Itämeren historia

Anu Hakala

Baltian jääjärvi

Baltian jääjärvi oli valtameren pinnan yläpuolelle patoutunut makeavetinen vesiallas. Se laski valtamereen Tanskan salmien kautta. Sitä mukaan kuin jäätikön reuna perääntyi Etelä-Ruotsissa, Baltian jääjärvi peitti yhä suuremman alueen ja ulottui vähitellen myös Suomenlahdelle ja Laatokalle.

Baltian jääjärvi 13000 vuotta sitten.

Mannerjäätikön reunan eteen kerrostuivat lopulta Salpausselät, joiden deltatasanteiden avulla on määritelty Baltian jääjärven vedenpinnan korkeudet.

Salpausselät jatkeineen sekä Sisä-Suomen reunamudostuma.

Baltian jääjärvi -vaihe päättyi noin 11 500 vuotta sitten, kun mannerjäätikkö suli Billingenin vuoren alueelta Keski- Ruotsissa Vättern-järven länsipuolella ja jääjärven pinta laski lyhyessä ajassa lähes 30 metriä valtameren pinnan tasoon.

Baltian jääjärvi 11500 vuotta sitten.

Yoldiameri

Yoldia artica -simpukka, jonka mukaan vaihe on saanut nimensä. Kuva: Jyrki Alkio

Yhteys valtamereen laajeni mannerjäätikön reunan perääntyessä Keski-Ruotsissa pohjoisemmaksi. Samalla valtameren suolainen vesi pääsi tunkeutumaan Itämereen. Alkoi Itämeren ensimmäinen merivaihe jääkauden jälkeen. Tätä vaihetta 11 590–10 800 vuotta sitten on kutsuttu Yoldiamereksi. Baltian jääjärven aikana oli Itämeren piirissä kerrostunut yksinomaan lustosavea, mutta Yoldiameren aikana kerrostui ensin lustosavea ja sitten homogeenista savea.

Yoldianmeri

Ancylusjärvi

Ancylus fluviatilis -kotilo, jonka mukaan vaihe on saanut nimensä.

Jäätikön hävitessä Itämeren altaasta kohosi Billingenin salmen kynnys maankohoamisen vaikutuksesta merenpinnan yläpuolelle ja yhteys valtamereen katkesi. Noin 10 800 vuotta sitten patoutunutta järveä kutsutaan Ancylusjärveksi, jonka alkuvaiheessa vielä osa Fennoskandiaa oli jäätikön peitossa. Tornionlaakso vapautui Suomen alueista viimeksi jäätiköstä noin 10 000 vuotta sitten. Korkeimmillaan Ancylusjärven pinta oli hieman yli 10 000 vuotta sitten ennen kuin sen lasku-uoma siirtyi tulvan seurauksena Tanskan salmiin. Vedenpinta laski nopeasti koko Ancylusjärven piirissä. Samanaikaisesti valtameren pinta nousi, ja noin 9 000 vuotta sitten syntyi Tanskan salmien kautta suora yhteys valtamerestä Itämereen, jossa alkoi heikko- suolainen Litorinameren Mastogloiamerivaihe.

Ancylusjärvi.

Litorinameri

Littorina littorea -kotilo, jonka mukaan vaihe on saanut nimensä. Kuva: Jyrki Alkio.

Valtameren pinnan noustessa suolaista vettä alkoi virrata Tanskan salmien kautta Itämereen. Alkoi Litorinameren aika noin 9000 vuotta sitten. Litorinameren pohjalle kerrostui liejusavia ja simpukka- ja kotilolöydöt osoittavat veden olleen nykyistä suolaisempaa. Valtamerenpinnan nousu oli niin nopeaa, että maankohoamisalueen reunaosissa, mm. Kaakkois-Suomen rannikolla Helsingistä itään vedenpinta nousi nopeammin kuin maa kohosi eli tapahtui transgressiota. On arvioitu, että valta- merenpinta saavutti korkeimman tasonsa ehkä pari metriä nykyistä pintaa ylempänä – noin 8000–7000 vuotta sitten, minkä jälkeen se on vähitellen laskenut nykyiseen tasoonsa. Itämeren suolapitoisuus on myös vähentynyt valtameriyhteyden Tanskan salmien kautta madaltuessa. Suomen rannikolla on vedenpinta maankohoamisen vuoksi näennäisesti laskenut paljon enemmän.

Litorinanmeri.

Piirrokset: Matti Saarnisto, Olli Sallasmaa ja Harri Kutvonen, GTK

Suomen kallioperä saattaa sisältää merkittäviä litumvarantoja

Litiumia kelluu öljyssä. Kuva: Wikimedia Commons

Suurimmat litiumvarannot ovat todennäköisesti Keski-Pohjanmaalta Etelä-Pohjanmaalle ulottuvalla vyöhykkeellä

Geologian tutkimuskeskus (GTK) on arvioinut litiumin (Li) varannot maamme kallioperässä yhden kilometrin syvyyteen asti. Arvio sisältää litium-cesium-tantaali- eli LCT-pegmatiittien sisältämät varannot. Tämä on ainoa tärkeä litiumesiintymätyyppi Suomessa. Jatka lukemista ”Suomen kallioperä saattaa sisältää merkittäviä litumvarantoja”

Luonnonvarat

GTK

Geologiset luonnonvarat

Geologisia luonnonvaroja ovat ihmiselle arvokkaat tai välttämättömät maankamaran materiaalit tai niihin varastoitunut muu aines tai energia. Sivuston luonnonvarat-osiossa esitellään metallit ja high-tech metallit, teollisuusmineraalit ja uraani, kalliokiviaines ja maa-aines, luonnonkivet, mineraaliset sivumateriaalit, pohjavesi, turve, geoenergia,sekä öljy, kaasu ja kivihiili. Lisäksi kerrotaan luonnonvarojen tuonnista ja viennistä, sekä kaivostoiminnan elinkaaresta.

Suomen maankamarassa esiintyy kaikenlaisia geologisia luonnonvaroja, öljyä, kaasua ja kivihiiltä lukuun ottamatta. Geologisia luonnonvaroja ovat myös erilaiset maankamaran hyödyntämiseen liittyvät sivutuotteet tai ylijäämämateriaalit, joita voidaan käyttää uusioraaka-aineina.

Suomi on yksi merkittävimmistä mineraalisten raaka-aineiden tuottajista ja jalostajista EU:ssa. Olemme ainoa EU-maa, jossa louhitaan kromi-, fosfori- ja platinamalmeja. Lisäksi Suomi on nikkelin, kullan ja koboltin suurin tuottaja. Miksi Suomen mineraalivarannot ja malmipotentiaali ovat globaalisti arvioiden poikkeuksellisen hyvät suhteessa maamme pinta-alaan? Vastauksena on pitkä ja monipuolinen geologinen historia, josta voi lukea tarkemmin Pekka Nurmen (2020) kirjoituksesta ”Suomen kallioperän rikkaudet”.

Riippuvuutemme geologisista luonnonvaroista

Yhteiskuntamme toimivuus on täysin riippuvainen maankamaran tarjoamista luonnonvaroista. Suomalaisten osalta suurimmat arkipäivän riippuvuudet liittyvät juomaveden lisäksi erilaisiin liikkuvuuden ja energiantuotannon mahdollistaviin luonnonvaroihin, kuten öljyyn, kivihiileen, energiamineraaleihin, turpeeseen ja maakaasuun. Näiden perustarpeiden tyydyttämiseen tarvittava infrastruktuuri ja välineet kuten rakennukset, tie- ja rautatieverkosto, energiansiirtoverkko ja kulkuneuvot on myös kaikki valmistettu lähes täysin geologisista luonnonvaroista, öljyperäiset muovit mukaan lukien. Valtaosa ympärillämme olevista tuotteista ovat nekin viimekädessä peräisin maankamarasta. Tällaisia tuotteita ovat tietokoneet, puhelimet, korut, lasi, posliini jne. Myös viljan kasvattamiseen tarvitaan usein merkittäviä määriä mineraalisia lannoitteita.

Maailman väkiluku on jatkuvassa kasvussa. Väkiluvun kasvu yhdistettynä elintason nousuun ja väestön keskiluokkaistumiseen erityisesti kehittyvissä maissa tulee kasvattamaan geologisten luonnonvarojen käyttöä tulevaisuudessa entisestään. Kierrätyksen avulla voidaan kattaa vain osin metallisten raaka-aineiden saantia, sillä metallien kysyntä kasvaa jatkuvasti ja elinikä olemassa olevissa, kierrätykseen soveltuvissa tuotteissa ja rakenteissa on verraten pitkä. Myös romumetallin vienti esimerkiksi Euroopasta Aasian markkinoille vähentää kierrätyskelpoisen romun saantia oman teollisuutemme käyttöön.

Kivien kiertokulku

Mikko Turunen

Kaikki kivilajit mukana

Kaikki maapallon kivilajit osallistuvat jatkuvaan kiertoon, jonka käyttövoimana on Maan laattatektoniikka. Satunnainen maasta poimittu graniitti on joskus rapautunut irti kalliosta ja sen kohtalona on rapautua veden, tuulen, pakkasen ja/tai kasvien vaikutuksesta yhä pienemmäksi ja pienemmäksi, kunnes se huuhtoutuu pois vesien mukana. Se ja kaikki muutkin maapallon kivilajit ovat mukana suuressa kivilajien kiertokulussa, josta käytetään myös nimiä aineen suuri kiertokulku ja endogeeninen kiertokulku. Jatka lukemista ”Kivien kiertokulku”

Johdanto kiviin

Ari Brozinski

Mistä kivi on tehty?

Kalliot ovat harmaata massaa, jotka kaikki näyttävät samalta! Moni saattaa ajattelemattomuuttaan yhtyä edelliseen väittämään, mutta hiemankin tarkempi silmäys paljastaa, että totuus on toisenlainen. Yleisesti hyväksytyn määritelmän mukaan kivi on luonnollisten prosessien tuloksena syntynyt mineraalien yhdistelmä. Kun ajatellaan, että mineraaleja tunnetaan yli 4000 olisi perin rohkeaa olettaa kaikkien kallioiden (kivien) muodostuvan samoista mineraaleista. Kumoamme siis heti johdantokappaleessa väitteet ”harmaasta” massasta. Jatka lukemista ”Johdanto kiviin”

Kidejärjestelmät

Mikko Turunen

Seitsemän kidejärjestelmää

Granaattikide

Mineraalit luokitellaan kidemuodon symmetrian perusteella seitsemään kidejärjestelmään:

  1. Kuutiollinen
  2. Tetragoninen
  3. Trigoninen
  4. Heksagoninen
  5. Rombinen
  6. Monokliininen
  7. Trikliininen.
Rikkikiisukide

Kiteet ovat ainoita matemaattisia muotoja, joita luonto voi muodostaa. Kiderakenteen säännöllisyys voi näkyä kiteen ulkoisessa muodossa siten, että kiteellä on säännöllisiä ja symmetrisiä luonnon kidepintoja. Nämä tasaiset kidepinnat ovat aina tietyssä asemassa toisiinsa nähden. Myös niiden väliin jäävät kulmat ovat täsmälleen toistensa suuruisia. Jatka lukemista ”Kidejärjestelmät”

Mitä mineraalit ovat?

Mikko Turunen

Mineraalit ovat alkuaineista koostuvia tavallisesti kiteisessä olomuodossa olevia kemiallisia yhdisteitä. Kivet (geologiassa käytetään ilmaisua kivilajit) koostuvat mineraaleista. Mineraalit ovat siis kivilajien perusrakenneosasia ja tavallisesti niitä on yhdessä kivilajissa 3-5 erilaista. Esimerkiksi graniitti (kivilaji) koostuu kvartsista (mineraali), maasälvästä (mineraali) ja kiilteestä (mineraali). Yhden mineraaliosasen eli rakeen koko kivilajissa on tavallisesti noin 0,1-1 mm. Sitä kutsutaan myös nimellä kideyksilö tai kide. Jatka lukemista ”Mitä mineraalit ovat?”

Miksi Lounais-Suomessa on saaristo?

Olav Eklund

Kallio- ja maaperän kehitys

Miksi Lounais-Suomen mannerta reunustaa laaja saaristo? Miksi vastaavaa saaristoa ei ole muualla Suomen rannikolla? Aluksi tulee erottaa toisistaan kaksi geologista prosessia, jotka ovat muokanneet – ja yhä muokkaavat – Lounais-Suomen maankamaraa, nimittäin kallioperän kehitys ja maaperän kehitys. Alueen kallioperä muotoutui pitkään jatkuneissa, 1900 – 1765 miljoonaa vuotta sitten tapahtuneissa maan kuorta synnyttäneissä prosesseissa, jotka liittyivät Svekofenniseen orogeniaan (= Svekofenniseen  vuorijonokehitykseen). Alueen maaperä koostuu puolestaan viimeisen jäätikön kerrostamista irtaimista maalajeista, joiden kerrostumisikä on alle 10 000 vuotta. Ne kerrostuivat tasaiseksi kuluneen entisen vuorijonon päälle. Jäätikkö oli tätä ennen poistanut peruskallion päällä olleet Viron paleotsooisia sedimenttikiviä vastaavat sedimenttikivikerrostumat ja kallioperän rapaumakerroksen. Etelä-Suomea peittäneistä kambri- ja ordoviikkisedimenttikivistä on vain rippeet jäljellä: nämä ovat säilyneet eroosiolta ja jäätikön kulutukselta kallioperän syvän murroksen tai painanteen suojaamina.

Miten pitkä aika on?

Jäätikön kuluttava vaikutus

Viimeinen Fennoskandiaa ja Viroa peittänyt mannerjäätikkö jätti maankamaraan useita 10 000 vuoden takaisia nykyisinkin tunnistettavissa olevia merkkejä. Saaristossa se muokkasi saaria. Saarten jäätikön tulosuunnan puoleiset sivut hioituivat viistoiksi silokallioiksi saarten vastakkaisten sivujen murskautuessa jyrkemmiksi seinämiksi. Murskautumista edisti jäätikön sulaveden jäätyminen kallioperän rakoihin saaren ylittäneen jäätikkömassan paineen hellit täessä. Jäätikkö jätti jälkeensä myös erilaisia maaperämuodostumia, kuten moreeneja ja harjuja (esim. Korppoon Jurmo).

Mannerjäätikön siloittama kalliopinta, jonka tulosuunnan puoleinen sivu on hioutunut viistoksi silokallioksi (Roche moutonnée)

Veden erottamat saaret muodostavat saariston. Kun matkustaa esimerkiksi Turusta itään, näkee runsaasti peltojen toisistaan erottamia mäkiä. Ei tarvitse käyttää paljoakaan mielikuvitusta nähdäkseen, miten tämä maisema syntyi jääkautta seuranneen maankohoamiskehityksen seurauksena muinaisesta saaristosta. Mäet (ja saariston saaret) koostuvat useimmiten graniittisista kovista kivilajeista, jotka jäivät koholle ympäristön heikompien kivi lajien kuluessa niitä syvemmälle. Graniitit syntyivät Svekofennisessä vuoripoimutuksessa 1880 – 1820 miljoonaa vuotta sitten, jolloin graniittimagmoja syntyi vuorijonon tyvi osien sulaessa.

Jäätikön kuluttamaa kalliota Ahvenanmaan saaristossa.

Suomen kallioperäartikkelien kirjoittamista (Olav Eklund) ovat tukeneet: Viron sisäasiainministeriö ja EU:n Aluekehitysrahasto Etelä-Suomen ja Viron Interreg IIIA -ohjelman yhteydessä sekä Länsi-Suomen lääninhallitus ja K.H. Renlundin säätiö.