Ptygmaattiset poimut
Täällä voit nähdä ptygmaattisia poimuja.
Tämä earthcache esittelee kallioperän osia, jotka ovat poimuttuneet mutkalle tulivuoritoimintaa seuranneen poimuvuoriston muodostumisen aikana.
Suomen kallioperä kuuluu vanhaan prekambriseen (ajanjakso 4 600 – 570 miljoonaa vuotta sitten)
Pohjois- ja Itä-Euroopan peruskallioalueeseen eli Fennosarmatian peruskalliokratoniin, joka on eräs Euraasian mantereen vanhimmista osista.
Suomen kallioperän kehitystä pohdittaessa on aina muistattava, että se on syntynyt vähitellen pitkän ajan kuluessa. Kallioita rapauttavat voimat ovat olleet olemassa jo kallioperämme vanhimpien osien muodostuessa ja yhden kehitysvaiheen aikana syntyneet vuoristot ovat seuraavassa vaiheessa saattaneet olla jo matalaksi kuluneita. Suomen kallioperä on siis syntynyt vähitellen, pala kerrallaan ja aina uuden palan muodostuessa on Suomi sijainnut eri paikassa.
Suomi ei siis ole aina sijainnut nykyisellä paikallaan. Maamme (tai se osa maatamme, mikä oli tuolloin jo muodostunut) on kulkenut pitkin ja poikin maapalloa muinaisten ja nykyisten mantereiden osana. Jossain toisaalla maapallolla on kalliomuodostumia, jotka ovat identtisiä täkäläisten kanssa. Nämä alueet ovat joskus syntyneet ja olleet yhdessä, mutta pirstoutuneet ajan mittaan geologisten voimien vaikutuksesta.
Migmatiitti eli seoskivi on metamorfinen kivilaji, joka koostuu vähintään kahdesta kivilajista, useimmiten vanhemmasta gneissistä ja nuoremmasta graniitista.
Gneissi on yleinen metamorfinen kivi. Metamorfiset kivilajit syntyvät kun magmakivien (esim. graniitti) tai sedimenttikivien mineraalit uudelleenkiteytyvät korkeassa paineessa ja lämpötilassa.
Gneissi koostuu samoista mineraaleista kuin graniitti. (kvartsi, maasälpä, liuske.)
Gneissit ovat ulkonäöltään usein juovikkaita ja suuntautuneita.
Suonigneississä vaaleat graniittiset suonet mutkittelevat tummassa gneissimäisessä kivessä. Kivilajina se kuuluu migmatiitteihin eli seoskiviin.
Vuorijononpoimutuksen yhteydessä syvemmälle päätyneet kuoren osat alkoivat osittain sulaa ja syntyi kalliossa näkyvät vaaleammat raidat.
Suonirakenne voi joskus muistuttaa eksoottista kirjoitusta.
Termin "ptygmatisk" (kreikan sanasta π↶νγμ↶, joka tarkoittaa kaikkea, mikä on taitettu) otti Sederholm (1907) käyttöön Etelä-Suomen migmatiiteissa esiintyvän epäharmonisesti laskostetun pegmatiittimateriaalin kuvaamiseksi. Ptygmaattisen poimun ilmeisin ominaisuus on sen mutkainen muoto joka yleensä ilmentää jopa kuusinkertaista lyhenemistä.
Poimut voidaan jaotella kylkien välisen kulman perusteella loiviin, avoimiin, tiukahkoihin, tiukkiin ja isokliinisiin, jolloin poimun kyljet ovat keskenään samansuuntaiset. Poimun tiukkuus voi kuvastaa deformaation voimakkuutta. Lisäksi poimujen harjan muoto voi vaihdella pyöreästä terävään.
Oletetaan, että ptygmaattiset poimut ovat syntyneet enemmän tai vähemmän tasomaisen suonen tai kerroksen taittumisesta. Koska poimut ovat vinoja gneissien kerrostumiin nähden, on todennäköistä, että ne edustavat metamorfisia segregaatiorakenteita.
Otolliset olosuhteet ptygmaattisten poimujen kehittymiselle esiintyvät, kun isäntäkivi, esim. graniitti, on vähemmän kompetentti tai periksi antava kuin maasälpää sisältävä kvartsimagma, joka siihen tunkeutuu. Sen vuoksi poimut, jotka työntyvät eteenpäin takaapäin tulevan paineen avulla, taipuvat muovimaisesti, jos ne kohtaavat vastuksen injektion aikana, ja peräkkäiset taipumiset muodostavat tyypillisen ptygmaattisen suonen. Näin muodostuneiden taipumien amplitudit riippuvat poimun ja isäntäkiven suhteellisista fysikaalisista tiloista, joten millä tahansa tietyllä poimulla on yleensä suunnilleen samankokoiset taipumat. Mekanismi selittää useita piirteitä, jotka on havaittu esimerkeissä ptygmaattisista poimuista, ja se on toistettu kokeellisesti laboratoriossa. Vääntymät eivät siis välttämättä johdu suonten muodonmuutoksesta injektion jälkeisissä virtauksissa tai isäntäkiven tektonisista liikkeistä.
Kompetentti: Erilaisten vierekkäisten kivityyppien suhteelliset reologiset ominaisuudet. Tyypillisesti kompetentti kivi on viskoosimpi kuin inkompetentti kivi, alttiimpi murtumiselle ja säilyttää paksuuden muodonmuutoksen aikana. Inkompetentti kivi on yleensä mukautuvampaa kuin kompetentti kivi ja virtaa siksi helpommin.
Viskositeetti (sitkaus) on suure, joka kuvaa fluidin (lähinnä nesteen tai kaasun) kykyä vastustaa virtaamista.
Rheologia: Aineenjuoksevuusoppi. Oppi jännityksen alaisten materiaalien jatkuvan deformaation ja virtauksen mekaniikasta. Elastisuus, viskositeetti ja näiden yhdistelmät ovat materiaalin erilaisia reologisia ominaisuuksia.
Kirjataksesi kätkön löydetyksi tulee sinun ensin lähettää profiilini kautta vastaukset seuraaviin kysymyksiin (vastausta ei tarvitse odottaa otan yhteyttä jos epäselvyyksiä ilmenee).
- Minkälaisia kylkien välisiä kulmia esiintyy suurimmassa osassa poimuja?
- Miten laajalla alueella havaitset ptygmaattisia poimuja, muodostuuko niistä joku selkeä kuvio?
- Onko lähistöllä muun tyyppisiä juonia ja miten ne erottuvat ptygmaattisista poimuista?
- Miten ptygmaattisen poimun raekoko eroaa ympäröivästä kalliosta ja mistä se johtuu?
- Ota itsestäsi tai jostain itsellesi kuuluvasta niin, että meri näkyy taustalla. Liitä kuva loggaukseesi.
Ptygmatic folds
Here you will find ptygmatic folding (intensively folded granitic veins in a metavolcanite) that is quite unique in its size, shape, length and width. It resembles exotic writing as well as a zig zag zipper.
This Earthcache presents bedrock sections folded into bends during the formation of a folded mountain range.
Finland's bedrock belongs to the old Precambrian (period 4,600 – 570 million years ago) bedrock area of Northern and Eastern Europe, i.e. the Fennosarmatian bedrock craton, which is one of the oldest parts of the Eurasian continent.
When thinking about the development of the bedrock in Finland, it must always be remembered that it was created gradually over a very long period of time. The forces that erode the rocks have already existed when the oldest parts of our bedrock were formed and the mountain ranges created during one stage of development may have already worn down in the next stage. Finland's bedrock has thus been formed gradually, piece by piece, and every time a new piece is formed, Finland has been located in a different place.
Picture shows the locations of Finland. Numbers are in millions of years
So Finland has not always been in its current position. Finland (or the part of Finland that had already formed at that time) has traveled along and across the globe as part of the ancient and present continents. Somewhere else on Earth there are rock formations that are identical to the ones here. These areas were once together, but fragmented over time due to geological forces.
Migmatite is a composite rock consisting of two or more constituents often layered repetitively:
one layer is an older metamorphic rock that was reconstituted subsequently by partial melting ("neosome"), while the alternate layer has a pegmatitic, aplitic, granitic or generally plutonic appearance ("paleosome"). Migmatites often appear as tightly, incoherently folded veins (ptygmatic folds). These form segregations of leucosome, light-colored granitic components exsolved within melanosome, a dark colored amphibole- and biotite-rich setting.
Gneiss is a common metamorphic rock. Metamorphic rock types are created when the minerals of igneous rocks (e.g. granite) or sedimentary rocks recrystallize under high pressure and temperature.
Gneiss consists of the same minerals as granite. (quartz, feldspar, shale.)
Gneiss is often striated and oriented in appearance.
In veined gneiss, light granite veins meander in dark gneiss-like rock. As a rock type, it belongs to migmatites, i.e. mixed rocks.
In connection with the folding of the mountain range, the parts of the crust that ended up deeper started to partially melt and the lighter stripes visible in the rock were created.
The vein structure can sometimes resemble exotic writing.
The term “ptygmatisk” (from the Greek π↶νγμ↶ which means anything that is folded) was introduced by Sederholm (1907) for disharmonically folded pegmatitic material in migmatites in southern Finland. The most obvious characteristic of a ptygmatic vein is its tortuous shape which commonly exhibits an apparent shortening of up to sixfold.
Fold tightness
Interlimb angles
Fold tightness is defined by the size of the angle between the fold's limbs (as measured tangential to the folded surface at the inflection line of each limb), called the interlimb angle. Gentle folds have an interlimb angle of between 180° and 120°, open folds range from 120° to 70°, close folds from 70° to 30°, and tight folds from 30° to 0°. Isoclines, or isoclinal folds, have an interlimb angle of between 10° and zero, with essentially parallel limbs.
It is presumed that the ptygmatic folds have originated by folding (buckling) of a more or less planar vein or layer. As veins are oblique to layering in the gneiss, it is probable that they represent metamorphic segregation structures
The conditions under which ptygmatic veins develop occur when the country-rock — as in a granitized area—is locally less competent or more yielding than quartzo-felspathic magma which may intrude it. Veins therefore which are being driven forward by pressure from behind, will buckle plastically if they encounter a resistance during injection, and a succession of such buckles will produce a typical ptygmatic vein. The amplitudes of the flexures so formed depend on the relative physical states of the vein and host-rock; so for any particular vein there is usually a more or less constant size for the tortuosities developed. The mechanism explains several features observed in examples of ptygmatic veins, and has been reproduced experimentally in the laboratory. The contortions are therefore not necessarily due to the deformation of the veins by post-injection flowage or tectonic movements of the country-rock.
In order to log your find, you have to send answers to the following questions through my profile page.
(You don't need to wait for an answer, I will contact you if there is some problems with your answers).
- What type of interlimb angle is most prominent on folds?
- On how large area can you see ptygmatic folds, do they create a pattern?
- Is there other type of veins nearby? How are they different from ptygmatic folds?
- How does the grain size on ptygmatic fold differ from the grain size of surrounding rock and why is that so?
- Take a picture of yourself or something belonging to you with the sea as a background. Attach the picture to your log.