Euroopan syvin maankuori Jyväskylän seudulla

26.3.2020
Seismologian instituutti selvitti seismisten aaltojen avulla kallioperän rakennetta Keski-Pohjanmaan ja Kaakkois-Suomen välillä. Juuri julkaistun tutkimuksen mukaan maankuori on Keski-Suomessa Jyväskylän seudulla peräti Euroopan syvin.

– Paksu maankuori on syntynyt mannerlaattojen törmäyksessä yli 1,7 miljardia vuotta sitten ja sen jälkeen alueen kallioperä on pysynyt hyvin vakaana. Vuoristot ovat kadonneet mutta vuorijononmuodostuksen jäänteitä on edelleen jäljellä kallioperässä. Maanjäristykset ovat tällaisessa ympäristössä harvinaisia mutta eivät toki mahdottomia, sanoo seismologi Toni Veikkolainen Helsingin yliopiston Seismologian instituutista.

Helsingin yliopiston Seismologian instituutti toteutti kaksi kesää kestäneen mittauskampanjan vuosina 2012-2013.

Keski-Pohjanmaalta Kaakkois-Suomeen ulottunut kallioperätutkimus, Kokkola-Kymi –luotaus (KOKKY), perustui maastoon väliaikaisesti sijoitettuihin mittalaitteisiin, jotka rekisteröivät louhosräjäytysten, tietyömaiden ja muun ihmistoiminnan aiheuttamia seismisiä aaltoja.

Laitteita sijaitsi pitkällä vyöhykkeellä Pohjanlahden rannikolta aina Venäjän rajan tuntumaan saakka ja ne kykenivät rekisteröimään seismisiä tapauksia Vaasan läheltä aina Karjalan kannakselta saakka. Myös muutamia Suomen pysyvän seismisen asemaverkon asemia oli käytössä havaintojen aika- ja paikkatietojen tarkkuuden parantamiseksi.

Seismisten aaltojen kulkuaikojen perusteella kyettiin tuottamaan kuva kallioperän rakenteesta tutkimusvyöhykkeellä, sanoo Toni Veikkolainen.

KOKKY-luotauslinja ulottui 490 km:n pituisena Pohjanmaan liuskevyöhykkeeltä Keski-Suomen granitoidialueen ja Saimaan liuskevyöhykkeen kautta Viipurin rapakivialueelle.

Luotauksen suunta oli kohtisuorassa useimpiin aiempiin rakenneseismisiin luotauksiin ja Suomeen 1,7-1,9 miljardia vuotta sitten syntyneen svekofennisen vuorijonon muodostumissuuntaan nähden. Seismistä taittumisluotausta hyödyntäneen tutkimuksen havaintojen tulkinnassa yhteistyökumppanina oli Puolan tiedeakatemia.

Tällaisten valmiita seismisiä lähteitä hyödyntävien projektien etuna ovat hyvin pienet kustannukset ja lupamuodollisuudet verrattuna projekteihin, joissa seismiset signaalit tuotetaan itse. Toisaalta myös havaintodatan laatu vaihtelee suuresti. KOKKY-projektissa räjäytyslähteiden kokonaismäärä oli 63 ja näistä 25 hyväksyttiin lopulliseen analyysiin.

P-aaltonopeudet KOKKY-luotauslinjalla

P-aaltonopeudet KOKKY-luotauslinjalla. Vp distribution = P-aaltojen nopeusjakauma, depth = syvyys, BB = Pohjanmaan liuskevyöhyke, CFGC = Keski-Suomen granitoidikompleksi, SA = Saimaan alue, HVLC = korkean nopeuden alakuori (high-velocity lower crust). Seismisten lähteiden sijainnit sekä yhdensuuntaisten ja risteävien aiempien seismisten luotauslinjojen sijainnit on myös merkitty. Kuva: Tiira et al. (2020).

Tutkimustulokset vahvistavat aiemmat oletukset suurista seismisistä nopeuksista Keski- ja Etelä-Suomen kallioperän alaosissa. Maankuori on Keski-Suomessa Jyväskylän seudulla peräti Euroopan syvin. Projektin onnistumisen myötä muitakin helposti liikuteltaviin seismisiin laitteisiin perustuvia tutkimusprojekteja on toteutettu tai suunnitteilla.

Ylimpänä olevan kuvan lyhenteet: KOKKY-profiili ja analyysiin käytetyt seismiset tapaukset (seismic events). Alueen aiemmat seismiset luotauslinjat (FIRE1, FIRE2, FIRE3A, SVEKA81, on merkitty kuvaan. BB = Pohjanmaan liuskevyöhyke, CFGC = Keski-Suomen granitoidikompleksi, SA = Saimaan liuskealue, WRB = Viipurin rapakivialue, BZ = BB:n ja CFGC:n rajavyöhyke. Kuva: Tiira et al. (2020)

Viitteet:

Tiira, T. Janik, T., Skrzynik, T., Komminaho, K., Heinonen, A., Veikkolainen, T., Väkevä, S., Korja, A., 2020. Full-Scale Crustal Interpretation of Kokkola–Kymi (KOKKY) Seismic Profile, Fennoscandian Shield. Pure and Applied Geophysics, 17.3.2020. doi: 10.1007/s00024-020-02459-3.

Lisätietoja:

TT
Timo
Tiira
tutkimusjohtaja
Geotieteiden ja maantieteen osasto
Tieteenala Geotieteet

 

Toni
Veikkolainen
seismologi
Seismologian instituutti
Tieteenala Fysiikka, Geotieteet