JultikaUniversity of Oulu repository

Tässä pro gradu -tutkielmassa perehdytään Rovaniemen Permantokosken alueen maaperän kehitykseen. Tutkimusalue sijaitsee muinaisen kylmäpohjaisen jäätikön keskusalueella, mikä selittää alueella esiintyvät suhteelliset paksut ja hyvin säilyneet maaperäkerrostumat. Tutkimuksissa tarkastellaan Sonic drilling -kairausmenetelmällä otettua jatkuvaa sedimenttisarjaa lito- ja biostratigrafisin tutkimusmenetelmin. Lisäksi näytteen geokemiallista koostumusta tutkitaan kannettavalla XRF-analysaattorilla. Tutkimuksessa tehtyjen havaintojen sekä saatujen tutkimustulosten perusteella pyritään selvittämään näytesarjan synnyn aikaista kerrostumisprosessia sekä kerrostumisen aikana vallinneita ympäristöolosuhteita. Tutkimustuloksia verrataan muualta Pohjois-Suomesta tutkittuihin ja ajoitettuihin kerrossarjoihin, jonka perusteella pyritään tekemään havaintoja aikakauteen, jolloin sedimentit ovat kerrostuneet. Permantokoskelta kairattu 13 m pitkä jatkuva sedimenttisarja koostuu litofasies-analyysin perusteella viidestä eri yksiköstä: kallion pinnan päällä esiintyvästä rapakalliosta, vanhempaa glasiaaliaikaa edustavasta moreenipatjasta, sitä peittävästä hienoaineksesta koostuvasta lajittuneesta kerrostumasta sekä kahdesta päällimmäisestä moreeniyksiköstä jotka edustavat viimeisimmän glasiaaliajan kerrostumia. Lajittuneen kerrostuman mikrofossiilitutkimusten perusteella kerrostumisen aikana on vallinnut suhteellisen viileä ilmasto, jonka kasvillisuus on ollut koivuvaltainen. Hyvän lito- ja biostratigrafisen korreloinnin perusteella muihin Pohjois-Suomessa tehtyihin tutkimuksiin sedimenttinäytteessä esiintyvä hienoaineskerrostuma on todennäköisesti kerrostunut Keski-Veikselin lämpökauden (MIS 3) aikana. Näin ollen alempi moreeniyksikkö on syntynyt tätä edeltävän glasiaaliajan aikana ja päällimmäinen moreeniyksikkö on puolestaan syntynyt viimeisimmän jäätiköitymisvaiheen, Myöhäis-Veikselin, aikana.

The aim of this Master’s thesis is to focus on soil development of the Permantokoski area in southern Lapland. The study area is located in the central part of an ancient cold-based glacier which is demonstrated by relatively thick and well-preserved soil deposits. In this study a 13 m long, continuous sedimentary succession is surveyed using sedimentological and biostratigrafical methods. The drill core was taken using an advanced Sonic drilling method. In addition the geochemical composition of the sample was analysed with a portable XRF analyser (pXRF). The results are used to explain the prevailing sedimentary processes and the environmental conditions during the sedimentation. The results are compared with other continuous, well-dated sedimentary successions in Northern Finland. According to the lithofasies analysis, the sample consists of five different units: a weathered bedrock unit that covers fresh bedrock, a till unit that indicates glacial advance, a glaciolacustric / lacustric silt unit and two till beds that represent the latest glacial advance in the area, respectively. Based on the microfossils found in the fine sediments, prevailing vegetation was birch and moss-dominated indicating cool climate and ice-free conditions at the time of sedimentation. Based on good litho- and biostratigraphical correlation with other studies made in Finnish Lapland, fine sediments have presumably deposited during the Middle Weichselian interstadial (MIS 3). Thus the lower till unit has deposited during the glacial period before this and the upper unit during the last, Late Weichselian, glacial period.