Eesti Looduse fotov�istlus
06/2002



   Eesti Looduse
   viktoriin


   Eesti Looduse
   fotovõistlus 2012




   AIANDUS.EE

Eesti Loodus
ARTIKLID EL 06/2002
Tuntud ja tundmatu Peipsi phi

Eesti geoloogidele on alati huvi pakkunud Peipsi jrve alla jva ala geoloogiline ehitus. Kuigi oli hsti teada, et suur osa Peipsist asub Devoni settekivimitest alusphja avamusel, polnud siiski selge, kui suur on Devoni kivimite paksus, missugune on alusphja pinnamood vi kui paksult lasub alusphjal Kvaternaari setteid.

Oleks vale vita, et andmeid Peipsi phja geoloogia kohta pole ldse. Juba mdunud sajandi 50-ndatel aastatel puuriti teeneka geoloogi Kalju Kajaku algatusel ujuvalt parvelt puurauk Sahmeni madaliku kohal Peipsi loodeosas. Selgus, et Devoni kivimitel lasuva liustikusettekihi, moreeni paksus on seal le 25 meetri [1]. Nii sgavaid puurauke ei ole Peipsi jrves siiani rohkem tehtud. Madalaid, prastjaegseid setteid on puuritud mitmel pool. Kvaternaarisetete pindmist osa lbivad arvukad puuraugud Piirissaare mbruses ja Vrska lahes, paar puurauku Lmmijrvel ja kmmekond Peipsi Suurjrve lnekalda lhedal. Jrvephja pindmist osa moodustavate setete uurimise tulemusena on koostatud phjasetete levikuskeem [4].

Akustika annab informatsiooni
Suuremate veekogude phjasetteid on sna raske tundma ppida. Kige objektiivsemaid andmeid saadakse veekogu phja puurimisega. Seda mjutavad oluliselt mitmed tegurid, nagu phjasetete iseloom ja veesgavus, samuti ilmastikuolud, sest tavaliselt on tks vaja stabiilset alust.

Veekogu phja geoloogilist ehitust on thus uurida geofsikaliste meetodite, eelkige seismoakustilise pidevsondeerimise abil. Kuna Eestis polnud sobivaid seadmeid, tehti koostd Stockholmi likooli geoloogia ja geokeemia instituudiga. 1994. aasta juunis saabusid geoloogiadoktor Tom Flodn ja doktorant Monica Bjerkus varustusest pungil bussiga Mustveesse. Aparatuur suruhukahur, hdrofonid, kajalood, kompressorid, vahelduvvoolugeneraatorid ja palju muud laaditi laevale Limnoloog ning t vis alata.

Akustiline pidevsondeerimine seisneb lhidalt jrgmises: laeva jrel veetavast madalsagedusgeneraatorist (hukahur) suunatakse vette madalsagedusega suruhuimpulss intervalliga 45 lasku minutis. See tekitab akustilise signaali, mis tungib seda sgavamale jrvephja, mida viksem on vnkesagedus. Peipsi phja sondeerides kasutati sgavamal paiknevate paleosoiliste kivimite uurimiseks sagedusvahemikku 250500 hertsi ja kvaternaarisetete jaoks vahemikku 450900 hertsi. Jrve phja ja seal leiduva gaasi- ja veerikka jrvemuda kohta saadi lisainformatsiooni kajaloodi abil (tsagedus 33 kHz). Eri sette- vi kivimikihtide pinnalt peegeldub osa akustilisest energiast tagasi, lejnu tungib edasi sgavamale. Peegeldunud energia ptakse kinni hdrofoniga, mis seejrel muundatakse elektrilisteks signaalideks ning salvestatakse analoogmeetodil profilograafiga elektritundlikule paberilindile.

Jrgneb andmete tlgendamine ja ttlemine. Kirjeldatud aparatuur fikseerib aja, mis kulub akustilistel lainetel teatud settepinnani ja sealt tagasi peegeldununa hdrofonini judmiseks. Nii saadakse esialgsed profiilid vi lbiliked ajaskaalas. Geoloogide ja geofsikute lesanne on teadaolevatele geoloogilistele andmetele toetudes tlgendada eri peegelduspinnad geoloogiliseks informatsiooniks ning transformeerida ajaskaala mber sgavusskaalaks, kasutades kindlaks mratud akustiliste lainete levikukiirusi eri setetes. Niteks veesambas levib akustiline laine kiirusega 1440 m/s, hilis- ja prastjaegsetes jrvelistes savides-liivades 1550 m/s, jjelistes kruusades ja liivades 1700 m/s, moreenis 1800 m/s ning lubjakivides koguni 35004000 m/s. Meetodi oluline eelis on see, et ala geoloogilisest ehitusest saadakse pidev lbilige (antud juhul tehti profiile kokku umbes 500 km), samas kui puuraukude jrgi koostatavate lbiligete puhul jb puuraukudevaheline ala tegelikult uurimata. Siiski on ka pidevsondeerimismeetodil puudusi, niteks ei saa me uuritavaid kivimeid nha, kombata ega proovida.

Prast seismoprofiilide tlgendamist digiteeriti oletatavad vi eristatud litoloogilised piirid ehk settepinnad ning arvutiga ttlemisel saadi kaardid, mis kujutavad kvaternaarisetete tsedust, alusphja pinnamoodi, Devoni kivimite paksust ning Ordoviitsiumi ja Devoni kivimite kontakti pinnamoodi [2, 3].


Ootamatult tse kvaternaarikate

Saadud tulemustest llatas kvaternaarisetete suur paksus. Jrve keskosas ja kohati ka lneranniku lhedal on nende tsedus le 50 meetri. ldiselt suureneb kvaternaarikatte paksus phjast lunasse. Kui jtta krvale jrve loode- ja phjaosa, kus kihi tsedus ulatub 10 meetrini, siis mujal on kvaternaarisetteid vhemalt 20 meetri jagu. Vrdlus alusphja pinnamoe kaardiga nitab, et kvaternaarisetete kiht on paksem alusphja ngude kohal.

Seismoprofiilide lhemal uurimisel ilmnes, et kvaternaarisetete sees saab eristada alusphjal lasuvat liustikusetet moreeni ning selle peal jjrve- ja jrvesetteid. Moreeni paksus on jrve phja- ja loodeosas sna htlane (kuni kaheksa meetrit), kuid luna pool varieerub (526 meetrit, maksimaalselt 31,5 meetrit Piirissaarest veidi loodes). Vimalik, et see ala kujutab endast nooremate setete alla mattunud knklikku moreenreljeefi, mida leidub ka jrvephjas Piirissaarest kagu pool. Moreeni on rohkem alusphja pinnamoe lohkudes.

Jjrvelise savi ning jrvelise liiva ja muda paksus kokku on suurim (3436 m) Peipsi keskosas, ent jb loodeosas sageli alla he meetri. Nimetatud setteid on rohkem moreeni pinnas olevates lohkudes, kusjuures kohati puuduvad need tiesti ja jrvephjas paljandub moreen.

Alusphja pinnamoes kidab thelepanu krgemat ja tasast phja- ja loodeosa kaheks jagav lai vagumus, mille sgavus suureneb luna poole. Selle vagumuse phi on jrve keskosas 60 meetri vrra madalamal jrve veetasemest, mis asub 30 meetrit le merepinna. Vagumuse lneveer on sna jrsk. Vagumuse phjal on mitu paarikmne meetri sgavust lohku. Huvipakkuv on alusphja pealispinna tus luna pool sgavat vagumust. Piirissaarest kmmekond kilomeetrit phja pool kerkib alusphi meretasemeni. Seega on vimalik, et Piirissaar asub alusphjakrgendikul. Pealegi vib see anda tunnistust sellest, et varem oletatud piki Peipsit kulgevat vana orgu (Velikaja oru pikendust) ei olegi tegelikult olemas.


Vgev vundament Devoni kivimitest

Seismoakustilise meetodiga saab uurida ka kvaternaarisetete alla jvaid alusphjakivimeid. Devoni settekivimite paksus suureneb phjast lunasse. Kige hem on see Peipsi phjaranna lhedal. Devoni liivakivide avamusala piir asub oletatavasti peaaegu rannajoonel, sest Peipsi phjaranniku puuraukudes (Alajel, Lohusuus, Smolnitsas jm.) avaneb kvaternaarisetete all Ordoviitsiumi settekivimite kiht. Emaje suudme lhedal ulatub Devoni kivimikihi paksus juba 160 meetrini. Kallastelt luna pool kasvab Devoni setete tsedus thelepanuvrselt kiiresti 3040 meetrilt 70 meetrini, Alatskivist luna pool 110115 meetrini. Ka Piirissaarest lunasse jvas, kuid tunduvalt kitsamas vndis, suureneb Devoni kivimikihi paksus jrsult 15 meetri vrra. Need sna jrsud Devoni liivakivikihi tseduse muutused on tenoliselt seotud tektooniliste riketega. Ilmselt testavad seda oletust ka andmed Ordoviitsiumi karbonaatkivimite ja Devoni purdkivimite piiri sgavuse kohta. See piir muutub jrsult sgavamaks samades kohtades, kus muutub Devoni kivimite paksus. Kui jrve phjaosas muutub Devoni-Ordoviitsiumi settekivimikihtide piiri sgavus umbes kaks meetrit kilomeetri kohta, siis eelnimetatud laias vndis suureneb langus 4,55,0 meetrit kilomeetri kohta. Nii on Emaje suudme lhedal see piir jrve veetasemest 190 m allpool, seega 160 meetrit le merepinna.

Ordoviitsiumi ja Devoni kivimite kontakt on geoloogiliselt vga huvitav, kuna see pind on suures osas kujunenud Siluri ajastu lpust Kesk-Devonini kestnud settimislnga vltel, mil Eesti ala oli maismaa. Kuigi Kesk-Devoni ajastul ji Eesti ala uuesti pealetungiva mere alla, mistttu maismaal tekkinud pinnamoodi osalt kindlasti tasandati, vib siiski oletada, et Devoni transgressiooni eelne pinnamood oli tasane ja vheliigestatud.



1. Kajak, Kalju 1964. Peipsi no geoloogiast ja geomorfoloogiast. Eesti Geograafia Seltsi Aastaraamat 1963. Tallinn: 2030.

2. Miidel, Avo et al. 2001. Bedrock geology and topography of the Lake Peipsi depression, eastern Estonia. GFF 123 (1): 1522.

3. Noormets, Riko et al. 1998. Seismic stratigraphy of Quaternary deposits in Lake Peipsi, eastern Estonia. GFF 120 (1): 4752

4. Raukas, Anto; Rhni, Endel 1981. Strukturnye tipy donnykh otlozhenij Pskovsko-Chudskogo ozera i osobennosti ikh formirovaniya. Donnye otlozheniya Pskovsko-Chudskogo ozera. Tallinn: 722


Avo Miidel (1933) on geoloog, ttab Tallinna tehnikalikooli geoloogia instituudis, vanemteadurina.

Tiit Hang (1958) on geograaf, ttab Tartu likooli geograafia instituudis.



Avo Miidel, Tiit Hang
28/11/2012
26/11/2012
05/10/2012
09/07/2012
26/06/2012
26/06/2012
22/05/2012