MAAPERÄKARTTA 1 : 20 000 SELITYS LEHTI 3613 12 PEKKALAN KARTTA-ALUEEN MAAPERÄ Ulpu Väisänen, Jari Nenonen ja Tapio Muurinen 361407 361410 VANTTAUSJÄRVI ISO-KAARNI 363201 ISO SEVERIVAARA 361309 VANTTAUSKOSKI 361312 PEKKALA 363103 LISTIMÄ-SUUAS 361308 KUMPUKIVALO 361311 PIITTISJÄRVI 363102 AUTTI Rovaniemi 2003
SUOMEN MAAPERÄN KEHITYS Suomen maankamara koostuu ikivanhasta peruskalliosta eli kallioperästä ja sitä peittävistä maalajeista eli maaperästä. Maapeite ei ole yhtenäinen, vaan kallioperä on paikoin paljastuneena. Maapeitteen paksuus voi olla jopa 100 m, mutta keskipaksuus on vain 8,5 m. Maaperä on syntynyt maapallon kehityshistorian nuorimman kauden, kvartäärikauden aikana. Se alkoi 2-3 miljoonaa vuotta sitten ja ulottuu nykyaikaan asti. Kvartäärikaudella oli useita jääkausia, joiden aikana mannerjäätiköt peittivät laajoja alueita Pohjois-Euroopassa ja Pohjois-Amerikassa. Jääkausien välisinä nk. interglasiaaliaikoina ilmasto oli nykyisen kaltainen tai jopa jonkin verran nykyistä lämpimämpi. Viimeisin jääkausi, jota kutsutaan Veiksel-jääkaudeksi, alkoi 120 000 vuotta sitten ja päättyi noin 10 000 vuotta sitten. Sen alkupuolella oli kaksi leudomman ilmaston jaksoa, interstadiaalivaihetta, joiden aikana mannerjäätiköt pienenivät. Pohjois-Euroopasta ne hävisivät lähes kokonaan. Suomen maaperä on pääosin syntynyt viimeisimmän jääkauden aikana ja sen jälkeen. Paikoin tavataan viimeistä jääkautta vanhempia jääkautisia sekä interglasiaalisia ja -stadiaalisia kerrostumia. Niitä tutkimalla on saatu kuva maamme kvartäärikautisesta kehityksestä. Mannerjäätikön toiminnan tuloksena, pääosin sen reunaosan alla, syntyi moreenia. Se on maamme yleisin maalaji, jota esiintyy kallioperää myötäilevänä peitteenä ja erilaisina moreenimuodostumina. Mannerjäätikön sulaessa valtavat vesivirrat eli jäätikköjoet koversivat erilaisia uomia. Ne myös kerrostivat lajittelemaansa soraa ja hiekkaa jäätikön alle harjuiksi (esim. Punkaharju) ja sen eteen suistoiksi eli deltoiksi (Salpausselät ovat sarja vierekkäisiä reunadeltoja). Mannerjäätikön sulaessa poistui maankuorta kuormittanut 2-3 kilometrin paksuinen jääkerros, jonka alas painama maankuori alkoi vähitellen kohota aiempaan asemaansa. Maankohoaminen oli aluksi nopeaa ja jatkuu yhä. Suurimmillaan maankohoaminen on Merenkurkussa, lähes metri ja pienimmillään Kaakkois-Suomessa, alle 20 senttimetriä sadassa vuodessa. Yli puolet maamme pinta-alasta oli painunut niin syvälle, että mannerjäätikön sulaessa vesi peitti alueita, jotka nykyään ovat kohonneet jopa yli 200 metriä nykyisen merenpinnan yläpuolelle. Tämän ns. ylimmän rannan alapuolelle kerrostui seisovassa vedessä muinaisissa Itämeren vaiheissa savea ja hiesua. Maankohoamisen vuoksi ylimmän rannan alapuolella esiintyy kohoumien rinteillä muinaisrantoja ja rantakerrostumia. Vedestä nousseella maalla joet kuluttivat ja kerrostivat hiekkaa ja hietaa jokivarsiin. Tuuli kuljetti ja kerrosti hiekkaa lentohiekkakinoksiksi eli dyyneiksi, joita esiintyy yleisesti jäätikköjoki- ja rantakerrostumilla. Alavilla veden vaivaamilla mailla alkoi soistuminen ja turpeen muodostuminen pian alueen vapauduttua jään tai veden peitosta. Näin kallioperää peittävä maakerros vähitellen saavutti nykyiset piirteensä, joita tällä hetkellä ihminen muokkaa voimakkaasti luonnonvoimien ohella.
PEKKALAN KARTTA-ALUEEN MAAPERÄ Sisällys ALUEEN YLEISKUVAUS (Ulpu Väisänen ja Jari Nenonen) 2 Yleistä 2 KIVENNÄISMAAT (Ulpu Väisänen ja Jari Nenonen) 3 Kallioalueet 3 Moreenikerrostumat 3 Karkearakeiset kerrostumat 3 Hienorakeiset kerrostumat 3 ELOPERÄISET KERROSTUMAT (Tapio Muurinen) 4 Turvekerrostumat 4 Liejukerrostumat 4 POHJAVESI (Ulpu Väisänen) 4 Pohjaveden esiintyminen 4 Pohjaveden laatu 5 KIRJALLISUUTTA 5 Geologian tutkimuskeskus
2 ALUEEN YLEISKUVAUS (Ulpu Väisänen ja Jari Nenonen) Yleistä Taulukko 1. Maalajit hehtaareina ja prosentteina maa-alasta. Metrin syvyydessä kuvattu pohjamaa ja sen päällä oleva pintamaa on merkitty kaksoistunnuksella, esim. Ct/Mr tarkoittaa, että saraturvetta on alle 1 m hiekkamoreenin päällä. ha % Ka Kallio 659 7,1 Mr Hiekkamoreeni 5 101 55,1 Ct/Mr 17 0,2 KMrM Moreenikumpuja, hiekkamoreenia 1 698 18,3 Lo Lohkareet 39 0,4 Sr Sora 22 0,2 Hk Hiekka 612 6,6 Ct/Hk 21 0,2 Ht Karkea hieta 622 6,7 HHt Hieno hieta 44 0,5 Ct Saraturve 430 4,7 Maa-aluetta 9 265 100,0 Vettä 735 Kartta-alueen pinta-ala 10 000 Pekkalan alue sijaitsee Rovaniemen maalaiskunnassa, noin 60 km Rovaniemeltä kaakkoon. Pinnanmuodoiltaan se on vaara-aluetta, missä korkeuserot ovat paikoin jopa 250 m. Kartta-alueen lounaisosassa virtaa Kemijoki, jonka vedenpinta on vähän alle 100 metrin korkeudella merenpinnasta. Maasto kohoaa jyrkästi Kemijokilaaksosta kohti koillista. Karttaalueen korkein vaara on Kaihuanvaara alueen keskiosassa. Se on pinta-alaltaan noin 20 km 2 ja sen kaksi erillistä huippua, Juhannuskallio ja Hopianulkki, ovat 360 m mpy. ja 358 m mpy. Alueen lounaisosassa sijaitsevan vaaran, Kotikivalon, huippu on 330 m mpy. Alavimmat alueet ovat Kemijokilaaksossa, noin 100 m mpy. Vaarojen ja mäkien väliset painanteet ovat soistuneet. Kartta-alueella on kaksi suurta järveä, Iso-Kaihua ja Iso-Kaarni, joiden vedenpintaa säännöstellään kuten Kemijoenkin. Alueella tunnetaan ainakin kaksi eri jäätikön kulkusuuntaa, joista vanhempi oli luodekaakko-suuntainen ja nuorempi länsi-itä-suuntainen. Viimeisimmän mannerjään reuna perääntyi Vanttauskosken alueella länsiluoteeseen yli 10 000 vuotta sitten. Mannerjäätikön liikkeistä on osoituksena havainto kallioperän uurteista, joiden suunnat ovat 270 o. Uurrehavainnot tehtiin moreeniin kaivetun koekuopan pohjalta. Jäätikön sulaessa alue jäi muinaisen Itämeren vaiheen, Ancylusjärven, peittämäksi. Ainoastaan korkeimpien vaarojen huiput jäivät vedenpinnan yläpuolelle. Korkeimman rannan taso on noin 210 m mpy. Maan kohotessa maaalueita paljastui veden alta suhteellisen nopeasti, minkä vuoksi vaarojen rinteisiin ei ehtinyt kehittyä selviä muinaisrantoja. Maan kohotessa ja Kemijoen kaivaessa uomaansa yhä syvemmälle laaksontäytteisiin syntyi joen eri kehitysvaiheita edustavia törmiä ja tasanteita. Ne näkyvät selvästi nykyisen jokilaakson rinteissä. Jäätikön kerrostaman moreenin lisäksi alueella on fluviaalisia kerrostumia. Ancylusjärvivaiheen aikana veteen kerrostui pääasiassa hietaa ja hiesua, kun taas jokikerrostumat ovat hiekkaa ja hietaa. Maan kohotessa niitä kerrostui runsaasti myös Kemijokilaaksoon virtaavien
3 sivujokien kuljettamina. Veden alta kohonneella alueella Kemijoki kaivautui laakson jääkautisiin täytteisiin. Kemijokilaakson nykyinen morfologia johtuu pääasiassa jääkauden jälkeisestä virtaavan veden kulutuksesta, kun taas jokilaakson aines on sekä jääkauden aikana että sen jälkeen kerrostunutta ainesta. Alkujaan Kemijoki on kaivanut uomansa kallioperän ruhjeeseen. Maan kohoaminen alueella on nykyisin 6,5 mm vuodessa. KIVENNÄISMAAT (Ulpu Väisänen ja Jari Nenonen) Kallioalueet Kartta-alueella on kalliopaljastumia ja alle metrin paksuisen moreenikerroksen peittämiä kallioalueita noin 7 % maa-alasta. Laajimmat kalliopaljastumat ovat Kaihuanvaarassa, sen pohjoispuolella Välivaarassa sekä kartta-alueen eteläosassa Naaravaarassa. Kalliopaljastumia on myös kartta-alueen lounais- ja luoteisosissa vaarojen huipuilla ja rinteissä. Vaarojen laella on monin paikoin runsaasti kiviä ja lohkareita, etenkin Kaihuanvaaran koillisrinteessä. Kallioperä on luoteis- ja kaakkoisosissa graniittia ja granodioriittia. Lounais- ja länsiosissa on kiilleliusketta, mustaliusketta, konglomeraattia ja arkosiittia. Muissa osissa kallioperä koostuu pääosin kulutusta hyvin kestävästä kvartsiitista sekä arkosiitista ja kiilleliuskeesta. Kaihuanvaara sijaitsee tällä kivilajialueella. Moreenikerrostumat Kartta-alueen yleisin maalaji on moreeni, jota on lähes 74 % maa-alasta. Moreeni on synnyltään pääasiassa pohjamoreenia ja koostumukseltaan pääosin hiekkamoreenia. Tämä on todettu kairausten ja koekuoppien perusteella, jotka ulottuvat 0,7-3,5 metrin syvyyteen. Moreenin päällä on monin paikoin, etenkin maaston painanteissa, turvetta. Kartta-alueen luoteis-, itä- ja kaakkoisosissa on kumpumoreenia, noin 18 % maa-alasta. Karkearakeiset kerrostumat Kaihuanvaaran pohjois- ja etelärinteillä on yhteensä 39 hehtaarin laajuisilla alueilla lohkareikkoa. Myös muualla vaaran rinteissä on monin paikoin runsaasti lohkareita ja kiviä. Kemijokilaaksossa on paksuja hiekka- ja hietakerrostumia paikoin jopa parin kilometrin levyisenä vyöhykkeenä. Hiekkaa ja hietaa on 13,5 % maa-alasta. Jokilaaksossa on syvälle hiekka- ja hietakerrostumiin syöpyneitä purojen uomia, jotka laskevat Kemijokeen. Kemijoen eteläpuolinen rantatörmä on paikoin 20-30 metrin korkuinen, lähes pystysuora jyrkänne. Hiekkaisia ja hietaisia rantakerrostumia esiintyy vaihtelevan paksuisina kerroksina myös vaarojen rinteissä. Hienorakeiset kerrostumat Hienorakeisia kerrostumia on vain 0,5 % maa-alasta. Ne sijaitsevat Kemijokilaaksossa ja ovat koostumukseltaan hienoa hietaa.
4 ELOPERÄISET KERROSTUMAT (Tapio Muurinen) Turvekerrostumat Kartta-alueella on soita eloperäisinä kerrostumina vain 468 ha (5,1 % maa-alasta). Tähän sisältyy ohutturpeisia alle metrin paksuisia kerrostumia 38 ha. Luvut ovat Etelä-Lapissa hyvin alhaiset. Tämä johtuu maaston topografiasta. Suurimmatkin suot ovat kooltaan alle 100 ha. Soistuneimpia alueita ovat Iso-Kaihuan länsipuoli ja kartta-alueen koillisosa. Notkot, kalliopainanteet, purojen varret ja lampien rannat ovat yleisesti soistuneet, mutta niiden turvekerrostumat ovat useimmiten hyvin ohuita. Kartoituksen yhteydessä ei tehty yksityiskohtaisia turvetutkimuksia, joten turvekerrostuman laadusta ja rakenteesta ei ole tarkkoja tietoja. Alue kuuluu Pohjois-Pohjanmaan aapasoiden suokasvillisuusvyöhykkeeseen. Suot ovat keskiosiltaan yleensä puuttomia nevoja, paikoin rimpisiäkin. Ohutturpeiset alueet ja reunat ovat rämeitä. Vaikka suot ovatkin pieniä, on niistä avosoita suhteellisen paljon. Suot on kartoitettu turvelajiltaan saravaltaisiksi (Ct). Soiden pienestä koosta huolimatta saattaa turvekerrostuman paksuus olla 4-5 m. Lähes kaikki suot on ojitettu metsätaloudellisin perustein. Vain muutama märkä avosuo ja lampien rantasuot ovat luonnontilaisia. Todennäköisesti soita on hyödynnetty aikoinaan heinäniittyinä "jänkäheinän" takia. Pelloiksi soita ei juurikaan ole raivattu. Teolliseen turvetuotantoon soilla ei ole merkitystä syrjäisestä sijainnista, pienestä koosta ja kuivatusvaikeuksista johtuen. Liejukerrostumat Suurin osa alueen soista on saanut alkunsa Ancylusjärvestä paljastuneen maan ja myöhemmin ympäröivän metsämaan soistumisen seurauksena. Heikosti vettä läpäisevät alavat maaston kohdat ja purojen varret ovat pysyneet pitkään keväisin kosteina ja alkaneet kasvaa suokasvillisuutta. Lampien ympäristöt ovat soistuneet osittain pinnan- ja pohjanmyötäisenä umpeenkasvuna. Näin alkunsa saaneiden soiden pohjalla on lieju- ja järvimutakerrostumia. POHJAVESI (Ulpu Väisänen) Pohjaveden esiintyminen Pohjavettä syntyy, kun sade- ja sulamisvesiä imeytyy maaperään. Pohjaveden muodostumiseen vaikuttavat eniten sateen määrä ja voimakkuus, haihdunta, lumen osuus sadannasta ja roudan kesto. Pohjavedeksi imeytyvän veden määrään vaikuttavat kasvillisuus, maanpinnan muodot, pintakerroksen kosteus, maalajien raekoko, kerrosrakenne ja tiivistyneisyys. Pohjavettä varastoituu eniten huokoisiin ja paksuihin hiekka- ja sorakerrostumiin, kallioperässä ruhjeisiin ja rakoihin. Pohjamoreenin hienoainespitoisuus on yleensä niin suuri ja rakenne tiivis, että sen pohjavesi riittää vain talokohtaiseen käyttöön. Kartta-alueella on kaksi Suomen ympäristökeskuksen veden hankinnan kannalta tärkeiksi luokittelemaa I-luokan pohjavesialuetta. Välinevan pohjavesialue sijaitsee kartta-alueen luoteisosassa osittain soraisissa rantakerrostumissa ja osittain Iso-Kaihuan ja Iso-Kaarnin välisellä kumpumoreenialueella. Kumpumoreeni voi sisältää paikoin runsaastikin hiekkaa ja soraa, jolloin siihen voi muodostua vedenhankinnan kannalta riittävän suuri akviferi. Alueen kokonaispinta-ala on 0,8 km 2 ja pohjaveden muodostumisalueen pinta-ala 0,28 km 2. Pohjaveden antoisuudeksi on arvioitu 224 m 3 /vrk. Höpöttäjävaaran pohjavesialue sijaitsee karttaalueen lounaisosassa Kemijokilaaksoon viettävällä rinnealueella. Alueen kokonaispinta-ala on 0,89 km 2 ja pohjaveden muodostumisalueen pinta-ala 0,48 km 2. Pohjaveden antoisuudeksi on
5 arvioitu 348 m 3 /vrk. Jokilaakson paksuissa hiekka- ja hietakerrostumissa on todennäköisesti myös hyödynnettäviä pohjavesivaroja ja moreenialueilla pohjavettä on riittävästi yksityistalouksien tarpeisiin. Pohjaveden antoisuus on runsas korkeiden vaarojen alarinteissä sijaitsevissa lähteissä, esimerkiksi Kaihuavaaran pohjoisrinteessä sijaitsevan lähteen antoisuudeksi on arvioitu 430 m 3 /vrk. Pohjaveden laatu Pohjaveden laatuun vaikuttavat maaperään imeytyvän veden sisältämät suolat, maa- ja kallioperän rakenne ja koostumus. Pohjaveteen liuenneiden aineiden määrä kasvaa viipymän pidetessä. Moreenin pohjavedessä liuenneiden aineiden määrä on yleensä suurempi kuin vettä hyvin johtavien, lajittuneiden ja karkearakeisten maalajien pohjavedessä. Kartta-alueelta on analysoitu seitsemän pohjavesinäytettä, joista neljä on otettu luonnontilaisista lähteistä, kaksi puukehyksin katetuista lähdekaivoista ja yksi kuilukaivosta. Pohjavesi on laadultaan lievästi hapanta ph-arvojen ollessa 5,9-6,7. Kuilukaivossa sähkönjohtavuus oli 33,8 ms/m, mutta lähteissä ja lähdekaivoissa vain 1,7-3,2 ms/m, mikä osoittaa hyvin pientä veteen liuenneiden aineiden määrää. Pohjavesi oli fysikaalis-kemiallisilta ominaisuuksiltaan hyvää kaikissa näytteissä, lukuun ottamatta suosituksia alhaisempia ph-arvoja ja lievää veden värillisyyttä viidessä näytteessä. Veden värillisyys osoittaa humuksen pääsyä pohjaveteen. KIRJALLISUUTTA Alalammi, P. (toim.) 1992. Suomen kartasto, Vihko 123-126, Geologia. 5. laitos. Helsinki: Maanmittaushallitus ja Suomen Maantieteellinen Seura. 58 s., 3 liitekarttaa. Britschgi, R. & Gustafsson, J. (toim.) 1996. Suomen luokitellut pohjavesialueet. Suomen ympäristö. Luonto ja luonnonvarat. Suomen ympäristökeskus. 387 s. Haavisto, M. (toim.) 1983. Maaperäkartan käyttöopas 1 : 20 000, 1 : 50 000. Geologinen tutkimuslaitos. Opas 10. 80 s. Hirvas. H. 1991. Pleistocene stratigraphy of Finnish Lapland. Geologian tutkimuskeskus, Bulletin 354. 123 s., 2 liit. Korsman, K., Koistinen, T., Kohonen, J., Wennerström, M., Ekdahl, E., Honkamo, M., Idman, H. & Pekkala, Y. (toim.) 1997. Suomen kallioperäkartta 1:1 000 000. Geologian tutkimuskeskus. Espoo. Penttilä, S. 1956. Selostus geologisista tutkimuksista Pirtti-, Juu- ja Vanttauskosken alueella 1956. Geologian tutkimuskeskus. Saarnisto, M. 2000. The last glacial maximum and the deglaciation of the Scandinavian Ice Sheet. In: Sandgren, P. (ed.) Environmental changes in Fennoscandia during the Late Quaternary. LUNDQUA Report 37, 26-31. Salonen, V.-P., Eronen, M. & Saarnisto, M. 2002. Käytännön maaperägeologia. Kirja-Aurora. Turku, 237 s. Sosiaali- ja terveysministeriö 2000. Päätös talousveden laatuvaatimuksista ja valvontatutkimuksista 19.5.2000. STMp 461/00.
MAAPERÄKARTAT Suomen maaperä 1 : 1 000 000, painettu 1984 (sisältyy myös Suomen kartaston vihkoon 123-126, Geologia) esittää maaperää värein ja symbolein syntytavan mukaan luokiteltuina geologisina muodostumina. Kartta on saatavissa myös numeerisena. Suomen ja Venäjän Federaation luoteisosan maaperä ja sen raaka-ainevarat 1 : 1 000 000, painettu 1993 kahtena karttalehtenä. Kartassa esitetään maaperägeologisten muodostumien ohella tärkeimmät kvartäärikerrostumien hyödyntämiskohteet. Kartta on saatavissa myös numeerisena. Suomen Geologinen Yleiskartta 1 : 400 000. Maaperäkartta. Painettu Etelä- ja Keski-Suomen osalta vuosina 1906-1953 vanhan yleiskartan pohjalle (9 lehteä kantakartaston vanhan lehtijaon mukaan) ja Pohjois-Suomen osalta vuosina 1963-1986 uuden yleiskartan pohjalle (13 lehteä uuden lehtijaon mukaan). Monivärinen kartta esittää maaperää osin geologisina muodostumina ja osin maalajialueina ja antaa karkean kuvan maaperän rakenteesta ja maalajien jakaumasta maakuntatasolla. Kartta puuttuu kapealta itä-länsisuuntaiselta vyöhykkeeltä, suunnilleen Oulun korkeudelta ja aivan maan eteläisimmästä osasta. Vanhimmissa maaperäkartoissa on pohjakartasta ja työmenetelmistä johtuvia puutteellisuuksia. Suomen Geologinen kartta 1 : 100 000. Maaperäkartta. Vuoteen 2003 mennessä karttoja on painettu lähinnä Etelä-Suomesta 77 kpl. Monivärinen kartta esittää geologisia muodostumia ja maalajeja yleiskarttaa yksityiskohtaisemmin. Useimmista kartoista on saatavina myös karttalehtiselostukset. Lähes kaikki karttalehdet ovat saatavissa myös numeerisessa muodossa. Maaperäkartta 1 : 20 000 ja 1 : 50 000. Vuoteen 2003 mennessä on maastamme kartoitettu 38 %. Moni- tai yksiväristä, peruskarttapohjalle painettua maaperäkarttaa kääntöpuolelle painettuine selostuksineen on valmiina 556 kpl ja sen lisäksi yksinomaan digitoituna noin 500 kpl. Pohjois- Suomen kartat on pääosin julkaistu 1 : 50 000 mittakaavassa. Työn alla oleva kartta-aineisto numeeristetaan, samoin tehdään myös painetutulle kartta-aineistolle. Maaperäkartat ja niihin liittyvät tiedot ovat saatavissa erilaisina tulosteina tai siirtotiedostoina. Karttoja voi myös katsella internetin kautta osoitteessa http://geokartta.gsf.fi. Tietoja voidaan käyttää maankäytön suunnittelussa, maankamaran raaka-ainevarojen selvittelyssä yms. MAAPERÄKARTOITUSPALVELUT Geologian tutkimuskeskus tekee maksullisena palveluna suurimittakaavaisia ja temaattisia (1 : 2 000 1 : 10 000) maaperäkartoituksia, joissa otetaan huomioon tilaajan erityistarpeet. Kartoituksen yhteydessä tehdään kairauksia ja geofysikaalisia mittauksia tilaajan toivomassa laajuudessa. Yksityiskohtaisia tietoja maa-aineksista, turvevaroista ja pohjavesitutkimuksista voi tiedustella Geologian tutkimuskeskuksesta. Numeerisia perustietoaineistoja on saatavissa paikkatietojen yhteiskäytön kautta tai suoraan GTK:sta erilaisina siirtotiedostoina. Teemakarttoja pystytään tuottamaan alueilta, missä geologisen kartoitustiedon määrä on riittävän kattavaa ja monipuolista. GTK:n yhteyshenkilöt selvittävät edellytykset teemakarttojen tuottamiseen. Lisätietoja maaperäkartoista Espoon yksikkö PL 96 (Betonimiehenkuja 4) 02151 ESPOO Puh. 020 550 20 Fax. 020 550 12 Kuopion yksikkö PL 1237 (Neulaniementie 5) 70211 KUOPIO Puh. 020 550 30 Fax. 020 550 13 Rovaniemen yksikkö PL 77 (Lähteentie 2) 96101 ROVANIEMI Puh. 020 550 40 Fax. 020 550 14