Eestit räsisid kunagi tsunamid ja maavärinad ({{commentsTotal}})

Tartu Ülikoolis doktoritöö kaitsnud Kairi Põldsaar kinnitab, et maavärin magnituudiga 7 ja tsunamilained olid osa 450 miljoni aasta tagusest Eesti elust. Kõik see on geoloogia doktorile näha settekivimitest.

450–500 miljonit aastat tagasi liikus praegune Eesti ala Baltika ürgmandri koosseisus lõunapoolkeral ekvaatori lähistel. Baltikumi ja Skandinaavia alad koos Läänemerega olid kaetud madala sisemerega, kus toimus ka setete kuhjumine. Tartu Ülikooli ökoloogia ja maateaduste instituudis neidsamu iidseid settekivimeid uurides jõudiski Põldsaar järeldusele, et siinset piirkonda on vähemalt ühel korral tabanud maavärin magnituudiga üle seitsme ja ilmselt ka varasemad seismilised sündmused. Vähemalt korra vallandas maavärin ka hiidlaine ehk tsunami, mis omakorda põhjustas sügaval merepõhjas laiaulatusliku settelaviini.

"Võrdlemisi väikeseid maavärinaid esineb meil ka praegu, kuid need ei ole nii tugevad, kui näiteks Jaapanis. Tänapäevased maavärinad on tingitud sügaval maapõues peituvate maakoore murrangute liikumisega. Seda võib põhjustada Skandinaavias veel praegugi kestev jääaja järgne maakoore aeglane kerkimine," märgib Põldsaar.

Settekivimite uurimise põhjal võib järeldada, et üle 500 miljoni aasta tagasi, kambriumi ajastul, oli siinne arktiline meri liivase põhjaga ning mõjutatud tormilainetusest ning tugevatest loodete tegevusest. Umbes 450 miljonit aastat tagasi, ordoviitsiumis ja järgnevatel perioodidel olid setteprotsessid rahulikumad. Sedamööda kuidas Baltika ürgmanner ekvaatori poole liikus, hakkasid siin settima algul parasvöötme ja hiljem troopilised lubimudad. Karbonaatse materjali settimine oli alguses aeglane – vaid paar millimeetrit tuhandete aastate jooksul – ja seepärast on ka ordoviitsiumi settekihi paksus Eestis vaid 40-160 meetrit. Hiljem, umbes 440-419 miljonit aastat tagasi, siluris, kiirenes karbonaatsete setete kuhjumine. Tolleaegsed setted on basseini edelaosas, praeguse Põhja-Poola ja Taani aladel, üle kolme kilomeetri paksused.

Kambriumi setetes leidub nn pehmete setete deformatsioone, mis tulevad eeskätt kenasti esile Põhja-Eestis Suurupi pangal. 

Põldsaar keskendus oma doktoritöös nn pehmete setete deformatsioonidele, mis tekivad suhteliselt noortes setetes. Soodsates oludes võivad sellised struktuurid säilida sette kivistumiseni ning lukustuda kivimitesse sadadeks miljoniteks aastateks. Kõige sagedamini deformeeruvad vett sisaldavad liivad veeldumisel ehk ajutises vesiliiva olekus. Vesiliiva tekitavad mitmed energiarohked protsessid, näiteks tormid, tõus ja mõõn, üleujutused ja maalihked, samuti maavärinad ja hiidlained. Settedeformatsioonide ulatus, kuju ning muud iseärasused võimaldavad eristada nende tekkimise algseid põhjuseid.

Piirkonna geoloogilise kujunemisloo uurimisel on oluline mõista nii pikaajalisi geoloogilisi protsesse, kui märgata ka lühiajalisi sündmusi. Mõlemad võivad anda olulist teavet piirkonna tektoonilise mineviku kohta, kirjeldada veekogu sügavust ja põhjareljeefi, setteprotsesside dünaamikat ja anda teavet minevikus valitsenud keskkonnatingimustest. Balti paleobasseini – Baltikumi hõlmav aluspõhja nõgu, kuhu materjal on settinud – arengut Paleosoikumi alguses (u 540 miljonit aastat tagasi) on käsitletud kui tektooniliselt stabiilset perioodi, sest siinsed settekivimid on enamasti säilitanud oma settimisjärgse oleku ning ei ole mõjutatud tektoonilistest protsessidest või mattumisega seonduvast moondest. Siiski on leitud kihtide läbilõigetest ükskuid anomaaliaid või ebahariliku koostisega üldisest settepildist eristuvaid kihte, mis on tekkinud energiarohkete geoloogiliste protsesside tulemina, mis seab kahtluse alla varasema käsitluse Balti paleobasseini tektoonilisest stabiilsusest. Ebaharilikud settekihid on teadlastele teada juba aastakümneid, kuid nende tekkepõhjused ja mehhanismid on siiani ebaselged olnud.

Nii kambriumi aegsete Tiskre ja Lükati kihistute kui ka ordoviitsiumi Pakri kihistu puhul oli peamiseks setete deformeerumise mehhanismiks ajutine veeldumine ehk lühiajaline vesiliiva olek ja sette voolavaks muutumine. Lähem uurimine näitas, et kuigi mõlemal juhul on settes tekkinud deformatsioonid oma kujult võrdlemisi sarnased, on algsed setete veeldumise põhjustajad erinevad. Kambriumi setete puhul olid ajutise veeldumise ja moondumise põhjustaks settekeskkonna sisesed mehhanismid – just tormid, looded ning setete kiire kuhjumine.

Kesk-Ordoviitsiumi Pakri kihistu deformatsioonide põhjus aga seostus selgelt settekeskkonnavälise mehhanismi – maavärinaga, mille kutsus esile kas üksik katastroofiline maavärin (magnituudiga üle 7) või meteoriidi langemine.

Kolmanda anomaalse settekihi, nn Volhovi naftakollektori, puhul andsid uuringu tulemused kinnitust, et kogu see kuni 1 meetri paksune liivakivi kiht on setitatud turbidiidivoolust (settelaviinist). Antud juhul on aga üksik turbidiidi kiht eksinud tektooniliselt vaikse madalmere põhja, kus puudus nii piisav setete hulk laviini tekkeks kui ka maavärinad laiemalt. Et sellistes piirkondades ei ole klassikaliste turbidiitvoolude tekkimine tõenäoline, leiab Põldsaar, et kõige tõenäolisem mehhanism sellises keskkonnas piisava hulga setete kandmiseks madalmerre oli erakorraline tsunamilaine. Tsunamilaine algne põhjustaja võis olla kas katastroofiline maavärin kusagil kaugemal või taas meteoriidi plahvatus madalmeres, mida tõestavat kraatrit praegu teada ei ole.

Vaade deformatsioonidele Pakri kihistus Põhja-Eesti pangal Paldiski linna lähistel, need moonded tekkisid üle 450 miljoni aasta tagasi peale lubimuda settimist merepõhjale ning selle täielikku kivistumist. 

"Paraku ei saa määrata ürgse tsunamilaine kõrgust või tugevust, sest vastavad setted tolleaegsel rannikul puuduvad – jäänud on vaid laine põhjustatud settelaviin kunagise mere põhjas. Säärased settelaviinid (turbidiitvoolud) on aga väga liikuvad ning võivad laiale alale valguda. Arvestades, et laviinisetete paksus on kohati üle meetri, siis võib eeldada, et tegemist oli algselt tänapäevastega võrreldes väga suure hulga setete liikumisega," selgitas Põldsaar.

"Naljaga pooleks võib öelda, et Eestis ja ümbritsevatel aladel on kokku rohkem meteoriidikraatreid geoloogi kohta kui mujal maailmas – seepärast, et siinsed alad nõukogudeaegsete geoloogiliste kaardistamisel hästi läbi uuritud ja teame päris hästi, mis meie maapõues peitub. Meteoriitidega on selline lugu, et merre langedes ei pruugi need alati kraatrit tekitada – sügav vesi puhverdab löögi. Küll aga võib selline kraatrita plahvatus tekitada lööklaine ning põhjustada tsunamilaine."

Töö järeldus on huvipakkuv, sest siiani on levinud veendumus, et Baltoskandia piirkond oli viimase 500 miljonil aastal tektooniliselt stabiilne. Kui välja arvata mõned meteoriidiplahvatused, ei ole maavärinaid ega hiidlaineid kartma pidanud ei ürgloomad, kes siinsetes meredes ujusid ega ka tänapäevased loomad, sest nemad astusid evolutsiooniareenile märksa hiljem. Siinsed tulemused viitavad aga võimalusele, et ka stabiilse Baltika ürgmandri sisemuses võisid aegajalt aset leida katastroofilised sündmused, mis vapustasid kogu piirkonda.

---

Kairi Põldsaar kaitses doktoritöö "Settedeformatsioonide ja gravitatsiooniliste settevoolude tekstuurid Balti basseini Vara-Paleosoikumi läbilõigetes" (Soft-sediment deformation and gravity flow structures in the Lower Palaeozoic successions of the Baltic Basin) 11. veerbuaril Tartu Ülikooli geoloogia osakonnas.

Toimetaja: Randel Kreitsberg, Tartu Ülikool



Hea lugeja, näeme et kasutate vanemat brauseri versiooni või vähelevinud brauserit.

Parema ja terviklikuma kasutajakogemuse tagamiseks soovitame alla laadida uusim versioon mõnest meie toetatud brauserist: