Coupling the ductile and brittle bedrock structures of Hyvinkää area, southern Finland
Tässä tietueessa ei ole tiedostoja, ainoastaan metadata.
Pysyvä osoite
Verkkojulkaisu
DOI
Tiivistelmä
In this study, brittle and ductile structures of bedrock underlying the first Salpausselkä
ice marginal formation, in Hyvinkää area, are examined and interpreted. The study was
done as part of a larger aquifer modelling project where the aim is to deepen the
understanding about the control of deformation zones in the bedrock over end moraine
deposits and improve modelling of these aquifers, in particular their crystalline basement.
The structural data and interpretations from this study will be used as input in implicit
modelling and developing bedrock surface interpolations to more realistically reflect
structural orientations of the bedrock.
The regional scale Hyvinkää shear zone and related secondary splays, partly
overlain by the first Salpausselkä ice marginal formation makes Hyvinkää an optimal
place for this study. End moraine formations are utilized as freshwater source and so
numerous groundwater related studies exist from the area, some of which were used as
source data for this study. Structural mapping was conducted within the study area with
special focus on fractures and fracture properties. Previous interpretation of ductile
structures was revised and the study area was subdivided into three main, structurally
more homogeneous sub-areas (A1-3).
It was found that ductile structures have a strong influence on the brittle in all subareas,
as fractures sub-parallel with foliation tend to be the most abundant. Two other
distinct facture orientations are also present, one in a high angle to the foliation and one
gently-dipping to sub-horizontal. The three fracture orientations form roughly cubic-type
fracture patterns in most areas but show exceptions in locations of non-coaxial
deformation, i.e. along the shear-zone splays (sub-area 1) but also at the hinge of the
regional-scale fold structure (subarea 3), where major fracture orientations are at oblique
angles. Kinematic interpretation was created based on field measurements and oriented
thin-sections in effort to understand the regional fracture patterns and their possible
origin. Evidence of multi-phase deformation suggests that fractures were formed in
different and successive stress settings.
Tutkimuksessa tarkastellaan ja tulkitaan kallioperän duktiileja ja hauraita rakenteita
Ensimmäisellä Salpausselällä, Hyinkään alueella. Tämä tutkimus on tehty osana
suurempaa pohjavesialueiden mallinnusprojektia, jossa pyrkimyksenä on syventää
ymmärrystä deformaatiovyöhykkeiden vaikutuksesta reunamuodostumien
paikallistumiseen sekä kehittää näissä olevien akviferien mallintamista, etenkin
alapuolisen kalliopinnan suhteen. Tämän tutkimuksen tuloksia ja tulkintoja hyödynnetään
rakenteiden implisiittisessä mallinnuksessa ja kallioperän pinta-interpolaatioiden
kehittämisessä.
Hyvinkään hiertovyöhyke ja sen sekundääriset rakenteet määrittävät ensisijaisesti
kallioperän rakenteita Ensimmäisen Salpausselän alla, mikä tekee Hyvinkään alueesta
tälle työlle optimaalisen tutkimusalueen. Näitä reunamuodostumia hyödynnetään
pohjavesilähteinä, joten alueelta löytyy lukuisia pohjavesitutkimuksia, joista saataviin
tietoihin tämä tutkimus osin pohjautuu. Tutkimusalueella tehtiin omaa rakennegeologista
kartoitusta kiinnittäen erityistä huomiota kallioperän rakoiluun ja sen ominaisuuksiin.
Olemassa oleva rakennetulkinta päivitettiin ja alue pilkottiin rakenteellisesti
homogeenisempiin osa-alueisiin (A1-4).
Duktiileilla rakenteilla on selvästi vaikusta myöhempään rakoiluun, sillä yleisin
rakosuunta on lähes aina samansuuntainen liuskeisuuden kanssa kaikissa osa-alueissa.
Edellisen lisäksi, liuskeisuutta lähes kohtisuorassa oleva rakoilu sekä loiva-vaakaasentoinen
rakosuunta määrittävät alueen rakoilun esiintymistyypiltään karkeasti
kuutiolliseksi. Tästä poikkeuksena ovat ei-koaksiaaliset deformaatioalueet (osa-alue 1) ja
poimurakenteen harja (osa-alue 3), joissa päärakosuunnat ovat selvästi vinoissa kulmissa
toisiinsa nähden. Alueen rakenteista tehtiin kenttämittauksiin ja suunnattuihin
ohuthieisiin perustuvaa kinemaattista tulkintaa aluetta määrittävien päärakosuuntien
ymmärtämiseksi. Todisteet monivaiheisesta deformaatiohistoriasta vihjaavat rakoilun
syntyneen erillisissä peräkkäisissä stressikentissä.