Työraportti 2013-12

Subglacial Hydrology of the Lake District Ice Lobe during the Younger Dryas (ca. 12 500 – 11 600 years ago) in the Kyläniemi area, SE Finland.

Lunkka, J.P., Moisio, K. & Vainio, A.

Englanti

64

Järvi-Suomen kielekevirran jäänalainen hydrologia nuoremman Dryas-kauden aikana (12 500- 11 600 vuotta sitten) Kylänniemen alueella, Kaakkois-Suomessa.

On olennaista tuntea jäätikön hydrologiset olosuhteet arvioitaessa jäätikön pohjaosissa olevien paineellisten sulavesien tunkeutumispotentiaalia kallioperän heikkousvyöhykkeitä pitkin syvemmälle kallioperän rakosysteemeihin. Varsinkin lämminpohjaisilla mannerjäätikön vyöhykkeillä osa sulavesistä tunkeutuu kallioperän rakosysteemeihin, mutta suurin osa sulavesistä kanavoituu etenkin kiteisillä kallioperäalueilla kallioperän ja jään pohjan välisiin subglasiaalisiin tunneleihin ja tunneliverkostoihin, joiden kautta subglasiaaliset sulavedet purkautuvat jäätikön reunan ulkopuolelle. Muinaisen Skandinavian mannerjäätikön sulamisvaiheen aikana jäätikön sulavesien kerrostamat glasifluviaaliset maaperämuodot ovat tärkeitä indikaattoreita muinaisen mannerjäätikön hydrologiasta, ja niiden avulla on mahdollista saada tietoa eri jäätikkövirtausten subglasiaalisesta hydrologiasta viimeisen deglasiaatiovaiheen aikana. 

Tämän työn tarkoituksena oli kartoittaa Kyläniemen tutkimusalueella, Kaakkois-Suomessa kallioperän pääruhjevyöhykkeet ja rakosysteemit sekä määrittää tutkimusalueella sijainneen, muinaiseen Skandinavian mannerjäätikköön kuuluneen Järvi-Suomen kielekevirran subglasiaalinen hydrologia Nuoremman Dryas-kauden aikana ja etenkin alueella esiintyneet subglasiaaliset sulavesitunnelit ja niiden suhde kallioperän ruhjevyöhykkeisiin.

Kallioperän ruhjevyöhykkeiden paikantamisessa ja glasifluviaalisten maaperäassosiaatioiden tutkimuksessa käytettiin hyväksi kaukokartoitusmenetelmiä ja GIS-pohjaisia rekostruktiomenetelmiä. Kaukokartoitustulokset varmennettiin geologisin kenttähavain-noin ja maatutkaluotauksin. Kallioperän rakoilututkimukset tehtiin koventionaalisia kenttätutkimusmenetelmiä käyttäen kalliopaljastumilta. Lisäksi rakoilututkimuksissa käytetiin hyväksi maatutkaluotausta.

Tutkimusalueen kallioperän pääruhjesuuntia on kaksi. Ruhjevyöhykkeistä erottuu selvemmin luode-kaakko suuntaisten ruhjeiden parvi. Tämän pääruhjesuunnan lisäksi useat ruhjeet ovat suuntautuneet lounaasta koilliseen. Tutkimusalueen kallioperän rako¬parvet ovat valtaosaltaan suuntautuneet siten, että niiden kulku yhtyy pääruhjesuuntien kulkuun ja niiden kaade on useimmiten verrattain pysty. Rakojen kolmiulotteisen kartoituksen perusteella yleisin rakotyyppi alueella on laattarakoilu, jossa rakotiheys oli kohtalainen (0,3 – 1 m) tai alhainen (> 1m). Tutkimusalueella glasifluviaaliset muo-dostumat ovat pitkittäisharjuja, deltoja ja alkiodeltoja. Glasifluviaalisten muodostumien assosiaatiot tutkimusalueella osittavat, että pääosa muinaisen mannerjäätikön subglasiaalisesta vedestä kanavoitui subglasiaalisiin tunneleihin Järvi-Suomen kielekevirran reuna¬vyöhykkeessä. Salpausselkien välisellä vyöhykkeellä Etelä-Saimaan altaassa sub-glasiaalisten sulavesien kulkua ohjasi alustan topografia ja subglasiaalinen sula-vesitoiminta keskittyi luoteesta kaakkoon ja pohjoisesta etelään kulkeviin pääruhjeisiin. Toisen Salpausselän proksimaalipuolella alustan topografia ei ohjannut merkittävästi sulavesien kulkua ja sulavesitunnelit eivät sijoittuneet kallioperän pääruhjevyöhykkeiden alueelle. Todennäköisin syy subglasiaalisten sulavesien erilaiseen jakautumiseen näiden kahden alueen välillä on se, että jäätikön reuna päättyi syvempään veteen Etelä-Saimaan alueella, kun taas Toisen Salpausselän pohjoispuolella jään reuna päättyi hyvin matalaan veteen tai maalle. Veden syvyys jäätikön reunan edessä on todennäköisesti vaikuttanut jäätikön pintaprofiiliin. Pienempi jään pintagradientti eli loivempi jään pintaprofiili Etelä-Saimaan alueella vaikutti todennäköisesti siihen, että kallioperän topografia ohjasi sulavesien kulkeutumista tehokkaasti, kun taas toisen Salpausselän pohjoispuolisilla alueilla jään pintagradientti oli suurempi ja subglasiaalista sulavesien kulku ei ollut niin riippuvainen kallioperän topografiasta vaan jäätikön pinnnan profiilista.  

Ruhjevyöhykkeet, rakoilu, glasifluviaaliset muodostumat, jäätikön hydrologia, GIS-rekonstruktio, Järvi-Suomen kielekevirta, Etelä-Saimaan allas, Salpausselät, Nuorempi Dryas-kausi.

Subglacial Hydrology of the Lake District Ice Lobe during the Younger Dryas (ca. 12 500 – 11 600 years ago) in the Kyläniemi area, SE Finland. (pdf) (19.9 MB)