GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS KUVAILULEHTI Päivämäärä / Dnro - Tekijät Rauhaniemi, Tom Raportin laji Arkistoraportti Toimeksiantaja Raportin nimi MaSaII-hankkeen Vihdin ja Juvan tutkimusalueiden maaperästä. Tiivistelmä Tutkimuksen tarkoituksena oli selvittää MASA II hankkeen Vihdin ja Juvan tutkimusalueiden maaperägeologiaa. Vihdin tutkimusalue on noin 250 metriä Vihdin Enäjärven Riilahden ja I Salpausselän distaalipuolen välissä sijaitseva noin viiden hehtaarin peltoala. Juvan noin hehtaarin laajuinen tutkimusalue on Juvan keskustan välittömässä läheisyydessä, Savon drumliinikenttään kuuluvan drumliinin rinteillä viljeltävä pelto. Vihdin tutkimusalueen maaperä on savea, paitsi koillis- ja kaakkoisosien korkeammalle nousevilta osiltaan hiesua. Tutkimusalueen ja Vihdin Enäjärven välissä sijaitsee Kotkanniemen kallio/moreenimäki, joka näkyy osittain myös maatutkaluotauksessa. Myös MTT:n näytepisteiden kumulatiiviset rakeisuuskäyrät osoittavat aineksen hiesuksi ja saveksi. Ainoa poikkeus on tutkimusalueen eteläosassa, lähellä Kotkaniemen moreenimäkeä sijaitseva näytepiste, jonka maalaji on hiesumoreenia. Tämä saattaa johtua maan kohotessa rantavyöhykkeessä tapahtuneesta huuhtoutumisesta, joka on sekoittanut maaperän ainekset. Juvan tutkimusalueen maaperä on Savon drumliinikentän edustajille tyypillistä hietamoreenia. Alueen välittömässä läheisyydessä sen lounaispuolella, pienen paikallispuron läheisyydessä maalaji vaihtuu hietaan ja hienoon hietaan. Maatutkaluotauksen tulosten tulkinnassa kallioperä saattaa olla paikoitellen noin 1 metrin syvyydellä maanpinnasta. Ylimmän rannan tasolla, noin 105 110 m mpy (ylin ranta alueella 108 m mpy) maatutkalinjojen tulkinnassa on näkyvissä kallistuneita, lajittuneita maaperän rakenteita. Asiasanat (kohde, menetelmät jne.) Maaperäkartoitus, maatutkaus Maantieteellinen alue (maa, lääni, kunta, kylä, esiintymä) Etelä-Suomi, Vihti, Juva Karttalehdet 2041 08, 3233 01 Muut tiedot Arkistosarjan nimi Arkistotunnus Kokonaissivumäärä 11 s., 5 liites. Kieli Suomi Hinta Julkisuus Julkinen Yksikkö ja vastuualue GTK ESY, VA 212 Hanketunnus Allekirjoitus/nimen selvennys Allekirjoitus/nimen selvennys Tom Rauhaniemi
1 SISÄLLYSLUETTELO 1 1. Johdanto 2 2. Tutkimusalueet 2.1 Vihdin tutkimusalue 2 2.2 Juvan tutkimusalue 3 3. Tutkimusalueiden maaperägeologisesta kehityksestä 3.1 Vihdin tutkimusalue 5 3.2 Juvan tutkimusalue 5 4. Menetelmät 6 5. Tulokset 5.1 Vihdin tutkimusalue 6 5.2 Juvan tutkimusalue 9 Kirjallisuutta 11 Liitteet: Liite 1. Vihdin tutkimusalueen maatutkaluotaus, linja f5 Liite 2. Vihdin tutkimusalueen maatutkaluotaus, linja f6 Liite 3. Vihdin tutkimusalueen maatutkaluotaus, linja f8 Liite 4. Juvan tutkimusalueen maatutkaluotaus, linja f16 Liite 5. Juvan tutkimusalueen maatutkaluotaus, linja f17 Kansikuva: Juvan tutkimusalueella sijaitseva maatilan päärakennus. Tekijän yhteystiedot: Tom Rauhaniemi Geologian tutkimuskeskus PL 96, 02151 Espoo Puh. 02050011, Fax 02055012 Sähköposti: etunimi.sukunimi@gtk.fi
2 1. Johdanto Tutkimuksen tarkoituksena oli selvittää MASA II -hankkeen Vihdin ja Juvan tutkimusalueiden maaperägeologiaa. 2. Tutkimusalueet 2.1 Vihdin tutkimusalue Vihdin pinta-alaltaan hieman alle viiden hehtaarin laajuinen tutkimusalue sijaitsee noin 250 metriä Vihdin Enäjärven Riilahden pohjoispuolella, rajautuen luoteisosastaan Hyvinkää Hanko -rautatiehen ja muista osistaan Kotkanniemen maatilan tilusteihin (kuva 1). Alueen koillis- ja lounaissivujen pituus on noin 150 ja 110 metriä. Luoteis- ja kaakkoissivujen pituudet ovat vastaavasti noin 360 ja 320 metriä. Tutkimusalue on I Salpausselän distaalipuolella sijaitseva peltoala (kuva 2), jota on viljelty pitkälti 1900-luvun puolelta asti (A. Ristolainen, henkilökohtainen tiedonanto 2006) ja jonka asutus on Kiskon Vihdin järviseudulle perinteisesti sijoittunut järvenrannan tuntumassa oleville kummuille ja kukkuloille (Ympäristöministeriö 1993). Tutkimusalue sijaitsee Kemiran GrowHow Kotkaniemen tutkimusaseman maalla (P. Hänninen, henkilökohtainen tiedonanto 2006). Kuva 1. Vihdin tutkimusalueen sijainti Vihdin Enäjärven (kuvan oikeassa alareunassa) ja I Salpausselän (kuvan vasemmassa yläreunassa) välimaastossa.
3 Kuva 2. Vihdin tutkimusalueen sijainti I Salpausselän distaalipuolella. Kuvan taustalla etualan peltoaukeita korkeammalle nouseva, koillisesta lounaaseen suuntautunut I Salpausselkä. 2.2 Juvan tutkimusalue Juvan noin hehtaarin laajuinen tutkimusalue sijaitsee Juvan keskustasta itään sen välittömässä läheisyydessä Partalan museon luoteispuolella rajautuen länsiosastaan puroon, pohjoisosastaan maantiehen (kuva 3). Muilta rajoiltaan alue jatkuu vastaavanlaisena peltona. Alueen koillis- ja lounaissivujen pituus on noin 120 ja 180 metriä. Luoteis- ja kaakkoissivujen pituudet ovat vastaavasti noin 100 ja 70 metriä. Tutkimusalue on Sisä-Savon drumliinikentälle tyypillinen, pitkänomaisen, muinaisen mannerjäätikön pohjamoreenista muodostaman drumliinin rinteillä viljeltävä pelto (kuva 4). Moreenin sisältämä hienoaines on luonut mahdollisuuden maanviljelyyn hallalta suojaisille ylärinteille ja lakialueelle (Johansson & Koivisto 2004) joita reunustavat pelloilta raivatuista kivistä kootut kiviaidat ja kasat (Ympäristöministeriö 1993). Peltoala viettää koillisosasta lounaisosaan päin. Tutkimusaluetta viljellään ns. luomuviljelynä, mutta muu osa drumliinin pelloista on normaaliviljelyssä (P. Hänninen, henkilökohtainen tiedonanto 2006).
4 Kuva 3. Juvan tutkimusalueen sijainti luoteesta kaakkoon suuntautuneen drumliinityypin moreenimuodostuman lounaisrinteellä. Kuva 4. Juvan tutkimusalue drumliinin sivurinteellä. Kuvan taustalla nousee vasemmalta oikealle toinen drumliinityypin moreenimuodostuma.
5 3. Tutkimusalueiden maaperägeologisesta kehityksestä 3.1 Vihdin tutkimusalue Ojakkalan kartta-alueen maaperää luonnehtivat nk. Nuuksion järviylängön kalliomaa-alueet ja alavien seutujen, yleensä peltoalueiden laajat savikot. Lajittuneiden maalajien (mm. hiekka ja hieta) alueita on myös runsaasti Salpausselkävyöhykkeen ansiosta. Mannerjäätikön sulamisvaiheessa alueella virtasi vuolaita jäätikköjokia, jotka lajittelivat moreeniainesta hiekaksi. Kartta-alueen kookkain reunamuodostuma on I Salpausselkä (Kielosto et al. 2002). Vapautuessaan mannerjäätiköstä kartta-alue jäi toistasataa metriä syvän veden, Baltian jääjärven, peittämäksi. Mannerjäätiköltä sulamisvesien kuljettama liete kerrostui syvässä meressä moreenin päälle savi- ja hiesukerrostumiksi. Kun ensimmäiset maa-alueet alkoivat Baltian jääjärveä seuranneen Yoldiameren aikana nousta vedestä, ne joutuivat alttiiksi rantavoimien työlle. Mäkien yläosissa moreeni huuhtoutui voimakkaasti ja siitä syntyi paikoin rantakerrostumahiekkaa ja hietaa. Osa siitä kulkeutui alemmille tasoille lähiympäristöön karkeimman aineksen jäädessä paikalleen. Maankohoamisen vuoksi veden syvyys pieneni jatkuvasti, joten aikaisemmin kerrostuneet savialueetkin joutuivat vähitellen aaltoliikkeen ja virtausten kuluttaville voimille alttiiksi. Yoldiamerivaiheen aikana maa kohosi suhteellisen nopeasti vedestä, mutta Ancylusjärvivaiheen alussa vedenpinta nousi useita metrejä. Litorinameri ei enää ulottunut kartta-alueelle (Kielosto et al. 2002). Kartta-alueen alavat maastokohdat ovat usein hienorakeisten maalajien peitossa. Niiden raekoostumus vaihtelee hienosta hiedasta saveen. Valtaosa on savea, liejusavea on runsaat kaksi prosenttia. Seudun vanhimmat, moreenia vasten pohjalla olevat savi- ja hiesukerrostumat ovat kerrostuneet Baltian jääjärven ja Yoldiameren alkuvaiheen makeaan tai vähän suolaiseen veteen, jolloin syntyi kerrallisia humusköyhiä savia. Myöhemmin, näiden kerrostumien päälle kerrostuneet Yoldiamerivaiheen savet muuttuivat vähitellen tasalaatuisiksi saviksi. Nuorimmassa, Ancylusjärvivaiheessa kerrostui tasalaatuista, jonkin verran humusta ja sulfideja sisältävää savea (Kielosto et al. 2002). 3.2 Juvan tutkimusalue Juvan peruskarttalehden maastolle on luonteenomaista hyvin voimakas suuntautuneisuus, joka syntyi viime jääkauden loppuvaiheessa, kun luoteesta virrannut jäätikkö kerrosti moreenia pitkänomaisiksi selänteiksi, drumliineiksi. Maisemaa luonnehtivat lähes luode-kaakkoiset drumliinit. Juvan kartta-alue kuuluu laajaan ns. Pieksämäen drumliinikenttään. Mannerjäätikkö suli Juvan alueelta noin 11 000 vuotta sitten. Tuolloin Yoldiameren pinta oli tasolla, joka on nykyisin tällä alueella noin 108 metriä merenpinnan yläpuolella, joten veden alla olivat vain Jukajärven ympäristön ja kartta-alueen koillisosan alavimmat alueet. Maa alkoi kohota heti jäästä vapautumisen jälkeen ja alueen järvet kuroutuivat pian merestä (Huttunen 2000, Pekkarinen 2001).
Juvan kartta-alueella pohjamoreeni on kaikkialla drumliineina. Korkeimmissa selänteissä moreenia voi olla yli kymmenen metriä. Pohjamoreeni on tällä alueella hyvin vähäkivistä, jopa kivetöntä, ja siinä on etenkin drumliiniselänteissä poikkeuksellisen runsaasti hieta- ja hiekkalajitteita. Siinä on savea (raekoko alle 0,002 mm) yleensä kahdesta neljään prosenttia. Hienoainesta (hieno hieta ja sitä hienommat ainekset, raekoko alle 0,06 mm) siinä on yleensä 30 40 prosenttia, paikoin alle 20 prosenttia (Huttunen 2000). 6 4. Menetelmät Sekä Vihdin että Juvan tutkimusalueiden peruskarttalehdet on maaperäkartoitettu, ja Geologian tutkimuskeskus on julkaissut kartoituksen tuloksista 1 : 20 000 maaperäkartat: Ojakkala (2041 08) ja Juva (3233 01) sekä niihin liittyvät maaperäkartan selitykset. Maaperäkartassa kuvataan 1,0 metrin syvyydessä oleva maalaji, josta käytetään nimitystä pohjamaa. Niissä tapauksissa, joissa pohjamaan maalaji vaihtelee tiheään, eikä vaihtelua voida kartassa kuvata erillisenä kuviona, kuvataan 1,0 metrin syvyydessä yleisimmin esiintyvä maalaji. Pohjamaasta eroava, sen päällä oleva metrin paksuinen maakerros kuvataan pintamaana, mikäli pintamaata on vähintään neljä hehtaaria tai jos se on geologisesti tai taloudellisesti merkittävää (Haavisto (ed.) 1983). Aikaisemmin 1:20 000 peruskarttalehdittäin suoritetun maaperäkartoituksen lisäksi tutkimusalueilla tehtiin maastokäynnit Vihdissä 22.5.2006 ja Juvalla 23.5.2006, joilla pyrittiin lähinnä tarkentamaan aikaisemmassa kartoituksessa saatuja tietoja. Lisäksi MTT on ottanut Vihdin tutkimusalueelta 32 näytettä, ja Juvan tutkimusalueelta yhden koontinäytteen, joista on tehty raekokoanalyysit. GTK on tehnyt maatutkaluotauksia sekä Vihdin (liitteet 1-3) että Juvan (liitteet 4-5) tutkimusalueella 19. 23.3.2007. Myös näitä tuloksia on käytetty hyväksi. 5. Tulokset 5.1 Vihdin tutkimusalue Vihdin tutkimusalueen maaperä on aikaisemman maaperäkartoituksen, ja kesällä 2006 tehtyjen lisätutkimusten mukaan savea, mutta vähäisiltä osin myös hiesua (kuva 5). Alue on maaperäkartoituksessa merkitty saveksi muilta osiltaan, paitsi alueen koillis- ja kaakkoisosien muuta peltoa korkeammalle nousevilta osiltaan, jotka ovat hiesua (kuvat 6 ja 7). Tutkimusalueen ja Vihdin Enäjärven välissä sijaitsee Kotkanniemen kallio/moreenimäki, joka näkyy osittain myös maatutkaluotauksessa (liite 1 ja 2). Koillisosan kumpareen maaperän muutos näkyy myös maatutkauksen tuloksessa (liite 3). Myös MTT:n näytepisteiden kumulatiiviset rakeisuuskäyrät osoittavat aineksen hiesuksi ja saveksi. Ainoa poikkeus on tutkimusalueen eteläosassa, lähellä Kotkaniemen moreenimäkeä sijaitseva näytepiste, jonka maalaji on hiesumoreenia. Tämä saattaa johtua maan kohotessa rantavyöhykkeessä tapahtuneesta huuhtoutumisesta, joka on sekoittanut maaperän ainekset (P. Huhta, henkilökohtainen tiedonanto 2007).
7 MTT:n näytteiden humuspitoisuus vaihtelee 2,8 prosentista 5,0 prosenttiin. Aluetta on viljelty vuosikymmeniä, joten pellon pintaosissa on orgaanista ainesta ja peltoon on muodostunut noin puolen metrin syvyydelle maanpinnasta ns. kyntöantura, eli tiiviiksi pakkautunut maakerros joka johtuu maan toistuvasta kyntämisestä samalta syvyydeltä. Kuva 5. Vihdin tutkimusalueen maaperäkartta.
8 Kuva 6. Vihdin tutkimusalueen kaakkoinen hietaosio nousee kuvan taustalla ympäristöstään muuta peltoa vaaleampana osana. Kuva 7. Vihdin tutkimusalueen pohjoinen hietaosio nousee kuvan taustalla ympäristöstään muuta peltoa vaaleampana osana.
9 5.2 Juvan tutkimusalue Juvan tutkimusalueen sijoittuminen drumliinin päälle on jonkin verran muuttanut alkuperäisen muodostuman luonnontilaisuutta kuten maanviljely moreenimuodostumilla yleensäkin (Mäkinen & Pihlaja 2003). Tutkimusalueen maaperä on Savon drumliinikentän edustajille tyypillistä hietamoreenia (kuva 8). Alueen välittömässä läheisyydessä sen lounaispuolella, pienen paikallispuron läheisyydessä maalaji vaihtuu hietaan ja hienoon hietaan (kuva 9). Myös MTT:n ottaman maalajinäytteen kumulatiivinen rakeisuuskäyrä osoittaa maan olevan hietamoreenia. Kuva 8. Juvan tutkimusalueen maaperäkartta.
10 Kuva 9. Juvan tutkimusaluetta. Maaperä muuttuu kuvan taustalla, koivujen kohdalla hietamoreenista sekä hietaan että hienoon hietaan. Alueen tarkemmassa tarkastelussa löytyi noin 100 metriä tutkimusalueen maatilarakennuksista kaakkoon, korkeustasolta noin 110 metriä mpy., maaperäkarttaan aiemmin merkitsemätön kalliopaljastuma. Tämä drumliinityypin moreenimuodostumissa usein sijaitseva kallio ja kenttämittauksissa itse tutkimusalueella, drumliinin lounaiskyljen yläosaa lähestyttäessä tehdyt mahdolliset kalliopinnan havainnot antavat viitteitä siitä, että drumliinin moreenipeitteen paksuus on varsin vähäinen ja kallio saattaa paikoitellen olla tutkimusalueella jopa alle metrin syvyydessä maanpinnasta. Maatutkaluotauksen tulosten tulkinnassa kallioperä saattaa olla paikoitellen noin 1 metrin syvyydellä maanpinnasta. Ylimmän rannan tasolla, noin 105 110 m mpy (ylin ranta alueella 108 m mpy) maatutkalinjojen tulkinnassa on näkyvissä kallistuneita, lajittuneita maaperän rakenteita (liitteet 4 ja 5). Espoossa 27.09.2007 Tom Rauhaniemi Geologi
11 Kirjallisuutta Haavisto, M. (ed.) 1983. Maaperäkartan käyttöopas 1 : 20 000, 1 : 50 000. Opas 10. Geologinen tutkimuslaitos, Espoo. 74 s. + 3 liitettä, 2 liitekarttaa. Huttunen, T. 2000. Juvan kartta-alueen maaperä. Maaperäkartta 1 : 20 000 selitys, karttalehti 3233 01. Geologian tutkimuskeskus, Espoo. 4 s. Johansson, P. & Koivisto, M. 2004. Moreenimuodostumat. Teoksessa: Koivisto, M. (toim.) Jääkaudet. Helsinki: WSOY, 130-138. Kielosto, S., Stén, C-G. & Juntunen, R. 2002. Ojakkalan kartta-alueen maaperä. Maaperäkartta 1 : 20 000 selitys. Karttalehti 2041 08. Geologian tutkimuskeskus, Espoo. 12 s. Mäkinen, K. & Pihlaja, J. 2003. Land use on drumlins in Finland. In: Raukas, A. & Kukk, H. (eds.) International symposium on Human Impact and Geological Heritage, 12-17 May 2003, Tallinn, Estonia: excursion guide and abstracts. Tallinn: Institute of Geology at Tallinn Technical University, 95-97. Pekkarinen, L. 2002. Haukivuoren ja Pieksämäen kartta-alueiden kallioperä. Suomen geologinen kartta 1:100 000 : kallioperäkarttojen selitykset, karttalehdet 3231+3232. 98 s. + 2 liitettä, 1 liitekartta. Ympäristöministeriö. 1993. Maisemanhoito. Maisema-aluetyöryhmän mietintö, osa I. Helsinki. 199 s.
Liite 1
Liite 2
Liite 3
Liite 4
Liite 5