86 GEOLOGI 66 (2014)

Geologian alanväitöksiä lukuvuodelta2013–2014

Suomessa. Suupohjan alue on jo ennestään tun-nettu monimuotoisesta maaperägeologiastaan ja so-veltuu siksi muinaisten jäätiköitymisvaiheiden janiiden välisten lämpimämpien ilmastovaiheidentutkimuksiin. Tutkimuksissa hyödynnettiin kaira-uksia, koekaivantoja, maaleikkaushavaintoja, seis-misiä ja maatutkaluotauksia, mikrofossiilitutki-muksia sekä OSL-ajoituksia.

Sedimentaatioyksiköitä/-yksikköseuraantojanimettiin muodollisilla litostratigrafisilla termeil-lä. Tutkituista kerrostumista erotettiin kolmenlai-sia kerrostumatyyppejä. Näitä ovat laajat ja paksuthiekkavaltaiset monikerroksiset kerrostumat, mo-reenipeitteiset soravaltaiset selänteet (moreenipeit-teiset harjut) sekä edellisistä erillään olevat, pääasi-assa sorasta ja hiekasta koostuvat yksittäiset ker-rostumat, jotka eivät muodosta harjumaisia selän-teitä. Kaikki kerrostumatyypit on tulkittu Myö-häis-Veikselvaihetta (noin 24 000 vuotta) vanhem-miksi maaperämuodoiksi ja niitä peittää yksi taiuseampi moreeniyksikkö. Lisäksi alueella on vii-meisen jääkauden lopulla kerrostuneita moreeni-peitteettömiä harjuja.

Kerrostumista erotettiin yhteensä 22 litofasies-ta/litofasiesyhdistelmää, kerrostumisyksikköä, jois-ta kukin edustaa omaa sedimentaatiotapahtumaa.Syvällä olevista vanhimmista yksiköistä on vainmuutamia epätäydellisiä kairaushavaintoja, kun sensijaan pinnimmaisista yksiköistä on useita havain-toja maaleikkauksissa. Yksittäisiä kerrostumisyksi-köitä on monin paikoin vaikea korreloida alueelli-sesti keskenään, koska monet yksiköt ovat alueelli-sesti rajoittuneita ja siten kerrosseuraannot vaihte-levat alueittain toisistaan poikkeavina yhdistelmi-nä. Tästä huolimatta kerrostumista voitiin yksilö-idä useita varsin laaja-alaisia yksiköitä, jotka voi-daan liittää tiettyihin Myöhäis- tai jopa Keski-Kvar-täärin tapahtumiin.

Monipuolisin litostratigrafia ja paksuimmatmaaperäkerrostumat ovat tutkimusalueen keskelläKauhajoen Karhukankaan ja Lumikankaan alueil-

Karhu kiertää ...

V

86 GEOLOGI 66 (2014)

Reijo Pitkäranta 25.10.2013 (TY)

Lithostratigraphy and age of pre-LateWeichselian sediments in the Suu-pohja area, western Finland

Myöhäis-Veikseliä vanhempien maa-peräkerrostumien litostratigrafia jaikä Suupohjan seudulla Länsi-Suomessa

äitöskirjassa tutkittiin monikerroksisia sora-ja hiekkavaltaisia kerrostumia Suupohjan seu-

dulla Etelä-Pohjanmaan eteläosassa. Tarkoitukse-na oli paitsi kartoittaa ja dokumentoida kerrostu-mien laajuutta, litostratigrafiaa ja eri sedimentaa-tioyksiköiden rakenteita myös selvittää kerrostu-mien syntyhistoriaa ja ikää sekä edelleen Keski- jaMyöhäis-Kvartäärin jäätiköitymishistoriaa Länsi-

87GEOLOGI 66 (2014)

la, joissa maakerrokset ovat useasta kymmenestämetristä lähes sataan metriä paksuja. Näissä alim-mat havaitut yksiköt ovat kerrostuneet todennä-köisimmin ennen Myöhäis-Kvartäärivaihetta, jos-kaan tarkempaa ikäarviota ei voida antaa. Alim-missa kerroksissa on useita jäätikön kerrostamiamoreeniyksiköitä, joiden välissä on jään sulamisenkerrostumia ja kokonaan jäättömien vaiheiden ai-kana kerrostuneita yksiköitä. Näille kerroksille onannettu epämuodollinen termi ”Karhukangas lo-wer deposits”.

Edellisten päällä oleva Kankalo Hiekka Muo-dostuma (Kankalo Sand Formation) on näkyvissäuseissa maa-ainesleikkauksissa varsin yhtenäisenä,pääasiassa keskikarkeasta hiekasta koostuvana yk-sikkönä, jossa on havaittavissa sekä jäätikön sula-misen että tuulen kerrostamaa hiekkaa. KankaloHiekka on tulkittu kerrostuneen Saale-vaiheessa,yli 130 000 vuotta sitten.

Kankalo Hiekan päällä on erotettu kymmen-kunta yksikköä, jotka on tulkittu kerrostuneenMyöhäis-Kvartääriin kuuluvissa Eem- ja Veiksel-vaiheissa eli alle 130 000 vuotta sitten. Näissä ker-rostumissa on kaksi jäätikön kerrostamaa moree-niyksikköä, jäätikön sulamisen yhteydessä kerros-tuneita glasifluviaalisia sedimenttejä, rantakerros-tumia, seisovaan veteen laskeutuneita ja tuulenkerrostamia sedimenttejä. Näissä on havaittu myöstoisaalta suhteellisen lämpimien ilmasto-olosuhtei-den aikana muodostuneita podsol-maannoksia jatoisaalta hyvin kylmissä olosuhteissa muodostunei-ta ikiroudan tuottamia rakenteita, kuten konvo-luutioita ja jääkiilavaloksia.

Tutkimustulokset puoltavat jo monissa aikai-semmissa tutkimuksissa muodostunutta käsitystä,että viimeisin Veiksel-jääkausivaihe, joka alkoi noin115 000 vuotta sitten ja päättyi 10 000 vuotta sit-ten, oli eteläisessä Suomessa suurimmaksi osaksijäätön. Mannerjäätikkö kuitenkin eteni ilmeisim-min ajoittain lähelle Suomen rannikkoa. Kerros-tumien ja ajoitusten perusteella on päätelty, että

jäätikkö eteni Suupohjan seudulle Varhais-Veikse-lin aikana, suunnilleen 115–100 000 vuotta sit-ten, mutta ei edennyt kauemmas itään tai etelään.Mannerjäätikkö eteni koko eteläisen Suomen ylivasta Keski-Veikselin aikana noin 60–50 000 vuot-ta sitten. Senkin jälkeen on ollut jäätön vaihe, ai-kaisempien tutkimusten mukaan suunnilleen 35–28 000 vuotta sitten, kunnes massiivinen jäätikköpeitti koko Suomen Myöhäis-Veikselin aikana.

Tutkimuksessa pohdittiin myös mahdollisiasyitä, jotka ovat vaikuttaneet siihen, että viimeistäjäätiköitymisvaihetta vanhempia kerrostumia onsäilynyt Suupohjan seudulla. Näitä ovat ensisijai-sesti: 1) alueen sijainti lähellä muinaisten Skan-dinavian jäätiköitymisten jäänjakajavyöhykettä,jossa jäätikön liike on yleensä vähäisempää kuinkauempana jäänjakajasta; 2) alueella oleva hiekka-kivi, kalliorapautumat ja mahdollisesti aikaisem-missa prosesseissa säilyneet sedimentit ehjiä perus-kallioalueita huokoisempina ovat mahdollistaneetjäätikön pohjalle kerääntyneen veden imeytymi-sen alustaansa aiheuttaen jäätikön (-öiden) passi-voitumista; 3) sedimentit olivat valmiiksi iki-routaantuneet mannerjään peittäessä alueen ja ovatsiten säilyneet jäätikön kulutukselta; 4) keskeinenosa tarkastelualueen kalliosta on ympäröivää kal-lioperää syvemmällä, mikä on suojannut aluettaeteneviltä jäätiköitä; 5) Lauhanvuorelle ja sen ym-päristöön on saattanut jäätiköitymisvaiheissa muo-dostua oma pieni jäätikkö ennen laajempaa jääti-köitymistä, mikä on suojannut alueen kerrostumia;6) jotkin hienoainespitoiset kerrokset ovat toimi-neet liukupintoina ja suojannut alla olevia kerros-tumia yksittäisiltä jäätiköiden etenemisiltä. Mah-dollisia syitä on muitakin. Yllä mainitut syyt ovatosittain toinen toisiinsa vaikuttavia, ja on ilmeistä,että kerrostumien säilyminen on usean tekijän sum-ma.

Suupohja tarjoaa paitsi arkiston jäätiköitymis-historian ja menneiden ilmastovaiheiden tutkimuk-seen, se voisi olla myös potentiaalinen geomatkai-

87GEOLOGI 66 (2014)

88 GEOLOGI 66 (2014)88 GEOLOGI 66 (2014)

... karhu kiertää

V

K

lukohde. Paksut maaperäkerrostumat sisältävätmyös huomattavan pohjavesi- ja maa-ainesreser-vin.

https://www.doria.fi/handle/10024/93225

Fredrik Karell 1.11.2013 (ÅA)

Structure-related magnetic fabricstudies: Implications for deformedand undeformed Precambrian rocks

ivien magneettiset ominaisuudet ovat para-metreja, joita käytetään paljon geologisissa

ja geofysikaalisissa tutkimuksissa. Tutkimalla kivi-lajien rakenteita voidaan määrittää, miten kivet ovatkehittyneet ja asettuneet paikalleen maankuores-sa. Monessa tapauksessa kiven sisäiset rakenteeteivät näy silmällä tai edes mikroskoopilla. Mag-neettisen suskeptibiliteetin anisotropiamittauksil-la (AMS) voidaan määrittää suuntauksia kivessä jaselvittää kiven hieno-rakenteita. Näin voidaan tul-kita muun muassa magmavirtauksen suuntaa ja erideformaatiovaiheita. Mittaamalla kiveen eri geo-logisissa prosesseissa syntyneitä remanentin mag-netoituman komponentteja ja niiden suuntaa voi-daan taas saada tietoa milloin ja missä vaiheessakivilajit ovat syntyneet.

Väitöstutkimus käsittelee kahta erilaista geo-logista ympäristöä: rapakivigraniitteja ja kultami-neralisaatioita. Rapakivigraniitit ovat erityisiä de-formoitumattomia graniitteja, jotka ovat muodos-tuneet n. sataviisikymmentä miljoonaa vuotta Sve-kofennisen orogenian (vuorijonomuodostumisen)jälkeen. Suomessa rapakivigraniitit kattavat laajo-ja alueita pääasiassa Kaakkois-Suomessa, Varsinais-Suomessa ja Ahvenanmaalla. Vertaamalla AMS-mittaustuloksia ja magneettisia anomalioita lento-geofysiikassa on voitu paikantaa ja havainnollistaarapakivien rakenteita ja selvittää, miten pienem-mät rapakivi-intruusiot yhdessä muodostavat laa-joja rapakivialueita Suomessa.

Väitöskirjassa käsitellyt kultaesiintymät Ete-lä-Suomessa liittyvät Svekofennisen orogenian hyd-rotermiseen aktiivisuuteen ja hiertorakenteisiin.Näiden tutkimusten tarkoituksena on ollut testataremanentin magnetoituman ja AMS:n hyödyntä-mistä selvitettäessä sitä, missä vaiheessa kultapitoi-set hydrotermiset liuokset ovat asettuneet kultaakontrolloiviin rakenteisiin. Tutkimuksissa selvisi,että mineralisoivaa fluiditoimintaa on tapahtunuthydrotermisen aktiivisuuden päävaiheen jälkeen elideformaation myöhäisessä vaiheessa.

Janne Toivonen 22.11.2013 (ÅA)

Effects of anthropogenic and naturalhydrological changes on the behaviorof the acidic metal discharge fromacid sulfate soils in a river- and lakesystem in western Finland

Luodon-Öjanjärvi Pohjanmaalla luotiinteollisuutta varten patoamalla osasisäsaaristoa 1960-luvulla. Siitä läh-tien järvialueen vesi on happamoitu-nut johtaen toistuviin kalakuolemiin,ja patoamista on pidetty syynä tähän.

äitöskirja tutkii happamuuden syitä, mm.maankäytön, hydrologian ja ilmastonmuu-

toksen vaikutuksia. Happamuuden seurauksia tut-kitaan käyttäen kalanpoikasia bioindikaattorina, jaeri ympäristömenetelmiä testataan. Laajempi tietohappamuudesta mahdollistaa toimenpiteiden käy-täntöön panemisen ja kohennetun vedenlaadunsaavuttamisen tulevaisuudessa. Pääsyy huonoon ve-denlaatuun on rikkipitoisten sedimenttien inten-siivinen ojitus viimeisten neljänkymmenen vuo-den aikana. Tämä aiheuttaa rikin hapettumisen rik-kihapoksi ja happamien sulfaattimaiden muodos-tumisen. Tämän seurauksena suuria määriä myr-kyllisiä metalleja liukenee ja huuhtoutuu vesistöi-hin.

89GEOLOGI 66 (2014)

leinen metallien hintojen nousu 2000-luvunalkupuoliskolla on johtanut kaivostoiminnan

uuteen kasvuun myös Suomessa. Alkuvaiheessa li-sääntyi erityisesti kiinnostus malminetsintää koh-taan ja vuodesta 2007 alkaen uusien kaivosten vai-kutuksesta kasvu on näkynyt myös kaivostoimin-nan konkreettisena kasvuna. Ennen 2000-luvunvaihdetta kaivosteollisuus ehti olla lähes kaksi vuo-sikymmentä laskusuhdanteinen ala, jona aikana ko-timaisten kaivostuotteiden vähäisen saatavuudenvuoksi metalliteollisuus turvautui yhä enemmänulkomailta tuotuihin mineraaliraaka-aineisiin.Kaivostoiminnan nopea kasvu on nostanut odo-tuksia kasvavista yhteiskunnallisista ja taloudelli-sista hyödyistä, mutta myös pelkoa mahdollistenympäristöhaittojen laajuudesta. Myös mahdollisetmuihin elinkeinoihin, kuten matkailuun ja poro-talouteen, kohdistuvat vaikutukset ovat olleet esil-lä, ja kaivostoiminta onkin viimeaikoina kohdan-nut Suomessa määrätietoisempaa vastustusta kuinennen. Vastustus heijastaa 2000-luvun suomalais-ten muuttunutta arvomaailmaa sekä kaivostoimin-nan ympäristö- ja yhteiskuntavastuun toteutumi-sen tärkeyttä tässä yhteydessä.

Tämä väitöskirjatyö käsittelee kolmea teemaa:1) kaivostoiminta globaalien tuotantoketjujen al-kupäänä, 2) kaivostoiminnan tulevaisuusskenaari-ot Suomessa ja 3) kestävän kehityksen teoria so-vellettuna kaivostoimintaan Suomessa. Työssä py-rin selvittämään suomalaisen metallikaivostoimin-nan ympäristö- sekä yhteiskunnallisten vaikutus-ten kehittymistä tulevaisuusperspektiivissä. Lisäk-si tarkastelin ulkomailta Suomeen tuotujen mine-raalirikasteiden tuotantoketjun ympäristövaikutuk-sia sekä hyvän hallinnon toteutumista tuottajamais-sa. Tarkastelun kohteena olivat myös tuotantoket-jujen ympäristövaikutusten arvioinnin metodiik-ka kohdistuen erityisesti elinkaariarviointiin jamateriaalivirtaanalyysiin, sekä hallinnon, kaivos-teollisuuden ja tiedemaailman roolit metallikaivos-toiminnan kestävän kehityksen edistämisessä.

89GEOLOGI 66 (2014)

YTutkimus osoittaa että Luodon-Öjanjärveenvaluu vuosittain kymmeniä tuhansia tonneja rik-kihappoa suurien metallimäärien kera happamiltasulfaattimailta. Joet tuovat suurimman osan, mut-ta yhdistetty kuormitus lukuisista ojista ja purois-ta on yllättävän suuri. Vuosittaiset rikkihappo- jametallimäärät, jotka kulkeutuvat jokien ja purojenkautta järveen ovat karkeasti laskettuna noin kym-menen kertaa suuremmat verrattuna Talvivaarankaivoksen sakka-altaan vuotoon joka tapahtui syk-syllä 2012. Muut potentiaaliset syyt happamuu-teen, esim. humushapot ja ruoppaukset, osoittau-tuivat merkityksettömiksi. Tutkimustulosten mu-kaan toistuvat happo- ja metallipäästöt pystyvätusein tuhoamaan mateen lisääntymismahdollisuu-det, aiheuttaen mahdollisesti enemmän pitkäaikai-sia vaikutuksia kalapopulaatioihin kuin suhteelli-sen harvoin tapahtuvat näkyvät kalakuolemat.Happo- ja metallikuormitus on hyvin riippuvai-nen hydrologisista olosuhteista, eli suurin kuormi-tus tapahtuu kevät- ja syystulvien aikana.

Mahdollinen ilmastonmuutos voi muuttaavalumaa aiheuttaen enemmän happo- ja metalli-kuormitusta talvisin. Paras keino ehkäistä vesistö-jen tuhoutuminen on jättää rikkipitoiset sedimentitkoskematta. Jo olemassa olevilla happamilla sul-faattimailla tehostettu pohjaveden säätäminen voimahdollistaa tehostetun maankäytön ilman mer-kittävästi lisääntyviä ympäristöseurauksia.

Mari Tuusjärvi 13.12.2013 (HY)

From a mine to you: Sustainabilityof the Finnish mining sector in thecontext of global supply chains ofmetals

Kaivoksesta sinulle – Suomenkaivossektorin kestävyys metallienkansainvälisten tarjontaketjujenyhteydessä

90 GEOLOGI 66 (2014)

Koska Suomen metalliteollisuus on voimak-kaasti riippuvainen tuoduista mineraaliraaka-ai-neista, kohdistuvat tuotantoketjun alkupään ym-päristöpaineet enemmän ulkomaille kuin Suo-meen. Meneillään olevan kaivostoiminnan kasvunvaikutuksesta tuotantoketjun alkupää on kuiten-kin siirtymässä enenevässä määrin takaisin Suo-meen, vaikka näköpiirissä ei olekaan se, että koti-mainen tuotanto voisi kokonaan korvata ulkomais-ta tuontia.

Kotimaisten kaivostuotteiden jatkojalostus-paikkaan vaikuttavat myös nykyisin voimakkaastiulkomaisten ja kotimaisten sopimusten kilpailu-tus eikä jatkojalostus kotimaassa ole itsestään sel-vyys. Kasvaneen kaivostoiminnan myötä myös toi-mintaan liittyvät ympäristövaikutukset tulevat ko-konaisuudessaan kasvamaan, vaikka toisaalta toi-minnan kasvu luo edellytyksiä myös työllistymi-selle ja yleiselle taloudelliselle toimeliaisuudelle eri-tyisesti Itä- ja Pohjois-Suomessa.

Kaivostoiminnan kasvu tuo siis potentiaalisestisekä yhteiskunnallisia hyötyjä että kasvavaa painettaympäristöä kohtaan. Jotta tästä kasvusta saataisiinmahdollisimman suuri hyöty mahdollisimmanvähäisin haitoin, on kiinteä yhteistyö hallinnon,kaivosteollisuuden ja tiedeyhteisön välillä välttä-mätöntä. Ympäristön suojelu ja onnettomuuksienvälttäminen on keskiössä, mutta myös kaivos-, ri-kastus- ja jalostusteknologian jatkokehitys paran-taa kaivosteollisuuden toimintaedellytyksiä.

Läpinäkyvyyden ja kommunikaation vahvis-taminen auttavat yleisen tietoisuuden kasvattami-sessa ja kaivostoiminnan sosiaalisen toimiluvanvahvistamisessa sekä huolellinen lainsäädäntö jakannattavuusarviointi kaivostoiminnan jatkuvuu-den turvaamisessa vaihtelevassa taloudellisessaympäristössä.

https://helda.helsinki.fi/handle/10138/42173

90 GEOLOGI 66 (2014)

... karhu kiertää

Vera Egorova 23.5.2014 (OY)

Mechanisms of differentiationoperating at magma chambermargins: insights from marginalreversals in mafic layeredintrusions and sills

Magmasäiliöiden reunojen differen-tiaatiomekanismit: uutta tietoakäänteisesti differentioituneistareunasarjoista mafisissa kerros-intruusioissa ja kerrosjuonissa

utkittaessa emäksisestä magmasta kiteytyneitämagmasäiliöitä ja niihin liittyviä malmeja yksi

merkittävistä ongelmista on ollut reunavyöhykkeis-sä esiintyvä kivien ja mineraalien erilaistuminen,joka on käänteinen sille, mitä basalttisen magmankiteytyminen normaalisti tuottaa. Tällaiset reuna-vyöhykkeiden reversaalit ovat kehittyneet yleisestimagmasäiliöissä riippumatta niiden iästä, maan-tieteellisestä sijainnista, koosta, muodosta ja jopamagman koostumuksesta, mikä indikoi, että jokuperustavanlaatuinen prosessi on ollut kyseessä.Avainkysymys on, mitkä fysio-kemialliset proses-sit ovat tämän yleisen, mutta ilmeisen anomaali-sen magmaattisen käyttäytymisen takana? Väitös-kirjatutkimus pyrkii löytämään vastauksen kysei-seen petrologiseen ongelmaan.

Tässä työssä on käänteisten reunasarjojen luon-netta selvitetty laajasti käyttäen yksityiskohtaistageologista ja geokemiallista informaatiota kahdes-ta kerrosintruusiosta ja kolmesta doleriittisesta ker-rosjuonesta. Kemiallisten komponenttien havait-tua käyttäytymistä selittämään on kehitetty uusipetrologinen konsepti. Sen mukaan magmasäiliökehittyy aluksi avoimena systeeminä ja laajentuuhitaasti ja myöhemmin nopeammin, kun sisään vir-taa uutta magmaa, joka muuttuu koostumuksel-taan primitiivisemmäksi ajan mukana. Tunkeu-tuvan magman luonteen muuttuminen on mer-

T

91GEOLOGI 66 (2014) 91GEOLOGI 66 (2014)

V

V

kittävä tekijä mineraalien ja kivien koostumuksenkäänteisen trendin syntyyn.

Tämän työn päätulos on, että magmasäiliöi-den kiteytyminen tapahtuu kahdessa erillisessä vai-heessa. Alkuvaihe on in situ -kiteytymistä avoimessasysteemissä sisään tulevan magman muuttuessa yhäprimitiivisemmäksi ja toinen vaihe etenee normaa-listi suljetussa tilassa tapahtuvan fraktioivan kitey-tymisen kautta. Koska samanlaisia käänteisiä koos-tumustrendejä havaitaan monissa malmeja sisältä-vissä intruusioissa ja kerrossilleissä, esitetty mallisaattaa edustaa tavallista prosessia intrusiivistenmagmasäiliöiden ja niihin liittyvien malmien (mu-kana PGE-, Cr-, Cu-, Ni- ja V-malmeja) synnyssä.Tämän työn tulokset auttavat siten kehittämäänetsintämenetelmiä uusien malmiesiintymien löy-tämiseksi Suomesta, jossa on useita maailmallahyvin tunnettuja ja malmien suhteen potentiaali-sia kerrosintruusioita.

Olga Lisitsyna 13.6.2014 (OY)

Modern Pollen Reference Materialand its Potential Application

Nykyisen siitepölyreferenssi-materiaalin käyttömahdollisuudetkasvillisuus- ja ympäristöolosuh-teiden tulkinnoissa

äitöskirjatyössä on tutkittu nykyisen siitepö-lylaskeuman käyttömahdollisuuksia rekonst-

ruoitaessa menneiden aikojen kasvillisuus- ja ym-päristöhistoriaa. Työn tarkoituksena oli määrittäämuun muassa se, miten siitepölykeräimeen, pin-taturpeeseen ja järvialtaiden pintasedimenttiin las-keutuva siitepölystö heijastaa ympäröivää kasvilli-suutta ja kasvillisuuden alueellista jakaumaa, ja mitäerilaisiin vanhoihin turve- ja järvisedimentteihinaikanaan kerrostuneet siitepölyt kertovat kerros-tumisajankohdan ekologiasta.

Työn tuloksena havaittiin, että yhdistetty sii-tepölykeräimeen, pintaturpeeseen ja järvialtaidenpintasedimenttiin laskeutuva moderni siitepölyja-kauma kuvastaa hyvin kasvillisuuden pääpiirteitäja kasvillisuusmuutoksia. Työn analyysitulostenperusteella määritettiin myös ns. kynnysarvot pui-den esiintymiselle, joiden avulla voidaan erottaamuun muassa paleoekologisesti tärkeitä kasvilli-suus- ja ympäristömuutoksiin liittyviä indikaatto-reita.

Paula Salminen 18.6.2014 (HY)

Carbon isotope records ofsedimentary carbonate rocks inthe Pechenga belt, NW Russia:implications for the Precambriancarbon cycle

Petsamon vihreäkivivyöhykkeensedimenttisten karbonaattikivienhiili-isotooppikoostumus – lisätietojahiilen muinaisesta kiertokulusta

errattuna siihen millaisena me maapallontunnemme, varhainen maapallo oli hyvin eri-

lainen. Arkeeisen eonin (4–2,5 miljardia vuottasitten) ja paleoproterotsooisen maailmankauden(2,5–1,6 miljardia vuotta sitten) rajalla maapallol-la tapahtui suuria muutoksia ja ilmiöitä. Yksi näis-tä suurista tapahtumista oli ilmakehän happipitoi-suuden huomattava nousu, jota on kutsuttu suu-reksi hapettumistapahtumaksi. Toinen merkittävätapahtuma oli hiilen isotooppikoostumuksissa nä-kyvä suuri, maailmanlaajuinen häiriö hiilen kier-tokulussa, jota on kutsuttu Lomagundi-Jatuli -iso-tooppitapahtumaksi.

Tämän Lomagundi-Jatuli -ilmiön aikana ker-rostui karbonaattisedimenttejä, jotka ovat voimak-kaasti rikastuneita hiilen 13C-isotoopin suhteen.Yleensä tällaisten karbonaattisedimenttien kerros-tuminen kuvastaa runsasta orgaanisen (eloperäisen)

92 GEOLOGI 66 (2014)

hiilen hautautumista ja hapen vapautumista. Tä-män hiili-isotooppianomalian tarkka ajallinen jakausaalinen yhteys suureen hapettumistapahtu-maan on edelleen huonosti tunnettu.

Väitöskirjatutkimus antoi lisää tietoa Loma-gundi-Jatuli -ilmiöstä sekä yleisestikin hiilen kier-tokulusta varhaisella maapallolla. Yhtenä työn ta-voitteena oli tutkia tarkemmin kahden Petsamonvihreäkivivyöhykkeen sedimenttimuodostuman(Kuetsjärvi ja Kolosjoki) hiili-isotooppikoostumuk-sen muutosta ajan suhteen. Lisäksi väitöskirjatyöntavoitteena oli selvittää Kuetsjärven muodostumas-sa esiintyvien, tavallisista sedimenteistä poikkeavi-en karbonaattisaostumien luonnetta. Kaikki tut-kitut näytteet olivat peräisin kansainvälisen ICDPohjelman FAR-DEEP -projektin tuottamista kai-rasydämistä.

Uudet tulokset täydentävät tietoamme hiilenkiertokulusta 2,3–1,9 miljardia vuotta sitten. Lo-magundi-Jatuli -ilmiön taustalla vaikuttavien asi-oiden ymmärtämisen vuoksi on tärkeää tuntea tar-koin sedimenttien hiili-isotooppikoostumuksenkehitys kyseisenä aikana. Kuetsjärven sedimentti-muodostuman karbonaatit ovat kerrostuneet Lo-magundi-Jatuli -ilmiön loppuvaiheessa. Tutkimuk-sen tulokset tukevat aiempaa käsitystä ilmiön maa-pallon laajuisesta luonteesta – kyse ei siis ole pai-kallisesti rajoittuneista tapahtumista. Kolosjoensedimenttimuodostumasta saadut tulokset puoles-taan antavat uutta tietoa Lomagundi-Jatuli -ilmi-ön jälkeisestä ajasta. Saatujen tulosten perusteellanäyttää siltä, hiili-isotooppikoostumuksen evoluu-tio oli tuona aikana monimutkaisempi kuin olem-me aikaisemmin luulleet.

Kuetsjärven muodostuman karbonaattisaostu-mat ovat todennäköisesti kerrostuneet kuumastavedestä, joka sisälsi myös syvältä (maapallon kuo-resta tai vaipasta) peräisin olevaa hiilidioksidia.Näitä saostumia voikin siten kutsua travertiineik-si. Nämä travertiinit kuuluvat maapallon varhai-simpiin. Näiden saostumien luonteen selvittämi-

92 GEOLOGI 66 (2014)

nen antoi lisätietoa Kuetsjärven muodostuman ker-rostumisympäristöstä ja samalla myös Lomagun-di-Jatuli -ilmiön aikana vaikuttaneista ympäristö-tekijöistä.https://helda.helsinki.fi/handle/10138/45385

... karhu kiertää

Veistoksen symboliikka1 § Väittelijä yrittää kavuta tieteen

huipulle, missä on vähän tilaa, silläsiellä on jo suuri tutkija.

Hallussapito-oikeus2 § Veistoksen ja siihen liittyvän kunnia-

kirjan hallussapito-oikeus on vainviimeksi geologiassa väitelleellätohtorilla.

3 § Hallussapito-oikeus lakkaa sinäpäivänä, jolloin joku muu yrittääjulkisesti kavuta tieteen huipulle.

Luovutus4 § Toiseksi nuorin tohtori luovuttakoon

kunniakirjan ja veistoksen nuorim-malle tohtorille

a. karonkassa henkilökohtaisesti,b. karonkassa välitysmiehen kautta,c. muuten mahdollisimman nopeasti.

Tulkinnallisia huomautuksia5 § Hallussapito-oikeuden keinotekoinen

jatkaminen tulkittakoon joko seuraa-van yrittäjän tieteellisen panoksenaliarvioimiseksi tai oman panoksenyliarvioimiseksi.

(c)

Jukk

a Le

hti

nen

Ohje-sääntö