Kaikkialla on geologiaa!

Geologiaa voi havainnoida erityisen hyvin kaupungeissa sekä niiden lähialueilla: katujen mukulakivet, rakennusten kivijalat, puistojen patsaat sekä lähiöiden tuntumasta usein löytyvät kalliopaljastumat tarjoavat oivan aikaikkunan Maa-planeetan kehityksen tarkasteluun. Lisäksi vanhempien rakennusten kivet on usein louhittu ja kuljetettu paikallisilta louhoksilta, joten yleistäen voidaan sanoa, että geologisen historian voi käydä lukemassa suoraan kirkon seinästä.

Kivien taakse kätkeytyy kuitenkin paljon enemmän kuin ensi näkemältä voisi odottaa. Siinä missä yksi kirkon kivistä on syntynyt sulasta magmasta, voi toinen olla todiste vuoriston muodostumisesta. Ennen kuin voidaan tarkastella kiviä synnyttäviä geologisia tapahtumia, lienee kuitenkin hyvä tutustua kivien jaotteluun.

Minkälaisia kiviä?

 

Kivet jaotellaan kolmeen ryhmään syntytapansa perusteella. Hieman yleistäen ne ovat syntyneet joko sulasta, toisista kivistä muovautumalla tai kerrostumalla. Tämän perusteella niitä kutsutaan magmakiviksi, metamorfisiksi kiviksi tai sedimenttikiviksi (kuva 1).

Kuva 1. Kivien perustyypit: sedimenttikivi, magmakivi ja metamorfinen kivi.

Magmakivet ovat syntyneet sulan kiviaineksen jäähtyessä joko maanpinnalla (purkauduttuaan esimerkiksi tulivuoresta) tai pinnan alapuolella. Jos magmakivi kiteytyy maanpinnalla, se jäähtyy nopeasti ja sen rakenne on erittäin hienojakoinen. Mikäli sula kivi ei pääse pintaan asti, vaan muodostaa magmasäiliön eli batoliitin, on jäähtyminen hitaampaa ja kiveen kehittyy silmällä havaittavia mineraalirakeita.

Hyvä esimerkki maanpinnan alla pitkään, jopa miljoonia vuosia jäähtyneestä kivestä, on Suomessakin hyvin yleinen kivilaji graniitti. Graniittia kemiallisesti vastaava maanpinnalle purkautunut kivi on puolestaan ryoliitti. Nopean jäähtymisen vuoksi ryoliitin mineraalirakeita ei voi havaita silmin.

Graniitti on hyvin tavallinen rakennuskivi ja sitä näkeekin esimerkiksi kaupunkien katukiveyksissä ja rakennusten kivijaloissa. Yksi Suomen tunnetuimmista rakennuksista, Helsingin rautatieasema, on päällystetty hienolla punaisella Hangon graniitilla. Useimmissa rakennuksissa, joissa on käytetty luonnonkiveä, voi tavata graniittia tai sen mineraalikoostumukseltaan läheisiä kiviä. Kuvassa 2 nähdään Turun keskusta-alueella sijaitseva taideteos (Barcarola), johon on käytetty ”harmaata graniittia”.

Kuva 2. Turun keskustassa sijaitsevaan Barcarola-taideteokseen on käytetty graniitin lähisukulaista, harmaata dioriittia.

Sedimenttikivet syntyvät hiekan, saven tai eliöiden kerrostuessa merien pohjalle. Tuulen ja jokien mereen kuljettama aines kasautuu vähitellen paksuiksi patjoiksi, jolloin se alkaa iskostua eli kivettyä. Lopulta tuloksena syntyy sedimenttikivi.

Suomen geologinen kehitys on huolehtinut siitä, että vanhaa sedimenttikiveä on vain vähän jäljellä. Satakunnan hiekkakivi on yksi näistä ja sillä on ikää lähes 1300 miljoonaa vuotta! Metamorfoitunutta sedimenttikiveä sen sijaan voi tarkastella ympäri Suomea; esimerkiksi Paraisten kalkkikivilouhos on noin 2000 miljoonaa vuotta sitten ollut trooppinen meri, johon on kerrostunut kalkkia. Kerrostumista seuranneen mannertörmäyksen myötä kyseinen sedimenttikivi on muuttunut rakenteeltaan lujemmaksi metamorfiseksi kiveksi, marmoriksi. Paraisten louhoksen seinämistä voi siis nykyään hämmästellä muinaisen merenpohjan sekä siihen sekoittuneiden laavakerrosten (tummat osat) vaihtelua.

Kuva 3. Paraisilla muinaisen meren pohjalle kerrostuneet tasaiset kalkkikerrokset ovat poimuttuneet eli kääntyneet ja vääntyneet voimakkaasti vuorijononmuodostuksen yhteydessä noin 1900 miljoonaa vuotta sitten.

Metamorfisia kiviä muodostuu, kun paine ja lämpötila kohoavat riittävästi kiven muokkaamiseen. Metamorfoosissa kivi ei sula, vaan sen koostumus ja ulkoasu muuttuvat kiinteässä muodossa (ikään kuin muovaisi erivärisiä muovailuvahoja yhteen). Metamorfisen kiven lähteenä voi toimia magmakivi, sedimenttikivi tai jo valmiiksi metamorfinen kivi.

Tyypillisiä metamorfisia kiviä Suomessa ovat gneissi ja amfiboliitti. Gneissi muistuttaa ulkoasultaan usein ”raitaista” kiveä ja siitä erottuu silmällä kauniita mineraalirakeita. Amfiboliitti puolestaan on syntynyt muun muassa muinaisesta tulivuoren tuhkasta, joka on metamorfoosin myötä saanut kimaltelevan mustan sokerimaisen rakenteen. Myös aiemmin mainittu marmori on metamorfinen kivi ja sen käyttö rakennuksissa on laajaa (kuva 4). Helsingissä sitä voi käydä ihmettelemässä vaikka Makkaratalon ( rautatieaseman vieressä) niin kutsutulla Marmorikujalla, jossa on vielä hieman jäljellä alkuperäistä kiveä.

Kuva 4. Marmoria käytetään laajalti rakennuskivenä. Kuvan hieno sommittelu on kuvattu Tattersall's klubilla Brisbanessa Australiassa (kivi on vihreää Italiasta tuotua juoniserpentiniittimarmoria).

Turun keskusta-alueella voi tutustua toisenlaiseen metarmorfiseen kiveen, kvartsiittiin Ortodoksisen kirkon ja hohtokeilausradan väliin jäävän kapean kujan päässä sijaitsevan rakennuksen seinässä (kuva 5). Kvartsiitti on peräisin Lapista ja se on ollut vuoristosta rapautunutta hiekkaa yli kaksi miljardia vuotta sitten. Jouduttuaan metamorfoosiin se on muuttunut kauniinvalkoiseksi kimaltelevaksi kiveksi.

Kuva 4. Kvartsiittia Ortodoksisen kirkon takana sijaitsevan talon seinässä.

Lue seuraavaksi miten kivet ovat osana Maan toimintaa!