Lappajärven mysteerimineraali

English summary: The impact melt rock in Lappajärvi crater, kärnäite, has been studied for 160 years. Yet, as far as I know, nobody has written about a mystery mineral there that is quite obvious to anyone who has been hammering kärnäite samples. The mineral is only really visible on a freshly broken surface, but when present, it is remarkable. The mineral forms roundish grains or aggregates up to about 5 mm in diameter. It is bright green, often surrounded by an almost black band, and it is really eye-catching among the dark grey groundmass of kärnäite. The odd thing about it is that it changes its colour. Within minutes it usually turns pale grey, and in half an hour or so it darkens so much that it becomes almost indistinguishable from the groundmass. I have no idea what it is (maybe a sheet silicate of some sort?) or why it changes its colour (is it because of light, oxygen, or maybe moisture?). I have encountered a roughly similar behaviour only once before, in some of the impact glasses in Kara crater. Those flashed bright blue when broken, and then within seconds turned to normal black glass. These are interesting and quite striking phenomena that to my knowledge nobody has seriously even tried to figure out. Thus, even after 160 years of study, we still don’t understand impact-related phenomena that anyone can see with their own eyes. I like that. Sincerely, Teemu

P.S. December 11th, 2016: I heard through Jarmo that this post had received some comments from colleagues on social media (I obviously have no understanding about the purpose or the use of Facebook). Nice to get some feedback, thanks! Anyway, just to clarify and comment on what Jarmo Moilanen said about Kari A. Kinnunen’s article in the Finnish Mineralia magazine: Zeolites are of course an option, but what Kinnunen describes in his article are not samples of fresh impact melt rock (kärnäite), which is the only rock type where I have seen this green mystery mineral. As also Kinnunen mentioned, already Martti Lehtinen described and analysed zeolites in altered suevites in his thesis. I would hesitate to draw direct comparisons between the distinctly altered suevites and the quite fresh-appearing kärnäites. In any case, some optical petrography combined with electron microprobe (or SEM EDS) work and, most importantly, x-ray diffractometry should be able to tell what this mineral is and where it came from. That would be a nice little research project for somebody. 

Lappajärveä on tutkittu jo liki 160 vuotta. Tutkimusten polttopisteessä on alusta saakka ollut Etelä-Pohjanmaan maakuntakivi, kärnäiitti. Yli vuosisadan ajan, 1850-luvulta alkaen, sitä pidettiin tulivuoren laavakivenä. Hieman erikoisena laavakivenä ehkä, mutta laavakivenä silti. Vasta 1960-luvulla Nils-Bertil Svensson ja Martti Lehtinen oivalsivat ja ennen kaikkea todistivat, että Lappajärvi ei olekaan mikä tahansa ikivanhan tulivuoren jäänne, jollaisia maailma on pullollaan, vaan jotain monin verron mielenkiintoisempaa ja harvinaisempaa: törmäyskraatteri.

Kun kerran kärnäiittiä on tutkittu niin pitkään, voisi helposti luulla, ettei siinä ole enää mitään merkittävää, jota nykytiede ei olisi selvittänyt. Kuka tahansa kraattereihin vähänkään perehtynyt geologi voisi tietenkin välittömästi sanoa, ettei tämä alkuukaan pidä paikkaansa. Veikkaisin kuitenkin, että ainakin niitä kraatteritutkijoita, jotka eivät omakohtaisesti ole kärnäiittinäytteitä kivivasaralla kolkutelleet, yllättää tieto, että kärnäiitissä näkyy varsin usein puolisenttisiä mineraalirakeita tai -kasaumia, joiden koostumuksesta kellään ei ole aavistustakaan.

Törmäsin kärnäiitin mysteerimineraaliin ensimmäisen kerran joskus 2000-luvun alkupuolella tehdessäni eri yhteyksissä muutamia kenttäreissuja Lappajärvelle. Varmasti kaikki muutkin, jotka kärnäiittiä ovat yhtään enempää tutkiskelleet ja sille kivivasaraa näyttäneet, ovat myös sen nähneet ja sitä hämmästelleet. Ihmeellistä tässä tarinassa on kuitenkin se, että siitä ei ainakaan minun tietojeni mukaan ole kukaan ole koskaan julkaissut mitään, edes sivulauseessa. Tunnustan tosin, etten ole ihan kaikkia vanhempia saksan- ja ruotsinkielisiä artikkeleja lukenut läpi. Tosiasia joka tapauksessa on, ettei asiasta ainakaan hirveästi ole kylillä huudeltu, vaikka kyseessä on varsin kummallinen ja harvinainen ilmiö.

Kärnäiitin mysteerimineraalin huomaa vain juuri halkaistulta kärnäiitin murtopinnalta. Jos mysteerimineraalia tällaisessa näytteessä on, sitä onkin sitten hankalampi olla huomaamatta. Se nimittäin esiintyy useamman millimetrin läpimittaisina pyöreähköinä kappaleina. Kärnäiitin perusmassa on tummanharmaata, mutta mysteerimineraali on vihreää. Eikä kyse ole mistään geologinvihreästä samassa mielessä kuin geologi kutsuu vaikkapa amfiboliittia vihreäksi (muiden mielestä amfiboliitit ovat yleensä mustia tai tummanharmaita), vaan mysteerimineraali on ihan oikeasti vihreää, joskus jopa kirkkaanvihreää. Vihreällä mineraalilla on myös tyypillisesti tumma, lähes musta reunus. Se todellakin pistää silmään.

Pelkässä kirkkaanvihreässä mineraalissa ei sinänsä olisi mitään aivan tavattoman kummallista. Erityisen omituiseksi kärnäiitin mysteerimineraalin tekee se, että se ei suinkaan pysy vihreänä. Värinmuutoksen huomaa helposti muutamassa minuutissa, jolloin se on yleensä muuttunut vaaleanharmaaksi. Ajan myötä harmaa väri muuttuu tummemmaksi, ja yleensä viimeistään noin puolessa tunnissa sitä on erittäin vaikea erottaa kärnäiitin perusmassasta. Joskus tosin väri jää keskiharmaaksi.

ohman_mysteerimineraali_2016_img_8913_8946_v3

Kuvat on otettu 17.7.2016 samoilla asetuksilla ja niissä on sama käsittely (vain rajaus). Kuvien välillä kului 47 minuuttia ja muuttujana on siten myös maiseman valoisuus. Useissa tapauksissa mysteerimineraali muuttuu huomattavasti tummemmaksi kuin tämä vaaleanharmaa tapaus, ja on myös alussa voimakkaamman vihreä. Kuva: Teemu Öhman. English: These photos were taken on July 17th 2016 with the same camera settings, and no photoshopping except for cropping was used. The most significant variables in the pictures are time (photos were separated by 47 minutes) and the cloudiness of the sky (affecting the illumination). Often the mystery mineral turns much darker than this pale grey example. The original colour is also often deeper and brighter green than seen here. Photo: Teemu Öhman.

Mineraalien ei lähtökohtaisesti pitäisi vaihtaa väriään. Jos maastosta nappaa keskimääräisen kiven ja napauttaa sen vasaralla halki, ei sisältä paljastu väriään muuttavia mineraaleja. Itse olen tavannut samantapaisen ilmiön ainoastaan kerran. Sekin oli törmäyskraatterissa, nimittäin Karalla, Pohjois-Venäjällä. Eräät Karan törmäyslaseista loistivat rikottaessa hetken kirkkaan sinisinä, mutta muuttuivat sekunneissa ja viimeistään kymmenissä sekunneissa tavalliselta näyttäväksi mustaksi törmäyslasiksi. Karan kummajaistakaan ei tiettävästi kukaan ole sen tarkemmin tutkinut.

Mistä tässä kärnäiitin mysteerimineraalissa sitten oikein on kyse? Itse itselleni vastaten: Ei aavistustakaan. En ole mineralogi tai muutenkaan hääppöinen tunnistamaan mineraaleja paljaalla silmällä ilman petrografista mikroskooppia, mutta mysteerimineraalista tulee hieman sellainen fiilis, että kyseessä voisi kenties olla jokin kloriittiryhmän mineraali. Tai jos se ei ole kloriittiryhmää, niin jokin savimineraali tai ylipäätään verkkosilikaatti. Ehkä. Tai sitten ei. Ja mikä sen saa muuttamaan väriään? Valo? Happi? Vai kenties kosteus?

Vielä 160 vuoden tutkimuksen jälkeenkin törmäyskraatterimme kätkevät salaisuuksia, joiden hämmentävyyden jokainen voi omin silmin todeta. Minä pidän siitä.

Teemu

P.S. 11.12.2016. Epäsosiaalisena immeisenä minä en ymmärrä Facebookin tarkoitusta tai toimintaa, mutta kuulin Jarmon kautta, että kollegat eri puolilta maailmaa olivat kommentoineet tätä mysteerimineraalijuttua. Kiva kuulla, että kärnäiitti jaksaa kiinnostaa! Jarmo Moilanen viittasi kommentissaan Kari A. Kinnusen artikkeliin Tampereen Kivikerhon julkaisemassa Mineralia-lehdessä ja ehdotti kyseessä kenties olevan jonkin zeoliittiryhmän mineraalin. Näin voi hyvin olla. Selvennykseksi(?) kuitenkin todettakoon, että Kinnunen ei artikkelissaan käsittele kärnäiittiä, vaan Hietakankaan alueen tunnetuilta hiekkakuopilta löydettyjä erilaisia törmäykseen liittyviä muuttuneita lohkareita. Jo Martti Lehtinen tutki väitöskirjassaan muuttuneiden sueviittilohkareiden zeoliitteja. Voi olla, että muissakin Lappajärven törmäyskivissä vihreää mysteerimineraalia on, mutta itse en ole nähnyt sitä muualla kuin varsin tuoreenoloisessa kärnäiitissä. Törmäyksen jälkeiset muuttumisolosuhteet ovat sueviitissa olleet varsin toisenlaiset kuin kärnäiitissä, joten kovin suoria päätelmiä en sueviitin zeoliittien pohjalta kärnäiitistä tekisi. Tämä ei tietenkään tarkoita sitä, etteikö kyse voisi olla jostain zeoliitistä, sillä ne ovat hyvin tyypillisiä kraattereiden hydrotermisen vaiheen muuttumistuloksia. Oli miten oli, tässä olisi jollekin mukava pieni tutkimusprojekti, jossa voisi yhdistää röntgendiffraktiota, perinteistä optista petrografiaa ja röntgenmikroanalyysiä (SEM EDS:kin kävisi). Sillä pääsisi jo aika hyvin hajulle siitä, mikä tämä mysteerimineraali oikein on ja mistä se on tullut.

Jätä kommentti

Täytä tietosi alle tai klikkaa kuvaketta kirjautuaksesi sisään:

WordPress.com-logo

Olet kommentoimassa WordPress.com -tilin nimissä. Log Out /  Muuta )

Google photo

Olet kommentoimassa Google -tilin nimissä. Log Out /  Muuta )

Twitter-kuva

Olet kommentoimassa Twitter -tilin nimissä. Log Out /  Muuta )

Facebook-kuva

Olet kommentoimassa Facebook -tilin nimissä. Log Out /  Muuta )

Muodostetaan yhteyttä palveluun %s