Landhöjning och förändringar i finska sjöar och vattendrag

Redaktör: Cecilia Aarnio. Efter Anu Hakala artikel Maankohoaminen ja vesistöjen muutokset.

Till följd av den senaste istiden, Weichseltiden för 115 000 – 11 600 år sedan, sjönk jordskorpan i trakten av Finland djupt ner i manteln under tyngden av det massiva glaciäristäcket. Genom landhöjning inställer sig så småningom en s.k. isostatisk jämvikt mellan litosfären och manteln, vilket ger upphov till att strandlinjen vid kusterna successivt förflyttas utåt, samt i inlandet till att flodernas strömriktningar ändras och att vattenytan i sjöarnas sydöstra delar stiger.

Eftersom den kraftigaste landhöjningen förekommer i nordvästra Finland, längs den Bottniska vikens kust (ca 90 cm under en hundraårsperiod), sluttar det finska landskapet alltmera i en sydostlig riktning. Av denna orsak har vattnet i exempelvis Saimen och Päjänne, som i tiderna tömdes ut i Bottniska viken, steg för steg sökt sig mot sjöarnas sydostliga stränder och på så vis gett upphov till unga vattendrag, såsom Kymmene älv (ca 7000 år gammal), mellan sjöarna och Finska viken.

I Österbotten rinner en stor del av floderna fortfarande ut i Bottniska viken. I takt med landhöjningen blir flodernas utlopp emellertid allt flackare, vilket orsakar lägre strömningshastigheter samt ökad risk för översvämning.

A) Päijänne strax efter istiden, för 9 500 – 7 000 år sedan. Sjöns utloppsfåror mynnar ut i nordväst i Bottniska viken. B) Ett nytt utlopp, Kymmene älv, tar sin form (för ca 7 000 år sedan) till följd av att vattenmassorna söker sig mot Päijännes sydöstra delar p.g.a den kraftiga landhöjningen i nordväst. Utloppsfårorna till Bottniska viken försvinner successivt. C) Ända sedan 7 000 år tillbaka i tiden, har Kymmene älv blivit större i samband med att vattenytan i Päijänne allt mer tenderat mot sydost. Bild: Tapani Tervo.
Eftersom landhöjningen är strörst i trakten av Bottenviken, förflyttar sig strandlinjen i kustområdet mellan Vasa och Tornio snabbare utåt än någon annanstans i landet. Landhöjningen i området sker med en hastighet på upp till 90 cm/ 100 år.
Den svarta kustlinjen åskådliggör Östersjöns nuvarande utbredning. De ljusblåa fälten markerar områden som en gång i tiden har utgjort delar av Östersjön. De gröna fälten avpeglar emellertid landsområden som aldrig har lägat under havsytan. De mörkblåa fälten markerar områden som en gång i tiden har omfattart stora issjöar.

Stora delar av det finländska landskapet har en gång i tiden legat under havsytan. Sedan slutet av Weichseltiden har landskapet successivt rest sig ovanom havsytan till följd av landhöjningen. Endast i landets norra och östliga delar förekommer områden som inte någonsin har utgjort delar av Östersjön. Dessa är på bilden ovan markerade med grön färg. Bildens mörkblå fält markerar emellertid områden som inte har legat under havsytan men som istället utgjort grunden för stora glaciala issjöar.

Landhöjningen är således ett resultat av den senaste istiden. Uppskattningsvis sjönk litosfären drygt 1000 meter ner i manteln till följd av den upptill 1 kilometer tjocka inlandsisen. I takt med isavsmältningen började jordskorpan att resa sig. Spår av landhöjningen påträffas särskilt väl längs Bottenvikens fornstränder i form av strandvallar, varav den äldsta ligger ca 220 meter ifrån dagens havsvattennivå.

Forna strandformationer som p.g.a. landhöjningen idag ligger på land. Bild: Harri Kutvonen, GTK

I framtiden kommer landskapet att fortsätta stiga med uppskattningsvis 100-125 meter. Kvarken, som är drygt 20 meter djup, kommer att resa sig ovanom havsytan inom tidspannet av 2 000 år, vilket betyder att Bottenviken småningom kommer att förändras till Bottensjön.

Vad är geologi?

Redaktör Cecilia Aarnio. Efter Anu Hakalas artikel Mitä geologia on?

Geologi är läran om jordklotet, dess processer, beståndsdelar, historia samt dess effekt på människor och livet i allmänhet. Mineral, bergarter, vulkaner, jordbävningar, floder, glaciärer, jordskred, översvämningar, och många andra ämnen faller inom ramen av geolgi. Geologer erbjuder sammhället ett brett utbud av kunskap och viktiga tjänster – geologer planerar bland annat för hållbar grundvatten- och energiförsörjning, söker efter värdefulla geologiska fyndigheter såsom metaller, uran, olja, gas och stenkol samt bedömmer markens och grundens byggegenskaper.

Geologi förknippas ofta med malmletning och gruvdrift. Dessa verksamhetsområden är inte mer än en liten del av det geologiska kunskapsområdet. Bild: Kiril Havezov.

På grund av det humida klimatet har vi i Finland det stora privilegiet att ha tillgång till ansenliga mängder rent vatten, som vi dessutom inte är tvugna att konsumera särskilt återhållsamt. Torka är hos oss ett snabbt övergående fenomen, men som vi vet, är förhållandena inte de samma i andra delar av världen. I exempelvis USA förtorkar grundvattenreservoarerna stundligen på flera ställen, och i Mellanöstern, Nordafrika samt i sydöstra Asien är bristen på rent vatten rent av kritisk. Till följd torka upprätthåls uppskattningsvis 40% av jordens totala spanmålsproduktion med hjälp av konstbevattning. Torra områden såsom Sharaöknen, omfattar stora grundvattenmagasin. Dessa ligger emellertid utomräckhåll för människan, djupt nere i litosfären. Trevan efter grundvatten kan i vissa delar av världen jämföras med malmletning, och eftersom jordklotets grundvattenförekomster är starkt beroende av geologiska faktorer, är den geologiska sakkunskapen inom detta område guldvärd.

Rent sjövatten i södra Finland. Bild Ari Brozinski, 2006.

Efterfrågan på geologiska råvaror, såsom sand, grus och torv, och för att inte tala om malm, olja, naturgas och kol, blir allt större. En genomsnittlig finländare konsumerar under sin livsgång över 10 000 kg järn som går åt till byggnader, transportmedel, olika apparater och instrument samt till kärl och många andra användningsändamål. Aluminium konsumerar hon ca 1 500 kg genom att använda flygplan, läsk- och konservburkar och andra lätta metallprodukter. Därutöver förbrukar hon 600 kg koppar i samband med nyttjandet av elmotorer, generatorer, bilar och rör, samt sammanlagt 600 kg zink och bly då hon använder olika målfärger, legeringar och färgämnen. Ifall vi ytterligare räknade med konsumtionsmängden sand, grus och lera samt olika gödningsmedel skulle den enskilda finländarens totala konsumtionsmäng geologiska råvaror stiga upp till 15 000 kg i året. I vår närmiljö finns således oändliga mängder av produkter och föremål, såsom mobiltelefoner, kaffekoppar, tandkräm, puder, glas och finpapper, som är framställda på geologiska råvarår. Mängden vardagliga företeelser som inte är tillverkade av geologiska råvaror är flerfaldigt mindre.

Behovet av geologisk konsultation angående olika former av markplanering är också stort. Exempelvis då man vill avgöra ifall ett åsområde skall bevaras i dess naturliga tillstånd, på grund av dess stora grundvattentillförsel, eller ifall åsmaterialet skall användas som bärlager för vägar eller som råmaterial för sement, är kunskapen om områdets geologi väldigt viktig. Inom byggindustrin konsulteras geologer ofta gällande byggdugligheten hos olika markområden. 

Geologi och tiden – livets utveckling

Redaktör Cecilia Aarnio. Efter Mikko Turunens artikel Geologia ja aika.

Lågsamma och snabba förändringar

Jordklotet genomgår ständig förändring. Vinden, det rinnande vattnet, isens rörelser samt nederbörd omformar jordytan genom att nöta underlaget och transportera bort material. Erosionskrafter sönderdelar berggrunden i allt finare fragment; – bergsblock finfördelas till grus och sand som i sin tur finfördelas till silt och ler.

På en del ställen är erosionen intensivare än på andra ställen. Landskap som exempelvis är täckta med inlandsis omarbetas i de flesta fall fullkommligt. Ismassorna förmår nöta bort stora, i somliga fall tiotals meter tjocka, delar av nedanliggande berggrund samt förmår även förflytta gammla jordartstäcken och sedimentlager helt och hållet till andra platser.

Även havsbottnen förändras med tiden. Ny oceanbotten bildas ideligen vid oceanernas mittryggar där litosfärplattorna driver isär från varandra. Samtidigt förstörs gammal havsbotten i konvergenszonerna, där plattorna kolliderar, med samma hastighet som ny oceanskorpa bildas i divergenszonerna. Det äldsta stenmaterialet på havsbottnen är inte äldre än 200 miljoner år fastän berggrunden på kontinenten kan vara upptill 4 000 miljoner (4 miljarder) år gammal.

Förutsättningarna för liv på jordklotet blomstarde upp för första gången för uppskattningsvis 3 500 – 3 000 miljoner år sedan. I takt med evolutionen av djurarter har den intelligenta, tänkande och känslosamma varelsen, människan, småningom utvecklats. Sedan människans dominans över jordklotet har en del geologiska och biologiska processer intensifierats. Människan har bland annat trappat upp växthuseffekten, avsmältningen av jordklotets glaciärer samt bildningen av sura regn. Människans avtryck syns även i regnskogar där ökenspridning förekommer till följd av överdriven skogsskövling samt i djurriket där utrotade och utrotningshotade djurarter förekommer till följd av mänskilg aktivitet.  

Geologiska tidsbegrepp

Tidsbegrepp inom geologin är antingen relativa eller absoluta. Den relativa tidsskalan baserar sig mycket på “orsak och verkan” och anger den aproximativa ordningsföljden på viktiga forntida geologiska händelser. Milstolpar inom den relativa tidsskalan kan exempelvis markera uppkomsten av viktiga geologiska formationer eller perioder då betydande framsteg inom evolutionen har skett.

Den absoluta tidsskalan anger emellertid mer exakt vid vilka tider och i vilka skeden i jordklotets utveckling som händelser har ägt rum. (Lägg märke till att begreppet “exakt” blir diffusare ju längre bakåt i den geologiska tidsskalan vi går. Inom geologin kan tidsbegrepp anses vara tämligen exakta ävenom de rör sig inom marginalen av tusentals år). En bland de främsta absoluta åldersbestämningsmetoderna är radiometrisk datering, som mäter sönderfallet hos radioaktiva isotoper. Med hjälp av radiometriska mätningar, som blir alltmer precisa, kan forskare exempelvis bestämma när ett specifikt område har varit geologiskt aktivt och när det har varit lugnt.    

De äldsta delarna av Finlands berggrund är över 2 500 miljoner år gammla. Sin nutida utforming har den finska berggrunden fått för ca 1 600 miljoner år sedan i samband med tillkomsten av de postorogena diabaserna samt rapakivigraniterna. Ifall jordklotets levnadslopp (ca 4 600 miljoner år) utspelade sig under tidspannet av ett kalenderår (365 dagar), skulle de äldsta bergarterna i Finland bildas den 8 juli på eftermiddagen. Finlands övriga bergarter skulle formas allt mellan juli och slutet av augusti. Människan, som har existerat på jordklotet i uppskattningsvis 5 miljoner år, skulle emellertid inte göra entré förrän på nyårsafton, den 31 december. I Finland, som har varit människobebott i ungefär 10 000 år, skulle människan hittils ha existerat i drygt en minut (74 sekunder).

Eftersom långa tidsperioder är en väsentlig del av jordklotets historia, spelar tidsbegreppet en stor roll inom geologin. I många fall är det geologiska tidsperspektivet ändå svårt att begripa. Exempelvis stelnar smält bergsmaterial ställvis under blott några sekunder och ställvis under miljontals år. Detta kan bidra till att åldersrelationerna mellan jordens olika geologiska formationer kan vara svåra att utreda och tillägna sig. Den geologiska tidsskalan, vars olika tidsavsnitt är fyllda med viktiga händelser såsom utformningen av olika bergarter, lokala uppehåll i avsättningen av sediment samt förändringar hos fossila arter, beskriver på ett konkret sätt jordklotets kronologiska utveckling.

Den geologiska tidsskalan

Den geologiska tiden indelas i arkeiska, proterozoiska och fanerozoiska eonerna, varav arkeikum och proterozoikum tillhör den prekambriska tiden. Eonerna, som är de största tidsenheterna i den geologiska tidsskalan, indelas ytterligare i eror som i sin tur i indelas i perioder. Förtillfället befinner vi oss i perioden kvartär som vidtog för ca 2,6 miljoner år sedan. Den äldsta eonen, arkeikum, började uppskattningsvis för 3 800 miljoner år sedan. Tiden före arkeikum kallas den hadeiska tiden, som varade i 800 miljoner år. Under hadeikum: uppkom de äldsta mineralen, avslutade differentieringen i manteln och kärnan samt bildades månen till följd av att en himlakropp, lika stor som Mars, träffade jordklotet.

Prekambrium

Prekambrium är en infomell benämning på den tid som varade mellen jordklotets uppkomst och den paleozoiska eran. Fastän termen är gammalmodig, används den fortfarande inom paleontologin. I framtiden kommer dels hadeikum samt dels de arkeiska och proterozoiska eonerna sannolikt att ersätta det prekambriska tidsavsnittet.

I tabellerna är tidsperspektivet relativt; ju längre raderna är desto längre är tidsavsnittena. Kvarterperiodens rad är den ända som inte avspeglar tidsavsnittets längd. Detta beror på att kvartär inte har varat tillräckligt länge för att synas ifall den placerades in i tabellen i storleksrelation till de andra tidsavsnitten. Tiden i tabellerna omfattar miljoner år och markerar tidpunkterna då tidsavsnitten antas ha börjat. Observera att tabellerna inte inkluderar den hadeiska tiden, d.v.s de första 800 miljoner åren på jordklotet.

Eonerna

Den arkeiska eonen

Jordklotets äldsta bergerter, inklusive Finlands äldsta bergarter, bildades under den arkeiska eonen. De första spåren av liv, dels i form av grafit och dels i from av encelliga organismer i lagrade sedimentstrukturer, stromatoliter, härstammar från tidigt arkeikum. I medlet av den arkeiska tiden bildades de första kratonerna och senare även de första litosfärplattorna. Vid slutet av den arkeiska tiden formades stora bandade järnmalmer (eng. Banded Iron Formation, BIF), vilket tyder på att syretillväxten på det tidiga jordklotet hade vidtagit. Efter hand, till följd av den ökande syrehalten, startades även den fotosyntetiska verksamheten, vilket bidrog till att allt större mängder fritt syre utsöndrades i atmosfären.

Den proterozoiska eonen

Samtidigt som jordklotet byggde upp sin atmosfär utvecklades litosfärplattorna till stabila kontinenter. Också en stor del av Finlands bergarter bildades under denna tid. Under proterozoikum bildades de första superkontinenterna. Columbia formades för ca 1 900 miljoner år sedan till följd av att kontinentalplattorna fusionerades för första gången. Ungefär 900 miljoner år senare drev plattorna återigen ihop och bildade superkontinenten Rodinia. Rodinia splittrades för ca 750 miljoner år sedan. I samband med att de flesta kontinenterna var samlade på ett ställe under långa tider samt till följd av en låg koldioxidhalt i atmosfären, präglades proterozoikum av upprepade, nästan totala s.k. snowballearth, nedisningar. Var och en av istiderna varade uppskattningsvis i över 10 miljoner år och istäcket antas ha varit upptill 1 km tjockt.

I takt med att syrehalten i atmosfären ökade under proterozoikum, utvecklades livet på jorden. Till en början befann sig de primitiva organismerna, procaryoter och eucaryoter, djupt under havsytan på grund av den starka UV-strålningen. I samband med att ozonskiktet började utvecklas i medlet av det proterozoiska tidsavsnittet, förflyttade sig livet så smånigom närmare havens ytskik. Den kraftiga ökningen av antalet organismer på jordklotet som ägde rum för 542 – 488 miljoner år sedan markerar gränsen mellan proterozoikum och fanerozoikum.

Den fanerozoiska eonen

Anledningen till det synbart plötsliga uppträdande av nya, flercelliga,organismer under fanerozoikum är omdiskuterat. Möjliga orsaker till den s.k. kambriska explosionen är upphörandet av den proterozoiska kallperioden samt de successivt stigande syre- och ozonhalterna i atmosfären. Fanerozoiska fossilfynd omfattar över 1 600 olika djur- och växtgrupper, vilket är avsevärt fler än de knappa, några tiotal, fossila djurarterna som har sina ursprung i arkeikum och proterozoikum. Under den fanerozoiska eonen har över 20 massdöenden inträffat, inom djur och växtriket. En bland de kändaste massutrotningarna, som också är den största i historien, ägde rum under krita. Utrotningsvågen, som bland annat tog kol på dinosaurierna, initierades främst av ett asteoridnedslag.

Den fanerozoiska eonen fortsätter än i dag. För nuvarande lever vi i tidsavsnittets sista period, kvartär. Till följande går vi igenom den fanerozoiska eonens eror; paleozoikum, mesozoikum och kenozoikum, samt deras perioder. Se tabellen brevid.

Den fanerozoiska eonens eror och perioder

Den paleozoiska eran

Under den paleozoiska eran utvecklades livet således påtagligt snabbt, först i haven och senare på land. De djurgrupper som utvecklades till landliv evolverades mot slutet av paleozoikum bland annat till däggdjurslika reptiler samt till mindre kräljur som antas vara anfädrar till dinosaurierna, som utvecklades senare under den mesozoiska eran, samt till dagens ödlor och krokodiler.

För 300 miljoner år sedan fusionerades kontinentalpattorna och formade den tredje superkontinenten under jordklotets historia, Pangea. I samband med att landmassorna kolliderade upprepade gånger med varandra, fomades flera bergskedjor såsom Appalacherna, Uralbergen samt Atlasbergen. Superkontinenten bidrog även till att livet på land kunde röra sig fritt. Paleozoiska fossil har således hittats på flera olika ställen på jordklotet. Den paleozoiska eran präglades av två globala nedisningar, varav speciellt den senare istiden, som ägde rum under karbon, antas vara den främsta orsaken till massutrotningen som inträffade i slutet av perm.  

Kambriumperioden

Kambrium är den första perioden i den paleozoiska eran. Tidpunkten för kambriums inträdande delar många åsikter. Enligt de främsta teorierna började perioden strax efter de proterozoiska istidernas slut. Som det redan tidigare nämndes ledde den förhållandevis snabba syre- och ozontillväxten i atmosfären antagningsvis till den kambriska explosionen i det marina djurriket. Under kambrium utvecklades den största delen av djurvärldens stammar.

De marina leddjuren (arthropoderna) trilobiterna utvecklades under kambrium och var mycket vanliga i de paleozoiska haven. Även andra marina organismer med skal eller skelett, såsom armfotingar (brachiopoder), snäckor (gastropoder) samt blötdjur (molluscer), var vanliga. Mikroskåpiskt små växtfossil (arcritarcher) vittnar om att det förekom någon slags växtlighet redan på den kambriska jordytan. I slutet av perioden inträffade en småskalig massutrotningsvåg inom djur- och växtriket.

Ordoviciumperioden

Den sanbba utvecklingen inom det marina djurriket fortsatte under den andra paleozoiska perioden, ordovicium. Största delen av den ordoviciska jordytan var täckt av vatten, liksom den kambriska, vilket bidrog till att den största biologiska utvecklingen fortfarande ägde rum i haven. Någon form av sporer, som påminner om dagens mossor, antas ha förekommit i väldigt små anhopningar på land.

Under ordovicium utvecklades bland annat sjöstjärnor, sjöborrar samt ortoceratiter som påminner om dagens bläckfiskar. Även de första, dock käklösa, fiskarna (rundmunnar) utvecklades under denna period. Den ordoviciska perioden upphörde i samband med en stor massutrotning, som antas ha inträffat, till följd av en istid och/eller plattektonisk aktivitet, för ca 400 miljoner år sedan.

Silurperioden

Under silur utvecklades stora mängder ryggradsdjur samt luftandande djur. De första landdjuren antas ha varit leddjur, tidiga representanter för de moderna spindlarna, skorpionerna och tusenfotingarna. Även de första käkförsedda fiskarna utvecklades under denna period. En stor del av dagens oljefyndigheter härstammar från silur. Förekomsterna bildades i havsmiljöer där stora mängder marina organismrester sjönk ner till bottnen och avlagrades. Silur slutade inte likt de föregående paleozoiska perioderna i en massdöd.

Devonperioden

Paleozoikums fjärde period, devon, kallas fiskarnas tidsålder. Broskfiskar (hajar), ammoniter (liknande ortoceratiter) samt lungfiskar och kvastfiskar utvecklades under devon. De första ryggradsdjuren som tog sig upp på land antas ha varit kvastfiskar. Eftersom kvastfiskarna hade större och krafigare fenor än de andra fiskarter, kunde de till en början kravla i grunt vatten och efterhand även på torra land. Representanter för fräkenväxter, fröväxter samt lummväxter, täckte den devoniska landytan. Uppskattningsvis utrotades ca 60% av jordklotets djur- och växtarter till följd av en stor massutrotningsvåg som ägde rum i slutet av devon.

Karbonperioden

Fräkenväxter, träd- och fröormbunkar samt lummerväxter, som kunde bli tiotals meter höga, var viktiga inslag i den karboniska vegetationen. Till följd av höga halter koldioxid i atmosfären samt ett varmt klimat, växte de trädlika växterna väldigt snabbt. Karboniska fossilfynd tyder på att djurriket på land främst bestod av Groddjur, leddjur samt jätteinsekter. Så som namnet berättar bildades stora stenkolsformationer under kabon (eng. carboniferous = kolbärande). Bland de främsta orsakerna till att så stora mängder växtrester kunde avlagras och bilda tjocka stenkolslager, var växternas sanbba tillväxt samt landdjurenas och bakteriernas oförmåga att äta en stor del av de trädaktiga växterma. I samband med en massutrotningsvåg, som avskalde ca 30% av djur- och växtrikenas artmedlemmar, upphörde det karboniksa tidsavsnittet.

Permperioden

Under den sista paleozoiska perioden, perm, antas reptilerna (kräldjur) ha påbörjat sin utveckling. Detta skedde delvis på groddjurens bekostnad, eftersom dessa blev allt färre i antal. Vid slutet av perm uppstod reptilgruppen Archiosaurus, som antas vara en tidig representant för dinosaurierna samt flygödlorna. Primitiva barrväxter såsom kottepalmer och ginkoer, som existerar än idag som s.k. “levande fossil”, utvecklades under denna period. Permperioden avslutades i en våldsam massdöd som förde med sig 90-95% av det biologiska artsamhället. Bland de utrotade djurarterna var; trilobiterna, havsskorpionerna samt flera koralldjur. Orsaken till utrotningsvågen är fortfarande oklar. En bland de främsta anledningarna till den stora förlusten är antagningsvis ett meteoritnedslag som inträffade i slutet av perm. Det är emellertid också möjligt att en flodbasaltseruption (basaltiskt vulkanutbrott) som ägde rum vid gränsen mellan perm och trias skulle ha förorsakat utrotningen. Klimatförändringen som inföll i samband med uppkomsten av den senaste superkontinenten Pangea, för ca 300 miljoner år sedan, kan likaså ha orsakat den permiska massutrotningen.

Den mesozoiska eran

Eftersom dinosaurierna var det dominerande landdjuret under så gott som hela den mesozoiska eran, kallas detta tidsavsnitt även dinosauriernas tidsålder. De enstaka kräldjursarterna, som lyckades undgå den fatala massutrotningen i slutet av perm, kom att ge upphov till huvudsakligen två grupper av dinosaurier: fågelhöftade växtätare (ornithischier) samt ödelhöftade växt- och rovlevande dinosaurier (saurischier). De första dinosauriegrupperna, som uppstod redan i början av den mesozoiska eran, var avsevärt mindre än exempelvis de senare utvecklade Brachiosaurierna samt den spektakulära Tyrannosaurus Rex. Till skillnad från andra kräldjur, utvecklades dinosauriernas extremiteter nedanom deras kroppshyddor, vilket bidrog till att de kunde röra sig snabbt och smidigt. Likt däggdjuren antas dinosaurierna även ha varit jämnvarma. I samband med ett asteroidnedslag, för uppskattningsvis 65 miljoner år sedan, dog dinosauriersläktet ut.

Under mesozoikum utvecklades även de första däggdjuren, fåglarna samt blomsterväxterna. Klimatet var under hela det mesozoiska tidsavsnittet varmt. Inte en enda av jordklotets kontinenter omfattade ett permanent glaciärtäcke. Splittringen av Pangea, som hade formats tidigare under den paleozoiska eran, vidtog för ca 180 miljoner år sedan och gav upphov till fornkontinenterna Laurasien och Godwana.

Triasperioden

I början av trias bestod den största delen av landdjuren fortfarande av grod- och kräldjur. Efterhand utvecklades växt- och rovlevande djur på kontinenterna, fisködlor i haven samt flygödlor i skyarna. Förfädrarna till de moderna sköldpaddorna uppkom också under tidsavsnitt tidiga delar. Mot slutet av den triassiska perioden uppkom emellertid de första däggdjuren. Dessa rott- och musaktiga gnagare, som sannolikt utvecklades från däggdjursliknande kräldjur, antas har till en början fortplantat sig genom att lägga ägg. Också insekternas fullständiga metamorfos (ägg-> larv -> puppa -> vuxen) utvecklades under samma tider. Palmväxter, ormbunkar samt barrtäd förekom på kontinenterna i stora utbrediningar. I slutet av den triassiska perioden inträffade en stor massutrotningsvåg än en gång på jordklotet. Orsaken till massutdöendet anses vara den våldsamma vulkaniska aktiviteten som uppkom i samband med uppsprickningen av Pangea.

Juraperioden

Under mesozoikums andra period, jura, befann sig dinosaurierna i sin fullaste utveckling. Också de första blomsterväxterna utvecklades under detta tidsavsnitt. Flera dinosauriegrupper uppkom och specialiserades. Exempelvis uvecklades de ödelhöfade växtätande dinosaurierna (Sauropoderna), som tidigare under trias var knappa 10 meter långa, till bland annat Diplodocusar som kunde bli upp till 30 meter långa. De rovätande ödelhöftade dinosaurierna (Theropoderna) växte också. Allosaurusar, som utvecklades från triassiska avsevärt kortare dinosaurieslag, växte och blev upp till 12 meter långa under jura. De jurassiska däggdjuren var emellertid små och påminnde fortfarande om rottor och möss. De tidiga representanterna för våra moderna fåglar, som antas stå i rakt utvecklingsled med Theropoder, började utveckla sina första fjäderskrudar. Till följd av den fortgående uppsprickningen av Pangea, inträffade en småskalig massutdöd i slutet av den jurassiska perioden. Bland de förlorade arterna var bland annat de allra största växtätande dinosaurierna.

Kritaperioden

Den tredje mesozoiska perioden krita, anses vara den hetaste perioden på jorden sedan jordklotets uppkomst. Den kraftiga uppvärmningen av klimatet antas ha berott på stora mängder koldioxid som frigjordes i atmosfären till följd av långvariga submarina lavaflöden. Temperaturskillnaderna mellan polerna och ekvatorn var betydligt mindre än vad de är idag, vilket bidrog bland annat till att den subtropiska växtligheten spred sig ända upp till polcirclarna. På grund av att växtlighetens effektiva och konstanta tillväxt, uppvisar exempelvis trädfossil från kritaperioden sällan några årsringar. Eftersom även den marinbiologiska tillväxten var exeptionellt snabb under krita, härstammar ungefär hälften av jordens oljereservoarer från denna period.

Det kändaste dinosaurieslaget från kritatiden, är den köttätande Theropoden Tyrannosaurus Rex, som anses vara ett bland de största rovlevande djuren som någonsin existerat på jorden. Karakteristiskt för de upp till 14 meter långa Tyrannosaurierna var att de hade synnerligen små framben i förhållande till deras kraftiga bakben.   

Uppsprickningen av Pangea fortsatte ännu under kritaperioden. I takt med att havsströmmarna började circulera mellan kontinenterna, började klimatet så småningom att bli kallare. Avkylningen anses vara blott en delorsak till den stora massutrotningen som inträffade i slutet av krita. Massutdöden orsakades främst av ett asteroidnedslag på Yukatanhalvön i Mexico för 65 miljoner år sedan, men även till en del av en rad kraftiga vulkanutbrott som ägde rum samtidigt. Uppskattningsvis försvann ca 75 % av jordklotets dåvarande biologiska artrikedom samt hela dinorauriesläktet.

Den Kenozoiska eran

Det fullständiga avlägsnande av dinorsauriersläktet i slutet av krita, möjliggjorde däggdjurenas utveckling i riktningar som tidigare hade varit omöjliga på grund av dinosauriernas överlägsna dominans. Utvecklingen av de tidigare undanskymmda gnagaraktiga däggdjuren vidtog i början av kenozoikum och har gett upphov till de ca 4 500 däggdjursarterna som existerar på jordklotet idag. Geologiskt sett har också jordytan fått sin nuvarande utforming under den kenozoiska eran. Efter den senaste superkontinenten Pangas uppsprickning har kontinenterna så småningom drivit till sina aktuella positioner.

Beroende på vilka källor som används, indelas den kenozoiska eran antingen i perioderna tertiär och kvartär eller i perioderna paleogen, neogen och kvartär. Till följande behandlas tertiär och kvartär samt deras epoker (mindre tidsenheter).

Tertiärperioden

I början av tertiär och i slutet av dinosauriernas tidsålder, började livet på jorden att anta dess nuvarande utseende och proportion. För första gången sedan deras tillblivelse hade däggdjuren de rätta förutsättningarna att utvecklas vidare. Redan i sen tertiär påminnde växterna och djurena sina nuvarande släktingar. I slutet av teriär började en kraftig avkylnig av klimatet på jordklotet, speciellt i de nordligaste delarna. 

Den paleocena epoken, för 66 – 55 miljoner år sedan

Under tidig paleocen utvecklades och specialicerades de tidiga gnagaraktiga däggdjursrepresentanterna till nya grupper av däggdjur såsom: pungdjur, hovdjur och kloakdjur. Bland fåglarna utvecklades de första ugglorna samt stora vinglösa rovfågelvarianter som sprang ikapp sina byten på land. På grund av de tjocka dammolnen, som bildades i atmosfären till följd av asteroidnedslaget som inträffade i slutet av kritaperioden, var epokens första skede tämligen kylit. I takt med att dammolnen skingrade sig, blev det paleocena klimatet allt varmare.

Den eocena epoken, för 55 – 34 miljoner år sedan

Under tertiärperiodens andra epok, eocen, utvecklades flera moderna däggdjursarter såsom valar, katt- och hunddjur, kameler, fladdermöss, mårddjur samt hästar. Inom insektriket utvecklades också en stor del av dess nuvarande meddlemmar. Den eocena epoken präglades av stora plattektoniska förändringar. Den australiensiska kontinenten drev isär från den antarktiska kontinenten, vilket biddrog till att en betsående glaciäris började utvecklas över Antarktis. Den slutliga uppspricknigen av fornkontinenten Laurasien, och därigenom även splittringen av Nordamerika, Grönland samt Eurasien, ägde rum i sen eocen. I samband med att Indien kolliderade med Asien vidtog också den himalayiska bergsveckningen. I epokens slutskede träffades jordklotet av en meteorit. Nedslaget orsakade åter en massutrotning inom djur- och växtsammhällena.

Den oligocena epoken, för 34 – 24 miljoner år sedan

Sabeltandstigrar, björnlika hunddjur samt de första aporna utvecklades under den tredje tertiära epoken oligocen. Epoken kännetecknas av flera tvära klimatförändringar. Glaciärbildningen i kalltrakterna vidtog och istäcket på Antarktis fortsatte att växta successivt.

Den miocena epoken, för 24 – 5,3 miljoner år sedan

Livet på jorden började allt mer likna det nuvarande. Under miocen exicterade redan de moderna valarna, hästarna, bävrarna, rådjuren samt kamelerna. Även de första stora apraserna hade uppkommit. Bland fåglarna framträdde nya arter såsom, korpar, hönor och ugglor. Till följd av att Afrika kolliderade med Europa, avstannade varmvattencirkulationen mellan kontinenterna, vilket ledde till att det globala klimatet långsamt började avkylas.

Den pliocena epoken, för 5,3 – 2,6 miljoner år sedan

Människornas utvecklinslinje har sina rötter i Afika. För ungefär 5 miljoner år sedan i gränsen mellan miocen och pliocen, avskiljdes våra förfädrar, människoaporna eller homminiderna, ifrån de övriga aporna. I takt med att skogarna glesnade och savannerna blev större, lämnade de första homminiderna trädkronorna och påbörjade livet på markytan. Avkylningen av jordklotets klimat fortsatte under pliocen. I samband med att Panamanäset åter föränade Nord- och Sydamerika för ca 3 miljoner år sedan, blev den globala varmavttendistributionen allt svagare.

Kvartärperioden,för 2,6 miljoner år sedan till nutid

Tidsavsnittet kvartär har präglats av ett dynamiskt och växlande klimat. Kvartärperioden kännetecknas även av människans förhållandevis snabba evolution. För ungefär 2,6 miljoner år sedan började klimatet på jordklotet att fluktuera mellan glacialer (istider) och interglacialer (mellanistider). Den senaste istiden i nordvästra Europa, som kallas Weichselistiden, ägde rum för ca 115 000 – 11 600 år sedan. Följade epok pleistocen omfattar huvuddelen av den kvartäriska perioden.

Den pleistoscena epoken, för 2,6 M – 11 600 år sedan

Genom galcial erosion och sedimentation lämnade de pleistocena glaciärerna geologiska avtryck i framförallt det nordvästeuropeiska landskapen. Även det finländska landområdet fick sin nuvarande utformning i samnad med den senaste istiden i slutet av pleistocen. Under glaciärisens tillväxtskede sönderdelade och omformade ismassorna den nedanliggande berggrunden samt förflyttade gammla jordartstäcken och sedimentlager till andra platser. I samband med isavsmältningen bildades grovkorniga isälvsavlagringar samt finkoniga issjö- och ishavsavlagringar. I slutskedet av glacialen var det framsmälta landskapet till en början vegetationsfritt. Så småningom invandrade mossor, lavar, gräs och dvärgbjörkar samt djurarter såsom mammutar, jättehjortar, bisonoxar, och ullhåriga noshörnignar. I takt med att klimatet blev varmare i slutskedet av den senaste istiden, dog mammutarna, samt en stor del av de övriga jätteväxtetarna, så småningom ut.

För ungefär 200 000 år sedan uppträdde den moderna människan Homo sapiens för första gången. Tillsammans med neandertahlmänniskan Homo neanderthalensis spred H.sapiens sig till Centraleuropa för ca 35 000 år sedan.

Den holocena epoken, för 11 600 år sedan till nutid

Den senaste epoken Holocen inleddes i slutet av Weichseltiden för ca 11 600 år sedan och fortsätter än idag. Holocen, som även kallas postglacial tid, karakteriseras av den moderna människans snabba utveckling och framsteg såsom den neolitiska revolutionen, industrialiseringen samt urbaniseringen.

Massutdöende idag

En stor del av de ovannämda geologiska tidsavsnitten avslutades i massutrotningar som orsakades bland annat av nedslag av himlakroppar (asteroider och meteoriter), plattektonisk verksamhet och vulkanism. Utdöendet av arter är en naturlig del av evolutionen och fastän det inte verkar så, har utrotnigsvåror inträffat tämligen sällan under jordklotets historia- med ett intervall av tiotals miljoner år. Den största utrotningsvågen i jordklotets historia är sannolikt det permiska massutdöendet, som orsakade en förlust på 95% av den dåvarande artrikedomen.

Uppskattningsvis avskalas ett tiotal arter dagligen, vilket betyder att vi för tillfället lever i en massutrotningsperiod. Ifall takten bibehålls och djur- och växtarter försvinner med samma hastighet som de har gjort under de senaste decennierna, kommer dagens massutrotningsvåg att nå det permiska massutdöendets dimensioner inom endast några hundra år.

Metamorfa bergarter

Redaktör: Cecilia Aarnio. Efter Ari Brozinskis artikel Mitä ovat metamorfiset kivet?

Vad innebär metamorfos?

Metamorfa bergarter har fått sitt namn från grekiskans meta och morphe som betyder ändring av form. Metamorfa bergarter är ursprungligen magmatiska eller sedimentära bergarter som har blivit utsatta för en förändring i temperatur- och tryckförhållanden från sin ursprungsmiljö. Genom att modifieras, metamorfoseras, anpassar sig ursprungsbergarten, protoliten, till sin nya omgivning. Omvandlingsprocessen sker alltid i fast tillstånd och resulterar i att bergartens mineralogiska sammansättning förändras och därigenom i att en ny, metamorf bergart bildas.

Geologistuderanden betraktar en metamorfoserad bergskropp i en vägkärning. De röda mineralen i den övre bilden är granat. Klippväggen ligger vid Helsingevägen i Salo.

Metamorfa bergarter bildas således till följd av att tidigare bergarter omvandlas. Omvandlingen av protoliten sker, förutom till följd av nya temperatur- och tryckförhållanden, även genom mekanisk hoptryckning, uttöjning och skjuvning samt till följd av volatila komponenters verksamhet och närvaro.

Ursprungsbergarten, eller protoliten, omvandlas till en metamorf bergart till följd av att temperatur- och tryckförhållandena i omgivningen ändras.

Kännetecknande drag hos metamorfa bergarter

De vanligaste tecknen på att en bergart har genomgått metamorfos är:

• Mineralnybildning. Mineral som har låga kristallisationstemperaturer omvandlas till mineral med högre kristallisationstemperaturer, läs progressiv och regressiv metamorfos lägre ner.

• Metamorfa mineral. Mineral som i huvudsak bildas till följd av metamorfa processer, är säkra tecken på att en bergart har genomgått metamorfos. Exempel på metamorfa mineral är granat, sillimanit och cordierit.

• Metamorfa strukturer. Olika parallellstrukturer, längs vilka en metamorf bergart låter sig klyvas kallas Foliation. Foliationen kan vara skiffrig, gnejsig eller bandad. Lineation beskriver stavformiga mineralaggregat som är ordnade parallellt med varandra. Ifall bergarten har en massformig struktur är mineralkornen slumpmässigt fördelade och saknar orientering.

• Metamorfa texturer hos bergarter är antingen granoblastiska – alla kristallkorn är av samma storlek, eller porfyroblastiska – större kristaller s.k. porfyroblaster har vuxit in i en fin-medelkornig mellanmassa.

Temperaturens roll inom metamorfa processer

Småbröd metamorfoseras också

När du bakar småbröd börjar du med degen. Då degen är färdig skär du den i bitar och gräddar den i ugnen där den råa degen omvandlas, till följd av den höga temperaturen, till småbröd. Samma händelseförlopp sker då en bergart utsätts för förhöjda temperaturförhållanden och genomgår metamorfos. Bergartens sammansättning förändras till följd av att de kemiska bindningarna mellan atomerna i mineralgittret så småningom brister. Protoliten omvandlas till en metamorf bergart i takt med att nya bindningar konstrueras mellan nya atompar.

Den metamorfa utvecklingsgången kan enkelt jämföras med processerna som sker då du bakar småbröd och gräddar dem i en ugn.

Metamorfosens temperaturintervall

Metamorfosens temperaturintervall varierar beroende på det rådande trycket i den metamorfa miljön samt på den omgivande berggrundens sammansättning. Temperaturintervallets översta gräns ligger uppskattningsvis vid 1200- 2000ºC. Som lägst ligger metamorfostemperaturen vid ca 100ºC och i sällsynta fall även lägre. Den största delen av de metamorfa bergarterna bildas mellan 100-750ºC. Ifall en bergart smälter till följd av för hög temperatur, metamorfoseras den inte eftersom bergarter endast genomgår metamorfos i fast tillstånd.

Metamorfosens värmekällor.

Tryckets roll inom metamorfa processer

Litostostatiskt tryck

Begreppet stress, som betecknas (F/A) eller σ (sigma), används för att beskriva en belastning som riktar sig mot en specifik yta av en kropp. Tryck är emellertid stress som påverkar en kropp lika mycket ifrån alla håll. Det litostatiska trycket symboliseras med P och utövas på en bergartsvolym i litosfären. Trycket i litosfären uppstår främst till följd av tyngden av ovanliggande berggrundslager och ökar successivt mot jordens mitt. En annan faktor som också inverkar på det litostatiska trycket är fluider, såsom vatten och koldioxid, inuti berggrunden. Det fluidgenererade trycket betecknas exempelvis PH2O och PCO2.

Det litostatiska trycket kan jämföras med trycket i havet. Ifall man skulle sänka en ballong djupt ner i havet, skulle ballongen successivt krympa i takt med att djupet ökar. Trycket är lika stort från alla håll, precis som i litosfären.

Trycket ökar in mot kärnan med ungefär en kilobar för varje 3,3 km. Den metamorfa miljön börjar där trycket når 1 kilobar och sträcker sig ner till områden där trycket närmar sig flera 100 kilobar. De flesta metamorfa bergarterna som har påträffats vid jordytan är trots allt formade i jordskorpan och i övre manteln, vilket avspeglar ett tryck på 1-30 kilobar. Mineral som är stabila vid jordytan (t.ex. kvarts) har ett relativt rymligt kristallgitter, dvs. atomerna är orienterade med stora mellanrum. I fall dylika mineral utsätts för väldigt höga tryckförhållanden, förtätas mineralen (likt ballongen i bilden ovan) och omkristalliserar.

Temperaturens och tryckets samverkan inom metamorfa processer

Temperatur och tryck samverkar alltsomoftast i metamorfa processer. För att åskådliggöra denna samverkan används s.k. fasdiagram. Dessa används, förutom för att beskriva variationer i temperatur- och tryckförhållandena i litosfären, även för att beskriva förändringar som sker i bergarternas kemiska sammansättningar då de utsätts för nya temperatur- och tryckförhållanden.

Samspelet mellan temperatur och tryck kan enkelt beskrivas med hjälp av ett fasdiagram. Aluminiumsilikaterna (mineralgrupp) andalusit, sillimanit och kyanit är stabila inom olika temperatur- och tryckintervall.

Vad händer exempelvis i en protolit bestående av aluminiumsilikater, Al2SiO5, då temperatur- och tryckförhållandena förändras i dess omgivning? Al2SiO5 förekommer som tre olika mineral beroende på temperatur och tryck: andalusit, sillimanit och kyanit. Var och en av dessa mineral är stabila inom specifika temperatur- och tryckintervall. Om vi då för in en protolit som är rik på aluminiumsilikater i en omgivning där temperatur- och tryckförhållandet är 450ºC och 2 kbar, omvandlas dess mineralsammansättning till andalusit (se bilden ovan). Ifall temperaturen och/eller trycket ökar bildas sillimanit och kyanit på motsvarande sätt.

Ett mineral i en bergart kan således fungera som ett slags temperatur- och tryckmätare. Mineralet berättar oss vilka temperatur- och tryckförhållanden det har kristalliserat i och därigenom även på vilket djup och hur intensiv metamorfosen har varit. På basis av temperaturförhållanden indelas metamorfosens intensitet i: låg metamorfos (200-320ºC), intermediär metamorfos (320-600ºC) samt i hög metamorfos (över 600ºC).

Upplösning av bergarter till följd av tryck

Till följd av riktat tryck, kan mineralen i en bergart lösa upp sig partiellt. Upplösningen kräver fluiders närvaro och inträffar där belastningen är störst. Fluiderna lösgör joner från mineralgittren och transporterar dem till punkter där trycket är lägre. Så småningom formas nya mineral där jonerna samlas.

Partiell upplösning av bergarter.

Differentialstress

Då stressen inte är lika i alla riktningar kallas den differentialstress. Sammanpressningen eller uttöjningen kan exempelvis vara kraftigare i liggande plan än i stående plan. Differentialstress förkommer huvudsakligen i två varianter – normalstress och skjuvstress. Då bergarten utsätts för normalstress pressas den antingen ihop eller så töjs den ut. Processen bakom skjuvstress kan emellertid jämföras med processen som sker då man exempelvis för handen fram och tillbaka över en kortpacke – korten gnider mot varandra och fördelas i olika riktningar.

Differentialstress pressar samman och töjer ut bergarter.

Plastisk deformation

Ifall en bergart utsätts för differentialstress och defromeras utan att brista, kallas formändringen plastisk deformation. Deformationen sker vanligtvis i samband med höga temperturförhållanden, då mineralen låter sig formas i olika riktningar likt modellera. Plastiska deformationer är långsamma och inte reversibla, i motsats till elastiska defomationer. Vid plastisk deformation sker varken sprickbildning eller ändring i bergartens mineralogiska sammansättning.

Fluiders betydelse i metamorfa processer

De vanligaste litosfäriska fluiderna, vatten (H2O) och koldioxid (CO2), förekommer i jordskorpan i vätskeform och gasform, men även i ett s.k. superkritiskt tillstånd som både vätska och gas samtidigt. Åtminstone en liten mängde fluider finns praktiskt taget i alla bergarter och eftersom fluider bidrar till att material rör sig lättare, bidrar fluider även till att metamorfosen sker lättare. Fluiderna trappar således i de flesta fall upp metamorfosens intensitet och bearbetar bergarternas kemiska sammansättning genom att bidra med tillskott och/eller förlust av grundämnen.

Fluiderna i berggrunden har sitt ursprung i tre huvudsakliga källor:

  • Grundvattenreservoarer
  • Magma i astenosfären (stigande magma transporterar med sig fluider)
  • Fluidbildande metamorfa reaktioner

Metasomatos

Utbyte av grundämnen mellan en bergart och dess omgivning kallas metasomatos. Metasomatiska processer sker vanligen till följd av att kemiskt aktiva gaser och vattenlösningar, s.k. hydrotermala fluider, bearbetar berggrunden. Metasomatos och metamorfos sker ofta i samband med varandra.

Progressiv och regressiv metamorfos

Mineralnybildning är ett av de vanligaste tecknen på att en bergart har genomgått metamorfos.

Progressiv och regressiv metamorfos.

Till exempel om en lera, som innehåller lermineral med låga kristallisationstemperaturer (illit, kaolin och montmorillonit), metamorfoceras till följd av att temperatur- och tryckförhållandena stiger till exempelvis 450°C och 1 kilobar, omvandlas leran till den metamorfa bergarten fyllit, bestående av mineral med höga kristallisationstemperaturer (albit och klorit).

Leran genomgår i detta exempel en s.k. progressiv metamorfos eftersom lermineralen omvandlades till mineral med högre temperatur- och trycktåligheter. Skulle metamorfosen ha skett i den motsatta riktningen, d.v.s. högtemperaturmineral omvandlas till lågtemperaturmineral, skulle processen ha kallats en regressiv metamorfos.

Metamorfa facies

Ett metamorft facies är ett begränsat temperatur- och tryckintervall där en magmatisk eller sedimentär bergart är i jämvikt med sin omgivning. Ifall förhållandet förändras över en viss punkt tenderar bergarten att modifieras, metamorfoseras, till en ny mineralogisk sammansättning som befinner sig i jämvikt med den nya omgivningen, d.v.s. bergarten övergår i ett nytt facies. Förutom temperatur- och tryckförhållandena återspeglar således fälten inom ett faciesdiagram även protoliternas kemiska sammansättningar. Ett fält kan därför innehålla flera olika bergarter med olika sammansättningar.

De olika metamorfa facierna.

Faciesgränserna är tämligen diffusa. I takt med att PT-förhållandena ändras, förändras bergarternas egenskaper så småningom. Vart och ett faciesfält är namngivet enligt, inom ett fält, vanligt förekommande mineral eller bergarter. Exempelvis innehåller grönskifferfacies i många fall gröna kloritmineral samt amfibolitfacies amfiboler såsom hornblände.

Den geotermiska gradienten

Den successiva temperaturtillväxten mot jordklotets mitt kallas den geotermiska gradienten. Medelvärdet på den geotermiska gradienten är vanligen 30ºC/km. Det är emellertid nödvändigt att beakta att den geotermiska gradienten ändrar inom olika plattektoniska miljöer. Exempelvis kan den geotermiska gradienten stiga upptill 50 ºC/km i områden där den kontinentala skorpan har förtunnats till följd av kontinentalspridning. Däremot, kan gradienten vara under 20ºC/km i landskap, såsom i Finland, där litosfären är gammal och tjock.

I subduktionszoner där trycktillväxten är snabbare än temperaturökningen, till följd av att den subducerande oceanplattan uppvärms förhållandevis långsamt, stiger den geotermiska gradienten väldigt långsamt. I områden där det förekommer kontaktmetamorfos är förhållandet det motsatta – den heta magmaintrusionen upphettar kraftigt den omgivande berggrunden medan trycket bibehålls konstant. Detta bidrar till att den geotermala gradienten stiger snabbt.

Olika typer av metamorfos

Olika metamorfa bergarter bildas i olika metamorfa miljöer. Nära jordytan metamorfoserars magmatiska och sedimentära bergarter under relativt låga temperatur- och tryckförhållanden medan bergarter som befinner sig djupt nere i jordskorpan metamorfoseras under högre temperatur och tryck. Genom att studera metamorfa bergarters texturer, strukturer och mineralsammansättningar får vi insikt och kunskap om deras bildningsmiljöer.

Regional metamorfos

Den regionala metamorfosen har som namnet säger en stor utbredning och omfattar stora geologiska massor i jordskorpan. Metamorfosförloppet sker i samband med plattektoniska processer, såsom särgående i spridningszoner samt bergskedjeveckning i kollisionszoner, vilket bidrar till att det ofta förekommer ett riktat tryck (stress) i den regionala metamorfosmiljön. De följande metamorfostyperna tillhör den regionala metamorfosen:

  • Orogen metamorfos sker i samband med bergsveckning under höga temperaturer och tryckförhållanden. Bergarterna pressas ihop och töjs ut.
  • Diagenes. Efter att sediment avlagras, kan de med tiden omvandlas till fast berggrund. I samband med diagenes kompakteras sedimentlagrens understa skikt till följd av de övre lagrens pressande verkan. Deformation och magmatism förekommer sällan.
  • Metamorfos på havsbottnen sker såväl regionalt som lokalt vid oceanernas mittryggar. Heta vattenlösningar cirkulerar i berggrunden och omfördelar metasomatiskt bergarternas kemiska sammansättning.

Kontaktmetamorfos

Då metamorfa, sedimentära och mer sällan magmatiska bergarter kommer i kontakt med en het magmatisk kropp, uppstår i kontakten ett tillstånd av hög temperatur och relativt lågt tryck. Detta leder till att fluider drivs ut från kontakten in i den omgivande bergarten där de infiltreras och bildar en metamorf aureol. I den metamorfa aureolen uppstår ofta högtemperaturmineral med stora kristaller eftersom deras tillväxt gynnas av de cirkulerande fluiderna. Även ovanliga mineral uppstår i samband med kontaktmetamorfos. Detta beror på att den intruderande magman ofta innehåller gaser med relativt stora koncentrationer sällsynta grundämnen.

Pyrometamorfos är ett slags kontaktmetamorf process som sker i höga temperaturförhållanden och väldigt låga tryckförhållanden. Dylika miljöer uppstår exempelvis inuti och vid roten av vulkaner.

Dynamisk eller kataklastisk metamorfos

I de översta delarna av ett tektoniskt aktivt område, där såväl temperaturen som trycket är relativt låga, spelar det riktade trycket en avgörande roll på bergarternas omvandling. Bergarterna i området deformeras längs med specifika zoner, s.k. kross- eller skjuvzoner. Krosszoner är spröda förkastningszoner i jordskorpans övre delar längs med vilka en betydande förskjutning har ägt rum.

Rivningsbreccia bildas ofta i krosszoner. Skjuvzoner är plastiska förkastningszoner och de uppstår i områden där en betydande förskjutning har ägt rum i jordskorpans nedre delar. Skjuvzoner uppträder som både små och stora formationer. Myloniter som bildas i samband med skjuvzoner är i de flesta fall såpass söndermalda att det inte går att identifiera deras mineralsammansättning med blotta ögat.

Impaktmetamorfos

Impaktmetamorfos uppstår i samband med att meteoriter träffar jordytan med en hög hastighet. Denna typ av metamorfos är exempelvis vanligt förekommande på månen. I Norden kan man bäst studera impaktmetamorfa formationer i Siljanringen i sydcentrala Sverige.

Finlands mammutar

Redaktör: Cecilia Aarnio. Efter Anu Hakala artikel Suomen mammutit.

Nya mammutfynd

Det nyaste rönet inom finsk mammutforskning ägde rum år 2006 då professor Marja Simonsuuri-Sorsa redogjorde för allmänheten att hon hade funnit ett överarmsben tillhörande en mammut år 1960. Reliktet, som Simonsuuri-Sorsa hittade i en leråker i Suomusjärvi, hade hon bevarat i sitt bilgarage i över 40 år.

Ett år tidigare gjordes emellertid ett egentligt mammutfynd i Nordsjö hamn i Helsingfors. I samband med att den nya hamnen byggdes hittades en fullvuxen mammuts armbågsben i havssedimenten i en av hamnbassängerna. På basis av radiometrisk kolanalys (C-14 metoden) av benet samt studier av kiselallger i sedimenten har det senare konstaterats att benet är den äldsta återstoden av en mammut i Finland. Armbågsbenet är uppskattningsvis 120 000 år gammalt, men det är inte osannolikt att benet skulle vara ännu äldre.

Mammuten levde högst antagligen under den senaste mallanistiden, Eeminterglacialen, som ägde rum för 130 000- 115 000 år sedan. Eftersom övriga mammutfynd i Finland härstammar från Weichseltiden, som varade för 115 000 till ca 11 600 år sedan, är benet i Nordsjö hamn även det ända mammutfyndet från Eemtiden.

Finska mammutfynd

  • Iijoki (ca 1750): Oxaltand, lat. molar
  • Nilsiä, floden Svir (1873): Oxaltand
  • Pojo, Brödtorp gård (1896): Revben
  • Helsingfors, Tölö (1911): Mjölktand
  • Esbo (1921): Oxaltand
  • Tavastehus (1923): Överarmsben
  • Lochteå (1930): Lårben
  • Haapajärvi (1952): Hörntand lat. canin
  • Helsingfors, Herttonäs (1954): Överarmsben
  • Suomusjärvi (1960): Överarmsben
  • Helsingfors, Nordsjö (2004): Armbågsben

Den utdöda djurarten mammuten hör till släktet elefantdjur och karakteriseras av stora böjda betar, samt i kalla trakter även av en tjock långhårig päls. Likt de andra dåtida jätteväxtätarna, såsom jätteälgarna, bisonoxarna samt de ullhåriga noshörningarna, livnärde sig mammutarna genom bete på de näringsrika öppna stäpperna intill glaciärisens gränser.

I takt med att klimatet blev varmare dog mammutarna, tillsammans med en stor del av de övriga jätteväxtätarna, småningom ut. Skogsvegetationen spred sig norrut och ersatte det öppna stäpplandskapet vilket bidrog till att jättedjuren inte längre hittade tillräckligt med föda. Det har även spekulerats huruvida den dåtida människan fällde en stor del av mammutarna i jakt. Denna teori saknar ännu bärande bevis. Det är trots allt möjligt att både det förändrade klimatet och istids människan bidrog till att mammutarna dog ut för ca 12 000-10 000 år sedan.

Benen bevaras dåligt

Delvis till följd av de sura jordarterna samt delvis till följd av att de tidigare sedimentlagren, och däribland även mammutrelikterna, förflyttades till andra platser i samband med den senaste istiden, har mammutarnas benrester bevarats dåligt i Finland. Därför är varje mammutfynd väldigt dyrbart. Ifall du eventuellt misstänker att du har hittat rester tillhörande en mammut, eller något annat forntida djur, skall du kontakta naturvetenskapliga centralmuseet, geologiska forskningscentralen eller de finska universitetens geologiska avdelningar.

De finska mammutfynden har med hjälp av radiometriska kolanalyser påvisats vara mellan 31 000 och 22 000 år gamla. Detta indikerar i sin tur att inlandsisen inte täckte det finska landskapet fullkomligt under den senaste istiden, Weichselistiden.

De finska mammutfynden är mellan 31 000 och 22 000 år gamla vilket indikerar att inlandsisen inte täckte det finska landskapet fullkomligt under den senaste istiden för 115 000 till ca 11 500 år sedan. Bild Pirkko Ukkonen.

Sjöar och myrar

Redaktör: Cecilia Aarnio. Efter Kimmo Virtanens artikel Suot.

Sjöar

Det finska humida klimatet med liten avdunstning och tillräcklig nederbörd har haft en stor betydelse för den rikliga sjötillväxten i landet. Även den relativt flacka topografin har spelat en stor roll, de flesta sjöar bildas i låglänta områden med stor vattentillförsel. Sjöar får sitt vatten via vattendrag såsom floder och bäckar, samt via grundvattentillflöden och nederbörd. Eftersom en sjö i många fall ligger i kontakt med ett områdes grundvattenreservoarer, avspeglar sjöytan ofta den lokala grundvattennivån.

Sjöar förändras under sina livscykler – de flesta finska sjöarna är bildade vid slutet av den senaste istiden, Weichselistiden, som ägde rum för 115 000 – 11 600 år sedan. Sedan utvecklades de under Holocen, som började för ca 11 600 år sedan. I slutskedet av sina livcykler växer sjöarna igen och formar i vissa fall myrar.

Utbredningen av torvmarker i Finland. (Virtanen ja Hänninen 2004). Det finns ungefär 10,4 miljoner hektar torvmarker varav största delen ligger i norra Finland.

Myrar och torvbildning

Under Weichselistidens slut och i början av Holocen exponerades stora delar av jordytan i samband med isavsmältningen och den snabba landhöjningen. Glaciärisens smältvatten formade de första våtmarkerna genom att samlas i sänkor och håligheter i den blottade berggrunden.

I takt med inlandsisens avsmältning spred sig växtligheten norrut till följd av de glaciala näringsrika moränlagren. Myrtillväxten tog vid då starr (halvgräs) samt vit- och bladmossor grodde i våtmarkerna. De första torvlagren bildades då växtrester småningom lagrades i myrarnas nedersta skikt och förmultnade. Den äldsta myren som har påträffats i Finland ligger i Kuhmo och är uppskattningsvis över 10 770 år gammal.

I början av Holocen var myrbildningen långsam till följd av det förhållandevis varma och torra klimatet. Senare under Holocenperioden avtog emellertid temperaturen medan torkan ökade ytterligare. Vattennivåerna såväl i sjöarna som i grundvattenbassängerna sjönk vilket trappade upp igenväxningen. Myrtillväxten i skogslandskapen var ännu knapp eftersom de torra skogarna präglades av häftiga skogsbränder. I samband med att fuktigheten ökade mot slutet av Holocen tilltog myrtillväxten i skogsområdena i södra Finland. I landets norra delar var klimatet ännu tämligen torrt och myrar bildades främst då sjöar växte igen.

Myrtillväxten är intensivast i skogsbevuxna områden och sker främst till följd av att grundvatten flödar över markytan, att myren ansluter sig till en annan myr eller genom igenväxning. Igenväxningen av våtmarker sker huvudsakligen på två sätt; antingen vid ytan i näringsrika, eutrofa vatten eller på bottnen i näringsfattiga, oligotrofa vatten. Enligt Geologiska forskningscentralen har uppskattningsvis hälften av myrarna i södra Finland och 13% av myrarna i norra Österbotten bildats till följd av igenväxning.

I samband med att klimatet blev kyligare i slutet av Holocen för ca 5 000 år sedan, avtog avdunstningen vilket gjorde att grundvattennivån steg. Myrtillväxten i skogarna ökade först i söder och senare även i norr och allt tjockare torvlager började formas på bottnen av myrarna. För 4 000- 2 000 år sedan började s.k. palsmyrar växa i de nordligaste delarna av Lappland till följd av att grundvattennivån steg avsevärt i hela norra Finland. De äldsta palsmyrarna i Finland är ca 4 000 år gamla. Det vanligaste förekommande myrslaget i Finland är blandmyren som består av kärr- och mosselement.

Palsmyrar

  • Växer i områden med permafrost.
  • Förekommer nästan uteslutande i Lappland.
  • Har vanligen en frusen kärna av is och silt.
  • Är täckt med torrälskande växter.

Blandmyrar

  • Växer i områden där temperaturen och avdunstningen är låg.
  • Starrarter dominerar kärrpartierna
  • Mossarter dominerar bottenpartierna
  • Ljung och risväxter förekommer vid ytan.

I Finland bildas nya myrar nuförtiden i väldigt liten utsträckning. Detta beror på att alla lämpliga områden redan är myrbevuxna. De största myrbildningarna sker i översvämningsområdena till de största floderna i Lappland. Geologiskt sett är denna typ av myrbildning väldigt ung och innehåller inga tjocka lager av torv.

Längs med nordvästra Finlands kust, i områden som exponeras av landhöjning, sker det emellertid ett väldigt känsligt och långsamt slag av myrbildning. Dessa kustområden fungerar idag som biotopskyddsområden. Igenväxning av våtmarker sker nuförtiden främst till följd av övergödning, eutrofiering.

Artikeln publicerades ursprungligen i Pro Terra, exemplar 29/2006: Miten maamme makaa – Suomen maaperä ja sen tila. IV Maaperätieteiden päivien laajennetut abstraktit. M. Räty et al., s. 12-14. Suomen maaperätieteiden seura ry.

Kellarilampi-myren i Pudasjärvi

Kellarilampi-myren ligger i nationalparken Isosyötti i Pudasjärvi. Myrmarken hör till en av landets största myrar och omfattar ca 16 hektar våtmark innehållandes dryga 260 000 m3 torv. Myren har ett 4,5 meter tjockt torvlager i sina djupaste delar. Under Östersjöns Ancylusstadium för ca 9 300 – 9 500 år sedan befriades området från inlandsisen. Under denna period täckte Östersjöbassängen stora delar av västra Finland och sträckte sig från Pudasjärvi ända till Polen och Tyskland.

Myrbildningen i Kellarinlampi tilltog i takt med att området höjde sig ovanför vattenytan. Vatten samlades i sänkor och i håligheter och bildade sjöar som småningom växte igen med vitmossa och halvgräs. Myr- och därigenom även torvbildningen började i Kellarilampi-myren för 8 440-8 560 år sedan.

Kellarilampi-myren i genomskärning. Teckning: Kimmo Virtanen.

Till följd av den näringskrävande torvbildningen har myrväxtligheten i Kellarilampi småningom blivit karg och torftig (minerotrof). I myrens översta skikt, på 0,5-1 meters djup, påträffas karga torvlager som vittnar om att myrmarken torkat vid ytan för ca 1000-2000 år sedan. Torvbildningen i området sker väldigt långsamt. På ca 8500 år bildas uppskattningsvis 390 cm torv, dvs. under 0,5 mm i året och 46 mm inom tidspannet på tusen år.

Källor

Andréasson, P.,2006, Geobiosfären. Studentlitteratur. 604 s.

Östersjöns historia

Redaktör: Cecilia Aarnio. Efter Anu Hakalas artikel Itämeren historia.

Baltiska issjön

Den första Östersjöfasen kallas Baltiska issjön, och formades efter Weichselistidens yngsta isframstöt för ca 15 000 år sedan. Issjön präglades av en stor vattentillförsel från såväl den avsmältande glaciärisen som från många stora floder som mynnade ut i sjöområdet.

Den uppdämda Östersjöbassängens vattennivå var i genomsnitt ca 25 meter högre än den dåvarande globala havsnivån. Issjöns enda utlopp mynnade via det danska sundet ut i Atlanten. I takt med att inlandsisen smalt växte den Baltiska issjön och täckte småningom hela Finska viken och delar av Ladoga.

Baltiska issjön för 13 000 år sedan.

Salpausselkä-ryggarna formades i samband med att istäcket successivt drog sig tillbaka. Med hjälp av isälvsdeltan som bildades intill randbildningarna har den Baltiska issjöns vattennivå kunnat uppskattas på senare tider.

Salpausselkäryggarna samt Centrala Finlands randbildning.

Det Baltiska issjöstadiet upphörde sannolikt för ca 11 500 år sedan i samband med att en passage mellan glaciärfronten och berget Billingen, i mellersta Sverige, öppnades. Det relativt breda utloppet öppnades väldigt snabbt vilket bidrog till att Östersjöbassängens vattenyta sjönk 25 meter på drygt 1,5 år.

Baltiska issjön för 11 500 år sedan.

Yoldiahavet

Yoldiahavets namn kommer ifrån den lilla ishavsmusslan portlandia (Yoldia) arctica som har påträffats i det forna havets lersediment. Bild: Jyrki Alkio

Den Baltiska issjön övergick i Yoldiahavet i samband med det drastiska flödet som fick Östersjöns nivå att sammanfalla med havsnivån. Klimatet ändrade snabbt då kallperioden, som varade under yngre Dryas (Weichseltidens sista kallperiod), upphörde. Temperaturen steg kraftigt på norra halvklotet till och den holocenska interglacialen inleddes. Förbindelsen mellan Östersjöbassängen och det öppna havet växte i takt med att glaciärkanten drog sig tillbaka över centrala Sverige. Saliniteten steg vilket möjliggjorde den saltvattenkrävande ishavsmusslans, Portlandia (Yoldia) arcticas, spridning till Östersjön.

Yoldiahavet varade från 11 500 till 10 700 år sedan.

Ancylussjön

Den tredje östersjöfasen, Ancylussjön, inleddens för ungefär 10 800 år sedan i samband med att hela Östersjöns vattennivå steg drastiskt. Billingeutloppet täpptes igen till följd av landhöjningen och Östersjöbassängen dämdes än en gång upp över havsnivån. Ancylussjön har fått sitt namn efter den sötvattenkrävande skålsnäckan Ancylus fluviatilis som spred sig i Östersjön alltefter att vattnets salinitet sjönk. Acylussjöns vattennivå var som högst för ca 10 700 år sedan. En transgression på minst 20 meter hade skett sedan fördämningen. Ancylustransgressionen avtog emellertid snabbt, för ca 10 300 år sedan, då ett nytt utlopp via det Dansk-Tyska området öppnades och Östersjöns vattennivå sjönk ner till havsytans nivå igen.

Delar av Fennoskandien var ännu isbelagda i början av Ancylusstadiet och Torneodalen exponerades först 800 år senare, dvs. för 10 000 år sedan.

Ancylussjön. Östersjöstadiet varade från 10 800 till 9 8000 år sedan och har fått sitt namn från skålsnäckan Ancylus fluviatilis.

 

Littorinahavet

Strandsnäckan Littorina littorea har gett Littorinahavet dess namn. Bild: Jyrki Alkio.

Isavsmältningen i början av holocen hade skett väldigt snabbt och endast små delar av den Skandinaviska glaciären fanns kvar då Littorinastadiet inleddes. Den globala havsnivån steg ändå successivt på grund av de återstående Nordamerikanska och Antarktiska glaciärernas avsmältning.

För ca 9 800 år sedan övergick Ancylssjön i Littorinahavet i samband med att stora mängder havsvatten strömmade in i Östersjöbassängen till följd av de växande världshaven. Namnet till det fjärde Östersjöstadiet kommer från strandsnäckan Littorina littorea som invandrade till Östersjön då saliniteten var som högst. Littorinatransgressionen kulminerade för ungefär 8 000-7 000 år sedan då havsnivån i Östersjön var några meter högre än den nuvarande. Sedan dess har havsytan sjunkit i långsam takt till följd av landhöjningen. Saliniteten är inte lika hög i Östersjön idag eftersom saltpulserna från havet inte är tillräckliga.

Littorinahavet för uppskattningsvis 8 000 år sedan.

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

Big Bang – urexplosionen

Redaktör: Cecilia Aarnio. Efter Ari Brozinskis artikel Big Bang – alkuräjähdys.

Varför finns vi till?

Har du någonsin blickat upp mot skyn och undrat var allting egentligen har sin början? Eller har du någon gång funderat på hur jordklotet, eller kanske det finländska landskapet, har utformats? För att få svar på liknande frågor bör vi göra en resa tillbaka i tiden, ända till Big Bang och universumets uppkomst. Endast genom att förstå processerna bakom världsalltets början, kan vi reda ut vilka processer som har format och fortsätter att forma vår planet, jorden.

Tiden före Big Bang

Fastän det kanske känns som om universumet har funnits till i all evighet, har det faktiskt funnits en tid då ingen egentlig tid existerade, för att inte tala om jordklotet, solen, universumet eller andra omständigheter som vi känner till idag. Inte ens atomerna, som bygger upp all materia, fanns till under denna period. Detta tidlösa förstadium till allt som existerar idag, anses enligt vissa teorier ha bestått av en oerhört het och tät punkt, en s.k. gravitationell singularitet.

Big Bang

Världsalltets eller universumets existens började i samband med att den extremt heta och täta punkten exploderade, för uppskattningsvis 13, 7 miljarder år sedan. I början av den första minuten (10 – 43 sekunder) var universumet mindre än ett knappnålshuvud.  Den obetydliga storleken var emellertid ett väldigt snabbt övergående fenomen, strax efter dess tillkomst började universum expandera med en väldig hastighet. Denna expansion uppskattas hålla på än idag.

Ingen vet egentligen hur Big Bang såg ut. Bilden, som är ritad av Ari Brosinski, uppvisar ett förslag på hur urexplosionen möjligen såg ut.

Naturkrafternas separation

Redan under den första sekunden i universumets historia hann mycket hända. En av de mest betydelsefulla händelserna var när de grundläggande naturkrafterna separerade från varandra.

Naturkrafterna var till en början förenade i en enhetlig superkraft som omfattade gravitationen, elektromagnetismen samt växelverkan hos starka och svaga krafter. I samband med att universumet fortsatte att expandera, växte de första materiernas massor, vilket bidrog till att tunga element så småningom började separera ifrån lätta element. Detta orsakade att gravitationen avskiljdes från de andra fundamentala krafterna och bildade en egen kraft.

De fyra naturkrafterna och deras verksamhetsområden:

  1. Gravitationen eller tyngdkraften upprätthåller solsystemens och galaxernas positioner i universumet. Tack vare tyngdkraften uppehålls bland annat jordens avstånd till solen. Tyngdkraften bidrar också till att vattnet, livet och atmosfären hålls förankrade till jordklotet.
  2. Elektromagnetism sker mellan elektriskt laddade partiklar och ger upphov till ljus, magnetism samt elektricitet.
  3. Stark växelverkan binder exempelvis neutroner till protoner i atomernas kärnor.
  4. Svag växelverkan alstrar exempelvis sönderfall hos radioaktiva grundämnen.

Från några sekunder till flera miljarder år

Sedan dess uppkomst har universumet genomgått perioder med såväl snabb som långsam utveckling. Endast en sekund efter urexplosionen Big Bang hade en rad olika grundämnen bildats. Detta skedde genom att de första protonerna, neutronerna och elektronerna bildade atomer, som vidare arrangerades enligt olika mönster (atomgitter) och bildade grundämnen. Däremot dröjde det över 400 miljoner år förrän de första stjärnorna bilades, och över en miljard år förrän de första galaxerna formades. Bilden nedan baserar sig på information om universumets utveckling, samlad av rymdsonden WMAP (Wilkinson Microwave Anistropy Probe).

Universumets utveckling under de senaste 13,7 miljarder åren. Längst till vänster syns Big Bang. Strax efter urexplosionen sker expansionen av universumet väldigt snabbt. De första stjärnorna bildades för uppskattningsvis 400 miljoner år sedan. Efterhand formades även de första planeterna och galaxerna. Längs till höger syns rymdsonden WMAP. Bild: NASA/WMAP Science Team.

Källor

Gasperini, M. & Veneziano, G. 2003: Physics Reports 373: 1-212.

Goldsmith, D. ja Owen, T. 2002:The Search for Life in the Universe, 3rd ed. University Science Books. USA.

Lopresto, J. 1990: The Big Bang in Conversation: Understanding the Big Bang. The Astronomy Quarterly 7: 87-94.

Press, F., Siever, R., Grotzinger, J. ja Jordan, T.H. 2003: Understanding Earth, 4th ed. W.H. Freeman and Company. USA.

Trevors, J. T. 2006: The Big Bang, Superstring Theory and the origin of life on the Earth. Theory in Biosciences 124: 403-412.

Geologi som yrke

Redaktör: Cecilia Aarnio. Efter Teemu Karlssons artikel Geologia ammattina.

Med hjälp av mikroskopiska studier i laboratorium och makroskopiska observationer ute i fält, studerar och arbetar geologer bland annat med:

  • Litosfärens och berggrundens kemiska och fysikaliska sammansättningar samt livets ursprung och utveckling i tid och rum.
  • Traditionell kartering av berggrund, jordtäcke och sedimentlager.
  • Malmletning samt identifiering av malmmineral, industrimineral och byggnadsstenar.
  • Geokemiska studier av grundämnesdistributionen i litosfären samt geohydrologiska studier av lokala  grundvattenreservoarer.
  • Miljökonsultering hos kommuner och staten.
  • Konsultering angående georelaterade förutsättningar och utvecklingsprogram inom byggindustrin.
  • Forskning och undervisning. 

En stor del av geologers arbete utspelar sig ute i fält. Bild: Teemu Karlsson

Arbetet är naturnära: geologer har ofta en möjlighet att arbeta mycket eller åtminstone en del ute i fält. Utgående från utbildning och intresse har geologer möjligheten att sysselätta sig inom flera olika områden och aktiviteter på arbetsmarknaden.

Själva, anser geologer naturligtvis att arbetet är givande och intressant. Sanningen är att geologer faktiskt har en viktig uppgift i den aktuella omställningen till ett hållbart och miljömedvetet samhälle. Arbetsmöjligheterna för geologer är således många.

Bland de främsta geologiska verksamhetsområdena är:

  • Geologiska forskningscentralen, GTK. På finska Geologian Tutkimuskeskus.
  • Miljöministeriet
  • Universitet och högskolor
  • Kommuner
  • Malm- och gruvindustrin
  • Ingenjörs- och planeringsbyråer
  • Byggindustrin, speciellt inom mark-, vatten- och väganläggingar.

Bland de främsta arbetsgivarna är:

  • Staten (70%)
  • Privatägda organistioner (23%)
  • Kommuner (4%)
  • Övriga (3%)

Arbets- och forskningsobjekten är till en stor del globala, vilket gör den geologiska verksamheten internationell. Finska geologer är efterfrågade i alla delar av världen- till och med på Antarktis. Det växande behovet av en allt större förståelse och kunskap om jordklotets processer, har även ändrat geologins profil på arbetsmarknaden under de senaste åren. Allt flera geovetare integreras exempelvis i olika miljöprogram.

I och med att t.ex den finska gruvverksamheten har varit luckrativ under de senaste åren, är geologers placering på arbetsmarknaden god. År 2010 beräknades de finska geologernas medianlön vara 3848 € i månaden.

En lägre högskoleexamen; kandidat i naturvetenskaper (NatKand) som omfattar tre studieår och 180 studiepoäng, samt en högre högskoleexamen; filosofie magister (FM) som omfattar ytterligare två år och 120 studiepoäng, kan avläggas i Finland på svenska: vid Åbo Akademi och Helsingfors Universitet, samt på finska: vid Turun Yliopisto, Oulun Yliopisto och Helsingin Yliopisto.

Förutom föreläsningar och skriftliga arbeten och tentamina, är även praktiska övningar samt laboratorie- och fältstudier väsentliga delar av den geologiska examensuppbyggnaden. Georelaterade vetenskaper såsom markanvändning och energiteknik kan även studeras vid Helsingfors tekniska högskola (både på finska och svenska) samt vid Tampereen teknillinen Yliopisto (på finska).

Jordtäckets utveckling

Redaktör: Cecilia Aarnio. Efter Anu Hakalas artikel Maaperän synty.

Jordtäckets utveckling hänger nära samman med klimatförändringarna på jordklotet. Den största delen av Finlands jordarter har bildats under den senaste istiden, Weichselistiden för 115 000 -11 600 år sedan. Inlandsisen omformade berggrunden, röjde bort tidigare sedimentlager och jordtäcket, samt producerade jordarterna: morän, grus, sand, silt och ler. Den finska berggrunden är till största del (~95 %) täckt av ett löst jordtäcke. Bottenmorän är den vanligast förekommande jordarten i Finland. Den glaciala jordarten bildades då löst material skjuvades mellan glaciärbottnen och jordytan.

Till en stor del är jordtäcket uppbyggt av flera lager olika jordarter. Det understa lagret, som ligger närmast den fasta berggrunden, brukar bestå av bottenmorän eller grovkornigt grus och sand som är avlagrade av inlandsisen. Det grovkorniga bottenlagret är i många fall täckt av ett finkornigare ler- och/eller siltlager. Dessa är bildade under glacialisens avsmältningsskeden i lugna sedimentationsmiljöer som issjö- eller ishavssediment (glacilakustrina respektive glasimarina sediment)

Yngre postglaciala jordarter är exempelvis de organogena sedimentära jordarterna torv och gyttja. Torvbildning sker i områden som ständigt ligger i kontakt med vatten och bildas huvudsakligen av växter som har levt där torven finns. Den elastiska gyttjan bildas främst i låga bassänger av organiskt material som sjunker till bottnen och sedimenteras.   

Skillnaden mellan lera och gyttja är för många oklar. Inom geologin skiljer sig jordarterna åt främst på grund av deras sammansättningar. Lera består huvudsakligen av mineral, medan gyttjan är organisk:

  • Ler < 2% organiskt material
  • Gyttjelera 2-5 % organiskt material
  • Lergyttja 5-20% organiskt material
  • Gyttja > 20%  organiskt material

Jordtäcket består av fler lager av olika jordarter: 1. Berg 2. Bottenmorän 3. Åsmaterial (sand och grus) 4. Ler och silt 5. Sanddyner 6. Syttja 7. Starrtorv 8. Vitmoss-torv (torv bestående främst av vitmossa (Sphagum cuspidatum) 9. Fornstrand. Teckning: Harri Kutvonen, GTK.