Maankamaran sähkönjohtavuus Fennoskandian länsiosassa
magnetotelluuristen tutkimusten valossa

Väitöskirjatyössä tutkittiin maan kuoren ja ylävaipan geofysikaalis-geologista rakennetta Fennoskandian länsiosassa. Länsireunan yli 1000 miljoonaa vuotta vanha litosfääri muokkautui merkittävästi Kaledonidien vuorijonopoimutuksessa noin 550–395 miljoonaa vuotta sitten ja sittemmin Laurasia-mantereen repeytyessä ja Atlantin valtameren syntyessä noin 80 miljoonaa vuotta sitten.

Työssä kehitettiin sähkömagneettisen syvärakenneaineiston mallintamiseen vaadittavia menetelmiä. Tutkimuksen mittauksia tehtiin Etelä-Norjassa sekä Fennoskandian luoteisosassa Suomessa, Ruotsissa ja Norjassa. Etelä-Norjan tutkimuksessa kallioperän sähkönjohtavuutta kuvattiin kaksiulotteisilla johtavuusmalleilla Oslosta Norjan rannikolle. Mallien mukaan maan kuori on pääosin hyvin eristävä lukuun ottamatta muutamaa kuoren ylä- ja keskiosassa olevaa johdekerrosta. Yläkuoren johteet edustavat nuorempia hiilipitoisia Baltica-mantereen päälle kerrostuneita merellisiä sedimenttejä ja keskikuoren johteet otaksuttavasti vanhempia, suljetuissa merialtaissa syntyneitä sedimenttikerrostumia.

Laajempi tutkimus tehtiin kesinä 2011–2013 Fennoskandian luoteisosassa (Lofootit –Tromsö– Kiiruna–Skellefteå–Tornio). Mitatusta aineistosta laadittiin kuoren ja ylävaipan kaksi- ja kolmiulotteiset johtavuusmallit. Tulosten mukaan vanhoista arkeeisista ja proterotsooisista kivistä koostuva kuoren yläosa on eristävä kun taas kuoren alaosa on sähköä hyvin johtava. Edellisen lisäksi malleissa näkyy yläkuoren grafiitti- ja sulfidipitoisista kivistä aiheutuvat johtavat muodostumat malmikriittisillä Skellefteån ja Kittilän alueilla. Tutkimusten mukaan litosfäärin paksuus on noin 200 km mittausverkon pohjoisosassa ja noin 300 km lounaassa. Edellisen mukaan litosfääri on paksuin varhaisproterotsooisen litosfäärin alueella eikä, vastoin yleistä otaksumaa, arkeeisen litosfäärin alueella.

Tehty tutkimus on myös yhteiskunnallisesti ja taloudellisesti tärkeä, koska hankkeessa luotiin käytännön työkaluja malminetsinnän ja geotermisten tutkimusten tarpeisiin.