Sukulanrakan hiidenkirnut - Devil's churns EarthCache

Tehtäväsi

Sukulanrakan alueen ainutlaatuiseen luontoon pääsee tutustumaan laajemmin kiertämällä Hiidenpolun. Polku on perustettu vuosien 2009 - 2010 aikana yhteistyössä Lapin Ammattiopiston kanssa. Hiidenpolku on kohtalaisen vaikeakulkuinen rappusista ja silloista huolimatta, joten se ei sovellu "huonojalkaisille". Polulta puuttuu toistaiseksi myös opasteet, mutta maastoon muotoutunut polku ja oranssit kreppinauhat helpottavat kulkemista.

1. Voit löytää maasta kaksi hierinkiveä Piispa Hemmingin kirnun läheltä. Mitkä ovat näiden hierinkivien mitat leveimältä kohtaa? Arvioi mitkä niiden mitat on täytyneet olla, kun hiidenkirnu on syntynyt.

2. Mitä ominaisuuksia hierinkiveltä vaaditaan, jotta hiidenkirnu on ollut mahdollista syntyä?

3. Mene annettuihin koordinaatteihin, pohdi miksi juuri tähän kohtaan on syntynyt hiidenkirnu.

4. Voisiko hiidenkirnun pohjalta löytää timantteja? Perustele.

5. Lisäksi voit liittää kuvan itsestäsi tai GPS-laitteestasi Paholaisen liemikirnulla, mutta pyydämme, että kuvista ei pystyisi katsomaan vastauksia kysymyksiin. Kuvan lisääminen on täysin vapaaehtoista.

Lisätietoja Sukulanrakan hiidenkirnuista:

www.hiidenkirnut.com

fi.gtk.fi

Osoite: Hiidenkirnuntie 175, Rovaniemi

Lähetä vastauksesi tehtäviin 1 – 4 Viestikeskuksen kautta ennen kuin loggaat löytösi. Sinun ei tarvitse odottaa loggauslupaa, vaan tarvittaessa otamme sinuun yhteyttä.

Hiidenkirnut

Hiidenkirnut ovat virtaavan veden tai aallokon kuljettamien tai liikuttamien kivien ja lohkareiden kallioon sorvaamia onkaloja. Niistä suurimpien läpimitta ja syvyys ovat 10-15 m. Keskikokona voidaan pitää 0,5-1 m läpimittaa ja syvyyttä. Pienimpien kirnujen läpimitta on vain 10-15 cm, mutta niiden syvyys voi olla 30-50 cm, kuten useiden Imatrankosken vanhassa uomassa olevien pikkukirnujen. Kirnujen seinien rakenne on silokalliomaisen tasainen, niiden seinämissä on usein kierteinen, pyssyn rihlojen kaltainen rihlarakenne ja pohjalla pyöreitä sorvikiviä.

Suomessa on kolmenlaisia hiidenkirnuja: Glasifluviaalisia eli jäätikön sulamisvesien synnyttämiä kirnuja, koskikirnuja ja rantakirnuja. Glasifluviaalisia kirnuja on usein kallioseinämissä ja mäkien lakialueilla. Suomen suurimmat hiidenkirnut, kuten 10-13 m syvät ja läpimittaiset Askolan, Rovaniemen Sukularakan ja Sallan Aholanvaaran kirnut ovat glasifluviaalisia. Vielä niitäkin suurempi, toisinaan hiidenkirnuna pidetty muodostuma on Pakasaivo.

Koskikirnuja on nykyisten jokien koskipaikoissa. Paras esimerkki niistä ovat Imatrankosken uoman hiidenkirnut. Rantakirnut syntyvät aallokon liikuttaessa rantavyöhykkeen lohkareita. Ne ovat muita hiidenkirnuja laakeampia ja matalampia.

Rantakirnuja on kaikkialla Itämeren rannikoilla ja paikoin sisäjärvien rannoilla kuten Höytiäisen Kirnukalliolla. Osa glasifluviaalisista hiidenkirnuista on viime jääkautta vanhempia, mutta suurin osa niistä on syntynyt viime jääkauden lopulla 10 000-13 000 vuotta sitten. Jokikirnut ja rantakirnut ovat syntyneet jääkauden jälkeen, ja niitä syntyy sopivissa paikoissa kaiken aikaa.

Pohjois-Suomesta tunnetaan vain muutamia hiidenkirnuja, joista tunnetuimmat sijaitsevat Sukulanrakan kalliolla, noin 20 km Rovaniemeltä lounaaseen olevassa Rautiosaaren kylässä. Kalliolla selvästi erottuvien kirnumaisten ja patamaisten onkaloiden keskellä on kolme huomattavan isokokoista ja valtakunnallisesti merkittävää luonnonmuistomerkkiä.

Sukulanrakan hiidenkirnut syntyivät 10 500 – 11 000 vuotta sitten, kun voimakkaan paineen alaisena Muurolan suunnasta koilliseen kohti Jokkavaaraa virrannut jäätikköjoki kohtasi Sukulanrakan kalliokynnyksen. Jäätikköjokeen syntyi voimakkaita vesipyörteitä, jotka tempaisivat tunnelin seinämistä mukaansa kiviä ja hienompaa ainesta. Varsinkin diabasikivistä syntyi hyvin kulutusta kestäviä jauhinkiviä, jotka vesipyörteessä pyöriessään porautuivat jään läpi alla olevaan heikosti hiovaa kulutusta kestävään kordieriitti-antofylliittikallioon. Vähitellen siiihen syntyi pyöreitä kuiluja, hiidenkirnuja.

1960-luvulla Sukulanrakan kallioilta kaivettiin esiin 30 erikokoista kirnumaista onkaloa, joista 14 on muodoltaan selviä hiidenkirnuja. Kaikki sijaitsevat varsin pienellä, noin 0,3 ha:n laajuisella alueella Sukulanrakan kallion päällä ja sen etelärinteellä.

Suomen kallioperä on hyvin vanhaa, suurin osa siitä on muodostunut arkeeisen ja proterotsooisen aionin aikana. Arkeeista kallioperää tavataan Itä- ja Pohjois-Suomessa, kun taas Etelä- ja Keski-Suomen kallioperä koostuu pääasiassa proterotsooisista kivilajeista. Sen lisäksi, että Suomen kallioperä on hyvin vanhaa, se on myös hyvin paksua. Paksuimmillaan se on Keski-Suomessa, jossa kallioperä on jopa 65 kilometriä paksu. Yli puolet Suomen kallioperästä koostuu graniittisista kivilajeista. Myös migmatiitteja esiintyy Suomen kallioperässä melko paljon, mutta erilaiset emäksiset kivet, liuskeet, kvartsiitit ja kalkkikivet ovat harvinaisempia. Kaikkialla Suomessa tavataan kallioperässä erilaisia siirros- ja ruhjevyöhykkeitä, joita pitkin on tapahtunut kalliolohkojen liikkeitä.

Metamorfisiksi kivilajeiksi kutsutaan alkujaan sedimentti- tai magmakivilajeja, joissa on tapahtunut muutoksia tyypillisesti kiderakenteessa tai kemiallisessa koostumuksessa.

Aluemetamorfoosia tapahtuu suuressa mittakaavassa mannerlaattojen reunavyöhykkeillä maan kuoressa tapahtuvassa toiminnassa, jossa kiviaines joutuu suureen paineeseen ja kuumuuteen. Paikallismetamorfoosia tapahtuu sulan kuuman kiven, magman, joutuessa kosketuksiin kiinteän kiven kanssa, jolloin magmaa ympäröivä kivi vaihtaa kiderakennettaan. Magma voi myös sisältää mineraaleja, jotka reagoivat ympäröivän kiviaineen kanssa kemiallisesti.

Metamorfisia kivilajeja kutsutaan myös kiteisiksi liuskeiksi. Esimerkiksi graniitti muuttuu paineessa graniittigneissiksi ja savikivi kiilleliuskeeksi eli kiillegneissiksi.

Magmakivet jaetaan kolmeen ryhmään muodostumistapansa perusteella. Syväkivilajit eli plutoniset kivilajit kiteytyvät kivisulasta eli magmasta hitaasti syvällä maankuoressa. Juonikivet syntyvät samalla tavoin, mutta kuoren ulkokerroksissa magmasäiliössä, kun taas tulivuoresta maan pinnalle purkautunut magma muodostaa vulkaanisia kivilajeja eli vulkaniitteja, joita kutsutaan yhteisellä nimellä myös eruptiivikiviksi tai pintakiviksi.

Magmakivet jaetaan myös kemiallisen koostumuksensa mukaan happamiin, neutraaleihin, emäksisiin ja ultraemäksisiin kivilajeihin.

Hapan kivilaji sisältää runsaasti piidioksidia eli SiO2. Siinä on siis kvartsia. Graniitti, granodioriitti ja näiden kaltaiset kivilajit ovat happamia kivilajeja.

Neutraali kivilaji on koostumukseltaan happaman ja emäksisen sekoitus. Näihin kuuluvat andesiitti ja dioriitti.

Emäksinen kivilaji sisältää vähemmän piidioksidia kuin hapan kivilaji. Kvartsia ei ole. Piidioksidi on piiloutunut silikaattimineraaleihin. Tummat tai tummanharmaat mineraalit ovat vallitsevina mineraaleina. Gabrot ja sen kaltaiset kivilajit, sekä diabaasit ovat emäksisiä kivilajeja.

Ultraemäksiset kivilajit eivät sisällä juuri ollenkaan piidioksidia. Vallitsevina mineraaleina ovat mustat taikka tummanvihreät , magnesium- ja rautarikkaat mineraalit kuten pyrokseeni ja oliviini. Pyrokseniitit, peridotiitit ja duniitit ovat ultraemäksisiä syväkivilajeja, kun taas komatiitit ja pikriitit ovat ultraemäksisiä vulkaanisia pintakiviä.

Your Tasks

Sukulanrakka area is accessible by the 'Hiidenpolku' (aka Devil's path). The path has been established over the years 2009 - 2010 in co-operation with the Lapland Vocational College. Devil's path is moderately difficult to walk because of the stairs and bridges, so it is not for a "bad-legged." There is no signs in the path so far, but you can see geopath on the ground and some orange ribbons in branches.

1. In front of Bishop Hemming's churn you can find two grinding stones. How wide are the stones from the widest part? Estimate width of the two stones, when Devil's churn began to form.

2. What features are required from the grinding stones to create a Devil's churn.

3. Go to the given co-ordinates, why do you think this Devil's churn has created right here?

4. Could you find diamonds at the bottom of this Devil's churn? Why?

5. In addition you can add pictures of you or your GPS-device at Devil's soup bowl. But please make sure that you don't spoil the questions on your photos. Adding pictures is entirely voluntary.

More information about the area:

www.hiidenkirnut.com

www.visitrovaniemi.fi

Address: Hiidenkirnuntie 175, Rovaniemi

Send your answers for questions 1-2 through Message center . You can log the cache after you have sent the answers. If there's something wrong, we will contact you.

Devil's Churns

Hiidenkirnut known in english as Giant's kettle, also known as Giant's cauldrons, Devil's churns or potholes.

Devil’s churns are always created by flowing water and rocks. The largest churns are more than 15 m deep. Devil’s churns walls are flat, but they often have gun-like threaded circular ribs.

You can find three kinds of churns in Finland: glaciofluvial, riverbed and coastal. Glaciofluvial churns were created on cliffs or on hilltops at the end of last ice age. Churns in riverbeds are created because of waves moving in river boulders. These are often shallower. You can find riverbed churns in Imatra. Coastal churns are created after the last ice age, and these kind of churns are creating all the time.

These potholes were created around 10,000 years ago, on the fringes of the melting continental ice sheet, by powerful meltwater flows which eroded the rock. Rocks and stones were swept away by fast flowing meltwater gushing through tunnels at the base of the glacier. In the case of Sukulanrakka, the meltwater also swept away the soil covering the rocky outcrops. As powerful eddies developed in the meltwater tunnels, the boulders carried by the flood began to swirl. Under the power supplied by the water, the rocks and boulders drilled down to the rock face underneath, creating round potholes known as 'devil's churns.' Most of the rock material carried along by the meltwater accumulated to form a ridge running in the direction of the tunnel.

In northern Finland there are only few Devil’s churns, and best known are these in Sukulanrakka area, 20 km south-west from Rovaniemi in Rautiosaari village. On the cliff there are recognizable potlike cavities, and three of the largest of them are nationally significant natural monuments.

Sukulanrakka Devil’s churns were created 10 500 – 11 000 years ago, when from the direction of Muurola, north-east towards to Jokkavaara, rapidly moving glacier river faced Sukulanrakka bedrock. The glacier rivers strong whirlpools took stones and other finer material from the river boulders. Especially diabase rocks were very durable grindingtones, which rotating turbulent crush through the bedrock below the ice. Eventually circular porholes, Devil’s churns were created.

In the 1960s there (Sukulanrakka area) were dug up 30 different sizes potholes, which of them 14 are clearly recognizable. All of them are located in a small 0.3 hectare area at the top of Sukulanrakka cliff and southern slopes.

The Finnish bedrock is very old, most of it is formed Archaean and Proterozoic aeon of time. Arkeeista bedrock is found in eastern and northern Finland, while in southern and central Finland, the bedrock consists mainly of Proterozoic rocks. In addition to the Finnish bedrock is very old, it is also very thick. It is thickest in central Finland, where the bedrock is up to 65 kilometers thick. Over half of Finland's bedrock consists of granite countertops, stone species. Also, migmatites found in the Finnish bedrock quite a lot, but different for alkaline rocks, schists, quartzites, and limestones are less common. All over Finland, found in a variety of bedrock fault and fracture zones along which the rock is made of blocks movements.

Metamorphic rocks arise from the transformation of existing rock types, in a process called metamorphism, which means "change in form". The original rock (protolith) is subjected to heat (temperatures greater than 150 to 200 °C) and pressure (1500 bars), causing profound physical and/or chemical change. The protolith may be sedimentary rock, igneous rock or another older metamorphic rock.

Metamorphic rocks make up a large part of the Earth's crust and are classified by texture and by chemical and mineral assemblage (metamorphic facies). They may be formed simply by being deep beneath the Earth's surface, subjected to high temperatures and the great pressure of the rock layers above it. They can form from tectonic processes such as continental collisions, which cause horizontal pressure, friction and distortion. They are also formed when rock is heated up by the intrusion of hot molten rock called magma from the Earth's interior. The study of metamorphic rocks (now exposed at the Earth's surface following erosion and uplift) provides information about the temperatures and pressures that occur at great depths within the Earth's crust. Some examples of metamorphic rocks are gneiss, slate, marble, schist, and quartzite.

Igneous rock (derived from the Latin word ignis meaning fire) is one of the three main rock types, the others being sedimentary and metamorphic. Igneous rock is formed through the cooling and solidification of magma or lava. Igneous rock may form with or without crystallization, either below the surface as intrusive (plutonic) rocks or on the surface as extrusive (volcanic) rocks. This magma can be derived from partial melts of pre-existing rocks in either a planet's mantle or crust. Typically, the melting is caused by one or more of three processes: an increase in temperature, a decrease in pressure, or a change in composition.

Igneous rocks can be classified according to chemical or mineralogical parameters. Chemical: total alkali-silica content (TAS diagram) for volcanic rock classification used when modal or mineralogic data is unavailable:

Felsic igneous rocks containing a high silica content, greater than 63% SiO2 (examples granite and rhyolite)

Intermediate igneous rocks containing between 52 – 63% SiO2 (example andesite and dacite)

Mafic igneous rocks have low silica 45 – 52% and typically high iron – magnesium content (example gabbro and basalt and diabase)

Ultramafic rock igneous rocks with less than 45% silica. (examples picrite, komatiite and peridotite)

Alkalic igneous rocks with 5 – 15% alkali (K2O + Na2O) content or with a molar ratio of alkali to silica greater than 1:6. (examples phonolite and trachyte)