Kuukausiesitelmä

Geofysiikan Seuran syyskauden toinen kuukausiesitelmä pidetään tiistaina 3.10.2023 klo 17:15 alkaen Tieteiden talon (Kirkkokatu 6, 00100 Helsinki) salissa 207. Kahvia on tarjolla esityksen edellä klo 17:00 alkaen.

Kuukausiesitelmän pitää professori Ilmo T. Kukkonen (Helsingin yliopisto, Geotieteiden ja maantieteen osasto) aiheesta

Miten ja milloin Fennoskandian kallioperästä tuli nykyinen kilpialue?

Kilpialueet ovat paljastuneita prekambrisia, maailman vanhimpia kallioperäalueita, joita pidetään tektonisesti stabiileina alueina. Fennoskandiassa on yksi suurista kilpialueista Suomen, Ruotsin, Norjan ja Venäjän alueella. Koska ja miten nykyinen kilpialueemme on muodostunut? Kallion pinnassa olevien kivilajien kiteytymispaineiden perusteella voidaan arvioida, että eroosio on kuluttanut pois noin 15 km kallioperää. On kuitenkin havaintoja, joiden mukaan nykyinen eroosiotaso on ollut paljastuneena aikaisemminkin, mm. varhaisen kambrikauden aikana n. 525 Ma sitten. Koska tämä eroosiotaso on saavutettu? Kallioperän prekambrisen kehityksen perusteella se on saavutettu ensimmäisen kerran jo varhain, noin 1600 Ma sitten suurten vuoristoja ja rapakivi-intruusioita muodostaneiden kausien jälkeen. Onko kilpialue ollut sen jälkeen nykyisen kaltainen, lähes merenpinnan tasolle erodoitunut peneplaani? Onko nykyisen kallioperän päällä Suomessa ollut sedimenttipeite kuten nykyään Virossa, missä muutaman sadan metrin paksuiset kambri-silurikauden sedimentit peittävät alla olevaa prekambrista kallioperää? Jos näin on ollut, kuinka paksu tuo peite on ollut?

Kilven myöhempää (fanerotsooista, so. < 540 Ma) kehitystä voidaan tutkia geologisin menetelmin, paikantamalla jäänteitä sedimenttipeitteestä (esim. Lauhavuoren hiekkakivi), tai paleorapaumien ja impaktikraatterien sedimenttikerrosten tai ns. paleopintojen avulla. Kvantitatiivista tietoa saadaan matalan lämpötilan termokronologisilla menetelmillä, joista parhaiten hallittu ja laajimmin käytetty on apatiitin fissioikäjälkimenetelmä (AFT). Apatiitin fissiojäljet syntyvät mineraalin sisältämän U-238-isotoopin spontaanissa hajoamisessa. Jäljet, eli kiteeseen syntyneet n. 5-15 mikrometrin mittaiset vammat, ’paranevat’ nopeasti, jos kiven lämpötila on yli 120 °C, mutta tämän alapuolella syntyvät jäljet säilyvät. Fissiojälkien määrästä ja pituusjakaumasta voidaan laskea inversiomalleja näytteen kokemasta lämpötilahistoriasta, erityisesti jäähtymisjaksoista. Esitelmässä tarkastellaan Fennoskandian kilpialueen fanetrotsooista kehitystä AFT-tulosten valossa. Tutkimusten perusteella on selvää, että Suomen kallioperän päällä on ollut vaihtelevan paksuisia sedimenttipeitteitä, jotka ovat kuluneet pois ja uusia on kerrostunut tilalle. Kilven nykyinen eroosiotaso voi olla paljastunut suhteellisen äskettäin, mutta kilpi on sitä ennen paljastunut jo useita kertoja, mutta peittynyt jälleen sedimenttien alle.