Kuva/Photo: Juniperus Collis
Mikä on Geokohde? / What is an EarthCache?
Tämä kätkö on Geokohde, mikä tarkoittaa, että kätköpaikalta et voi löytää kätköpurkkia tai edes lokikirjaa. Geokohde (englanniksi EarthCache) on virtuaalinen geokätkö, joka esittelee ainakin yhden mielenkiintoisen geologisen kohteen ja samalla kätkökuvaus opettaa jotain olennaisesti paikkaan liittyvästä geologiasta. Geokohteella vierailu osoitetaan suorittamalla kätkökuvauksessa annetut tehtävät.
This is an EarthCache so you won't find a cachebox or even a logbook at the cache site. EarthCache is a virtual geocache which presents at least one interesting geological feature. The cache listing also includes a set of educational notes about the feature's geology. To log an EarthCache you need to complete the given tasks.
Tämä Geokohde / This EarthCache
Turistiystävällinen geokohde kivipuistossa tiedekeskus Heurekan pääsisäänkäynnin edustalla, Vantaan Tikkurilassa.
Heurekan pääsisäänkäynnin edustalla on kivipuisto, joka esittelee Suomen kallioperää. Kivet on sijoitettu alueelle maakunnittain ja siten, että ne muodostavat samalla levinneisyytensä kartoituksen eri alueilla Suomessa. Kiviä on yhteensä 124 Ahvenanmaalta tuodusta ordovikikalkkikivestä aina Kittilän kultamalmiin asti. Kivenlohkareiden lisäksi paikalla on palanen jääkauden jälkeistä rantakivikkoa Vantaalta. Kivipuistoon on vapaa pääsy.
Kivilohkareet on saatu lahjoituksina kivialan yrittäjiltä, Geologian tutkimuskeskukselta, kaivosyhtiöiltä ja eräiltä kunnilta.
Katso koko lista puistoalueen kivilajeista Heurekan sivuilta.
A tourist friendly EarthCache in a stone exhibition in front of the main entrance of Science Centre Heureka in Tikkurila, Vantaa.
In front of the Heureka building is an exhibition which displays the various rock types that comprise Finland’s bedrock. The stones are arranged in accordance with the province from which they come. There are a total of 124 stones ranging from the Ordovician limestone of the Åland Islands in the south to the gold ore of Kittilä in the north. In addition to blocks of stone, there are also post-glacial shore stones from Vantaa. Free entrance to rock exhibition.
The blocks of stone were donated by entrepreneurs in the stone industry, Geological Survey of Finland, mining companies and various municipalities.
A list of all the stone blocks in the stone exhibition is listed here (only on the Finnish page).
Kätkökuvaus ja loggausohjeet / Description and the logging requirements
Mitä mineraalit ovat?
Mineraalit ovat alkuaineista koostuvia tavallisesti kiteisessä olomuodossa olevia kemiallisia yhdisteitä. Kivet eli kivilajit koostuvat mineraaleista. Mineraalit ovat siis kivilajien perusrakenneosasia ja tavallisesti niitä on yhdessä kivilajissa 3-5 erilaista. Esimerkiksi graniitti (kivilaji) koostuu kvartsista (mineraali), maasälvästä (mineraali) ja kiilteestä (mineraali). Yhden mineraaliosasen eli rakeen koko kivilajissa on tavallisesti noin 0,1-1 mm. Sitä kutsutaan myös nimellä kideyksilö tai kide. Malmimineraaleja ovat sellaiset, jotka sisältävät jotain metallia niin paljon, että metallin erottaminen (rikastaminen) mineraalista on taloudellisesti kannattavaa.
Mineraalit voidaan erottaa toisistaan eli tunnistaa niiden erilaisten ominaisuuksien perusteella. Joissakin tapauksissa tunnistaminen saattaa vaatia jopa mikroskooppista tarkastelua. Kullakin mineraalilla on tietty kemiallinen koostumus, joiden perusteella ne voidaan luokitella eri ryhmiin. Esimerkiksi kvartsi, joka koostuu piistä (kemiallinen merkki Si) ja hapesta (kemiallinen merkki O) kuuluu tässä luokituksessa silikaatteihin. Piin ja hapen lisäksi alumiini (Al), rauta (Fe), kalsium (Ca), natrium (Na), kalium (K) ja magnesium (Mg) ovat tavallisimpia mineraaleissa esiintyviä alkuaineita.
Mineraalien lukumäärää on vaikea arvioida. Yleisesti kirjallisuudessa arvioidaan niitä olevan noin 3000-3500. Niistä vain parisenkymmentä on merkittäviä kivilajien muodostajia. Mineraaleista valtaosa on suuria harvinaisuuksia. Kaksi yleisintä mineraalia plagioklaasi (maasälpä) ja kvartsi muodostavat noin 60 tilavuus-% koko maankuoresta.
Mineraalien synty:
Mineraaleja voi syntyä monilla toisistaan poikkeavilla tavoilla. Esimerkiksi oliviini kiteytyy maanalaisista hehkuvista sulista ja kaasuista tai maanpäällisistä kuumista laavavirroista. Vuorisuola eli haliitti saostuu kyllästetyistä vesiliuoksista ja muutamat rikkipitoiset esiintymät ovat syntyneet mikro-organismien vaikutuksesta. Monet mineraalit syntyvät korkeiden paineiden ja/tai lämpötilojen vaikutuksesta uudelleenkiteytymällä toisista uusissa olosuhteissa pysymättömistä mineraaleista.
Mineraalit syntyvät siis geologisten prosessien myötä. Tällaisia prosesseja ovat:
- magmatismi
- sedimentaatio
- metamorfoosi
Magmatismilla tarkoitetaan maan pinnalla tai maan kuoren sisällä tapahtuvaa magman kiteytymistä. Magman eli sulan kiviaineksen jäähtyessä siitä alkaa ensimmäisenä kiteytyä korkeimmassa lämpötilassa kiteytyvät mineraalit kuten kromiitti, plagioklaasi, oliviini ja pyrokseeni. Seuraavaksi kiteytyvät vähän alhaisemmassa lämpötilassa kiteytyvät mineraalit ja kaikkein viimeisimpänä mineraalit, joiden sulamis- ja kiteytymislämpötilat ovat alhaisimmat. Prosessin voi ymmärtää, kun kuvittelee sen tapahtuvan päinvastoin: Kun kiveä aletaan sulattaa, sulaa siitä ensimmäisenä kaikkein alhaisimman sulamislämpötilan omaavat mineraalit ja viimeisimpänä kaikkein korkeimman sulamislämpötilan omaavat mineraalit kuten kromiitti, plagioklaasi, oliviini ja pyrokseeni. Kivisulan jähmettyessä ensimmäisinä kiteytyvillä on tilaa kiteytyä niille tyypillisiin omiin kidemuotoihin. Viimeisinä kiteytyvät joutuvat tyytymään saatavissa olevaan tilaan, joten niillä ei juuri kidemuotoa ole.
Sedimentaatiolla tarkoitetaan kivien mekaanista, kemiallista ja biologista rapautumista sekä tämän rapautuneen aineksen kulkeutumista, lajittumista ja kerrostumista tai saostumista. Sedimentaatiossa mineraaleja voi syntyä vesiliuoksista saostumalla. Tällaisia mineraaleja ovat esimerkiksi jotkut karbonaattiryhmän mineraalit, limoniitti ja kvartsi. Kerrostuneeseen maa-ainekseen eli sedimenttiin saostumalla syntyneet uudet mineraalit muodostavat usein sitä koossapitävän iskoksen. Sedimenttikivilajien muodostuminen edellyttää sedimenttiaineksen yhteenliittymistä eli iskostumista sitä koossapitävän aineksen saostuessa siihen.
Metamorfoosi liittyy maankuoren sisällä tapahtuviin liikuntoihin ja magmojen purkauksiin. Metamorfoosi eli uudelleenkiteytyminen aiheutuu kohonneen paineen ja/tai lämpötilan vaikutuksesta sekä maankuoren liikuntojen edesauttamana. Metamorfoosissa vanhemmat magmatismin, sedimentaation sekä aiemmin metamorfoosin kautta syntyneet mineraalit uudelleenkiteytyvät ja ne voivat muuttua toisiksi mineraaleiksi. Metamorfoosin läpikäyneitä kivilajeja ovat muun muassa gneissi, granuliitti, kvartsiitti, liuske, marmori, vihreäkivi ja vuolukivi.
Kuva: Juniperus Collis.
Miten mineraaleja ja kivilajeja tunnistetaan?
Jokaisella mineraalilla ja mineraaleista koostuvalla kivilajilla on omat peruspiirteensä. Niihin perehtymällä tunnistaminen on helppoa - mikäli omistaa oikeanlaiset välineet. Seuraavana lista joistakin mineraalien ominaisuuksista:
- Yleisominaisuudet
- tiheys / paino
- kiilto
- magneettisuus
- radioaktiivisuus
- Optiset ominaisuudet
- väri
- läpinäkyvyys
- taitekerroin
- fluori- ja fosforiloiste
- Mekaaniset ominaisuudet
- lohkeavuus
- sitkeys
- asu
- kovuus
Lisää informaatiota mineraalien ominaisuuksista ja näiden tutkimisesta täältä.
Voidaksesi logata tämän geokohteen löydetyksi, tehtäväsi on löytää vastaukset seuraaviin kysymyksiin:
1) Kivipuiston kivien joukossa on kymmenen erilaista ja yhteensä viisitoista malmikiveä. Tehtävänäsi on etsiä kivipuiston kivi numero 12 tai vaihtoehtoisesti numero 23. Minkä malmin kohtaat? Kyseisen kivi on mahdollista tunnistaa helposti erään sen sisältämän mineraalin avulla. Tästä mineraalista rikastetaan myös malmin metalli. Mikä tuo mineraali on ja mitä apuvälinettä käyttäisit tunnistuksessa hyödyksi?
Huom! Malmikiven sisältämä mineraali EI ole sama kuin sen nimen etuliite vaan se viittaa malmista rikastettavaan metalliin eli alkuaineeseen. Esimerkiksi sinkkimalmin sisältämä mineraali (josta sinkki rikastetaan) EI OLE sinkki vaan yleensä sinkkivälke eli sfaleriitti.
2) Kivi numero 30 on metamorfinen eli "muuttunut kivi", marmori. Sitä on käytetty laajalti rakennuksissa kuten Finlandia-talon ulkopinnoissa. Marmorin käyttöön rakennusmateriaalina liittyy kuitenkin riskitekijä. Mikä tämä riskitekijä on? Selosta omin sanoin lyhyesti mutta kattavasti prosessi, jossa marmori rapautuu ja syy miksi näin tapahtuu.
Marmorien värivalikoima ulottuu aivan valkoisesta täysin mustaan, tasavärisistä ja juovaisista monenkirjaviin. Minkä väristä kivipuiston marmori on (kivi nro 30)? Kuvaile tuota väriä mahdollisimman tarkasti. (Tilanne kesä 2023: Kiveä nro. 30 ei ole toistaiseksi mahdollista löytää kivinäyttelystä, sillä marmorikiven infolaatta on revitty irti. Vinkki kiven paikallistamiseksi: marmorikivi sijaitsee kivien nro. 31 ja 27 välissä.)
Kun olet saanut vastaukset yllä oleviin kysymyksiin (merkitty vihreällä), lähetä vastauksesi tehtäviin kätkön omistajalle profiilin kautta "Send Message" -toiminnolla tai suoraan tästä linkistä. Älä siis kirjoita vastauksia loggaukseesi! Huom! Sinun ei tarvitse odottaa loggauslupaa, mutta vastaukset on lähetettävä ENNEN löytöloggauksen tekemistä! Asiattomat logit (esim. loggaus löydetyksi ilman vastauksen lähettämistä) tullaan poistamaan ilman erillistä varoitusta. Kätkön omistaja ottaa yhteyttä henkilökohtaisesti, mikäli loggausehtojen täyttymisessä tai vastauksissa on jotain epäselvää.
Seuraavat tehtävät ovat vapaaehtoisia, mutta niiden suorittaminen on erittäin suositeltavaa:
3) Kivet on sijoitettu alueelle maakunnittain. Etsi siis oman kotimaakuntasi kivet ja niiden joukosta asuinpaikkaasi lähinnä sijainnut kivi. Mainitse tämän kivilajin nimi loggauksessasi.
4) Liitä loggaukseesi kuva itsestäsi, ryhmästänne ja/tai GPS-laitteestanne kivipuistossa.
What are minerals?
Minerals are chemical compounds consisting chemical elements. Rocks consist of minerals. Therefore minerals create the basic structure of stones and there are usually three to five minerals in one stone. For example, granite consists of quartz (mineral), feldspar (mineral) and mica (mineral). A mineral particle or granule size is generally about 0,1 – 1 mm. It’s also called as a crystal. Ore minerals are minerals containing some metal(s) so much that the metal separation (enrichment) from the mineral is economically profitable.
[ENG] Silicon and oxygen atoms → molecule → quartz (mineral) → granite (stone type) → Earth's bedrock.
Minerals can be separated from each other or identified by their different properties. In some cases, identification might even require microscopic examination. Each mineral has a specific chemical composition of which they can be classified into different groups. For example, quartz which consists silicon (chemical symbol Si) and oxygen (chemical symbol O) belongs to silicates in this classification. In addition to silicon and oxygen, aluminium (Al), iron (Fe), calcium (Ca), sodium (Na), potassium (K) and magnesium (Mg) are the most common elements occuring in minerals.
It’s hard to estimate the number of minerals. Literature generally estimates that there are approximately 3000 to 3500 minerals. Among those there are only a couple of dozen major rock formers. The vast majority of minerals holds great rarities. The two most common minerals, plagioclase (feldspar) and quartz, build about 60 volume-% of the whole crust of the earth.
The formation of minerals:
Minerals are formed in many different ways. For example, olivine is crystallized from the underground glowing liquid and gas lava currents or earthly hot lava currents. Rock salt (or halite) is precipitated from saturated aqueous solutions and a few occurrence containing sulphur is formed by the influence of micro-organisms. Several minerals are formed by the effect of preasure and / or temperature by recrystalizing from other unstabile minerals in new circumstances.
Minerals are formed along geological processes. The different processes are:
- magmatism
- sedimentation
- metamorphism
[ENG] Magnatism, sedimentation (weathering, diversion, segregation) and metamorphism.
Magmatism refers to magma crystallization which takes place on the Earth’s surface or inside the Earth’s crust. When magma (molten rock) starts to cool, first starts to crystallize the minerals such as chromite, plagioclase, olivine and pyroxene. Those will crystallize at the highest temperatures. Next, when the temperature has decreased a bit, starts to crystallize other minerals and finally those minerals with the lowest melting- and crystallization temperatures. The best way to understand the process is to imagine the opposite to happen: When a stone is started to melt, those minerals with the lowest melting points will melt first. Finally, the the minerals with the highest melting temperature will melt such as chromite, plagioclase, olivine and pyroxene. When magma cools down, the minerals which the lowest melting points will have enough space to crystallize to their own typical crystal shapes. The rest of the minerals have to do with the space left – so they usually don’t have their typical crystal shapes.
Sedimentation refers to the mechanical, chemical and biological weathering of stones but also to the drift, segregation and stratification of stones. In sedimentation minerals may be formed from aqueous solution by precipitating. These kind of minerals are, for example, some of the minerals of the carbonate group, limonite and quartz. The new minerals which were formed through precioitated into sediment (stratified soil) usually form a flake which keeps it together as one. The formation of sedimentary rocks requires sediment material to combine. In other words it means that the sediment material needs to form a flake and the cohesive material is needed to precipitated to it.
Metamorphism relates to magma outbursts and movement happening inside the crust of Earth. Metamorphism, also called as recrystallization, is caused by a raised preasure and/or temperature but also crust movements furthers it. In metamorphosis, the older minerals formed in magmatism, sedimentation and metamorphism are recrystallized and changed to other minerals. Rocks formed through metamorphism are, for example, gneiss, granulite, quartzite, schist, marble, soapstone and greenschist.
Photo: Juniperus Collis.
How to identify minerals and stone types?
Every mineral and stone consist of minerals has its own properties. If you study them hard enough, you might be able to identify stones very easily – if you have the right tools. The following list introduces some of the most important properties of the minerals:
- General properties
- density / weight
- lustre
- magnetism
- radioactivity
- Optical properties
- colour
- diaphaneity
- X-ray diffraction
- fluore- and phosphorescence
- Mechanical properties
- fracture
- tenacity
- habit
- hardness
More information about properties of the minerals and methods how to investigate them here.
To log this EarthCache, your task is to find the answers to the questions below:
1) There are ten different kind of ore and total fifteen ores in the stone exhibition. Your task is to find the rock number 12, or alternatively, rock number 23. Which ore you’ll come across? This rock is possible to identify pretty easily because of a mineral it consists. That is also the mineral where the metal is enriched from the ore. What is the name of that mineral and what implement would you use to prove its ”presence”?
2) The stone number 30 is a metamorphic stone (”changed in form”), marble. It has been used a lot as a building material in famous buildings such as Finlandia hall. However, there’s a disadvantage of using marble in construction. What is that disadvantage? Describe a process shortly in your own words where marble weathers and the reason why that happens.
Marble’s selection of colours is wide and it extends from pure white to coal-black and from solid to striped and multicoloured. What is the colour of the marble in the stone exhibition (stone no. 30)? Describe the colour as accurately as possible. (Update summer 2023: Currently, it is not possible to locate stone no. 30 from the exhibition, because the information plate on the marble stone has been torn off. Hint for locating the stone: The stone is located in between stones no. 31 and 27.)
When you have the answers for the questions above (text in green), send your answers to the cache owner through the profile's "Send Message" –feature or directly from here. So don’t insert your answers into your log! Notice! You don't need to wait for a logging permission but the answers must be sent BEFORE logging the cache. Any incomplete log will be deleted. The cache owner will contact you in person if there is something unclear about the fulfillment of the logging requirements or with the provided answers.
The following tasks are voluntary, but completing them is highly encouraged:
3) The stones are arranged in accordance with the province which they come from. If you live in Finland, search the stones of your own province and that one stone which is the nearest your home. If you don’t live in Finland, you can also just choose the most interesting one. Mention the name of that stone type in your log.
4) Attach a photo of yourself (or your group) and/or your GPSr device in the stone exhibition.