Ensiaskelet Antarktiksen juonien geokemiaan

Odotettu kohtalon hetki koitti tällä viikolla. Etelämantereella ottamamme kivinäytteet saapuivat kontissa Suomeen jo aikaisemmin, mutta olin vielä kiireinen artikkelipuuhien kanssa. Nyt kävin käsiksi laatikoihin.

Toisten laatikoiden sisällön näin viimein itsenäisyyspäivän alla Aboa-asemalla Kuningatar Maudin maalla. Aurinko paistoi kirkkaasti, hanki hohteli ja valmistauduimme viettämään Suomen 100-vuotispäivää. Ruuvasimme kannet kiinni, kannoimme laatikot pihan poikki kuormavaa’alle punnittaviksi.

Viimeiset kaksi laatikkoa pakkasimme Schirmacher Oasiksella Venäjän Novolazarevskaya-aseman lähellä. Silloinkin aurinko paistoi ja ilmassa oli lähdön tuntua. Jäätikkö pehmeni päivä päivältä. Jäätikköjärven jäinen pato murtui runsaan vesimassan alla niin että järven pinta laski. Laskimme laatikot riviin vanhan Novolazarevskayan puisille ralleille.

Ruuvasin auki Etelämantereella sulkemamme kivilaatikot.

Palasin mielessäni noihin valokuvantarkkoihin mielikuviin, kun ruuvasin auki laatikoiden ruuvit Kumpulan kampuksen kellarien syvässä osassa sijaitsevassa hämärässä kokoelmatilassa. Yritinpä tavoittaa Antarktiksen raikasta ilmaakin näytteitä ympäröivistö muovipusseista. Sieltä komeat, tummanharmaat näytteet sitten paljastuivat. Olin jännittänyt, näyttäisivätkö juonikivet yhtä terveiltä, tiiviiltä ja hyväkuntoisilta kuin auvoisten kenttäpäivien pohjalta muistelin. Huoli oli turha – ainakin ensimmäisenä käsittelyyn tuleva näytesarja näytti oikein hyvältä, ja siinä näytti olevan paljon oliviinia.

Ryhdyin siis käsittelemään näytteitä geokemiallisia analyysejä varten. Olen lähdössä syksyllä vierailulle Carnegie-instituutin isotooppilaboratorioon, ja siinä vaiheessa on eduksi ellei suorastaan välttämätöntä, että kivien tarkka koostumus on tiedossa. Koska tulosten saaminen isoista laboratorioista kestää helposti muutaman kuukauden, on tarpeen saada näytteet liikkeelle pian. Ryhdyin siis hyödyntämään Helsingin yliopiston Geotieteiden ja maantieteen osaston laboratorioita.

Terve kivi halkeaa siististi giljotiinilla.

Valitsin analyysiin edustavia, hyviä kiviä. Koska tutkimuksessa olemme kiinnostuneita primitiivisimmistä, varhaisimmista vaiheista magman kehityksessä, yritin välttää rapautuneita ja hydrotermisesti muuttuneita kohtia. Terve, luja kivi on usein myös sisäisesti kunnossa. Leikkasin näytteet ensin pienemmäksi paloiksi giljotiinilla. Hydraulinen laite kohdistaa näytteeseen lujan puristuksen. Muuttunut ja rapautunut näyte tössähtää usein palasiksi lähes äänettä, mutta nämä Schirmacher Oasiksen juoninäytteet paukahtivat kilahtaen. Se on hyvä merkki.

Leukamurskain paloittelee nyrkin kokoiset kappaleet sepeliksi.

Seuraava vaihe geokemiallisen näytteen tuottamiseksi on kivikappaleiden murskaaminen sepeliksi. Siihen käy suurikokoinen leukamurskain, joka vahvoilla leuoillaan pureskelee kivet. Tässä vaiheessa on syytä integroidun imurin, suojalasien ja kuulosuojaimien lisäksi käyttää hengityssuojainta. Etenkin oliviinipitoisten kivien kanssa on syytä varautua siihen, että osa kiven alkuperäisistä mineraaleista on muuttunut serpentiiniksi – ehkä jopa asbestiseksi.

Jokainen seulottu ja pesty kappale on tarkastettava.

Sepeli on leukamurskaimen jäljiltä pölyistä, ja mukana on myös hyvin hienojakoista ainesta (ja se näyttää erehdyttävästi sokeripäällysteiseltä salmiakilta). Metallisista leuoista on myös saattanut irrota metallisilppua näytteen sekaan. Olikin paras huuhdella kappaleet lävikössä, jotta kaikesta mahdollisesti epämääräisestä päästään eroon. Sen jälkeen huuhtelin kivet ionivaihdetulla vedellä ja kuivasin niitä pari tuntia uunissa teflonastiassa.

Näytteenkäsittelyprosessin aikaa vievin osa on sepelinkappaleiden silmämääräinen tarkasteminen. Kaikenlaisessa geokemiallisessa työskentelyssä halutaan saada mukaan mahdollisimman hyvin tutkittavaa asiaa edustava fraktio. Magmakiveä tarkastella ollaan yleensä kiinnostuneita siitä, mitä magmasta alun perin on kiteytynyt – ei esimerkiksi myöhemmistä raoista, niiden täytteistä tai muuttumistuotteista. Mitä alkukantaisempi kivi on kyseessä, sitä matalammat hivenalkuainepitoisuudet siinä luonnostaan on. Tällaisen kiven tapauskessa pienikin muru jotakin väärää materiaalia, kuten kivessä olleen kaasukuplan myöhemmin kiteytynyt täyte, saattaisi vinouttaa tuloksia. Nämä kivet ovat oletettavasti hyvin primitiivisiä, joten niiden tapauksessa ei kannata ottaa riskiä pienenkään epämääräisyyden kanssa. Kääntelin siis jokaisen kappaleen ympäri ja hylkäsin julmasti sirut, joissa oli leukamurskaimen jättämä jälki, rapautuneen pinnan osa, tussin merkki tai täytteinen manteli.

Nyt näyte on valmis lähtemään matkaan.

Pikainen koe käsi-XRF:llä. Onko tämä sitä miltä se näyttää?

Schirmacher Oasikselta löytyi myös hyvin erikoinen pieni irtolohkare. Tummassa perusmassassa on suorakulmaisia hajarakeita, joissa näyttäisi olevan pertiittejä. Tällainen yhdistelmä on varsin epätavallinen. Kalimaasälpä ei nimittäin kiteydy mafisista kivisulista, eikä edes viihdy niissä vaan saattaa alkaa liueta. Tällaisia esiintymiä kuitenkin tunnetaan muun muassa Kaakkois-Suomesta, Suomenniemen batoliitin yhteydestä. Pasi Heikkilä ojensi tämän näytteen kohdalla auttavan kätensä, ja teimme pikaisen käsi-XRF-analyysin. Geokemia vahvisti arvion: hajarae on kalimaasälpää, ja tumma perusmassa on huomattavasti mafisempaa. Tulevaisuus näyttää, mitä tällä pikku lohkareella on vielä kerrottavana.

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista. Pakolliset kentät on merkitty *