Kivi muistaa ikänsä

Tutkimukseni keskeinen asia on Suomen vanhimpien tulivuoriperäisten kivien iän ja ikäjakauman tarkempi selvitys. Tutkimuksestani kertoessa usein kysytty kysymys liittyy siihen, miten kiven iän voi saada selville.

Tieto maapallon kehityshistoriasta on kartutettu tutkimalla esimerkiksi erilaisten kivien ikiä ja niiden suhteita.  Suhteellinen ikä vertailee eri kiviyksiköitä toistensa suhteen. Ihmisten ikiin tätä sovellettaessa voisimme sanoa että Sauli on Pekkaa nuorempi (mutta emme välttämättä tietäisi kummankaan varsinaista ikää). Absoluuttinen ikä sen sijaan kertoo kuinka vanha kivi on. Aikaisempaan esimerkkiin soveltaen voisimme siis jollakin tavalla saada selville, että Pekka on 15-vuotias. Kun kahden kiviyksikön suhde tunnetaan, voidaan tämä tieto yhdistää toisesta kivestä tehtyyn absoluuttiseen iänmääritykseen. Saulin ja Pekan tapauksessa tietäisimme siis sen, että Pekka on 15-vuotias ja Sauli on Pekkaa nuorempi (eli alle 15-vuotta). Saulin absoluuttisen iän selvittämiseksi meidän pitäisi tehdä vielä tarkempaa tutkimustyötä.

Tieto siitä, miten maapallo on kehittynyt lainehtivasta magmamerestä siniseksi planeetaksi mantereineen, on rakentunut muun muassa kivien suhteellisten ja absoluuttisten ikien tutkimisen kautta. Uusien tutkimusten myötä tätä historiaa on mahdollista saada vielä tarkemmaksi.

Zirkoni – geologin paras ystävä?

Pääpaino omassa tutkimuksessani on kivien absoluuttisen iän määrittäminen. Tähän tarkoitukseen voidaan käyttää useita mineraaleja, mutta hyvin vanhojen kivien ikämäärityksen kannalta parhaimpiin mineraaleihin kuuluu kestävä zirkoni (kemiallinen kaava: ZrSiO4). Se pyrkii säilyttämään tallentamansa alkuperäisen geologisen tiedon parhaansa mukaan – siitäkin huolimatta, että kivi muokkautuisi uudelleen kallioperän nuorempien kehitysvaiheiden myötä! Alkuperäisen tiedon lisäksi zirkoni saattaa tallentaa ikätiedon myös näistä nuoremmista tapahtumista, jolloin pieni kide voi olla arvokas tietopaketti kallioperämme monivaiheisesta historiasta.

Zirkonista saatu ikä perustuu mineraalirakeesta mitattuihin isotooppisuhteisiin. Omassa tutkimuksessani olen käyttänyt analyysimenetelmiä, joissa analysoin kivestä erotettujen yksittäisten zirkoni-kiteiden ikiä. Monia syntymäpäiväsankareita lohdutellaan sanonnalla “ikä on vain numero”. Tämä pitää paikkansa myös zirkonien kohdalla! Ikätulkinnan tekeminen ei kaikkien kivien suhteen ole aina niin yksinkertaista ja sen rinnalle tarvitaan aina muutakin tutkimusta kuten kenttähavaintoja, etenkin Suomen moneen kertaan rytätyssä ja uudelleen muokatussa kallioperässä.

Vaikka tutkimukseni keskittyy vulkaniitteihin, olen kerännyt näytteitä myös vulkaniittijaksoihin liittyvistä sedimenttikivistä sillä ne ovat osa vulkaniittijaksojen myöhempää kehitystä. Sedimenttikivien zirkonirakeet ovat peräisin muualta rapautuneesta kiviaineksesta ja näin ollen sedimenttikivien zirkonivarastoja penkoessa saattaa löytää esimerkiksi viitteitä vulkaniittijaksoja paljon vanhempiin tai nuorempiin kiviin. Lisäksi sedimenttikivien zirkonivarastot kertovat iän sille kuinka vanha sedimenttikivi voi maksimissaan olla.

Vaikka kaikki geologit eivät zirkoneista niin piittaa, niin tutkimusmielessä ne lukeutuvat tällä hetkellä kyllä omiin parhaimpiin ystäviini! Tästä syystä yksi joulukuisen työmatkan parhaista “turistikohteista” oli piipahtaa kadulla joka on nimetty näiden pienien kiteiden mukaan!

Zircon Place, San Fransisco, Kalifornia
Zircon Place, San Fransisco, Kalifornia

Suomen, ja Euroopan unionin, alueelta löydetty vanhin kivi on Siuruan gneissi joka on iältään noin 3,5 miljardia vuotta1. Vanhimmat maapallolta löydetyt zirkonit ovat lähes 4,4 miljardia vuotta vanhoja ja ne ovat löytyneet Australiasta, kuuluisasta Jack Hillsin konglomeraatista. Kiven ikää kysyttäessä geologin suusta kumpuaa vastaukseksi usein miljoonia ja tuhansia miljoonia vuosia (ainakin Suomen kallioperän kohdalla). Kiviä syntyy kuitenkin koko ajan lisää ja niiden ikä tiedetään joskus hyvinkin tarkasti (eikä siihen tarvita edes zirkonia)!

islanti
Tämä kivi on syntynyt Eyjafjallajökull-tulivuoren purkautuessa 2010. Purkaus muistetaan siitä, että miltei lähes koko Euroopan lentoliikenne pysäytettiin väliaikaisesti ilmakehässä olleen tuhkapilven vuoksi.

Kannattaa pysyä kuulolla, ensi viikolla paneudutaan tarkemmin radioaktiivisuuteen ja isotooppisuhteisiin (popcornin poksauttelun kautta)!

—-Viite:

1Mutanen, T. ja Huhma, H. The 3.5 Ga Siurua trondjhemite gneiss in the Archaean Pudasjärvi Belt, northern Finland. Bulletin of the Geological Society of Finland 75; 51–68.

Advertisements

Laava + pihvi = illallinen?

Miltä maistuu virtaavan kivisulan päällä kypsennetty illallinen?

Vastatakseen tähän kysymykseen, Sam Bompas ja Harry Parr yhdistivät voimansa Jeffrey Alan Karsonin ja Robert Wysocking kanssa. Yhteistyön tuloksena oli tiettävästi ensimmäinen laavan päällä paistettu illallinen – pihvi ja maissintähkiä. Aikaisemmin tulivuoresta purkautuneen laavan avulla on ainakin paahdettu vaahtokarkkeja ja paistettu makkaraa.

Laavan yli 1100 asteinen kuumuus sulkee lihansyyt perinteistä kokkausta nopeammin ja laavapihvin maku oli Bompasin mukaan lihaisampi, sillä tällä tavalla kypsennetyssä pihvissä ei ole perinteisistä kypsennystavoista aiheutuvia sivumakuja. Laavakokkailun innoittajana Sam Bompasin mukaan toimi hänen matkansa Sakurajimalle. Iloisena yhteensattumana kyseinen tulivuori on juuri vilahtanut blogissakin täällä ja täällä.

Toisella testikerralla ryhmä pureutui tarkemmin laavan kypsennysominaisuuksiin keskittyen pelkästään grillaamaan pihvejä.

Syracusen yliopistossa vaikuttavat Karson ja Wysocki ovat tunnettuja tutkimuksistaan laavavirtausten parissa. Pihvinpaistoon käytetty kiviaines oli uudelleen sulatettua 1,1 miljardin ikäistä keskiselänteestä purkautunutta basalttia. Muissa tieteellisissä ja taiteellisissa projekteissa on käytetty myös 200 miljoonaa vuotta sitten kivettynyttä basalttia Palisades-intruusiosta.

Sam Bompas haaveilee järjestävänsä tulevaisuudessa illalliskutsut joiden pyörittävänä voimana on laava – niin kokkauksesta aina pore-altaiden lämmittämiseen. Tätä odotellessa kannattaa tutustua Bompasin ja Parrin muihin projekteihin. Vai miltä kuulostaa salamalla mikrosekunneissa kypsennetty pihvi, pimeässä loistava jäätelötuutti tai suklaalla päällystetty kiipeilyseinä?

Laavaputous keittiönurkassa kuulostaa vallan hienolta sisustuselementiltä ja Suomen juhannukset saattaisivat tuntua lämpimämmiltä jos kesämökin pihassa putputtaisi grillin sijasta minitulivuori! Mutta siihen asti että keksitään helposti kotikokkailussa hallittava laavavirta, täytynee tyytyä nauttimaan iltapala laavalampun valossa. Bon Appétit!

Lavalampdark.jpg
Lavalampdark“. Licensed under CC BY-SA 2.5 via Wikimedia Commons.

Lisätietoa:

Tutustu Karson ja Wysockin laavaprojektiin täällä. Ensimmäisen pihvikokkailun video löytyy täältä. Bompasin ja Parrin muita kulinaristia kokeiluja.

Raaaawrrrr!

sakurajima_dino

Täydellinen ajoitus! Kuva napattu Sakurajama-tulivuorella sijaitsevassa dinosauruspuistossa, Sakurajiman purkautuessa taustalla. Lue lisää tulivuoresta!

Perfect timing! Picture is taken from the Sakurajima Nature Dinosaur Park, whilst the volcano started to erupt in the background. Read more about the volcano!