Salon seudun kallioperän alueellinen 3D-malli – rakenteiden kontrollina duktiilit hiertovyöhykkeet ja Svekobaltinen transpressio

Abstract

Salon alue on 1,84–1,80 Ga Svekobaltisen orogenian voimakkaasti muovaama, magneettisella kartalla esiin nouseva negatiivinen anomalia, jonka sisällä havaitaan loivia ja keskiasentoisia sekä paikallisesti jyrkkiä ja pystyjä rakenteita. Rakenteita ovat muokanneet transpressionaalisessa deformaatiossa kehittyneet subvertikaalit alueelliset hiertovyöhykkeet, joiden kulku on yleisesti ~NE–SW. Alueen litologiaa luonnehtivat voimakkaasti deformoituneet gneissit ja migmatiitit sekä loiva-asentoiset LSGM-vyöhykkeen granitoidit. Tutkimus keskittyy loivien rakenteiden syntymekanismien sekä alueen sisäisten lohkoliikuntojen selvittämiseen 3D-mallintamisen keinoin. Projektin kenttätyöt on suoritettu Paimion ja Suomusjärven välisellä E18-moottoritien osuudella ja rakennegeologisen kartoituksen ohella kallioleikkaukset on myös valokuvattu myöhempää käyttöä varten.

Tämän työn pohjana on toiminut Ahon (2015) rakennegeologinen tulkinta sekä käytetty aineisto: magneettinen kartta, 1:100 000 kallioperäkarttojen rakenteelliset mittaukset, kentältä kartoitetut havainnot, muotoviivatulkinta ja topografiset lineamentit. Näiden perusteella on laadittu aluetta halkovien ~NE–SW -suuntaisten duktiilien hiertovyöhykkeiden verkosto sekä rakenteellinen osa-aluejako, joka jakaa tutkimusalueen kolmeen rakenteelliseen luokkaan. 3D-malli jakautuu hiertovyöhykkeiden rajaamiin osiin ja rakennepinnat pohjautuvat osa-aluejaon mukaisiin luokkiin sekä muutamiin kallioperäkarttojen mukaisiin kivilajihorisontteihin. Pintojen kaateet perustuvat duktiilien rakenteiden suuntajakaumiin sekä muotoviivatulkinnan mukaisiin arvioihin. Mallinnus on toteutettu MOVE™-ohjelmistolla.

3D-mallissa on pyritty korostamaan kallioperän voimakkaan deformaation vyöhykkeitä ja loiva-asentoisten graniittien rakennetta sekä niiden subvertikaaleihin hiertovyöhykkeisiin liittyviä intrudoitumismekanismeja. Voimakas deformaatio keskittyy tutkimusalueen pohjoisosan suprakrustisiin kiviin, kun taas Salon magneettinen anomalia on pääosin alhaisen deformaation vyöhykettä. Alueen keskiosissa voidaan havaita Svekobaltista deformaatiota vastustava doomiutunut kuoren osa, joka säilöö sisäänsä aiempia rakenteita. Myöhäisorogeeninen deformaatio lokalisoitui hiertovyöhykkeisiin, jotka leikkaavat alueen kaikkia aiempia rakenteita.

Salon seudun 3D-malli on helposti ymmärrettävää grafiikkaa, josta voidaan nopeasti havaita alueen rakenteelliset pääpiirteet. Mallin perusteella alueella vallitsee läpikotainen Svekobaltisen puristuksen ~NE–SW -kulkuinen suuntaus, jota hiertovyöhykkeet ovat taivuttaneet. Transpressionaalisessa tektoniikassa kuoreen asettuneet subhorisontaalit graniittiset patjat ovat Salon negatiivisen magneettisen anomalian taustalla; isotrooppiset graniitit ovat peittäneet alleen aiemman magneettisen jäljen. Mallin perusteella ehdotan, että Salon hiertovyöhykkeessä on tapahtunut itäpuoli ylös -reverssisiirtymää. Paimion ja Kiskon hiertovyöhykkeiden kinemaattisten indikaattorien sekä tutkimusalueella havaittavien ympäristöstään eroavien doomirakenteiden perusteella, Salon anomalia edustaa ylempää kuoren leikkausta kuin Turun alueen ja Länsi-Uudenmaan kivet.