GEOLOGIA KERTOO SAIMAAN SYNNYSTÄ JA KEHITYKSESTÄ
Saimaa Geopark alueen kallioperä koostuu noin 1,9–1,6 miljardia vuotta sitten syntyneistä kivilajeista. Kallioperä on siis geologisen aikamääritelmän mukaisesti paleoproterotsooisella maailmankaudella syntynyt. Kallioperän päällä on kvartäärikaudella viimeisimmän 20 000 vuoden aikana muodostunut irtaimista maaleista koostuva maaperä. Lue lisää alueen geologiasta tästä tiedostosta: Saimaa Geopark alueen kallio- ja maaperä (PDF).
Salpausselät
Jääkauden loppuvaiheessa noin 12 800 vuotta sitten alkoi yli tuhat vuotta kestänyt kylmä ilmastovaihe, joka tunnetaan nimellä nuorempi dryas. Viileän ilmaston aikana sulavan mannerjäätikön perääntyminen hidastui ja välillä pysähtyi kokonaan. Avaruudestakin asti erottuvat Ensimmäinen ja Toinen Salpausselkä ovat reunamuodostumia, jotka syntyivät, kun jäätikön reuna-asema pysyi pitkään samalla alueella noin 12 300–12 100 ja 11 800–11 600 vuotta sitten. Sulava jäätikkö kerrosti kuljettamaansa maa-ainesta moreeniksi, soraksi ja hiekaksi. Jäätikön vastasivulla tavataan tyypillisesti kivikkoista moreenia ja loivalla suojasivulla suistoiksi eli deltoiksi kerrostunutta hiekkaa ja soraa. Jäätikön työstä jäi Saimaan alueelle muistoksi kaksi laajaa vallimaista reunamuodostumaa, joita elävöittävät siellä täällä polveilevat harju- ja suppamaastot. Jäätikön edustalla lainehti suuri Baltian jääjärvi, jonka syviin vesiin kerrostui lustosavea.
Salpausselän pienoismalli
1. Pohjamoreeni
Virtaava jäätikkö kulutti ja jauhoi peruskalliosta lohkareita ja maa-ainesta, jotka jäätikön sulaessa kerrostuivat yhtenäiseksi, tiiviiksi pohjamoreeniksi, joka peittää kalliota yleensä muutaman metrin paksuisena kerroksena lähes kaikkialla Suomessa.
2. Reunamoreeni
Reunamoreeni on Salpausselkien syntyessä jäätikön reunalle vallimaisesti kasaantunutta, usein hiekkaista ja lohkareista kiviainesta.
3. Hiekka ja sora
Jäätikön sulamisvedet kuljettivat ja lajittelivat maa-ainesta jokien tapaan ja kerrostivat sitä Salpausselkien suoja-sivuilla loiviksi hiekkaisiksi deltoiksi. Harjut ovat jäätikön sisään muodostuneisiin sulamisvesitunneleihin kerrostuneita sora- ja hiekkakerrostumia. Nykyisin delta- ja harjualueet ovat tärkeitä hiekan- ja soranottopaikkoja.
4. Lustosavi (glasiaalisavi)
Jäätikön sulamisvedet kuljettivat hienointa maa-ainesta pitkälle ulapalle, jossa se lopulta kerrostui pohjaan muodostaen raidallista lustosavea. Saven tummien ja vaaleiden raitojen vuorottelu kertoo vuodenaikaisvaihtelusta: talvisin, kun jäätikön sulaminen hidastui, muodostui ohuita tummia kerroksia, ja kesäisin sulamisen kiihtyessä paksumpia vaaleita kerroksia.
5. Postglasiaalisavi
Savia, jotka kerrostuivat jäätikön sulettua, kutsutaan postglasiaalisiksi. Niistä puuttuu lustorakenne ja ne sisältävät glasiaalisavia enemmän eloperäistä ainesta.
6. Turve
Turve on epätäydellisesti hajonneesta kasvimateriaalista koostuva maalaji, jota muodostuu soilla. Turvetta alkoi kerrostua Suomessa paikallisesti jo varsin pian jään alta vapautumisen jälkeen, kun alavat, aiemmin veden peittämät alueet paljastuivat ja alkoivat soistua.
Mannerjäätikkö ja Imatran Valtionhotelli
Viimeisten noin kahden miljoonan vuoden ajan sykliset jäätiköitymiset ovat toistuneet etenkin planeettamme pohjoisella pallonpuoliskolla. Viimeisin, Veiksel-jääkausi alkoi Euroopassa ilmaston viiletessä noin 118 000 vuotta sitten, jolloin mannerjäätikkö alkoi kasvaa Skandinavian alueella. Jäätikkö oli levittäytynyt laajimmilleen Keski-Eurooppaan saakka noin 25 000 vuotta sitten. Jää peitti koko Suomen alueen tuolloin jopa kahden kilometrin paksuisena kerroksena.
Oheisessa näyttelytilan pylväässä on esitetty jäätikön maksimipaksuus mittakaavassa 1:500. Jääpilarin juurella, samassa mittakaavassa, on havainnollisena esimerkkinä käytetty Imatrankosken varrella sijaitsevan Valtionhotellin pienoismallia. Vuonna 1903 valmistunut Valtionhotelli, alkuperäiseltä nimeltään Grand Hotel Cascade, on komea historiallinen nähtävyys. Se edustaa ajalleen tyypillistä jugend-tyylisuuntausta, ja sen on suunnitellut arkkitehti Usko Nyström.
Jäätikön kulutusmuodot
Veiksel -jääkauden aikainen mannerjäätikkö ulottui laajimmillaan Keski-Eurooppaan saakka noin 20 000 vuotta sitten. Sen kymmenien tuhansien vuosien kulutustyön jäljet näkyvät maisemassamme edelleen. Jäätiköitymiskeskus sijaitsi Perämerellä, josta jää virtasi hitaasti kohti reuna-alueitaan. Jäätikön pohjalla vallitsi suunnaton paine, ja liikkuessaan jää lohkoi ja murensi kiviainesta mukaansa eli erodoi kallioalustaansa. On arvioitu, että viimeisen jääkauden aikana kallioperä kului keskimäärin noin seitsemän metrin verran. Pohjalla kulkeva kivikuorma hioi monin paikoin kallionyppylät silokallioiksi. Jäätikkö koversi kallioperän heikkousvyöhykkeisiin rotkoja ja ruhjelaaksoja. Niistä monet näkyvät nykyisin maisemassa jäätikön kulkusuuntaa mukailevina, pitkänomaisina ja jyrkkärinteisinä järvinä. Samoin monet erityisen kovan kallioperän vyöhykkeet ovat jääneet ympäristöstään kohoaviksi kukkuloiksi.
Drumliinit ja Flutingit
Mannerjäätikön aktiivisen virtauksen alueilla kerrostui pohjamoreenista jäätikön liikkeen suuntaisia moreeniselänteitä eli drumliineja ja flutingeja. Drumliinit ovat tyypillisesti muutaman metrin korkuisia, hieman pisaran muotoisia ja jopa kilometrien pituisia kohoumia. Niiden jään tulosuunnan puoleisessa päässä on monesti kaariallas, puolikuun muotoinen painanne maassa. Flutingit eli vakoutumat puolestaan ovat matalampia ja viivamaisia pinnanmuotoja. Moreeniselänteet esiintyvät monin paikoin viuhkamaisina kenttinä. Niiden tarkasta syntymekanismista on esitetty erilaisia ehdotuksia, mutta on havaittu, että niiden jäätikön tulosuunnan puoleisessa päässä on usein kallioydin. Yleisesti hyväksytyn teorian mukaan selänteet ovatkin muodostuneet, kun virtaava jäätikkö kerrosti pohjallaan kulkevaa kivikuormaa kulutusta kestävän esteen taakse.
Harjuhiekka
Hiekka on niin sanottu lajittunut maalaji, jossa raekokojakauma on suhteellisen tasainen. Hiekkoja kerrostuu veden virtaavan ja lajittelevan toiminnan vaikutuksesta rannoilla ja jokiympäristöissä. Jääkaudella hiekkaa kerrostui valtavat määrät jäätikön sulamisjokiuomiin ja -suistoihin. Jään pinnalla muodostuneet sulamisvedet koversivat jäätikön sisään tunneleita, joissa kuohuvat kosket kuljettivat jään mukaansa kaappaamaa maa-ainesta. Virtauksen rauhoittuessa lähellä jäätikön reunaa hiekkaista ainesta kerrostui tunneliuomiin. Jäätikön sulaessa ja sen reunan vetäytyessä hiekkakerrostumat jäivät maisemaan pitkänomaisiksi harjuiksi. Jäätikön reunan edustalla jokien kuljettama hiekka puolestaan kerrostui laakeiksi suistoiksi eli deltoiksi. Hiekka- ja soramuodostumat ovat maamme parhaita pohjavesialueita.
Raekoko: 0,2–2,0 mm
Harjukivet
Mannerjäätikön sulamisvaiheessa sen sisällä virranneisiin jäätikköjokiin kerrostui jäätikön kuljettamia lohkareita. Vuosisatoja jatkuneissa voimakkaissa virtauksissa kivet paikoin pyöristyivät pallomaisiksi harjukiviksi. Sympaattisia kivipalloja voi etsiskellä harjualueilta, mutta niitä saattaa löytyä muualtakin jään kuljettamina.
Harjusora
Lustosavi
Jäätiköltä purkautuvien sulamisvesien kuljettama hienoin maa-aines ei painunut heti pohjaan, vaan kulkeutui virtauksen mukana pitkällekin ulapalle, ennen kuin kerrostui Baltian jääjärven pohjalle. Maamme savikkoalueet ovatkin aikoinaan olleet syvän veden kerrostumisympäristöjä. Lustosavet eli glasiaalisavet koostuvat vuorottelevista vaaleista ja tummista kerroksista, joiden paksuus vaihtelee. Kerrokset muistuttavat puiden vuosilustoja: vaaleat kerrokset ovat muodostuneet kesäisin jäätikön sulamisen kiihtyessä, ja hienorakeisemmat tummat kerrokset talvisin, kun sulaminen vastaavasti hidastui.
Raekoko: < 0,002 mm
Moreeni
Moreeni on yleisin maalajimme. Se on lajittumaton tai heikosti lajittunut maalaji, eli siinä on vaihtelevissa suhteissa sekaisin kaikkia raekokoja savesta suuriin lohkareisiin. Moreenin kerrostumiseen ei liity virtaavan veden vaikutusta, sillä se on jäätikön mekaanisesti rapauttamaa maa-ainesta, joka on jään sulettua kerrostunut niille sijoilleen. Koska moreenien syntyyn ei liity virtaavan veden kuluttavaa toimintaa, niiden kappaleet eivät tyypillisesti ole kovin pyöristyneitä. Monet maastonmuotomme koostuvat moreenista, esimerkiksi Salpauselkien suuret reunamoreenit sekä jäätikön virtaussuunnan mukaiset pisaramaiset drumliinit. Suurinta osaa maamme kallioperästä peittää jäätikön alla kulkeutunut ja jauhautunut pohjamoreeni.
Imatran kivet
Mellonlahden ja Vallinkosken törmissä esiintyviä erikoisuuksia ovat vaaleat imatrankivet. Ne ovat kalkkisaostumia, jotka ovat muodostuneet Vuoksen savikerrostumiin mannerjäätikön sulamisvaiheessa. Kylmät sulamisvedet lämpenivät kesäisin ja vapauttivat hiilidioksidia. Kun huokoisissa hienoaineskerrostumissa oli riittävästi hiilidioksidia ja bikarbonaattia, paikallinen ylikyllästyminen johti kalsiumkarbonaatin eli kalsiitin saostumiseen ensin pieniksi rakeiksi ja edelleen konkreetioiksi. Tuloksena syntyi erikoisen muotoisia kalkkikivimukuloita. Aikoinaan imatrankiviä myytiin matkamuistoiksi, mutta nykyisin niiden kerääminen on kielletty. Opastuskeskuksen vitriinissä esillä olevat kivet ovat peräisin Imatran kaupunginmuseon kokoelmista.
