Murenemiskoorik jutustab

Murenemine on protsess, mis toimub maakoore ja seda ümbritseva keskkonna kokkupuutel ning selle tulemusel maapinna pealmist osa moodustavad kivimid lagunevad, tekib murend ehk murenemiskoorik. Murenemiskooriku paksust ja mineraloogilist koostist mõjutavad kliima, lähtekivim ja aeg. Mitmekümne meetri paksused savirikkad murenemiskoorikud kujunevad eelkõige soojas ja niiskes kliimas, samas kuivas või madala temperatuuriga keskkonnas võib murenemiskooriku paksus jääda alla poole meetri. Lähtekivimist rääkides on eelkõige oluline, kui lihtsalt allub kivim murenemisprotsessidele. Ja loomulikult on murenemiskoorik seda paksem ja savirikkam, mida rohkem aega on tal olnud kujuneda. Mattumisel setete alla võivad murenemisprotsessid aeglustuda või sootuks peatuda ning sel moel on säilinud geoloogidele uurimiseks ja kirjeldamiseks vanu murenemiskoorikuid kuni Arhaikumi (4–2,5 miljardit aastat tagasi) aegadeni välja.

Noori, mõne miljoni aasta vanuseid murenemiskoorikuid kasutatakse laialdaselt murenemisaegsete kliima- ja keskkonnatingimuste väljaselgitamiseks. Sadade miljonite aastate vanused murenemiskoorikud on aga palju haruldasemad ning tihti ka uurimiseks raskemini ligipääsetavad. Kuigi üha enam on murenemiskoorikuid kirjeldatud ka varajasematest perioodidest, siis hilisemate geoloogiliste protsesside poolt mõjutatud olles tuleb nende abil keskkonna tõlgendamisse suhtuda ettevaatlikult. Teadusliku metoodika ja tehnika areng on andnud aga võimaluse kasutada ka neid „vanu muldasid“ selleks, et paremini mõista eelajaloolise Maa kliima- ja keskkonnatingimusi.

Eesti puuraukudest leitud murenemiskooriku paksus ning punane värvus viitab selle tekkele troopikas.

Baltimaades on sügaval maakoores säilinud mitmekümne meetri paksune murenemiskoorik, mis on meile kättesaadav vaid puursüdamike kaudu. Murenemiskoorik tekkis umbes 550 miljonit aastat tagasi. See periood oli Maa ajaloos väga murranguline: hapniku sisaldus atmosfääris tõusis tänapäevasele tasemele, toimusid järsud muutused süsinikuringes ja ilmusid esimesed hulkraksed loomad. Sellesse aega jäävad ka mitmed „Lumepall Maa“ sündmused, kui kogu planeet oli arvatavasti lume ja jääga kaetud.

Liikudes Eesti murenemisprofiile läbivas puursüdamikus altpoolt ülespoole, on esimesed ilmingud murenemisest leitavad juba näiliselt värskes kivimis. Elektronmikroskoobiga on võimalik näha, kuidas kergesti lagunevates mineraalides (vilkudes) on tekkinud mikrolõhed, kust võib leida vähesel määral savi- ja rauamineraale (joonis 1a). Murenemiskooriku kõige ülemises osas on savimineraalid aga juba domineerivad, lisaks leidub rohkelt rauamineraale ning murenemisele vastupidavat kvartsi (joonis 1b). Omavanuste seas on Eesti murenemiskoorik erakordselt hästi säilinud, kuid hilisematest geoloogilistest mõjutustest ei ole see puutumatuks jäänud. Murenemiskooriku mineraloogiline koostis on vähesel määral muutunud ning kõige ülemine, savirikas ja enim murenenud kiht on sagedasti kas osaliselt või tervenisti ära kulutatud. Sellest hoolimata annab murenemiskoorik meile võimaluse heita pilk Eesti kliimale kauges minevikus.

Eesti puuraukudest leitud murenemiskooriku paksus ning punane värvus viitab selle tekkele troopikas. Sooja ja niisket kliimat toetavad ka geokeemilistest murenemisindeksitest lähtuvad temperatuuride ja sademete hinnangud, mis pakuvad aasta keskmiseks temperatuuriks >17°C ning aasta keskmiseks sademete hulgaks 1300–1800 mm/aastas. Ja veelgi enam – Eesti murenemiskoorik ei erine olemuselt mitte millegi poolest oma tänapäevastest troopilistest analoogidest (joonis 2).

Taoline interpretatsioon on aga vastuolus Eesti geograafilise asukohaga parasvöötmelises kliimas 500–600 miljonit aastat tagasi (joonis 3). Kuigi taolised paksud ja savirikkad murenemiskoorikud võivad tekkida ka mitmesaja miljoni aasta jooksul tunduvalt jahedamas või kuivemas kliimas, ei ole see Eesti murenemiskooriku puhul tõenäoline. Kõige nooremad murenemise poolt mõjutatud kivimid Balti aladel asuvad Lätis ning nende vanuseks on määratud 600 miljonit aastat. Murenemiskooriku kujunemiseks jäi geoloogilises mõttes napp 40 miljonit aastat, enne kui 560 miljonit aastat tagasi siinsed alad madala mere poolt üle ujutati ning algas uue materjali settimine murenemiskoorikule. Need setted on katnud ja säilitanud murenemiskoorikut tänapäevani.

Kas senine arusaam Baltika ürgmandri liikumisest ja Eesti asukohast on olnud ekslik? Või põhjustasid intensiivse murenemise kõrgetel laiuskraadidel harvanähtavad keskkonnatingimused? Võimalik, et murenemise põhjuseks on globaalsetele jäätumistele järgnenud lühiajalised kasvuhooneperioodid või süsinikuringe suureskaalalised anomaaliad atmosfääris. Järsult tõusnud CO₂ sisaldus võis viia sademetevee hapestumiseni, see omakorda võimaldas troopilise ilmega murenemiskoorikul tekkida lühikese aja jooksul kõrgetel laiuskraadidel ja parasvöötmelises kliimavööndis.

Toimetas: Lauri Joosu