Geologian Päivä Nuuksio 14.9.2013 Kallioperän ruhjevyöhykkeet Nuuksiossa ja lähiympäristössä Teemu Lindqvist Pietari Skyttä HY Geologia Taustakuva: Copyright Pietari Skyttä 1
Kallioperä koostuu mekaanisilta ominaisuuksiltaan erilaisista kappaleista Litosfäärilaattojen liikkeet aiheuttavat kallioperään jännityksiä, joiden suuruudet vaihtelevat suunnan mukaan Kuva H. Fossen 2
Esimerkki heterogeenisen jännityskentän vaikutuksesta Kuvat: Copyright Pietari Skyttä 3
RUHJEVYÖHYKE Ruhjevyöhyke on vyöhyke, jossa kallioperä on muokkautunut eli deformoitunut kapeahkoa, tasomaista pintaa pitkin Ympäröivä kivi on vyöhykkeeseen nähden huomattavasti heikommin tai ei ollenkaan deformoitunut Kuvassa erilaisia siirroksia Kuvat: Copyright Pietari Skyttä 4
Ruhjevyöhyke esiintyy harvoin itsenäisesti, tavallisesti se on osa suurempaa siirrossysteemiä - vas. kuvassa kaavakuva Intian ja Aasian laattojen törmäykseen liittyvästä siirrossysteemistä ja oikealla vastaavanlaisesta rakenteesta LänsiYhdysvalloista (Kuvat H. Fossen & Google Earth) 5
Kun deformaaatio tapahtuu korkeassa lämpötilassa, tapahtuu mm. poimutusta Kuva: Copyright Pietari Skyttä 6
Kun lämpötila on alhaisempi, muodonmuutos on hauraampaa >> kivet murtuvat ja jauhautuvat Kuvat: Copyright Timo Kilpeläinen 7
Pienessä mittakaavassakin murtumisella on tietty systematiikka Tensioraot Hiertoraot Kuvat: Copyright Pietari Skyttä 8
Esimerkki hiertorakojen muodostamasta kiilarakosysteemistä Kuva: Copyright Pietari Skyttä 9
No miltä ne ruhjoutuneet kivet sitten näyttävät? 10
Hauras ruhjoutuminen LÄHTÖKIVI Copyright: Pietari Skyttä Lähde: Wikipedia Myloniittiutuminen Copyright: Pietari Skyttä Copyright: Timo Kilpeläinen Esimerkki kiven rakenteen muokkautumisesta ruhjevyöhykkeessä 11
Onpa meidän kallioperässämme jälkiä myös maanjäristyksistä! Pseudotakyliitti eli maanjärityskivi Kuva: Copyright Pietari Skyttä 12
Nuuksion alueen ruhjevyöhykkeet 13
Paljastumilla havaittuja rakenteita Jyrkänteen suuntainen rakoilu Rakoilu ja siihen Graniittia leikkaava liittyvä muuttuminen maasälpäporfyyriuoni Kuvat: Copyright Pietari Skyttä 14
Graniitin loiva-asentoista raitaisuutta leikkaava kiilarakoilu (kuvan oik. reuna) Leikkaavat juonet ja niiden kanssa yhdensuuntainen rakoilu Kuvat: Copyright Pietari Skyttä 15
Ruhjevyöhykkeiden systematiikkaa Nuuksiossa Nuuksion alueen kallioperä koostuu etupäässä graniittista (Kuva A), joka on kivisulasta kiteytynyttä ja näin ollen suuntautumatonta kiveä. Tämän vuoksi Nuuksion graniittialueen ruhjevyöhykkeiden suuntia määrittelevät kivimassan sisäisten ominaisuuksien sijaan ennen kaikkea suuremmat alueelliset piirteet. Näistä oleellisin on kuvan A rapakivigraniitteja rajaava suuri ruhjevyöhyke (SW-NE, X kuvassa B), jonka kanssa yhdensuuntainen, jääkausien synnyttämä reunamuodostuma ( Z kuvassa B) on mitä todennäköisimmin syntynyt vastaavaan ruhjevyöhykkeeseen. Yleistäen voidaan sanoa, että Nuuksion alueen ruhjevyöhykkeiden suuntaukset ovat seurausta kallioperän jännitystilan jakaantumisesta kahden edellämainitun suurrakenteen välillä. Eksursion ruhje = Y Tausta-aineisto: GTK Kuvat: Copyright Pietari Skyttä 16
Nuuksion alueella esiintyvien siirrosten oletetaan olevan normaalisiirroksia, joissa voi esiintyä myös vasenkätinen komponentti Yleisimmin esiintyvät siirrokset leikkaavat Svekofennisiä (1,9-1,8 Ga) rakenteita. Siirrosten kulku vaihtelee WNW:stä NNW:iin Kuvat: Copyright Pietari Skyttä 17
Koko Etelä-Suomen mittakaavassa voidaan havaita, että Nuuksion granittia rajaavat lounais-koillis -suuntaiset siirrokset ovat varsin yleisiä ja merkittäviä myös koko kallioperän kehityshistorian kannalta. Huomattavaa on myös, että hauraat rakenteet, mukaan lukien ruhjevyöhykkeet, syntyvät tavallisesti juuri tämänkaltaisten siirrosten aktivoituessa uudelleen. Kuva: Copyright Väisänen & Skyttä 2008 18