Sedimenttikivien huumaa Point Reyesillä, Kaliforniassa // Sedimentary rock happiness at Point Reyes, California

(English summary at the end, see also the figure captions!)

Point Reyesin niemimaan kärki sijaitsee noin 90 kilometriä San Fransiscosta pohjoiseen. Alueelle kuljettaessa on mahdollista hypätä mannerlaatalla toiselle, sillä lähellä kulkee San Andreaksen siirrosvyöhyke. Point Reyesin alue kuuluu Tyynenmeren laattaan ja siirroslinjan itäpuoli on osa Pohjois-Amerikan laattaa. Laattojen siirrosraja näkyy kartalla painaumana esimerkiksi Tomales-lahden ja Bolinas-laguunin kohdalla.

Kartta_PR
Karttapohja: NASA

Point Reyesin kärki on erinomainen paikka tutustua geologiaan ja ihailla maisemia. Niemimaan kärjessä paljastuneena olevat kivet ovat pääosin sedimenttikiviä. Ne syntyivät, kun vanhemmat kivet rapautuivat irralliseksi sedimentiksi. Tämä sedimenttiaines uudelleen kerrostui ja lopulta kivettyi sedimenttikiveksi. Point Reyesin sedimenttikivikerroksista löytyy niin hiekkakiveä, konglomeraattia, kuin hyvin hienorakeisia savikivikerroksia. Konglomeraatti on sedimenttikivi, joka sisältää hienorakeisen väliaineksen, sekä isompia pyöristyneitä kivilajikappaleita. Nämä sedimenttikivet kerrostuivat alunperin merenpohjaan noin 50 miljoonaa vuotta sitten.

Hienoja geologisia yksityiskohtia, jotka kannattaa paikalta bongata ovat kallioseinämästä löytyvät painauma- ja liekkirakenteet, turbidiittivyöryille ominainen raekoon vaihtelu ja tafonirapautuminen.

Painauma- ja liekkirakenteet syntyvät sedimenttiin sen kerrostumisen jälkeen, mutta ennen sedimenttiaineksen kivettymistä. Alla olevassa kuvassa on näkyvissä tumma, hyvin hienorakeinen raita, sekä sen ylä- ja alapuolella vaaleanruskeat hiekkaiset raidat. Tumman kerroksen yläreuna on aaltoileva ja mittakaavan alla on näkyvissä vaalean hiekkakiven ja tumman savikerroksen aaltomainen rajapinta ja se kuinka tumma aines paikoitellen tunkeutuu yläpuoliseen kerrokseen kapeina ulokkeina. Rakenne on syntynyt sedimenttikerroksiin, jotka olivat alunperin vaakasuoria ja suorareunaisia. Tällainen rakenne voi syntyä esimerkiksi maanjäristyksen tai voimakkaiden aaltojen tärisyttäessä vedellä kyllästettyä sedimenttipatjaa. Sedimenttipatjaan kohdistunut tärinä saa raskaamman hiekkaisen aineksen uppoamaan alla olevaan hienojakoiseen saveen.

Liekkirakenteita. // Load cast and flame structures.
Painauma- ja liekkirakenteita. // Load cast and flame structures.

Turbidiittivyöryt ovat meressä tapahtuvia sedimenttiaineksen massavyöryjä. Massavyöryissä runsas määrä vaihtelevaa sedimenttiainesta vierii merenalaista rinnettä pitkin alaspäin. Kerrostuessaan sedimenttiaines lajittuu painon mukaan, jolloin isot ja raskaammat kappaleet kerrostuvat ensin ja hienojakoisempi aines laskeutuu tämän jälkeen. Näin syntyy turbidiittivyöryille ominainen raekoon hienoneminen, joka näkyy myös alla olevassa kuvassa. Kuvan alaosassa erottuu runsas määrä isoja, pyöreitä kivilajikappaleita, joiden määrä ja koko pienenee kuvan yläosaan mentäessä ja hienorakeisen aineksen osuus kasvaa.

Raekoonvaihtelua Point Reyesin konglomeraatissa. // Variation in the grains size of the Point Reyes conglomerate.

 

Tafonirapautuminen, eli hunajakennomainen rakenne, on helppo löytää Point Reyesin kivistä. Tafonirapautumisen lopputuloksena kiveen syntyy jännittävän näköisiä onkaloita. Yhdeksi syyksi erikoisen rapautumisen taustalle on esitetty kivelle pirskoutuneen suolaisen meriveden kuluttava vaikutus.

Tafoni- eli hunajakennorapautumista. // Honeycomb weathering.
Tafoni- eli hunajakennorapautumista. // Honeycomb weathering.

Kivien lisäksi kannattaa tutustua myös niemimaan kärjessä olevaan majakkaan. Askelmia riittää, mutta visiitti on askelmien arvoinen! Majakka täytti tämän vuoden joulukuussa 145 vuotta! Point Reyes on yksi sumuisimmista ja tuulisimmista Tyynenmeren alueista ja niemimaan edustalle on haaksirikkoutunut historian saatossa yli 70 laivaa.

Tie majakalle. // Way to the lighthouse.
Tie majakalle. // Way to the lighthouse.
Majakan sisällä. // Inside the ligthouse.
Majakan sisällä. // Inside the lighthouse.

Teksti perustuu pääosin luonnonpuistosta saatuun tietoon. Ajantasaiset tiedot esimerkiksi aukioloajoista ja puiston tiedotuksista kannattaa tarkistaa puiston kotisivuilta! Mikäli haluat matkustaa alueelle virtuaalisesti, suosittelen vierailemaan paikassa Google Maps:n Street View-palvelun kautta.

Jouluaattoon asti blogissa julkaistaan jokaisena päivänä geologiaan enemmän tai vähemmän liittyvä juttu tai kuva. Kaikki joulukalenteri-päivitykset löydät tämän linkin takaa.

Point Reyes peninsula is situated ca. 90 km from San Fransisco to the North. The western tip of the peninsula is a magnificent place to see some sedimentary rocks and enjoy the view! During the trip around the peninsula one can also hop from a lithospheric plate to another, because the western tip is part of the Pacific plate and the eastern part of the peninsula belongs to the North American plate. At the tip of the peninsula one can see a variety of sedimentary rocks. The sedimentary material of these rocks deposited ca. 50 millions of years ago into the bottom of the sea. Very nice geological details are load cast and flame structures, grain size variation of the conglomerate rocks, and honeycomb weathering.  In addition to the amazing rocks, visiting the lighthouse is worth of all the steps. Lighthouse turned 145 years this December! The detailed and up-to-date information for example about operating hours and park alerts can be checked from the home page of the National park! If you want to take a virtual trip to the place, Google Maps Street View offers quite nice glimpse even to the rocks!

Advertisements

Viisi (+1) mielenkiintoista näytettä!

Päivitys (26.6.2017): Luonnontieteellisen keskusmuseon geologiset kokoelmat avautuvat myös kesän 2017 mittaan useampana ajankohtana yleisölle, lisätietoa täällä.

Olen kerännyt tähän omista suosikkinäytteistäni viisi (+1) joihin kannattaa näyttelyssä tutustua! Tekstin terminologiasta lyhyesti: mineraali on alkuaineista koostuva kiteinen aine ja kivilajien rakennusosa. Kivilajit koostuvat yleensä 3–5 eri mineraalista.

1) Tsaroiitti – kivimaailman liitukautinen punakaali

Tsaroiitti on harvinainen mineraali, sillä sitä on löydetty vain yhdestä paikkaa maapallolta. Esiintymä sijaitsee Venäjällä. Tsaroiitti on syntynyt kalkkikiven kemiallisen muuttumisen kautta, kun kalkkikiveen on tunkeutunut kuumaa kivisulaa. Mineraaliesiintymä on syntynyt liitukaudella, noin 134–131 miljoonaa vuotta sitten1. Geologisissa kokoelmiessa olevan näytteen hauska ulkoasu johtuu mineraalin kuitumaisesta rakenteesta ja tuo mieleeni punakaalin! Näytteessä olevat oranssit alueet ovat toista harvinaista mineraalia, tinaksiittia. Tsaroiittinäytteen löydät mineraalihuoneesta silikaattimineraalien hyllystä. Tsaroiitin kemiallinen kaava on K5Ca8Si18O46•H2O ja tinaksiitin K2Na(Ca,Mn2+)2Ti[OSi7O18(OH)].

OLYMPUS DIGITAL CAMERA
Tsaroiitti (violetti) ja tinaksiitti (oranssi).

2) Zirkoni – mineraali joka kertoo kivien iän

Zirkoni kuuluu silikaattimineraalien ryhmään. Tutustumisen arvoinen se on siksi, että geologisessa tutkimuksessa ja erityisesti kivien iän määrittämisessä se on hyvin tärkeä mineraali. Ominaisuuksiltaan se on kestävä eikä pelästy sitä, jos kiveä myöhemmissä kallioperän kehitysvaiheissa kuumennetaan tai muokataan uudelleen. Zirkoni kestää hyvin myös mekaanista kulutusta esimerkiksi rapautuessaan sedimentin kiertokulkuun. Zirkoneja voit löytää näyttelystä useammasta paikasta. Mineraali on esillä niin kidemallien yhteydessä kidehuoneessa, kuin mineraalivitriineissä. Näyttelyssä olevat zirkonit ovat kooltaan melko isoja kiteitä, omassa tutkimuksessani käyttämäni kiteet ovat juuri ja juuri paljain silmin nähtäviä. Tästäkin syystä zirkonikiteiden etsintä näyttelystä kannattaa! Lisää zirkonin käytöstä kivien iänmäärityksessä voit lukea täältä ja täältä. Zirkonin kemiallinen kaava on ZrSiO4.

OLYMPUS DIGITAL CAMERA
Zirkonikiteitä (kolme rusehtavaa kidettä) Siilinjärveltä.

3) Eklogiitti – vieras maapallon syvyyksistä

Eklogiitti on kivilaji, jota syntyy korkeassa paineessa ja lämpötilassa maapallon vaipassa yli 100 kilometrin syvyydessä. Se koostuu punaisesta granaatista ja vihreästä amfibolimineraalista. Syntymisolosuhteidensa vuoksi eklogiitti on harvinainen kivilaji maapallon kuoressa, mutta sitä voidaan löytää kimberliittipiippujen yhteydestä. Kimperliittipiiput ovat syntyneet nopeissa vulkaanisissa purkauksissa. Sinkoutuessaan syvyyksistä kohti maankamaraa, kimberliittipurkaukset voivat napata mukaansa kiviainesta niin eklogiiteista aina timantteihin. Viimeisimmät kimberliittipurkaukset tapahtuivat Suomessa noin 600 miljoonaa vuotta sitten. Eklogiitin löydät Fennoskandia-huoneesta jossa on esillä Suomesta, Ruotsista, Norjasta ja länsi-Venäjältä löytyviä kivilajeja. Kokoelman eklogiitti on peräisin Norjasta.

OLYMPUS DIGITAL CAMERA
Eklogiitti

4) Konglomeraatti – geologinen arkisto

Konglomeraatti on sedimenttikivilaji, joka koostuu pyöristyneistä kivilajikappaleista ja hienorakeisesta välimassasta. Konglomeraattien ulkonäkö vaihtelee paljon riippuen siinä olevien kivilajikappaleiden koosta, muodosta ja koostumuksesta, sekä välimassan koostumuksesta. Konglomeraatteja syntyy monissa ympäristöissä, esimerkiksi jokisoran tai mannerjalustojen turbidiittivyöryjen kivettyessä. Fennoskandia-huoneessa esillä oleva konglomeraatti on peräisin Itä-Suomesta, ja se on kerrostunut yli 2000 miljoonaa vuotta sitten. Siinä olevat pyöristyneet kivilajikappaleet ovat vaaleita kvartsi- ja maasälpärikkaita kohtia. Sedimenttikiviä käytetään geologisessa tutkimuksessa eräänlaisina arkistoina joiden avulla voidaan tutkia sedimenttien muinaisia kerrostumisympäristöjä, sekä sedimenttiaineksen lähtöalueiden koostumusta ja ikää.

OLYMPUS DIGITAL CAMERA
Konglomeraattia Kontiolahdelta, Itä-Suomesta

5) Haliitti – keittiöstäkin tuttu

Haliitti eli natriumkloridi (NaCl) on mineraali joka muodostaa yleensä kuutiollisia kiteitä. Tutummalla nimellä haliitti tunnetaan keittiöstäkin tuttuna suolana. Haliitti esiintyy usein värittömänä tai valkoisena, mutta pienet määrät epäpuhtauksia tai virheet kiderakenteessa voivat saada aikaan myös muun värisiä haliittikiteitä joista näyttelyssä on esillä muutama esimerkki. Haliitti on vesiliukoinen mineraali ja sitä muodostuu esimerkiksi meriveden haihtuessa. Omien suolakiteiden kasvattamiseen löydät ohjeet täältä.

OLYMPUS DIGITAL CAMERA
Kuutiollinen haliittikide Saksasta.

Bonusnäyte: Ammoniumkloridi – tulivuoren oma salmiakki

Kun olet löytänyt haliitin, kannattaa samasta vitriinistä etsiä luontaisen salmiakin, eli ammoniumkloridin, kiteitä. Salmiakkikarkin suolainen maku tulee teollisesti valmistetusta ammoniumkloridista (NH4Cl). Se on luonnostaan väriltään valkoista ja salmiakit ovat yleensä värjätty mustiksi esimerkiksi lääkehiilen avulla. Luontaisesti salmiakkia muodostuu muun muassa Vesuvius-tulivuorella Italiassa. Salmiakin löydät mineraalihuoneesta, halogenidi/haliittiryhmän hyllyn yläriviltä. Salmiakki on esiintynyt aikaisemmin blogissa täällä josta löydät myös näytteen kuvan.

Kerro kommenttikenttään mitkä olivat sinun vierailusi kohokohtia?

Viite:
1Wang Y., He H., Ivanov a.V., Zhu R., Lo C. (2014): Age and origin of charoitite, Malyy Murun massif, Siberia, Russia. International Geology Review 56, 1007-1019.

Editoitu 4.6., klo 15.15: lisätty tsaroiitin, tinaksiitin ja zirkonin kemialliset kaavat.