Tektoonilised protsessid hilisjääajal ja holotseenis (0)

Tallinna Pedagoogikaülikool
Referaat Eesti ala arengust holotseenis:
Tektoonilised protsessid hilisjääajal ja holotseenis
Juhendaja : J-M. Punning
Koostas: Hannes Tõnisson
L – 31

Tallinn 2000

Sisukord
Tallinn 2000 1
1. Sissejuhatus 3
2.Maavärinad Eestis 4
3. Eestimaa maakerge peale jääaega 7
4. Kokkuvõte 11
5. Kasutatud kirjandus 12
Lutt J, Raukas A, “Eesti šelfi geoloogia ” Talinn 1993 12
Raukas A, “Eesti Loodus” Talinn 1995 12
Raukas A. “Eestimaa viimastel aastamiljonitel” Tallinn 1988 12
Raukas A, Ivar Arold , Viiding H, “Geoloogia alused” Tallinn 1987 12
6. Lisad 13

1. Sissejuhatus

Eestimaa asub 44-51 km. Paksusel maakoore kihil . Maakoor on siin kahekorruseline: all Svekofennia kurrutusel tekkinud moonde- ja tardkivimitest aluskord , kõrgemal nõrgalt rikutud setteline pealiskord . Aluskord Eestimaal ei avane. Lähim koht, kus aluskorra kivimid paljanduvad , asub Soome lahes Suursaarel.
Pealiskord on kõige õhem (0,1km.) põhjarannikul ja kõige paksem (0,8 km.) Ruhnu saarest lõuna pool. Selle all paikneb aluskord. Seda kraatoni osa, kus pinnakatte all on settekivimid , kutsutakse lavaks. Ala, kus otse pinnakatte all on aluskord, kannab kilbi nime. Eesti asub Vene lava loodeosas Fennoskandia kilbi veeres ja on seega pea puutumatu vulkaanilisest tegevusest ja eemal suurtest kurrutuste vöönditest (Raukas, 1993).
Suhteliselt vähe, nagu eelnevastki järeldub, mõjutab Eestit laamade liikumine. Eriti kui vaadelda ainult hilisjääaega ja holotseeni .
Seega on Eesti kujunemist rohkem määranud jääajad ja muud globaalselt väiksema tähendusega protsessid nagu seda on Balti kilbi aeglane kerge, sellest tingitud kohalikud maavärinad ja jääaegade mõju, mille toimel eemaldatai Eesti pinnakattest ligi 20-30 meetrit ja vajutati Eestimaa pinda erinevate kohtade pealt erineva tugevusega madalamale, et see siis pärast jää taganemist saaks taas kerkima hakata ja püüelda oma endise kuju taasatamise poole. ja nii võib olla juhtunud juba mitmeid kordi meie maa ajaloo jooksul.
Oma referaadis kavatsen tähelepanu pöörata ka sellele, kuidas on inimesel võimalik muuta tektoonilisi protsesse või kuidas on tal võimalik neid isegi põhjustada ja mis see kõik endaga kaasa toob.

Maavärinad Eestis

Maailmas toimub igas minutis keskmiselt kaks maavärinat, seega aastas kokku üle miljoni, kuid õnneks on enamus neist nii nõrgad, et see on ainult eriaparatuuri abil registreeritav. Maavärinate poolest oli eriti silmatorkav 1976. Aasta. Kaheteist kuu jooksul leidis aset 162 tugevat maavärinat (Raukas, 1988), sealhulgas 12 purutavat ja 2 ülivõimsat. Võiks ära mainida juulikuise Põhja-Hiina maavärina, kus hukkus 700 000 inimest. Samast ajast pärineb ka viimane Eestis teadaolev tugevaim maavärin. Maapõu näitas oma rahutust 25. Oktoobril ennelõunal kell 11:39:46, tõuked olid tunda kogu Eestis, ning nende tunnistajateks olid tuhanded inimesed.
Enim kannatas maavärina käes Osmussaar, kus värin oli sedavõrdtugev, et põhjustas saare kirderanna järsul pangal ulatuslikke lausvaringuid, saare keskel asetseva kivihoone seina aga rebis allmaatõuge räästast maapinnani ulatuva prao. Hirm sundis inimesi kõikuvatest ja ragisevatest hoonetest pagema. Kirjelduse põhjal võib hinnata maavärina tugevuseks, Euroopa 12 pallisel skaalal, kuus palli (Joonis 1).
Võib arvata, et tegu oli teadaolevalt tugevaima maavärinaga Baltikumis. Tõsi, Lõuna – ja Ida-Eesti elanikud seda peaaegu ei märganudki, kuid Kesk-Eestis tundsid tõukeid üsna paljud. Tallinnas oli kõige selgemalt tunda raputusi kõrghoonete ülemistel korrustel. Näiteks Nõva laagri jäägri elumajas libisenud köögis olnud pesumasin ligemale meetri võrra seinast eemale, laes purunenud kolmeharuline armatuur ja köögikapi riiulil langenud küljeli veiniklaasid (Raukas, 1988).
Peatõukele järgnesid arvukad järeltõuked, neist kõige tugevamad umbes 10 minutit ja pool tundi hiljem. Järeltõukeid registreeriti tundlike seismomeetritega veel novembrikuuski.
Ehkki Eesti asub maakera juba sadu miljoneid aastatid tagasi jäigastunud piirkonnas, on ajalooürikud maavärinatest korduvalt pajatanud. Näiteks võib tuua 1670. aasta 1. veebruari maavärinakirjelduse Pärnu kandis . Samal aastal märtsis rebinud maarappumine lõhed külmunud maapinda.
Hoopis rohkem on andmeid möödunud sajandist ja käesoleva sajandi esimestest aastakümnetest. Maapind on eriti tugevasti vappunud Loode-Eestis Haapsalu, Vormsi ja Noarootsi kandis. Osmaussaare kandis on maavärinaid täheldatud näiteks 1858, 1869, 1877 ja 1904 . aastal. Eriti tugevad tõuked olevat olnud aastal 1877.
Eestis ei ole aga maavärinad toimunud mitte ainult loode rajoonides. 28. Jaanuaril 1881. a. oli tugev maavärin näiteks Narva ümbruses. Toonaste ajalehtede andmetel langenud mitmete mõisade seintelt krohvi ja Auvere jaamahoones purunenud isegi mõned aknaruudud. Kokku on Eestis registreeritud ajvahemikul 1616-1936 30 maavärinat. Viimane tugevam maapinna vappumine leidis aset 8. aprillil 1987. a. ja see sai tuntuks Võrtsjärve maavärinana, tugevuseks hinnati 4 – palli.
Millised on aga siis Eesti maavärinate põhjused. Pikka aega peeti Eesti mmavärinaid langatusvärinateks, neid seostati lubjakivises aluspõhjas olevate suuret karstikoobaste sisselangemisega. Selline seletus ei ole aga kuigi veenev, kuna meie karstikoopad on nii väikesed, et nende sissevarisemine ei saa suurel maa-alal tajutav olla. Liiatigi peaksid selliste varisemiste korral maapinnale kujunema langatuslehtrid või vähemalt suured praod.
Nüüdiandmete foonil on selge, et meilgi on tegemist tektooniliste maavärinatega, mis Skandinaaviamaades, eriti Norras on üsna tavalised . Neid põhjustavad maakoore rahutud sügavamad osad. Omapoolset mõju avaldab ka maakoore nüüdiskerkimine, mis on teatavasti ebaühtlase kiirusega (Joonis 2) ja võib kohati põhjustada maakoore lõhenemist erineva suurusega plokkideks. Just selliste plokkide kokkupuute alal võivadki aeg-aejalt tekkida pinged ja laheneda maavärinate näol. On üsna loomulik, et Soome lahe suudmeala on praegu mõneti suurema pinge all, sest just seal ristuvad erisuunalised tektoonilised murranguvööndid, mis arvatavasti ongi andnud aluse Loode-Eesti senisele ja küllap ka tulevasele seismilisele aktiivsusele (Raukas, 1987).
Aga loomulikult on meil võimalik tajuda üsna kaugete maavärinate kaja . Näiteks 1977. a. 5. märtsil umbes kell 22:30 tundsid maa võnkumist paljud meie vabariigi elanikud. Siin oli põhjuseks 9- palline purustav maavärin Rumeenias , mis Eestis registreeriti 3 – 5 minutise hilinemisega.

3. Eestimaa maakerge peale jääaega

Maakoor pole kunagi tasakaaluseisundis. Selle ühed piirkonnad kerkivad, teised vajuvad. Hästi tuntud vajuv maalala Euroopas on näiteks madalmaad, mille territooriumist umbes 40% asub allpool merepinda. Seal toimub vajumine kiirusega 2.5 cm sajandis. Mere takistamiseks on sinna ehitatud üle 1600 km pikkune tamm. Seevastu Skandinaaviamaad ja Eesti on kerkivad alad (Joon 2). Soome mandriosa on viimase viiekümne aastaga kasvanud 1100 ruut kilomeetrit (Raukas 1995).
Üsna hõlpus on hinnata maavärinate ja vulkaanipursete tekitatud kahju, kuid ka maakoore aeglaste liikumiste põhjustatud kahjud võivad olla korvamatud. Nagu me kõik teame toimub maakeral mandrite triivimine. Teada on, et Põhja Ameerika eemaldub Euroopast kiirusega pisut üle 2 cm aastas, Austraalia läheneb aga Havaile kiirusega 6 cm aastas. Väike Kiuroku saar Jaapanis on viimase 10 aastaga nihkunud koguni 115 meetrit- kujutage siis ette astronoomide täpsusvaatlusi, kui nende observatooriumi asukoha laiuskraad on muutunud.
Olukorra keerukust süvendab setet tihenemine. Me oleme harjunud teadmisega , et Põhja Eesti, Tallinna kaasa arvatud, kerkib . 13. sajandil lainetas meri Rannavärava ees ja ulatus isegi praeguse Viru hotellini (Joonis 3). Silmas pidades maakoore nüüdiskerkimist Talllinas (kuni 3 mm/a) ja selle tõenäolisis suurusi möödunud sajanditel, leidis Sulev Künnapuu, et 13. sajandil oli maapind Tallinas praegusega võrreldes 2,4 m madalamal. Tolleaegne rannajoon kulges oletatavasti mööda uut tänavat Vana – Viru tänavani, kust pöördus kagusse, ületas Viru väljaku ja Gonsiori tänava Laikmaa tänava lähedalt. Vee sügavus Viru Hotelli kohal ulatus 1,5 meetrini, Mere puiestee ja Uue tänava vahel aga 2,2 meetrini. Sellised oletused näitavad, et tollane linnna müür rajati otse merekaldale.
Praegu näeme aga hoopis teistsugust protsessi: täpsusloodimisel on selgunud , et Tallinn mitmes kohas hoopis vajub. Ajavahemikul 1911-1977 on vajumine mõnes paigas ulatunud 60 cm-ni. Milles selline vajumine põhjustatud võiks olla?
Kvaternaari ajastule eelnenud sadade miljonite aastate pikkuse kulutusperioodi käigus lõikus Tallinna aluspõhja neli sügavat ürgorgu, mis praeguseks on täitunud mitmesuguste liustiku ja meresetetega. Kõige sügavam orgudest kulgeb Õismäe tagant üle Harku järve ja suubub Kakumäe lahte (Joonis 4). Selle põhi asub kuni 145 m allpool praegust merepinda. Teine org algab Ülemiste järve läänekaldalat ja lõpeb Kopli lahes. Kolmas, mis jõuab Tallinna lahte, läbib kiiresti vajuva linnasüdame. Neljas org asub Mähe ja Merivälka piirkonnas. Nendegi orgude põhi jääb 80-130 meetrit allapoole merepinda.
Orud on täitunud nõrkade, ehitiste all kergesti kokkusurutavate kvaternarisetetga, mille tihenemist soodustab orgudes voolava põhjavee liigkasutamine. Geoloogiliselt suhteliselt noores piirkonnas ulatub poorsus 70 %-ni. Selliste veegatäidetud pooride kokkusurutavus ületab 20-50 korda tavalise mereliiva kokkusurutavuse ning vajumine ehitiste all on parartamatu. Põhjuseks, miks majad ei ole veel ära vajunud maa alla on see, et esimese aasta jooksul vajuvad majad, sama palju, kui järgneva kümne ja edasise saja aasta jooksul.
Linnatranspordist, rammimisest jms. tingitud vibratsioon suurendab omakorda pinnase kokkuvajumist. See on siis seega põhjuseks seal, kus maapinnal ei ole ehitisi , aga maapind ikka vajub, lisaks tuleb seal ka põhjavee probleem.
Tagasi pöördudes maapinna kerkejuurde, siis millised jõud siin maapinda kergitavad? Selle kohta on palju vastakaid arvamusi .
Üldlevinud arvamuse kohaselt loetakse maapinna tõusu põhjuseks jääaja mõju, mis rikkus nii Fennoskandias, kui ka Eesti maakoore isostaatilise tasakaalu. Jääkoorma all maapind vajus, pärast jääajalõppu hakkas taas kerkima (Joonis 5). Selline kopensatsiooniline kerge oli esialgu väga kiire, mis aga hiljem aeglustus. Näiteks pärast viimase mandrijää taandumist Kesk-Eestist (umbes 12050 a. tagasi) kuni Joldjamere kujunemiseni (umbes 9600 a. tagasi), kerkis maakoor Loode-Eestis 65 m võrra, järgneva 9600 aasta jooksul ainult 50 m. Tallinna lähedal oli kerkimise keskmine kiirus neil aegadel vastavalt 26,5 ja 4,2 mm aastas. Saaremaa lääneosa kerkib idaosast praegugi mõnevõrra kiiremini. Seegi võib olla põhjustatud mandrijää survest , sest enne jää lõplikku taandumist umbes 11200 a. tagasi tungis aluspõhjalise Kesk-Saaremaa kõrgendikuni loodest ja läänest veelkordselt jääkeel, mis saare idaossa enam ei ulatunud. Arvamuste kohaselt peaks Botnia lahe ümbrus viimase mandrijää pool rikutud tasakaalu saavutamiseks kerkima veel 180 m, Helsinki piirkonnas ja Tallinnas aga ligikaudu 40 m.
Eelnevate teooriate tõepärasust tunnistades ei tohi siiski ära unustada ka seda, et paljudel aladel maakeral ei ole kunagi olnud jääkoormust, aga kerkimine ja vajumine toimub ikkagi, tegemist on nõnda nimetatud päriliku kerkega.
Samas arvatakse, et Eestis on glatsioisostaatiline maakerge lõppenud ja on järgi veel ainult pärilik kerge, ehk siis nn. Balti kilbi lõunanõlva pärilik kerege, mis Lõuna-Eestis on saavutanud pea nulli ja Põhja-Eestis kerkib kiirusega 2,5 mm/a. Teooriaid on äärmiselt raske kindlaks teha, sest Eesti kohal ulatub maakoore paksus ju 36 km (Raukas, 1987). Appi võetakse geofüüsikalised meetodid, mille usaldusväärsus ei ole aga piisavalt suur.
Maakoore ebaühtlast kerkimis võime näha ka Peipsi järve puhul, nimelt kerkib selle põhjaosa kiiremini, kui lõuna osa ja seetõttu voolab järv tasapisi aina lõunapoole. Heaks näiteks siin on Piirissaare pindala vähenemine, mis aastal 1796 oli 20,08 ja 1934. a. veel 10,64 ruutkilomeetrit suur, siis nüüd on tema suurus vaid veidi üle 7 ruutkilomeetri (Raukas, 1995). Samas ei tohi me unustada ka siin arvestamist mõõtmis veaga, mis on aja arenedes aina täpsemaks läinud. Muidugi ei saa me ümber lükata fakti, et Peipsi järv liigub lõuna poole, kuid liikumise ulatus võib tegelikuses olla väheke erinev.
Maapinna taseme muutusi võib esile kutsuda ka inimese majanduslik tegevus. Näiteks kasvab suurte veehoidlate rajamisel hoidla piirides veemassi võrra koormus maakoorele, mis seetõttu vajub. Suuremate veehoidlate rajamine võib isegi põhjustada maavärinaid. Selleks, aga et võiksid tekkida nii suured muutused, peab olema ka võrdlemisi suurte mõõtmetega veehoidla. Ei piisa sellisest nõndanimetatud lombist nagu seda on Narva veehoidla.
Samas ei tohi ka unustada seda, et kunagi Eestit katnud jääajajärgne vesi kaalus samuti midagi ja avaldas seega ka mõju maakoore kerkele.

4. Kokkuvõte

Käesolevast referaadist selgub , et miski siin maailmas ei ole täpselt ette nähtud ja alati võib juhtuda teisiti, kui inimene ette võib ennustada või ette võib näha. Nii on ka maavärinatega, kugi me kõik teame, et Eesti asub tektooniliselt väheaktiivsel alal, ei saa me siiski välistada maavärinate tekkimist neis nõndanimetatud tektooniliselt väheaktiivsetes piirkondades. Samas, kui me teame, et ka Eestis on toimunud maavärinaid, siis on meil jälle juures üks faktor, mis võib vähesel määral muuta paljusid protsesse ja kui neid väikesi faktoreis palju tuleb ja me neid ei arvesta, siis võivad meie teooriad minna upakile. Kuid siiski millised teooriad? Mõelgem siinkohal vanadele jõeorgudele ja neis asuvatele setetele. Kui nende setete vajumise kiirus sõltus maapinnal toimuvast vibratsioonist, siis miks mitte ei võiks nende setete tiheduse muutus suuresti sõltuda maavärinatest, mille puhul on vibratsioon ja kõikumine palju globaalsem ja võimalik et ka tugevam ja kindlasti sügavamale ulatuv.
Ka maakoore kerkimine on ääretult keeruline ja oluline probleem nagu referaadist selgub. Tundub, et tulevikus peame me aina rohkem ja rohkem arvestama selliste asjadega nagu seda on maakoore kerkimine ja vajumine, sest sellest võib sõltuda meie ja meie laste heaolu . Näiteks, kui ehitame maja selisesse piirkonda, mis asub mere ääres ja kiiresti vajub, siis ei ole me just kõige targemalt talitanud, sest tektoonilised protsessid on sellised, milledele on inimkäega pea võimatu vastu astuda. Tektoonilistele protsessidele on pea võimatu vastu astuda, aga neid on võimalik ära hoida, kui me jätaksime ehitamata suured veehoidlad või mõningad muud globaalseid nihkeid põhjustavad ehitised.

5. Kasutatud kirjandus

Lutt J, Raukas A, “Eesti šelfi geoloogia” Talinn 1993

Raukas A, “Eesti Loodus” Talinn 1995

Raukas A. “Eestimaa viimastel aastamiljonitel” Tallinn 1988

Raukas A, Ivar Arold, Viiding H, “Geoloogia alused” Tallinn 1987

6. Lisad

13