa esiintyvän liuskeisuuden kulku on alueen länsiosissa luoteis-kaakko-suuntainen ja itään päin mentäessä kulku kääntyy lounais-koillisen suuntaiseksi (kuva 1). Liuskeisuuksien kaateet ovat yleisesti ottaen erittäin jyrkkiä. 3.2.3 Mafinen vulkaniitti Mafista vulkaniittia tavataan kartoitusalueella lähinnä sulkeumina/välikerroksina paikallisesti alueen eteläosien intermediäärisissä vulkaniiteissa ja granodioriiteissa (kuva 9). Mafiset vulkaniitit ovat väriltään tummia ja usein vihertäviä ja raekooltaan hieno- tai pienirakeisia.
Kuva 9. Havaintokuva KK6$-2016-1319.k1. Mafinen breksia, välissä graniittia. 3.3 Sedimenttikivet 3.3.1 Paragneissi Kartan pohjoisosissa intermediäärisen vulkaniitin yläpuolella on paragneissialue kooltaan 2000 m x 350 m. Myös kartoitusalueen lounaisosasta löytyy toinen pienempi alue kooltaan n. 900 m x 350 m. Gneissit (kuva 10) ovat molemmissa alueissa migmatiittisia. Gneissit ovat pääosin pienirakeisia, liuskeisia ja migmatiittisia. Gneissistä tavataan vulkaanisia välikerroksia ja kvartsijuonia etenkin pohjoisemmalla gneissialueella. Kuva 10. Havaintokuva KK6$-2016-604.k1. Paragneissi kartoitusalueen pohjoisosista.
3.4 Juonikivet 3.4.1 Diabaasi Diabaasijuonia esiintyy alueella ainoastaan kaakkoisosassa vulkaniitin ja graniitin kontaktin yhteydessä. Esiintymisalue on pieni, vain n. 300 x 300 m. 3.4.2 Uraliittiporfyriittijuonet Uraliittiporfyriittijuonia esiintyy alueen luoteisosissa intermediäärisessä vulkaniitissa. Perusmassa on hienorakeista, ja siinä on suurempia sarvivälkefenokrysteja. 3.5 Muut 3.5.1 Gneissi Kartan keskiosissa sekä eteläosissa löytyy kaksi gneissialuetta kooltaan 600m x 400m ja 200m x 700m. Protoliittia ei voitu määrittää ja muutamassa paikoissa on tonaliitti biotiitti gneissi. Raekoot ovat tasaisesti keskirakeisia.
U U 1.5 0.75 0 1.5 km Kallioperäkartta Jämsä Litologia kivilajiraja siirros dioriitti dioriitti/montsodioriitti felsinen vulkaniitti gabro gneissi graniitti granodioriitti intermediäärinen vulkaniitti paragneissi porfyyrinen graniitti U Graniittijuoni Mafinen juoni Uraliittiporfyriittijuoni Intermediäärinen vulkaniitti sulkeuma Emäksinen vulkaniitti sulkeuma Gabrosulkeuma Emäksinen vulkaniitti välikerros Liuskeisuus ± 6852000 6853000 6854000 6855000 6856000 6857000 6858000 6859000 6860000 6861000 6862000 6863000 6864000 6865000 392000 393000 394000 395000 396000 397000 398000 399000 400000 401000 402000 403000 404000 405000 406000 407000 408000 409000 410000 411000
Kalliopera kartoituksen jatkokurssin kartoitusraportti Jämsä 2016 Ryhmä 2 Olli Nurmilaukas (HY) Jesse Tenhunen (OY) Anne Ylinen (ÅA) Ville-Veikko Virtanen (TY) 1. Johdanto GTK:n järjestämällä kallioperän jatkokartoituskurssilla tutkimme Jämsän pohjoispuolen alueen vulkaniitteja ja niiden suhdetta ympäröiviin kivilajeihin. Piirsimme uuden kivilajikartan pohjautuen havaintoihimme ja käytimme geofysikaalista matalalentoaineistoa apuna rajojen ja ruhjeiden hahmottamiseen. Erityisesti hyödynsimme magneettisuusanomaliakarttaa. Alueellamme havaittiin sekä syväkiviä että pintasyntyisiä kiviä, joista huomattava osa oli ainakin jossain määrin deformoituneita. 2. Alueen kuvaus Aiemmin aluetta on kartoitettu, mutta havaintotiheys on ollut pienempi, ja sen takia kivilajirajatkin ovat monin paikoin arvauksia. Kartoitusprojektimme tavoitteena oli tarkistaa alueen kivilajit ja niiden väliset kontaktit sekä tarkentaa vanhaa kallioperäkarttaa. Vanhassa kartassa felsistä vulkaniittialuetta rajaa pohjoisesta ja koillisesta granodioriitti, joka sisältää graniittialueen. Alueen luoteisosassa olisi salmiakinmuotoinen biotiittiparagneissi. Lännestä ja etelästä vulkaniittialuetta ympäröi porfyriittigraniitti. Porfyriittigraniitin eteläpuolella olisi monimutkainen, mutta aiemmin tarkemmin kartoitettu vyöhyke, jossa esiintyy muun muassa intermediääristä tuffia, amfiboliittia ja dioriittia. Vyöhykkeen eteläpuoli on pitkälti graniittia. Felsisen vulkaniittialueen keskellä on montsodioriitti- ja graniittivyöhyke.
3. Kartoituksessa havainnoitujen kivilajien päätyypit 3.1 Vulkaniitit Vulkaniitit ovat massamaisia tai hienorakeisia vulkaanisesta aineksesta kiteytyneitä kivilajeja, jotka luokitellaan happamista emäksisiin niiden kvartsin ja maasälpien sekä mafisten mineraalien määräsuhteiden perusteella. Tutkimusalueen vulkaniitit ovat piirteiltään melko monimuotoisia. Ne vaihtelevat vaaleista ja maasälpärikkaista felsisistä tummiin, kiillerikkaisiin mafisiin. Yleisimpiä ovat kuitenkin intermediääriset vulkaniitit. Rapautumispinnat ovat rusehtavia. Tummina mineraaleina on tyypillisesti biotiittia tai sarvivälkettä, joista jälkimmäistä etenkin mafisessa tyypissä. Yleistä kaikille tyypeille ovat jonkinasteinen metamorfoosi sekä deformaatiorakenteet, etenkin syväkivi-intruusioiden läheisyydessä. Voimakkaasti deformoituneilla vyöhykkeillä kivet ovat usein koostumukseltaan heterogeenisiä. Alueen vulkaniitit ovat tyypillisesti kohtalaisesti tai voimakkaasti liuskeisia ja hieno- tai pienirakeisia. Osassa niitä on havaittavissa lineaatiota ja koostumuskerroksellisuutta, jonka primäärisyyttä on monesti kuitenkin vaikea arvioida. Liuskeisuudet ovat tyypillisesti jyrkkäkaateisia, jopa pystysuoria. Pienoispoimutusta on monin paikoin havaittavissa siirroslinjojen yhteydessä. Vulkaniitit ovat usein sekoittuneet niitä nuorempiin intrusiivisiin, erityisesti graniittisiin tai granodioriittisiin kivilajeihin vaihtelevan kokoisina sulkeumina. Vulkaniitteja läpäisevät yleisesti kvartsijuonet (1-10 cm) ja erittäin vaihtelevan kokoiset pegmatiittijuonet. Juonien yhteydessä on monesti jopa voimakasta epidoottiutumista. Kuvat 1, 2 ja 3 edustavat kartoitusalueelle tyypillisiä vulkaniittityyppejä, joiden yksilöinti löytyy kuvatekstien yhteydestä. Kuva 1. Mafinen vulkaniitti, AOHE-2016-34
Kuva 2. Hiertynyt felsinen vulkaniitti. KK6$-2016-605 Kuva 3. Intermediäärinen vulkaniitti, jossa karkearakeisen graniitin juoni. KK6$-2016-707
3.2 Sedimenttikivet protoliittina 3.2.1 Paragneissi / Paraliuske Paragneissin protoliitti on sedimenttikivi, joka on deformoitunut ja metamorfoitunut. Paraliuskeella tarkoitetaan liuskeisempaa, mutta koostumusvaihtelultaan tasaisempaa. Mineralogisesti kivi sisältää maasälpiä, kvartsia ja biotiittia ja muitakin kiilteitä sekä hieman jäämiä tummia mafisista kerroksista, kuten sarvivälkettä. Sedimenttikiven kiven metamorfoituessa biotiitin määrä lisääntyy kivessä alkuperäiseen nähden. Kivi on raekooltaan hienorakeinen. Rakenteeltaan paragneissi on raitainen, osittain primäärit kerrosrakenteet näkyvät. Suurimmassa osassa paragneisseissä on biotiittirikkaita kerroksia tai raitoja, joiden välissä on vulkaanisen, etenkin felsisen vulkaniitin, kaltaisia kerroksia. Kivet eivät edusta samanlaista paragneissiä kuin maanantaina 16.5.2016 nähty Kallioperäkartoituksen jatkokurssin paragneissikohde. Kivet ovat muuttuneempia, hiertyneempiä ja kauniimpia/kauheampia eli sekalaisia. Ei ollut toistuvaa raitaisuutta. Liuskeisuus noudatti ympäristössä olevia muiden kivilajien liuskeisuuksia ja oli kohtalainen. Paragneissiin oli myös tullut myöhempää leukograniittista juonta, jotka olivat liuskeisuuden suuntaiset. Myös kvartsijuonet ovat myöhemmin kiveen tullutta ainetta. Lisäksi kvartsijuonet kertovat kiven deformaatista kahden isomman kivilajin välillä, felsisen vulkaniitin ja granotoidien. Juonet ovat lisäksi budioituneet ja poimuttuneet, jotka ovat vaikuttaneet ympäröivään foliaatioon. Kivessä esiintyy myös mafisia raitoja, jotka ovat peräisin vulkaanisesta aineksesta. Kuva 4 edustaa Paragneissi, joka on identifioitu kuvateksteissä. Kuva 4. Paragneissi KK6$-2016-20
3.3 Syväkivet 3.3.1 Graniitti Graniitti on kvartsista, maasälvistä sekä pienestä määrästä mafisia mineraaleja koostuva syväkivilaji, joka voi esiintyä raekooltaan hienorakeisesta porfyyriseen sekä väriltään tummahkon punertavasta lähes valkoisen vaaleaan. Graniitin mineraalikoostumuksessa maasälpien määrät voivat vaihdella kalimaasälvän sekä plagioklaasin välillä huomattavasti. Yleisesti ottaen kalimaasälpä on kuitenkin määrällisesti mitattuna graniittien osalta merkittävin maasälpä, josta plagioklaasin määrä jää selvästi. Poikkeuksiakin tosin löytyy maasälpien keskinäisissä määräsuhteissa erityisesti alueellisesti. Alueellisesta geologisesta ympäristöstä riippuen graniitit voivat esiintyä vaihtelevilla mineraalikoostumuksilla, jolloin graniitille voidaan antaa indeksimineraalin perusteella lisänimiä, kuten biotiittigraniitti tai sarvivälkegraniitti. Graniittia voidaan määrittää erilaisiin ryhmiin myös raekoon perusteella. Graniiteista paljon käytettyjä, monesti indeksimineraalien raekokoon pohjautuvia lisämääreitä ovat erityisesti hieno-, tasa- ja karkearakeinen sekä porfyyrinen. Myös ryynimäistä sekä pieniporfyyristä on käytetty kartoituskurssin havaintopisteillä havaittujen graniittien rapautumispinnan kuvaamisen lisämääreinä. Graniitin yhteydessä on kartoitusalueella usein havainnoitu vaihtelevan kokoisia kvartsijuonia sekä paikoittain myös eri-ikäisiä vaihtelevaa raekokoa edustavia graniittisia juonia. Graniittisille juonille on tavanomaista suhteellisen karkearakeinen/porfyyrinen esiintymistapa, vaikkakin tasarakeisetkaan graniitit eivät ole mitenkään epätyypillisiä. Graniittisissa juonissa erityisesti kalimaasälvän sekä kvartsin esiintyminen on useimmiten selkeästi korostunut. Kuvat 5, 6 ja 7 edustavat graniitin erilaisia muunnoksia, jotka on identifioitu kuvateksteissä. Kuva 5. Hienorakeinen graniitti, jossa intermediäärisen vulkaniitin juoni. KK6$-2016-708
Kuva 6. Graniitti KK6$-2016-1003 Kuva 7. Porfyyrinen graniitti. JJTE-2016-2
3.3.2 Unakiittinen graniitti/hydroterminen kivi Unakiitti on mineraalikoostumukseen perustuva graniitin esiintymismuoto, jota voimakas hydroterminen muuttuminen määrittää. Hydroterminen muuttuminen ilmenee pääasiallisesti etenkin vaihtelevalla voimakkuudella tapahtuneena epidoottiutumisena, kalimuuttumisena ja/tai muunlaisina fluiditoiminnan merkkeinä. Fluiditoiminnan aiheuttamasta hydrotermisestä muuttumisesta merkittävimpiä piirteitä edustavat yksittäiset juonet sekä juoniverkostot, jotka voivat ikäsuhteiltaan vaihdella huomattavastikin. Mineraalikoostumukseltaan unakiitti koostuu hydrotermisen muuttumisen kautta muodostuneista kalimaasälvästä sekä epidootista, jotka ovat päämineraaleja. Kalimaasälvän sekä epidootin määräsuhteissa voi olla alueellista vaihtelua. Muuten kuin unakiitissa, epidootti esiintyy useimmiten hydrotermisen muuttumisen muodostamana aksessorisena mineraalina, joka esiintyy sekä sulkeumina että juonina. Kuva 8 edustavaa unakiittia. Kuva 8. Sarvivälkerikkaan graniitin ja unakiittigraniitin muuttumiskivi. KK6$-2016-721
3.3.3 Dioriittiryhmän syväkivet Erilaiset dioriitit ovat syväkiviryhmä, joiden mineraalikoostumuksessa maasälvistä plagioklaasi on vallitseva, ja kvartsia on korkeintaan 60 %. Kivien rakenne on massiivinen ja ne ovat intermediäärisiä. Raekoko on keskirakeisesta karkearakeiseen. Granodioriitti on intermediäärinen syväkivi, joka koostuu maasälvistä, kvartsista ja mafisista mineraaleista suurinpiirtein samoissa määräsuhteissa. Tutkimusalueen dioriiteista granodioriitti on yleisin tyyppi. Dioriitin koostumuksessa puolestaan kvartsia on korkeintaan 10 %. Montsodioriitissa kvartsia on myös vain vähän, mutta kalimaasälpää on enemmän. Kvartsidioriitissa kalimaasälpää on korkeintaan aksessorisena mineraalina. Tutkimusalueen dioriittityypit ovat yleisesti lohkopinnaltaan punertavia tai kirjavan vaaleita. Ne ovat tyypillisesti keskirakeisia, mutta etenkin kivilajikontaktien läheisyydessä saattavat vaihettua pienirakeisiksi, jolloin niiden erottaminen geokemialtaan vastaavista vulkaniiteista on usein haastavaa. Niissä on usein havaittavissa suuntaus, ja ne ovat varsinkin kivilajikontaktien yhteydessä sekoittuneet muihin kivilajeihin, etenkin vulkaniitteihin, jotka saattavat esiintyä niissä sulkeumina. Kidesuuntausta on erityisesti tummissa mineraaleissa. Dioriitteja esiintyy ympäröivissä kivilajeissa myös apofyyseinä. Tyypillisimmät mafiset mineraalit ovat sarvivälke ja etenkin biotiitti, ja ne kattavat tyypillisesti noin 25-35 % mineraalikoostumuksesta. Osassa kiviä on porfyyrista tai pieniporfyyrista (ryynimäistä) rakennetta, osa on tasarakeisia. Kuvat 9, 10, 11 ja 12 edustavat erilaisia dioriittiryhmän mineraalikoostumukseen perustuvia esiintymistyyppejä. Kuva 9. Dioriitti. KK6$-2016-1012
Kuva 10. Granodioriitti. JJTE-2016-27 Kuva 11. Montsodioriitti. KK6$-2016-814
Kuva 12. Ryynimäinen granodioriitti. JJTE-2016-16 3.3.4 Gabro Gabro on koostumukseltaan pääasiallisesti plagioklaasirikas kivilaji, jossa mafisia mineraaleja edustavat kartoitusalueen osalta erityisesti amfibolit, kuten sarvivälke sekä pyrokseenit. Kartoitusalueella havaituissa gabroissa pyrokseenit ovat olleet paikoittain uraliittiutuneita. Kartoitusalueella havainnoidut gabrot ovat olleet pääasiallisesti tasarakeisia, homogeenisia sekä suuntautumattomia. Paljastumilla gabro näyttäytyy rapautumispinnaltaan mustalta, kuten kuvasta 13 voidaan havaita.
Kuva 13. Gabrosulkeuma graniitissa. KK6$-2016-1225 3.3.5 Montsoniitti Montsoniitti on koostumukseltaan maasälpien sekä mafisten mineraalien muodostamaa kiveä, josta puuttuu täysin kvartsi. Maasälpien määräsuhteiden osalta montsoniitit ovat useimmiten plagioklaasin suhteen enemmän rikastuneita kuin kalimaasälvän suhteen. Mikäli kalimaasälpää olisi montsoniitissa enemmän kuin plagioklaasia tulisi kivilaji nimetä syeniitiksi. Montsoniitin mafisia mineraaleja ovat kartoitusalueella olleet erityisesti sarvivälke sekä biotiitti. Montsoniitista ei ole kartoituskurssin havaintoaineistosta saatavilla raportoinnin kannalta edustavaa kuvaa. 3.4 Juonikivet 3.4.1 Pegmatiitti Pegmatiitit ovat koostumukseltaan graniittisia, erittäin karkearakeisia, useimmiten juonimaisesti esiintyviä kiviä. Pegmatiitit muodostuvat useimmiten alueellisen magmaattisen systeemin viimeisistä osittaissulista, mistä syystä pegmatiittien yhteydessä voidaan suhteellisen usein havaita runsaasti aksessorisia, muuten esiintyvyydeltään melko harvinaisia mineraaleja, kuten turmaliinia sekä topaasia. Myös kiillemineraalien,
kuten muskoviitin sekä biotiitin voidaan yleisesti havaita esiintyvän pegmatiittisten intruusioiden ja/tai juonien yhteydessä. Pegmatiiteille ominaista on mineraalien karkean raekoon lisäksi kiteiden omamuotoisuus. Kuva 14 edustaa kartoitusalueelle tyypillisiä pegmatiitteja. Kuva 14. Pegmatiitti. KK6$-2016-724 3.4.2 Uraliitti-Porfyriitti Kyseinen kivilaji esiintyy juonikivinä, sulkeumina tai osueinta. Uraliitti-Porfyriitti on koostumukseltaan mafinen eli perusmassa on plagioklaasirikasta, jossa on lievästi kvartsia ja kiillettä. Hajarakeet ovat pyrokseeninastoja, jotka sarvivälke on korvannut. Perusmassa on hienorakeinen ja hajarakeet ovat 2 10 mm halkaisijaltaan. Rakenteeltaan kivi on porfyyrinen, liuskeinen ja homogeeninen. Liuskeisuus noudattaa intrusoitua kivilajia. Uraliittiporfyriitti esiintyy pohjoisessa hiertovyöhykkeillä, joissa se esiintyy myös kahden kivilajin kontaktissa, katso havainto JJTE-2016-13. Kiveä esiintyy myös felsisen vulkaniitin
kerrosjuonena tai granodioriittin hiertovyöhykkeellä. Kuva 15 edustaa kartoitusalueelle tyypillisiä uraliittiporfyriittejä. Kuva 15. Uraliitti-porfyriitti. JJTE-2016-12 3.4.3 Plagioklaasi-Porfyriitti Kivi on mineralogisesti vulkaaninen, tarkemmin intermediäärinen. Kivessä esiintyy plagioklaasi-hajarakeita, jotka ovat osuudeltaan noin 50 % ja halkaisijaltaan hajarakeet ovat 2-10 mm. Perusmassa sisältää tummia mineraaleja, kuten sarvivälkettä ja pyrokseenä, sekä kvartsia. Perusmassa on hienorakeinen eli 0,2 1 mm. Kivi on liuskeinen ja hieman heterogeeninen. Kivessä esiintyy liuskeisuutta, joka noudattaa ympäröiviä kivilajeja. PL-porfyriitti esiintyy yhteydessä vulkaniitteihin ja myös on sulkeumina, kerroksina tai osueina pääkivilajissa, joka vulkaniitti. Oletettu alkuperä on kidetuhka. Kuva 16 edustaa kartoitusalueelle tyypillisiä plagioklaasi-porfyriittejä.
Kuva 16. Punaisella ympyrällä rajattu tummahko, eroosiopinnaltaan painunut sulkeuma-aines plagioklaasi-porfyriittiä. Paljastuman pääkivilajina esiintyy granodioriitti. Tummina erodoitumattomina sulkeumina mafista vulkaniittia. AOHE-2016-7 4. Muutokset vanhaan karttaan Vanhan kartan felsistä vulkaniittivyöhykettä pohjoisesta ja koillisesta rajaava granodioriitti on vahvistettu, mutta totesimme, että perusteita erillisen graniittialueen piirtämiselle ei ole. Muuten raja granodioriitin ja felsisen vulkaniitin välillä täsmää melko hyvin, paitsi että lisäsimme paragneissivyöhykkeen näiden väliin. Alueen luoteisosan salmiakinmuotoinen biotiittiparagneissi on pienentynyt, ja sen pohjoisosa on tulkittu uudelleen intermediääriseksi vulkaniitiksi ja eteläosa felsiseksi vulkaniitiksi. Vanhassa tulkinnassa lännestä ja etelästä vulkaniittialuetta ympäröi porfyriittigraniitti. Tulkintamme mukaan länsipuoli on porfyyrigraniittia, mutta etelässä aiemmin porfyyrigraniittina tulkittu alue on yhdistetty eteläiseen graniittiin. Graniitin eteläpuolella tulkittiin olevan litologisesti monimutkainen, mutta aiemmin tiheästi kartoitettu vyöhyke, jossa esiintyy muun muassa intermediääristä tuffia, amfiboliittia, dioriittia, kvartsidioriittia ja intermediääristä vulkaniittia. Tulkitsemme nyt intermediäärisen tuffin mafiseksi vulkaniitiksi. Muuten alue on suurimmaksi osaksi intermediääristä vulkaniittia, ja amfiboliitti, dioriitti sekä kvartsidioriitti on poistettu
tulkinnasta. Graniitti ympäröi felsistä vulkaniittia etelästä ja idästä. Felsisen vulkaniitin keskellä oli piirrettynä montsodioriitti- ja graniittivyöhykkeet, mutta nämä osat on nyt yhdistetty felsiseen vulkaniittijaksoon. Vanhan kartan kaakkoisosassa on piirrettyinä sekä intermediääristä että mafista vulkaniittia, mikä nyt tulkitaan osaksi felsistä vulkaniittia tai päälueen ulkopuolella intermediääriseksi vulkaniitiksi. Kartoitusalueen kaakkoisosan perimmäinen kulma on dioriittigabroa. Ruhjevyöhykkeiden uudelleentulkinnassa olemme käyttäneet aeromagneettista karttaa, jossa on nähtävissä notkahduksia anomalian kohdalla. Silloin kun kivilajihavainnot tukevat uutta tulkintaa, olemme piirtäneet uudet ruhjeviivat. 5. Yhteenveto Kahden viikon mittaisen kartoituskurssin tavoitteena oli tarkentaa Jämsän alueellista geologisen ympäristön yleiskuvaa. Kartoitus suoritettiin maastopäivien aikana ryhmittäin ja kerätyn havaintopisteaineiston pohjalta rakennettiin karttamuotoinen kallioperätulkinta.
395000 398000 401000 404000 407000 410000 Kivilajit Graniitti - ryynimäinen Montosoniitti Dioriitti Granodioiriitti - ryynimäinen Montsodioriitti 6864000 Frelsinen vulkaniitti Gabro Granodioriitti Intermediäärinen vulkaniitti Paragneissi Paraliuske 6864000 Graniitti Kvartsidioriitti Plagioklaasiporfyriitti Graniitti - porfyyrinen Mafinen vulkaniitti 6861000 Kerroksellisuus Liuskeisuus Siirros Graniittijuoni Kvartsijuoni Mafinen juoni 6861000 Ruhje U Uraliittiporfyriittijuoni Granodioriitti-/graniittisulkeuma Hapan vulkaniitti sulkeuma Emäksinen vulkaniitti sulkeuma 6858000 Intermediäärinen vulkaniitti välikerros Emäksinen vulkaniitti välikerros 6858000 6855000 m 6855000 Tekijät: Olli Nurmilaukas, Jesse Tenhunen, Ville-Veikko Virtanen ja Anne Ylinen Lähteet: GTK, 2016 0 2 4 km 395000 398000 401000 404000 407000 410000
KALLIOPERÄKARTOITUKSEN JATKOKURSSIN KENTTÄRAPORTTI ryhmä 3 (Riikka Fred, Jukka Multanen, Jaakko Kurkilahti, Joel Parikka ja Lauri Virnes) 1. TUTKIMUSALUE Tutkimusalue on Keski-Suomen granitoidikompleksin etelälaidassa sijaitseva 15*5 km vulkaniittijakso. Kartalle piirretty alue on luode-kaakko-suuntainen kaistale ( 20 km x 8 km) Jämsän keskustan länsipuolella. Alue kartoitettiin kuudessa ryhmässä, ja koko alueen kartta on piirretty käyttäen kaikkien ryhmien havaintoja, matalalentogeofysikkaa (magneettinen kartta) sekä aiemmin laadittua kallioperäkarttaa. Kuva 1. Kurssialueen, kartoitukseen pohjautuva, kallioperäkartta.
2. YLEISPIIRTEET Alue koostuu vulkaniittijaksosta, jota ympäröivät graniittiset kivet. Vulkaniittijakso on pääosin magneettisen anomalian kohdalla. Vulkaniittijakson pohjoisosassa on enimmäkseen felsisiä vulkaniitteja ja eteläosassa pääosin intermediäärisiä vulkaniitteja. Eteläosissa intermediääristen vulkaniittien seassa on myös mafisia vulkaniitteja. Vulkaniittien eteläpuolella on pääosin suuntautumattomia graniitteja, länsipuolella suuntautuneita graniitteja, ja pohjoispuolella granodioriitteja. 3. KIVILAJIT 3.1. Syväkivet Graniitti Alueen graniitit ovat keskirakeisia ja yleensä leukokraattisia. Etelä-kaakko-akselilla graniitit ovat suuntautumattomia ja köyhiä mafisista mineraaleista. Luoteisosan graniitit ovat yleensä suuntautuneita ja paikoin porfyyrisiä. Graniitit ovat rapautumispinnaltaan vaalean punertavia. Mafisina mineraaleina graniiteissa esiintyy biotiittia ja sarvivälkettä. Graniittia esiintyy yleisesti vaihtelevan kokoisina juonina tutkimusalueen kivissä. Osa juonista on pegmatiittisia. Raekoko saattaa myös vaihdella paljonkin yhden juonen sisällä. Kuva 2. Kartoitusalueen kaakkoisosassa esiintyvää suuntautumatonta ja tasarakeista graniittia.
Granodioriitti Granodioriitit ovat yleensä keskirakeisia ja usein ryynimäisiä. Mafisista mineraaleista varsinkin biotiitti on yleistä. Etenkin eteläosan granodioriiteissa esiintyy biotiitin lisäksi runsaasti sarvivälkettä. Pohjoisosan granodioriitit ovat suuntautuneita, ja keski- ja eteläosissa suuntautumattomia. Eteläosan granodioriitit ovat magneettisia. Kuva 3. Suuntautunut granodioriitti. Gabro Alueen kaakkoiskulmassa esiintyvä gabro on keskirakeista, homogeenista, suuntautumatonta ja väriltään mustaa. Ainakin yhdellä paljastumalla pyrokseenit ovat uraliittiutuneet ja kivessä on heikosti kumulaattimainen rakenne. Kartoitusalueen eteläosan vulkaniiteissa olevassa gabrojuonessa esiintyy yleisesti graniittijuonia ja sulkeumia. Tämän alueen gabroissa on musta rapautumispinta ja ne sisältävät punaista kalimaasälpää. Kuva 4. Alueen eteläosassa oleva gabrojuoni, jossa sisällä graniittijuoni.
3.2. Vulkaniitit Felsinen vulkaniitti Felsiset vulkaniitit ovat yleensä hienorakeisia ja homogeenisia. Muuttuminen on kuitenkin paikoin muuttanut raekokoa. Rapautumispinnan väri on yleensä punertava. Tuoreen murrospinnan väri on vaalean harmaa tai punertava. Liuskeisuuden aste vaihtelee. Alueen felsisissä vulkaniiteissa esiintyy vaihtelevan paksuisia kvartsi- ja graniittijuonia, joista osa kulkee liuskeisuuden suuntaisesti. Osa juonista on apofyysisia. Epidoottiutuminen on yleistä, ja myös epidoottijuonet ovat usein liuskeisuuden suuntaisia. Kivet ovat paikoin erittäin kalimetasoituneita epidoottijuonten läheisyydessä. Yleisiä mineraaleja ovat kvartsi ja maasälvät, ja myös pieniä määriä biotiittia ja sarvivälkettä esiintyy kivissä. Kuva 5. Felsinen vulkaniitti, jossa on amfiboli-kvartsijuoni.
Kuva 6. Epidootti-amfibolijuoni felsisessä vulkaniitissa. Intermediäärinen vulkaniitti Intermediääristen vulkaniittien raekoko vaihtelee hienorakeisesta pienirakeiseen. Yleensä kivet ovat melko homogeenisia mutta myös kerroksellisia vulkaniitteja esiintyy intermediäärisellä alueella. Liuskeisuuden aste vaihtelee, ja paikoin lineaatio on liuskeisuutta voimakkaampaa. Liuskeisuuden suuntaiset graniitti- ja kvartsijuonet ovat yleisiä. Osa juonista myös leikkaa liuskeisuutta. Intermediäärisessä vulkaniitissa esiintyy vaihtelevan paksuisia graniittijuonista vulkaniittiin työntyviä apofyysejä, joiden yhteydessä esiintyy epidoottijuonia. Epidoottijuonten ympäristö on paikoin erittäin kalimetasomatoitunut ja epidoottiutunut. Paikoin alueen vulkaniiteissä esiintyy tummia, keskimäärin n. 2 cm paksuja, magneettisia raitoja liuskeisuuden suuntaisesti. Mafisina mineraaleina on pääasiassa biotiittia ja sarvivälkettä. Mafiset mineraalit muodostavat voimakkaita mineraalilineaatioita alueen eri osissa. Intermediäärisessä vulkaniitissa esiintyy myös plagioklaasiporfyriittikerroksia/-osia.
Kuva 7. Homogeeninen intermediäärinen vulkaniitti, jossa on pegmatiittijuoni. Kuva 8. Homogeeninen plagioklaasiporfyyrinen intermediäärinen vulkaniitti.
Kuva 9. Kerroksellinen ja liuskeinen intermediäärinen vulkaniitti. Mafinen vulkaniitti Mafiset vulkaniitit ovat hienorakeisia ja väriltään tummia. Paikoin voi esiintyä kerroksellisuutta, ja kerrosten välissä on magnetiittiryppäitä. Raekoon kasvaessa pienirakeiseksi, felsisten mineraalien määrä pienenee ja kivi muuttuu hyvin tummaksi. Mafisen vulkaniitin määrä on suhteellisen vähäinen ja sitä esiintyy usein välikerroksina intermediäärisessä vulkaniitissa. Myös mafisessa vulkaniiteissa on muiden vulkaniittien tapaan paikoin havaittavissa graniittisten ja epidoottisten juonten läheisyydessä epidoottiutumista ja kalimetasomatoosia, joka on paikoin erittäin voimakasta.
Kuva 10. Keskiosastaan erittäin muuttunut mafinen vulkaniitti ja graniittijuoni. Kuva 11. Tektoninen breksia, joka on koostumukseltaan mafinen vulkaniitti. 3.3. Metapeliitit Paragneissi Paragneisseissä on runsaasti biotiittia. Gneissit ovat paikoin migmatiittisia, vaikkakin osittaissulamisen määrä on vähäistä. Pohjoisosan gneisseissä sulamisen määrä on suurempi kuin eteläosan gneisseissä. Liuskeisuuden suunnassa esiintyy graniittisia sekä kvartsijuonia, jotka ovat paikoittain budinoituneita ja paikoittain poimuttuneita.
Kuva 12. Paragneissi. Paraliuske Paraliuske on voimakkaasti suuntautunut hienorakeinen kivi, jossa felsisten kerrosten välissä on biotiittikerroksia. Felsisten ja biotiittirikkaiden kerrosten paksuus vaihtelee 110 cm välillä. Paraliusketta esiintyy alueen luoteisosassa ohuina kaistaleina vulkaniittien ja granitoidien kontaktien läheisyydessä. Kuva 13. Paraliuske
3.4. Juonikivet Diabaasi Diabaasi esiintyy yksittäisenä juonena intermediäärisessä vulkaniitissa alueen kaakkoisosassa. Diabaasi on keskirakeista, ja siinä on havaittavissa ofiittinen tekstuuri. Plagioklaasi esiintyy tikkumaisina kiteinä pyöreähköjen mafisten kiteiden sisällä. Kuva 14. Diabaasi
Uraliittiporfyriitti Uraliittiporfyriitti esiintyy vaihtelevan paksuisina juonina, paikoin hyvinkin paksuina. Niissä on hienorakeinen plagioklaasiperusmassa, jossa esiintyy uraliittihajarakeita. Uraliittihajarakeet vaihtelevat pienestä keskirakeisiin. Etelässä uraliittiporfyriitit ovat suuntautumattomia tai heikosti suuntautuneita, kartoitusalueen pohjoisosassa ne ovat kohtalaisen suuntautuneita. Kuva 15. Uraliittiporfyriitti.
80 U U L Muuttumiset ja mineraalit Albiittiutuminen Kalimetasomatoosi Epidoottiutuminen Liuskeisuus 0 2 4 km 75 L L D 70 D D D 40 D D 85 80 75 75 Juonet ja sulkeumat L U D Graniittijuoni Leukograniittijuoni Kvartsijuoni Uraliittiporfyriittijuoni Dioriittisulkeuma Granodioriitti-/graniittisulkeuma Intermediäärinen vulkaniitti sulkeuma Gabrosulkeuma D 60 80 80 78 392000 393000 394000 395000 396000 397000 398000 399000 400000 401000 402000 403000 404000 405000 406000 407000 408000 409000 410000 411000 412000 Litologia Diabaasi Felsinen vulkaniitti Gabro Graniitti Granodioriitti Intermediäärinen vulkaniitti Mafinen vulkaniitti Paragneissi Paraliuske 6852000 6853000 6854000 6855000 6856000 6857000 6858000 6859000 6860000 6861000 6862000 6863000 6864000 6865000
Kallioperäkartoituskurssi 2016 raportti Ryhmä 4 Casimir Näsi, Mikko Nenonen, Otso Markkanen, Ville Virtanen
Johdanto Kartoituskurssin tarkoituksena oli kartoittaa noin 18x8 km kokoinen alue Suur-Jämsässä, Keski- Suomessa. Alue koostuu pääosin Svekofennisistä vulkaniiteista ja granitoidisista kivistä, sekä vähäisemmissä määrin peliittisistä ja mafisista kivistä. Alueen aiempi kallioperäkartta perustui 1900-luvun alussa ja 1970-luvulla tehtyihin havaintoihin. Uusien havaintojen perusteella oli tarkoitus tarkentaa aiempaa kallioperäkarttaa. Kallioperäkartta laadittiin ryhmittäin kurssin aikana tehdyistä noin 750 kivilajihavainnosta. Ryhmämme laatima kallioperäkartta on jaettu kivilajiyksiköihin, jotka ovat kuvattuna tässä raportissa (kuva 1). Kuva 1. Ryhmän 4. kallioperäkartta. Numeroitujen kivilajiyksiköiden kuvaukset selostettu raportissa. Granodioriittinen kallioperäalue 1. Kartoitusalueen pohjoisosassa sijaitseva granodioriittinen alue 1. (Kuva 1), koostuu pääosin tumman punertavasta tai harmahtavasta tasa- ja keskirakeisesta biotiitti-sarvivälke granodioriitista. Granodioriitissa syväkivimäiset piirteet ovat selvästi havaittavissa vaikka kivet ovat usein heikosti suuntautuneita. Niiden suuntaus on suurin piirtein luode-kaakko suuntainen, joka korreloi selvästi vulkaniitin liuskeisuuteen. Granodioriittien alue erottuu magneettista aineistoa tarkastellessa
selvästi heikommin magneettisena kuin eteläpuolella olevat vulkaniitit, mikä helpottaa kontaktin määrittämistä kivilajien välille. Kivilajihavaintojen perusteella granodioriitti aiheuttaa tutkimusalueen pohjoisosan negatiivisen aeromagneettisen anomalian. Rakenne ja mineraalit Kuva 2. Tasarakeinen heikosti suuntautunut granodioriitti. Granodioriitit ovat rakenteeltaan keskirakeisia, heikosti suuntautuneita sekä homogeenisiä koko esiintymisalueella (Kuva 2). Muu alueella käytetty ryhmittelynimi granodioriiteille on myös: ryynimäinen, jossa kalimaasälpärakeet ovat hiukan perusmassaa suurempia, mutta eivät kuitenkaan pieniporfyyrisen määrettä täyttäviä. Granodioriiteissa vallitsevat mafiset mineraalit biotiitti ja sarvivälke, joista usein vallitseva mineraali on biotiitti. Intermediäärinen vulkaniittialue 2. Vulkaniittialue sijaitsee granodioriitin eteläpuolella, ja se erottuu selvästi positiivisena magneettisena anomaliana. Vulkaniitti on koostumuksellisesti heterogeeninen yksikkö ja siinä esiintyy liuskeisuuden suunnassa koostumusvaihtelua mafisesta, felsiseen, pääosan ollessa kuitenkin intermediääristä. Vulkaniittiyksikkö näyttää taipuneen oikeakätisesti. Liuskeisuusmittaukset tukevat havaintoa. Pääliuskeisuustaso on noin itä-länsi suunnassa. Yksikön
keskiosassa liuskeisuus on luode-kaakko suuntaista ja saattaa johtua suurimittakaavaisesta poimuttumisesta. Liuskeisuuden kaateet vaihtelevat alueella 70 ja 90 asteen välillä. Rakenne ja mineraalit Kuva 3. Intermediäärinen vulkaniitti, jota leikkaa granittipegmatiittijuoni liuskeisuuden tasossa. Vulkaniitti on hienorakeista ja liuskettunutta (kuva 3). Tavattavat mineraalit ovat plagioklaasi, sarvivälke, kvartsi, kalimaasälpä. Muutamilla alueilla plagioklaasi ja sarvivälke ovat pieniprofyyrisiä. Alueella on runsaasti graniitti ja kvartsijuonia, jotka esiintyvät usein juoniverkkoina ja paksumpina juonina. Liuskeisuuden suuntaiseen rakoiluun liittyvä kalimetasomatoosi ja epidoottiutuminen on yleistä ja nämä yleensä vahvistuvat kontaktien lähellä. Montsodioriittialue 3. Kartoitusalueen keskiosassa sijaitseva montsodioriittialue (1 km x 200m ) sijoittuu intermediäärisen vulkaniitin ja Kuva 4. Montsodioriitti, jossa havaittavissa poimuttumista.
graniitin väliin. Eteläpuolella aluetta montsodioriitti vaihettuu granodioriitiksi ja siitä eteenpäin graniitiksi. Alueen pohjoispuolella kontaktia ei ole saatu kiinni, mutta kivilaji vaihtuu vulkaniitiksi noin 100m välillä. Mineralogia ja rakenne Syväkivimäinen montsodioriitti erottuu selvästi normaaleista granitoideista (kuva 4). Rakenteeltaan alueen kivet ovat tasarakeisia, tekstuuriltaan homogeenisiä sekä heikosti suuntautuneita. Väriltään montsodioriitit ovat huomattavasti graniitteja tummempia ja mineralogialtaan niitä sarvivälkerikkaampia. Felsiset vulkaniittialueet 4 & 5. Felsinen vulkaniitti yksikkö 4. sijaitsee alueen luoteis-osassa. Se eroaa muista vulkaniiteista siten, että siihen ei liity magneettista anomaliaa. Liuskeisuuden suunta on sama kuin sen itäpuoleisella intermediäärisellä yksiköllä. Alueen länsiosassa esiintyy mahdollisesti paraliusketta, joka saattaa myös olla felsistä vulkaniittia. Paraliuskeessa on havaittavissa selvä kerroksellisuus. Alueen reunalta löytyy uraliitti-porfyriittia, joka liittyy luultavasti läheiseen granodioriittikontaktiin. Alueella on myös graniittisulkeumia tai juonia, mutta kontakti ei ole tarkasti havaittu. Syy alhaiseen magneettisuuteen ei ole selvä. Kivet eivät vaikuta olevan huomattavasti deformoituneempia, kuin alueen magneettiset intermediääriset vulkaniitit.
Kuva 5. Vulkaniittialueen 5. pohjoispuolen kontakti graniittiin, jonka välissä kapea maasälpäjuoni. Felsinen vulkaniittialue 5. sijoittuu kartoitusalueen keskiosaan, noin 3 km x 300 m kokoiselle alueelle, jota ympäröi graniittiset intruusiot, lukuun ottamatta itäpuolella olevaa intermediäänistä vulkaniittia. Felsisen vulkaniitin ja graniitin kontakti on paikoin hyvinkin terävä, kaakko-luoteis suuntainen (Kuva 5). Vulkaniittialueen 5. kivet ovat rakenteeltaan heterogeenisiä ja vastaavat mineralogialtaan kartoitusalueen länsipuolella sijaitsevia felsisiä vulkaniitteja. Mineralogia ja rakenteet Mineralogialtaan alueen vulkaniitit sisältävät enemmän kvartsia, kuin intermediääriset vulkaniitit. Pieniporfyyrinen graniittialue 6 & 7. Kartoitusalueen länsiosassa sijaitseva graniittialue muodostuu pääosassa pieniporfyyrisistä graniiteista, jotka eivät ole magneettisia ja rajaavat intermediäärisiä sekä felsisiä vulkaniitteja.
Pieniporfyyrisen graniitin ja magneettisen vulkaniitin on kenttähavaintojen peruustella havaittu sopivan magneettiseen anomaliaan, rajaamalla vulkaniitin selvästi erottuvaksi magneettiseksi yksiköksi. Rakenteeltaan ja mineralogialtaan samankaltaista pieniporfyyristä graniittia löytyy myös kartoitusalueen keskiosasta, noin 2,5 km x 450 m kokoiselta alueelta. Mineralogia ja rakenteet Alueen graniittien mineralogia muodostuu biotiitistä, sarvivälkkeestä, kvartsista sekä maasälvistä, jotka muodostavat noin 1-2 cm pitkiä hajarakeita graniittiin. Kuva 6. Pieniporfyyrinen graniitti, jossa kalimaasälpärakeet ovat systemaattisesti suuntautuneet. Hajarakeet koostuvat kalimaasälvästä. Varsinkin alueen eteläosan graniittien kalimaasälpärakeissa on havaittavissa systemaattinen suuntaus (kuva 6).
Graniittialue 8. Graniittialue 6. esiintyy kartoitusalueen keskiosissa ja ulottuu tutkimusalueen etelä- ja itärajoihin. Graniittialueen kivet vaihtelevat tasarakeisista sekä hieman suuntautuneista biotiitti-graniiteista (kuva 7) myös paikallisiin dioriittipaljastumiin. Liuskeisuuden suunta on usein sama, kuin läheisissä intermediäärisissä vulkaniiteissa. Kuva 7. Tyypillinen tasarakeinen, keskirakeinen biotiitti-graniitti Eteläinen intermediäärinen vulkaniitti, alue 9. Kuva 8. Tyypillinen eteläisen intermediäänisenalueen pohjois-etelä suuntainen intermediääninen vulkaniitti Alueen etelä-osassa sijaitseva vulkaniittijakso koostuu pääosin intermediäärisestä vulkaniitista (kuva 8) ja mafisista vulkaniiteista, joissa on runsaasti graniittisia juonia, jotka vaikuttavat liittyvän ympäröiviin graniitteihin. Muutama kontaktikohta vahvistaa tätä hypoteesia, koska graniiteista tunkeutuu juoniverkkoja vulkaniittien sisään ja aiheuttaa kontaktibreksioitumista. Paksumpia yksittäisiä graniittijuonia tavataan myös alueen sisäosissa. Mafiset vulkaniitit esiintyvät vaihtelevan paksuisina kerroksina muiden vulkaniittien välissä ja ne näyttävät kerrostuneen mafisempina välikerroksina vulkaanisen toiminnan aikana. Tyypillisesti
mafiset vulkaniitit ovat rakenteeltaan massamaisia ja niissä on lähes aina graniittisia juoniverkkoja, jotka breksioivat näitä kiviä (kuva 9). Tämä eteläinen vulkaniittijakso rajautuu graniitteihin pohjoisesta, lännestä ja idästä. Itä- ja pohjois-osassa vulkaniittijakso vaiheittuu gneissimäisiin kiviin, joista protoliittia on vaikea määrittää. Protoliitti luultavasti vaihtelee vulkaniittien ja graniittien välillä. Kuva 9. Noin 30m paksuinen mafinen vulkaniittikerros graniitti-intruusioiden välissä. Kaipolan gabro, alue 10. Kaipolan gabro sijaitsee tutkimusalueen kaakkois-kulmassa. Kivet ovat koostumukseltaan gabroista kvartsidioriitteihin ja alueella on tavattu myös graniitteja, jotka on tulkittu juoniksi. Gabroalueen sisällä tavattavista dioriiteista on tulkittu hiertoliuskeisuutta.
Mineralogia Kuva 10. Tasarakeinen gabro. Pyrokseeni, sarvivälke ja plagioklaasi (kuva 10). Montsoniittialue 11. Kartoitusalueen lounaispuolella on havaittu ympäröivän alueen graniiteista mineralogialtaan selvästi poikkeava kivilaji, joka on nimetty eri tulkintojen ja poikkeavia mielipiteitä huomioimatta montsoniitiksi. Montsoniitti on tumman värinsä ja mineralogialtaan huomattavasti sarvivälkerikkaamman sekä kvartsi ja kalimaasälpäköyhemmän piirteensä avulla helposti erotettavissa punertavasta, kalimaasälpärikkaasta graniitista. Montsoniittien yhteydessä esiintyy myös graniittisia ja mafisia juonia. Mineralogia ja rakenteet Kuva 11. Suuntautunut montsoniitti. Alueen montsoniitit koostuvat pääasiallisesti sarvivälkkeestä, biotiitista, sekä kalimaasälvästä (kuva 11). Jokaisen montsoniittipaljastuman yhteydestä on tavattu myös heikko, läpikotainen kiisupirote (todennäköisesti magneettikiisu). Rakenteeltaan montsoniitit ovat vaihtelevissa määrin suuntautuneita.
6 4 Kivilaji Felsinen vulkaniitti Gabro Graniitti Granodioriitti Intermediäärinen vulkaniitti Mafinen vulkaniitti Montsodioriitti Montsoniitti Pieniporfyyrinen graniitti 2 11 9 7 5 8 1 1 3 8 Muuttumiset Epidoottiutuminen / Epidotization Kvartsiutuminen / Silicification Kalimetasomatoosi / Potassic alteration Albiittiutuminen / Albitization Biotiittiutuminen / Biotitization Juonet U Sulkeumat Paragneissisulkeuma Gabrosulkeuma Välikerrokset Paragneissivälikerros Päällemerkintäviivat Uraliittiporfyriittijuoni Granodioriitti-/graniittisulkeuma Intermediäärinen vulkaniitti sulkeuma Emäksinen vulkaniitti sulkeuma Emäksinen vulkaniitti välikerros Siirros Ruhje N 0 2.5 5 Kilometers 10
Jämsän vulkaniittijakson kallioperäkartoitus Ryhmä 5 Samu Lappalainen, Ilona Sakaguchi, Mira Kyllästinen, Laura Puronaho 26.5.2016 1. Tutkimusalue Tutkimusalue sijaitsee Jämsässä Keski-Suomen granitoidikompleksin alueella, joka on osa svekofennista Länsi-Suomen kaarikompleksia (Nironen 2007). Alue on 20 km pitkä ja 10 km leveä. Alueen syväkivet ovat 1,89-1,88 Ga vanhoja. Tutkimusalueen läpi kulkee vulkaniittivyöhyke, joka erottuu selvästi aeromagneettisella kartalla (Kuva 1). Vulkaniitin ympärillä on granitoideja. Tämän kartoituksen tarkoituksena oli päivittää ja tarkentaa vanhaa kallioperäkarttaa. Kuva 1. Tutkimusalueen kivilajikartta ja aeromagneettinen kartta. Seuraavalla sivulla kartanpiirtoryhmämme tulkinta Jämsän vulkaniittijakson kivilajeista. 1
2
2. Jämsän vulkaniittijakson kivilajit 2.1. Syväkivet Tutkimusalueella esiintyy useita rakenteeltaan ja koostumukseltaan erilaisia syväkiviä. Laajimman ryhmän muodostavat erilaiset graniitit, jotka voidaan jakaa eri pääryhmiin. Ensimmäiseen ryhmään kuuluvat biotiittigraniitit, joilla on graniitille tyypillinen tekstuuri (kuva 2). Kuva 2. Biotiittigraniitti. Graniittien raekoko vaihtelee runsaasti pienirakeisista graniiteista pegmatiittisiin graniittijuoniin. Osassa graniiteista on sarvivälkettä mafisena mineraalina. Graniiteissa voidaan havaita erilaisia rakenteita. Alueen länsipuolella on pieniporfyyrista graniittia, jossa on kalimaasälpäporfyyreita (kuva 3). Kuva 3. Pieniporfyyrinen graniitti. 3
Granodioriitti on tutkimusalueen toinen tärkeä syväkivi. Granodioriitti on ryynimäistä, eli siinä on pieniä kalimaasälpäporfyyreita (kuva 4). Ryynimäisen granodioriitin ja porfyyrisen graniitin erottaminen maastossa voi olla hankalaa. Kuten kuvista 3 ja 4 näkee, pieniporfyyrisen graniitin kalimaasälpäporfyyrit ovat hieman suurempia ja niiden koko vaihtelee enemmän kuin ryynimäisessä granodioriitissa. Graniitti on pääosin suuntautumatonta tai heikosti suuntautunutta. Graniitti on paikoin myös magneettista. Kuva 4. Hieman hiertynyttä ryynimäistä granodioriittia. Graniitin ja granodioriitin lisäksi alueella on havaittu pienempiä määriä uraliittiporfyriittia (kuva 5), dioriittia (kuva 6), monzoniittia ja plagioklaasiporfyriittia. Kuva 5. Uraliittiporfyriitti, jossa on nastamaisia sarvivälkenastoja. 4
Kuva 6. Dioriitti. 2.2. Vulkaniitit Vulkaniitti hallitsee tutkimusalueen keskiosia. Vulkaniitin koostumus vaihtelee felsisestä mafiseen. Koostumukseltaan felsinen vulkaniitti on yleisintä mutta myös intermediääristä sarvivälkerikasta vulkaniittia on runsaasti. Mafista vulkaniittia on vähemmän kuin muita vulkaniitteja, se esiintyy lähinnä välikerroksina intermediäärisessä vulkaniitissa. Koostumuskerroksellisuus, jossa mafisemman ja felsisemmän vulkaniitin kerrokset vaihtelevat, on yleistä (kuva 7). Kuva 7. Koostumuskerroksellisuus vulkaniitissa. 5
Biotiitti ja sarvivälke ovat vulkaniitin yleisimmät indeksimineraalit. Biotiittirikasta vulkaniittia on havaittu erityisesti hiertovyöhykkeiden läheisyydessä. Tällainen kivi on usein myös luokiteltu paragneissiksi (kuva 8). Biotiitti on voinutkin syntyä metamorfoosin yhteydessä. Myös voimakas liuskeisuus ja poimuttuminen viittaavat deformaatioon (kuva 9 ja 10). Kuva 8. Paragneissi. Kuvat 9 ja 10. Liuskeisuutta vulkaniitissa ja poimutusta vulkaniitissa. 6
Kalimetasomatoosi, epidoottiutuminen ja kvartsiutuminen ovat yleisiä muuttumistuloksia vulkaniiteissa. Kuva 11. Epidoottiutumista vulkaniitissa. Fluidit ovat voineet lähteä liikkeelle alueen läpi kulkevan suuren hiertovyöhykkeen syntyessä. Vulkaniiteissa on myös runsaasti leikkaavia kvartsijuonia (esim. kuva 12). Kuva 12. Ohuita kvartsijuonia vulkaniitissa. 7
Vulkaniiteissa on erilaisia kerrostumistavasta riippuvia rakenteita. Osassa vulkaniiteista on havaittavissa mantelirakenteita. Mantelirakenne viittaa kaasukupliin magmassa. Mantelirakennetta voi olla vaikea erottaa kidetuffin suuremmista rakeista. Joskin kidetuffin kasvanut raekoko tulisi olla läpikotaista kun taas mantelirakenteen tulisi esiintyä pääasiallisesti vulkaniittipakan yläosissa. Kidetuffin osittain kasvanut raekoko voi olla vulkaniitin primäärinen piirre tai se voi johtua metamorfoosista. Metamorfoosi ja muuttuminen vaikeuttavat vulkaniittien geneesin tulkintaa. Alueella on kuitenkin havaittavissa esimerkiksi kerrallisuutta, joka voisi viitata turbidiittivirtauksiin. Turbidiittit ovat mannerjalustoille kerrostuvia sedimenttimuodostumia. Vulkaaninen materiaali ja turbidiitit voisivatkin viitata saarikaariympäristöön. Syväkivien ja vulkaniittien kontaktivyöhykkeissä vulkaniittia esiintyy sulkeumina syväkivissä (Kuva 13). Tämä viittaa siihen, että vulkaniitti on alueen vanhin kivilajiyksikkö. Kuva 13. Intermediäärisen vulkaniitin ksenoliitteja pieniporfyyrisessa graniitissa. 8
3. Geologinen historia ja rakenne Kahden viikon kallioperäkartoituksen jälkeen, voidaan alueen geologisesta historiasta tehdä jo joitain johtopäätöksiä. Vulkaniitti vaikuttaa olevan vanhin yksikkö, sillä sitä esiintyy ksenoliitteinä osassa granitoideista. Graniittiset juonet leikkaavat vulkaniitteja useissa paikoissa, mikä viittaa myös siihen että vulkaniitit ovat vanhin kivilajiyksikkö. Aikaisemmissa tutkimuksissa on arvioitu, että pieniporfyyrinen graniitti olisi intrudoitunut myöhemmin kuin ryynimäinen granodioriitti. Tämän oletuksen varmistaminen vaatisi kuitenkin lisää kenttätöitä tai mahdollisesti jo tehdyn aineiston tarkempaa läpikäymistä. Tutkimusalueen läpi, kaakosta luoteeseen, kulkee koko alueen kattava vasenkätinen siirros. Alueen kaakkoisosan graniitissa on lyhyempi siirros. Tutkimusalueella on kaksi pienempää ja yksi pidempi hiertovyöhyke. Pidempi hiertovyöhyke kulkee samaan suuntaan kuin pääsiirros. Deformaatio näkyy niin graniittien heikosta suuntautumisesta kuin niiden gneissiytyneistä piirteistä. Vulkaniitit ovat usein voimakkaammin deformoituneita kuin syväkivet. Vulkaniitit ovatkin mahdollisesti käyneet läpi useamman deformaatiojakson. Tämä voisi selittyä sillä, että syväkivet ovat vulkaniitteja nuorempia. Vulkaniitit ovat usein heikosti poimuttuneita (kuva 14). Kuva 14. Poimuttunutta vulkaniittia. Voimakkaasti gneissiytyneet kivet ovat harvinaisempia. Intrudoituneiden syväkivien ja vulkaniitin kontaktivyöhykeessä on tapahtunut kemiallisia reaktioita, jotka ovat muuttaneet kontaktivyöhykkeen kemiallista koostumusta. Tiettyjä yhteyksiä on havaittavissa, kun verrattaan aeromagneettista matalalentokarttaa ja alueen kivilajeja. Vulkaniittijakso on pääasiassa magneettista, muutamia kohtia lukuun ottamatta. Graniitti on pääasiassa vähemmän magneettista kuin vulkaniitit. Gabro erottuu aeromagneettisesta kartasta 9
myös magneettisena anomaliana. Aeromagneettisen kartan mukaan vulkaniittijakso kaartuu voimakkaasti. Tätä havaintoa tukee myös liuskeisuuden suunnat. Ryhmäläisten mielestä kartoittaminen ja kurssi olivat erittäin mielekkäitä ja hyvin opettavaisia. Kaksi viikkoa on loppujenlopuksi lyhyt aika perehtyä Jämsän vulkaniittijaksoon. Analysoiminen ja johtopäätökset ovat tehty pääpiirteittäin ja karkeasti havaintojen, näytteiden ja valokuvien perusteella. 10
U D Graniittijuoni Mafinen juoni Uraliittiporfyriittijuoni Hapan juoni Dioriittisulkeuma Granodioriitti-/graniittisulkeuma Hapan vulkaniitti sulkeuma Intermediäärinen vulkaniitti sulkeuma Emäksinen vulkaniitti sulkeuma Gneissisulkeuma Paragneissivälikerros Hapan vulkaniitti välikerros Intermediäärinen vulkaniitti välikerros Emäksinen vulkaniitti välikerros Biotiittigraniitti Diabaasi Dioriitti Felsinen vulkaniitti Gabro Gneissimäinen graniitti Graniitti Granodioriitti Intermediäärinen vulkaniitti Mafinen vulkaniitti Paragneissi Pieniporfyyrinen graniitti Pieniporfyyrinen graniitti Felsinen vulkaniitti U Kerroksellisuus Liuskeisuus Kalimetasomatoosi Epidoottiutuminen Siirros Ruhje Jämsän vulkaniittijakson kallioperäkartta Ryhmä 5 392000 395000 398000 401000 404000 407000 0 2 4 8 Kilometers U ±. 6852000 6855000 6858000 6861000 6864000
KK6$ Loppuraportti Ryhmä 6 Antti Heikura Maiju Kaartinen Elina Leppäniemi Hilla Röning Niilo Taipale
1. Kartoitusalue Kallioperäkartoituksen jatkokurssin tutkimusalue (kuva 1) sijaitsee Jämsän kunnassa. Kartoitus suoritettiin pääosin kuudessa ryhmässä, kuuden maastopäivän aikana. Kuva 1. KK6S-kurssin kartoitusalueen aeromagneettinen data ja digi-kp kartta. 2. Kartta Ryhmämme piirsi havaintojen ja aeromagneettisen datan pohjalta seuraavanlaisen kivilajikartan (kuva 2). Siirroksen paikka kartalla on päätetty lähinnä aeromagneettisia mittauksia apuna käyttäen.
Kuva 2. Ryhmän 6 kallioperäkartta
3. Kivilajipolygonien kuvaukset 3.1.Felsinen vulkaniitti Alueen keskiosa on kartoitettu felsiseksi vulkaniitiksi. Se vaihettuu joillain alueilla intermediääriseksi vulkaniitiksi, ja felsisen ja intermediäärisen vulkaniitin raja onkin toisinaan lähinnä tulkintakysymys. Vulkaniitit sijaitsevat alueen keskiosassa bumerangin mallisesti, ja liuskeisuuden kaateen suunnat mukailevat vulkaniitin yleistä muotoa. Felsinen vulkaniitti on lähes kaikkialla hienorakeista, mutta paikoin myös pienirakeista. Rapautumispinnat ovat vaaleahkon harmaita. Tuoreet murrospinnat on havainnoissa kuvattu myös erilaisilla harmailla. Kvartsijuonitus on yleistä ja siihen liittyy monesti epidoottiutumista. Ryhmittelyniminä yleisimpiä ovat joko homogeeninen, koostumusraidallinen tai kerroksellinen. Kuva 3. MSKA-2016-30. Koostumuskerroksellinen felsinen vulkaniitti Kuva 4. KK6S-2016-329. Homogeeninen felsinen vulkaniitti. 3.2. Intermediäärinen vulkaniitti Kartoitusalueen länsilaidalla on noin 6 x 2.5 km kokoinen pystysuuntainen intermediäärinen vulkaniittialue. Muuten intermediääriset vulkaniittihavainnot sijaitsevat felsisen vulkaniitin yhteydessä hajanaisesti, näiden havaintojen liuskeisuuden kaateen suunnat mukailevat alueen vulkaniitin yleistä muotoa. Intermediääriset vulkaniitit on havainnoissa kuvattu pääosin hienopienirakeisiksi ja rapautumispinnoiltaan rusehtavan harmaiksi. Tuoreet pinnat ovat
mineraalikoostumuksesta riippuen joko vihertävän, punertavan, tumman tai vaalean harmaita. Monella paljastumalla on havainnoitu kvartsi- ja graniittijuonia. Magneettisen voimakkuuden vaihtelu liitetään monesti myös koostumusvaihteluun. Sarvivälkettä esiintyy joko kerroksina tai läiskinä. Näihin liittyy monesti epidoottiutumista. Kuva 5. JJTE-2016-23. Intermediäärinen vulkaniitti, jossa epidoottiutuneita sarvivälkeläiskiä. 3.3. Mafinen vulkaniitti Mafisten vulkaniittien raekoot vaihtelevat havainnoissa tiiviistä pienirakeisiin. Rapautumispinnat on kuvailtu tumman vihertävän ja rusehtavan harmaiksi, tuoreet pinnat tumman harmaiksi tai jopa mustiksi. Joiltain pisteiltä on kuvailtu breksioitumista tai lievää migmatisoitumista. Happamampia kerroksia, sulkeumia ja/tai juonia esiintyy suuressa osassa havaintoja.
Kuva 6. AOHE-2016-32. Mafinen vulkaniitti. Kuva 7. KK6S-2016-1319. Leukograniitin breksioima mafinen vulkaniitti. 3.4. Graniitti Kartoitusalueen etelälaita on pääasiassa graniittia. Tämä kivilajipolygonimme sisältää pelkiksi graniiteiksi ja biotiittigraniiteiksi kentällä merkittyjä kivilajihavaintoja. Niitä on alueittain ja havaintopisteittäin ryhmitelty tasarakeisiksi ja porfyyrisiksi. Raekoot vaihtelevat pienestä karkeaan,
pienen viitaten useammin pienirakeiseen matriksiin porfyyrisissä havainnoissa, mutta toisinaan myös kokonaan pienen raekoon tasarakeisiin kiviin. Rapautumispinnat on yleensä kuvailtu vaaleiksi tai punertavan harmaiksi. Tuoreet pinnat kuvaillaan eri värien kirjomiksi punaisiksi ja harmaiksi. Juonitus ja raekoon heterogeenisuus paljastumilla ovat yleisiä piirteitä. Kuva 8. KK6S-2016-1003. Tasa- ja keskirakeinen graniitti. Kuva 9. KK6S-2016-210. Kalimaasälpäporfyyrinen, suuntautunut graniitti.
3.5. Pieniporfyyrinen graniitti Pieniporfyyristä graniittia sijaitsee pääasiassa kartoitusalueen luoteisreunassa. Havaintoja siitä on myös muiden graniittialueiden yhteydessä. Matriksi pienirakeista, kalimaasälpäporfyyrit 5-20 mm. Rapautumispinta vaaleanpunainen, tuore pinta punertavan/mustan harmaa. Leukograniittiset juonet ja kvartsijuonet yleisiä. Kuva 10. MSKA-2016-3. Pieniporfyyrinen, suuntautumaton graniitti. 3.6. Sarvivälkegraniitti Sarvivälkegraniittihavaintoja on vähän ja ne sijoittuvat pienelle alueelle (noin 600 x 350 m) Kakariston eteläpuolelle. Havainnoista enemmistö on kuvattu porfyyriseksi tai ryynimäiseksi, joissa matriksi on keskirakeista. Rapautumispintojen väreissä on vaihtelua. Tuore pinta kuvaillaan useimmiten punertavaksi.
Kuva 11. AOHE-2016-25. Ryynimäinen sarvivälkegraniitti. 3.7. Granodioriitti Granodioriitti on hallitseva kivilaji kartoitusalueen pohjoispuolella. Granodioriittia esiintyy tasarakeisena, porfyyrisenä ja ryynimäisenä. Matriksin raekoko vaihtelee täten pienestä karkeaan ja porfyyrien koko 5-20 mm. Rapautumispintaa kuvaillaan useimmiten harmaaksi tai punertavan harmaaksi, tuoretta pintaa taas lähes kaikilla harmaan eri sävyillä. Mafisemmat sulkeumat ja kerrokset ovat paikoin yleisiä. Kuva 12. MSKA-2016-5. Ryynimäinen biotiittigranodioriitti.
3.8. Dioriitti Dioriitit alueella ovat pääosin pieni-keskirakeisia. Rapautumispinnat on useimmiten kuvailtu harmaiksi tai rusehtavan harmaiksi ja tuoreet pinnat vain harmaiksi tai tumman harmaiksi. Leukograniittijuonitus on paikoin yleistä. Kuva 13. KK6S-2016-518. Dioriitti. 3.9. Monzodioriitti Monzodioriittia esiintyy 650 x 250 metrin kokoisella, kaakko-luode suuntaisella suikaleella Savonvuoren pohjoispuolella. Alueen monzodioriitti on suuntautumaton, massiivinen ja homogeeninen kivi. Monzodioriitit ovat keski- ja tasarakeisia. Rapautumispinnat ovat punertavan harmaita ja tuoreet musta-valkoisia, paikoin punertavan sävyisiä. Kvartsi- ja graniittijuonet yleisiä.
Kuva 14. KK6S-2016-1424. Monzodioriitti. 3.10. Monzoniitti Monzoniitit ovat alueella pieni- ja tasarakeisia, tummia kiviä. Läpikotaista kiisupirotetta on havaittu osassa kohteissa. Myös montzoniittien yhteydessä esiintyy kvartsi- ja graniittijuonia. Yhdessä kohteessa (KK6$-2016-1035) oli havaittavissa primäärin suuntauksen poimutusta (poimuakselitaso). Kuva 15. KK6-2016-1035. Monzoniitti, jossa näkyy primäärin suuntauksen poimutusta.
3.11. Paragneissi Alueen paragneissejä on ryhmitelty joissain tapauksissa migmatiittisiksi. Raekoko on hienokeskirakeinen. Rapautumis- ja tuoreiden pintojen värejä on merkitty havaintoihin vain vähän, mutta merkityt kohteet ovat kaikki harmaita. Kuva 16. KK6S-2016-405. Migmatisoitunut paragneissi. 4. Rakenteet ja muuttuminen 4.1. Rakenteet Kartoitusalueen läpäisee luode-kaakko suuntainen siirros. Siirros on tulkittu pääasiassa aeromagneettisen kartan mukaisesti. Ympäröivissä kivilajeissa näkyy siirroksen suuntaista kapeaalaista hiertymää. Granodioriitissä havaitaan paikoittain hiertyneitä osueita. Vulkaniitin liuskeisuus mukailee kartalle piirretyn vulkaniitin bumerangimaista muotoa. Keskiosan vulkaanittien liuskeisuuden kaateiden kulut vaihtelevat pääosin 60 ja 140 asteen välillä. Kaateet ovat jyrkkiä. Lounaisen osan vulkaniittien kaateiden suunnat poikkeavat ollen enemmän pohjois-etelä suuntaisia. Muutamalla paljastumalla vulkaniitteissa havaittiin heikkoa mineraalilineaatioita. Monzoniitissa on