Pyhäkosken graniitti

Muhoksella, Oulujoella sijaitsee Pyhäkosken voimalaitos. Pyhäkosken tienoilla kallioperän muodostaa voimakkaan punasävyinen graniitti, jota kutsutaan sijaintinsa mukaan Pyhäkosken graniitiksi. Tällä graniitilla on ikää lähes 2 miljardia vuotta. Monistakin syistä Pyhäkosken kallioalue on hyvin arvokas ja jylhästä kauneudestaan kuulu.

Kivilajeja voi syntyä kolmella erilaisella tavalla. Yksi näistä tavoista on se, että kivilaji syntyy syvällä maan alla jähmettymällä ja kiteytymällä sulasta kiviaineksesta, magmasta. Magma puolestaan on peräisin kuoren tai vaipan aiempien kivien osittaisesta sulamisesta. Näin syntynyttä kivilajia kutsutaan syväkivilajiksi. Pyhäkosken graniitti on syntynyt tällä tavalla.

Pyhäkosken tienoilla, lähes 20 kilometrin syvyydessä magma on alkanut muinaisen vuorijonon alla hitaasti jäähtyä ja miljoonien vuosien kuluessa se on kiteytynyt ja muodostunut graniitiksi. Seuranneiden miljoonien vuosien aikana graniitin päällä olevat vuorijonot ovat kuluneet kokonaan pois ja näin graniitti on, noin 1 300 miljoonaa vuotta sitten työntynyt yläreunastaan maanpintaan ihan näkyville. Eroosio on siten syönyt maata graniitin päältä 20 kilometrin paksuudelta! (Vuoriston tasoittuminen = planaatio).

Kivikunta - kivilajit ja mineraalit

Kivikunta jakautuu kahteen pääryhmään, kivilajeihin ja mineraaleihin. Kivilajit, kuten graniitti, muodostuvat yhdestä tai useammasta mineraalista, jotka puolestaan muodostuvat alkuaineista. Tavallisimmin näitä mineraaleja kivilajissa on 2 - 3. Pyhäkosken graniitin kolme päämineraalia ovat maasälpä, joka antaa graniitille sen punaisen värin, sekä tummuutta tuova kiille ja vaalea kvartsi.

Graniitin ominaisuuksia

Vanhan ja vakaan kallioperämme tunnetuin kivilaji graniitti on Suomen yleisin syväkivilaji ja se on myös Suomen kansalliskivi. Graniitit ovat syntyneet muinaisten vuorijonojen ja saarikaarten alle. Graniitin ja muiden magmakivien osuus Suomen kallioperästä on noin 53 %. Ylivoimaisena enemmistönä tässä ryhmässä ovat graniitit ja graniitin sukuiset kivilajit.

Graniitin sanotaan olevan parhaimmillaan silloin, kun se on punaista, mutta sitä on myös harmaana, ruskeana ja vihertävänä. Graniitin väri vaihtelee pääasiallisesti sen sisältämän maasälvän värin mukaan. Graniitin rapautumispinta on vaalea ja nyplikkään koloinen.

Graniitin mineraalikoostumus: kalimaasälpää 30 - 60 %, kvartsia 10 - 40 %, plagioklaasia (pääasiassa oligoklaasia) 0 - 35 % ja tummia mineraaleja (biotiitti, sarvivälke) 10 - 35 %.

Graniitti on kvartsirikkain kaikista syväkivilajeista. Tavallinen graniitti on yleensä biotiittigraniittia, mutta myöskin muskoviittia (vaalea kiille) esiintyy usein biotiitin seurassa. Tavallisin maasälpälaji graniitissa on kalimaasälpä, sen lisäksi esiintyy Na-rikasta plagioklaasia.

Tummista mineraaleista graniitissa yleisin on biotiitti. Joskus se on graniitin ainoa tumma mineraali, mutta toisinaan se esiintyy yhdessä sarvivälkkeen kanssa.

Päämineraalien lisäksi graniitissa on aksessorisina eli vähäisessä määrin esiintyvinä lisämineraaleina mm. magnetiittia, hematiittia, rikkikiisua, apatiittia, turmaliinia ja granaattia. Granaatteja on olemassa 15 erilaista ja Suomesta tavataan 6 granaattiryhmän mineraalia. Granaatit ovat yleisimmin punaisia, mutta ne voivat olla myös valkoisia, vihreitä, keltaisia, punaruskeita tai tummanvihreitä. Koska granaatti on kiteytynyt pitkän ajan kuluessa maan sisässä, sen mineraalit ovat paljain silmin nähtävissä.

Graniitissa on myös pieniä määriä uraania ja toriumia, jotka aiheuttavat radioaktiivista säteilyä. Tämä säteily on tavallisimmin hyvin vähäistä.

Graniittikiteiden lomissa voi olla joskus myös jalokiviä, beryllejä ja topaaseja.

Graniitti voi olla joko hienorakeista eli apliittia tai karkearakeista eli pegmatiittia. Graniitti voi muodostaa lohkeillessaan lähes kuutioita.

Porfyyrisen graniitin kaarnaveneet

Joissakin graniiteissa ja granodioriiteissa kalimaasälpä, yksin tai yhdessä plagioklaasin kanssa muodostaa kookkaampia hajarakeita. Ne esiintyvät tasarakeisessa perusmassassa jopa sentin pituisina kiteinä. Nämä kiteet ovat laatikkomaisia ja muistuttavat pieniä kaarnaveneitä raemeressä. Tällaista graniittia nimitetään porfyyriseksi.



Kuvassa Pyhäkosken voimalaitos. Etualalla, Oulujoen rannalla on irtokiviä, kivilohkareita, joista pääosa on erilaisia graniitteja.

Oulujoen rantakivet

Oulujoen rannoilla kulkiessaan näkee monenlaisia kiviä, joiden avulla voi opetella tunnistamaan kivilajeja, tai ainakin yrittämään sitä. Kivilajien tunnistaminen ei harrastelijalle ole aina ihan helppoa, sillä samatkin kivilajit voivat näyttää erilaisissa olosuhteissa erilaisilta ja olla ihan erivärisiäkin.

Oulujoen rannoilla yleisimpiä kivilajeja ovat graniitit ja kiilleliuskeet. Käytännössä Muhoksen alueella graniitit ovat yleisimpiä, Utajärven ja Vaalan välillä puolestaan on erilaisia liuskeita (etupäässä kiilleliuskeita) ja lähempänä Vaalaa myös kiillegneissejä.

Metakonglomeraatteja ja -grauvakoita löytyy jokilaakson reunamilta, ja myös niitä lohkareita on voinut kulkeutua jokivarteen.

Joen rannoilta, muiden kivien seasta löytyy myös joitakin juonikiviä eli puolipinnallisia kiviä, kuten kvartsia ja kvartsiitteja. Rannoilla on myös amfiboli-ryhmään kuuluvia kiviä ja jopa metavulkaniitteja. Jäätikön mukana lohkareita on voinut kulkeutua jokilaakson ulkopuolelta kauempaakin.

Muhoksen muodostuma

Muhoksen muodostumalla on leveyttä suurimmillaan 25 km ja pituutta noin 80 km. Muodostuma ylettyy Muhokselta Tyrnävän ja Kempeleen kautta, välillä Perämeren alla jatkuen, Hailuotoon saakka, pohjoisessa Haukiputaan Kelloon saakka.

Paksuutta tällä sedimenttikivimuodostumalla on Muhoksen kohdalla 475 metriä. Kaikkein syvin, eli paksuin kohta Limingan Tupoksen kohdalla on noin kilometrin. Muodostuma on saanut syntynsä noin 1 400 - 1 200 miljoonaa vuotta sitten. Muhoksen muodostuma on siten nuorempaa, kuin sitä ympäröivä peruskallio ja sen nuorimmilla kerrostumilla on ikää ehkä "vain" 600 miljoonaa vuotta.

Muhos-muodostuma lasketaan kuuluvaksi peruskallioon, mutta ympäröivien kallioalueiden tapaan se ei ole kiteistä kalliota, vaan kerrostuneista sedimenttikivistä muodostunutta.

Muhos meren alla, päiväntasaajalla ja mannerjäätiköiden puristuksessa

Muhoksen muodostuman kohdalla peruskallio on vajonnut noin 1 400 - 1 300 miljoonaa vuotta sitten niin, että valtava kallioperän lohko jännitteiden purkautuessa on vajonnut noin 500 metriä ympäröivää kallioperää alemmaksi. Kallioperän lohko on vajonnut satojen miljoonien vuosien kuluessa, ja sen aikana Muhos-muodostuman alue on vaihdellut luonteeltaan tulvatasangosta matalaan merenlahteen. Tästä johtuvat myös erilaisten savi- ja hiekkakerrostumien sekä virtakerroksellisten rakenteiden vaihtelut. Tämä kallioperän siirrosvyöhyke eli hautavajoama on täyttynyt vesien siihen kuljettamalla soralla, savella, lietteellä, hiekalla ja siltillä, jotka ovat hyvin pitkän ajan kuluessa kivettyneet.

Arkeeinen manner arkeeisella kaudella (n. 3 500 - 2 500 mvs.) on ollut Suomen kallioperän muodostumisessa tärkeää aikaa. Fennoskandia on sijainnut jo noin 2 450 miljoonaa vuotta sitten päiväntasaajalla, jolloin se on muodostanut mantereen yhdessä Kanadan kilven ja Grönlannin, eli Laurentian, kanssa. Supermantereita on Maan historian aikana ollut kolme. Ensimmäisenä niistä oli Columbia, joka muodostui 1 900 miljoonaa vuotta sitten. Columbia alkoi hajota noin 1 600 - 1 400 miljoonaa vuotta sitten. Sen jälkeen vuorossa oli Rodinia, noin 1 000 miljoonaa vuotta sitten. Tosin, Rodiniaa vanhemmista supermantereista on varsin vähän ja epäsuoria todisteita.

Muhoksen muodostuman syntymänkään jälkeen ei Suomi suinkaan ollut "täällä" Pohjolassa. Myöhäisellä prekambrikaudella noin 1 000 - 750 miljoonaa vuotta sitten, supermanner Rodinian aikoina Fennoskandia, Suomi siinä mukana, sijoittui kuin suurena saarena edelleen tropiikkiin, lähelle päiväntasaajaa. Vielä tämän jälkeen Suomi seilasi maailman merillä viimeisen supermantereen, Pangean (noin 500 - 180 miljoonaa vuotta sitten) mukana, kunnes se mannerliikuntojen myötä sijaitsee nykyisin omalla paikallaan pohjoisessa.

Muhos on ollut koko Suomen lailla useita kertoja myös jääkausien mannerjäätiköiden, jopa kolmekilometrisen jääpatjan alla. Viimeisimmän jääkauden yhteydessä jääpeite vetäytyi Muhoksen tienoilta 9 500 vuotta sitten. Tämän jälkeen kesti vielä tuhansia vuosia, kunnes Muhos hitaasti maanpinnan kohoamisen myötä nousi ylös merestä.

Muhoksen muodostuman kivilajit

Muodostuman pohjalla on konglomeraattia ja arkoosihiekkakiveä. Muodostuman yläosa koostuu pääosin punaisista, ruskeista tai vihreänharmaista savikivistä, joissa on ohuina välikerroksina punaista hiekkakiveä.

Kun kivilajeja voi syntyä kolmella tavalla, niin tässä Muhoksen muodostumassa näistä tavoista on toteutunut yksi, eli on muodostunut sedimenttikiviä. Tässä on kyse ilmiöstä, jossa irtaimet maalajit, kuten savi, liete, sora, hiekka ja siltti, iskostuvat eli puristuvat ja täten kerrostuvat vähitellen miljoonien vuosien aikana kiinteiksi kivilajeiksi, sedimentti- eli kerroskiviksi. Tällainen kivettyminen vaatii kylliksi paksun sedimenttikerroksen, jolloin lämpötila sen sisällä nousee ja kivettyminen alkaa. Kivettyminen vaatii myös liuoksia, joista sedimenttiaineksen (klastien) väliin saostuu iskosmineraaleja, tyypillisesti karbonaatteja tai kvartsia. Tämän myötä tapahtuu varsinainen iskostuminen eli sedimenttikiven "kivettyminen". Riippuen sedimentoituneesta aineksesta, voi liuosten ja kohonneen lämpötilan myötä tapahtua myös mineraalien muuttumista tai jopa uudelleen kiteytymistä, erityisesti kalkkipitoisten sedimenttien yhteydessä.

Kerroksellisuus on muodostumassa selvä. Eri kerrosten karkeusasteessa ja kemiallisessa kokoomuksessa on todettavissa selvät vaihtelut. Tämä ilmenee kivessä myös värivaihteluina. Päävärisävynä on punertava, mutta myöskin vihreän ja ruskean värisävyn omaavia kerroksia välisävyineen on runsaasti. Päätekijänä kerrosten värivaihteluissa on raudan vaihteleva hapettumisaste.

Muhoksen muodostumassa savesta on tullut savikiveä, sen lisäksi muodostumassa on hiekka- ja silttikiveä. Hiekkakivi syntyy nimensä mukaisesti hiekasta. Hiekkakiven osuus muodostumassa on vain viitisen prosenttia ja valtakivilajeina ovat hiekkakiveä hienorakeisemmat siltti- ja savikivet. Muodostuman kiviin kuuluu vielä lietekivi. Se syntyy niin, että ensiksi on ollut merenpohjan orgaanisesta aineksesta ja savesta/siltistä syntynyt mutavelli, joka on edelleen kerrostunut ja iskostunut sedimenttikiveksi.

Harmaa savikivi.



Vihreä savikivi.



Ruskeanpunerva savikivi. Savikivi on kaikkein yleisin sedimenttikivilaji koko maailmassa. Se voi olla väriltään punaista, vihreää, ruskeaa tai harmaata.

Creative Commons - Sinulla on vapaus: kopioida, levittää, näyttää ja esittää teosta.
*Kuvat - Copyright © James St. John



Hiekkakivi on sedimentti- eli kerroskivilaji, joka näyttääkin kokoon puristetulta hiekalta.



Silttikivi on myös sedimenttikivilaji, joka on paljon harvinaisempaa, kuin hiekka- tai savikivi.

Creative Commons - Sinulla on vapaus: kopioida, levittää, näyttää ja esittää teosta.
*Kuvat - Copyright © James St. John

Muodostuman sedimenttikivistä silttikivi on syntynyt kivirakeista ja sidosaineesta. Siltti on hiekkaa hienorakeisempaa mutta savea karkeampaa. Siltti- ja savikivet voivat olla myös hyvin hauraita, jolloin ne hajoavat itsestään veteen pantuina ja ne voi usein kuivinakin rikkoa paljain käsin. Ne voivat olla myös perusteellisemmin kivettyneitä ja kovia, lujuudeltaan kuin hiekkakiviä.

Maalajikerros ja maakaasu

Muhoksen muodostuman kiviaineksen päällä on Muhoksen kohdalla 50 metrin paksuinen maalajikerros. Muodostuman alla on graniitista ja gneissistä muodostuva peruskallio. Muhoksen muodostuman itä- ja pohjoispuolella kallioperä muodostuu graniitista.

Erityisenä piirteenä on maakaasu, jota muodostuma pitää sisällään. Maakaasua on syntynyt, kun savikerrostumien alle jääneet, eliöperäiset jäänteet ovat mädäntyneet. Tämä kaasu ei pääse itsekseen purkautumaan pois, vaan odottaa vaikkapa ihmistä, joka voisi hyödyntää sitä energialähteenään.

Muhoksen muodostuma tuli tietoon vuonna 1938

Muodostuma on pääosiltaan, Kieksiä lukuunottamatta, paksujen kvartäärikerrostumien peitossa, mikä selittää sen myöhäisen löytymisen.

Muhoksen muodostumasta saatiin ensimmäiset tiedot kesällä 1938. Tällöin suoritettiin kairauksia Montan voimalaitoksen perustöitä varten. Kun Montanlammen rannalla kairattiin läpi moreenin, niin kaira ei yllättäen tavoittanutkaan peruskalliota vaan tunkeutui humpsahtaen outoon lietekivikerrostumaan.

Seuranneina vuosina ja myös sodan jälkeen kairauksia jatkettiin. Tällöin, eräässä kairauksessa vuonna 1940, Muhoksen rautatieaseman lähellä peruskallio tavoitettiin vasta 527 metrin syvyydessä.



Konglomeraatti, jossa kvartsipalloja eli -mukuloita - Ohio, Yhdysvallat. Konglomeraatti näyttää hyvin sotkuiselta jätepallolta ja jos valittaisiin kauneinta kivilajia, ehkä harvemmat sijoittaisivat sen ykköseksi.

Creative Commons - Sinulla on vapaus: kopioida, levittää, näyttää ja esittää teosta.
*Kuva - Copyright © James St. John

Kieksin konglomeraatti

Muhoksen muodostuman vanhimman ja karkearakeisimman osan muodostaa kivilaji konglomeraatti Kieksin tienoilla, Kieksinkaarteen kalliossa. Se sijaitsee Oulujoen pohjoisrannalla, 1 200 metriä alavirtaan Pyhäkosken voimalaitokselta ja 400 metriä Montan leirintäalueelta ylävirtaan päin. Tarkalleen ottaen Kieksin konglomeraatti, jota kutsutaan konglomeraattipatjaksi (sedimenttipatja), on geologisesti Pyhäkosken graniitin ja Muhoksen muodostuman välissä ja rajalla, kontaktissa.

Konglomeraatti on soramainen sedimenttikivi, joka pääosin koostuu pyöristyneistä, yli 2 millimetrin kivilajikappaleista. Toisin sanoen se on kivettynyttä soraa ja se on myös sedimenttikivilaji, ihan kuten savi- ja hiekkakivikin. Kieksin konglomeraattiesiintymä on Muhoksen muodostuman ainut paljastuma, eli se ei ole piilossa maan alla, vaan paljastuu Oulujoen vesirajassa.



Kieksin konglomeraattiseinämää.

Tämän Kieksin konglomeraattiesiintymän paksuus on 8 - 10 metriä ja kerrosrakenne siinä on paikoin näkyvissä. Konglomeraatin väri vaihtelee harmaasta ja ruosteenpunertavasta hienompien kerrosten suklaanruskeaan. Välikerroksina konglomeraatissa on enintään 10 cm paksuisia, tiiviitä, hienon hiekan ja lietteen muodostamia kerroksia.

Konglomeraatin pallot eli mukulat ovat etupäässä liusketta, mutta myös graniittia. Niiden koko ja muoto vaihtelevat suuresti, raekokoja on monta. Suurimmat ovat hanhenmunan kokoisia, osan ollessa pyöristyneitä, osan kulmikkaita. Pyöristynyt muoto viittaa kulkeutumiseen vedessä.

Konglomeraatti on helposti särkyvää. Kieksin geologisesti arvokas konglomeraattiesiintymä on rauhoitettu luonnonsuojelulain nojalla.

Kuinka kieli kääntyy konglomeraattiin

Konglomeraatin maallikolle hankala suomenkielinen nimi on johdettu vierasperäisenä englanninkielen sanasta conglomerate - koota, kasata, kasauma, rykelmä.

Varmasti tavallinen muhoslainenkin joutuu muutaman päivän kertailemaan, että saa sanan konglomeraatti pysymään mielessään. Kuinka moni osaisi vastata oikein, kun kysyttäisiin, että mikä kiviesiintymä se siellä Kieksissä onkaan?

No, kivilajien ja mineraalien nimistö on alunalkaen tarkoitettu geologien, mineralogien ja petrologien tarpeisiin. Ja ehkäpä konglomeraatti on vielä sieltä helpommasta päästä, kun vilkaisee mineraalien suomenkielistä nimistöä: tellurovismutti, kobolttipentlandiitti, farmakosideriitti, galenovismutiitti...

Rokua Geopark ja Lemmenpolku

Rokuan Geoparkin yhteydessä Muhoksella on noin kahden kilometrin pituinen Lemmenpolku, jolla pääsee tutustumaan Pyhäkosken graniittiin, Muhoksen muodostumaan ja Kieksin konglomeraattiin. Käyttäjäystävälliset opastaulut kertovat alueen luonnosta, kulttuurihistoriasta ja kiehtovasta geologiasta. Punaisen graniittikallion laelta avautuvat jylhimmät jokimaisemat Oulujoelle.

Lähteet
*Mikko Kiuttu: Tämän sivun tekstin tarkistusluku ja korjauksia - Rokua Geopark - löytöretkellä pohjolan luonnossa - Pyhäkosken rantakivien tunnistus - Luettelo Oulujokilaakson kivilajeista
*Geologian kolmentoista tunnin itseopiskelijan kotikurssi, kirjoittanut professori Martti Saksela - Tiedon portaat, WSOY 1966
*Geologiaa helposti - Käsikirja opettajille geologian perusteista ja maankuoren luonnonvarojen kestävästä käytöstä
*Geologian tutkimuskeskus GTK sekä Rokua Geopark - Opastaulut Lemmenpolulla - Suomi sijaitsee hyvin tukevalla kallioperällä, jolla on poikkeuksellisen syvät juuret - Suomen sedimenttikivet haettavana tietokannasta
*Suomen geologinen yleiskartta, Helsinki 1953: Muhoksen muodostuma
*Reino Kesola: Oulujoen kartta-alueen kallioperä
*Oulun kaupunki, Muhoksen kunta: Oulujokivarren maisemaselvitys ja maisemanhoitosuunnitelma
*Aimo Kejonen: Hiekka- ja silttikivilohkareita Pohjois-Karjalasta ja Pohjois-Savosta
*Risto Tynni: Muhoksen muodostuman mikrofossiilitutkimuksen tuloksia
*Muhoksen kunta: Lemmenpolku - sykähdyttävä luontopolku Oulujoen jylhimmissä maisemissa!
*Suomen mineraalit - Laatinut Kai Hytönen
*Ilkka Laitakari: Peruskallion myöhäiset kehitysvaiheet - miljardi rauhallista vuotta
*Ari Brozinski: Maan supermantereet
*Anneli Uutela: Kenttätutkimukset Muhoksen muodostuman alueella 25.5. - 23.6.1983
*Arttu Räsänen: Rannansiirtyminen Oulun seudulla alkaen 6000 BP GIS-mallinnuksella kuvattuna
*Retkeilijän kiviopas - Geologian tutkimuskeskus
*Kalle Taipale: Kivet ja mineraalit Suomen luonnossa
*Marjatta Virkkunen & Seppo J. Partanen: Suomen kivet
*Jokamiehen kiviopas - Weilin+Göös
*Ihmeellinen luonto - Kivet & fossiilit - Gummerus

Kuvat Pyhäkosken graniitista ja Kieksin konglomeraatista tällä sivulla 9.9.2018.