Harjujakso
Harjujakso on harjuista, harjuselänteistä ja muun tyyppisten viimeisen jääkauden loppuvaiheessa jäätikköjokimuosdostumista syntynyt glasifluviaalinen kokonaisuus, jonka mittasuhteet maastossa voivat olla sadoista metreistä satoihin kilometreihin. Harjut ovat usein pitkiä, muutamasta metristä kymmeniin metriä korkeita ja sivuiltaan jyrkkärinteisiä, lajittueesta hiekasta, sorasta ja kivistä muodostuneita mäkiä. Erittäin pitkiä harjuja kutsutaan harjuselänteiksi ja ne ovat muinoin toimineet kylien välisinä kulkuväylinä. Harjujen korkeus voi niiden pituussuunnassa vaihdella suurestikin. Harjuselänteet voivat maastossa kadota järveen, kulkea veden alla järven pohjassa ja sitten nousta taas vastarannalla näkyviin. Savikkoalueilla harjuselänteet voivat sukeltaa saven sisään ja kulkea maan alla näkymättömissä, ja silti nousta toisaalla savisen maanpinnan yläpuolelle. Välillä harju voi kohota kymmeniä metrejä ympäristöään korkeammalle. Harjut muodostavat usein peräkkäin ja ne voivat silloin muodostaa kymmeniä kilometrejä pitkiä peräkkäisten harjujen tai harjuselänteiden ketjuja, joita on helpompi hahmottaa kartalta. Tällaisia harjujen ketjuja kutsutaan harjujaksoiksi.
Harjujaksoihin kuuluviksi jäätikköjokimuodotelmiksi luetetaan myös jäätikköjoen muodostamat deltat, sandurit, laaksontäytteet ja saumamuodostumat. Harjujaksoissa harjujen välillä saattaa esiintyä myös subglasiaalisia uomia. Harjujaksoiksi ei lueta mannerjäätikön eteen syntyneitä reunamuodostumia kuten esimerkiksi Salpausselkiä, koska niiden syntymekanismi on erilainen.
Harjujaksot syntyivät mannerjään sisällä virraneiden jäätikköjokien tunneleihin. Jäätikköjoki sai vetensä pääasiassa kahdella eri tavalla. Jääkauden loppuvaiheessa mannerjäätikön sulamisvedet virtasivat puroina jään pinnalla oleviin halkeamiin, jonne ne syöksyivät ja kerääntyivät lopuksi jäätikön pohjalla maaperän ja jään välissä oleviin sulaveden kuluttamiin jäätunneleihin. Toinen sulamisvesilähde syntyi, kun mannerjään kova paine kallioperää vastaan nosti jäätikön alaosan lämpötilan jään sulamispisteeseen ja sulamisvettä alkoi silloinkin kerääntyä maaperän ja jään väliin. Sulana pysyvä vesi kulkeutui kallion halkeamiin ja puristui eteenpäin alkaen virrata. Nykyisiä jäätiköitä tutkimalla on huomattu, että tunnelit saattavat yhtyä toisiinsa muodostaen suurempia tunneleita. Välillä, jäätikön liikkeiden ja maaston muotojen yhteisvaikutuksesta, tunneli saattaa myös haarautua tai se voi vaihtaa suuntaa.
Vesi kuljetti tunneleissa mukanaan hiekkaa ja kiviä, jotka olivat joutuneet jäätikköjokien tunneleihin. Tunnetuin jäätikkötunnelin jäänne on pitkä, kapea ja yhtenäinen harjuselänne, joka voidaan havaita kulkevan maastossa tiettyyn suuntaan. Maastossa olevia viime jääkauden aikaisia harjujaksoja tutkimalla on niiden havaittu muodotavan peräkkäisiä harjujen ketjuja, jotka haarautuvat ja yhtyvät toisiinsa muodostaen verkkomaisesti toisiinsa kytkeytyviä harjujaksoja. Jääkauden mannerjäätikössä jäätikköjoet toimivat siis samalla tavalla kuin nykyisissä jäätikköjoissa.
Vaikka jäätikköjokitunneli muodostui paikallisesti kallioperän ruhjeiden suuntaiseksi, oli sen globaalinen suunta kuitenkin riippuvainen mannerjäätikön virtaussuunnasta. Jäätikköjoelle syntyi suunta, kun sen vesi tunkeutui mannerjään halkeamiin, jotka muodostuivat liikkuvan jään murtuessa kallioperän korkeuseroissa. Toinen syy virrata kohti mannerjään reunaa, johtui siellä vallinneesta pienemmästä paineesta. Mannerjäätikön sulamisvaiheessa ohenevan jään reuna-alueiden pohjalla oli matalampi paine kuin paksumman jään alueilla, joten vesi virtasi korkeammasta paineesta matalampaan paineeseen päin. Jäätikkötunnelit syntyivät usein muutamien kymmenien kilometrien, joskus jopa sadan kilometrin, etäisyydellä jäätikön reunasta.
Suuret mannerjäätiköt liukuivat pienempien jäätiköiden tapaan painovoiman vaikutuksesta alamäkeen ja ylempänä olevat jäätiköt työnsivät painollansa alempana olevia, mutta tasaisella alueella sijaitsevia jäätikön osia eteenpäin. Suomen alueilla mannerjäätikkö saattoi jääkauden aikana olla satoja metrejä paksu, mutta jääkauden kylmimpinä aikoina se oli lähes kolme kilometriä paksu. Jään valtava paino kalliota vasten mursi sen pintaa ja jäätikön liukuminen siirsi kalliosta irronneet lohkareet mukanaan. Liukuvan jäätikön mukaan tarttui lohkareiden lisäksi myös kiviä, soraa, hiekkaa, silttiä, hiesua ja savea (katso maalajit). Tämä aines jäätyi joskus takaisin kallion pintaan ja muodosti mannerjäätikön pohjalle moreenikerroksia.
Harjuissa oleva kiviaines ei ole moreenia, vaan se on selvästi vedessä huuhtoutunutta maa-ainesta, joka on lisäksi lajittunutta. Se kiviaines, joka joutui jäätikkötunnelin virtaavan veden mukaan, huuhtoutui virran vetämänä eteenpäin. Moreenissa oleva savi värjäsi veden sameaksi, kevyt hiekka ja siltti pyöri virran mukana valtoimenaan, sora ja kivet pyöriskelivät jäätikköjoen pohjaa myöten veden virran kuljettamina. Jäätikköjoen suvannoissa jäivät kivet ja sora makaamaan tunnelin pohjalle, mutta hiekka, siltti, hiesu ja savi jatkoivat eteenpäin. Virta hiljeni joskus tunnelin laajentuessa, mutta usein hiljeneminen tapahtui vasta jäätikötunnelin suuaukon ulkopuolella. Kun virta asteittain hiljeni, laskeutui tunnelin pohjalle ensin hiekka ja sitten siltti ja hiesu. Savi kulkeutui hitaastikin virtaavan veden mukana ulos mannerjäätikön tunnelista esimerkiksi jääjärveen tai muinaiseen Itämereen eli Baltian jääjärveen. Vasta siellä alkoi savi laskeutua vesistön pohjalle muodostaen savimaakerroksen.
Jäätikkötunnelin virtausnopeuksia voidaan tutkia harjujakson poikkileikkauksia tutkimalla. Hiekan- ja soranotto synnyttää suuren sorakuopan, jonka reunoja tutkimalla saadaan harjun sisäosista käsityksen. Tunnelin pohjalle ensiksi painuneet pyöristyneet kivet löytyvät harjun pohjalta, sora ja hiekka kivien päältä ja ylin kerros on yleensä hienoa hiekkaa. Kun jäätikkötunnelin seinämät sulivat pois, valui päällä oleva hiekka alas pitkin harjun rinteitä peittäen harjun sivut kokonaan. Tämä tapahtui usein vedenpinnan alla, joten harjun rinteistä tuli veden alla melko jyrkkiä. Kun harju kohosi maankohoamisen seurauksena vedestä, muovasi aallokko harjun rinteitä vielä kerran.
Mannerjään reuna perääntyi Suomessa viime jääkauden lopussa 100–300 metriä vuodessa, joskus jopa puoli kilometriä vuodessa. Perääntyminen tapahtui kesäisin, kun reunasta lohkesi jääkappaleita sortumalla tai irtoamalla sekä lämpiminä päivinä sulaamalla. Talvella jäätikkö ei enää sulanut ja sen reuna saattoi jopa liukua etenpäin, mutta kesän ja talven yhteisvaikutus näkyi maastossa reunan perääntymisenä. Jään alta paljastuneet harjuselänteet ja jään reunan eteen purkautuneet hiekka- ja kivimassat muodostivat jään eteen vuosittaisen muodostuman. Seuraavana kesänä syntynyt muodostuma sijoittui edellisvuoden muodostuman taakse. Kun mannerjään reuna perääntyi vuosittain näin, syntyi peräkkäisiä muodostumia, jotka ovat harjujakson eri-ikäisiä kohtia. Kun Etelä-Suomessa jään reuna saattoi perääntyä 350–400 metriä vuodessa , oli Pohjois- ja Itä-Lapissa reunan perääntymisvauhti samaan aikaan 140–170 metriä vuodessa. Harjujakson toinen pää on siten paljon vanhempi kuin sen toinen pää. Jos harjujakso on muodostunut pohjois-etelä-suuntaiseksi, on jäänreunan perääntymisvauhti täytynyt vaihdella eri aikojen ilmaston vaikutuksesta sekä syntyneen harjunosan leveysasteen mukaisesti.
Harjujaksoon syntyi aina silloin harju, kun jäätikköjoen virtaus hiljeni riittävästi jo tunnelissa. Silloin raskaampien kivien ja soran päälle kertyi myös hiekkaa. Se täytti koko jäätikkötunnelin pohjan ja alkoi kasaantua korkeammaksi muodostumaksi. Hiekalla täyttyminen lakkasi, jos otolliset olosuhteet katosivat. Eräs syy oli esimerkiksi tunnelin romahtaminen aikaisemmasta kohtaa ja uuden lasku-uoman syntyminen. Kun sivustoja tukevat jäät sulivat tai lohkesivat pois, valui muodostelman sivuille hiekkaa ja se peitti alle jääneen kivikon näkyvistä. Veden alla tapahtuneen harjun muodostuminen tunnistaa usein sen jyrkistä rinteistä, sillä veden alla on hiekalla suurempi rinnekulma.
Suppa on määritelmänsä mukaan kuoppa, joka on syntynyt hieman jäätikköjokimuostuman syntyajan jälkeen. Harjujakson tapahtumissa oli hiekan päälle tai hiekan joukkoon irronnut mannerjäätiköstä suuri jäälohkare. Kun sen ympärille kerääntyi lisää jäätikköjoesta tullutta hiekkaa ja soraa, oli jääkappale hautautunut hiekan sisälle eristyksiin. Tällaisen jäälohkareen sulaminen kesti pitkään. Sulaneen jäälohkareen vesi suotui hiekan läpi pois ja jään päälle ja sivuille kerrostuneet sora- ja hiekkakerrokset painuivat kadonneen jään päälle muodostaen lopulta kuopan. Kun hiekkavaltaiselta harjujaksolta tapaa siistejä kuoppia, ovat ne melko varmasti suppia. Joskus supan pohja ylettyi harjujakson pohjaveden vedenpinnan alapuolelle ja suppaan syntyy pysyvä lampi. Jos supan pohja jäi pohjaveden ylle, suotuivat supan pohjalle kerääntyneet vedet harjun pohjaveteen ja suppa kuivui. Moni supan lampi on soistunut ja suppien pohjalla sijaitseekin usein suo.
Jäätikköjokimuodostumana deltatasanne syntyi jäätikköjoen suuaukon eteen matalaan veteen. Jäätikköjoki toi paikalle niin paljon soraa ja hiekkaa, että sen kerrostumat kohosivat lähes vedenpinnan tasolle. Vesi virtasi matalassa suistossa nopeasti ja kuljetti hiekan, hiesun ja saven kauaksi jäätikköjoen suuakosta. Vasta, kun virtaava vesi saavutti deltan reunan ja vajosi deltan rinnetta alas syvempään veteen, pysähtyi maa-aineksen kuljetus ja deltan reuna oli taas laajentunut hieman. Delta muodostui laajaksi, mikäli jäätikköjoen suuaukko pysyi pitkään saman suiston edessä. Harjujaksojen yhteydessä tavattavat deltat ovat siis fossiilisoituneita suistoja. Näitä deltoja löytyy harjujaksojen varrelta ja jäätiköiden reunamuodostumien yhteydestä.
Fossiloitunut sanduri on muodostunut samalla tavalla kuin fossiloitunut suisto, mutta sillä erolla, että sanduri syntyi kuivalle maalle ja delta veden alle. Kun jäätikköjoen suuaukko päätyi veden yläpuolelle, kuljetti vesi tuomansa maa-ainekset pitkin suuaukon edessä olevia maan pinnanmuotoja pitkin. Suiston maa-ainekset muodostivat sora- ja hiekkakentän, jossa saviaines kulkeutui virtaavan veden mukana eteenpäin, mutta raskas hiekka ja sora jäivät paikalleen. Virtaava vesi uursi sorakentälle usein joenuomia, jotka haarautuivat ja yhtyneet toisiinsa kauempana. Ominaista oli myös uomien eroosio ja sen seurauksena joenuomien meanderoituminen. Sandurikenttä jäi aina lievästi kaltevaan asentoon, joka vietti poispäin jäätikköjoen suuaukosta. Fossiilisia sandureja esiintyy Suomessa eniten korkeamman rannan yläpuolisilla alueilla, millä tarkoitetaan jääkauden päättymisen aikoina Itämeren rannikoiden ranta- ja maa-alueita.
Jäätikköjoki hakeutui usein maaston matalimpiin kohtiin, sillä vedenpaine on siellä suurin ja veden nopeus jäätikkötunnelissä kasvoi siellä. Huuhtominen puhdisti kallion ja mannerjään välistä moreenin ja kuljetti sen eteenpäin jäätunnelissa. Vasta mannerjäätikön reunan läheisyydessä jäätikköjoen virtausnopeus hiljeni. Tällöin kivi-, sora- ja hiekka-aines laskeutuivat jäätikköjoen pohjalle. Joskus löydetään harjujakson alueelta kohtia, missä ei esiinny harjua, deltaa tai sanduria. Tämä saattaa johtua siitä, että mannerjäätikön reuna oli toisaalla romahtanut ja jäätikköjoki oli ottanut uuden uoman, mistä se purkautui ulos jäätikön alta. Silloin jäätikkötunneliin ei ollut ehtinyt kertymään soraa tai hiekkaa ja kun jäätikkö suli jäi maastoon näkyviin uoma. Tällaiset uomat ovat tavallisesti harjujakson suuntaisia ja voivat yhdistää eri harjut toisiinsa. Uomia uomia esiintyy monesti laaksoissa ja järvien syvänteinä. Osa subglasiaalisista uomista sijaitsevat tunturien rinteillä, kun jäätikköjoki on virrannut jäätikön sisällä mäenrinnettä ylös.
Suomen pinta-alasta on harjuja noin 5 %, mutta ne ovat silti maisemamme näkyvintä osaa. Harjujaksoja esiintyy kaikkialla yleensä 10–20 kilometrin välein ja suurempien harjujaksojen suuntat ovat rinnakkaiset viereisiin harjujaksoihin nähden. Lounais-Suomessa harjujaksojen suunnat ovat yleensä luode-kaakko-suuntaisia. Eteläisessä Kaakkois-Suomessa ne ovat pohjois-etelä-suuntaisia, Pohjois-Satakunnassa ja Pohjamaalla ne ovat likimain pohjois-etelä-suuntaisia, Kainuussa lähes itä-länsi-suuntaisia ja Pohjois-Lapissa koillis-luode-suuntaisia. Harjujaksojen suuntaukset seuraavat mannerjäätikön jääkauden päättymisen ajan virtaussuuntia.
Suomen huomattavimpia harjujaksoja ovat esimerkiksi: (pituudet )