MAAPERÄKARTTA 1 : 20 000 SELITYS LEHTI 4314 01 JUUAN KARTTA-ALUEEN MAAPERÄ Jouko Saarelainen ja Ari Luukkanen 431211 VUOKKO 431402 KOJONSELKÄ 431405 PAALASMAA 431210 MATARA Juuka 431401 JUUKA 431404 NAPASELKÄ 431112 POLVELA 431303 KANTELEJÄRVI 431306 NUNNANLAHTI Espoo 2002
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.
JUUAN KARTTA-ALUEEN MAAPERÄ Sisällys ALUEEN YLEISKUVAUS (JOUKO SAARELAINEN)...2 YLEISTÄ...2 KIVENNÄISMAAT (JOUKO SAARELAINEN)...3 KALLIOALUEET...3 MOREENIKERROSTUMAT...3 KARKEARAKEISET KERROSTUMAT...3 HIENORAKEISET KERROSTUMAT...4 ELOPERÄISET KERROSTUMAT (ARI LUUKKANEN)...5 TURVEKERROSTUMAT...5 POHJAVESI (JOUKO SAARELAINEN)...5 POHJAVEDEN ESIINTYMINEN JA LAATU...5 KIRJALLISUUTTA...6 Geologian tutkimuskeskus PL 96 (Betonimiehenkuja 4) 02151 ESPOO Puh. 020 550 20 Fax. 020 550 12 www.gsf.fi
2 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 871 12,3 Mr Hiekkamoreeni 3 057 43,0 Ct/Mr 23 0,3 MrM Moreenimuodostuma, hiekkamoreenia 282 4,0 Sr Sora 6 0,1 Hk Hiekka 4 0,1 Ht Karkea hieta 663 9,3 Ct/Ht 114 1,6 St/Ht 10 0,1 SrM Jäätikköjokimuodostuma (harju, delta) soravaltainen 52 0,7 HkM Jäätikköjokimuodostuma (harju, delta) hiekkavaltainen 202 2,8 HtM Jäätikköjokimuodostuma (harju, delta) hietavaltainen 55 0,8 HHt Hieno hieta 129 1,8 Ht/HHt 32 0,5 Ct/HHt 5 0,1 Hs Hiesu 136 1,9 HHt/Hs 4 0,1 Ct/Hs 2 Sa Savi 739 10,4 Ht/Sa 6 0,1 HHt/Sa 57 0,8 Hs/Sa 162 2,3 Ct/Sa 36 0,5 LjSa Liejusavi 95 1,3 Lj Lieju 23 0,3 Ct/Lj 23 0,3 Ct Saraturve 197 2,8 St Rahkaturve 88 1,2 Tä Täytemaa 9 0,1 0 Kartoittamaton 24 0,3 Maa-aluetta 7 106 100,0 Vettä 2 894 Kartta-alueen pinta-ala 10 000 Mannerjäätikön virtaus on jättänyt kartta-alueen maaston muotoihin suuntauksen, joka karttakuvassa näkyy noin 320-330 suuntaisena maaston juovaisuutena. Silokalliopinnoista mitattujen uurteiden suunnat vaihtelevat myös välillä 320-330. Mannerjäätikön sulettua noin 10 000 vuotta sitten ulottui alueelle muinainen Pielisen jääjärvi. Vedenpinta oli nykyisellä lähes 140 m mpy. tasolla. Tästä vaiheesta on osoituksena huuhtoutuneet kalliot, hiekkaiset rantakerrostumat sekä rantatörmät kuten esim. törmät kaak-
3 koisosassa Harsunvaarassa. Alueen korkein kohta lounaisosan Lehmivaaralla (noin 215 m mpy.) ulottui noin 75 m Pielisen jääjärven pinnan yläpuolelle. Mannerjään sulamisen edistyessä jääjärven oli mahdollista laskea vetensä Valtimolta luoteeseen Sotkamon reittiin, mutta voimakkaan maankohoamisen takia uoma sulkeutui pian ja vaihe päättyi. Vesistö yhtyi kaakossa muinaiseen Yoldiamereen. Tästä vaiheesta on osoituksena hiekkaiset ja soraiset rantakerrostumat sekä rantatörmät kuten esim. kerrostumat ja törmät länsiosan harjulla sekä Harsunvaaran etelä- ja itärinteillä. Maankohoamisen seurauksena meri mataloitui ja pian nykyinen Pielinen kuroutui omaksi vesistöaltaakseen. KIVENNÄISMAAT (Jouko Saarelainen) Kallioalueet Alueen kallioperä on suurimmaksi osaksi gneissigraniittia. Lisäksi Ruohovaaran ja Putrovaaran alueella on suonigneissiä. Kelovaaran ja Mustikkavaaran alueella kaakkoisosassa kallioperä on amfiboliittia. Moreenikerrostumat Alueen yleisin maalaji on moreeni. Sen osuus on lähes puolet maa-alasta. Moreeni on mannerjäätikön irrottamasta ja kuljettamasta aineksesta syntynyttä ja mannerjäätikön alla kerrostunutta lajittumatonta, tiukkaan pakkautunutta pohjamoreenia. Se peittää kallioperän muotoja ohuena kerroksena. Ainekseltaan pohjamoreeni on alueella aina hiekkamoreenia (savipitoisuus alle 5 %). Muutamin paikoin pohjamoreeni on kerrostunut mannerjäätikön alla pitkänomaisiksi selänteiksi eli drumliineiksi, jollaisia ovat mm. Harsuvaara ja selänne Salokylän tien varrella. Drumliinien pituus vaihtelee muutamista sadoista metreistä lähes kilometriin sekä leveys noin sadasta metristä muutamiin satoihin metreihin. Moreenikerrostuman paksuus voi olla yli 16 metriä, kuten Sorveusvaaran tien varrelle tehty vasaraseisminen luotaus (havaintopiste 314) osoittaa. Mannerjäätikön alla ja päällä kulkeutuneesta kiviaineksesta on syntynyt pohjamoreenia peittävää pintamoreenia. Pintamoreenimuodostumia eli kumpumoreeneita, joita on pintaalallisesti vähän, esiintyy muun muassa Kesovaaralla ja Ruohosuon ympäristössä. Pintamoreenikerrostuman paksuus näissä moreenimuodostumissa on useita metrejä. Pintamoreenimuodostumille on ominaista, että ne sisältävät yleensä vähemmän savi- ja hiesuainesta kuin pohjamoreenimuodostumat. Paikoin muodostumat ovat lohkareisia, kuten esimerkiksi Kesovaaralla. Moreenin hienoainespitoisuus (Ø < 0,06 mm) vaihtelee välillä 15,9-45,3 % ja on keskimäärin 29,2 %. Savipitoisuus (Ø < 0,002 mm) vaihtelee välillä 2,3-4,2 % ja on keskimäärin 3,2 %. Kuvassa 1 on esitetty muutamien alueelle tyypillisten maalajien rakeisuuskäyriä. Karkearakeiset kerrostumat Alueen lounaisosassa on harju, joka jatkuu karttalehden luoteis- ja kaakkoispuolelle. Harju on pääasiassa hiekka- ja hietavaltainen, mutta paikoin on myös soravaltaisia osia, kuten vesitornin ympäristössä ja Kiieskankaalla. GTK:n maa-ainesarkiston mukaan kartta-alueen harjujen pohjavedenpinnan yläpuolella oleva kokonaismassamäärä on noin 17,41 milj.m 3, josta soravaltaista on 3,94 milj.m 3, hiekkavaltaista 13,30 milj.m 3 sekä murskauskelpoista 0,17 milj.m 3.
4 Kuva 1. Esimerkkejä alueen maalajien rakeisuusanalyyseistä. Näytteen 203 savi on esimerkki pohjamoreenia peittävän paksulustoisen vuosikerrallisen saven rakeisuudesta ja näytteen 207 esimerkki ohutlustoisen vuosikerrallisen, lihavan saven rakeisuudesta. Pohjamoreenikerrostumat alueella ovat aina hiekkamoreenia, kuten näyte 215. Hienorakeiset kerrostumat Hienorakeisia kerrostumia esiintyy Juuan keskustan ympäristössä ja tästä kohti kaakkoa jatkuvassa laaksossa aina Ruohosuolle saakka sekä Juntulankylällä, Joensuunkylällä ja karttaalueen luoteisosassa Kortilan alueella. Hienorakeisiin kerrostumiin kuuluvat hieno hieta, hiesu ja savi sekä liejusavi. Savien osuus on hieman yli 10 %, hiesujen noin 2 % ja hienojen hietojen myös noin 2 % sekä liejusavien 1,3 % koko maa-alasta. Pielisen jääjärvessä ja myöhemmin Yoldiameressä moreenin päälle kerrostui mannerjäätikön sulavesien mukanaan tuomasta aineksesta pohjanmuotoja myötäilevä vuosikerrallisen hiesun ja saven kerros. Mitä kauemmaksi jäätikkö vetäytyi luoteeseen sitä ohuemmiksi ja savisemmiksi kerrostuvat vuosilustot muuttuivat. Mannerjäätikön sulaessa maa kohosi ja vedensyvyys pienentyi. Aaltoliike ja virtaukset alkoivat kuluttaa yläviltä alueilta sinne aiemmin kerrostuneita savi- ja hiesukerrostumia. Aines kerrostui uudelleen alueen alaviin osiin ja järvialtaisiin vanhempien sedimenttien päälle. Järvien pohjalla savi- ja hiesukerrostumat ovat peittyneet nuorempien järvikerrostumien alle. Viimeisimpänä Pielisen alta paljastuneet alueet ovat nykyisin lieju- tai liejusavialueita, kuten esim. alueet Juntulankylällä, Joensuunkylällä ja Kortilassa.
5 ELOPERÄISET KERROSTUMAT (Ari Luukkanen) Turvekerrostumat Kartta-alue kuuluu Pohjanmaan aapasoiden ja yhteen suuntaan viettävien kermikeitaiden eli viettokeitaiden vaihettumisvyöhykkeeseen. Yli metrin paksuisen turvekerrostuman peitossa on 285 ha, mikä on noin 4 % maapinta-alasta. Alle metrin syvyisten soiden pinta-ala on 213 ha. Alueen korkokuvasta johtuen suot ovat pääosin pieniä, lahdekkeisia ja saarekkeiden pirstomia. Ne ovat syntyneet mäkien välisiin painanteisiin useimmiten pienten lampien umpeenkasvun seurauksena tai metsämaan soistumana. Poikkeuksena on kaksi suhteellisen laaja-alaista, Juuanjoen rantamille syntynyttä suota; Sorveussuo ja Kortesuo. Nämä matalat ravinteikkaat suot on otettu pääosin peltoviljelykseen. Sorveussuon pohjamaalaji on hietaa ja Lehmisuon hiekkamoreenia. Tutkittujen soiden turvekerrostumat ovat pääosin rahkaturvevaltaisia. Lehmisuossa on rahkavaltaista turvetta noin 63 %. Rahkaturve on pääosin tupasvillarahkaturvetta ja kohtalaisen pitkälle maatunutta (H 5,5). Sorveussuossa on runsaasti puunjäännösturvetta ja varputurvetta, mutta vain vähän tupasvillaturvetta. Molemmissa soissa on saravaltainen aapasuoosuus. Luonnontilaisia soita on hyvin vähän ja ne ovat kooltaan pienialaisia metsämaan soistumia. Huomattavia osia soista on raivattu peltoviljelykseen, kuten esimerkiksi Juuan kirkonkylän läheisyydessä sijaitsevat Sorveussuo, Kortesuo ja Sikosuo. Kartta-alueen soista Lehmisuo on ainut, joka soveltuu turvetuotantoon. Suo on melko matala, mutta turve on hyvin maatunut ja voisi soveltua pienimuotoiseen palaturvetuotantoon. Korkea rikkipitoisuus saattaa olla Lehmisuon hyödyntämisen esteenä. Turvekerrostuman tuhkapitoisuuden keskiarvo on Lehmisuolla 2,8 % ja Sorveussuolla 2,0 % ilman runsastuhkaista pintanäytettä. Sorveussuon keskimääräinen rikkipitoisuus on 0,13 %. Lehmisuon näytteissä on rikkiä viisinkertaisesti verrattuna Sorveussuon näytteisiin. Runsasrikkiset turpeet ovat järviruokorahkasaraturpeita. ph-arvo on molemmissa soissa keskimäärin 3,9. POHJAVESI (Jouko Saarelainen) Pohjaveden esiintyminen ja laatu Kartta-alueen merkittävimmät maaperän pohjavesivarat ovat länsiosan sora-, hiekka- ja hietamuodostumissa. Koko noin 300 ha:n harjualueella muodostuu pohjavettä lähes 2 000 m 3 /vrk. Suuri osa muodostuvista pohjavesistä purkautuu Juuan- ja Vepsänjokiin. Juuan kunnan pohjavedenottamosta Taivaanpankolla on lupa ottaa vettä 850 m 3 /vrk. Kallioisilla hiekkamoreenimailla, joilla irtomaapeite on ohut pohjaveden varastoituminen maaperään on vähäistä. Alueen mäkisyys kuitenkin parantaa veden liikkumista moreenissa ja pohjavettä saattaa olla paikoin riittävästi yksittäisten talouksien tarpeisiin. Myös viettävillä savialueilla savikerrostuman alla moreenissa voi yksittäistalouksien käyttöön olla hyviä pohjavesiesiintymiä. GTK on tutkinut lähdekaivon ja yhden kaivon veden. Kaivonäyte on Ritoniemeltä (x=7019.4, y=4465.9) ja lähdekaivonäytteet Ruohosuolta (x=7011.0, y=4466.9) kahtena eri ajankohtana. Näytteiden perusteella vedet ovat hyvää käyttövettä. Vesiä tosin huonontaa lievä happamuus.
6 KIRJALLISUUTTA Suomen Kartasto, vihko 123-126, Geologia. Maanmittaushallitus ja Suomen Maantieteellinen Seura 1990. Frosterus, B. ja Wilkman, W.W. (1920). Suomen geologinen yleiskartta. Lehti D 3 Joensuu. Vuorilajikartan selitys. Geologinen toimisto. Haavisto, M. (toim.) (1983). Maaperäkartan käyttöopas. 1:20 000, 1:50 000. Geologinen tutkimuslaitos. Opas 10. Saarelainen, J. (1988). Juuan kunnassa tutkitut suot ja niiden soveltuvuus polttoturvetuotantoon. Osa 1. Geologian tutkimuskeskus. Maaperäosasto, Turveraportti 216. 222 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 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