Suomen kallioperä
Suomen kallioperä on osa Fennoskandian kilpeä, joka puolestaan on osa laajempaa peruskallioaluetta, josta käytetään nimitystä Fennosarmantian kratoni. Se ulottuu maanpintaan asti vain Suomessa ja Ukrainassa, muualla sen päällä on nuorempia sedimenttikivilajien kerroksia.
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.
Suomen kallioperä on suurimmaksi osaksi hyvin vanhaa, ja vain melko pieni osa siitä on 1800 miljoonaa vuotta nuorempaa. Suomen kallioperän yleispiirteet ovat muodostuneet arkeeisena aikana 2800–2700 miljoonaa vuotta sitten ja proterotsooisena aikana 1900–1800 miljoonaa vuotta sitten.
Suomen vanhimmat kivet ovat 3100 miljoonan vuoden ikäisiä. Kuitenkin suurin osa arkeeisena aikana muodostuneista kivistä on 2800–2700 miljoonan vuoden ikäisiä. Tänä aikana muodostuivat Itä-Suomen ja Lapin arkeeiset alueet. Nämä alueet koostuvat pääasiassa erilaisista granitoideista ja niin sanotuista vihreäkivivyöhykkeistä.
Arkeeisen ajan tapahtumien jälkeen Suomen kallioperän kehityksessä seurasi pitkä hiljainen jakso. Seuraavat Suomen kallioperän merkittävimmät mullistukset tapahtuivat varhaisproterotsooisen maailmankauden aikana. Tuolloin, noin 1900–1800 miljoonaa vuotta sitten tapahtui niin sanottu Svekofenninen orogenia, jossa muodostui suurin osa Suomen etelä- ja keskiosien kivilajeista.
Svekofenniset kivilajit ovat alun perin olleet erilaisia vulkaniitteja ja sedimenttejä. Svekofennisessä orogeniassa nämä kivet joutuivat metamorfoosin kohteeksi. Metamorfoosissa kivet muuttuivat erilaisiksi liuskeiksi, gneisseiksi ja migmatiiteiksi. Niitä alueita, joilla tämäntyyppiset kivilajit ovat vallitsevia, kutsutaan Svekofennisiksi liuskealueiksi, joista esimerkiksi Tampereen liuskealue on ollut aktiivisen tutkimuksen kohteena jo 1800-luvun lopulta alkaen.
Liuskealueiden lisäksi Svekofennisen orogenian yhteydessä muodostui paljon erilaisia graniittisia syväkiviä. Graniittien lisäksi muodostui myös vähäisiä määriä mafisia syväkiviä, kuten gabroja.
Nämä syväkivet jaetaan neljään luokkaan sen mukaan, mikä niiden syntyajankohta on suhteessa svekofennisen orogenian vaiheisiin. Nämä luokat ovat: syn-, myöhäis-, post- ja anorogeeninen. Synorogeeninen tarkoittaa sellaisia kiviä, jotka ovat muodostuneet orogenian eli vuorijonopoimutuksen voimakkaimman vaiheen aikana, myöhäisorogeeniset kivet taas ovat muodostuneet kun orogeniaan liittyvät laattaliikunnot olivat jo laantumassa. Postorogeeniset kivet muodostuivat tektonisen toiminnan jo laannuttua; anorogeeniset kivet ovat puolestaan sellaisia, että ne eivät liity kyseessä olevaan orogeeniseen tapahtumaan millään tavalla.
Näistä graniittisista kivilajiyksiköistä huomionarvoisia ovat synorogeeninen Keski-Suomen granitoidikompleksi, myöhäisorogeeninen Turun–Sulkavan graniittivyöhyke ja Svekofenniseen orogeniaan liittymätön mutta suurin piirtein samanikäinen Keski-Lapin graniittikompleksi. Synorogeeniset graniitit ovat enimmäkseen 1890–1880 miljoonan vuoden ikäisiä. Myöhäisorogeeniset graniitit puolestaan ovat selvästi nuorempia, niiden ikä on noin 1840–1830 miljoonaa vuotta.
Kun Svekofennisen orogenian tektoninen aktiivisuus oli jo laantunut, purkautui 1800–1770 miljoonaa vuotta sitten vaipasta ylös kuoreen niin sanottuja postorogeenisia graniitteja. Nämä graniitit esiintyvät pieninä, rengasmaisina tai juonimaisina intruusioina Ahvenanmaan saaristossa, Mikkelissä ja Ruokolahdella.
Svekofennisen orogenian mullistusten jälkeen Suomen kallioperän kehityksessä seurasi pitkä rauhallinen jakso. Tämä jakso kuitenkin päättyi noin 1600 miljoonaa vuotta sitten, kun niin sanotut rapakivigraniitit muodostuivat. Rapakivigraniitit kuuluvat anorogeenisten granitoidien luokkaan, eli niiden syntyminen ei liittynyt mihinkään orogeniaan, eli toisin sanottuna niiden synty ei johtunut svekofennisesta orogeniasta.
Suomessa rapakiviä esiintyy laajoina syväkivimassoina eli plutoneina. Tärkeimmät rapakivialueet ovat Viipurin rapakivialue Kaakkois-Suomessa ja Laitilan, Vehmaan ja Ahvenanmaan rapakivialueet lounaassa. Rapakivimagmatismin aikana muodostui myös niin sanottuja diabaasijuoniparvia, joista merkittävimmät ovat Hämeen ja Föglön juoniparvet.
Rapakivien muodostuttua Suomen kallioperässä ei tapahtunut mitään merkittäviä mullistuksia miljardiin vuoteen. Tänä aikana svekofenninen vuorijono alkoi rapautua, ja rapautumisen tuloksena muodostuneet sedimentit kerrostuivat kallioperän lohkoihin. Tämä sedimentaatio tapahtui noin 1400–1200 miljoonaa vuotta sitten. Aikaa, jolloin nämä sedimentit kerrostuivat, kutsutaan jotuniajaksi. Nämä jotuniaikana kerrostuneet sedimentit ovat hiekkakiveä, jota esiintyy Suomessa tätä nykyä Satakunnassa ja Muhoksella. Näitä samoja sedimenttejä esiintyy myös Selkämeren ja Perämeren pohjassa.
Jotunisedimenttien kerrostuttua purkautui vaipasta magmaa, joka muodosti Suomen kallioperän niin sanotut postjotunidiabaasit. Nämä diabaasit esiintyvät lähes vaaka-asentoisina juonina, jotka leikkaavat terävästi vanhempia kivilajeja. Nämä juonet ovat olleet muodostuessaan tulivuorten purkauskanavia, näistä tulivuorista on purkautunut koostumukseltaan emäksistä laavaa. Näitä postjotunidiabaaseja tavataan Satakunnassa, Vaasan saaristossa ja Ahvenanmaalla. Näiden diabaasinuonten ikä on noin 1270–1260 miljoonaa vuotta.
Vielä näitäkin nuorempia muodostumia ovat diabaasijuonet Sallassa ja Laanilassa, Inarin Lapissa. Näistä juonista edellinen on 1120 ja jälkimmäinen 1000 miljoonaa vuotta vanha.
Suomen peruskallion muodostumisen katsotaan päättyneen ediacarakauden alussa, 650 miljoonaa vuotta sitten. Näin ollen peruskallioon katsotaan kuuluvaksi vain kaikki tätä vanhemmat kivilajit.
Ediacarakaudella kallioperän rapautuminen jatkui, ja tänä aikana kerrostui hiekkakiviä, joista vain murto-osa on säilynyt näihin päiviin asti. Näitä hiekkakiviä tavataan nykyään Lauhanvuorella ja Hailuodossa. Samanikäisiä sedimenttikiviä esiintyy laajalti myös Selkämeren ja Perämeren pohjassa.
Fanerotsooiselta aionilta ei Suomessa ole paljoakaan jälkiä. Fanerotsooisia kivilajeja edustavat Suomen Kaledonidit, jotka ovat osa 450–400 miljoonaa vuotta sitten muodostunutta Kaledonidien vuorijonoa. Tämän vuorijonon Skandinaviassa oleva osa tunnetaan nimellä Skandit tai Kölivuoristo. Pieni osa tästä vuoristosta sijaitsee Suomen puolella, Käsivarren Lapin luoteisimmassa kolkassa. Esimerkiksi Saana ja Halti kuuluvat Kaledonideihin.
Fanerotsooisena aikana muodostui myös kimberliittipiippuja, joiden ikä on noin 590–430 miljoonaa vuotta. Soklin alkalikivi-intruusio on hieman nuorempi, sen ikä on noin 368–363 miljoonaa vuotta vanha.
Näiden vaiheiden jälkeen Suomen kallioperässä ei ole tapahtunut enää merkittäviä mullistuksia. Lähinnä vain jääkaudet ovat hioneet ja siloittaneet kallioperäämme.
Suomen kallioperästä on löydetty melko runsaasti arvokkaita kaivannaisia. Metallisten malmien lisäksi Suomessa louhitaan teollisuusmineraaleja ja teollisuuskiveä. Kivennäisraaka-aineista eniten louhitaan kalkkikiveä. Suomi on yksi tärkeimmistä apatiitin, talkin ja wollastoniitin tuottajista Länsi-Euroopassa. Suuri osa louhituista rakennuskivistä viedään ulkomaille. Kalliota murskataan kivimurskeeksi soravarojen huvettua. Merkittävin korukivilaji on spektroliitti. Suomen kallioperästä löytyy myös kultaa ja timantteja.