MAAPERÄKARTTA 1 : 20 000 SELITYS LEHTI 2244 03 KARSTULAN KARTTA-ALUEEN MAAPERÄ Esa Kukkonen ja Martti Korpijaakko O 2331 10 2333 01 2333 04 KIMINKI VASTINKI YLÄ-VIIVAJÄRVI 2242 12 2244 03 2244 06 Karstula RANTAKYLÄ KARSTULA AHO-VASTINKI 2242 11 2244 02 2244 05 KANGASAHO TUHMALAMPI KALMARI Kuopio 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.
KARSTULAN KARTTA-ALUEEN MAAPERÄ Sisällys ALUEEN YLEISKUVAUS... 2 YLEISTÄ... 2 KIVENNÄISMAAT... 3 KALLIOALUEET... 3 MOREENIKERROSTUMAT... 3 KARKEARAKEISET KERROSTUMAT... 3 HIENORAKEISET KERROSTUMAT... 4 ELOPERÄISET KERROSTUMAT... 4 TURVEKERROSTUMAT... 4 LIEJUKERROSTUMAT... 5 POHJAVESI... 5 MAAPERÄÄN LIITTYVÄT LUONTOKOHTEET...5 KIRJALLISUUTTA... 5 Geologian tutkimuskeskus PL 96 (Betonimiehenkuja 4) 02151 ESPOO Puh. 020 550 20 Fax. 020 550 12 www.gsf.fi
2 ALUEEN YLEISKUVAUS (Esa Kukkonen) Yleistä Taulukko 1. Maalajit hehtaareina ja prosentteina maa-alasta. Metrin syvyydessä kuvattu pohjamaa ja sen päällä oleva pintamaa on merkitty kaksoistunnuksella, esim. Ht/Mr tarkoittaa, että karkeaa hietaa on alle 1 m hiekkamoreenin päällä. ha % Ka Kallio 666 7,4 Mr Hiekkamoreeni 4 547 50,6 Sr/Mr 6 0,1 Ct/Mr 82 0,9 St/Mr 44 0,5 MrM Moreenimuodostuma (drumliini), hiekkamoreenia 5 0,1 KMrM Moreenikumpuja, hiekkamoreenia 5 0,1 Hk Hiekka 22 0,2 St/Hk 6 0,1 Ht Karkea hieta 781 8,7 Ct/Ht 137 1,5 St/Ht 43 0,5 SrM Jäätikköjokimuodostuma (harju, delta), soravaltainen 3 0,0 HkM Jäätikköjokimuodostuma (harju, delta), hiekkavaltainen 147 1,6 HtM Jäätikköjokimuodostuma (harju, delta), hietavaltainen 30 0,3 HHt Hieno hieta 630 7,0 Ct/HHt 156 1,7 St/HHt 8 0,1 Hs Hiesu 205 2,3 HHt/Hs 78 0,9 Lj Lieju 20 0,2 Ct Saraturve 797 8,9 St Rahkaturve 520 5,8 Tu Turvetuotantoalue 42 0,5 Tä Täytemaa 5 0,1 Maa-aluetta 8 985 100,0 Vettä 1 015 Kartta-alueen pinta-ala 10 000 Kartta-alue sijaitsee keskellä Etelä-Suomea noin 30 km Saarijärven kaupungista luoteeseen. Kartta-alueen mäkimaat ovat loivarinteisiä. Mäkimailla maaston muodot myötäilevät kallioperän muotoja. Alavilla mailla turve- ja hiesukerrostumat tasoittavat maaston muotoja ja koillisosassa hieta- ja hiekkamaat täyttävät luode-kaakkosuuntaista laaksoa. Korkein kohta, noin 210 m mpy, Pitkänsuonmäellä kartta-alueen eteläreunalla nousee noin 66 m Karankajärven pintaa korkeammalle. Silokalliopinnoista mitatut uurresuunnat vaihtelevat välillä 305-335, mutta vastaavaa maastokuvioiden suuntautuneisuutta esiintyy vain muutamissa moreeniselänteissä. Mannerjäätikkö perätyi alueelta alle 11 000 vuotta sitten. Tuolloin Itämeren muinainen Yoldiamerivaihe oli muuttumassa Ancylusjärvivaiheeksi. Merenpinta jätti rannanmerkkejä tasolle, joka nykyisin on noin 175 m mpy. Maankohoaminen oli tuolloin huomattavasti ny-
3 kyistä noin 0,6 cm/v nopeampaa. Sen seurauksena veden peittämä alue pieneni nopeasti. Järvet kuroutuivat Ancylusjärven yhteydestä ja saivat suunnilleen nykyisen muotonsa. KIVENNÄISMAAT (Esa Kukkonen) Kallioalueet Kallioalueista (703 ha) suurin osa on alle metrin paksuisen moreenikerroksen peittämää kalliomaata (Ka) ja vain muutama prosentti on varsinaista kalliopaljastumaa. Esimerkiksi Poukanlammen länsipuolella kalliopaljastumia on hyvin vähän, vaikka kallioperä on monin paikoin vain ohuen moreenikerroksen peittämää. Kallioperän kivilaji on porfyyristä graniittia ja granodioriittia. Kallioperän toisiaan leikkaavat heikkousvyöhykkeet, jotka voivat olla kymmeniä kilometrejä pitkiä, näkyvät maaston suurmuodoissa. Heikkousvyöhykkeissä kallio on rikkonaisempaa kuin ympäristössä ja tästä syystä usein mannerjäätikön syvemmälle kuluttamaa kuin ympäristön ehjän kallioperän alueella. Heikkousvyöhykkeissä on pitkiä ja usein kapeita järviä ja soita. Tällainen heikkousvyöhyke on esimerkiksi kartta-alueen poikki luoteesta koilliseen kulkeva laakso, johon sijoittuvat monet kapeat suot ja pienet lammet kuten Saarenneva, Leipolampi, Mustalampi ja Taikkoneva. Moreenikerrostumat Alueen yleisin maalaji on moreeni. Se on jäätikön kallioperästä irrottamaa ja sekoittamaa maa-ainesta, jota jäätikkö kuljetti mukanaan. Jäätikön alla moreeni kerrostui tiiviiksi pohjamoreeniksi. Jäätikön sisällä ja päällä kulkeutunut moreeniaines kerrostui jään sulaessa löyhäksi pintamoreeniksi pohjamoreenin päälle. Kartta-alueen moreeni on kallioperää peittävää pohjamoreenia. Puolet analysoiduista moreeninäytteistä oli hiekkamoreenia (savipitoisuus alle 5 %) ja puolet hienoainesmoreenia (savipitoisuus yli 5 %). Hienoainesmoreenien savipitoisuudet ylittivät vain vähän 5% rajaarvon. Maaperäkartoituksessa jäi kuitenkin vaikutelma, että hiekkamoreeni on yleisempää kuin hienoainesmoreeni. Tästä syystä kartalla on käytetty kaikkialla hiekkamoreenin symboolia. Mitä hienoainespitoisempaa moreeni on, sitä heikomminkantavaa ja routivampaa se on vesipitoisena. Kuivuessaan hienoainesmoreeni muuttuu kovaksi ja kantavaksi. Karkearakeiset kerrostumat Mannerjäätikön peräytymisvaiheen aikana syntyi jäätikön sulamisvesien kerrostamia muodostumia. Jäätikön alla oli sulamisvesien tunneleita. Niissä voimakkaiden sulamisvesivirtojen irrottama ja kuljettama aines peseytyi ja lajittui kerrostuen soraharjuiksi. Tällainen on kartta-alueen poikki kulkeva valtatie no 13 seuraileva harjujakso, joka on osa Kokkolasta Saarijärvelle ja edelleen Laukaalle jatkuvaa harjua. Kartta-alueella harjun pintaosien aines on yleensä hiekkavaltaista. Harjuille ominaiseen tapaan harjun syvimmissä ydinosissa aines on karkeampaa eli sora- tai kivivaltaista. Harjun kaakkoispäässä on pintaosiltaankin soravaltaisia osia. Jäätikön sulamisvesitunnelissa virranneen veden mukana hieno aines kulkeutui jokisuistoon asti. Siellä hieta kerrostui aiemmin tunnelissa syntyneen harjun ja lähellä jokisuuta sijainneiden moreenikerrostumien päälle. Näin ovat syntyneet karkeaa harjuainesta peittävät paksut hieta- ja hienohietakerrostumat esimerkiksi Iso-Korppisen ympäristöön (esim. kairauspisteessä 302 kerrostuman paksuus on 15,8 m) sekä mäkien rinteille aina 160-163 m mpy korkeudelle asti ulottuvat moreenia peittävät hiekka- ja hietakerrostumat. Kartta-alueen koillisosassa Heinäsuon ympäristössä sijaitsevat hiekka- ja hietakerrostumat ovat sikäli erikoisia, että ne hiekka- ja hieta-aineksen ohella sisältävät jopa 10% savea ja hiesua, vaikka hienoin
4 aines yleensä kulkeutuu veteen liettyneenä vielä kauemmaksi jäätikköjokisuulta. Esimerkiksi Karstulan kirkonkylän ympäristöön kerrostunut aines on hiesuvaltaista. Pääjärven koillisrannalla esiintyvät rantatörmät ovat nuoria muodostumia, jotka ovat syntyneet rannoille työntyneen talvisen jään puskemina. Rantatörmien syntyessä Pääjärven vedenpinta on ollut muutaman metrin nykyistä korkeammalla. Harjuja peittävistä hiekka- ja hietakerrostumista tuuli on irrottanut hienoa hiekkaa ja karkeata hietaa kasaten ne lentohiekkavalleiksi eli dyyneiksi. Niille on ominaista savi- ja hiesuaineksen puuttuminen. Tästä syystä ne ovat kasvualustana erittäin karuja. Suurimmat dyynivallit ovat kartta-alueen koillisosassa, valtatie no 13:n koillispuolella. Geologian tutkimuskeskuksen maa-ainesarkiston mukaan kartta-alueen harjuissa on pohjaveden pinnan yläpuolella noin 10,6 milj.m 3 lajittunutta ainesta. Tästä murskauskelpoista kivi- tai soravaltaista ainesta on noin 1,1 milj.m 3 ja hiekkavaltaista ainesta on 9,5 milj.m 3. Hienorakeiset kerrostumat Mannerjäätikön peräytymisen jälkeen alueelle ulottuneessa Ancylusjärvessä vesi oli syvintä, noin 20-30 m Karstulan kirkonkylän ympäristössä, jonne kerrostui hiesua. Hienoin saviaines kulkeutui syvemmille merialueille. Matalasta rantavyöhykkeestä kuluvan ja jokien mukana järviin kulkeutuvan saven ja hiesun uudelleenkerrostuminen jatkuu edelleenkin järvisyvänteissä. Järvissä elävän plankton eliöstön jäänteistä kerrostuu vesistöjen pohjalle myös orgaanista ainesta. Järvissä kerrostuva aines on pääasiassa liejuhiesua tai liejusavea, mataloituneissa vesikasvien valtaamissa lammissa kuten Iso-Korppisessa ja Ylin -lammessa liejua. ELOPERÄISET KERROSTUMAT (Martti Korpijaakko) Turvekerrostumat Turve on suokasvien jäänteistä maatumalla syntynyt eloperäinen maalaji. Turpeen ominaisuudet määräytyvät kasvilajikoostumuksen ja maatumisasteen mukaan. Tärkeimpiä turvetta muodostavia kasvilajiryhmiä ovat rahka- ja lehtisammalet, sarat ja suolla kasvavat puuvartiset kasvit. Turpeen eloperäisen aineksen osuus on yleensä yli 90% ja tuhkapitoisuus pieni. Kartta-alue kuuluu eksentristen kermikeitaiden vyöhykkeeseen. Alueella on myös Pohjanmaan aapasoihin kuuluvia suotyyppejä. Alueen suot ovat pieniä, joten suhteellisen suuri osa kumpuilevan maaston painanteissa olevien soiden pinta-alasta on mineraalimailta valuvien vesien vaikutuksen alaisia, mikä lisää ravinteisten suotyyppien osuutta. Metsän lannoitus on muuttanut suotyyppejä ravinteiseen suuntaan. Soista, joilla turvekerrostuman paksuus on vähintään 1 m, on suotyypiltään ravinteisia noin 1 100 ha ja vähäravinteisia noin 370 ha. Alle metrin paksuisia turvekerrostumia, joko ravinteisia tai vähärakenteisia, on yhteensä noin 450 ha. Liittyen valtakunnalliseen suo- ja turvevarainventointiin GTK on tutkinut karttalehden alueelta yhteensä 395 ha suota. Tutkittu rikkonainen suoalue rajoittuu luoteessa Pieneen Sydänmaahan ja kaakossa turvetuotannossa olevan Suurensuonnevaan. Tutkittu suoalue on ojitettu. Suotyypit ovat pääosin rämeitä. Yli metrin syvyistä aluetta on noin 170 ha ja yli 1,5 m syvää noin 120 ha. Yli 1,5 m syvän alueen keskisyvyys on 2,0 m, josta on heikosti maatunutta pintarahkaturvetta keskimäärin 0,6 m. Turpeista on 75 % rahka- ja 25 % saravaltaista. Saraturpeet ovat kerrostumien pohjaosissa.
5 Liejukerrostumat Karuissa umpeenkasvavissa ja turvekerrostumien ympäröimissä metsälammissa kuten kartta-alueen keskellä Lampisuonlammessa ja Leipolammessa kerrostuu hyvin humuspitoista mutaa, joka koostuu suovesien saostuneista humuskolloideista ja voi sisältää karussa ympäristössä viihtyvien vesikasvien jäänteitä. POHJAVESI (Esa Kukkonen) Pohjavettä syntyy, kun sade ja sulavan lumen vesi suotautuvat maahan. Pohjavettä varastoituu parhaiten paksuihin, karkearakeisiin ja vettäläpäiseviin maakerroksiin sekä kallioperän ruhjeisiin ja rakoihin. Sinne, missä pohjaveden pinta tavoittaa maanpinnan, syntyy lähde. Karstulan kunnan toimesta on tutkittu kartta-alueen poikki Miekkamäeltä Hautakankaalle jatkuvan harjun pohjavesivaroja. Runsaista pohjavesivaroista vain osa on käytössä. Moreenialueilla pohjaveden muodostumisedellytykset vaihtelevat riippuen moreenin savipitoisuudesta, moreenikerrostumien paksuudesta ja paikallisista korkeuseroista. Esimerkiksi Poukanlammen ympäristössä moreeni on savipitoisuutensa (noin 6 %) takia huonosti vettäjohtavaa ja olosuhteet tämän takia epäedulliset pohjaveden muodostumiselle. Alueen kallioperän kivilaji on graniittia, joka on edullista hyvälaatuisen kallioperäpohjaveden muodostumiselle. Etsimällä ja paikantamalla kalliopohjavettä keräävät murrosvyöhykkeet ja ruhjeet, olisi mahdollista löytää myös määrällisesti merkittäviä kalliopohjaveden esiintymiä. GTK:n pohjavesiarkistojen mukaan kartta-alueen ja lähiympäristön luonnontilaisissa pohjavesissä ei yleensä esiinny häiritsevinä pitoisuuksina pohjavesien laatua heikentäviä aineita kuten esim. rautaa tai mangaania. MAAPERÄÄN LIITTYVÄT LUONTOKOHTEET Mm. Hautakankaan ja Valkolammen maastossa kartta-alueen itä-reunassa on kookkaita lentohiekkamuodostumia eli dyynejä. Pääjärven Marjolahdessa on rannan suuntaisia törmiä, jotka ovat syntyneet jään työntyessä talvella vasten rantavyöhykettä. KIRJALLISUUTTA Alalammi, Pentti (toim.) 1992. Suomen kartasto, Vihko 123-126, Geologia. 5. laitos. Helsinki: Maanmittaushallitus ja Suomen Maantieteellinen Seura. 58 s., 3 liitekarttaa. Haavisto, Maija (toim.) 1983. Maaperäkartan käyttöopas 1 : 20 000, 1 : 50 000. Geologinen tutkimuslaitos. Opas 10. 80 s. Nironen, M., Kuosmanen, E. Vasenius, P. (2002). Keski-Suomen granitoidikompleksi. Kallioperäkartta 1 : 400 000. Geologian tutkimuskeskus. Espoo. Salonen, Veli-Pekka, Eronen, Matti ja Saarnisto, Matti 2002. Käytännön maaperägeologia. Turku. 237 s.
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