Hästholmenin kalliomalli. versio 3.1

Työraportti 2000-3 5 Hästholmenin kalliomalli. versio 3.1 Pauli Saksa Juha Lindh Jorma Nummela Elokuu 2000 POSIVA OY Töölönkatu 4, FIN-00100 HELSINKI, FINLAND Tel. +358-9-2280 30 Fax +358-9-2280 3719

TEKIJÄORGANISAATIO: Fintact Oy Hopeatie 1 B 00440 Helsinki TILAAJA: Posiva Oy Töölönkatu 4 00100 Helsinki TILAUSNUMEROT: 9678/99/AJHja 9516/00/AJH POSIVAN TARKASTAJA: FT Pekka Anttila Fortum Oyj POSIVAN HYVÄKSYJÄ: FT Aimo Hautajärvi Posiva Oy KONSULTIN YHDYSHENKILÖ: TkT Pauli Saksa Fintact Oy TYÖRAPORTTI 00-35 : HÄSTHOLMENIN KALLIOMALLI, VERSIO 3.1 TEKIJÄT: Pauli Saksa Juha Lindh Jorma Nummela TARKASTAJA JA HYVÄKSYJÄ: Henry Ahokas

Työ raportti 2 000-3 5 Hästholmenin kalliomalli, versio 3.1 Pauli Saksa Juha Lindh Jorma Nummela Elokuu 2000

Työ r a p o r t t i 2 0 0 0-3 5 Hästholmenin kalliomalli, versio 3.1 Pauli Saksa Juha Lindh Jorma Nummela Fintact Oy Elokuu 2000 Karttaoikeudet: Maanmittauslaitos lupa nro 41/MYY/00 Pesivan työraporteissa käsitellään käynnissä olevaa tai keskeneräistä työtä. Esitetyt tulokset ovat alustavia. Raportissa esitetyt johtopäätökset ja näkökannat ovat kirjoittajien omia, eivätkä välttämättä vastaa Posiva Oy:n kantaa.

Saksa, P., Lindh, J. & Nummela, J. 2000. Hästholmenin kalliomalli, versio 3.1. Fintact Oy, Helsinki. POSIVA työraportti 2000-35. 96 s. TIIVISTELMÄ Posiva Oy huolehtii käytetyn korkea-aktiivisen ydinpolttoaineen loppusijoituksesta kotimaiseen kallioperään. Paikkatutkimukset aloitettiin v. 1987, ja niiden ensimmäinen vaihe raportoitiin v. 1992. Yksityiskohtaisissa paikkatutkimuksissa on vuodesta 1993 täydennetty ja tarkennettu kallioperän tietoja Kuhmon Romuvaarasta, Äänekosken Kivetystä ja Eurajoen Olkiluodosta. Posiva Oy päätti sisällyttää myös Loviisan Hästholmenin paikkatutkimuksiin vuodesta 1997 alkaen. Paikkatutkimusten tuottamat kallioperän kivilajeja, rakoilua ja rikkonaisuutta koskevat tiedot, tulkinnat ja arviot kootaan yksinkertaistetuksi kallion mallikuvaukseksi. Tässä raportissa on päivitetty ja täydennetty kalliorakenteita ja kivilajeja koskevat tiedot viimeisimpien v. 1999 ja 2000 teetettyjen toimeksiantojen tuloksista. Lisäksi rakenteiden osalta on tehty aineistojen läpikäynti ja täydentävä tulkinta. Kalliomalli on koottu Posivan geologisen tietokoneavusteisen mallintamisen ROCK CAD -järjestelmään. Uudet tulokset on saatu rei'istä KR4- KR9. Hästholmenilta ja mantereelta on voitu tarkentaa tasarakeisen graniitin esiintymistä jyrkkäkaateisessa päämuodostumassa että tähän liittyvässä!oivassa kerroksessa. Pienemmät paikalliset yksiköt ovat loiva-asentoisia. Rakenteiden tulkinnassa hyödynnettiin kattavasti seismisten heijastusmittausten tulokset ja tarkennettiin rakenteiden käsitteellinen rajaus rei'issä. Rakenteita on malliin kuvattu yksityiskohtaisin kuvauksin 35 kpl. Kalliomallinnuksella on kuvattu 75 % osuus rakennejaksojen yhteenlasketuista pituuksista rei'issä. Todettu-luokkaan kuuluvien rakenteiden määrä on myös 80 % kaikista. Rakovyöhykkeiden ja muiden vähäisten rakenteiden osuus kaikista rakenteista on kasvanut ja on nyt 63 %. Laivaasentoisten rakenteiden osuus (kaade alle 30 ) on yli 60 %. Loivien osuutta nostaa pystyjen-keskikaateisten huonompi havaittavuus merialueelta ja rakennetuilta alueilta. Rei'istä KR7 - KR9 on tehty myös rajatut mittaukset. Rakennemallin suurimmat epävarmuudet ovat rakenteiden ulottuvuudet ja niiden asento. A vainsanat: Hästholmen, tietokoneavusteinen mallintaminen, rakenteet, kivilaj it, kalliomalli, kairanreikä

Saksa, P., Lindh, J. & Nummela, J. 2000. Bedrock model of Hästholmen site, version 3.1. Fintact Ltd., Helsinki. POSIVA Working Report 2000-35. 96 p. (in Finnish). ABSTRACT Posiva Oy studies and is responsible for the fmal disposal of the high-level nuclear fuel waste into the Finnish bedrock. Site characterisation was initiated in 1987 and the first phase was reported in 1992. Further characterisation has been in progress at Kuhmo Romuvaara, Äänekoski Kivetty and Eurajoki Olkiluoto sites to collect and supplement detailed site data since 1993. Posiva decided to begin site characterisation also at Loviisa Hästholmen area during 1997. The observations, interpretations and estimates resulting from site investigations are developed into conceptual bedrock model. In this report the structural models are updated according results achieved during 1999 and 2000. The bedrock model is compiled to Posiva's computer aided geological ROCK-CAD modelling system. New results are based on data from boreholes KR4- KR9. The occurrence of even-grained rapakivigranite has been modelled more in detail both for the deeply dipping main formation and for the gently dipping layered body. Smaller local units have been inferred to he gently dipping and modelled geometrically. Development of structural model started by revising the conceptual definition and cutoff for fracture zones. Geometrical modelling utilized also extensively the results of reflection seismic surveys. The model contains 35 R-named structures attached with detailed descriptions. The se covers 7 5 % of the structural sections encountered in the boreholes. Structures in the observed-class are 80 % of all. The portion of fracture zones and other minor structures has been increased and is now 63 %. Gently dipping (less than 30 ) components dominate the structural framework- its portion is more than 60 %. Gently dipping zones is emphasized by the fact that steeply and intermediately dipping structures are more difficult to locate from sea and urban areas. Boreholes KR 7 - KR9 have also had a limited set of investigation methods applied. The greatest uncertainties prevailing are related to the extensions and orientations of the structures. Keywords: Hästholmen, CAD, structures, lithology, bedrock model, borehole

5 SISÄLLYSLUETTELO TIIVISTELMÄ... 3 ABSTRACT... 4 1 J 0 HD ANTO... 6 2. KIVILAJIMALLI... l 0 3. RAKENNEMALLI... 16 3.1 YLEISTÄ... 16 3.2 RAKENTEIDEN RAJAUS KAIRANREI' ISSÄ... 17 3.3 RAKENTEIDEN MALLINNUS... 36 3.4 RAKENTEIDEN KUVAUKSET... 36 4. MALLIN ARVIOINTI JA YHTEENVETO... 74 4.1 KUVATULOSTEET JA NIIDEN SELOSTUS... 74 4.2 HEIJASTUSSEISMISTEN TULOSTEN VERTAILU KALLIOMALLIIN... 84 4.3 VERTAILU VIRTAUSYHTEYKSIIN... 87 4.4 YHTEENVETO JA MALLIN TUNNUSLUVUT... 88 LÄHDEVIITTEET... 94

6 1 JOHDANTO Posiva Oy huolehtii käytetyn korkea-aktiivisen ydinpolttoaineen loppusijoituksesta kallioperään. Paikkatutkimukset aloitettiin v. 1987, ja niiden ensimmäinen vaihe raportoitiin v. 1992. Yksityiskohtaisissa paikkatutkimuksissa on vuodesta 1993 täydennetty ja tarkennettu kallioperän tietoja Kuhmon Romuvaarasta, Äänekosken Kivetystä ja Eurajoen Olkiluodosta. Posiva aloitti Loviisan Hästholmenin paikkatutkimukset vuonna 1997. Saman vuoden alussa alkoi kalliomallin kokoamistyö. Pohjana oli tutkimustieto matala- ja keskiaktiivisen jätteen loppusijoitustilan (VLJ) tutkimuksista 1980-luvulta lähtien. Vuonna 1998 tarkennettiin kallioperän kuvausta saatujen uusien tietojen ja tulkintojen pohjalta (Lindh et al. 1998, Okko et al. 1998, Paananen & Paulamäki 1998). Kalliomalli kuvaa tutkimusalueen kallioperän kivilajeja, keskimääräisesti rakoillutta kalliomassaa sekä sitä halkovia, runsaammin rakoilleita rakoja rikkonaisuusvyöhykkeitä. Kalliomalli esittää havainnollisessa muodossa kenttämittaustulosten perusteella tehdyt tulkinnat ja päätelmät kivilajien ja rikkonaisuusvyöhykkeitten sijainnista ja ominaisuuksista. Malli edustaa käytettävissä olevan tutkimustiedon perusteella todennäköisintä kuvausta tutkimusalueen kallio-oloista. Kalliomallin lähtötietoja ovat kenttämittaustulokset, niiden perusteella tehdyt tulkinnat sekä asiantuntija-arviot. Kivilajit ja rikkonaisuusvyöhykkeet on mallinnettu erillisiksi kivilaji- ja rakennemalleiksi. Mallin rakenteet on myös luokiteltu niistä olevan tiedon määrän ja havaintojen laadun perusteella. Kalliomalli on laadittu käyttäen Posivan tietokoneavusteisen kalliomallinnuksen ROCK-CAD -ohjelmistoa (Saksa 1995). Kalliomalli tarjoaa alueen tutkimuksia suunnitteleville ja kenttämittausten tuloksia tulkitseville en asiantuntijoille yhtenäisen kuvan alueen kallioperästä. Pohjavesivirtausten arvioimiseksi laaditut laskentamallit samoin kuin geokemiallista kehitystä valottavat mallit perustuvat kalliomallissa esitettyihin geometria- ja ominaisuustietoihin. Kalliomallia on käytetty myös rakennettavuusarvioinnin lähtötietona. Nyt tarkennetussa kalliomallissa on päivitetty kivilajien tiedot, eri tyyppiset rakoja rikkonaisuusvyöhykkeet (rakenteet), visualisoitu malli kuvasarjana ja analysoitu mallin kehittymistä. Laaditun kalliomallin versiotunnus on 3.1. Malliin tehdyt muutokset on dokumentoitu, ja ne hallitaan Posivan ROCK-CAD-ohjelmiston versioseurannan järjestelmällä. Kairanreikien tiedot ovat tärkein lähtö- ja vertailuaineisto. Kalliomalli kattaa reikätiedot ja tulkinnat taulukon 1 mukaisesti.

7 Taulukko 1. Mallinnustyössä käytetty reikätieto. Reikä Kivilajit Rakennejaksot Kolmiulotteinen Y-kairanreiät tulkinta reiät Y1, Y2, Y4, reiät Y 1, Y2, Y4, tulkittu Y7, Y10 ja Yl1 Y7, Y10 ja Y11 KR01-06 tulkittu tulkittu tulkittu KR07-08 tulkittu tulkittu osin tulkittu KR09 tulkittu tulkittu tulkittu Kairanreikien KR 7 ja KR8 (Rautio 1998, 1999) myötä on tutkimusten alue laajentunut. Tästä johtuen kalliomallin aluetta on siirretty pohjoiseen 1 km:lla. Mallissa käsitelty 5 x 6 km:n alue sijaitsee välillä Y: 3462.0-3467.0 km ja X: 6693.0-6699.0 km, kuvassa 1. Malli kattaa 30 km 2 alueen ja sen syvyysulottuvuus on 1500 metriin. Malliin on liitetty myös Hästholmenin ja lähiympäristön maanpinnan aseman ja merenpohjan pinnan malli. Karttojen ja kuvien merkinnät ovat kuvassa 2.

8, 3466000 sfjärden ' ' '6695000 VLJ 1 -Iuola 0 Vådholmsfjärden Kuva 1. Hästholmenin kalliomallin alue ja kairanreiät.

9 LOVIISA KALLIOMALLI Luokitus JO graafiset merkinnät RAKENTEET Laji Nimiasu Todettu Avonaista tai runsaampaa rakoilua XX Ralc:ovöhlc:e XX m Rikkonaisuusvöhke (>Rilll tai )Rp2) Ruhjevöhke HYD -rakenne XX cw Imi KIVILAJIT rrj::i:[l V 1 BORG 1 1 TT I -PYTERL I I TT 1 L j IVIBPYTI TASARAKEINEN RAPAKIVI L j 1 TASRPGR l PORFYYRINEN RAPAKIVI IPORRPGRI MUUT MERKINNÄT KAIRANREIKÄ Varmuusluokka Todennäköinen Mahdollinen Muu v i i te m II L_j ;o 0.;_o"J.;_o"J.:,_o.:>J.:,_o.:>J å' å' D ---- D VIBORGI ITTI I±±._Lj [YI[] r::x;;-j PYTERL I 1 TT 1 IPYTI TUMMA PYTERL 1 1 TT 1 ltumpytl MAAN ALTA ALKAVA PORANREIKÄ SUUNNITELTU KAIRANREIKÄ MAAN ALTA ALKAVA KAIRANREIKÄ REIÄN REUNAVIIVAN TYYPPI: REIÄN ETÄISYYS LEIKKAUSTASOSTA EP LPVA ö PR et Om-20m 20m-100m >100m ERITASOPIETSOMETRI POHJAVESIASEMA PORANREIKÄ ""''''" KI INTOPISTE!VON TONTIN RAJA KAAOEMERKINTÄ "/Oo A t j A' POIKKILEIKKAUKSEN SIJAINTI TOPOGRAFIA RANTAVIIVA KORKEUSKÄYRÄT HÄSTHOLMEN MUU ALUE 2, 4, 6 m 2.5 _ja 5 m 8, 10, 12 m 10 m 14, 16,... m 15, 20,... m Fintact/Jli/03. 12.99/c/Lovi/s.Legend_g/ak_3.0/PS Kuva 2. Kalliomallin kuvien ja piirustusten merkinnät.

------------------------------------------- --------- 10 2. KIVILAJIMALLI Kivilajimalli on laadittu paljastumien, aerogeofysiikan, magneettisten Ja sähkömagneettisten kartoitusten ja alueellisen geofysiikan tulosten perusteella. Tutkimusrei 'istä on saatu tietoja kivilajien rajapinnoista ja muutoksista syvyyden suhteen. Kivilajien luokittelua vallitsevasssa rapakivigraniitin muodostumassa on yksinkertaistettu. Aiemman mallikuvauksen rapakivigraniitin alatyypit viborgiitti (lyhenne VIB), pyterliitti (PYT), tumma pyterliitti (TUMPYT) ja viborgiitti-pyterliitti on koottu yleisnimen viborgiitti-pyterliitti (VIBPYT) alle. Viborgiitti-pyterliitti muodostaa kallion perusmassan. Malliin on kuitenkin jätetty maanpintakartoille em. alatyyppien esiintymisalueet päällemerkinnöin. Tasarakeinen rapakivigraniitti (T ASRPGR), johon Hästholmenin alueella mielenkiinto paljolti kohdistuu, on kuvattu omana kivilajinaan. Pienehköt porfyyrisen rapakivigraniitin (PORRPGR) esiintymät on myös esitetty. Satunnaisesti esiintyy rei'issä myloniittiutunutta (MY) kiveä. Kivilajeille käytetyt merkinnät on esitetty kuvassa 2. Kivilajimalli tarkistettiin ja muokattiin ensin Front et al. (1999) tulkinnan mukaiseksi versioon 3.0. Mallin tarkennus perustui ko. raportin kuviin 5.2.1-5.2.5, joita on käytetty maanpinnan tason ja pystyleikkausten määrityksinä. Tulkintaleikkausten sijainnit ovat kuvassa 3 ja niitä on käytetty muotojen konstruointiin mukaillen. Reikien kivilajivaihtelussa on alle kahden metrin pituiset jaksot sivuutettu. Myöhemmin reikien KR5 ja KR9 tulkintojen valmistuttua muokattiin vielä mallikuvausta tasarakeisen graniitin ja muutamien paikallisten yksiköiden osalta Källan alueelta (Okko et al. 2000). Tästä syntyi mallin versio 3.1. Tärkein kivilaji ja erillinen kappale on tulkinnassa rajattu tasarakeisen rapakivigraniitin (T ASRPGR) yksikkö saarelta ja sen lähi ympäristöstä. Hästholmenilla se muodostuu kahdesta osasta: merialueelta salmen kautta koillisen kulkevasta laajasta pääyksiköstä ja siitä erkaantuvasta saaren alle kaatuvasta kerroksesta. Kuvassa 3 vihreä viiva edustaa tasarakeisen graniitin rajaa tulkinnassa Front at al. (1999) ja vaalean violetti täyttö toteutettujen kappaleiden rajaamaa tilavuutta. Tasarakeisen rapakiven yläkontaktin sijainnista rei'issä KR2, KR3 ja KR4 saadaan sille kaateeksi 23 suuntaan 38. Tasarakeista esiintymää on havainnollistettu kolmiulotteisena kuvassa 4 huomioiden tulkinnat myös rei'istä KR5 ja KR9. Mallissa kivilajiyksiköitä on pyöristetty vastaamaan alueen geologista tyyliä ja tulkintakarttoja. Kaikki kivilajikappaleet ovat suorin havainnoin todettujen luokkaan kuuluvia. Syvyysulottuvuudet ovat tulkintaan perustuvia arvioita. Äkilliset, terävät loppumiset syvyys- ja sivusuunnassa merkitsevät tiedon ja ekstrapoloinnin loppua, jolloin jatkuvuus on ollut vaikeasti arvioitavissa.

11 Y.3.. s:ooo N Xt6693000 1000 1000 4 0 5 -- 5 0--------F==r------ m m 1000 rom 64500 1835.0 0 to 2050. 2485.0 0 1000------------ rom 1118.0 2818 8 0 to 1210. 322. Kuva 3. Tulkintaleikkaukset kivilajien mallin konstruoinnissa.

12 file rpgr_3d_kuva. Kuva 4. Tasarakeisen rapakivigraniitin esiintymä Hästholmenilla ja sen ympäristössä. Paikallisia kivilajien yksiköitä on mallinnettu reikien tulkintatiedoin (kuva 5). Reiän KR2 kohdalle ei ole kuvattu paikallisia kivilajiyksiköitä, vaikka reiästä on todettu syvyysväleiltä 756-767 m ja 781-852 m melko paksut porfyyrisen graniitin jaksot. KR3 kohdalla on kuvattu paksu tasarakeisen rapakivigraniitin kerros, jonka sisällä sijaitsevat viborgiitti-pyterliitin välikerrokset Nämä loppuvat tulkinnassa reiän KR3 kohdalla. Reiän alla olevaksi on tulkittu reiästä KR4 läpäisty porfyyrisen rapakiven kerros. Reiän KR4 osalta ei version 2 mallissa ollut tulkintaa. Mallissa on muutettu tasarakeisen graniitin esiintymistä ja muotoja. Tasarakeisen graniitin kerroksessa esiintyy kaksi

13 viborgiitti-pyterliittin jaksoa. Toinen syvyysväliltä 405-480 m on kuvattu pohjoisluoteeseen kaatuvaan (22 ) kerroksena levynä, jonka pituus pohjoissuunnassa on noin 1000 m ja poikkisuunnassa noin 200 m. Paksuutta yksiköllä on 70 m. Toinen yksikkö alempana reiässä on tulkittu reiän KR4 syvyysvälille 540-700 m, pituutta kaadesuunnassa on yli 1000 m. Muoto perustuu reiän poikkileikkauksen tulkintaan. Ulottuvuutta reiän KR4 poikkisuuntaan nähden on kuvattu 100 m reiästä itäkoilliseen. Jatkuuden pitää olla länsilounaaseen suurempi, 500-700 m luokkaa, jotta se esiintyisi reiän KR3 tulkintaleikkauksessa kuten kuva 3 osoittaa. Syvyysväliltä 756-867 m on tavattu porfyyristä rapakivigraniittia. Tämän noin 100 m paksun jakson kaade on noin 22 pohjoiseen. Pituutta kaadesuuntaan on arviolta 500-600 m ja poikkisuuntaan ehkä 200-300m reiän ympärillä. Osa VSP- ja HSP-luotauksista havaituista heijastuspinnoista sopii erittäin hyvin tasarakeisen graniittin esiintymään kaatuen pohjoiseen ja luoteeseen loivasti, noin 20. Kuvassa 6 reiän KR4 heijastus sopii sijainniltaan ja asennoltaan hyvin 215 m:stä alkavaan tasarakeiseen graniittiin. Vastaavasti reiän KR2 heijastus sopii hyvin 460 m:stä alkavaan tasarakeiseen esiintymään. Reikien ulkopuolelta HSP-linjan 5 pinnan 3 heijastuselementit sopivat myös erittäin hyvin tasarakeisen graniitin rajapintaan. Tämä vahvistaa tasarakeisen muunnoksen jatkumista myös Hästholmenin saaren itäpuolisella merialueella. Kuvan 6 mukaan tasarakeinen muunnos tulisi maanpintaan saaren eteläreunalla ja merialueella.

14 TASARAK. RAPAK! V! GR. TRAP _01 A TASARAK. RAPAK 1 V! GR.. TRAP _018 VI BORG. PYTERL. VIBPYL2 PORF. RAPAKJVJGR. PG<GR TASARAK. RAPAK!V! GR. TRAP _018 V 1 BORG. PYTERL.BOX TASARAK. RAPAKIV I GR.. TRAP _018 V l BORG. PYTERL. VJBPVT_3 V l BORG. PYTERL. VJBPYL2 PORF.RAPAKIVIGR.. PORGR VI BORG. PYTERL F l ntoe tlj...,t.ovl""*-.!. 1/geo..3. 11t>!jd_ t.oii's/ JIS-21XJ0, lcwl,.,.,b-0< wln 241.42 293.92,.j?,i 209.71 Kuva 5. Havainnollistus paikallisista leikkauksissa. kivilajiyksiköistä reikien KR2 KR4

15 11e: vsp-kr2-kr4-hsp5.tv5 Kuva 6. Tasarakeisen graniitin rajapintaa kuvaavia seismisiä VSP- ja HSPelementtejä, kaadesuuntalkaade 340-350/20 Kaadesuuntaa kuvaava keskilinja, joka puhkeaa maanpintaan saaren eteläreunalla, on merkitty kuvaan heijastuspintojen keskelle. Reiästä KR5 ja KR9 on tavattu muutamia, melko kapeita tasarakeisen tapakivigraniitin jaksoja. Reiästä KR5 merkittävimmät jaksot ovat väleiltä 317.9-328.1, 331.3-353.5, 440.65-443.3 ja 810.5-818.5 metriä. Reiässä KR9 paksumpia osuuksia on reiän puolivälissä väleillä 374.9-377.0 ja 395.8-442.1 m. Näiden asentoa ja keskinäisiä yhteyksiä ei ole kuitenkaan tulkittu tai arvioitu. Mallissa niitä on kuvattu paikallisina, horisontaaleina kerroksina reikähavainnon ympärillä, jäljempänä kappaleessa 4.1 kuvat 40 ja 41. Kun reiät ovat melko lähellä toisiaan, jatkuvat kerrokset mallissa reiästä toiseen. Kuvista nähdään, ettei horisontaalien kerrosten yhteensopivuus ole hyvä reikien välillä.

16 3. RAKENNEMALLI 3.1 Yleistä Hästholmenin kallioperä on valtaosin kiinteää, harvakseen rakoillutta kalliota. Ympäröivää kalliota selvästi voimakkaammin rakoilleet tai rikkanaiset vyöhykkeet kuvataan kalliomallissa erillisinä rakenteina. Tärkeimmät rakenteet on yksilöity R +nro -tunnuksin. Sen lisäksi sisältyy malliin muita mahdollisia rakenneviitteitä, mm. lineamentteja. Rakenteiden sijaintia ja ominaisuuksia on mallinnettu mm. seuraavien tutkimustulosten perusteella: kairaukset, geofysikaaliset maanpinta- ja reikämittaukset sekä hydrauliset kokeet. Rakenteet on luokiteltu sekä rakoiluominaisuuksiensa että niistä käytettävissä olevan tiedon mukaan. Rakenteiden paksuudets vaihtelevat metristä muutamaan kymmeneen metriin, ja ulottuvuudet ovat satojen metrien luokkaa. Rakenteet oletetaan jatkuviksi ja ainakin paloittain tasomaisiksi. Mallinnettujen rakenteiden sisällä voi olla myös ehjää ja kiinteää kalliota etenkin paksuimmissa rakenteissa. Rakoiluominaisuuksiensa perusteella rakenteet on luokiteltu neljään ryhmään. Avonaista tai runsaampaa rakoilua ryhmään on luokiteltu, jaksot joiden geometriasta on tulkinta ja niissä on pieni rakotiheys mutta havaittu vähintään yksi hydraulisesti johtava, jatkuva avoin rako. Rakovyöhykkeiksi on luokiteltu jaksot, joissa rakoilu on rakennusgeologisen kallioluokituksen mukaan luokissa Rili-III ja rapautuminen luokissa Rp0-1. Rikkonaisuusvyöhykkeisiin kuuluvaksi luetaan jaksot, joiden rikkonaisuusluokitus on suurempi kuin Riiii tai se kuuluu rapautumisasteeltaan luokkaan Rp2 tai suurempi. Rikkonaisuusvyöhykkeissä rakotiheys on suurempi kuin 10 kpl/m ja raot ovat täytteisiä sekä avoimia. Näistä osa on moniosaisia ja moniosaisten rikkonaisuusvyöhykkeiden tietyt osat on voitu luokitella rakovyöhykkeiksi. Voimakkaimmin rapautuneet jaksot kuuluvat ruhjevyöhykkeisiin, jotka ovat rakennusgeologisen luokituksen savirakenteisia, täysin rapautuneita (RiV) yksiköitä. Rakenteet on luokiteltu myös niistä käytössä olevan tiedon luonteen perusteella neljään luokkaan. Todetluihin rakenteisiin kuuluvat ne rakenteet, joista on vähintään yksi suora paljastuma- tai reikähavainto. Todennäköisistä rakenteista on saatu viitteitä vähintään kahdella epäsuoralla menetelmällä, esimerkiksi geofysikaalisilla mittauksilla ja luotauksilla tai lineamenttitulkinnalla. Asiantuntija-arvion perusteella todennäköinen rakenne on voitu luokitella todettuihin rakenteisiin, jos siitä on saatu tietoa useilla tutkimusmenetelmillä. Mahdollinen-luokkaan kuuluvasta rakenteesta on saatu tietoja yhdellä epäsuoralla menetelmällä. Muihin rakenteisiin kuuluvat epävarmat tai

17 vaihtoehtoiset rakenneviitteet, joista on tietoa ja joiden on arvioitu olevan hyödyksi tulkinnassa ja jatkotutkimusten suunnittelussa. Kalliomatriisille ei käytetä rasterointeja selkeyden vuoksi. Mahdollisen ja muun viitteen luokissa ei avonaisen, runsaamman rakoilun kallio-osuuksia ole käytössä. Mahdollinen - luokassa ei rikkonaisuusvyöhykettä ja ruhjevyöhykettä erotella toisistaan, koska epäsuorin mittauksin ei tällaista erottelua ole luotettavasti tehtävissä. Samaten muiden viitteiden luokassa ei rakovyöhykettä, rikkonaisuusvyöhykettä ja ruhjevyöhykettä ole eroteltu toisistaan eli tällä luokalla on yksi esitysasu. Muu viite -luokka käytöllä kerätään yksittäisiä, mahdollisesti johonkin kallion anomaaliseen ominaisuuteen liittyviä havaintoja tarkistuksia ja suunnittelutyötä varten. Ne voivat kuvata rakoilun ja rikkonaisuuden ohella myös kivilajivaihtelua, muuttumista tai topografian piirrettä sekä täydentävät kalliomallia alueilla, josta tietoa on vähän ja se on yleisluontoista. 3.2 Rakenteiden rajaus kairanrei'issä Rakenteiden rajaus on tärkeä osa kalliomallin käsitteellistämistä ja sen kehittämistä. Rajaus on subjektiivinen käsite ja riippuu siitä, minkä tyyppiset kallio-ominaisuudet ja kokoluokka katsotaan tärkeiksi mallintamisen ja siihen perustuvien jatkoanalyysien kannalta. Jos analyysitarve muuttuu, voi syntyä tarve arvioida tutkimusaineistot uusien laiteerien pohjalta. Yksi tärkeimpiä asioita on kuitenkin aina, että käytetty konseptualisointi on kuvattu ja luokittelu jäljitettävissä. Rakennelävistysten määrittelyn lähtöaineistona on ollut kalliomallin versio 2.0 (Lindh et al. 1998). Lisäksi ovat tulkinnat täydentyneet reikien KR4 - KR6 osalta yksityiskohtaisiksi (Okko et al. 1999) ja reikien KR 7 - KR8 osalta alustaviksi (Front et al. 1999). Reikien KR1 - KR6 rakotietokanta on ollut myös käytettävissä rakojen määrän, asentojen ja ominaisuuksien selvitykseen (Karanko et al. 1999). Reiästä KR9 on ollut käytössä kairauksen yhteydessä tehdyn kartoituksen tulokset sekä myöhemmät kivilajeja ja rakenteita koskevat arviot (Okko et al. 2000). Tässä työssä on rei'istä tavatut rakenteet tarkennettu alla esitettyä menettelyä käyttäen. Tärkein tekijä vyöhykkeiden rajauksessa on rakotiheys, yksikkönä kpl/m. Rakotiheydelle käytetyn raja-arvon tulee olla riittävän korkea, jotta luonnollinen vaihtelu rei'issä toisi vain vähän satunnaisia rakenteiden määrityksiä kalliomalliin. Yksi rajaus on käyttää rakennusgeologisen kallioluokituksen mukaista Rilll-luokan rajaa, suurempi tai yhtä suuri kuin 1 0 kpl/m. Toisaalta voidaan arviointikriteerinä käyttää sitä mikä on anomaalista tutkitussa tilavuudessa. Keskimääräinen rakotiheyden arvo rei 'issä KR1 - KR6 on 1, 79 kpl/m

18 huomioiden myös rakotietokannan rakojen määrät. Rakotiheys, joka on alle kaksi kertaa keskimääräisen, on satunnaisvaihtelun piirissä. Luonnollinen vaihtelu on siten välillä 0-4 kpl/m. Rakotiheys yli 2 x keskiarvo on merkitsevämpää, ja rakotiheys yli 4 x keskitiheys on anomaalinen (Peltoniemi 1982). Anomaalinen rakotiheys on 8 kpl/m ja sen yli. Tällaista rakotiheyttä usean metrin matkalla voidaan pitää yhtenä rakenteen rajauksen mittarina. Rakenteen reunan rajauksessa on käytetty vastaavanlaista kriteeriä: rakenteen reuna on siinä kohdassa mistä ulospäin, reunaa kohti laskien rakotiheys on vähintään 2 metrin matkalla alle 2 x tutkimustilavuuden reikien keskiarvo. Rapautumisen aste huomioidaan. Sen määritys on kuitenkin subjektiivista. Käytännössä luokat 2 ja yli ovat merkitseviä käytännön rakentamisen kannalta. Pääkomponenttianalyysin (PCA) ensimmäinen pääkomponentti on hyödyllinen rakennejaksojen osoittaja. Geofysiikan mittaus- ja tulkinta-arvojen yhdistelmä (sähköinen ominaisvastus, tiheys, P-aallon nopeus ja vedenjohtavuus) voi osoittaa rakoominaisuuksiltaan anomaalisia kalliojaksoja, joita ei ole suoraan pääteltävissä rakotiheydestä. Sähköisten reikämittausten lyhyt normaalimittaus osakomponenttina levittää hieman PCA-jaksoja yli todellisen leveyden. Ensimmäisen pääkomponentin käyttö kiinnitetyllä raja-arvolla 2,4 keskimääräistää myös kalliota eri tutkimusalueiden välillä. Vedenjohtavuus (K) on tärkeä kallion ominaisuus. Useimmat rikkonaisuuden perusteella rakenteeksi luokitellut osuudet rei' issä ovat ympäristöään vettäjohtavampia. Vedenjohtavuus on kuitenkin jakautunut useissa rakenteissa hyvin epätasaisesti - vain muutama kapea osuus on vettäjohtavaa, muun osan ollessa mahdollisesti hyvinkin tiivistä, esimerkiksi täytteisistä ja tiiviistä raoista johtuen. Rakenteen rajaukseen vedenjohtavuutta ei juurikaan käytetä, vaikka joissakin kohdissa on tavattu hyvinkin suuria K-arvoja välittömästi (muutaman metrin päässä) rakenteen ulkopuolelta. Joissakin kohteissa rakenteen transmissiviteetti on laskettu huomioimaha ulkopuolisia K-arvoja, joten tässä mielessä K-arvoja on käytetty epäsuorasti rakenteen rajaamiseen. Reikälävistyksen pituuden raja-arvo on myös tärkeä rakenteiden lukumäärää ja geometriaa säätelevä tekijä. Tässä työssä on ollut cut-off rajana 2 m. Sen pituiset ja yli olevat reikäjaksot on otettu mukaan. Todellinen rakoja rikkonaisuusvyöhykkeiden paksuus on tällöin keskimäärin noin 1 m ja sitä suurempia. Vettä johtavien, kapeiden 0-1,9 m jaksojen, rakoryhmien ja yksittäisten vettäjohtavien rakojen kuvaamiseen on käytetty ROCK-CAD -järjestelmän HYD-mallinnusalaa. Se mahdollistaa kuvauksen ja esittämisen vettäjohtaville kapeille kohdille myös silloin kuin nämä eivät ylitä asetettua rakenteen paksuuden määritysrajaa. Kyseisten yksiköiden kuvaaminen mallissa voi olla perusteltua, kun niiden asennosta on tietoa ja

19 kun niiden jatkuvuus voi olla merkittävää. Jatkuvuutta kuvataan ainakin kymmeniä metrejä vyöhykkeiden erottumiseksi tuloskuvissa. Menettely on vastaava, jota käytettiin esimerkiksi Äspön kalliomallinnuksessa yksittäisille, jatkuville vettäjohtaville pohjoispohjoisluode -suuntaisille raoille (niin kutsutut NNW-rakenteet) (Saksa et al. 1993). Hydraulisia rakenteita ovat mallissa reiän KR1 väli 530-532 m rakenteesta R9, joka on kuvattu HYD-rakenteena R9HY. Reiästä KR2 on rakenteeseen R19 kuuluvana kuvattu osa R19HY väliltä 793-796 m. Reiän KR5 välit 333-336 m ja 341-344 m muodostavat rakenteen R31HY. Rei'istä KR1 - KR6 ja KR9 tehdyt rakenteiden määritykseen käytetyt lokit on esitetty kuvissa 7-13. Kivilajien merkinnät ovat kuvissa 7 ja 8. Rapautumisasteen tiedot on otettu pääosin kallion luokittelu- ja rakennettavuusselvityksen tiedoista (Äikäs et al. 1999). Rakoluvun raja-arvo 8 kpl/m on merkitty lakiin. Ensimmäiselle pääkomponentille merkittäviä raja-arvoja ovat 1,6 ja 2.4. Vedenjohtavuudelle on tulostettu eromittauksesta tulkitut arvot sekä vaihtelevasti lyhyen (2 m) ja pidemmän (1 0 m) tulppavälin tulkinta-arvot. Vedenjohtavuuden lakiin piirretty syvyyden suhteen arvoltaan pienenevä suora esittää arvioidun rajan vedenjohtavuudeltaan merkittäville arvoille. Suora kuvaa 2 m K-arvaa, joka on saatu muuntamalla C-luokan rakenteita kuvaavat -arvo (Lindh et al. 1998) vedenjohtavuudeksi.

20.,.&,. t1 0 HTI I t1d Hil l 1om. & - 1 150 - v'ibpyt iöö - 250 -... - Joo - l-----+----lt----1 lflr!:..l--t-l-l---1---fl--+--+--f---n -t--t--+--fl----t--u t-. "' t- 350 - L--i---1---1 ;.----t-1++-+-i,ii--+-t---t-i ;J----t--t-t-tt-tll 400 = 1

21 1"'... "1 650 - -1r -r-r-lli;ttl:tlfrnhjll \1 =- eoo ----+-----+1+-L-+--+--+--+-r-r-r; ;.. El50-1----+----J-----r i...=-1---+-+-+--+---i'. 1---+--+--+-- t.l--t--+--it--+--+---u!--...._h 900 -!1""""" 1-9:50 - Kuva 7. Reiän KRJ rakenteiden mallinnusloki (2 sivua).

22 o Rapru tumisa;,; te 3.o.so e: r L.-.. c:. i:-1--,... 100 = I'E 11 "" --,.=:::1?ll,, t'lf.\ -1-- 150 ;.. VIBPYT...- 1-- 200- IIt lilö....._ Ii.. i.- 200-...,A.i''\ -/ \) 300 350 - i..... 1- F... liiiiiiiiii liiiiiiiiii 1-- 1-1- 1}...,. 1 -... E-,. P" 1 : : : :-. IL.-.._ 1'00100.. ;;;- 'e--'-- 1r }-...J..._ 400- --... = POR 1-,,j' \b. / 1-" r!>i RPGR... 450 -... :.."".. "'...... :...................... -jiiiiiiiiiiijl t:::j 1 1 - --.. f.j........._ '... '. liiiiii!!.._ lr :, 500 tili==,..._ 1---g_, TAS 1-.,... : RPGR. ;:-...... 1-1--... ".. "....:. f' '""" 55() lfiiiiif 1..... 1- - ;:)Kaala r 1-- r- r

23 Kuva 8. Reiän KR2 rakenteiden mallinnusloki (2 sivua).

24 Kuva 9. Reiän KR3 rakenteiden mallinnusloki (2 sivua). 1 sivu 0 Rapautumisaste 3 o Rakoluku 20 0 Pääkomp 3 2 e10 Virtausero Hill -4-4.... 50 100 150 200 250

1-750 2 SlVU 25..... - - -.... ; ::,,.-... ' f.. - 550 - --,......................-.-.-.- -. - -=- -.........- 500 - = "'........ r : : : : - 600-1-................ =-.... l:-........... - - 650 -, 1-- -=== t r-r- - :: : -=- ( - 700 - = t ' :.-...,............ r-- - ""............... =-................... 800 - - p - r

26 Kuva 10. Reiän KR4 rakenteiden mallinnus/oki (2 sivua). 1 sivu 1-U-UlRO.d 1. / 0 Rapautumisaste 3, o Rakoluku /2501 V 20 uopwääknumpl-32 e1uol-vuiurtausearo-4,.10 Hill -4 - -... 50 - t-----+---+----1 =-;---f---+-+--+--4---l ;;;;;:::iiiiiiiiiiiiiil F...,_tiH - = - == -=-.E. 100 - t---+---+------1 r----+-+--+--+---+--1 F=:::::::r---+-----1---l F!--- -+--+f-.-...l - -+---1,_ 250 -... - 300 -.............. r- 350,_ 400-1... :... 200-1----t---t------t.i!;:.==t::"";;;f-,,.--.-fi 450 =- =....-- i-=== -+;-.. 1111 j 11: --:::-f-..._-1----l iii:+--+-.. - --- -- - r- --11-J-1---l r---t-------lf--- =-=--1---++-1---+--ll------t--+--+----1 f--+-f--1-+-----+- - 1...,.................. 500-550 -

2 sivu 27 :! 650 - t----t----t------1 - - -- - -.... =---... li93:llj m t----t----t------1... ;.. r--t--1---+-----i =- J..._ F 1-7 00 - r-- =-:::=:F==-+--++---+--1----l _..._.... i..... 1-750 1----t-----11------l ::.--t--+--+--+---1... ----+--+----1 r.- l : - 1-800 - r----+----1---------l r -+-----i--+-+--+----t = 1--t----+---t-------t 1--+---+---+--+---+----t - =- = ; 1-850 - t----t----t------1 t"""=------i---+-+--+----t 1--1---t---1------l 1---1---1----++--1---1---l.- - 900 950... _ f ;. ;.. iiiipo -- 1---+----1---------l Jll-""-+-----i--+-+--+----t 1--1---t---1------l 1---1---1--++--1---1----l 1!::- 1000 1----+----1---------l i=-

28 Kuva 11. Reiän KR5 rakenteiden mallinnusloki (2 sivua). 1 sivu t-ihkj.lo 500 n ::m::u t. V -4 50 - : 1 00 - t----i-----11------j =:;---i-+-+----1----1 1 llli.--1 --... 1...._.,+---1 _.;.iiiliiiiio... -- - -- - - -- --.:... =- 150 - ----1----l---l =i;...; ;;;t::±:-i - 200 - t----t-----ll-- l--t---+-++-+---l M :... ia:=e.=u li:_:;:;=1;_;.c=r 250 - r---t---1---------l t:-... -+---l--+---1----+----l F--f----+---1-----1, t--+--+--+---1--4----l -. i : 300 - r---t-----11---------l ;;;;;;o----+---+-!--1---1----l -+---11-------+-----1 r--t--t--f----l.l----1---i L.... ; -...;"""". 7J/r.---.---.-.:. b_....., r- 350 - t----i---1------j i;;;;;;;-+---l-+--1----+---l -- i k.. ;:- 400 - t---+---+----l _.._--t-+--+--4-----1-----1 - --t--t----1------l -1'-" - r----t---f---+----l t--t--+--1-+1-- - - - - 450 - ---t--+----l - -- f=9"---1f---+---l L... 1""'-!!!!..f---+---+-++---+-----1 -- --- - = iiiiiill-- - - 500 - r---t---1---------l r--+--+--+----1----1----l r---t--t---+----l t - : -- 1-- 550 -,r------l----l --...-+---+---+--+---+------J.. 1;;;;;=-.---f---+--1-----1 -- = f-- :.1------+-H--1--1

- - - - 29 2 sivu 600 - ii:- -- -.... ;;:. -,..._ - 650-1!,... = 700 -... L... _,.. - 750 - -- L... 800 -.. ::: 5 850 - -= 900-1 :: --'- - - 950 - =- :- ::- 1000- r =-

------------------------------------------------------------------------------------------- 30 Kuva 12. Reiän KR6 rakenteiden ma/linnusloki (2 sivua). 1 sivu o Rapautumisaste 3, o Rakoluku 20 0 Pääkomp 3 2,..10 Vjrtausern -4 e10 Hill 10m -4 50 100 150 200 250 300 350 400

31 2 sivu 1'"... 1....... _. 450 - -. -... -... "" j -.................... 550 600 - - -;:: : =- 1.. 650 - _"lnfl. -.. -.:::::- -- ""...,. =-... ]

32 Kuva 13. Reiän KR9 rakenteiden mallinnusloki (2 sivua). 1 sivu Rakoluku 20, 0 Pääkomp 3 2 11 Eromittaus -4t HlJOM 1 1 l JONNOSDATAAt!Hl JOM 1 1 l JONNOSOATAt 50 - r-----t---+------1 l;;;- ---i--f--1-+-+--l l l:::----l--+---+-f l l-----l:-+-+--l---l--li--!--l 150 - r--+---+------1 öö:----+---+-+-+--+--l lr---t---+---1-m--+-+-+--11--ll----lt J, 200 - ----... ---t1 1 1=tn-tl 1 250 - f-----t---+---1 1---t---l-l--+---+--l lj,---+---+---l41 -----*1 -+-+-+--l!--1--l - 111--+-+-+I.--- 1 350 -... ---+-- -+--r- 1--.r-r--ti l!r-r-r-r-ri 1 1......... r-- ' 1 400-1:-----+---+----l 111--t---l-+-t---t--l ll'-----l--+----+-llt--r--f---1f---11-+1f---1f------l

33 2 SlVU 800

34 Seuraavat esimerkit havainnollistavat rakenteiden määrityksessä tavattavia eri tilanteita ja käsitteellistämiseen aina liittyviä ongelmia. Kuvassa 14 on reikäväli 465-477 m, joka ei ylitä rakenteelle asetettuja raja-arvoja. Rapautuminen on kahdessa 1 m pituisessa jaksossa luokkaa Rp2 ja rakotiheys on kolmessa 1 metrin jaksossa 8 kpl/m. Ensimmäinen pääkomponentti ja vedenjohtavuus eivät ole anomaalisia arvoiltaan. Rakoluku tao Htu oo10 HTU 10m -4 Kuva 14. Esimerkki reiän KRJ jaksosta, joka ei ylitä rakenteelle asetettuja rajaarvoja. Toinen esimerkki rajatapauksesta on reiästä KR4 väliltä 13 7-144 m, joka raja-arvojen perusteella on rakenne (kuva 15). Rapautumista ei esiinny havaittavana, rakotiheys on 140-142m välillä 8-10 kpl/m. Ensimmäinen pääkomponentti on korkeahko samaten vedenjohtavuus, eivät kuitenkaan anomaalisia.

35 n 50J II Rapautumluste 3o 0 Rakoluku t.:10 HTU t-10 HTU 10m..41 130 140 150 Kuva 15. Esimerkki reiän KR4 jaksosta, joka ylittää juuri ja juuri rakenteelle asetetun raja- arvon. Kolmas esimerkki on selkeästä rakennejaksosta reiästä KRS väliltä 716-724 m (kuva 16). Rapautuminen on vaihtelee luokissa 1-2, rakotiheys on kahdessa kohdassa suuri. Samoihin kohtiin istuvat myös ensimmäisen pääkomponentin ja tulkitun vedenjohtavuuden korkeat, anomaaliset arvot. Jaksosta havaitaan myös kuinka ensimmäinen pääkomponentti hieman leventää ja keskimääräistää anomaliaa. Rakenteen reunan määritystavasta johtuu, ettei tiheästi rakoillut yhden metrin jakso 726-727 m kuulu rakenteeseen. 0 Rapautumlsaste 3', 0 Rakoluku 20t 0 PUkomp.. 3.2 ;..10 Vlrtausero 4u t=10 HUI... 10 HTU10m 4 Kuva 16. Esimerkki reiän KR5 jaksosta, joka ylittää selvästi rakenteelle asetetun raja- arvon.

36 3.3 Rakenteiden mallinnus Kalliomallin vuonna 1998 julkaistu kuvaus, versio 2.0, (Lindh et al. 1998) sisälsi YLItutkimusvaiheesta laajennetun ja reikiin KR1 - KR4 ja maanpintatutkimuksiin perustuvan kuvauksen. Kappaleessa kuvataan uusiin tulkintoihin perustuen rakenteet, niihin liittyvät havainnot ja mitä muutoksia aiemman mallin rakenteille on tehty. Lähteinä ja taustatietona on käytetty myös raportteja Front et al. (1999) ja Okko et al. (1999, 2000). Uusitun rakennemallin versio on 3.1. Kalliomallissa on pyritty liittämään seismiset heijasteet mahdollisimman hyvin ja yhtenäisesti rei 'istä tavatluihin rakennelävistyksiin. VSP- ja HSP-luotauksista havaittujen elastisten rajapintojen geometriat on otettu visualisointiin ja ROCK-CAD -ohjelmistoon TUTKA-tietokannasta. VSP- ja HSP-heijastajat on ryhmitelty kolmeen luokkaan voimakkuutensa ja heijastuksen havaittavuuden perusteella (Keskinen et al. 1998a, 1998b, 1999). Keskimääräisen asennon lisäksi heijastajalle on laskettu leikkauspiste reiässä tai sen ajatellulla jatkeelia sekä heijastusten sijaintia esittävät elementit. Heijastukset jakaantuvat kolmeen tyyppiin: mitattua tai toista reikää leikkaavat, ja jotka ovat korreloitavissa reikätietoihin, sijaiten reikien ulkopuolella muualla kalliotilavuudessa, sijaiten luotauslinjalla (HSP) sitä leikaten, mutta josta ei ole suoraa havaintoa. Näiltä Iinjoilta on laskettu lisäksi nopeustomogrammit, joka on toinen HSP-luotausten havaintoaineisto rakenteiden ja kalliolaadun arviointiin. Rakenteiden mallinnuksessa on nyt erityisesti tarkasteltu ja tulkittu Hästholmenin länsipuolen vesialuetta, saaren ja mantereen välisen salmen aluetta ja Källan niemen aluetta. Rakenteiden jatkuvuutta on pyritty myös tarkentamaan, jotta ne kattavat realistisesti niistä olevat havainnot. 3.4 Rakenteiden kuvaukset Yleistä rakenteista Rl - R4 Rakenteille R1 - R4 on yhteistä loiva-asentoisuus ja sijainti kallion pintaosissa. R1 sijaitsee lähionnä maanpintaa, R2 tämän alla ja R3 ulottuu paikoin 300 metrin syvyydelle asti. Rakenne R4 perustuu VLJ-vaiheen tutkimuksiin. Mallinnuksessa on rakenteille käytetty seuraavaa yhtenäistä mallinnustapaa: Paikkatutkimusten ja VLJ-tutkimusten reikien lävistykset ylä- ja alapinnoille on kerätty rakenteittain.

----------------------------------------- --- - 37 Näiden välille on luotu maastomallintajalla ylä- ja alapinnat Pintojen keskimääräiset asennot on laskettu. Havaintoihin ja merkittäviin, rajaaviin rakenteisiin perustuen on arvioitu kunkin rakenteen esiintymisalue. Esiintymisen laajuus rakenteille RlA (beige) ja RlB (musta), R2 (siniharmaa), R3 (vihreä) ja R4 (keltainen) näkyy kuvasta 17. Rakenteet on ekstrapoloitu esiintymisalueensa reunoihin asti. Mikäli rakenne puhkeaa maanpintaan esiintymisalueella, on se katkaistu tähän. Rakenteet Rl - R4 jatkuvuus horisontaalisuunnissa on merkittävä parametri virtausmallin hydraulisten yhteyksien kannalta. Jatkuvuudesta ei ole kuitenkaan suoraa tietoa. V V v.3-462500 Kuva 17. Vaaka-asentoisten rakenteiden Rl - R 4 esiintymisen laajuus Hästholmenilla ja sen lähialueella.

38 Rakenne Rl Rakenne R1 on lähellä maanpintaa sijaitseva subhorisontaali rikkonaisuusvyöhyke (nk. VLJ-mallin ylempi rikkonaisuusvyöhyke ). Rakenteessa R1 on selkeästi kaksi osaa, joista osa R1A on kuvattu ylempänä sijaitsevana ja R1B sen alla, mutta välittömässä läheisyydessä noin 5-20 m päässä. Se on tavattureiässä KR1 syvyysväliltä 76-86 m ja 98-110m, KR2 106-114 mja 122-127m sekä KR4 114-124 mja 126-132m. Reiässä KR3 eli VLJ-tutkimusten Y7 reiässä rakenne esiintyy 92-100 m ja 116-118 m väleillä. Rakenteet R1A ja R1B ovat laajentuneet Källan alueelle reikiin KR5 ja KR9. Sijainnit ovat reiän KR5 väleillä 81-87 mja 109-112m sekä KR9 väleillä 65-72 mja 113-120 m. Rakenne R1 on luokitukseltaan todettu rikkonaisuusvyöhyke. Reiän KR9 kattamalla osa-alueella ominaisuudet ovat tosin rakovyöhykkeen luokkaa. Ylempi ja alempi osa R1A ja R1B ovat 10-20 metrin päässä toisistaan. Reiän KR6 jakso 106-130m on määrittelyn (kuva 12) mukaan yhtä vyöhykettä. Aiemmin rei'issä KR1 - KR4 ovat rakennusgeologiset luokitukset olleet Rilll-IV ja Rp0-3. Reiässä KR5 on rakoilu luokkaa Riiii, rakotiheys välillä 7-20 kpl/m, rapautuminen luokkaa Rp1-2. Rakenne liittyy tasarakeisen rapakiven juonen alakontaktiin. Reiässä KR6 vyöhyke on yhtenäinen, rakotiheys 8-20 kpl/m, rapautuminen Rp1-2 ja siinä on korkea vedenjohtavuus. Loppuosalla 125-130 m (R1B) on rakotiheys ja vedenjohtavuus muuta jaksoa pienempää. Reiässä KR9 vaihtelevat ominaisuudet luokissa Riiii ja Rp0-1. Keskiarvona rakenne R1 on loivasti itäkoilliseen päin kaatuva (030/13 ). Paksuus R1A:lle on 10m havaintojen ulkopuolella ja R1B:lle 5 m. Edellisten kalliomallien Y rei'istä tehdyt havainnot rakenteen R1 sijainnista on liitetty rakenneosaan R1A. Menettely kasvattaa paikallisesti rakenneosan RIA paksuutta KR-reikien ulkopuolella. Tämä horisontaali päävyöhyke puhkeaa määrittelyarvoilla maanpintaan Källan niemen länsirannalla ja ranta-alueella sekä kulkee Loviisanlahden rannan suunnassa. Tilannetta on esitetty kuvassa 18. Samassa suunnassa kulkee pari topografiaan perustuvaa lineamenttia. Rakenteen sijainti ja rantaviivan kulkusuunta tuo selkeästi esiin mahdollisuuden rakenteen alueellisesta jatkuvuudesta ja siirrosluonteesta. Tältä näkökannalta reiän KR7 jakso 179-200 m, reiän KR8 114-124mjakso voisivat liittyä rakenteeseen R 1.

---------------------------------- ----- - 39 Y:3000 0 L) t)analandet 011 250 Kuva 18. Rakenteen Rl tarkastelu Loviisanlahden itärannalla Källan alueella.

40 Rakenne R2 Tämän VLJ-tutkimusten ns. välivyöhykkeen sijainti on tarkennettu ja tulkittu uusimpiin reikiin. Aiemman mallin rakenne R2 on sulautettu osaksi rakennetta R1, nyt osana R1B. Vyöhyke R2 on uusi, suorin havainnoin todettu rakovyöhyke ja sijaitsee hieman syvemmällä kalliossa kuin aiempi samalla tunnuksella mallinnettu rakenne. Uusista reikähavainnoista rakennetta R2 kuvaavat KR1 112-119m, KR2 134-136m, KR3 127-129m, KR4 149-152m ja KR6 159-161 m sekä 163-171 m. Reiän KR5 jakson 141-143 m kuuluminen vyöhykkeeseen on epävarmaa. Reiästä KR9 ei rakennetta ole tavattu. Uusi geometrinen kuvaus on sovitettu kattamaan nämä havainnot. Rakenteen R2 yläpinta ja alapinnan noudattavat havaintoja, muualla keskimääräistä suuntaa 30/13 Laajuus on esitetty kuvassa 18. Rakenne R2 ei puhkea pintaan alueellaan. Havaintojen ulkopuolella on paksuudeksi R2:lle annettu 5 m. Reiässä KR5 rapautuminen on vähäistä (Rp0-1 ), rakotiheys on 8-11 kpl/m, eikä kohta ole vettä johtava. Reiässä KR6 kapeassa 159-161 mjaksossa rakotiheys on 8 kpl/mja rapautuminen luokkaa Rp0-1. Sen alapuolella vuorottelevat 1-2 m paksuiset rakoilleet ja ehjät jaksot. Vedenjohtavuus vaihtelee myös jakson sisällä. Reiässä KR3 välillä 127-129 m on rakoilun voimakkuus pientä ja lähinnä avoimen, runsaamman rakoilun luokkaa. Rakenne R3 VLJ-mallin aikaista nk. alempaa rikkonaisuusvyöhykettä on tarkennettu. Rakenne on tavoitettu ja tulkittu reiästä KR2 väliltä 344-348 m, KR3 277-291 m, KR4 211-228 m ja KR6 väliltä 320-334m. Reiässä KR6 320-334m välissä rakosuunnat sopivat jollain lailla rakenteen yleiskuvaan. Edellisten kalliomallien Y -rei 'istä tehdyt havainnot rakenteen R3 sijainnista on liitetty rakenteen havaintopisteisiin. Menettely kasvattaa paksuutta KR-reikien ulkopuolella. Todettu -luokan rakennetta R3 ei ole havaittu reiästä KR1 joten sen esiintymistä voi rajata esimerkiksi rakenne R9 saaren pohjoisosassa. Rakenteeseen R 7 päättymisen pitäisi näkyä loppumisena ennen reikää KR2. Reiässä KR2 rakenne todennäköisimmin on lävistetty kohdasta 344-348 m. Tiiviit ja täytteiset raot, jotka kaatuvat loivasti koillisen ja kaakon välillä ovat vallitsevia. Pari jyrkempää haamiskarakoa on myös havaittu. Vedenjohtavuus on pientä kyseisessä

41 reikävälissä. Kahden raon mitatut avaumat ovat 0.8 ja 3 mm. Rakotiheys on 4-14 kpl/m ja rapautuminen luokkaa Rp0-1. Raoista on havaittu monia eri täytemineraaleja. Rakenne R3 sisältää reiässä KR4 tasarakeiseen juoneen liittyvää rakoilua, luokka Riiii. Yläosa vyöhykettä on alaosaa voimakkaammin rakoilleempaa. Rapautuminen on vähäistä Rp0-1, vedenjohtavuus on suurta 1 o- 6 mls. Reiässä KR6 rakotiheys vaihtelee voimakkaasti välillä 1-15 kpl/m, rapautuminen on vähäistä, tulkittu K-arvo on 10-7 m/s. Yläpinnan ja alapinnan rajaus noudattaa reikähavaintojen ulkopuolella keskimääräistä suuntaa 45/15. Paksuudelle on käytetty arvoa 10 m havaintojen ulkopuolella. Rakenne R3 sijaitsee vain vähän rakenteen R18 osien yläpuolella ja on asentonsa sekä ominaisuuksiensa puolesta hyvin samanlainen kuin rakenne R18 (kuvat 37-38 kappaleessa 4.1 ). Rakenne R4 Rakenteesta R4 ei ole saatu kairanrei 'istä KR4 - KR6 tietoa, joka olisi voitu siihen liittää kuvaamaan ominaisuuksia tai esiintymisen laajuutta. VLJ-tutkimusten tiedot todettu -luokan avorakoja käsittävästä vyöhykkeestä ovat ennallaan. Rakenteen esiintymisen laajuutta on pienennetty vastaamaan reikien poissulkevia havaintoja. Geometrinen kuvauksen keskimääräinen kaadesuunta/kaade on 315/12. Rakenteen R4 paksuus vaihtelee välillä 1-3 m. Rakenteet RS ja R6 Rakenteet R5 ja R6 on siirretty Hästholmenin kalliomalliin VLJ-paikkatutkimuksista. Syvyysulottuvuus on VLJ-mallissa oletettu konservatiivisesti suureksi, olettamus jota paikkatutkimukset ovat muuttaneet. Paikkatutkimusten myötä on voitu havaita, että jatkuvuus maanpinnalla ja syvyyssuunnassa on pientä, todennäköisesti 100-200 metrin luokkaa. Rakenne R5 todettu VLJ-rei'istä YT5-7. Rakenne R6 todettu rakotihentyminä ja haarniskarakoina VLJ-rei'istä YT3, YT4 ja YT7. Rakenteet ovat pääosin rakennusgeologisesti luokkaa Ril, koska rakoilu ei poikkea ympäristöstä Malliin ne on kuvattu todettu -luokan avointen rakojen vyöhykkeenä. Rakenteella R.5 on kulun pituus on 350 m ja rakenteella R6 noin 200 m, molempien syvyysulottuvuus on 200 m:iin. Leveys on rakentella R5 noin 40 mja R6:lla noin 30m.

42 Pohjois-etelä -suuntaisen rakenteen R5 alueelta on havaittu seismisiä heijastuksia rei'istä KR2 (heijastus nro 4) ja KR6 (nrot 6 ja 11). Niiden kulku poikkeaa hieman pohjoisesta luoteeseen päin ja ne ovat lähes pystyasentoisia, kaade 80-85. Reiässä KR2 rakotihentymä 705-708 m välillä tai rakennejakso 734-738 m voisivat olla jyrkkäkaateiseen rakenteeseen kuuluvia. Parhaiten rakenteeseen R5 sopii sijainniltaan heijastus nro 11, joka kulkee syvältä reiän KR6 alta. Jyrkkää asentoa tukee myös se, ettei reiästä KR3 ole tulkittu rakenteeseen R5 liitettäviä havaintoja. Rakennetta R5 ja siihen liittyvää seismistä havaintoaineistoa on esitetty kuvassa 19 saaren keskiosasta. Rakennetta ei ole muutettu näiden pohjalta, mutta havainnot osoittavat, että rakenteelle R5 tai sijainniltaan lähes vastaavalle syvemmällä kalliossa esiintyvälle pystylle rakenteelle on perusteita. Seismisten heijastuspisteiden sijainnin perusteella jatkuvuutta syvyyssuunnassa voisi olla 700-1000 metriin asti. Reiän KR2 rapautunut ja rakoillut jakso on tuskin sama kuin VLJ-tilan avonaisen rakoilun paikallinen jakso. Rakenteelle R6 tai sen kohdalla ja suunnassa sijaitsevalle ei ole löytynyt tukea paikkatutkimusten aineistoista. Sen kulun pituus ja syvyysulottuvuus on pienennetty 200 metriin.

43 11e:RS-vsp-cam2.cvs Kuva 19. Rakenne R5 ja siihen liittyvät seismiset havainnot. Katselusuunta on ylhäältä pohjoisesta päin. Heijastuspintojen värit vastaavat mittausreiän tunnusten värejä. RakenneR7 Rakenne R7 on lävistetty VLJ-luolan ajotunnelin paaluvälillä 639-647. Se on noin 4 m leveä todettu -luokan rikkonaisuusvyöhyke. Rikkonaisuus lähellä maanpintaa on vaihdellut luokissa Riiii-IV ja Rpl-3. Kaateeksi on määritetty noin 60 ja suunta lounaaseen 225 (IVO Intemational Oy 1996). Rakotiheys tunnelissa on noin 20 kpl/m, joista täytteisiä on ollut enemmistö. Rakoavaumat ovat olleet yleensä alle 1 mm.

44 Ajotunnelin havainnoista rakenteen R 7 vedenjohtavuuden on arvioitu olevan geologisin perustein ja esi-injektoinnissa käytetyn suuren sementtimäärän perusteella noin 1 o-s m/s. Sijainti reiässä KR3 osuu noin350m kohdalle. Syvyysvälillä 308-404 m esiintyy viisi eriteltyä rakoilujaksoa, joista rakenteeseen R7 on liitetty väli 348-352 m. Ympärillä olevat muut reikäjaksot kuuluvat subhorisontaaliin rakenteeseen R18. Reiän KR3 307-311.5 m välin rakosuunnat poikkeavat ympäristöstään. Ne ovat suureksi osaksi 60-70 lounaaseen ja ovat rakenteen R7 suuntaisia. Raot ovat pääosin avoimia, joukossa täytteisiä ja rapautuneita sekä rakotäytteinä kaoliini, kloriitti, fluoriitti, rikkikiisu ja limoniitti. Mitatut rakoavaumat vaihtelevat välillä 0.6-3.0 mm. Vedenjohtavuus on jaksossa anomaalista. KR3 jakson 348-354m rakosuunnat tukevat myös osin rakenteen R7 suuntaa. Pääosa raoista voi kuitenkin olla muussa suunnassa (ovat suuntaamattomia), orientoiduista osa on loivia luoteeseen, osalla kaade on 50-70 lounaaseen. Raot ovat pääosin täytteisiä ja rapautuneita, joukossa avoimia haarniskarakoja. Rakotäytteinä ovat kloriitti, kaoliini, illiitti ja limoniitti. Mitatut avaumat ovat välillä 1-6 mm. Jaksossa on korkea vedenjohtavuus. Syvyysväli KR3 362-367 m voisi rakojen kaadesuunnan puolesta olla myös sopiva rakenteelle R 7. Havaitut rakokaateet ovat kuitenkin loivempia, 10-40 lounaaseen. Jaksossa esiintyy avoimia, täytteisiä ja rapautuneita rako ja, joiden mitatut avaumat ovat 1-3 mm. Reiän KR6 kohdalla syvyysväli 316-318 m voisi olla rakenteen R 7 lävistys, koska raot ovat pääasiassa länteen ja lounaaseen, kaade 25-55. Valtaosin jaksossa on avoimia rakoja. Avaumat ovat välillä 0.6-3 mm, yhden raon avauma on massiivinen, noin 150 mm. Jaksossa on korkea vedenjohtavuus. Runsaimmin rakotäytteinä on kalsiittia ja kloriittia. Rakoillut jakso muodostaa paksumman jakson yläreunan, mutta voi olla myös erillinen yksikkö. Täydennetyssä Hästholmenin mallissa (Front et al. 1999) jakso 316-318 m on liitetty rakenteeseen R3. Mikäli rakosuuntia käytetään asennon tulkinnan pohjana, ei jakso voi olla rakennetta R3, jonka keskimääräinen kaadesuunta/kaade on 045/0-30. Rakenne R3 sopii datan perusteella reiän KR6 väliin 320-334 m. Tässä kalliomallissa rakenteen R 7 todetut paksuudet vaihtelevat välillä 1-4 m. Reiän KR6 kohdalla kaade on 61 ja muutoin välillä 57-61. Rakenne lävistää reiän KR4 noin 920 m syvyydellä, jos se jatkuu syvälle kalliossa. Reiässä KR4 esiintyy 885 m:n

45 kohdalla kahden metrin jaksona runsaampaa rakoilua lounaaseen kaatuen, mutta hyvin loivakaateisena. Mallissa rakenteen R 7 syvyysulottuvuus on 700 metriä. Rakenne R8 Rakenteiden R8 esiintyminen perustuu VLJ-ajotunnelin paaluvälin 345-350 havaintoon. Rikkanainen kalliojakso on noin 5 m leveä. Kalliolaatu on ollut rapautumatonta, murrosrakenteista kalliota (Riiii) (IVO Intemational Oy 1996). Rakenne on todennäköisesti melko paikallinen. Reiässä KR1 rakovyöhykettä ei ole tunnistettu arvioidusta, no1n 250 m leikkauskohdasta. Tällä kohdalla esiintyy rakenne R20A (vaaka-asentoinen). Tiedot tukevat mallinnettua paikallista esiintymistä, ehkä noin 200 m syvyydelle maanpinnalta. Rakenteen R8 asento 315/70 on pysynyt mallissa ennallaan eikä sen geometriaa muiltakaan osin ole muutettu. Rakenne R9 Kalliomallissa rakenne R9 koostuu Hästholmenin saaren ja Källan niemen välisessä salmessa sijaitsevasta kahdesta rinnakkaisesta R9A ja R9B vyöhykkeestä. Yhteistä näille on kulkusuunta ja jyrkkä kaade kaakkoon. Saaren rannan tuntumassa oleva R9A on ilmeisimmin paikallinen ja kallion pintaosassa 0-200m esiintyvä, koska se ei näy reiässä KRl. Epäsuora havainto on reiän KR1 280 m VSP heijaste noin 65 kaateella, joka rajoittunee R 7 - R1 OB välille maan pinnalla. Vyöhyke R9B on todennettu KR1 reiästä 530 m:n kohdalta. Reikäväli 530-532 m ei kuitenkaan täytä rakenteen kriteerejä vaan on runsaamman avoimen rakoilun jakso. Vyöhyke R9B on nyt mallissa kuvattu vettäjohtavana HYD-mallin rakenteena R9HY. Syvyysulottuvuutta on kuvattu 1200 metriin kulun pituuden mukaan. Rakenteen R9 jatkeita ovat lineamentit LIN 23A lounaaseen ja LIN_23B koilliseen. VSP-luotauksissa on lisäksi joukko muita kaakkoon ja etelä-kaakkoon 50-60 kaateella kaatuvia heijastuspintoja (kuvassa 20). Näitä ovat reiästä KR2 nro 3 ja reiästä KR3 numerot 2 ja 3. Reikien KR2 ja KR3 heijastukset (nrot 3) sopivat hyvin toisiinsa. Reiän KRl heijastus nro 2 kuvaa rakennetta R9A. Reiän KR1 syvyysvälin 52-56 m jakso yhdistyisi VSP-tulosten mukaan luontevasti reiän KR2 475-478 m väliin. Reiässä KR3 on lähin rakennejakso välillä 362-367m, jota ei ole liitetty osaksi muita rakenteita. Rakokaateet ovat tässä jaksossa kuitenkin Ioiveropia 10-40 ja suunta lounaaseen. Rakenteen R 7 lounaispuolella oleva samansuuntainen, hieman kaakkoon

----- - ------------- ----- 46 sijaitseva ja loivempi, asennoltaan "135/48 " rakenne, joka tulisi reiän KR3 398-406 m väliin. Se on kuvattu erillisenä ja uutena rakenteena R28. Kuva 20. VSP-heijastuksia kaakkoon ja etelä-kaakkoon sektorissa 125-150/50-60 rei 'istä KR1 - KR3. Kuvan katselusuunta on koillisesta päin. Sinivihreällä esitettyä heijastajaa 2 on käytetty pohjana rakenteen R28 kuvauksessa. RakenneRIO Rakenne R 10 on myös kahdesta rinnakkaisesta vyöhykkeestä koostuva kuten R9. Se sijaitsee saaren koillis- ja itäpuolen merialueella. Tulkinta on perustunut VSP ja HSP -luotausten heijastuksiin. Rakenteen kummastakin osasta on epäsuoria havaintoja, ja se on mallissa todennäköinen -luokassa. Rakenne R 10 on kokonaisuutena osa pitkää lineamenttia, joka rako- tai rikkonaisuusvyöhykettä ilmentäessään voisi olla syvälle kalliossa ulottuva. Lyhyelle jaksolle R1 OA on syvyysulottuvuutta kuvattu 700 metriin ja osalle R10B 1500 metriin. Tulkinta jatkuvuudesta reiän KR1 väliin 885-890 m on epävarma, ja kyseinenjakso on osa horisontaalia rakennetta R19.

47 Rakenne Rll Rakenne R11 on tulkittu VLJ- ja laitospaikkatutkimusten aineistosta. Se perustuu havaintoihin seismisistä taittumisluotauksista ja maa-/kalliopinnan topografiasta (lineamentti) (Kuivamäki & Tuominen 1985, Kuivamäki et al. 1997). Ominaisuudet perustuvat geologisiin olettamuksiin. Se on lähinnä rinnastettu jyrkkäasentoiseen rakenteeseen R 7, joka on todettu suorin havainnoin. Saaren itäosan merenpohjan topografiassa on vähäisiä tätä tukevia viitteitä. Tulkinnassa seisminen taittumisluotaus, HSP- ja VSP-luotaukset ovat olleet tärkeimmät tutkimukset. Seismisessä taittumisluotauksessa on viitteitä aivan rakenteen eteläpäästä (seisminen nopeus 4400 m/s) ja rakenteen R7 leikkauskohdasta (3900 m/s). Nämäkin voivat liittyä risteäviin rakenteisiin R7 ja R11 sekä R11 ja R12. Seismisten mittausten havainnot on koottu taulukkoon 2. Rakenne R11 on ollut siirretyn VLJ-mallin myötä aiemmassa kuvauksessa todettu -luokassa. Johtopäätös Aineiston tarkastuksen perusteella kyseessä on todennäköinen -luokan rakovyöhyke, jota osa aineistoista tukee, osa ei. Kaade on pysty tai itään päin. Syvyysulottuvuus on pienentynyt mallissa 1 000 metriin maanpintakulun perusteella (pohjoispäästä otettu 100 m pois). Paksuus on korkeintaan 10 m luokkaa tai alle, mallissa nyt 10 m. Rakoiluominaisuudet ovat korkeintaan rakovyöhykkeen luokkaa, jos kaade on pysty. Jos kaade on itään päin, voi rakenne olla rikkonaisuusvyöhyke. Taulukko 2. Rakenteeseen Rll liittyvät havainnot. Mittausmenetelmä Tulosaineisto Arviointi Seisminen taittumisluotaus Saaren itäreunan linjat Kaksi matalamman nopeuden aluetta HSP-heijastukset Linjat 5 ja 6 Sijainti epäedullinen, ei havaittavissa HSP-nopeustomogrammit Pisteet 5-L3 ja 6-L9, Matalan nopeudet alueet tukevat HSP-nopeustomogrammit Pisteet 5-L4 ja 5-L8, 6-L4 Nopeudet eivät tue, P-aalto voi kiertää VSP, KR2 Pisteet L1, L4, L10, L11 K valitat. L1 0 voisi tukea, muista ei havaittavissa suoraan VSP, KR4 Pisteet L30, L32, L33 Ei kvalitat. havaittavissa VSP, KR6 Pisteet L30 ja L32 Ei kvalitat. havaittavissa

48 Rakenne R12 Rakenne R12 on tulkittu VLJ- ja laitospaikkatutkimusten aineistosta. Se perustuu havaintoihin seismisistä taittumisluotauksista ja maa-/kalliopinnan topografiasta. Leveydeksi on aiemmin tulkittu 15 metriä. Ominaisuudet perustuvat geologisiin olettamuksiin. Se on lähinnä rinnastettu jyrkkäasentoiseen rakenteeseen R7, joka on todettu suorin havainnoin. Tulkinta perustuu etupäässä setsmtsnn refraktioluotauksiin, eteläpäässä myös Tallholmenin lounaisrannan jyrkkään topografiaan. Seismiset luotaukset antavat viitteitä kaakko-luode -suuntaisesta vyöhykkeestä rakenteiden R 7 ja R16 leikkauskohtien välille. Rakenne on tulkittu usealta linjalta. P-aallon nopeudet ovat 3 700-4400 m/s. Näihin kohtiin on tulkittu leveydeltään 10 m tai alle olevat vyöhykkeet (Geotek 1985, Terraplan 1986). Tukea rakenteelle ja asennolle saadaan reiästä KR2. VSP:llä havaitaan reiästä KR2 heijastus 3 80 m:stä usealta lähetyspisteeltä. Rakenteen tulkittu asento on 080/84 o. Heijastuksen jatkuvuus reikään KR2 tukee tulkintaa, jonka mukaan rakenne R12 leikkaa rakenteen R7 ja jatkuu ehkä noin 250 m sen koillispuolelle. Todellinen paksuus on lävistyksen perusteella noin 5 m. Kaade on maanpintakulku huomioiden noin 80 itään. Rakenne R12 voisi liittyä reiän KR1 alussa olevaan, välin52-56 m rakojaksoon. Kalliojakso reiässä KR2 375-389 m on rikkanainen ja tukee seismistä tulkintaa. Jaksossa esiintyy runsaasti rapautuneita ja avoimia rakoja, joilla on jyrkkä kaade, pääosin länteen tai itään. Näiden rakojen leikkauskulma reikään nähden on loiva (1 0-30 ) tehden niistä aliedustettuja reikätiedoissa. Laiva-asentoisia avoimia ja haamiskarakoja esiintyy jaksossa myös runsaasti. Runsain rakoilu ja vedenjohtavuus liittyy vyöhykkeen kontaktialueisiin. Yläkontaktissa rapautuminen on luokkaa Rp2, muutoin Rp0-1. Jaksossa sijaitsee tasarakeisen rapakiven juoni. Tärkeimmät havainnot rakenteesta R12 on koottu taulukkoon 3.

49 Taulukko 3. Rakenteeseen R12 liittyvät havainnot. Mittausmenetelmä Tulosaineisto Arviointi Seisminen taittumisluotaus Saaren itäosan luotaukset Tulkittu usealta linjalta HSP-heijastukset Linja 6 Havaittavissa pisteiltä L4, L8 ja L9, jos pysty taikaatuu itään. L8 ja L9 tukevat kvalitat. rakennetta. HSP-nopeustomogrammit Ei ole ko. alueelta VSP-heijastukset Reikä KR2, heijastus nro 2 Rakoilutiedot sopivat 080/84, keskivoimakas tulkintaan VSP-heijastukset Reikä KR4, pisteet L30, Ei heijastusta, tukee kaa- L32, L33 ja L34 detta itään päin VSP-heij astukset Reikä KR6, pisteet L30, Ei heijastusta, tukee kaa- L31 ja L32 detta itään päin Rakenne R13 Rakenteen sijainti on perustunut Loviisan esiselvityksen lineamenttitulkintaan saaren lähialueelta (nk. 4 luokan rakovyöhyke ). Kuvassa 21 on esitetty aiempi tulkinta rakenteen R13 sijainnista ja siihen liittyvät tulosaineistot. HSP-linjojen 6 ja 7 nopeustomogrammien ja linjan 7 heijastuksen 3 perusteella on päädytty muuttamaan hieman sijaintia. Rakenne kulkee lähes saaren kaakkoisrannan suunnassa ja Hästholmenin-Tallholmenin kapeikon kohdalta. Kapeikkoon voi liittyä siirros ( esim. R12) tai rakenne voi kääntyä hieman pohjoiseen päin kohti nopeustomogrammin matalan nopeuden aluetta (punainen alue kuvassa 21 ). Jatkuvuutta on kuvattu mallissa koillispäässä rakenteiden R23 ja R25 lähelle. HSP-linjan 7 heijastus nro 3 tukee kulkusuuntaa. Sen on tulkittu esittävän saman vyöhykkeen paikallista, rinnakkaista osaa R13B. Molemmille rakenteen osilla on kaade 80 kaakkoon. Syvyysulottuvuudet ovat kulun pituuden mukaiset, 900 ja 300 metriä. Tallholmenin-Hästholmenin kapeikon lähialueella on useita ranta- ja avokallioita, ja niiden sijainnin perusteella noin 20 metrin paksuisen rakenteen on vaikea kulkea alueen läpi näkymättä reitin paljastumilta. Paksuutta on pienennetty 10 metriin. Rakenteen ominaisuuksista on epäsuoraa havaintotietoa, nopeustomogrammien arvot 4100-4500 m/s viittaavat rakovyöhykkeen ominaisuuksiin. R13 on todennäköinen-luokkaa, R13B mahdollinen -luokkaa.

50 Kuva 21. Rikkonaisuusvyöhykkeen R13 tarkennettu uusi kulkulinja ja havainnot. Rakenteet R14 ja R15 Rakenteet R14 ja R15 kulkevat pitkin Hästholmenin saaren lounaisrantaa luode-kaakko -suunnassa. Niiden nimeäminen perustuu VLJ-vaiheen kalliomalliin. Niiden kulut eroavat toisistaan pienellä alueella VLJ-luolan lähellä, meren alla. Käytännössä niitä on aiemmin käsitelty yhtenä pystyasentoisena rikkonaisuusvyöhykkeenä. Rakenteet R14 ja R15 on esitetty saaren lounais- ja Iänsirennalta kuvassa 22. Niistä on seuraavia heijastusseismisiä havaintoja. Reiästä KR4 on on esitetty heijastajien 5, 8 ja 11 elementit sinisenä (ovat saaren pinnan takana vihreän sävyisenä). Heijastaja 5 on näistä jyrkin 60 kaateella koilliseen ja leikaten reikää KR4 380 m:ssä. Sen maanpintaan jatkettu linja kulkee lounaisrantaa rakenteen R15 kohdalla. Syvemmältä reiästä 680 m:stä ja 800 m:stä on havaittu heijasteet 8 ja 11. Niiden kaade on 50 itäkoilliseen ja puhkeamakohdat merialueella rakenteesta länteen. Saaren eteläpäästä on havaittu HSPlinjalta 7 vielä kaksi tähän yhteyteen kuuluvaa heijastusta (kuva 22). Heijastus nro 5 on loivakaateinen 37 koilliseen ja toinen nro 6 pysty.

51 Reiästä KR4 tulkittu rakoillut jakso syvyydeltä 679-687 m kuuluu todennäköisesti rakenteeseen Rl5. VSP-heijastus syvyydellä 680 m on asennoltaan 066/51. Kohdalla 800 m ja sen lähellä ei esiinny rakennejaksoa. Syvydellä 370-380m on runsaampaa rakoilua yhden metrin jaksoissa samaten kuin 1 o- 9-1 o- 7 m/s vedenjohtavuuksia. Voimakkuus ei yllä määritelmän mukaan rakennejaksoksi asti (kuva 23). Heijastukset, maanpintahavainnot ja reikälävistys kuvaavat 300-1000 m syvyyteen ulottuvaa, 40-60 kaateella koilliseen kaatuvaa rakennetta. Reikätietojen perusteella (esim. KR4) kaade voi ollajyrkempikin, 70-75. Kaadetta 50-60 käyttäen ei rei'istä KRl, KR2 ja KR3 ole havaittu sopivia rakennejaksoja. Reiässä KR6 rakenteen Rl5 tulisi esiintyä 550-600 m syvyydellä. Yhteensopivaa rakennejaksoa ei ole täältäkään kuitenkaan todettavissa. Ristiriita poistuu suurimmaksi osin määrittämällä rakenteelle 450-500 metrin syvyysulottuvuus. Ominaisuusluokka on rakovyöhyke. Rakenne R15 on todettu -luokkaa saaren pohjoispäästä - eteläosaan, R14 on todennäköinen -luokkaa. 11e:R14-R1 5-hsp 7-vsp-kr04-cam2cvs Kuva 22. Rakenteet R14 ja Rl5 Hästholmenin saaren lounaisreunalla. Katselusuunta on pitkin kulkua luoteesta.

52 0 Pllkomp 32... -10 Vlrtaysero -4... te10 HDJ,..41... : : :-: 360 -..-...-,.....,......,.....................,.............................. :37'0 :. :. :. :. ao :10 HIU 10m -f.'l----+---+----1 r-4-j-++--t---r ii---+-1---+--et--+--+--+-tt----+--i H Kuva 23. Reiän KR4 päähavainnot 360-380m väliltä. Kuvassa 24 on tarkasteltu geofysiikan tulosaineistoa Hästholmenin saaren luoteispäästä ja salmen alueelta. Reiän KR2 heijastus nro 6 sopii hyvin rakenteeseen R15 ja kaatuu 63 itäkoilliseen. Rakenne R15 kulkisi siten reiän KR2 alta. Rakenne R14 sijaitsee hieman lännempänä ja sitä tukevat HSP-heijastukset 1-1 ja 1-4, jotka ovat pystyasentoisia. Tomogrammin matalan nopeuden alueet tukevat erityisesti heijastusrajapintaa 1-4. Topografisesta aineistosta havaittu lineamentti LIN _ 25 sopii myös erittäin hyvin kulultaan rakenteen R15 aineistoon. Lineamentin LIN _ 25 kaade voidaan arvioida samaksi kuin R15 pohjoispään kaade, 60 itäkoilliseen. Rakenne R15 siirtyy Hästholmenin länsipuolisella merialueella havaintojen mukaan rakenteen R14 länsipuolelle. Uusi linjaus perustuu HSP- ja VSP-heijastajien sijaintiin sekä seismisten taittumisluotausten (Imatran Voima 1981) uudelleen tulkintaan tässä työssä. Kaade saaren länsipuolella vaihtelee todennäköisesti välillä 50-63 ja on saaren eteläpäässä tätäkin loivempi, noin 40.

------------------------------------- - 53 Kuva 24. Rakenteet Rl4 ja Rl5 Hästholmenin saaren luoteispäässä. Katselusuunta on yläviistosti luoteesta. Linjojen HSP 1 ja 2 nopeustomogrammt ovat läpikuultavina maanpinnan tasossa.

54 Källan niemelle tultaessa ja reikää KR5 tutkittaessa, näyttäisi kahdessa osassa, lähes pystyasentoisina rakenteina, esiintyvä R 14 todennäköisimmältä. Tulosaineisto on esitetty kuvassa 25. Parhaiten sopii yhteen R14 jatkeelle HSP-heijastus 1 (pysty) ja reiästä KR5 tulkitun elastisen rajapinnan (nro 11) heijastuselementit. Rakenne R14 kaatuu siten noin 80 itään päin. Rakenteen R14 tämä osa ei leikkaa reikää KR5 vaan kulkee sen kattopuolella. Reiästä KR9 ei ole havaittu rakenteisiin R14 ja R15 kuuluvia tai vastaavia vyöhykkeitä. Rinnakkainen rakenne R14L kulkee välittömästi R14länsipuolella. Sen esiintyminen on todettu reiästä KR5 välistä 682-690 m ja kaade on noin 80 itään. Kulku maanpinnalla yhdistyy HSP-heijastukseen 1-4 ja reiän KR5 VSP-heijastuksiin numeroihin 4 ja 6. Syvyysvälissä raot ovat pääosin loivia, asento noin 120/10. Rakennetta R14L KR5:n kohdassa 682-690 m tukevat sekä VSP-heijastus että osa rakojen asennoista. Topografisen aineiston lineamentti LIN_33 sopii sijainniltaan ja kulultaan hyvin myös R14L rakenteeseen. Hieman ylempänä reiän KR5 välissä 597-602 m raot eivät kuulune jyrkkäasentoiseen vyöhykkeeseen R14. Mallissa esitetty ulottuvuus R14 ja R14L yksiköille perustuu havaintoon heijastuselementin nro 11 jatkuvuudesta. Rakenteen R14 osa R14L on todettu reiästä KR5, jossa välillä 682-690 m rakoilu on Riii-luokkaa (alle 10 kpl/m), kivi rapautumatonta luokissa Rp0-1. Kalliojakso koostuu hematiittibreksiasta. Epäsuorat havainnot ilmentävät rikkonaisuus- tai rakovyöhykkeen ominaisuuksia. Rakenne R14 on rikkonaisusuvyöhyke ja R14L rakovyöhyke. Rakenteen R15 jatkumiselle Källan niemen alueella löytyy epäsuoria havaintoja. Rakennetta R15 tukee seismisen taittumisluotauksen tulkinta, topografinen lineamentti ja VSP- sekä HSP-luotausten heijastuksia. Niemelle tulkittu HSP-linjan 3 heijastus nro 2 55 kaateella itäkoilliseen sopii hyvin R15 kulkulinjalle ja lineamentin LIN_25 sij aintiin. Kulkusuunnat poikkeavat toisistaan vain 15. Rakennetta R 15 on jatkettu rakenteen R9A leikkauskohdan jälkeen pitkin LIN_25 linjaa tutkimusalueen pohjoispäähän asti. Syvyysulottuvuus on todennäköisesti melko suuri. Mallissa se kuuluu rakovyöhykkeenä Källan niemen alueella todennäköinen -luokkaan.

55 Kuva 25. Rakenteisiin R14 ja R14L sopivat heijastukset Källan niemen alueelta. Katselusuunta on ylhäältä.

56 Rakenne R16 Rakenteelle R16 on ominaisuuksiltaan todennäköinen -luokan rikkonaisuusvyöhyke. Sille ei ole tehty muutoksia kalliomallissa. Rakenne sijaitsee Hästholmenin saaren eteläosassa ja kulkee poikki saaren, kaade 70 kaakkoon. Rakenne R17 R17 esiintyminen perustuu VLJ-ajotunnelin ja tilan havaintoihin. Se esiintyy paikallisena VLJ-tilan alueella. Rakoilun voimakkuus on luokkaa Rilll ja rapautumisaste Rp0-1 Rakenteen keskimääräinen kaadesuunta/kaade on 180/16. Rakenteelle R17 ei ole tehty muutoksia kalliomallissa. Rakenne R18 Rakenne R18 on moniosainen ryhmä rakoja rikkonaisuusvyöhykkeitä, jolle on yhteistä pakkamainen esiintyminen rei'ittäin ja loiva-asentoisuus, kaadesuunta/kaade 010-030/200. Rakoilu, sen suunnat sekä VSP-heijastukset tukevat rakenteen tulkintaa. Rakenne on kuvattu kalliomallissa moniosaisena, jolloin rakoilleen ja rikkanaisen kallion tilavuus kalliossa vastaa reikähavaintoja. Saarelle tehtyjen kairanreikien KR4 ja KR6 avulla on voitu tulkita rakenteen esiintymistä tarkemmin. Kokonaisuutena kolme erillistä rinnakkaista vyöhykettä kattaa syvyysväleillä KR2 43 8-491 m, KR3 302-379 m, KR4 163-184 mja KR6 269-345 m sijaitsevista rakoja rikkonaisuusjaksoista suurimman osan. Reiän KR4 väli 163-167 m on rakotiheyden puolesta avointa rakoilua sisältävä vyöhyke. Reiän KR6 syvyysvälin 232-242 m tulkintaan liittyy suurempaa epävarmuutta. Sähköinen dipmeter osoittaa muutamille merkittävimmille raoille keskikaateisuutta lounaaseen ja lähes pohjoiseen, VSP heijastus 230 m:stä onjyrkkäasentoinen, 070/70. Reikä-TV:stä tulkitut raot noudattavat pääosin rakenteelle R18 tulkittua loiva-asentoisuutta pohjoiseen-koilliseen. Kalliomallissa jakso 232-242 m on jätetty epävarmana pois rakenteesta R18. Rakotietokannan rakoilukuvan perusteella on myös epäselvää kuuluuko reiän KR6 väli 340-345 m rakenteeseen R18. Laiva-asentoisia avoimia ja täytteisiä rakoja havaitaan vaihtelevissa suunnissa. Pystyasentoisia (loivasti reikää leikkaavia) täytteisiä ja avorakoja esiintyy myös. Mallissa käytetyt rakenteen R18 osten A, B ja C tiedot on koottu taulukkoon 4. Päällekkäisten rakenteiden osien paksuus näyttäisi pienentyvän syvemmälle mentäessä.

--------------------------------------- - 57 Rikkonaisuus on suurinta osassa R18B reiässä KR4, ja osa R18A on reiässä KR4 rapautumatonta ja luokkaa runsaammin rakoillut. Taulukko 4. Rakenteen Rl8 havainnot ja geometria. Reikä, syv.väli Mallikappaleen nimi, Asento, paksuus, Ominaisuudet tyyppi laa.iuus Ri... ia Rp... KR2, 438-451 m R18A, rikkon.vyöh. 030/20, 5-30 m, 500- Ril-IV, Rp0-2 1000 m.. s... =.. i s ; :.. s'ö'a =... rn... 4.5"9 " = 4-73 --... Ri.. 81i -ikko -vyöii - - -.. -- a3o72 a<>:... RII=i'i(.. R:p o=2... looo m KR2, 487-491 m R18C, rakovyöh. 030/20,5 m, 500 m Ril-III, Rp0-1....?...?....?...9.?...:.J..?... 4....!.P.:...... J...?.A......{..... YP.... 1 t...!.:.!.!.!.?...!3:p.9..:j... KR3, 337-359 m 1 Rl8B!.. Rtl-IV, RJ?.0-2... K.R3.."3 7 7.. = '3.. 7 9 --... T.. RTsc...-..._......_..._...... r------.. -..--..-- ------.. - - -...._..... rruli'irrpo-t ---... -...... 4..?_..!... =.!.....?... P.?:._...,..._L..L?_..?... 2i..!..!.g-.1..._..._,...-... J...!.:!.!.?... J:J29.... KR4, 179-184m i R18B, osin ruhjetta 1 1 Rilll-V, Rp1-3 Rakenne R19 Rakenteen R19 muodostaa ryhmä rinnakkaisia, samansuuntaisia rako- Ja rikkonaisuusvyöhykkeitä. Se on tavattu rei'istä KR1 ja KR2 Hästholmenilta. Rei'issä KR3, KR4 ja KR6 rakenteet kulkevat reikien alta. Samantyyppinen vyöhyke on tulkittu mantereen puolelta rei'istä KR5, KR7 ja KR8. Kaikkia niitä luonnehtii loiva 10-20 kaade lounaaseen sekä sijainti lähellä toisiaan. Geologisessa mallissa ne on kuvattu noin 500-600 m laajuisina yksiköinä kustakin reiästä tehdyn havainnon ympärillä. Lähellä toisiaan sijaitsevia osia on yhdistelty silloin kun se ei aiheuta virhettä rakenteiden kattaman tilavuuden suuruuteen. Rakenteisiin liittyvät ominaisuudet ja geometriatiedot on koottu taulukkoon 5. Kaksi reiän KR1 ja KR2 aiemmin rakenteeksi R19 tulkittua kalliojaksoa ei täytä rakenteille asetettuja kriteerejä. Reiässä KR2 on vedenjohtavuudeltaan merkittävä jakso syvyydellä 793-796 m, jossa on mitattu 2 m vedenjohtavuus 1 o- 6 m/s, rakoilu on kuitenkin Riii-luokkaa. Se on kuvattu HYD-mallin rakenteena R19HY. Reiän KR1 jaksosta 858-861 m puuttuvat kaikki rakenteille tyypilliset ominaisuudet. Mallissa on tilavuusosuuksien oikein kuvaamiseksi rakenne R19 kuvattu osina A -C. Niiden todelliset paksuudet vaihtelevat voimakkaasti: R19A KR1 noin 20 m, KR2 1.8

58 m, KRS 7.8 m; R19B KR1 6.6m, KR2 4.4 m, KRS n. 23 m ja R19C KR2 noin 35 m. Suuri vaihtelu eri osien välillä eri rei'issä osoittaa, että rakennetta on tarkasteltava vain yhtenä kokonaisuutena. Mallissa paksuuden näennäinen vaihtelu on suurempaa kuin eri osien väliset etäisyydet 1 0-3 0 m. Taulukko 5. Rakenteen R19 havainnot ja geometria. Reikä, syv.väli Mallikappaleen nimi, Asento, paksuus, Ominaisuudet -- - --- --- ----- ------ -J.Y.YP.I!L!:.!-- --- -- -- ------ J--.1!!_!!S - -- - -- - - -- - - -........ J..J!P...-. - - - KRl, 885-890 m R19A, rakovyöhyke 225/10-20,2-10m, Ril-III, Rpl 895 _ 908 m 1000-1700 m --- - - - - - -- - - - - - -- - - - - - - -- - - - - -- - -..- - -- -- - -...- - -- - - - - - - -- - - - - - -- - - - - - -- - KR1, 944-952 m R19B, rakovyöhyke 225/10-20, 2-25 m, Riii-III, Rp1 1000-1700 m KR2, 793-796 m 1 R19HY, hydr. rakenne 1 225/10-20, noin 2m, Ril-11, Rp0-1 1!! 600-800 m ' :.:.. :;::.II::. II:!!i::J.. :I2A; ::i.ki.hye:::.:.. :[f!.2!:::y.il.:..... ::..:...... :.. :-:.]::HI!!!;P.I :::.:::::.::::.:.:-:. KR2, 823-826 m, 1 R1_?B, rikkonaisuus- 1 Tiedot yllä 1 Ril-III, Rp0-2..?.}Q_ = -}.. - - - -!...Y..Y.2.h.:t..- - - - - - - - -J - - - - ---- - - - -- --- - - ----- ----- - - ---- - - ----- - -- KR2 843-857 m i R19C rakovyöhyke, 225110-20, noin 10m, 1 Riii-III Rp0-1 ' '! ' 1 ' 859-867 m, i 600-800 m 1 870-877 m! KRS, 716-724m! R19A, rikkonaisuus- 1 Tiedot yllä 1 Riii-III,Rp1-2 - ---------- ---- -l..i>-y. ---- ---- - - -- --- - - - - J--- - ----- - - ---- - - - -- - - - - -..l. -- - - 1 - - - - - - - - -- - - - - KRS, 732-749 m, 1 R19B, rikkonaisuus- 1 Tiedot yllä 751-753 m, 1 vyöhyke 1 755-759 m 1 1 Riii-III,Rp1-2 Kuvassa 26 on koottu yhteen reikien KR1 (nrolla 9), KR2 (nrolla 5) KRS (nrolla 1 0) ja KR3 (nrolla 4) seismisten VSP-luotausten havaitut rajapinnat, jotka liittyvät rakenteeseen R19. Violettina ja keltaisina kiekkoina on esitetty versiossa 2 ollut R19 laajuus. Rajapinnan havaintojen pohjalta voidaan R19 laajuuttaa kuvata yhtenäisenä aiempaa suuremmalla alueella. Lännessä laajuutta on todennäköisesti yli R14 rajan. Mallissa rakennetta R19 on kuvattu neljänä erillisenä jaksona, joista R19C ja R19HY esiintyvät paikallisina reiän KR2 lähialueella. Muiden osien rajoina ovat mainitun R14 lisäksi idässä RlOA, reiän KR4 sijainti ja Källan alueen kuuluminen R19 laajuuteen. Rajaus on nähtävissä kuvista 37, 38 ja 40 kappaleessa 4.

------------------------ - ------------ -- - 59 L() > {) N E ro {) 1 0. (/) > cbl "("'"' <2 1 0) "("'"' 0::: Q) ie Kuva 26. Laiva-asentoisten R19 heijastuspintojen tarkastelu, asennot 220-240/15-25 Katselusuunta on ylhäältä.

-------------------------------------- -- 60 Samaan orientaatioon liittyy myös joukko ylempää rei 'istä ja tutkimustilavuudesta havaittu ja heijastuspintoja. Niitä esittää kuva 27. Heijastajat 8, 9 ja 10 on tulkittu reiän KR6 luotauksista ja ne sopivat hyvin taulukon 5 mukaiseen mallikuvaukseen. Reiästä KR5 on havaittu heijastuspinnat 8 ja 9. Myös HSP-linjojen pinnat 3-4 ja 4-5 sopivat orientaatioon. Nämä sijaitsevat jossain määrin ylempänä kuin muut kuvassa 26 esitetyt. Niille ei ole löytynyt rei 'istä sopivia rakenteita, joihin ne olisi liitettävissä. On hyvin mahdollista, että rakenne R19 sisältää osia rei'istä todettujen jaksojen yläpuolella, jotka vaihtelevat ominaisuuksiltaan. Rei'issä KR1 ja KR2 ne eivät ole todettavissa rakennejaksoina. Reiästä KR5 syvältä (kuvassa 26) tulkittu heijastaja nro 10 ei yhdisty rakennejaksoon. Tähän sopii kyllä tasarakeisen graniitin juoni, jossa on paikallisesti runsaampaa rakoilua. Rei'istä KR7, KR8 ja KR9 on myös tavattu syvältä rakoja rikkonaisuusjaksoja. Laivaasentoista rakoilua sisältävät reikävälit KR7 671-675 m (ruhjevyöhyke), 784-802 m sekä KR8 766-772 m ja 798-802 m. Samaten reiässä KR9 laiva-asentoista rakoilua sisältää jakso 726-736 m. Nämä voivat olla rakenteen R19 asentoisia ja mahdollisesti jopa samaa yhtenäistä rakennetta. Reikien KR 7 - KR9 välisistä pitkistä välimatkoista ja siirrosten mahdollisuudesta johtuen tulkinta samaksi rakenteeksi on epävarmaa. Reikien KR7 ja KR8 ylempien jaksojen yhdistely reikään KR9 antaa asennoksi 257 /22 ja alempien jaksojen yhdistely reikään KR9 256 /17. Näitä yhdistelmiä on kuvattu malliin mahdollinen -luokkaan sijoitetuilla kokeiluluonteisilla rakenteilla KR7-KR9- R19D ja KR7- KR9-R19E (kuva 41).

61 jle: Ri 9-kr01_S.hsp3_ 4.cv5 Kuva 27. Loivien, melko syvällä sijaitsevien heijastuspintojen tarkastelu. R19 kohdalla ja sen kattopuolella olevat heijastuspinnat ovat suuntaan 220-240/15-25 RakenneR20 Rakenne R20 koostuu kahdesta yksiköstä R20A ja R20B. Vyöhyke R20A on rei'istä KR1 ja KR2 todettu ja tulkittu rakovyöhyke. Se kaatuu hyvin loivasti itään. Mallissa kaade on ollut 6 ja rakotietojen perusteella se voisi olla myös 15-20 itään tai länteen (Front et al. 1999). Rakenteen kaade on perustunut suunnatluihin rakoihin (TV, dipmeter, kairausnäyte). Seismisen HSP-luotauksen linjan 3 heijastus nro 1 Qn havainnut lähes vaaka-asentoisen (070/3 ) rajapinnan läheiseltä merialueelta. Rakenteen R20A sijainti ja nyt käsitellyt uudet heijastusrajapinnat on esitetty kuvassa 28. Sen jatkuvuutta länteen on lisätty salmen merialueella. Kaateelle on käytetty arvona 5 itään (086 ). Jatkuvuutta itään KR2 leikkauskohdan jälkeen on kasvatettu 200 m ja yli rakenteen Rllleikkauskohdan. Paksuus on lävistysten perusteella noin 6-7 m. Reiästä KR5 on syvyydelle 280 m tulkittu VSP-heijastus nro 3 (060/5 ). Se sopii sijainniltaan rakenteen R20A jatkeelle länteen. Reiästä KR5 ei ole juuri tästä löytytzyt

62 rakovyöhykettä, joka selittäisi heijastuksen. Kivilajeista on tasarakeisen rapakivigraniitin kontakti noin 330 m:ssä lähin todettu heterogeenisuus, johon heijastuksen voi liittää. Ylempää välistä 209-220 m löytyy rakennejakso, josta suunnatut raot ovat vaaka-asentoisia tai loivia länteen. Sen on tulkittu olevan rakenteen osa tunnuksella R20B. Rakotiheys jaksossa vaihtelee voimakkaasti välillä 3-20 kpl/m ja rapautuminen on vähäistä. Rakenne R20B on kuvattu paikallisena yksikkönä, laajuus noin 200 m säteisenä reiän KR5 ympärillä ja asento 090/5. Rakenteen R20B paksuus on mallissa 10 m. Ominaisuudet vaihtelevat luokissa Riiii ja Rp0-1. Kuva 28. Version 2 mallin rakenne R20A reikien KRJ - KR5 välillä ja tähän lännessä liittyvät uudet heijastusrajapinnat. Rakenne R21 Rakennetta R21 on laajennettu reiän KR1 VSP-seismisten heijastusten sijainnin ja HSPluotausten (linja 1, heijastaja 6) havaintojen perusteella. Rakenteen kaadesuunta/kaade 080/29 on säilynyt ennallaan. Laajuus rajautunee reiän ympärille ja Hästholmenin -

------------------------------------------------- - 63 Källan välisen salmen alueelle. Rikkonaisuusvyöhykkeen ominaisuudet vaihtelevat luokissa Rili-III ja Rp0-2. Syvyysvälin KR1 599-612 m perusteella rakenteen paksuus on noin 12m. Rakenteen R21 jatkuminen länteen voisi liittää sen reiän KR5 rakennejaksoon 597-602 m, jossa raot ovat Ioivia suuntaan 120/10. Ylempänä reikää leikkaava VSPheijastus nro 5 (kuva 29) on kuitenkin asennoltaan jyrkempi, 46 ja kaadesuunta itään. Noin 20 kaade-erosta johtuen ei reiän KR5 rakennejaksoa ole liitetty R21:n malliin. Reiän KR5 väli 597-602 m voi olla rakennetta R14. Kaadesuunta/kaade ovat myös melko lähellä mallinnetun rakenteen R15 arvoja. 11e: R21 -kr01-kr05-vtq:rhsp1-cam1.cv5 Kuva 29. Rakenteen R21 havainnot reikien KRJ- KR5 alueella ja aiempi rakenteen R21 rajaus (oranssi). Reiän KR5 VSP-heijastuksen leikkauskohta 530 m on rakenteen R21 jatkeella, mutta asennoltaan jyrkempi.

64 Rakenne R22 Rakenne R22 on mallinnettu perustuen reiän KR4 välin 526-535 m rakohavaintoihin. Pääominaisuudet on koottu reiästä KR4 kuvaan 30. Rapautuminen on vähäistä (Rp0-1) ja rakoilun voimakkuus on Riiii-luokkaa. Kahdessa 2m jaksossa on rakotiheys jopa 20 kpl/m ja rakenteeseen liittyy korkea vedenjohtavuus, jopa 1 o-s mls. Ominaisuuksiensa perusteella rakenne on rakovyöhyke. Rakojen suunnat ovat vaihtelevia, suuri joukko esiintyy kaateella 0-20 kaadesuunnan vaihdellessa etelän - länsiluoteen välillä. Avonaisia rakoja on paljon ja mitatut avaumat vaihtelevat välillä 0.7-30 mm. Rakomineraaleina ovat kalsiitti, kloriitti, kaoliniitti, limoniitti ja dolomiitti. Sen asento on lähellä rakenteen R19 asentoa, 250/20. Tulkintaan liittyy kuitenkin epävarmuutta, VSP-heijastus on jyrkkä pohjoiskoilliseen. Rakotietokannasta ote kuvassa 31 rakenteen kohdalta osoittaa rakojen asennon vaihtelun. Rakenteen R22 geometriaa ja laajuutta ei ole muutettu kalliomallissa. :.Uu.bmus casta...3.. 0 RpkOI!.djU 20.. ll Pii5kotnp 3 2.40 Vlttays;pm 4.. R22 540 Kuva 30. Rakenteen R22 pääominaisuudet reiän KR4 välillä 526-535 m.

65 Kuva 31. Ote KR4 rakotietokannasta väliltä 524-539 m (Karanko et al. 1999). Rakenne R23 Rakenteen R23 sijainti ja maanpintakulku perustuu seismisten taittumisluotausten ja maatutkan luotausten tulkintakarttoihin. Se esiintyy koillis-lounais -suuntaisena vyöhykkeenä Hästholmenin saaren eteläosassa. Jatkuvuutta on kuvattu lounaassa rakenteen Rl4 leikkauskohdalle ja koillisessa merialueelle rakenteeseen R25 asti. Paksuudelle on tulkittu arvoksi 10 m. Rakenteen kaade noin 75 kaakkoon on perustunut samaan kulkusuuntaan ja jyrkästi kaakkoon kaatuviin rakenteisiin Rl3 ja Rl6 aiemmassa mallissa. HSP-linjan 6 heijastus nro 4 sopii rakenteeseen hyvin itäkoillispäässä, ja sijaintia on nyt muutettu heijastuksen kohdalle. Rakenne R23 on esiintymiseltään todennäköinen -luokkaa ja sen kaade on muutettu koko sen pituudelta heijastajan orientaatiota vastaavaksi, 60 kohden kaakkoa. Rakenne R24 Rakenne R24 on todennäköinen rikkonaisuusvyöhyke ja rakenteen Rl4 jatke kaakkoon Hästholmenin eteläpuolella. Sille ei ole tehty muutoksia kalliomallissa. Kaade on itäkoilliseen 40.

66 Rakenne R25 Rakenteelle R25 ei ole tehty muutoksia. Se on todennäköinen -luokkaan kuuluva rikkonaisuusvyöhyke. Rakennetta R25 tukee HSP-luotauksen linjan 6 heijastus nro 1, joka on pystyasentoinen. Rakenne R26 Rakenne R26 on määritetty aiemmin reiän KR4 syvyysvälien 679-687 m ja 689-698 m havainnoista. Kalliomallissa väli 679-687 m on nyt osa rakennetta R15. Rakojen perusteella on rakenteen R26 keskimääräinen asento todennäköisesti loivasti (20 ) pohjoiseen kaatuen. Sen ominaisuudet vaihtelevat luokissa RpO ja Rill-III. Ominaisuudet ovat rakovyöhykkeelle tyypilliset. Raot ovat pääasiassa jakson yläoasssa rapatuneita ja alaosassa täytteisiä. Mitatut rakoavaumat ovat pääosin 1-3 mm. Rakomineraaleina on eniten kalsiittia, illiittiä ja kloriittia. Vedenjohtavuus ei ole lävistetyssä kohdassa merkittävää. Rakenne R26 on mallissa kuvattu noin 300 metrin säteellä havaintokohdasta. Paksuus on mallissa 9 m. Rakenne R27 Mallissa on uutena vyöhykkeenä on rakenne R27, joka on tavattu reiän KR4 pohjaosasta väleiltä 705-711 m ja 717-727 m. Sen paksuus on kokonaisuutena noin 15 m. Rakotiheys vaihtelee välillä 2-20 kpl/m ja rapautuminen on luokkaa RpO - 1. Ominaisuudet ovat mallissa rakovyöhykkeelle tyypilliset. Rakojen asennon perusteella on kaade noin 10 suuntaan 020. VSP-heijastus kohdasta 720 m antaa jyrkemmän asennon 40 suuntaan 350. Heijastuksen ja rakojen asennot ovat kuitenkin melko lähellä toisiaan. Rakenne R27 on mallissa kuvattu paikallisena, noin 300 metrin säteellä reiän ympäriltä. Lasketut todelliset paksuudet kahdelle rinnakkaiselle osalle ovat 6 m ja 10 m. Rakenne R28 Rakenne R28 on uusi välin 398-406 m rakovyöhyke reiässä KR3. Siihen liittyy VSPheijastus 400 m:n leikkauskohdalla suuntaan 135/48. Rakovyöhyke poikkeaa

67 asennoltaan ja rakojen asennoltaan selvästi ympäröivästä reiän KR3 tilanteesta. Raot tukevat VSP-heijastajan suuntaa ja ovat osin myös 10-40 etelään. Mitatut rakojen avaumat ovat suuria 0. 7-50 mm. Vyöhykkeessä on runsaasti avoimia, täytteisiä ja rapautuneita rakoja. Haarniskarakoja on väleillä 400.0-400.5 mja 403-406 m. Rakenne R28 on melko samansuuntainen kuin rakenteen R9 osat. Laskettu puhkeama maanpintaan on noin 300-400 m luoteeseen, lähes saaren rantalinjaa pitkin. On mahdollista, että poikittainen rakenne R7 rajaa koillisessa rakennetta R28. Toisella puolen paikallinen rakovyöhyke R9 A on jyrkempi 77, mutta kaatuu samaan suuntaan (135 ). Juuri kaateen noin 30 erosta johtuen on päädytty kuvaamaan rakenteet R9 ja R28 erillisinä. Geometrinen kuvaus rakenteelle R28 on tehty reiän KR3 VSP-heijastajan 2 perusteella, joka on esitetty kuvassa 20 edellä. Syvyysulottuvuus on maanpinnalta 600 metriin ja paksuus noin 6 m. Reiällä lävistetty kalliojakso on vähän rapautunutta (Rp 1) ja rakotiheys vaihtelee välillä 4-16 kpl/m (Rill-III). Rakenne R29 Rakenne R29 perustuu reiän syvyysvälin KR3 510-514 m lähes kaikkien rakojen vallitsevaan keskimääräiseen asentoon 200/75-80. Jaksossa esiintyy pääosin täytteisiä ja avoimia rakoja ja lähellä sen reunoja avoimia rakoja. Vyöhykkeen tulkittu vedenjohtavuusarvo on 1 o-s m/s. Mallissa rakenne R29 on kuvattu todettuna rakovyöhykkeenä, joka esiintyy paikallisesti noin 200 metrin laajuudella ja jonka todellinen paksuus on noin 2 m. Rakenteen R29 asento, kulku ja sijainti on lähellä rakennetta R 7. Rakenne R30 Uusi paikallinen rakenne R30 perustuu reiän KR4 välin 470-479 m rakennejakson lävistykseen. Suunta sille saadaan VSP-heijastuksesta, jonka laskettu kaadesuunta/kaade on 060/10. Jakson raot ovat loivia, kaade alle 30, pääosa välillä 10-20. Suuri osa suunnatuista raoista kaatuu koilliseen ja kaakkoon. Rakovyöhykkeessä esiintyy kaiken tyyppisiä rakoja ja rakotäytteinä tavataan kloriittia, kalsiittia, dolomiittia, talkkia, limoniittia ja mustaa pigmettiä (koostuu eri mineraaleista). Rakennusgeologisen kallioluokituksen mukaiset ominaisuudet sijoittuvat luokkiin Rp0-1 ja Rill - III. Jaksossa on korkea vedenjohtavuus, luokkaa 1 o- 6 m/s, joka rajautuu selkeästi rakenteen sisään. Mallissa on laajuutta kuvattu noin 200 m lävistyskohdan ympärillä. Rakenteen R30 paksuus on noin 8 m.

68 Rakenne R31 (Hyd-malli) Rakenne R31 on mallissa uusi paikallinen rakovyöhyke, joka on kuvattu HYDammattialaa käyttäen rakenteena R31 HY. Reiästä KR5 on väleiltä 333-336 m ja 341-344 m tavattu todennäköisesti yhteen kuuluvat rakoilleen kallion lävistykset. Rakenteen R31HY rakoiluominaisuudet eivät yllä rakennejakson luokkaan asti lävistyksien lyhyyden vuoksi. Rakotiheyden korkein arvo on 10 kpl/m yhden metrin matkalla, kohdassa 334-335 m. Rakotiheys on syvyydellä 333-336 m 4-10 kpl/mja syvyydellä 341-344 m 4-7 kpl/m. Kallio on rapautumatonta. Ominaisuuksiltaan rakenne kuuluu avoimen, runsaamman rakoilun luokkaan. Virtausominaisuuksiltaan se on kuitenkin anomaalinen. Molemmista tavataan valtaosin pohjoiseen loivasti (1 0 ) kaatuvia rako ja. Rakotyypit vaihtelevat, joukossa on kuitenkin melko paljon avoimia, täytteisiä ja rapautuneita haamiskarakoja. Rakotäytteinä ovat kloriitti ja limoniitti hallitsevia, mitatut rakojen avaumat ovat 1-10 mm. Kallio on jaksossa rapautumatonta. Vedenjohtavuus on kahdessa 2 m välissä korkea, suurimmillaan lähes 1 o- 6 m/s. Rakenne R31HY on kuvattu paikallisena. Sen laajuus on noin200m reiän ympärillä ja paksuus noin 5 m. Asennoltaan ja sijainniltaan se on lähellä rakennetta R20A, joka viiteaineistoineen on esitetty mm. kuvassa 28. Vyöhyke R31HY sijaitsee hieman syvemmällä kuin reiästä KR5 tulkittu rakenne R20B (kuva 40). Rakenne R32 Kyseesssä on uusi mallinnettu paikallinen rakenne reiän KR5 havaintoihin perustuen. Reiän KR5 välillä 788-791 m on kapea, 2-3m paksu rakovyöhyke. Rakotiheys vaihtelee siinä välillä 8-14 kpl/m. Raot ryhmittyvät enemmistönä suuntaan 000/20. Kallion rapautuneisuus vaihtelee luokissa Rp0-1. Rakoilukuvaa hallitsevat rapautuneet tavalliset ja haamiskaraot. Useasta raosta on mitattu 1-2 mm avaumia. Rakomineraaleina tavataan lähes poikkeuksetta kloriittiaja kalsiittia. Laajuutta on mallissa kuvattu paikallisena yksikkönä, ulottuvuus on noin 200 m reiän ympärillä. Rakenteeseen R32 ei liity VSP-heijastusta.

69 Rakenne R33 Rakovyöhyke on laiva-asentoinen suuntaan 090 ja loivalla 15 kaateella. Se on todettu reikien KR7 179-200 m ja KR8 174-186 m ja 209-211 m syvyysväleiltä. Geometrinen mallikuvaus on elliptinen levy reikien KR 7 ja KR8 lävistysten ympärillä. Ppituus on pohjois-etelä -suunnassa 2000 m ja itä-länsi -suunnassa 500 m sekä paksuus 20 m. Reikien KR 7 ja KR8 välisen suuren etäisyyden vuoksi tulkinta ja mallikuvaus on epävarma. Rakenne R34 Uusi rakenne R34 on mallinnettu seuraavassa käsitellyn ja todennäköisimmän vaihtoehdon 1 mukaisena. Vaihtoehdot 2 ja 3 on esitetty myös vertailua varten. Vaihtoehto 1: Reiän KR9 lävistys on havainto tulkitusta lineamentista LIN_34, joka kulkee koillis-lounais -suunnassa reiän lähtöpisteen luoteispuolelta. Rakenteen suunta on 330, ja kaade maanpinnassa 80 luoteeseen. Rakenne on lähes reiän suuntainen, josta johtuen lävistys on 100 m pitkä ja useasta osasta koostuva. Todellinen kokonaispaksuus on noin 25 m, josta rikkanaiset jaksot muodostavat noin puolet (12 metriä). Rakenteen tulkintaa tukee aiempi lineamenttitulkinta. Myös alueen merkittävin päärakosuunta on maanpinnalla suuntaan 05 8, missä suunnassa on avoimia ja pitkiä rakoja tavattu eniten. Jyrkkäasenteista rakennetta tukee se, ettei vastaavaa jaksoa ole tavattu reiästä KR5. Rakenne ei näy myöskään reiän KR5 VSP-luotauksista, koska se kaatuu luoteeseen. Seisminen lähetyspiste L27 sijaitsee kutakuinkin rakenteessa ja L26 sen takana. Ominaisuudet ovat rikkonaisuusvyöhykkeen luokkaa vaihdellen kokonaisuutena luokissa Rii-III ja Rp0-2. Jatkuvuutta on mallissa 1500 metriin saakka ja kulkua maanpinnalla noin 2 km. Valittua tulkintaa tukevat sähkömagneettisten ja magneettisten lentomittausten havainnot, kuvassa 32. Ominaisvastuksessa (3125 Hz) on anomaliavyöhyke poikki niemen. Anomaliaa häiritsee rakenteen linjalla oleva masto (lentolinjat kiertäneet) ja päätien viereiset sähkölinjat (häiritsevä johde ). Ympäristöä korkeampi sähkönjohtavuus on selvästi havaittavissa kuvan 32 keltaisella ympyröidyillä, häiriöttömillä alueilla. Reikämittauksissa ominaisvastusarvot pienentyvät 1-2 dekadia 430-530 m välillä (Julkunen et al. 1999). Ominaisvastuksen vaihtelu on esitetty taulukossa 6. Kun ominaisvastuksen arvo on kymmenien metrien matkalla näinkin pieni, on siihen liittyvä sähköinen rakenne maanpintaan puhjetessaan lentomittauksista havaittavissa.

----------------------------- -- -- 70 Taulukko 6. Ominaisvastuksen vaihtelu reiän KR9 jaksossa 430-530 m ja sen ympärillä. Syvyysväli Ominaisvastus, ohmm -420m "'50000 430-445 m 5000 462-470 m 6000 470-490m 800-3000 "'510m 2000-3000 540m- 20000-30000 Magneettisessa matalalentokartassa on selvä lineaarinen reuna rakenteen kohdalla, jonka luoteispuolella magneettikentän arvot ovat kaakkoispuolta korkeammat. Magneettinen tulkinta reiän KR9 kautta kulkevalle linjalle on esitetty kuvassa 33. Tämä sopii hyvin reiän KR9 havaintoihin, joissa magneettisen suskeptibiliteetin havaitaan kasvavan alkuosan hieman yli 1000 SI-yksiköstä 450-500 m:n kohdalta alaspäin 2000-3000 SI-yksikön tasolle. Kontakti aiheuttaa lentomittauksissa noin 20 nt totaalikentän anomalian ja maksimin magneettikentän vertikaaligradientin kartassa. Rakenne R34 toimii siten ilmeisenä rajana magneettisuudeltaan eroaville viborgiitti-pyterliitin yksiköille, joista reiän loppuosa on luultavimmin pyterliittistä koostumukseltaan. Samalla graniitin tiheys kasvaa tasolta 2660 kg/m 3 tasoon 2700 kg/m3.

71 SÄHKÖMAGNEETTINEN3125HZ OMINAISVASTUS, KÄLLAN ALUE OHMM 7139 6032. 1>097.!!83t. 30. 2596. 2195. 1655 1587. 1000 675 az. ow1 3«2111 246. 125. 106 119. Kuva 32. Rakenteen R34 tulkinta lineamenttiin LIN_34liittyvänä. Vaihtoehto 2: Reikien KR5 447-454 m ja KR9 430 m- 530 m väleillä olisi lähes horisontaalinen vyöhyke, joka muodostaa yhteyden näiden välillä. Reikien lävistyskohtien etäisyys on toisistaan noin 350 m. Ongelmana on huomattava vyöhykepaksuuksien ero reikien havainnoissa. Rakenteen tulkittu asento on joko lähes vaakaasentoinen tai koilliseen tai sen vastasuuntaan lounaaseen kaatuva. Vaihtoehto 3: Luoteis-kaakkois- suuntaisen (kuvissa 18 ja reiän KR9 leikkauskuva 41, lineamentti LIN_33 reiän KR5 pintaosassa ja pitkin KR9 suuntaa leikkaisi reikää KR9 loivasti, mutta reiän KR5 havainnot eivät tue kulkusuuntaa. Suunta ja sijainti on lähellä rakennetta R14L, joka leikkaa reikää KR5 692-690 m ja mahdollisesti 597-602 m väleillä. Todellinen paksuus rakenteella olisi LIN_33 suuntaisena noin 12m reiän KR9 430-530 m väliin sovitettuna.

72 50 Profiili yli PYT -kontaktin.,._ Tulkintamalli 1 40 I e 30 c 20 10 0 0 100 200 kaakosta luoteeseen, suuntaan 320ast. k = 1000 (SI) /- - ------ 400 500 600 700 800 900 1000 Matka, m 80ast. k = 2000 (SI) tiedosto: KR9 magn.kontakti 800 Kuva 33. Magneettisen tulkintamallin profiili rakenteen R34 yli reiän KR9 kohdalta. 3-D mallin pituus kulkusuunnassa on 1000 m. Rakenne R35 Rakenne R35 on todettu -luokan rakovyöhyke reiän KR9 välistä 280-285 m. Se on mallissa kuvattu paikallisena rakenteena. Esiintymistä on kuvattu noin 200 m säteellä (ympyrälevy) reiän ympärillä. Rakenteen paksuus on noin 2 m ja suunnatuista rakotiedoista tulkinta-algoritmilla laskettu asento 345/21 o (Karanko 2000). Rakoilu vaihtelee välillä 4-11 kpl/m ja rapautuminen on luokkaa Rp0-1.

73 Vaihtoehdon rakenteen R35 kuvaukselle tarjoaa reiästä KR5 havaittu VSP-heijastus 095/45, joka voisi liittyä reiässä KR5 tulkittuun 530 m kohtaan nähden hieman ylemmäksi, väliin 447-454 m tai alemmaksi 600 m kohtaan. VSP-heijastus sopii kulkusuuntansa puolesta yhteen päärakosuuntaan (350-360 ). Asento sopisi sijainniltaan myös melko hyvin reikään KR9 väliin 282-285 m, mutta ei kuitenkaan raoille tulkittuun asentoon.

74 4. MALLIN ARVIOINTI JA YHTEENVETO 4.1 Kuvatulosteet ja niiden selostus Loviisan Hästholmenin alueen kivilajien ja rakenteiden mallin maanpintakartta on kuvassa 34. Kaikki mallissa mukana olevat rakenteet ja viitteet on esitetty. Aiemmin luokiteltujen rapakivigraniitin alatyyppien esiintyminen on rajattu reunaviivoin kuvaan. Alueellisessa kartoituksessa todetut porfyyrisen rapakivigraniitin ja pyterliitin esiintymät alueen eteläosassa ovat säilyneet ennallaan. Hästholmenin saaresta on yksityiskohtainen karttaote mittakaavassa 1:5000 kuvassa 35. Väripintaesityksessä näkyy myös aiemmissa malleissa saaren eteläosaan eritelty pyterliitin rajaus. Maanpintaan puhkeavat rakenteet ja kivilajit on esitetty kaademerkinnöin. Suurimmat muutokset ovat kohdistuneet rakenteihin R12 - R15 ja R28. Rakenteet on esitetty todetusta mahdollinen -luokkaan. Kivilaji- ja rakennemallin leikkaus 500 m:n syvyydeltä maanpinnasta on kuvassa 36. Kuvassa näkyvät erityisesti laiva-asentoiset Rl8, R21 ja R22 ja keskikaateinen R15, joiden keskimääräiset kaateet on myös merkitty. Kaksi kivilaji- ja rakennemallin leikkausta A- A' ja B - B' ovat tuloskuvina 37 ja 38. Rakenteiden ja kivilajien sijannit eivät täysin täsmää reikien pylvästietoihin, koska reiät on projisoitu kuvatasoon, osin kauempaakin. Kuva 34. Loviisan Hästholmenin kalliomallin maanpintakartta, 1:20000. Kuva 35. Hästholmenin saaren karttaote mittakaavassa 1:5000 ja kaademerkinnöin. Kuva 36. Hästholmenin saaren kivilajit ja rakenteet 500 m:n syvyydellä. Kuva 3 7. Kalliomallin leikkaus A - A ' poikki Hästholmenin reikien KR3 ja KR2 lähialueelta. Kuva 39. Kalliomallin leikkaus B- B 'poikki Hästholmenin reikien KR1, KR4 ja KR6 lähialueelta.

Y:3462000 Y:346 Y:3466000.. 1 1 sa, k L Li malli 0 8 VIBORG.PYTERL X:6698000 LIN_59 LIN_21 LIN_SS 1 LIN_ 0 --- LIN_l - LI _22 /... --...- / /... / X:6694000 lt UN_03 q q 1 Q 0 111 500 1 J) 1..,.... X:6693000... LIN_18 Fintoct/jnu/rc/Lovi/rok_3. 1/geo_3. 1/hd_1.0/PS/f 31-MAY-2000:... Lovi/wO win 71.592 368.59-46.704 373.3

\ \ \\ \ \ \ \ ''LIN_16 \ \ \ 1 1 1 1,.,. "' Y,.rr.ERL IITTI JN_og' 0 m 250 Fintact/jnu/rc/Lovi/rak_3. 1/geo_3. 1/hd_l.O/PS/ 1-JUN-2000:... Lovi/w1 win 673 967 340 760

Kuva 36. 77 34640 \ -500 m 6696000 6695500... 6695000 1 1 1 o'. ilo 1.0/PS/

r 1Y a 363333 - Ya3.637413.,Ya3<4.6-4153 - 78 Xa6695235 Xa669SS21 Xa6695807 A' z Leikkaus A- A' Ya3o46.ilt563 Xa669609 Kuva 37. A A z. 0 A' -- D1A 1 r t......... 1 "' j RlB / ' -Jr- 1 1. ',,'\,, II R2 1 1 1 l f 1.,/ ' 1 1 l t l 1 l 1 1 1 1 ". 1 1 1 1. ' / LIN_09 1 5( _ t.e.qb - t: 'R "'"' ':),.. '\\7' - - Za-500 ""''-""LIN 23A :ll - Za-10 1. ' 1...-- " "' t _,......,r'"' \ r' 1,; lj x.: -! L \ 15 1,. 7 : i -..' 1 1 1 R14! 1 1 ' 1. 1 1.J " 4"' 1.l \\A 1 / 1 1 u )c -......_ 1 1 -... ---... h... 1 -:... 1 -."-_...-... ---..._..-::::::-;;::;,.. 1 l i ; 1 1 1,. - 1 R19A 1 4 f 1., r..:0'?.,: t J. 1 l >/. -, 1 ' -.-.- _... -: _._...,.-.,;- -r.....--"'"-..- '-&:""... -._ IN 40 R15'/ -w:.;... R11 >- \ :- - > --- FU7 --....,!:)'f'ia,,,,,, II 1 1 ' 1 :r 1 1 :1 :1! :j' J w,, 1 1,, II ' i 1-1, 1 :1 :1' ',,,\ :1,, '!,, :1: :j 1,, :,. 1 LIN_16 1! 1' _26 :ll LIN_27 Fintoct/inu/rc/Lovi/rok_3. /aeo_3. 1/hud_l.O/PS/ f_ 1 V<\ 1i 02-JUN-2000s... Lovi/sec-oo win, $611.339 981.339 166.06 463.06

' 'Va363770 Xa6696<405 y. 36394t 1 Xa6695936 -Ya364tTf2 Xa6695466 79 v.36283 Xa669<4996 Kuva 38. Leikkaus B- B' z B HästhoLmenin saari B'..._ R17 1 J LI R20A 1 c -.. 1' 1 II II II II... _, \ \ \ \ z. soo,,,, " \...-- " LIN_39 1 1 0 m 250 1:5000 06-JUN-2000a... lov i /sec-bb w i n 601.976.97 11021.977 172.7357-469.7357

80 Källan niemen aluetta on esitetty kuvassa 39 rakenteiden ja reikien sijainnin osalta. Kuva. 39. Rakenteiden maanpintakartta Källan alueelta kattaen reiät KR5 ja KR9.

--------------------------------- -- 81 Pystyleikkaus reikää KR5 pitkin on kuvassa 40. Rako- tai rikkonaisuusjaksot, joille mallissa ei ole selitystä on kuvattu reiässä R?-merkein. Rakenteen Rl4 kaksi rinnakkaista osaa kulkee kuvatasoon nähden poikkisuuntaan ja reikää KR5 viistosti leikaten. Rakenne Rl5 sijaitsee reiän itäpuolella. Rakenne R20B ja hydraulinen rakenne R31HY ovat melko saman suuntaisia reiän yläosassa. Rakenteen R32 reiän pohjaosassa voidaan ajatella olevan osa rakennetta R19, siinä määrin ne yhdistyvät jo reiän lähiympäristössä. Syvyysväli 447-454 m voi liittyä rakenteen R35 vaihtoehtoiseen ratkaisuun, jolloin tähän liittyvän rakennejakson asento olisi itään ja keskikaateinen. Tasarakeisen graniitin osuus on supistunut kapeaksi kielekkeeksi reiän kattopuolella. Muut tasarakeisen graniitin esiintymät on esitetty paikallisina horisontaaleina patjoina. Kairanreikä KR9 tehtiin 801.1 m pituisena, suuntaan 345 ja 65 kaateella (kuva 41 ). Pääkivilaji on viborgiitti-pyterliitti. Tasarakeista rapakivigraniittia on reiässä 396-442 m välillä. Kapeita kerroksia tai juonia tavataan syvyyksiltä 120m, 375m, 585 m ja 695 m. Rakenteellisista jaksoista ovat tärkeimpiä rikkonaisuusvyöhykkeet välillä 432-533 m ja 726-736 m. Rakenne R34 kulkee reiän suunnassa ja muodostaa useat välin 432-533 m jaksot. Reikä pintaosassa rakenne R1 muodostuu kahdesta osasta R1A ja R1B. Kapea rakovyöhyke R35 leikkaa syvyysvälillä 282-285 m loivasti pohjoisluoteeseen kaatuvana. Rakenne R19 voi jatkua reiän pohjaosaan välille 726-736 m. Yhteys on epävarma, koska keskimääräisellä rakenteen Rl9 asennolla odotettu leikkauskohta jää noin 100 metriä reiän päättymiskohdan alle. Reikien KR 7 - KR9 välisiä mahdollisia rakenneyhteyksiä esittävät R19D ja E -rakenteet. Lineamentin LIN_33 tulisi leikata reikää viistosti sen pintaosassa. Merkkejä tästä ei ole havaittu. LIN_35 sijaitsee reiän luoteispuolella koillis-lounais -suuntaisena. Jos se kaatuu kaakkoon loivempana kuin 80, se olisi rakenteena havaittavissa reiässä KR9. Rakenteelle R31HY ei ole sopivaa rakennejaksoa reiästä KR9. Tasarakeisen rapakivigraniitin esiintymistä kuvaa horisontaaliset kerrokset. Kuva 40. Kalliomallin pystyleikkaus reiästä KR5, katselusuunta etelästä. Kuva 41. Kalliomallin pystyleikkaus pitkin reikää KR9, katselusuunta lännestä.

Kuva40. 82 a6696267 z a6696225 R31HY LIN_37 LIN_33 0 m 250

Kuva41. 83 Xa6696714 Xa6696238 z R31HY LIN_35 TASARAK.RAPAKIV GR. z.-soo KR7_KR9_R19D KR7_KR9_R19E LIN_33 la R19 2-JUN-2000r Lovi/sec-hh- -rot o win 0 210 0 297

84 4.2 Heijastusseismisten tulosten vertailu kalliomalliin Raportissa Okko et al. (2000) on jatkokäsitelty ja esitetty pintaseismisten heijastusluotausten tuloksia Hästholmenin saarelta, pääosin paljastuma-alueelta reiän KR3 ympäriltä. Linjojen Aja E heijastuskuvia voidaan verrata kalliomallin rakenteisiin vastaaviita kohdilta. Seismiset linjat ovat varsin lyhyitä, pituudeltaan 45 ja 140 m. Heijastukset tulevat ei-vaaka-asentoisilla pinnoilla mittauslinjan sivusta, jolloin aallon kulkuajanmukaan laskettu syvyys on suurempi kuin todellinen. Linjan E sijainnissa oli raportissa virhe, joka on huomioitu vertailussa. Linjalta A käyttöön saatiin kuva (LAdptTAR300.bmp), jossa on koko linjaa 300 m:n syvyyteen asti. Tätä kuvaa ei ole heijastusseismisten luotausten jatkokäsittelyn työssä. Kaksiosaisen seismisen linjan A alkupiste Om on 11 m Y26 pisteestä koilliseen ja loppupiste 140m on 12 m linjan päätepisteeltä. Linjan päätepiste sijaitsee 12 m Y14 alkupisteeltä koilliseen (Okko 1999). Reiät Y6 ja Y14 ovat10m linjasta sivuun. Vertailu rakennemalliin on kuvassa 42. Katselusuunta on kuvassa lounaasta. Rakenevyöhyke RlAja RlB on to- 20m ylempänä kuin kuvassa näkyvät voimakkaat ensimmäiset heijastukset. Heijastuspisteiden ryhmät näyttäisivät kaatuvan kuvassa vasempaan päin, samaan suuntaan 15 m alapuolella kaatuu rakenne R4. Syvemmällä leikkauksessa sijaitsevia rakenteita R18 ja R3 ei voi tunnistaa seismisistä heijastuksista. Linjalta E oli toinen seismiikan vertailulinja, josta on käytetty seismiikan jatkokäsittelyn raportin kuvaa 29 (migraation ja TAR-korjauksen jälkeen) ilman reiän KR3 P-aallon nopeuslokia. Linja E 0,0 m alkoi metrin päästä VSP-lähetyspisteeltä Lll/1 etelään ja viimeinen piste on 85 m päässä. Heijastuskuvan CDP-piste 122 on reiän HH-KR03 alkupisteen ja 40,5 m kohdalla. Seisminen leikkaus on sijoitettu kalliomalliin kiintopisteiden avulla, paikannuksessa maaston topografinen vaihtelu saattaa aiheuttaa pientä virhettä. Kuvassa 43 katselusuunta on länsiluoteesta, ensimmäinen heijastuspiste 10,5 m linjan alkupisteeltä ja viimeinen 52 m alkupisteeltä. Kuvasta 43 havaitaan heijastuvan energian osuvan hyvin rakenteen RlA sijaintiin. Samaten RlB ja R2 sopivat noin 110 m syvyydeltä saatuihin heijastuksiin. Rakenteet R3 ja Rl8 ovat niin syvällä, ettei niistä saada heijastusaaltoja.

85 Kuva 42. Seismisen linjan A heijastusten vertailu rakennemallin paikalliseen leikkaukseen.

86 = 63911 x.ssgs4os Kuva 43. Seismisen linjan E heijastusten vertailu rakennemallin paikalliseen leikkaukseen.

87 4.3 Vertailu virtausyhteyksiin Vaihtoehtoisia rakenteita kartoittavassa analyysissä pyrittiin löytämään mm. sellainen rakenne, joka leikkaisi kaikki reiät tasomaisena kohdissa, joissa vedenjohtavuudet ovat selvästi ympäristöään suurempia. Yksi tällainen rakennetaso on esitetty kuvassa 44. Se kaatuu koilliseen kaateella 30. Se leikkaa mm. reiän KR3 noin 285 m syvyydessä. Kyseissä kohdassa tehtiin syksyllä 1999 koepumppaus (Jääskeläinen 2000). Pumppausvasteet tulpatuissa lähirei'issä tukevat osittain ko. rakenteen olemassaoloa. Lähinnä asennoltaan vastaavia ovat rakenteet R18 suuntaan 030/20 ja toisena rakenne R3 suuntaan 045 loivemmalla 15 kaateella. Rakenteet sopivat yhdessä hyvin reikien KR2, KR3, KR4 ja KR6 osalta kuvassa 44 hahmoteltuun hydrauliseen yhteyteen. Reiässä KR1 tulkintatasolle osuvat kohdat kuuluvat rakenteisiin R9HY ja R21 ja ne ovat poikkeavissa asennoissa. Reiän KR5 pintaosasta on myös tulkittu muita rakenteita kuin kuvan 44 tason asentoisia. Reikävälissä 141-145 m on mallintamaton rakennejakso. Lähimpänä olevan VSP-heijastuksen asento 160 m:stä on kuitenkin lounaaseen 230/15. Hydraulic conductivities (2m) at Loviisa, Hästholmen KR03 1E-1 0 "' K "' 1 E-8 mls KR04 1E-8"' K"' 1E-7 m/s 1E-7 < K < 1 E-6 m/s K >1 E-8mls Kuva44. Vedenjohtavuudet rei 'issä KRJ - KR6 ja vaihtoehtoinen rakenne suuntaan 030/45 joka tasomaisena lävistäisi ympäristöään yettäjohtavampia kohtia.

88 4.4 Yhteenveto ja mallin tunnusluvut Täydennetty kalliomalli antaa mahdollisuuden tarkastella kallioperätiedon kehittymistä tutkimuksissa ja analysoida kalliomassaa kokonaisuutena. Tiedot reikien KR1 - KR9 rakennelävistyksistä ja niihin liitetyistä rakenteista on taulukkona 7. Taulukossa 8 on rakenteittain ja lävistyksittäin lasketut todelliset paksuudet. Yhteenveto rakenteista ja niiden ominaisuuksista on koottu taulukkoon 9. Kalliomallin version 2.0 vaiheessa oli kuvattu 25 ominaisuuksiltaan yksilöityä rakennetta. Malli kattoi reikien KR1 - KR3 tulkinnat ja alustavana reiän KR4. Nyt tehdyssä ja tarkennetussa mallissa näitä on 35 kpl. Kalliomallinnuksella on voitu kuvata aiempaa merkittävästi suurempi 75 % osuus rakennejaksojen yhteenlaskemista reikäpituuksista. Kun lukumäärissä parannus on pienempi, osoittaa se mallinnuksen keskittyneen merkittävämpiin ja paksumpiin vyöhykkeisiin. Todettu -luokkaan kuuluvien R rakenteiden määrä on 80%. Reikien rakennejaksojen osuus näytepituudesta on pienentynyt aiemmasta 14.5 %:sta 10.6 %:iin. Rakenteiden rajauksessa käytetyt uudet kriteerit ovat osin vaikuttaneet tähän. Rei'istä KR5 - KR8 on tavattu myös melko lyhyitä rakennejaksoja. Rakovyöhykkeiden ja muiden vähäisten rakenteiden osuus kaikista rakenteista on kasvanut aiemmasta 40 %:sta 63 %:iin. Loiva-asentoisia (kaade alle 30 ) on yli 60 % yksilöidyistä tutkimusalueen rakenteista, aiemmin osuus oli 40 %. Lukuun on syytä suhtautua varovaisesti, sillä loivien rakenteiden osuutta nostaa pystyjen-keskikaateisten huonompi havaittavuus merialueelta ja rakennetuilta alueilta. Rei'istä KR7- KR9 puuttuu myös tärkeitä rakenteita suuntaavia aineistoja (VSP ja rakoskannerimittaukset), jolloin tulkinnalla on suurempi taipumus korreloida samalla syvyydellä olevia piirteitä toisiinsa. Taulukko 7. Reikien KRJ - KR9 rakennelävistykset ja niihin liitetyt rakenteet (2 s.).

LOVIISA - yksityiskohtaiset paikkatutkimukset GEOMETRINEN ANALYYSI - HÄSTHOLMENIN KALLIOMALLIN RAKENTEET REI 'ISSÄ PARVI-PROJEKTI Versio3.1 FintactOy Pauli Saksa MERKINNÄT: Rnro =Rakenne tutkimusrelässä. (Rnro) =epäsuora yhteys,? = tulkinnallisesti mahdollinen Reikä - Lävistys MALLIN RAKENNEPIIRRE tiedot Ap.. m Lp. m Rl R2 R3 R4 RS R6 R7 R8 R9 RIO Rll R12 R13 R14 RIS R16 R17 R18 R19 R20 R21 R22 R23 R24 R25 R26 R27 KRI 5L 56 1002 76 86 RIA 307 98 110 R18 60 112 119 R2 248 256 7 R20A 530 532 HYD 599 612 R21 885 890 7 R19A 895 908 R19A 944 952 R19BI R28 R29 R30 R31 R32 R33 R34 R35 HYD 1 malli R9HYI KR2 106 114 RIA 1006.5 122 127 RIB 260 134 136 R2 75 224 231 241 247 R20A 344 348 R3 375 389 R12 438 451 R18A 459 473 RIBBI 476 476 1 487 491 R18C 734 736 793 796 HYD 811 813 R19A 823 826 R19BI 830 832 R19BI 843 857 R19C 859 867 R19C 870 887 R19C 92.5 93.5 1 1<1:> KRJ 92 100 RIA 803.4 116 118 R1B 22 127 129 R2 69 /8/ 18.5 277 291 R3 302 334 R18A 337 359 R18BI 348 352 R7 1 36L 36/ 1 377 379 R18C 398 406 7 1 4 1 / 47.5 1 510 514 1 54/ 55.5 R28 R29 R19HYI 00 \0 KR4 114 124 RIA 1001 126 132 RIB 160 /3/ /44 70 149 152 R2 163 167 R18A 179 184 R18B 211 228 R3 7 470 479 504 506 526 535 R22 54/ 544 6(X 60L 679 687 R15 689 698 R26 705 711 R27 717 727 R27 --- R30

LOVIISA - yksityiskohtaiset paikkatutkimukset e ikä - Lävistys tiedot Ap.. m Lp.. m KRS 5[. 5i 1001.5 81 87 90 109 112 70 141 143 209 220 333 336 341 344 44i 454 59i 60:::. 682 690 716 724 732 749 751 753 755 759 788 791 MERKINNÄT: Rnro = Rakenne tutkimusreiåss6. (Rnro) = epåsuora yhteys.? = tulkinnallisesti mahdollinen MALLIN RAKENNEPIIRRE Rl R2 R3 R4 R5 R6 R7 R8 R9 RlO Rll R12 R13 R14 R15 R16 R17 R18 R19 R20 R21 R22 R23 R24 R25 R26 R27 RlA R1B?? R14 R19A R19B R19B R19B R20B R28 R29 R30 R31 R32 R33 R34 HYD HYD R32 R35? HYD malli R3 1HY R3 1HY.-+...) -.. KR6 73 76 701 106 125 0 125 130 90 159 161 163 171 17i 18:::. /9i 204 23:::. 24:::. 269 277 289 294 316 318 320 334 340 345 6:X 633 68 693 KR7 179 200 815.9 274 291 95 671 675 70 784 80:::. R1A R1B R2 R2? R18A R18BI R7 1 R3 1 R18C 1 -- - ----- "-- 1?? \0 0 KRB 1/4 124 1001.3 15:::. 16:::. 10 174 186 70 209 211 231 236 53/ 534 766 77:::. 796 8o:::.???? R33 R33 KR9 5i 6.< 801.1 65 72 345 113 120 65 282 285 432 442 475 495 503 509 521 533 726 736 R1A R1B? ----- R34 R34 R34 R34 R35

91 Taulukko 8. Rakenteiden todelliset paksuudet lävistyksittäin. RAKENNE Reikä Paksuus. m R1A KR1 8.3 KR2 7.8 KR3 6.6 KR4 9.7 KR5 5.3 KR6 18.5 KR9 5.7 R1B KR1 10.0 KR2 4.9 KR3 1.7 KR4 5.8 KR5 2.6 KR6 4.9 KR9 5.7 R2 KR1 5.8 KR2 2.0 KR3 1.7 KR4 2.9 KR6 1.9 KR6 7.8 R3 KR2 4.0 KR3 11.4 KR4 16.1 KR6 13.5 R7 KR3 3.0 KR6 1.0 R9HY KR1 1.4 R12 KR2 5.0 R14L KR5 1.2 R15 KR4 4.9 R18A KR2 12.5 KR3 24.2 KR4 3.8 KR6 7.5 R18B KR2 13.5 KR3 16.6 KR4 4.8 KR6 4.7 R18C KR2 3.9 KR3 1.5 KR6 4.7 R19A KR1 4.1 KR1 10.6 KR2 1.8 KR5 7.8 R19B KR1 6.6 KR2 2.6 KR2 1.8 KR5 16.5 KR5 1.9 KR5 3.9 R19C KR2 12.3 KR2 7.0 KR2 14.9 R19HY KR2 2.6 R20A KR1 7.2 KR2 5.9 R20B KR5 10.0 R21 KR1 12.0 R22 KR4 7.9 R26 KR4 8.9 R27 KR4 5.8 KR4 9.7 R28 KR3 5.8 R29 KR3 2.2 R30 KR4 8.4 R31HY KR5 2.8 KR5 2.8 R32 KR5 2.6 R33 KR7 17.2 KR8 10.7 KR8 1.8 R34 KR9 2.4 KR9 4.9 KR9 1.5 KR9 2.9 R35 KR9 2.1

92 Taulukko 9. Rakennetiedon yhteenveto kalliomallista ja sen kehityksestä. R-rakenteiden lukumäärä, kpl Todettuja, todennäköisiä, mahdollisia, kpl Rei'istä tavattujen rakenteiden selitysasteet, % Reikien rakennejaksojen osuus näytepituudesta, % Rikkonaisuusvyöhykkeitä, rakovyöhykkeitä, muita, kpl Jyrkkäkaateisia (>60 ), keskikaateisia (> 30 ), Loivia (0-30 ) 25 19 4 2 56.5 % rakennejaksojen pituudesta, 60.7 % jaksojen kappalemääristä 14.5% 15 9 1 (R4) 13 2 10 35 28 7 0 75.4% rakennejaksojen pituudesta, 69.4 % jaksojen kappalemääristä 10.6% 13 17 5 13 5 17 Rakenteiden geometrinen tieto, ulottuvuus, kaade ja kaadesuunta, perustuvat epäsuoriin mittauksiin ja niiden tulkintaan kuten maanpinta- ja aerogeofysiikkaan sekä tutkimusrei'issä tehtyihin seismisiin heijastusluotauksiin. Rakennemallin suurimmat epävarmuudet ovat rakenteiden ulottuvuudet ja niiden asento. Tässä työssä tehdyt tulkinnat ja muutokset on koottu taulukkoon 10. Kunkin piirteen kohdalla on mainittu mihin uuteen tietoon kuvaus on perustunut.

93 Taulukko 10. Hästholmenin kalliomallin version 3.1 sisältö ja muutokset. KALLIOMALLIN PIIRRE OMINAISUUS 1 MUUTOS R13 Reiän KR2 rakotietokanta, VSPtulokset KR4 a KR6 HSP-tulosten tulkinta Iinjoilta 6 ja 7 R14 ja R15 R18 R19 R20, R21 R26,R27, R28, R29, R30, R32 R33, R35 R34 R9HY, R31HY Yksityiskohtaiset kulut ja kaateet kuvattu, muutettu erityisesti Källan alueella Yksityiskohtaisesti tulkittu kolmena osana R18A - C Kuvattu kolmena osana A - C, mahdolliset rakenteet rei 'istä KR 7 - KR9 VSP- ja HSP-tulosten, refraktioseismiikan tulkinta, reikien KR4, KRS KR9 havainnot Reikien KR2 - KR4 ja KR6 rakotieto kantatiedot Reikien KRS - KR9 tulkinnat, VSPheijastusten analyysi HSP- ja VSP-heijastajat, reiän KRS tulkinta reiästä KR9 ja lentohavainnoista Rakotietokanta ja tulkinta