Seppo Elo ~eologinen Tutkimuslaitos 1983-10-30 Geofysiikan Osasto Kivimiehentie 1 02150 Espoo 15 PAINOVOIMA-ANOMALIOISTA JA MAANKUOREN RAKENTEESTA SVEKA-PROFIILILLA Esitelma Geofysiikan IV Neuvottelup~ivill~ Kuopiossa 2.11.1983 Dia 1. Kalvo 1. SVEKA-profiili Suomen kallioperakartalla Aluksi yritln palauttaa mieliinne * ~VE~~-proiii~iksi kut- sutun seismisen syvaluotauksen tuloksia seaasina kuin H. Korhqnen, U. Luosto ja heid3n puolalaiset Ir.;kolleegansa ovat niita esittaneet. SVEKA-poikkileikkaus Laatokka-Perameri-vyöhykkeestl4 Tassg maankuoren poikkileikkauksessa lohk~ 113 on tulkit- tu ns. Mesimarja-vyöhykkeeksi. Sen aladssa -on seismolo- gien mukaan 15 km paksu kerros, jossa seisdben P-aallon nopeus on 7.35 km/s. Syv2imurrokset erottavat lohkon II1 lohkoista II ja IV. Seismologien mallit eri lohkoille ovat Seuraavat. Kalvo 2. Maankuoren malli lohkolle II. Kalvo 3. Maankuoren malli lohkolle -111. Kalvo 4. Maankuoren malli lohkolle TV. Dia 2. SVEKA-prof i ili painovoimakartallu;, - Kuvassa SVEKA-prof iili Geodeettisen laitokkn aineistosta tuottamallani Bouguer-anomalian yärisa9ykartalla. Syvamur- rokset on merkitty risteilla. '$' tarkoittaa keskimmaiaen - murroksen sijaintia maanpinnalla. Se osuu Rinturin ruhjeeseen. 'a' tarkoittaa sijaintia kuo3-eli- ja vaipan rajalla. Se osuu Pyhajarven graniitin etelareunaan- Olen pohdiskellut seli tystp ~ouguer-ig%aiia-g,vaihteluun : Laatokka-Perameri-vyöhykkeel1.ä useaan 6tteeabci8. Géologit mm. K. Korsman, H. Lukkarinen, E. Marttila J-'A.. P&iajgq-vi. ovat auliisti auttaneet minua ymm8,7t2srnaan al~eeh.~gcialogiaa, mutta paljon on minulla viela-opittavaa. Seismologien lohko II1 yhtyy Kiuruvetten-Pielaveden paino- voimamaksimiin, joka on noin 40 km isvea ja. 80 km pitka. Kallioperan pintaosan keskitiheys on taa1jr noin 2780 kg/ms*3, eli selvasti granodioriattisen kask,$koastumuksen omaavan kuoren tiheytta suurempi. My89 kallioperan meta- morfoosiaste on suhteellisen korkea. ~ainit$u keskitiheys ei kuitenkaan riita painovoimamaksimin ainoaksi syyksi.
Dia 3. Dia 4. Sivu 2 Seismologien syvtimurroksista pohjoisin osuu gravimetriseen minimiin, jonka kohdalla kalliopera on graniittiutunut. Lohkoja II ja II1 erottava syvamurros sattuu ns. llgravimetrisen haudanv pohjoiseen reunaan. "HaudastaN laytyy, etenkin Tervon karttalehdella, porfyyrista granodioriittia, jossa kalimaasalparakeiden osuus on niin suuri, etta kivi vastaa koostumukseltaan graniittia. Ruhjeinen kallioper8 on lapikaynyt graniittiutumisen usean kilometrin paksuudelta. Siella missti kallioperan pintaosien tiheys on suurempi kuin graniittien, graniittinen kuori laytyy pintaa syvemmalta. Lahikuva SVEKA-profiilista kallioperakartalla. Tassa lahikuva SVEKA-profiilista kallioperakartalla. Bouguer-anomalian 2. vertikaaliderivaattakartta (INC=Qkm). '-3 L& Bouguer-anomalian 2. vertikaaliderivaattakartoilla asia ilmenee seuraavasti. Karttojen maaritteet ovat samat kuin Gt1:n RAETSU-projektia varten tuottamissa Bouguer-anomalian johdannaiskartoissa. Kuvan kartalla, joka korostaa aallonpituuksia 10-20 km, nahdaan maankuoren pinnallisten lahteiden, kuten juuri mainittujen graniittien hahmoja. Dia 5.,' --\ L/L Kalvo 5. Bouguer-anomalian 2. vertikaaliderivaattakartta (I~C=20km). Ta112 kartalla, joka korostaa aallonpituuksia 50-100 km, nahdaan maankuoren ylti- ja keskiosaan sijoittuvien massojen hahmoja, esim. Kiuruveden-Pielaveden lohko ja "gravimetrihautaw. Mainitut kaksi karttaa tarjoavat eraan mahdollisuuden luonnehtia maankuoren lohkoja. Positiiviset, negatiiviset ja olemattomat syva- tai pintalahteet voivat kombinoitua usealla eri tavalla. Miettikaapa tatakin, "Tiheys vs. Bouguer-anomaliau-tutkimuksen aluerajaus. V. 1978 Risto Puranen kumppaneineen julkaisivat tutkimuksen, jossa tarkasteltiin kallioperh keskitiheyden ja Bougueranomalian keskinaisia suhteita Viitasaaren, Pihtiputaan, Pielaveden ja Kiuruveden karttalehdilla. Keskitiheydet arvioitiin 1:100000 mittakaavaisten kallioperakarttojen ja petrofysikaalisten mittaustulosten perusteella 100 neliakilometrin suuruisille alueille. Antti Paajarvi on toimittanut minulle kallioperatiedot Tervon karttalehdelta, joka voidaan nyt ottaa tarkasteluun mukaan (punaisella rajattu alue). Kalvo 6. "Tiheys vs. Bouguer-anomaliaw-diagrammi vuodelta 1978. V. 1978 tilanne oli tallalqen. ubouguer-anomalia vastaan kallioperan keskitiheysn-diagrammissa erottui risteilla merkitty Pielaveden-Kiuruveden lohko siten, etta kallioperan
Sivu 3 ylin osa ei pysty aiheuttamaan havaittua Bouguer-anomaliaa. Ryhmä osuu tasmalleen seismologien lohkon II1 kohdalle. Avoimilla ympyröilla merkitty alue peittaa gravimetrista hautaa. Diagrammin mukaan kallioperan ylin osa ei pysty ai- heuttamaan havaittua Bouguer-anomaliaa. Kalvo 7. "Tiheys vs. Bouguer-anomalial1-diagrammi vuodelta 1983. Kun edelliseen diagrammiin 1isatSan punaisella merkityt Ter- von karttalehden pisteet, edella esittamani selitys gravi- metriselle haudalle on ilmeinen. Kalvo 8. Maastomittausprofiili LAPE1A Suomen kartalla. SVEKA ohittaa hipoen 1970-luvulla A. Kahman aloitteesta mita- tun ja kuvaan punaisella merkityn erillisprofiilin Mesimarja- vyöhykkeen poikki. c,.w Kalvo 9. Bouguer-anomaliaprofiili LAPEIA. Tallä, 100 m:n pistevalilla mitatulla profiililla naemme gra- vimetrisen haudan F-G kohdalla kyhmyja, jotka johtuvat gra- niittiutuneen kuoren osan piialla sijaitsevista liuskeista. Gravimetrinen minimi I(i) on seismglogien lohkoja II1 ja IV erottavan murroksen kohdalla. Gravimetristen minimien F-G ja 1 suuruus merkitsee mallilaskelmien perusteella sita, etta graniittiutuneen kuoren paksuus on ainakin 3-4 km. Kalvo 10. Seismologien tiheysmalli. Kuvaan on pelkistetty seismologien kasitys maankuoren tihey- desta. Seuraavaksi katsomme millaisia ovat talle mallille lasketut painovoima-anomaliat verrattuna mitattuun Bouguer- anomaliaan.,-. Kalvo 11. Bouguer-anomaliaprofiili SVEKA. ' u 1- Kuvan profiili on interpoloitu Geodeettisen laitoksen havain- noista ja yhtyy tasmalleen SVEKA-profiiliin. Kalvo 12. Mallille SVEKA II - SVEKA II1 laskettu anomalia. Tama anomalia on laskettu muodostamalla lohkon II1 kohdalle anomaaliset massat olettaen molemmille puolille lohkon II ti- heydet. Kalvo 13. Mallille SVEKA IV - SVEKA II1 laskettu anomalia. Tama anomalia on laskettu muodostamalla lohkon II1 kohdalle anomaaliset massat olettaen molemmille puolille lohkon IV ti- heydet. Kalvo 14. Mallille SVEKA II - SVEKA II1 - SVEKA IV
DIA 6. Pienennös z I!!r q a ei: = C, - $; 0 a o Qa CC;~ Fkj 1 e: u<t?;ui q, gi ml- 9 1 1 C 0 W kin Bis
l KALVO 5.
I E LLI