MAAPERÄKARTTA 1 : 20 000 SELITYS LEHTI 3244 12 PAJUMÄEN KARTTA-ALUEEN MAAPERÄ Jouko Saarelainen ja Jukka Leino Kaavi 3333 07 3333 10 VÄSTINNIEMI KAAVI 4311 01 KAAVI 4311 04 LUIKONLAHTI Luikonlahti 3244 09 3244 12 TUUSJÄRVI PAJUMÄKI 4222 03 OHTAANNIEMI 4222 06 RAIVANTAIPALE Tuusniemi 3244 08 3244 11 LITMANIEMI TUUSNIEMI 4222 02 SUSINIEMI 4222 05 PAAKKILA Kuopio 2004
SUOMEN MAAPERÄN KEHITYS Suomen maankamara koostuu ikivanhasta peruskalliosta eli kallioperästä ja sitä peittävistä maalajeista eli maaperästä. Maapeite ei ole yhtenäinen, vaan kallioperä on paikoin paljastuneena. Maapeitteen paksuus voi olla jopa 100 m, mutta keskipaksuus on vain 8,5 m. Maaperä on syntynyt maapallon kehityshistorian nuorimman kauden, kvartäärikauden aikana. Se alkoi 2-3 miljoonaa vuotta sitten ja ulottuu nykyaikaan asti. Kvartäärikaudella oli useita jääkausia, joiden aikana mannerjäätiköt peittivät laajoja alueita Pohjois-Euroopassa ja Pohjois-Amerikassa. Jääkausien välisinä nk. interglasiaaliaikoina ilmasto oli nykyisen kaltainen tai jopa jonkin verran nykyistä lämpimämpi. Viimeisin jääkausi, jota kutsutaan Veiksel-jääkaudeksi, alkoi 120 000 vuotta sitten ja päättyi noin 10 000 vuotta sitten. Sen alkupuolella oli kaksi leudomman ilmaston jaksoa, interstadiaalivaihetta, joiden aikana mannerjäätiköt pienenivät. Pohjois-Euroopasta ne hävisivät lähes kokonaan. Suomen maaperä on pääosin syntynyt viimeisimmän jääkauden aikana ja sen jälkeen. Paikoin tavataan viimeistä jääkautta vanhempia jääkautisia sekä interglasiaalisia ja -stadiaalisia kerrostumia. Niitä tutkimalla on saatu kuva maamme kvartäärikautisesta kehityksestä. Mannerjäätikön toiminnan tuloksena, pääosin sen reunaosan alla, syntyi moreenia. Se on maamme yleisin maalaji, jota esiintyy kallioperää myötäilevänä peitteenä ja erilaisina moreenimuodostumina. Mannerjäätikön sulaessa valtavat vesivirrat eli jäätikköjoet koversivat erilaisia uomia. Ne myös kerrostivat lajittelemaansa soraa ja hiekkaa jäätikön alle harjuiksi (esim. Punkaharju) ja sen eteen suistoiksi eli deltoiksi (Salpausselät ovat sarja vierekkäisiä reunadeltoja). Mannerjäätikön sulaessa poistui maankuorta kuormittanut 2-3 kilometrin paksuinen jääkerros, jonka alas painama maankuori alkoi vähitellen kohota aiempaan asemaansa. Maankohoaminen oli aluksi nopeaa ja jatkuu yhä. Suurimmillaan maankohoaminen on Merenkurkussa, lähes metri ja pienimmillään Kaakkois-Suomessa, alle 20 senttimetriä sadassa vuodessa. Yli puolet maamme pinta-alasta oli painunut niin syvälle, että mannerjäätikön sulaessa vesi peitti alueita, jotka nykyään ovat kohonneet jopa yli 200 metriä nykyisen merenpinnan yläpuolelle. Tämän ns. ylimmän rannan alapuolelle kerrostui seisovassa vedessä muinaisissa Itämeren vaiheissa savea ja hiesua. Maankohoamisen vuoksi ylimmän rannan alapuolella esiintyy kohoumien rinteillä muinaisrantoja ja rantakerrostumia. Vedestä nousseella maalla joet kuluttivat ja kerrostivat hiekkaa ja hietaa jokivarsiin. Tuuli kuljetti ja kerrosti hiekkaa lentohiekkakinoksiksi eli dyyneiksi, joita esiintyy yleisesti jäätikköjoki- ja rantakerrostumilla. Alavilla veden vaivaamilla mailla alkoi soistuminen ja turpeen muodostuminen pian alueen vapauduttua jään tai veden peitosta. Näin kallioperää peittävä maakerros vähitellen saavutti nykyiset piirteensä, joita tällä hetkellä ihminen muokkaa voimakkaasti luonnonvoimien ohella.
PAJUMÄEN KARTTA-ALUEEN MAAPERÄ Sisällys ALUEEN YLEISKUVAUS (Jouko Saarelainen) 3 Yleistä 3 KIVENNÄISMAAT (Jouko Saarelainen) 4 Kallioalueet 4 Moreenikerrostumat 4 Karkearakeiset kerrostumat 5 Hienorakeiset kerrostumat 6 ELOPERÄISET KERROSTUMAT (Jukka Leino) 6 Turvekerrostumat 6 POHJAVESI (Jouko Saarelainen) 7 Pohjaveden esiintyminen 7 Pohjaveden laatu 7 MAAPERÄÄN LIITTYVIÄ LUONTOKOHTEITA 7 KIRJALLISUUTTA 7 Geologian tutkimuskeskus PL 96 (Betonimiehenkuja 4) 02151 ESPOO Puh. 020 550 20 Fax. 020 550 12 www.gsf.fi
3 ALUEEN YLEISKUVAUS (Jouko Saarelainen) Yleistä Taulukko 1. Maalajit hehtaareina ja prosentteina maa-alasta. Metrin syvyydessä kuvattu pohjamaa ja sen päällä oleva pintamaa on merkitty kaksoistunnuksella, esim. Ht/Mr tarkoittaa, että karkeaa hietaa on alle 1 m hiekkamoreenin päällä. ha % Ka Kallio 2 035 34,1 Mr Hiekkamoreeni 111 1,9 HMr Hienoainesmoreeni 1 824 30,6 Ct/HMr 10 0,2 HMrM Moreenimuodostuma (drumliini), hienoainesmoreenia 8 0,1 KHMrM Moreenikumpuja, hienoainesmoreenia 4 0,1 Hk Hiekka 29 0,5 Ht Karkea hieta 638 10,7 Ct/Ht 79 1,3 SrM Jäätikköjokimuodostuma (harju, delta) soravaltainen 132 2,2 HkM Jäätikköjokimuodostuma (harju, delta) hiekkavaltainen 492 8,3 HtM Jäätikköjokimuodostuma (harju, delta) hietavaltainen 25 0,4 HHt Hieno hieta 98 1,6 Ct/HHt 2 Hs Hiesu 5 0,1 Sa Savi 1 Lj Lieju 10 0,2 Ct Saraturve 389 6,5 St Rahkaturve 69 1,2 Maa-aluetta 5 961 100,0 Vettä 382 Kartta-alueen pinta-ala 6 343 Kartta-alue sijaitsee Pohjois-Savossa Tuusniemen kunnassa, kuntakeskuksen luoteispuolella. Mannerjäätikön reuna peräytyi alueelta länsiluoteeseen hieman yli 11 000 vuotta sitten. Jäätikön virtaussuunnista kertovat kallion pinnalla olevat uurteet. Ne syntyivät jäätikön pohjassa olleiden kivien naarmuttaessa kallion pintaa. Uurteita esiintyy suunnissa 270º - 320º. Maaston muotoihin mannerjäätikön liike ei ole jättänyt karttakuvassa eikä maastossa selvästi näkyvää suuntausta. Alueen vapauduttua mannerjäätikön peitosta ulottui alueelle muinainen Yoldiameri, kuten tuolloista Itämeren vaihetta kutsutaan. Vedenpinta oli ylimmillään nykyisellä noin 135-138 m mpy. tasolla (Kuva 1). Heti mannerjäätikön sulamisen jälkeen maa kohosi nopeasti ja vedensyvyys pieneni. Vesistö kuroutui omaksi altaakseen, ja muinainen Juojärvi laski aluksi vetensä luoteispäästä karttalehden eteläpuolella olevan Pahkalahden kautta kohti lännessä olevaa Tuusjärven Naavasta. Vesistöalueen luoteispäässä vesi oli siis nykyistä korkeammalla ja esimerkiksi Pajulahden Marjaharjun muinaisrannat ovat Juojärven vanhoja rantoja. Se, että rantatörmät ovat nykyisin Tuusniemen seudulla korkeammalla johtuu Juojärven pohjoispään suuremmasta maankohoamisesta. Maankohomisen seurauksena lasku-uoma muuttui pian ete-
4 läosaan nykyiselle paikalleen ja maan kohotessa edelleen vesi laski nykyiselle tasolle ja alue sai nykyisen muotonsa. Karttalehden alueelle Juojärvestä ulottuu ainoastaan eteläreunassa oleva Pajulahti. Kuva 1. Pajumäen kartta-alueen korkokuva. Valkea ohut viiva kuvaa muinaisen Yoldiameren ylintä rantaa. KIVENNÄISMAAT (Jouko Saarelainen) Kallioalueet Suurin osa kartta-alueesta on irtaimien maalajien peitossa, mutta kalliopaljastumia ja ohuen maapeitteen kallioalueita on myös varsin runsaasti, noin kolmasosa maa-alasta. Kalliopaljastumia on tasaisesti koko kartta-alueella, mutta selvästi eniten kuitenkin pohjoisosassa. Kallioperän kivilaji on suurimmaksi osaksi liuskeista suonigneissiä. Koillisosassa on kiilamainen graniittia oleva alue. Moreenikerrostumat Alueen yleisin maalaji on moreeni. Moreenin osuus on noin kolmasosa alueen maaalasta kuten kalliomaa-alueidenkin. Moreeni on mannerjäätikön irrottamasta ja kuljettamasta aineksesta syntynyttä ja mannerjäätikön alla kerrostunutta lajittumatonta, tiukkaan pakkautunutta pohjamoreenia. Se peittää kallioperän muotoja ohuena, noin 1-5 m paksuna maakerroksena. Alueella on kahdentyyppistä pohjamoreenia, hiekkamoreenia ja hienoainesmoreenia. Hiekkamoreenin savipitoisuus ( < 0,002 mm) on alle 5 %, hienoainespitoisuus ( < 0,06 mm) alle 30 % ja hienoainesmoreenin savipitoisuus on yli 5 % sekä hienoainespitoisuus yli 30 %. Hiekkamoreenia esiintyy lounaisosassa Pajumäen länsipuolella. Muutoin kartta-alueen moreeni on kauttaaltaan hienoainesmoreenia.
5 Hiekkamoreenin hienoainespitoisuus vaihtelee välillä 15,8 23,1 % ja on keskimäärin 20,8 %. Savipitoisuus vaihtelee välillä 1,1 3,9 % ja on keskimäärin 2,6 %. Hienoainesmoreenin hienoainespitoisuus vaihtelee välillä 26,0 42,8 % ja on keskimäärin 33,9 %. Savipitoisuus vaihtelee välillä 4,8 11,6 % ja on keskimäärin 7,8 %. Kuvassa 2 on esitetty alueelle tyypillisten maalajien rakeisuuskäyriä ja kuvassa 3 maanäytepisteet sekä uurresuuntia karttalehden alueella. Kuva 2. Esimerkkejä alueen maalajien rakeisuusanalyyseistä. Näytteen 213 hieno hieta on esimerkki muinaisen Yoldiameren matalaan rantaveteen huuhtoutuneesta sedimentistä. Näytteiden 202 ja 211 moreenit ovat tyypillisiä alueen moreeneita. Karkearakeiset kerrostumat Alueen keski- ja pohjoisosan läpi kulkee kaksi suurta harjukokonaisuutta. Toinen, eteläisempi harju tulee kartta-alueen länsipuolelta Tuusjärveltä ja jatkuu Pajulahden kautta kartta-alueen eteläpuolelle Tuusniemelle ja tästä edelleen kohti Jaamankangasta. Toinen, pohjoisempi harju tulee Vuorisenkankaan ja Mäkränsärkän kautta kohti itäkaakkoa, josta se jatkuu myös Jaamankankaalle. Harjuilla on yhteys toisiinsa Seinävuoren rotkolaakson kautta. Harjut ovat syntyneet mannerjäätikön sulamisvaiheessa jäätikköjokien moreenista huuhtomasta, kuljettamasta ja lopulta kerrostamasta lajittuneesta materiaalista. Harjujen aines on pääasiassa hiekkaa ja hietaa, mutta osa materiaalista on myös soraa. Soraisia alueita on esimerkiksi pohjoisosassa Mäkränsärkällä ja aivan länsiosassa Viitamäen pohjoispuolella. Gtk:n maa-ainesarkiston mukaan harjuissa on maita 32,29 milj. m 3, josta soravaltaiseksi on arvioitu 6,86 milj. m 3, hiekkavaltaiseksi 24,78 milj. m 3 ja loput karkearakeiseksi murskauskelpoiseksi ainekseksi. Jääkauden loppuvaiheessa alueelle ulottuneen Yoldiameren ja jääkauden jälkeen vallinneen muinaisen Juojärven rantavaiheet kuluttivat ja uudelleen kerrostivat harjujen hiekkamuodostumien ainesta rantakerrostumiksi harjun läheisyyteen. Tällaisten kerrostumien osuus
6 on noin 12,5 % koko maa-alasta. Näitä kerrostumia on eniten Telkkämäen ja Pajulahden välillä sekä lounaisosassa Rusilassa. Hienorakeiset kerrostumat Kuva 3. Karttalehdeltä 3244 12 tutkittujen maanäytteiden paikat (rastit) ja uurteet (nuolet). Jäätikköjokien sulamisvesien kuljettama hienoin aines kerrostui mannerjäätikön edessä syvään veteen savi- ja hiesukerrostumiksi. Keväällä ja kesällä kerrostunut aines oli hiesuista ja talvella kerrostunut savista. Mataliin rantavesiin kerrostui hienoa hietaa. Kartta-alueella on erittäin vähän hienorakeisia kerrostumia. Maa-alasta hiesun osuus on vain 0,1 % ja hienon hiedan noin 1,6 %. Yoldiameren aikana veden syvyys oli vain harvoilla alueilla riittävän suuri saven, hiesun ja hienon hiedan kerrostumiselle. Suurimmat yhtenäiset hienon hiedan ja hiesun kerrostuma-alueet ovat Pajulahden ja Hietajärven välisellä alueella. ELOPERÄISET KERROSTUMAT (Jukka Leino) Turvekerrostumat Kartta-alueen maa-alasta on soiden peitossa vajaat 10 %. Suot sijaitsevat jyrkkärinteisten mäkien välisissä kapeissa painanteissa ja toisaalta alueen harjujaksoihin liittyen. Kooltaan suot ovat pieniä, koska maaston jyrkkäpiirteisestä korkokuvasta johtuen niillä ei ole ollut mahdollisuutta levittäytyä ympäristöönsä. Harjuihin liittyvät suot ovat syntyneet harjusuppiin, kuten Silmäsuo ja Uudissuo Palokankaan ympäristössä tai harjualueelta valuvan veden soistuttamalle mineraalimaalle, kuten Lapinkorpi Mäkränsärkän pohjoispuolella. Pienen lammen umpeenkasvu on kartta-alueen yleisin soistumistapa. Palokankaan ympärillä on vieläkin useita pieniä, rannoiltaan soistuneita lampia, jotka ovat kasvamassa umpeen ja muuttumassa suoksi. Silmäsuo on tästä vaiheesta hyvä esimerkki.
7 Moreeni- ja kalliomäkien painanteissa lampien umpeenkasvussa kerrostui ensin liejua ja järvimutaa. Kun vesitila täyttyi, suokasvit valtasivat alueen. Ympäristön mineraalimailta tuli runsaasti ravinteikkaita valuvesiä suokasvien käyttöön. Näin ollen turpeen muodostajina ovat olleet kasvupaikaltaan vaateliaat, useimmiten saramaiset kasvit ja paikoin soiden pohjakerroksissa ruskosammaleet (esim. Myllykorpi). Näissä soissa turvekerrostuma koostuu valtaosaltaan saravaltaisesta turpeesta. Harjusuppiin syntyneissä soissa on paljon heikosti maatunutta rahkaturvetta, joka on erittäin vetistä. Syvimmissä kairauspisteissä, jotka ovat Silmäsuolla, on yli 8,5 metriä vedensekaista turvetta. Vallitsevat suotyypit ovat harjusuppien luonnontilaisten soiden keskiosissa lyhtykorsineva ja silmäkeneva ja reunaosissa lyhytkorsinevaräme, isovarpuräme, rahkaräme ja erilaiset korpityypit. Pääosa kartta-alueen soista on kuitenkin ojitettu ja suotyypit ovat eri räme- ja korpimuuttumia ja turvekankaita. Turvekerrostumat ovat paksuja, yleensä 3 5 metriä, ja suot syvenevät reunoistaan nopeasti. POHJAVESI (Jouko Saarelainen) Pohjaveden esiintyminen Pohjavettä syntyy, kun sade ja sulavan lumen vesi suotautuvat maahan. Pohjavettä varastoituu parhaiten paksuihin, karkearakeisiin ja vettäläpäiseviin maakerroksiin sekä kallioperän ruhjeisiin ja rakoihin. Sinne, missä pohjaveden pinta tavoittaa maanpinnan, syntyy lähde. Kartta-alueen parhainta pohjaveden muodostumis- ja varastoitumisaluetta on alueen läpi kulkevien harjujen alue. Niissä muodostuu sadannasta yli 5 000 m 3 hyvälaatuista pohjavettä vuorokaudessa. Kartta-alueen moreenikerrostumat ovat tiiviytensä ja korkean hienoainespitoisuutensa takia huonosti vettä johtavia. Näin ollen olosuhteet niissä runsaan ja hyvälaatuisen pohjaveden muodostumiselle ovat huonot. Yksittäisten talouksien käyttöön pohjavettä on kuitenkin saatavissa riittävästi koko alueella. Pohjaveden laatu Geologian tutkimuskeskus on tutkinut alueelta yhden kaivon vesinäytteet. Kaivo sijaitsee Pajulahden Murtomäessä (kartalla tunnus 541).Vesinäytteet täyttävät kohtalaisesti hyvälle käyttövedelle asetetut vaatimukset. Vesi lähdekaivossa on hieman hapanta. MAAPERÄÄN LIITTYVIÄ LUONTOKOHTEITA Seinävuoren rotkolaakso, peruskalliossa tapahtuneen siirroksen seurauksena syntynyt, tektoninen laakso, joka kulkee pohjois-eteläsuuntaisesti. Se on noin 500 m pitkä, 20-40 m leveä ja syvyyttä sillä on paikoitellen jopa 25 metriä. Seinävuoren rotkolaakso on osa laajempaa ruhjevyöhykettä. Nämä ruhjemuodostumat saivat alkunsa noin 1900-1800 miljoonaa vuotta sitten tapahtuneen monivaiheisen geologisen prosessin tuloksena. KIRJALLISUUTTA Alalammi, Pentti (toim.) 1992. Suomen kartasto, Vihko 123-126, Geologia. 5. laitos. Helsinki: Maanmittaushallitus ja Suomen Maantieteellinen Seura. 58 s., 3 liitekarttaa. Frosterus, B. ja Wilkman, W.W. 1924. Suomen geologinen yleiskartta. Lehti D 3 Joensuu. Vuorilajikartan selitys. Geologinen toimisto.
8 Haavisto, Maija (toim.) 1983. Maaperäkartan käyttöopas 1 : 20 000, 1 : 50 000. Geologinen tutkimuslaitos. Opas 10. 80 s. Korsman, K., Koistinen, T., Kohonen, J., Wennerström, M., Ekdahl, E., Honkamo, M., Idman, H. & Pekkala, Y. (toim.) 1997. Suomen kallioperäkartta 1:1 000 000. Geologian tutkimuskeskus. Espoo. Salonen, Veli-Pekka; Eronen, Matti, Saarnisto, Matti 2002. Käytännön maaperägeologia. Kirja-Aurora. Turku, 237 s.
MAAPERÄKARTAT Suomen maaperä 1 : 1 000 000, painettu 1984 (sisältyy myös Suomen kartaston vihkoon 123-126, Geologia) esittää maaperää värein ja symbolein syntytavan mukaan luokiteltuina geologisina muodostumina. Kartta on saatavissa myös numeerisena. Suomen ja Venäjän Federaation luoteisosan maaperä ja sen raaka-ainevarat 1 : 1 000 000, painettu 1993 kahtena karttalehtenä. Kartassa esitetään maaperägeologisten muodostumien ohella tärkeimmät kvartäärikerrostumien hyödyntämiskohteet. Kartta on saatavissa myös numeerisena. Suomen Geologinen Yleiskartta 1 : 400 000. Maaperäkartta. Painettu Etelä- ja Keski-Suomen osalta vuosina 1906-1953 vanhan yleiskartan pohjalle (9 lehteä kantakartaston vanhan lehtijaon mukaan) ja Pohjois-Suomen osalta vuosina 1963-1986 uuden yleiskartan pohjalle (13 lehteä uuden lehtijaon mukaan). Monivärinen kartta esittää maaperää osin geologisina muodostumina ja osin maalajialueina ja antaa karkean kuvan maaperän rakenteesta ja maalajien jakaumasta maakuntatasolla. Kartta puuttuu kapealta itä-länsisuuntaiselta vyöhykkeeltä, suunnilleen Oulun korkeudelta ja aivan maan eteläisimmästä osasta. Vanhimmissa maaperäkartoissa on pohjakartasta ja työmenetelmistä johtuvia puutteellisuuksia. Suomen Geologinen kartta 1 : 100 000. Maaperäkartta. Vuoteen 2003 mennessä karttoja on painettu lähinnä Etelä-Suomesta 77 kpl. Monivärinen kartta esittää geologisia muodostumia ja maalajeja yleiskarttaa yksityiskohtaisemmin. Useimmista kartoista on saatavina myös karttalehtiselostukset. Lähes kaikki karttalehdet ovat saatavissa myös numeerisessa muodossa. Maaperäkartta 1 : 20 000 ja 1 : 50 000. Vuoteen 2003 mennessä on maastamme kartoitettu 38 %. Moni- tai yksiväristä, peruskarttapohjalle painettua maaperäkarttaa kääntöpuolelle painettuine selostuksineen on valmiina 556 kpl ja sen lisäksi yksinomaan digitoituna noin 500 kpl. Pohjois- Suomen kartat on pääosin julkaistu 1 : 50 000 mittakaavassa. Työn alla oleva kartta-aineisto numeeristetaan, samoin tehdään myös painetutulle kartta-aineistolle. Maaperäkartat ja niihin liittyvät tiedot ovat saatavissa erilaisina tulosteina tai siirtotiedostoina. Karttoja voi myös katsella internetin kautta osoitteessa http://geokartta.gsf.fi. Tietoja voidaan käyttää maankäytön suunnittelussa, maankamaran raaka-ainevarojen selvittelyssä yms. MAAPERÄKARTOITUSPALVELUT Geologian tutkimuskeskus tekee maksullisena palveluna suurimittakaavaisia ja temaattisia (1 : 2 000 1 : 10 000) maaperäkartoituksia, joissa otetaan huomioon tilaajan erityistarpeet. Kartoituksen yhteydessä tehdään kairauksia ja geofysikaalisia mittauksia tilaajan toivomassa laajuudessa. Yksityiskohtaisia tietoja maa-aineksista, turvevaroista ja pohjavesitutkimuksista voi tiedustella Geologian tutkimuskeskuksesta. Numeerisia perustietoaineistoja on saatavissa paikkatietojen yhteiskäytön kautta tai suoraan GTK:sta erilaisina siirtotiedostoina. Teemakarttoja pystytään tuottamaan alueilta, missä geologisen kartoitustiedon määrä on riittävän kattavaa ja monipuolista. GTK:n yhteyshenkilöt selvittävät edellytykset teemakarttojen tuottamiseen. Lisätietoja maaperäkartoista Espoon yksikkö PL 96 (Betonimiehenkuja 4) 02151 ESPOO Puh. 020 550 20 Fax. 020 550 12 www.gsf.fi Kuopion yksikkö PL 1237 (Neulaniementie 5) 70211 KUOPIO Puh. 020 550 30 Fax. 020 550 13 Rovaniemen yksikkö PL 77 (Lähteentie 2) 96101 ROVANIEMI Puh. 020 550 40 Fax. 020 550 14