PIRSTEKARTIOT

Pirstekartio on ainoa makroskooppinen eli paljain silmin havaittava todiste shokkimetamorfoosista. 

Kuva 1. Klassinen pirstekartio Steinheimin kalkkikivessä. Huomaa päällekkäiset viuhkamaiset rakenteet. Kartiopinnan korkeus alaoikeasta kärjestä ylävasempaan "helmaan" on vain 5,5 cm.  Valitettavasti valokuvasta ei saa selvää kuvaa rakenteen kolmiulotteisuudesta. Tämäkään ei muodosta  täyttä kartiota, vaikka sillä olisi näytteessä siihen tilaa.

Törmäyskraattereita tutkivat geologit totesivat jo kauan sitten että pirstekartiot (eng. shatter cones) ovat törmäyskraatterien kiville ominaisia rakenteita. Niitä ei ole löydetty minkään endogeenisen maankuoren geologisen prosessin (tektoniikka, vulkanismi) tuloksena. Ainoa prosessi missä niitä on todettu myös syntyvän ovat voimakkaat räjäytykset, joissa voimakas shokkiaalto kulkee kiven läpi.  

Muut törmäyksessä syntyvät  törmäyskivilajit eli impaktiitit ( törmäyssulat, sueviitit ja breksiat) muistuttavat niin paljon vulkaanisia tai tektonisia kiviä, että niiden törmäyssyntyisyyttä ei voi todeta muuten kuin mikroskoopilla.

Yli sata vuotta löytymisestä

Pirstekartiot kuvattiin ensimmäisen kerran Saksassa sijaitsevan Steinheimin altaan kalkkikivissä vuonna 1905. Tuolloin Steinheim oli luokiteltu niin sanotuksi kryptovulkaaniseksi kohteeksi. Tuolloin ainoa meteoriittikraatterin tunnistuskriteeri oli meteoriittien löytyminen. Steinheimista niitä ei ole tavattu. Steinheim varmistuikin törmäyskraatteriksi yli 40 vuotta myöhemmin. Steinheimin pirstekartiot ovat erittäin hyvin muodostuneita. Myös muissa hienorakeisiin sedimentti- ja vulkaanisiin kiviin osuneissa törmäyskraattereissa tavataan erittäin kauniita pirstekartioita.

Ensimmäinen tutkija joka yhdisti pirstekartiot törmäyskraattereihin oli R.S. Dietz, joka löysi pirstekartioita kalkkikivessä Kentlandin, niin ikään kryptovulkaaniseksi väitetystä muodostumasta Yhdysvalloista. Kentlandin rakenne on myöhemmin todistettu törmäyskraatteriksi muillakin keinoilla.

Miten pirstekartio syntyy?

Pirstekartioiden tiedetään syntyvän, kun shokkiaalto on kulkee kohdekiven läpi. Valitettavasti sitä ei vielä tiedetä ihan tarkalleen milloin ja miten pirstekartiot syntyvät shokkiaallon läpäisemässä kivessä. 

Todisteiden perusteella ne syntyvät jossain kiven läpi kulkevan shokkiaallon ja myöhemmin syntyneen paineen vapauttavan heijastus- eli purkuaallon välisenä aikana. Ennen shokkiaaltoa ja purkuaallon jälkeen ei ole mitään mikä niitä synnyttäisi. Pirstekartioita löytyy esim. kraatterista ulos lentäneistä kivenlohkareista sekä törmäysbreksian ja sueviitin klasteista, mikä tarkoittaa että ne ovat olleet olemassa ennen kuin kallioperä rikkoutuu purkuaallon jälkeen. Mutta liittyykö pirstekartioiden synty juuri tähän rikkoutumisvaiheeseen siitä ei olla varmoja. 

Pirstekartioiden syntypaineeksi on todettu havaintojen perusteella 2-35 GPa. Toisinaan alarajana mainitaan 1 GPa, mikä pätee lähinnä sedimenttikiviin. Pirstekartioita syntyyn riittävä paine saavutetaan myös voimakkaissa räjäytyksissä ("TNT-pirstekartiot") ja ydinräjäytyksissä. 

Viime aikoina erilaisia teorioita pirstekartioiden synnystä ovat esittäneet Sagy sekä Baratoux ja Melosh. Kummatkaan teoriat eivät riitä selittämään kaikkia pirstekartioissa havaittuja piirteitä. Olen itse työstänyt pirstekartioiden syntyteoriaa viime vuosina ja se olisi tarkoitus julkaista joskus. Osa tällä sivulla mainituista seikoista perustuu omaan teoriaani, mutta jätän yksityiskohdat toistaiseksi omaan tietooni. 

Shokkimetamorfoosin indikaattoreita

Käsitys, että pirstekartiot ovat varmoja indikaattoreita shokkimetamorfoosista, on  törmäyskraattereita tutkivien planetologien ja geologien piirissä laajalti hyväksytty. Kuten myös sekin että pirstekartiot on mahdollista tunnistaa silmämääräisesti. Koska mitään keinoa tunnistaa pirstekartiot mittaamalla tai muuten "teknisesti" ei tunneta, niin se on myös ainoa tunnistusmenetelmä toistaiseksi. 

Valitettavasti impaktitektoniikkaan ja -geologiaan perehtymättömien geologien keskuudessa tätä ei tahdota ymmärtää. Hyvin usein shokkimetamorfoosin muotoihin perehtymätön tutkija on väittänyt pirstekartioita tektonisiksi hierto- tai rakopinnoiksi. Vaihtoehtoisesti erilaisia tektonis- ja eroosiosyntyisiä rakenteita on esitetty pirstekartioiksi.

Tilastot kuitenkin puhuvat puolesta. Kukaan ei tähän päivään mennessä ole onnistunut osoittamaan vääräksi väitteitä, että ne voidaan tunnistaa silmämääräisesti ja että pirstekartioita esiintyy ainoastaan törmäyskraattereiden yhteydessä. Yrityksiä kyllä on ollut. Ei tunneta yhtään tapausta jossa pirstekartioiksi tunnistetut rakenteet olisivat seurausta jostain muusta geologisesta prosessista. Hyvin usein törmäyskraatteri on löydetty pirstekartioiden perusteella ja vasta myöhemmin on löydetty kivissä muitakin shokkimetamorfoosin jälkiä. 

Käytännössä lähes kaikista kohteista joissa on raportoitu pirstekartioita on löytynyt myös muita törmäysprosessille tyypillisiä todisteita, kuten shokkilamelleja. Törmäyskraatterilistoilla on joitain kohteita joiden todistusvoimaisuus nojaa yhä pelkästään pirstekartioihin, mutta nykytiedoin se riittää todisteeksi mikäli tunnistus on tehty huolella. Vikaankin on toki menty, mutta siitä lisää hiertopintojen yhteydessä.

Tämä on valitettavasti hiukan itsensä todistava todistus. Kohteen kun voidaan väittää kokeneen törmäyksen jos siitä löytyy pirstekartioita ilman että muita shokkimetamorfoosin jälkiä löytyisi. Pirstekartiokivissä kun ei välttämättä löydy muita shokkimetamorfoosin merkkejä. 

Pirstekartioiden silmämääräinen tunnistus on samalla myös ongelma, sillä kaikki eivät siihen ilmeisesti kykene. Myös esitetyissä tunnistusohjeissa on hyvin paljon toivomisen varaa. Ne eivät ole aukottomat eikä varsinkaan yksiselitteiset. Virheiden välttämiseksi pirstekartioden kuvauksiin jotenkin sopivien viirumaisten pintojen tunnistus on tehtävä erittäin huolella ja puhua pirstekartioista vasta kun tunnistus on varma. 

Aukotonta tunnistusta ei siis ole vielä. Ei siis tiedetä miten "mitata" pirstekartioksi epäillyn rakenteen aitous. Kun ei ole tyydyttävää  teoreettista selitystä pirstekartioiden synnystä on vaikea tietää tarkalleen mitä voidaan pitää pirstekartiolle ominaisena piirteenä ja mitä ei. Moni pirstekartioiden piirre esiintyy myös esim. hiertopinnoissa ja muissa rakorakenteissa. Asiaa ei helpota sekään, että näitä esiintyy myös törmäyskraattereissa ja törmäyksessä syntyy koko joukko muitakin rakoilu- ja rikkoutumisrakenteita.

Eikä ole varmaa onko tällaisia mitattavia piirteitä edes löydettävissä. Siltikin pirstekartioiden silmämääräinen tunnistavuus näyttää toimivan. Olisi ehkä mahdollista luoda matemaattinen tunnistusalgoritmi joka perustuu tähän tosiasiaan, mutta se luultavasti olisi niin mutkikas että sen soveltaminen olisi hankalaa. 

Tunnistuksen sietämätön epävarmuus

Pirstekartioiden ongelma on siis niinkin perustavaa laatua, kuin varma vastaus kysymykseen milloin kivessä näkyvä rakenne on pirstekartio ja milloin ei. Tähän on yritetty etsiä vastausta, mutta vastaukset ovat jääneet vajaiksi. Toistaiseksi ainoa varmempi keino tunnistaa pirstekartio on verrata niitä toisiin tunnettujen kraattereiden pirstekartioihin ja etsiä yhteneväisiä piirteitä.

Ensimmäiseksi kannattaa todeta, että vaikka rakenteen nimi on pirstekartio, niin kokonaisia kartioita tapaa hyvin harvoin ja koko mielikuva kartioista on sotkenut asiasta käytävää keskustelua pahoin. Tosiasiassa suurin osa pirstekartioista esiintyy lähes tasomaisia pirstekartiopintoina.

Pirstekartioille on annettu muutama sääntö jotka ne tulee täyttää:

  1. Pirstekartiopinnan harjanteiden suunta konvergoi eli ne osoittavat kohti isäntäkartion oletettua kärkeä kun pinta on kupera tai kovera. Tasomaisella pinnalla harjanteet ovat samansuuntaisia. Tämän vuoksi pirstekartioiden tunnistus tulee tehdä aina kuperilta pinnoilta eikä tasomaisilta.
  2. Pirstekartiot esiintyvät aina kaikissa törmäyksen kokeneissa kivilajeissa. Ne eivät ole siis kivilajiriippuvaisia, mutta kivilajin raekoko vaikuttaa merkittävästi siihen miten hienorakenteinen pirstekartiopinta on. Graniitissa pirstekartiot ovat erittäin karkeita ja hankalia tunnistaa.
  3. Rakenne on läpikotainen eli rakenne löytyy myös kiven sisältä eikä vain pinnalta. Lisäksi pirstekartiopinta näkyy kiveä halkaistaessa molemmilla puolin rakoa selvästi. Toisella positiivisena ja toisella negatiivisena rakenteena.

Hyvistä pirstekartioista löytyy aina kertautuvia viuhkamaisia harjanteita. Kertautuvilla tarkoitetaan sitä että kivessä on iso kartio- tai viuhkarakenne, jonka päällä on samankaltaisia mutta pienempiä viuhkoja. Viuhkat ovat yleensä kärjestä teräviä, mutta niiden avautumiskulmat vaihtelevat jonkin verran. 

Isomman viuhkan eli isäntäviuhkan pinnalla pienemmät viuhkat osoittavat isäntäviuhkan kärkeä kohti, mikä saa aikaan ns. konvergoivan rakenteen jos pinta ei ole tasomainen. Miten nämä viuhkat tarkalleen syntyvät on edelleen arvoitus, mutta on toisaalta yhtä vaikeaa ymmärtää miten sellaiset syntyisivät normaalin tektonisen liikkeen seurauksena. 

Toisinaan päällekkäiset viuhkarakenteet voivat olla voimakkaasti ulkonevia harjanteita tai aaltomaisesti mutkittelevia. Jälkimmäisille on annettu lempinimi "horsetailing" ja ne tosiaan muistuttavat "hevosenhäntiä". Tämä hevonhäntäinen rakenne onkin kaikkein helpoimmin tunnistettavissa oleva pirstekartiomuoto. Se on myös melko varma tuntomerkki sillä hiertopinnalla vastaava rakenne on ilmeisen mahdoton. 


Kuva 2. Keurusselän (vas) ja Steinheimin (oik) pirstekartioit vierekkäin. Keurusselän ja muiden kiteisessä kivessä olevat pirstekartiot ovat yleensä paljon karkeampia kuin hienorakeisessa Steinheimin kalkkikivessä. Siitä huolimatta samankaltaiset päällekkäiset teräväkulmaiset viuhkamaiset harjanteet ovat erotettavissa kummassakin näytteessä ja ne peittävät laajempia kaarevia pintoja.

Toinen pirstekartiopinnan tyyppi on voimakkaiden samansuuntaisten harjanteiden täyttämä pinta. Mitään konvergointia tällaisella pinnalla ei välttämättä näe. Tällainen pinta on valitettavasti sekoitettavissa esim. haarniskapintaan. Näitä pintoja on ei pidä pitää varmoina törmäysindikaattoreina, koska virheellinen tulkinta on mahdollinen. Haarniskapinnoissa näkyvä viirutus on profiililtaan matalaa ja loivaa kun taas pirtekartiopinnoissa harjanteet voivat olla hyvinkin voimakasprofiilisia. Haarniskapinnat ovat yleensä kuluneet sileiksi, mutta pirstekartiopintojen silottuminen voi olla vähäistä sillä pirstekartiopintojen puoliskojen liike toisiinsa nähden on usein lyhyttä tai olematonta. Näiden pirstekartiopintojen yhteydessä voi toisinaan näkyä myös kartiomaisuutta ja jopa paikoin hevonhäntiä, mitkä osoittaa näiden pintojen yhteyden pirstekartioihin.

Pirstekartiot ovat luonteeltaan hauraita avoimia rakopintoja ainakin syntyhetkellä. Niihin voi liittyä voimakasta impaktitektoniikkaan liittyvää hiertymistä ja siirroksia. Niissä tavataan usein hyvinkin erilaisia rakotäytteitä. Suomessa yleisimpiä on väriltään kiiltävän sinertävänmusta mangaani-rautasaostuma tai -silaus rakenteen pinnalla. Nämä ovat aivan samanlaisia saostumia kuin muissakin kallioperän raoissa esiintyvät saostumat ja ovat yleensä hyvinkin nuoria. Niiden vuoksi pirstekartion pinta voi olla kiiltävä ja voi vaikuttaa hierron aiheuttamalta silottumiselta. 

Tuoreissa törmäyskraattereissa esiintyvän hydrotermisen toiminnan tuloksena pirstekartiopinnoille ja avoimiksi jääneisiin rakoihin on havaittu syntyvän hydrotermisiä mineraaleja kuten kloriittia tai zeoliitteja. Erityisen yleistä ovat savimineraalit, joista osa on saattanut alunperin olla törmäysprosessien aikana syntynyttä lasia. Lasi hyvin usein muuttuu hydrotermisissä prosesseissa savimineraaleiksi. Niiden koostumus voi tarjota jotain valaisua kallioperän olosuhteista törmäyksen jälkeisenä aikana.

Pirstekartion synty ei edellytä pintojen hiertymistä. Tämän todistaa eräät pirstekartionäytteet. Esimerkiksi yllä olevan Steinheimin näytteessä pirstekartiopinta päättyy oikeassa reunassa kohtaan josta alkaa murtopinta (kuva 2). Se ei jatku siitä enää kiven sisälle. Kiven sivusta voikin nähdä että näytteen pari muuta piilossa olevaa pirstekartiopintaa päättyy kiven keskellä kuin seinään (kuva 3). Toisin sanoen mitään liikettä ei ole voinut olla pinnan suhteen. Silti näilläkin pinnoilla on tyypillisiä viuhkamaisia kartiorakenteita. 

Kuva 3. Lähikuva Steinheimin pirstekartiopintojen päättymisestä keskelle kiveä. Kuvan murtopinta on lähes samansuuntainen pintojen viirutuksen kanssa. Shokkiaalto on tullut yläoikealta murtopinnan suuntaisesti. Tämä kuva osoittaa että pirstekartiopinta ei edellytä lainkaan pintojen suuntaista liikettä. Kuvan rakojen pituus luonnossa on 13 mm. Katso myös kuva 4 Saarijärven pirstekartion kuva.   

Kuitenkin kallio liikkuu törmäysprosessin aikana hyvin voimakkaasti ja jopa suurella nopeudella, jopa useita km/s. Jopa suhteellisen muuttumattomana pysyvä kraatterin pohja saattaa liikkua kilometrejä isommissa kraattereissa. Yleensä aluksi alaspäin ja lopuksi takaisin ylös. Tämä aiheuttaa rakoilua ja hiertymistä kalliossa väistämättä. Tämä aiheuttaa luonnollisesti myös pirstekartiopintojen suunnassa liikettä. Seurauksena saattaa olla hiertopinnan kehittyminen pirstekartiopinnan päälle. Nämä hiertymällä syntyneet rakenteet eivät välttämättä seuraa kartion suuntausta ja liike voi tuhota pirstekartion tuntomerkit täysin.

Shokkimetamorfoosi pirstekartioissa

Toisinaan on esitetty että aidoissa pirstekartioituneesta kivestä pitäisi löytyä muitakin shokkimetamorfisia merkkejä kuten shokkilamelleja. Tämä on hiukan kuolleena syntynyt ajatus. Pirstekartioita kun esiintyy niin alhaisen paineen kokeneissa kivissä ettei shokkilamelleja synny. 

Kun tiedetään että pirstekartioita esiintyy yli 2 GPa paineen kokeneissa kivissä ja muita mikroskooppisia shokkimetamorfoosin merkkejä (shokkilamellit eli PDF:t) ilmestyy vasta paineen ylittäessä 8 GPa. Tästä voi arvioida että jos pirstekartioita esiintyy esimerkiksi 6 km etäisyydellä törmäyskeskuksesta niin shokkilamellit rajoittuvat reilun 3 km päähän törmäyskeskuksesta.

Käytännössä kraatterin muodonmuutosvaiheen jälkeen kuvio hiukan sekoittuu. Syvälle kuluneessa törmäysjäljessä se osa kraatterin pohjaa, jossa shokkilamelleja on ollut pirstekartioiden yhteydessä, on jo voinut kulua kokonaan pois ja silti paikalla voi olla pirtekartioita ilman shokkilamelleja.

Kivistä joissa on hyvin kehittyneitä pirstekartioita löytyy usein myös shokkilamelleja. Esim. vastavalmistunut tutkimus Keurusselän pirstekartiokivistä osoittaa että pirstekartioissa voi olla runsaastikin shokkilamelleja (Ferriére 2010a). Keurusselän tapauksessa eräiden pirstekartiokivien todettiin kokeneen jopa yli 12 GPa paineen. Samalla tutkimus osoitti vääräksi käsityksen että shokkilamelleja esiintyisi vain lähellä kartiopintaa. Näin ei ole vaan niitä esiintyy läpi koko kiven. Toisaalta samoilta seuduilta tutkituista toisista pirstekartiokivistä ei löytynyt varmoja shokkilamellia. Tämä ei ole niinkään ongelma vaan osoitus siitä että paine ei levittäydy homogeenisesti kallioperään. Keurusselän törmäyskraatterin pohjaksi tulkitulla alueella törmäyksen aikaiset paineet voivat vaihdella paljon jopa saman paljastuman eri osissa. Törmäyskokeissa hiekkakivimaaliin on saatu vihjeitä että k.o. kivilajissa suurimmat paineet etenevät verkkomaisesti kallioperään kiertäen huokoisemman kiven. Huokoisuus ja rakoilu kun heikentää paineaaltoa hyvin nopeasti. 

Havaintoja on myös sulaneesta kiviaineksesta (lasista) ja ns. sferuleista pirstekartioiden pinnalla, mutta niiden syntyä ei myöskään ole tarkkaan kyetty selittämään. Niitä ei kuitenkaan esiinny kovinkaan yleisesti. Erään teorian mukaan sferulien muodostus liittyisi raon aukenemiseen jossain prosessin vaiheessa. Sulanutta kiviainesta syntyy hiertopinnoille myös tektonisissa prosesseissa ja jopa massiivisissa maanvyöryissä.

Yleensä on todettu että pirstekartiot ovat hauraita avonaisia rakoja. Tämä pätee tapauksiin jossa pirstekartiot eivät ole olleet koskaan kovin syvällä kallion sisällä. Mutta kun mennään syvemmälle, useamman kilometrin syvyyteen tilanne muuttuu. Siellä pirstekartiot eivät välttämättä ainakaan pysy auki. Ne voivat hyvin syvällä kallion sisällä muokkautua enemmän plastisesti, koska litostaattinen paine on niin suuri, ettei hauras muokkautuminen ole käytännössä edes mahdollista. 

Pirstekartiot Suomessa

Suomessa törmäyssyntyisiä pirstekartioita on löytynyt useammasta törmäyskraatterista. Karikkoselältä ne ovat selviä, mutta graniitin takia hyvin karkeapiirteisiä. Saarijärveltä on selviä ja paikoin oikein kauniita (kuva 4). Suvasvesi S:n rannoilta löytyy selviä, mutta osa hyvin karkearakeisissa kivissä. Keurusselältä on oikein kauniita pirstekartioita ja niitä on paljon. Lappajärveltä ne ovat harvinaisia ja esiintyvät lähinnä sueviitin ja breksioiden klasteissa. Sääksjärveltä ne ovat hyvin harvinaisia. Paasselältä on löytynyt vain epävarmoja kuten myös Lumparnilta. Pirstekartioiden suhteen Keurusselkä on Suomen paras paikka tutustua niihin. Niitä on siellä paikoin runsaasti, jopa kalliokaupalla ja esiintyvät useissa eri kivilajeissa. 

Kuva 4. Saarijärven metavulkaniitissa oleva pirstekartio. Hevonhäntiä (eng. Horsetailing) on selvästi nähtävissä ja niiden konvergointi siirryttäessä emokartion reunalta toiselle. Huomaa myös kuinka nämä viuhkamaisen hevosenhännät loppuvat ehjään kiven pintaan. Piirre joka on mahdoton pirstekartioihin joskus sekoitettaville hiertopinnoille. Tämä oli ensimmäinen varma pirstekartiokivi mitä Saarijärven alueelta on löydetty (toukokuu 1998). Tämä oli in situ löytö eli se oli alkuperäisessä paikassa ja siten osaltaan toi lisävahvistuksen Saarijärven muodostuman kosmisesta alkuperästä. Aikaisemmat todisteet olivat shokkilamellit. 

 

Älä sekoitta näihin! 

Haarniskapinnat (hiertopinnat)

Pirstekartiosta näkyy usein vain tasomainen pinta. Tällöin pinnan kuviointi muistuttaa erehdyttävän paljon haarniskapintaa (eng. slicken side). Haarniskapinta eroaa pirstekartiopinnasta lähinnä siinä, että pinnan juovitus on samansuuntaista laajalla alueella. Lisäksi päällekkäisiä viuhkamaisia kartiorakenteita siinä ei näy. Täytyy muistaa että aitoja haarniskapintoja muodostuu runsaasti myös törmäysten yhteydessä. Samassa kivessä voi hyvin olla toisella pinnalla pirstekartio ja toisella haarniskapinta. Hiertopinta on saattanut jopa syntyä pirstekartiopinnan päälle.

Meteoriiteissa (esim. kondriiteissa) tavataan myös haarniskapintoja. Niitäkin syntyy olosuhteissa joissa ei ole vulkanismia eikä tektoniikkaa, joten niitä syntyy myös törmäyksissä. Vasta äskettäin raportoitiin ensimmäiset pirstekartiot meteoriiteissa (McHone 2012). Ainakin kahdessa NWA 869 kondriitin kappaleessa on selvää pirstekartioita. Itse olen hankkinut yhden luokittelemattoman NWA meteoriitin, jossa on mahdollinen pirstekartiopinta näkyvillä.

Keurusselän pirstekartioihin liittyneessä kirjoittelussa (Kinnunen 2009 ja Kinnunen 2010) kerrottiin Keurusselän pirstekartioita muistuttavista rakenteista paikoista joissa ei tunneta törmäysjälkiä. Olen käynyt molemmissa paikoissa (Helsingissä ja Paltamossa) ja etsinyt molemmista väitettyjä pirstekartiopintoja. Hiertopintoja kyllä löytyy, mutta kummassakaan mainitussa paikassa ei ole sellaista pintaa tullut vastaan jota itse saattaisin epäillä pirstekartioiksi. Tai sellaisia jotka muistuttaisi niin erehdyttävästi pirstekartioita että virhetulkinta olisi mahdollinen. Aika hämääviä eräät kieltämättä ovat. Keurusselällä on pirstekartioita, Helsingissä ja Paltamossa ei.

On hiukan ikävää että esitetään väitteitä tarkistamatta onko oma rutiini pirstekartioiden tunnistamisessa kunnossa. Esim. jutussa käytettiin loivan valaistuksen aiheuttamaa varjokuviota todistamaan että tutkittu Keurusselän pirstekartiopinta onkin hiertopinta. Ajatuksena se että syntyvä kuvio johtuu hiertopintojen samansuuntaisuudesta, eikä sopisi siten pirstekartioihin. Valitettavasti saman varjoefektin saa aikaan mm. Steinheimin pirstekartioissa (kuva 5). Varjokuvion suoraviivainen rakenne johtuu siitä että näytteiden mittakaavassa pirstekartiopinnan kiilamaisten harjanteiden sivut ovat samansuuntaisia. Tämä pätee myös hevonhäntäisiin pirstekartioihin.

Kuva 5. Loivasti tulevan valon synnyttämä suoraviivainen varjokuvio Steinheimin pirstekartiokivessä. Vertaa Kinnunen 2009 artikkelin kuvaan 4 Keurusselän pirstekartiokivestä. Vasemmanpuoleinen vastaa artikkelin kuvan 4 vasemman puoleista valaistusta. Koska Steinheimin kivissä ja varsinkaan tässä näytteessä ei ole hiertopintoja, niin on selvää ettei varjoefekti johdu hiertopinnoista niin kuin Kinnunen 2009 artikkelissa esitetään, vaan on luonteenomaista aidoille pirstekartioillekin.

Cone-in-cone rakenteet 

Vanhemmassa pirstekartioihin liittyvässä kirjallisuudessa mainitaan usein pirstekartioiden muistuttavan cone-in-cone rakenteita. Tosiasiassa cone-in-cone rakenteet ovat kuitenkin erilaisia niin synnyltään kuin rakenteeltaan ja ne on helppo erottaa pirstekartioista. Lisäksi ne esiintyvät pelkästään sedimenttisyntyisissä karbonaattipitoisissa kivissä. Niiden sisäinen kerrosmainen rakenne on myös nähtävissä. Niitä ei voi sotkea pirstekartioihin kovinkaan helposti tarkemmin tutkittaessa.

Ventifaktat

Taanoin kohistiin laajasta Gilf Kebir kraatterikentästä Egyptissä (Paillou 2004). Yksi päätodiste olivat paikalta raportoidut pirstekartiot. Löytäjät nimesi kraattereita itsensä ja ystäviensä mukaan. Löytö epäilytti heti tullessaan julki. Kun sitten ensimmäiset impaktigeologit kävivät paikalla he totesivat heti ettei rakenteet ole törmäyskraattereita vaan vulkaanisia kraattereita. Väitetyt pirstekartiot olivat tuulen lennättämän hiekan hiomia muoto eli ns. ventifakteja. Ne esiintyvät vain kiven pinnalla, mutta kiviä halkaistaessa niitä ei löytynyt kuten pirstekartioiden tapauksessa olisi pitänyt tapahtua. Ihan perustesti jäi löytäjiltä tekemättä.

Gilf Kebir ei ollut ensimmäinen kerta kun ventifaktoja epäillään pirstekartioiksi. Ensimmäiset väitetyt  tulivuoren purkauksessa syntyneet pirstekartiot osoittautuivat myös ventifaktoiksi (Elston W.E. and Lambert P.W., "Possible shatter cones in a volcanic vent near Albuquerque, New Mexico": ibid. p.1003-1016, 1965). Myös Arkenu 1 ja 2 -muodostumien yhteydessä kuvatut pirstekartiot ovat myös osoittautuneet ventifaktoiksi. Sattumoisin Arkenusta raportoi ensimmäisenä sama tutkija kuin Egyptin kraattereista (Paillou 2003). Kaikki ei ilmeisesti kykene omaksumaan edes pirstekartioiden perustuntomerkkejä. 

Räjähtävät tulivuoret

Maankuoren voimakkaimpia geologisia tapahtumia on ilman muuta räjähtämällä purkautuvat tulivuoret. Toistaiseksi tulivuorien yhteydestä ei ole löydetty pirstekartiota eikä shokkilamelleja. On myös esitetty että pirstekartioiden syntyminen olisi mahdotonta. Kivi murtuu paljon ennen kuin paine ehtii kivuta tulivuoressa riittävän suureksi aiheuttaakseen shokkimetamorfoosia kiviin. On laskettu että tulivuoren räjähtäessä maksimipaine ideaaliolosuhteissa olisi luokkaa 0,8 GPa. Tämä jää pirstekartioiden yleisesti mainitun painealueen 2-35 GPa alapuolelle.

Tästä ei voida kuitenkaan olla ihan varmoja. Indonesiassa 27. elokuuta 1883 tapahtuneen Krakatoan purkaukseen liittynyt loppuräjähdys aiheutti kenties voimakkaimman äänen mitä historiallisena aikana on kuultu. Myös vastaavanlainen Santorinin räjähdys Kreikan saaristossa on ollut todella voimakas. Krakataon tulivuorisaaren tuhonneen räjähdyksen ääni kuultiin peräti 4800 kilometrin päässä. Useat purkaukseen liittyneet muut isot räjähdykset kuultiin myös jopa 3500 km päähän. Huomattavasti kauempana kuin esimerkiksi 20 kt atomipommin räjähdysääni kuuluu. 18 kilotonnin Trinity testin ääni kuultiin 320 km etäisyydellä. Karatoan loppuräjähdyksen paineaalto kiersi Maapallo viiden päivän aikana seitsemän kertaa. 

On siis mahdollisuuksien ja oman teoriani rajoissa että rajuimmissa räjähdyspurkauksissa syntyy paineaaltoja jotka kykenisivät synnyttämään pirstekartioita. Näitä ei vain ole löydetty vielä. Ilmeisesti suurin osa kivimateriaalia jossa niitä voisi olla on tuhoutunut räjähdyksessä ja on vaikeaa ellei mahdotonta löytää. Itse etsisin niitä räjähdyksen ilmaan heittämistä kivenlohkareista (ei vulkaanisista sulapommeista). Olen nähnyt netissä kuvan Santorinin purkauksen ilmaan heittämästä kivenlohkareesta jossa on pirstekartion kaltaista rakennetta yhdessä nurkassa, mutta kuvan tarkkuus ei riitä tarkempiin päättelyihin ja muutenkin pirstekartiot pitäisi tunnistaa paikan päällä kivistä, ei valokuvista.

Lähteitä: