Etelä- ja Keski-Suomen alueella asuvat voivat rehellisesti kertoa asuvansa poimuvuoriston juuriosissa. Moni tietää käsitteen ”Svekofenninen vuoristo” tai ”Svekofennidien vuoristo”. Kyseessä on vuoristo, joka levittäytyi noin 1 900–1 800 miljoonaa vuotta maamme etelä- ja keskiosien alueille, ulottuen myös Etelä-Ruotsiin.
Tuore väitöstutkimus tarjoaa lisätietoa siitä, miksi ja miten tämä Svekofennidien vuorijono muinoin romahti. Kaisa Nikkilä Åbo Akademista on tutkinut Svekofennidien vuorijonon kehitystä erityisesti Pohjanmaalta Savoon ulottuvalla alueella.
Miksi poimuvuoristoja on olemassa?
Poimuvuoristot syntyvät kiinteän kivikehän palojen, eli litosfäärilaattojen, saumakohtiin kahden mantereisen laatanosan törmätessä. Törmäyksessä vuoristot paksuuntuvat sekä ylös- että alaspäin, jolloin ympäristöään korkeammille vuoristoille syntyvät myös syvälle ulottuvat juuret.
Ympäristöön paksumpi poimuvuoristo on epävakaa. Se pyrkii tasapainottumaan ympäröivän kivikehän paksuuteen. Vuoristo ei kuitenkaan välttämättä romahda, jos kuori on paksuuntunut hyvin laajalta alueelta.
Kuinka korkealle vuoristot voivat maapallolla sitten kohota? Vuoristojen korkeuteen vaikuttaa planeetan painovoima ja kivilajien viskositeetti, eli kyky vastustaa virtausta. Nykyinen Himalajan vuoristo on aikalailla maksimikorkeudessaan. Vaikka nykyisen Himalajan alueella kahden mantereisen kappaleen törmäys on edelleen käynnissä, vuoristo ei kasva korkeutta, vaan sitä muodostava kiviaines leviää horisontaalisesti.
Törmäyksestä graniittitehtaaksi
Geologi Pentti Eskola on todennut että ”Graniitti on maaemon hiki”. Toteamus pitää hyvin paikkansa myös poimuvuoristojen kehityksen suhteen. Svekofennidien vuorijonon kehitys alkoi muinaisten tulivuorisaarten törmätessä toisiinsa ja paikoin nykyistä Itä- ja Pohjois-Suomea muodostavaan paljon vanhempaan mantereeseen.
Tällaisessa kahden mantereisen kappaleen törmäyksessä maankuori paksuuntuu ja poimuvuoriston juuriosien lämpötila ja paine kasvavat. Ja tässä urakassa kuorelle tulee hiki! Kiviaines poimuvuoristojen juuriosissa alkaa osittain sulaa. Näin syntyvät kivisulat voivat kiteytyä maankuoren sisällä syväkiviksi, kuten graniiteiksi, tai purkautua tulivuorista maanpinnalle kiteytyen vulkaniiteiksi.
Samalla tavalla kuin Keski- ja Etelä-Suomen alueella syntyi useassa vaiheessa vuorijononpoimutukseen liittyviä graniitteja, myös nykyisen Himalajan vuoriston juuriosissa on muodostunut ja muodostuu edelleen kuoren osittaisen sulamisen ja sulien kiteytymisen kautta graniittisia kiviä!
Muovailuvahamalleista apua geologiseen tutkimukseen
Geologiset prosessit tapahtuvat usein miljoonien vuosien aikajänteellä. Nikkilä hyödynsi tutkimuksessaan muovailuvahamalleja, jotka ovat yksinkertaisia, mutta tehokkaita tutkimusvälineitä luonnossa hitaasti tapahtuvien geologisten muutosten havainnollistamiseen.
Muovailuvahasta, silikonista ja hiekasta tehtyjen mallinnusten avulla jäljennettiin sitä, miten maankuori käyttäytyy kun siihen kohdistuu venytystä. Mallituloksia verrattiin tutkimusalueiden kallioperästä saatuihin geologisiin ja geofysikaalisiin havaintoihin.
Nikkilä kertoo, että Svekofennidien vuoriston ohentuminen ja romahtaminen johtui maankuoren sisällä olevien kivisulien virtaamisesta kohti nykyistä länttä. Tämä johtui todennäköisesti siitä, että nykyisen lännen alueella oli vapaata tilaa johon kiviaines pääsi virtaamaan, kun taas vuorijonon itäpuolella oli vastassa vanhempi ja jäykempi arkeeinen manner.
Svekofennidien vuoriston romahdus ei tapahtunut silmänräpäyksessä. Todennäköisesti vuoriston romahtaminen kesti noin 14-16 miljoonaa vuotta.
– Miljoonien vuosien aikana tapahtunut kivisulien virtaaminen länteen, maankuoren rakenteiden venyminen ja pois paikoiltaan liikkuminen aiheutti vuoriston romahtamisen. Lisäksi kuoren osittain sulat sisäosat pääsivät kohoamaan tässä tapahtumassa ylöspäin ja osia vuoriston yläosista liikkui romahduksessa alaspäin, jatkaa Nikkilä.
– Tuhansien miljoonien vuosien aikana Svekofennidien vuorijonon huiput ovat kuluneet ja nykyisen kallioperämme leikkaustaso edustaa vuoriston juuriosia. Suomessa on siis käytännössä mahdollista nähdä poimuvuoriston sisään ja näin tutkia vuoriston sisäosien kehitystä. Muinaisten vuoristojen tutkimus antaa tietoa siitä mitä nykyisten vuoristojen, kuten Himalajan tai Andien sisäosissa, parhaillaan tapahtuu. Tämä tutkimus on siten sovellettavissa useiden vuoristojen kehitykseen ympäri maailman. Tutkimustulokset auttavat myös kohdentamaan malminetsintää, sillä romahduksessa syntyvät suuret kallioperän rakenteet liittyvät malmimineralisaatioiden syntyyn, kertoo Nikkilä.
FM Kaisa Nikkilä väittelee 23.9.2017 klo 12 Åbo Akademin Luonnontieteiden ja tekniikan tiedekunnassa aiheesta ”Analog models of the lateral spreading of a thick three-layer crust – Implications for the Svecofennian orogen in Finland”. Väitöstilaisuuden paikka: Auditorium 1, Geologicum, Tuomiokirkkotori 1.
Blogikirjoitus perustuu suurelti Nikkilän lehdistötiedotteeseen, väitöskirjaan ja siinä oleviin viitteisiin, sekä keskusteluihin Nikkilän kanssa. Kaisa Nikkilän väitöskirja on luettavissa elektronisesti Åbo Akademin sivuilta.
Lisää Himalajan vuorijonon kehityksestä ja Suomen Geologisen Seuran ekskursiosta Himalajalle voit lukea kirjoittamastani artikkelista Geologi-lehteen 5/2012.
Vihreäkiven arvoitus 
4 thoughts on “Kallio jalkojesi alla tarjoaa välähdyksen muinaisen vuoriston juuriin”