Finlands berggrund

Mikko Turunen, Jussi Heinonen, Elina Lehtonen. Översatt av Anna Johnson januari 2022, reviderad av Anna Saukko 2025.

Den fennoskandiska skölden

Finlands berggrund hör till det gamla prekambriska (tidsperioden 4 600 – 570 miljoner år sedan) berggrundsområdet, dvs. den fennosarmatiska kratonen, och är en av de allra äldsta delarna av den eurasiska kontinenten. Motsvarande prekambriska kratoner, som inte varit utsatta för tektoniska förflyttningar på länge, hittas på alla kontinenter. På den eurasiska kontinenten kan man se den gamla berggrunden endast i Fennoskandien och Ukraina, på alla andra ställen är den täckt av yngre sedimentbergarter.

Den fennoskandiska sköldens nordvästra gräns är synlig i Kilpisjärvi-området. Man kan se övergången på Saana fjälls sluttningar, där delarna vid botten av fjället tillhör kratonen, medan de övre delarna tillhör den yngre kaledoniska bergskedjan. I söder försvinner sköldgränsen in under Finska viken och Östersjön – till exempel består Estlands blottade berggrund redan av yngre fossilbärande sedimentära bergarter, vilka täcker den äldre berggrunden. I öster går gränsen via sjöarna Ladoga och Onega till Vita havet. Kolahalvön hör i sin helhet till den fennoskandiska skölden.

Den fennoskandiska skölden delas in i ett antal områden som klart skiljer sig från varandra. De norra och östra delarna hör till den arkeiska berggrunden. I de här områdena dominerar bergarter som gnejs och migmatit samt spridda grönstensbälten, som består av metamorfa vulkaniska och sedimentära bergarter. Sköldens centrala och västra delar består av yngre magmatiska och metamorfa bergarter som graniter, kvartsiter, skiffer, migmatiter och metavulkaniter. Unikt för norra Finland är granulitbågen i Lappland som varit utsatt för kraftig metamorfos och som genom tektoniska rörelser har lyfts upp från berggrundens djupare nivåer till dagens erosionsplan. Ett av södra Finlands särdrag är de stora områdena med rapakivigranit i sydost och sydväst. De blev till först efter stora kontinentalkrockar, och har därför inte blivit utsatta för metamorfos. Kring Uleåborg, i Satakunta samt i centrala Sverige hittar man yngre meso- och neoproterozoiska sedimentbergarter som bildats av kalksten, sandsten och lersten samt gruskonglomerat.

Huvuddragen i Finlands berggrund

Finlands berggrund är mycket gammal. Den bildades och utvecklades under en lång tidsperiod, för 3 000–1 400 miljoner år sedan. Ett fåtal geologiska processer har skett sedan dess, men de har inte varit speciellt omfattande. Idag hör Finlands berggrund alltså till de äldsta och stabilaste områdena i Europa. Man har också kunnat konstatera att i Finland är den eurasiska plattan som tjockast inom Europeiska unionens område. Enligt de senaste forskningsresultaten finns det på sina håll ända upp till 230 kilometer bergmaterial i helt fast form under oss. Av detta utgör jordskorpan, som har förhållandevis låg densitet, cirka 30–60 kilometer, medan resten består av en tätare litosfärisk mantel.

Allt yngre material som under olika tidpunkter har legat ovanpå vår nuvarande berggrund har eroderats och transporterats bort till andra ställen, bland annat under flera istider. De flera kilometer tjocka istäcken har slipat ner berggrunden och fört med sig allt löst stenmaterial. Man uppskattar att den senaste istiden slipade bort sju meter av berggrunden i genomsnitt. Innan det hade de urgamla bergskedjorna redan eroderats ner till sina rötter. På grund av jordtäcket, insjöar och utspridda växtligheten är ganska lite av vår berggrund synligt idag: av Finlands yta är ca 3 % bar berggrund och för 11 % är marktäckets tjocklek mindre än 1 m. Största delen av vår berggrund täcks av material på några meter till tiotals meter i tjocklek som den senaste nedisningen skapat och modifierat. Det här täckande men lösa lagret kallas för jordtäcke. Finlands jordtäcke består av en blandning av mineraljordar som härstammar från den eroderade berggrunden och organiska jordarter som härstammar från resterna av växt- och djurriket.

Olika granitiska bergarter utgör den vanligaste bergartsgruppen i den finska berggrunden. De är plutoniska bergarter, alltså har de kristalliserat ur magma på flera kilometers djup i berggrunden. Man estimerar att drygt hälften (52,5 %) av Finlands berggrund på jordytans nivå består av dessa. Av de enskilda bergarterna är granit den vanligaste i vårt land: graniten har till och med utsetts till Finlands nationalbergart. Granitbergarterna är mycket jämnare fördelade över hela landet jämfört med Finlands andra bergarter. Cirka 22 % av berggrunden utgörs av olika blandbergarter (migmatiter). Dessa har bildats då äldre bergarter varit utsatta för högt tryck och hög temperatur och därför delvis smultit. De förekommer i stor utsträckning i de äldsta, arkeiska, områdena i östra Finland. Cirka 9 % av vår berggrund består av olika skifferbergarter, ca 8 % är mörka djupbergarter (gabbro och besläktade bergarter), ca 4 % utgörs av kvartsiter och sandstensbergarter och 4 % är granulit. Skifferbergarterna har bildats genom metamorfos av sand- och lersediment som avlagrats på en forntida havsbotten. Bland dessa lager finns ofta även vulkaniskt material, och i Finland förekommer skifferbergarterna särskilt i Kajanaland. Granulit är en granathaltig gnejsbergsart som nästan uteslutande finns i området kring Enare. I Finland finns även marmor, alltså metamorf kalksten, om än i rätt små förekomster (0,1 % av hela Finlands berggrund). I vår urgamla berggrund finns så gott som inga fossiler – de mest spektakulära fossilerna (bl.a. trilobiter, ortoceratiter och armfotingar) som hittats i Finland härstammar från paleozoiska lösa kalkstensblock på Åland.

Bergarterna i Finlands berggrund enligt J. J. Sederholm (1863–1934):

• Kiselrika djupbergarter (granit, granodiorit, kvartsdiorit): 52,5 %
• Blandbergarter (migmatit): 21,8 %
• Skiffer (fyllit, glimmerskiffer, glimmergnejs): 9,1 %
• Kiselfattiga magmatiska bergarter (gabbro, diabasgångar, amfiboliter): 8,2 %
• Kvartsiter och sandstenar: 4,3 %
• Granulit: 4,0 %
• Kalksten (marmor): 0,1 %

Den finska berggrundens utveckling

När man talar om Finlands berggrund bör man komma ihåg att den har blivit till lite i taget under en mycket lång tid. De eroderande krafterna var aktiva redan då de äldsta delarna av vår berggrund uppstod, och de bergskedjor som bildades i ett tidigt skede hade med största sannolikhet redan eroderats ned när följande bergsbildande process tog vid. Finlands berggrund har alltså bildats gradvis, en bit i taget, medan den vandrade kors och tvärs över planeten som en del av forntida och nutida kontinenter.

Finland har alltså inte stått stilla på sin nuvarande plats på jordklotet. Vårt land (eller den del av det som existerade då) har vandrat kors och tvärs över planeten som en del av forntida och nutida kontinenter. På andra platser på jorden finns det bergformationer som är identiska med dem vi har i Finland. De här områdena har fötts tillsammans vid samma tidpunkt för länge sedan, men efter en tid slitits isär. Delarna har vandrat åt olika håll genom påverkan av de geologiska krafter som under miljarder år omvandlat planetens utseende.

På andra platser på jorden finns det bergformationer som är identiska med dem vi har i Finland. De här områdena har fötts tillsammans vid samma tidpunkt för länge sedan, men efter en tid slitits isär av geologiska krafter. I följande kapitel beskrivs huvuddragen i hur Finlands berggrund blivit till. Kartorna är tagna ur verket Suomen Kallioperä, 3 000 vuosimiljoonaa (Suomen Geologinen Seura, 1998).

De äldsta delarna av Finlands berggrund

Den arkeiska berggrunden

Jorden är ungefär 4 600 miljoner år gammal. De äldsta bergarterna som har hittats är en kanadensisk gnejs som är drygt 4 000 miljoner år gammal. Man trodde länge att Finlands äldsta bergart var en ca 3 100 miljoner år gammal kvartsdiorit från Lapinlax (Lapinlahti), men enligt de senaste åldersbestämningarna har man kunnat konstatera att det äldsta materialet i vårt lands berggrund är en trondhjemitisk gnejs från Siurua i Pudasjärvi. Den är ca 3 500 miljoner år gammal, men innehåller även enstaka mineral som kristalliserade så länge som 3 700 miljoner år sedan. Det är möjligt att man hittar ännu äldre bergarter i framtiden. Den äldsta berggrunden finns i vårt lands östra och norra delar där den arkeiska berggrunden ligger. När den arkeiska berggrunden bildades var jordskorpan mindre stabil än nu, för då innehöll jordens inre större mängder värmeenergi från tiden för planetens födelse. Jordklotets mantel var ca 200 grader varmare än idag. När denna stora energimängd frigjorde sig uttrycktes det i form av intensiv vulkanisk aktivitet, tillväxt av kontinenter, och bergskedjebildning.

Man antar att vår berggrunds bildning var som aktivast för ca 2 800–2 700 miljoner år sedan, en period som de allra flesta åldersbestämda arkeiska bergarter i Finland härstammar från. Det var den viktigaste tillväxtperioden för den fennoskandiska skölden. De bergarter som bildades i samband med bergskedjan som reste sig då består idag i huvudsak av gnejs, migmatiter och granitiska bergarter. Också grönstensbälten med ursprung i vulkaniska och sedimentära bergarter är typiska för de arkeiska områdena. De bildar smala band mellan andra arkeiska bergarter i östra Finland (t.ex. i Kajanaland). Den arkeiska berggrunden täcker ca 20 % av vårt lands yta.

Den proterozoiska berggrunden i Finland

Norra Finlands skifferområden, lagergångar och granulitområde

Norra Finlands paleoproterozoiska berggrund har avlagrats ovanpå den arkeiska berggrunden. Den består till största delen av vulkaniska och sedimentära bergarter som bildats i två omgångar (för 2 500–2 250 miljoner år sedan och 2 250–2 200 miljoner år sedan). Till dem räknas bl.a. grönstensbälten och områden bestående av skiffer. De flesta av dem blev till då den arkeiska kontinenten sprack upp och smält stenmassa från jordklotets mantel kunde tränga sig genom jordskorpan och ovanpå jordytan. I riftdalar och små havsbassänger avlagrades även olika sorters sediment. Till skedet då kontinenten sprack upp tillhör även de mafiska lagergångarna (eng: layered intrusions) i norra Finland. De steg som smält stenmassa från jordens mantel för ca 2 490–2 440 och 2 000 miljoner år sedan och lade sig som horisontella lager mellan äldre bergarter i jordskorpan. De är viktiga för t.ex. malmprospektering. I området nära Enare finns dessutom en speciell granulitbåge. Den här gnejsiga bergarten har metamorfoserats i hög temperatur och högt tryck rätt djupt nere i berggrunden, och sedan lyfts upp till ytan från stort djup genom geologiska processer. Granulitbågen är ca 2 000 miljoner år gammal, och den bildades då två arkeiska kratoner krockade med varandra.

De karelska skifferområdena

För ungefär 2 100 miljoner år sedan hade uppsprickningen av den arkeiska kontinenten kommit så långt att en ny ocean börjat bildas i vad som nu är sydväst. I flodslätter, floddeltan och det grunda vattnet närmast kusten avlagrade flödande vatten vittringsprodukter från land i form av grus, sand och lera. Den arkeiska berggrunden hade då varit utsatt för erosion i hundratals miljoner år. För ca 1 900 miljoner år sedan slöts oceanen igen när en annan litosfärplatta började röra sig mot den arkeiska kontinentalplattan. Vulkaniska bergarterna som blivit utslungade vid uppsprickningen, och sedimenten som lagrats längs kontinentens kuster, blev vid kollisionen mellan plattorna hoptryckta och upplyfta i den svekofenniska orogenesen (bergskedjeveckningen). Av den här stora bergskedjan finns i nutid bara de frameroderade rötterna kvar.

Skifferområdena i Karelen består därmed av 2 500–1 900 miljoner år gamla metamorfa vulkaniter och sedimentbergarter, alla de bergarter som avlagrades ovanpå den arkeiska berggrunden och sedan veckades till en massiv bergskedja vid den svekofenniska orogenesen för ca 1 900 miljoner år sedan. Karelska skiffrar kan ses i Kajanaland, Norra Karelen, Savolax och Norra Österbotten, och de påminner mycket om motsvarande skifferområden i norra Finland (se ovan). Till dessa formationer tillhör även kvartsiten i Koli, som bildades då kvartssandsten utsattes för metamorfos. I Kajanaland finns den världsberömda Jormuaofioliten. Denna ca 1 950 miljoner år gamla bit havsbotten som hamnat upp på land är ett av de äldsta ställen på vår planet där man tydligt kan se alla de olika delarna av en oceanisk litosfärplatta från kuddlavor till manteln.

De svekofenniska skifferområdena

De svekofenniska skiffrarna avsattes ursprungligen som sediment och vulkaniter i vatten. Man kallar dem för skiffer trots att området till största delen består av kraftigt metamorfa gnejser och migmatiter. Ställvis förekommer även bergarter som inte varit med om så kraftig metamorfos och påvisar därför välbevarade särdrag av ytbergarter.

De svekofenniska skifferområdena bildades av bergarter som samlats som tjocka turbiditlager på havsbottnen utanför den arkeiska kontinenten. Söder om linjen Uleåborg-Kuopio-Joensuu fanns det då endast oceanskorpa täckt av hav, men här började nu också bildas vulkaniska öbågar som så småningom sköts mot den arkeiska kontinentalplattan när tektoniska plattorna rörde sig. När de kolliderade veckades materialet till en hög bergskedja för ca 1 900 miljoner år sedan. De svekofenniska skifferområdena skiljer sig från de karelska formationerna dels genom att man inte känner till vad de ursprungligen sedimenterades ovanpå, dels för att de sedimenterades snabbare. En stor del av berggrunden i dagens södra och mellersta Finland blev alltså till vid den svekofenniska orogenesen.

Metamorfos i samband med den svekofenniska orogenesen nådde sin kulmen för lite över 1 800 miljoner år sedan. Då hade de flesta bergarter som nu finns i Finlands berggrund bildats. Gränsen mellan den arkeiska och den svekofenniska berggrunden är tydlig. Avsaknaden av material av arkeisk ålder på de svekofenniska områdena tyder på att den svekofenniska berggrunden bildades av material som kommit från manteln. I samband med den svekofenniska orogenesen trängde granitbesläktade djupbergarter upp sig i jordskorpans översta delar och utgör nu en stor del av berggrunden i mellersta Finland (se nästa kapitel).

De proterozoiska orogena djupbergarterna

Majoriteten av Finlands proterozoiska djupbergarter är graniter, granodioriter och tonaliter. De kristalliserade under den svekofenniska orogenesen för ca 1 900–1 800 mijloner år sedan. Den största enskilda förekomsten är det granitiska området i mellersta Finland, där bergarterna i huvudsak är grovkorniga graniter. Graniter av hög och jämn kvalitet har använts som bl.a. byggnadssten. Djupbergarterna i mellersta Finland är ca 1 890–1 880 miljoner år gamla. Djupbergarterna i södra Finland är lite yngre, och en del av dem blev till då metamorfosen var som kraftigast ca 1 840–1 830 miljoner år sedan. De orogena djupbergarterna i norra Finland antas ha bildats i samband med att den arkeiska berggrunden omformats.

Rapakivigraniterna

Efter att den svekofenniska berggrunden bildats, kallnat och blivit spröd var det lugnt här i närmare 150 miljoner år. Under den tiden hann den svekofenniska bergskedjan erodera ner till en nivå som inte är långt från dagens erosionsyta. Som en följd av stigande värme från manteln trängde smält rapakivigranit upp i det som idag är södra Finland i flera omgångar för ca 1 650–1 540 miljoner år sedan. Bergarten rapakivi är inte unik för Finland (man har hittat rapakivi på alla kontinenter) men benämningen rapakivi är väl etablerad i internationell geologisk terminologi. Rapakivigraniterna ligger mitt bland de svekofenniska bergarterna och skär tvärt av dem. Det finns flera både större och mindre rapakiviområden i Finland, de fyra största är Viborgs, Letala (Laitila), Vemo (Vehmaa) och Ålands rapakivibatolit. Rapakivibergarterna är tåliga och omtyckta som byggnadssten.

Finlands berggrunds senare utvecklingsskeden

Sedimentära bergarter

Efter att rapakivigraniterna intruderat var det relativt händelselöst och lugnt i Finlands berggrund i ca 1 000 miljoner år, ända tills den kaledoniska bergskedjan uppstod i väster för ca 450–400 miljoner år sedan. Trots att det inte skedde några stora omvälvningar pågick erosionen dock stadigt hela denna långa tid. Erosionsmaterial som bildades då den svekofenniska bergskedjan slets ner samlades till sedimentära lager och bildade de ca 1 500–1 200 miljoner år gamla sandstenarna i Satakunta och Muhos samt de 650–570 miljoner år gamla sedimentära bergarterna vid Lauhanvuori i Satakunta, på bottnen av Bottenhavet och vid Karlö (Hailuoto) utanför Uleåborg. I de sistnämnda har man till och med hittat spårfossiler från tidiga livsformer, såsom små tunnlar som grävdes av maskliknande djur.

Kaledoniderna i Finland och unga magmatiska bergarter

Den kaledoniska bergskedjeveckningen som skedde vid västra kanten av det fennoskandiska urbergsområdet för ca 450–400 miljoner år sedan var den första omvälvande händelsen i området på mycket länge. Sediment som lagrats på en forntida oceanbotten veckades och sköts österut över den gamla berggrunden. För Finlands del hittar man de här kaledoniska bergarterna endast i Lapska armens nordvästligaste del, där ligger en sedimentpacke uppskjuten och vilar ovanpå arkeisk gnejs och sedimentära bergarter från Ediacara-perioden. På fjället Saana kan man se att de översta delarna består av dessa unga bergarter medan man längre ner på fjället endast hittar äldre bergarter.

Trots att de främsta magmatiska händelser i vår berggrund redan skett, bildades Finlands yngsta och mest unika magmabergarter vid dessa senare skeden. Ca 600–500 miljoner år sedan förde snabbt stigande smält stenmassa från mantelns djup med sig diamanter till områden nära Kuopio och Kaavi. Denna bergart kallas kimberlit. Ca 400 miljoner år sedan trängde sig kiselfattiga alkalibergarts- och karbonatitmagmor in till jordskorpan i Kuusamo (Iivaara) och Savukoski (Sokli). Större motsvarigheter till dessa finns i Ryssland på Kolahalvön.

Meteoriter och kosmiska nedslag

Stora meteoriter som störtar hela vägen ner genom atmosfären förorsakar våldsamma explosioner när de träffar jordytan. Den kollisionskrater som uppstår får en diameter som är 10–50 gånger större än meteoritens diameter. Meteoritnedslag är förödande katastrofer. Den asteroid som slog ner vid nuvarande Mexiko är troligen den huvudsakliga orsaken till massdöden där de allra flesta dinosauriearterna dog ut

Varje år faller det några tusen meteoriter stora som eller större än en knytnäve ner på jorden. Av dem upphittas sällan fler än tio. Stora meteoritkollisioner som producerar en synlig explosionskrater är lyckligtvis mycket sällsynta. På hela jorden har man identifierat drygt 150 nedslagskratrar som är så stora att de tydligt syns i landskapet.

I Finland finns det drygt tio identifierade nedslagskratrar. Största delen av dessa har eroderats till ett så stort djup att själva kratern inte bevarats, och därför är det mer korrekt att kalla dem för impaktstrukturer. Det är mycket svårt att ta reda på strukturernas ålder, men den yngsta av dem är Lappajärvi som är ca 78 miljoner år gammal. Högst sannolikt levde dinosaurier i våra trakter då Lappajärvikratern blev till, även om några fossiler från dem inte bevarats här. Några av Finlands övriga välkända impaktstrukturer är Lumparn på Åland, Söderfjärden nära Vasa, Karikkoselkä i Petäjävesi samt Keurusselkä söder om Keuru.

Källor och vidare läsning

Martti Lehtinen, Pekka Nurmi och Tapani Rämö (red.) 1998. Suomen kallioperä: 3000 vuosimiljoonaa. Helsinki, Suomen Geologinen Seura ry., 375 s. Länk: https://www.geologinenseura.fi/fi/seura/julkaisut/suomen-kalliopera

M. Lehtinen, P.A. Nurmi och O.T. Rämö (red.) 2005. Developments in Precambrian Geology – Volume 14: Precambrian Geology of Finland Key to the Evolution of the Fennoscandian Shield. Länk: https://www.sciencedirect.com/bookseries/developments-in-precambrian-geology/vol/14/suppl/C

Jussi S. Heinonen och Elina Lehtonen 2024. Suomen muinaiset tulivuoret – Kallioidemme salaisuuksia. Länk: https://www.gaudeamus.fi/teos/suomen-muinaiset-tulivuoret/