Södra Finlands berggrund

Olav Eklund

Finland har en urgammal berggrund

Såväl lösblock som den fasta berggrunden, omfattar en del av jordklotets historia. Södra Finlands berggrund formades för 1900 till 1275 miljoner år sedan och ligger nedanom den s.k. Brahestad-Ladogalinjen. Berggrunden norr om linjen är avsevärt äldre eftersom den består av arkeiska bergarter som är över 2500 miljoner år gamla (Europas äldsta). Den största delen av Finlands berggrund består av magmabergarter, som antingen kristalliserat djupt nere i jordskorpan (djupbergarter) eller vid jordytan (vulkaniter). I övrigt består berggrunden av varviga sand- och lersediment som sedimenterats på havsbottnen.

En stor del av södra Finlands berggrund har metamorfoserats och därigenom genomgått en mineralogisk och strukturell förändring (begreppet härstammar från grekiskans metamorpho som betyder förändring av form). Metamorfosen alstrades av en bergskedjeveckning, orogenes, som orsakade förhöjda temperatur- och tryckförhållanden i området då berggrunden sjönk ned i jordklotets heta innandöme. Vi kallar bergskedjeveckningen för den Svekofenniska orogenesen. Det är endast ett fåtal bergarter som inte metamorfoserats, såsom rapakivigraniterna i södra Finland samt de jotniska sandstenslagren och diabaserna i Satakunda, på grund av att de tillkommit efter bergskedjeveckningen.

Kunskap om gammal berggrund

Med hjälp av mikroskopiska studier i laboratorium och makroskopiska observationer ute i fält samt kunskap om bergarternas mineral- och isotopsammansättningar samt kemi studerar geologer bland annat berggrundens ursprungsmiljö och möjliga deformationer som skett sedan dess. Tack vare dylika studier är södra Finlands berggrund exceptionellt välundersökt.

Nu vet vi att södra Finlands berggrund kommit till i en serie bergartsbildande processer som kan härledas till olika plattektoniska skeden som vi kallar den Svekofenniska orogenesen.

Den Svekofenniska orogenesen

Vi kan indela den Svekofenniska orogenesen i olika plattektoniska skeden

• Den Fenniska orogenesen (1900-1880 miljoner år sedan). Under detta skede rörde sig vulkaniska öbågar mot dagens nordost. Vi kan jämföra situationen med vad som äger rum i sydöstra Asien i dag. De stora öarna i Indonesien och i Filippinerna är aktiva vulkaniska öbågar som dels spyr ut vulkaniskt material och dels vittrar sönder och bildar sediment i haven runt omkring dem. Vi kan lätt hitta metamorfoserade vulkanbergarter (amfiboliter) och sediment (glimmerskiffrar) i södra Finland. Dessa bergarter tillsammans med kalkstenar (marmor) är spår av de vulkaniska öbågarna och deras vittringsprodukter. Marmorgruvorna i t.ex. Pargas, Åvensår och Lojo är exempel på kalksten som bildats av mikroorganismer vid öbågarna. Då öbågarna kolliderade mot den arkeiska kratonen i nordost veckades och metamorfoserades öbågarnas bergarter. De undre delarna av öbågarna smalt ned till magmor och kristalliserade till tonalitiska och granodioritiska bergarter för cirka 1870 miljoner år sedan. Bergarterna på t.ex. Iniö hör till denna grupp.
• Efter den Fenniska orogenesen utsattes berggrunden för extension, dvs de tektoniska krafterna drog isär berggrunden så det bildades sedimentationsbassänger i den. I sydvästra Finland finns inte mycket spår av detta skede, men t.ex. den mörka bergarten (diorit) som finns vid Galtby färgfäste i Korpo bildades under det här skedet. Likaså kvartssandstenen i Tiirismaa utanför Lahtis sedimenterades under detta skede.
• För cirka 1840 miljoner år sedan kom en kontinent (som vi kallar Sarmatia) från dagens sydost och kolliderade med den nybildade jordskorpan. Kollisionen, som vi kallar den Svekobaltiska orogenesen, medförde en kraftig metamorfos som omvandlade all tidigare formad berggrund. Merparten av glimmergnejserna smalt ned till granitiska magmor som kristalliserade till graniter. Stora delar av öarna i Åbolands skärgård består av dessa graniter. T.ex. graniterna runt Airisto.
• För cirka 1800 miljoner år sedan stabiliserades berggrunden (den svalnade och blev spröd). I samband med detta uppstod förkastningszoner med en riktning mot dagens nord-nordost. Fjärdar som Skiftet och Erstan, samt Pemarviken, är exempel på dessa förkastningszoner. En av sydvästra Finlands vackraste geologiska strukturer bildades under denna episod, Åva ring-intrusion i Ålands Brändö. Den mäktiga ring-intrusionen uppstod då en mycket gasrik magma på några minuter bröt sig genom den spröda jordskorpan (liknande ringstrukturer i miniskala uppstår då ett stenskott träffar bilrutan). Här slutar den Svekofenniska orogenesen. Det tog alltså 100 miljoner år att skapa vår berggrund. Efter den Svekofenniska orogenesen var det tektoniskt lugnt i cirka 200 miljoner år innan vår jordskorpa utsattes för extension (berggrunden drogs i sär) och ett nytt geologiskt skede ägde rum, det var tid för uppkomsten av rapakivigraniter och till dem associerade bergarter.
• Finland är känt för sina rapakivigraniter. Dessa uppstod för cirka 1600 miljoner år sedan genom att delar av den undre delen av jordskorpan smalt ned och steg upp i den övre jordskorpan. Wiborgs rapakiviområde är det största rapakiviområdet i sydöstra Finland och fasta Åland är det största rapakiviområdet i sydvästra Finland, men rapakivi finns även i Vemo och Letala. Den runda Fjärdskärs-fjärden i nordvästra Houtskär är en liten rapakiviplugg.
• Uppsmältningen av berggrunden förorsakades av att heta magmor (1200°C) från jordens mantel invaderade jordskorpan och började smälta ned den. Jordskorpan börjar smälta vid ca 700°C. Delar av de heta magmorna från manteln steg upp längs sprickor i berggrunden och påträffas nu som diabasgångar. Svarta finkorniga gångar som vanligtvis har en riktning mot nordost.
• I skärgården hittar vi ofta sandstenar som har så kallade böljeslagsmärken i sig. Dessa sandstenar sedimenterades strax efter att rapakivigraniterna hade bildats. Bästa stället att undersöka dessa s.k. Jotniska sandstenar är nedanför kraftverket i Kumo älv i Harjavalta.  Böljeslagsmärken är ett tecken på att sanden sedimenterats i grunt vatten. Liknande strukturer bildas under vackra sommardagar i det grunda vattnet vid en sandstrand.
• Olivindiabas är namnet på gångbergarter som stigit upp från jordklotets mantel längs sprickor mot jordytan. I sydvästra Finland är olivindiabaserna cirka 1275 miljoner år gamla. Vi hittar dem ofta som lösblock runt stränderna, men för att hitta olivindiabas i berggrunden är det bäst att söka dem i Satakunda, t.ex. vid Räfsö campingplats. Olivindiabaserna är väldigt bra bastustenar eftersom de består av värmeisolerande mineral (olivin och pyroxen) inneslutna i ett tredimensionellt gitter av mineralet plagioklas.

Metamorfosen i södra Finland

När kontinenten Sarmatia kolliderade med den nybildade berggrunden i södra Finland förtjockades berggrunden till en bergskedja. Det betyder att stora delar av bergrunden pressades ned mot jordens heta inre.

Beroende på mineralsammansättningen i en metamorf bergart kan man bestämma under vilka tryck- och temperaturförhållanden bergarten omkristalliserats i (metamorfoserats i). Vi vet att södra Finlands berggrund metamorfoserades under cirka 5 kbar, vilket motsvarar 18-20 kilometers djup, och runt 800°C. I klartext betyder det att den metamorfa berggrunden vi iakttar idag har haft 20 km mera berg ovanpå sig, som vittrat ned och transporterats bort!

Följande har understött skrivandet (Olav Eklund) av denna artikel: Estlands inrikesministerium och EU:s regionala utvecklingsfond samt västra Finlands länsstyrelse och K:H Renlunds stiftelse i samband med södra Finlands och Estlands Interreg IIIA –program.