MAAPERÄKARTTA 1 : 20 000 SELITYS LEHTI 3334 10 + 4312 01 SÄYNEISEN KARTTA-ALUEEN MAAPERÄ Jouko Saarelainen ja Ari Luukkanen 3334 08 3334 11 4312 02 RUMMAKKO HANKAMÄKI 4312 05 VAIKKO 3334 07 3334 10 4312 01 PISA SÄYNEINEN Säyneinen 4312 04 RAHOLANVAARA 3333 09 3333 12 4311 03 VUOTJÄRVI VIITANIEMI 4311 06 LOSOMÄKI Espoo 2001
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.
SÄYNEISEN KARTTA-ALUEEN MAAPERÄ Sisällys KIVENNÄISMAAT...4 YLEISTÄ...4 KALLIOALUEET...5 MOREENIKERROSTUMAT...5 KARKEARAKEISET KERROSTUMAT...6 HIENORAKEISET KERROSTUMAT...6 ELOPERÄISET KERROSTUMAT...7 TURVEKERROSTUMAT...7 POHJAVESI...8 MAAPERÄÄN LIITTYVIÄ LUONTOKOHTEITA...8 KIRJALLISUUTTA...8 Geologian tutkimuskeskus PL 96 (Betonimiehenkuja 4) 02151 ESPOO Puh. 020 550 20 Fax. 020 550 12 www.gsf.fi
4 KIVENNÄISMAAT (Jouko Saarelainen) 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 1 577 17,9 Mr Hiekkamoreeni 4 029 45,8 HHt/Mr 3 Hs/Mr 3 Lj/Mr 2 Ct/Mr 91 1,0 MrM Moreenimuodostuma (drumliini), hiekkamoreenia 5 0,1 KMrM Moreenikumpuja, hiekkamoreenia 97 1,1 Ki Kivet 1 Hk Hiekka 296 3,4 Ht Karkea hieta 378 4,3 Ct/Ht 50 0,6 St/Ht 9 0,1 SrM Jäätikköjokimuodostuma (harju, delta) soravaltainen 31 0,4 HkM Jäätikköjokimuodostuma (harju, delta) hiekkavaltainen 330 3,7 HtM Jäätikköjokimuodostuma (harju, delta) hietavaltainen 28 0,3 ESrM (Ekstra)marginaalinen muodostuma, soravaltainen 5 0,1 EHkM (Ekstra)marginaalinen muodostuma, hiekkavaltainen 10 0,1 HHt Hieno hieta 131 1,5 Ct/HHt 30 0,3 Hs Hiesu 247 2,8 Ct/Hs 22 0,2 Sa Savi 288 3,3 Hs/Sa 50 0,6 Lj/Sa 4 Ct/Sa 11 0,1 LjHHt Liejuinen hieno hieta 2 Lj Lieju 21 0,2 Ct Saraturve 879 10,0 St Rahkaturve 187 2,2 Maa-aluetta 8 817 100,0 Vettä 2 005 Kartta-alueen pinta-ala 10 822 Yleistä Mannerjäätikön virtaus on jättänyt kartta-alueen maaston muotoihin suuntauksen, joka näkyy karttakuvassa luode - kaakko suuntauksena (noin 320-340 ). Silokalliopinnoista mitattujen uurteiden suunnat vaihtelevat välillä 335-345. Mannerjäätikön sulettua noin 11 000 vuotta sitten peitti aluetta aluksi Itämeren muinainen Yoldiamerivaihe. Kartta-alueen korkein kohta Tonnikassa, joka on nykyisin noin 185 m mpy., ulottui saarena Särkän alueen kanssa noin 45 m Yoldiameren pinnan yläpuolelle. (Kuva 1).
5 Maankohoamisen seurauksena meri mataloitui. Yoldiameri vaihtui makeavetiseksi Ancylusjärveksi. Sen aikana koko alue nousi lopullisesti vedenpinnan yläpuolelle ja kartta-alue sai nykyiset muotonsa. Kallioalueet Kuva 1. Säyneisen kartta-alueen korkokuva. Valkea viiva kuvaa muinaisen Yoldiameren ylintä rantaa. Kalliomaa-alueita on lähes 18 % maa-alasta ja kallioperä näkyy maastonmuodoissa erityisesti Tonnikan alueella länsiosassa ja aivan kartta-alueen keskisessä itäosassa. Karttaalueen kallioperä on pääasiassa silmägneissiä tai kiillegneissiä. Lisäksi Säyneisen kylän kautta kulkee läpi koko kartta-alueen noin 1,5-2,0 km leveä kiilleliuskejakso. Kiilleliuskejaksoon liittyy amfibolikiviä sekä graniitteja. Moreenikerrostumat Alueen yleisin maalaji on moreeni. Sen osuus on noin 48 % maa-alasta. Moreeni on mannerjäätikön irrottamasta ja kuljettamasta aineksesta syntynyttä ja mannerjäätikön alla kerrostunutta lajittumatonta, tiukkaan pakkautunutta materiaalia. Suurin osa moreenista on kallioperän muotoja ohuena kerroksena peittävää pohjamoreenia. Ainekseltaan pohjamoreeni on kauttaaltaan hiekkamoreenia (savipitoisuus alle 5 %), joskin kartta-alueen moreenin hienoainespitoisuus ( < 0,06 mm) yhteensä on varsin korkea. Mannerjäätikön sisällä ja päällä kulkeutuneesta kiviaineksesta on syntynyt pohjamoreenia peittävää pintamoreenia. Karttakuvassa ne näkyvät yli 5 m korkeina kumpareina tai selänteinä. Muodostumien aines on myös hiekkamoreenia. Tällaisia muodostumia on esimerkiksi Ala-Luostan Huutomäen eteläpuolella. Rakeisuusanalyysien mukaan moreenin hienoainespitoisuus ( < 0,06 mm) vaihtelee välillä 27,5-46,8 % ja on keskimäärin 31,3 %. Savipitoisuus ( < 0,002 mm) vaihtelee välillä 2,1-4,6 % ja keskiarvo on 2,9 %. Kuvassa 2 on esitetty muutamien alueelle tyypillisten pohjamoreenien rakeisuuskäyriä ja kuvassa 3 maanäyte- ja kairauspisteet karttalehden alueella.
6 Kuva 2. Esimerkkejä alueen maalajien rakeisuusanalyyseistä. Moreenikerrostumat alueella ovat kauttaaltaan hiekkamoreenia, kuten näytteet 211 ja 229. Näytteen 206 savi on esimerkki pohjamoreenia peittävän, Yoldiamereen kerrostuneen saven ja 202 hiesun rakeisuudesta. Karkearakeiset kerrostumat Mannerjäätikön peräytymisvaiheen aikana syntyi jäätikön sulamisvesien kerrostamia muodostumia. Jäätikön alla oli tunneleita ja jäätikössä railoja, joissa jäätikön irrottama kiviaines peseytyi ja lajittui sora- ja hiekkaharjuiksi. Alueella on yksi selväpiirteinen pitkittäisharju, joka tulee pohjoisesta ja päättyy Suuri-Säyneisen pohjoispuolelle laajana deltana. Delta on kerrostunut muinaisen Yoldiameren rannalle. Kapeana selänteenä kulkevan harjun aines on pääasiassa soraa ja deltaksi levinneen osan aines on hiekkaa. Lisäksi alueella on muutamia muitakin pieniä hiekkamuodostumaselänteitä kuten Karinjoen eteläpuolella ja Säyneisen keskustan luoteispuolella. GTK:n maa-ainesarkiston mukaan on alueen harjuissa pohjavedenpinnan yläpuolella maita 11,79 milj.m 3, josta soravaltaiseksi on arvioitu 1,77 milj.m 3, hiekkavaltaiseksi 9,94 milj.m 3 ja loput karkearakeiseksi murskauskelpoiseksi ainekseksi. Jääkauden jälkeisten meri- ja jääjärvivaiheiden aikana alueen harjuista ja moreenirinteiltä huuhtoutui hiekkaa ja hietaa rantakerrostumiksi. Rantakerrostumien osuus on noin 8,5 % koko maa-alasta. Tällaisia rantakerrostumia on esimerkiksi Valkeisenkankaalla. Hienorakeiset kerrostumat Alueen alavimmilla seuduilla Alarannalla ja Karinjoen varrella on hienorakeisia kerrostumia, savea, hiesua ja hienoa hietaa. Kun alue vapautui mannerjäätikön peitosta, oli veden
7 syvyys näillä alueilla jopa 40 metriä. Silloisen Yoldiameren pohjalle kerrostui savea, hiesua ja hienoa hietaa. Maan kohottua ja vedenpinnan laskettua alueet paljastuivat ja nykyisin saven osuus on noin 4 %, hiesun 3 % ja hienon hiedan 1,8 % maa-alasta. 212 211 213 210 219 218 209 208 217 206 207 205 202 203 215 216 214 201 Kuva 3. Karttalehdeltä 3334 10 + 4312 01 tutkittujen maanäytteiden paikat (rastit )ja kairauspisteet (ympyrät). ELOPERÄISET KERROSTUMAT (Ari Luukkanen) Turvekerrostumat Turve on epätäydellisesti hajonneista suokasvien jäänteistä maatumalla syntynyt eloperäinen maalaji, joka on kerrostunut muodostumispaikalleen. Turpeen ominaisuudet määräytyvät kasvilajikoostumuksen ja maatumisasteen mukaan. Tärkeimpiä turvetta muodostavia kasvilajiryhmiä ovat rahka- ja lehtisammalet, sarat ja suolla kasvavat puuvartiset kasvit. Turpeen eloperäisen aineksen osuus kuivapainosta on yleensä yli 90 %. Alueen korkokuva on suhteellisen loivapiirteinen. Ylimmät suot ovat 140 metrin tasossa Konttimäen ja Tonnikan ympäristössä. Alimmat suot ovat lähes alimman järven, Ala- Siikajärven (95,6 m mpy) tasossa. Ylimmät suot ovat syntyneet sekä metsämaan soistumina mäkien välisiin painanteisiin että pienten lampien umpeenkasvun seurauksena. Alimmat suot ovat syntyneet järvenlahtien ja järvien välisten kannasten umpeenkasvuna. Kartta-alue kuuluu Pohjanmaan aapasoiden ja Pohjois-Karjalan viettokeitaiden vaihettumisvyöhykkeeseen. Aapasuot ovat melko tasaisia tai hieman kaltevia sekä enemmän tai vähemmän ravinnerikkaita soita, jotka saavat ravinteensa ympäröiviltä mineraalimailta. Viettokeitaat ovat yhteen suuntaan viettäviä ja pääosin niukkaravinteisia, rahkaturvevaltaisia sadevedestä ravinteensa saavia soita. Kartta-alueen maapinta-alasta on yli metrin syvyistä suota 1100 ha eli noin 12 %. Lisäksi matalaa suota on 210 ha:n alueella. Alueen soista on valtakunnan suo- ja turvevarakartoituksen yhteydessä tutkittu 9 kappaletta eli 251 ha, josta 95 ha on yli 1,5 m syvää suota. Tutkittujen soiden turpeesta on rahkavaltaista 50 % saravaltaista 48 %, ja ruskosammalvaltaista 2 %. Rahkaturpeet sijoittuvat pääosin
8 suon pinta- ja välikerrokseen, saraturpeet pinta-, väli- tai pohjakerrokseen ja ruskosammalturpeet suon pohjakerrokseen. Tutkittujen soiden yleisin suotyyppi on tupasvillaräme. Rämeiden osuus on 40 % ja korpien 29 %. Avosoiden osuus on alle prosentin suotyyppihavainnoista. Vanhoja ojitusalueita on runsaasti, kaikkiaan 31 %. Niistä kaksi kolmannesta on turvekankaita ja yksi kolmannes turvepeltoja. Tutkituista yhdeksästä suosta kaksi oli tutkimusajankohtana luonnontilassa. Alueella tutkitusta yhdeksästä suosta 7 soveltuu energiaturpeen tuotantoon. Soveltuva suoala on 84 ha. Tällä alueella on tuotantokelpoista turvetta noin 1,62 milj. suo-m 3. Suurisuolla on ympäristöturpeeksi soveltuvaa turvetta noin 840 000 suo-m 3. POHJAVESI (Jouko Saarelainen) Pohjavettä syntyy, kun sade ja sulavan lumen vesi suotautuvat maahan. Pohjavettä varastoituu parhaiten paksuihin karkearakeisiin ja vettä läpäiseviin maakerroksiin sekä kallioperän ruhjeisiin ja rakoihin. Sinne missä pohjaveden pinta tavoittaa maanpinnan, syntyy lähde. Kartta-alueen merkittävimmät pohjavesiesiintymät liittyvät alueen hiekka- ja soramuodostumiin. Valkeisenkankaalla onkin Säyneisen taajaman pohjavedenottamo. Ottamosta voidaan ottaa pohjavettä 300 m 3 /vrk. Alueen moreenikerrostumat ovat hiekkamoreenia. Hiekkamoreenin vedenjohtamiskyky on huomattavasti heikompi kuin hiekka- ja sorakerrostumien. Moreenikerrostumien paksuuskin on yleensä harjukerrostumien paksuutta pienempi. Näin ollen olosuhteet moreenissa ovat huonot runsaalle pohjaveden muodostumiselle. Yksittäisten talouksien käyttöön pohjavettä on kuitenkin saatavissa riittävästi koko alueella. Mäkien jyrkillä rinteillä pohjavesi kuitenkin liikkuu myös moreenikerrostumissa purkautuen lähteinä alarinteillä. Esimerkiksi Huutomäen eteläpuolella ja Saarvonmäen luoteispuolella olevista lähteistä purkautuu vettä 30-40 m 3 /vrk. MAAPERÄÄN LIITTYVIÄ LUONTOKOHTEITA - Valkeiskankaan harjudelta (140 142 m mpy.), joka on syntynyt muinaisen Yoldiameren rannan tasoon. 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. 1920. Suomen geologinen yleiskartta. Lehti D 3 Joensuu. Vuorilajikartan selitys. Geologinen toimisto. Haavisto, Maija (toim.) 1983. Maaperäkartan käyttöopas 1 : 20 000, 1 : 50 000. Geologinen tutkimuslaitos. Opas 10. 80 s. Luukkanen, A. 1983. Juankosken turvevarat ja niiden soveltuvuus polttoturvetuotantoon. 114 s. Luukkanen, A. ja Porkka, H. 1995. Rautavaaralla tutkitut suot, niiden turvevarat ja turpeiden käyttökelpoisuus. 83 s. Luukkanen, A. ja Porkka, P. 1999. Rautavaaralla tutkitut suot, niiden turvevarat ja turpeiden käyttökelpoisuus. Osa 2. 73 s.
9 Luukkanen, A. ja Porkka, H. 2000. Rautavaaralla tutkitut suot, niiden turvevarat ja turpeiden käyttökelpoisuus. Osa 3. 62 s. Paavola, J. 1984. Nilsiän alueen kallioperä. Kallioperäkarttojen selitykset. Lehti 3334. Suomen geologinen kartta 1:100 000. Geologian tutkimuskeskus. Saarnisto, Matti 2000. The last glacial maximum and the deglaciation of the Scandinavian Ice Sheet. In: Sandgren, P. (ed.) Environmental changes in Fennoscandia during the Late Quaternary. LUNDQUA Report 37, 26-31.
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 2000 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 2000 mennessä on maastamme kartoitettu kolmasosa. Moni- tai yksiväristä, peruskarttapohjalle painettua maaperäkarttaa kääntöpuolelle painettuine selostuksineen on valmiina 552 kpl ja sen lisäksi yksinomaan digitoituna noin 300 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. 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 Etelä-Suomen aluetoimisto PL 96 (Betonimiehenkuja 4) 02151 ESPOO Puh. 020 550 20 Fax. 020 550 12 Väli-Suomen aluetoimisto PL 1237 (Neulaniementie 5) 70211 KUOPIO Puh. 020 550 30 Fax. 020 550 13 Pohjois-Suomen aluetoimisto PL 77 (Lähteentie 2) 96101 ROVANIEMI Puh. 020 550 40 Fax. 020 550 14 Internet: karttaluettelot: www.gsf.fi/info/maps paikkatietopalvelut: www.gsf.fi/domestic/paikkati.htm