Eesti Looduse fotovõistlus
2012/01



   Eesti Looduse
   viktoriin


   Eesti Looduse
   fotovõistlus 2012




   AIANDUS.EE

Eesti Loodus
Maailma liivad EL 2012/01
Maailma liivade hämmastav mitmekesisus

Liivaga on kõik kokku puutunud. Liiv täidab laste liivakaste, liiv on maavara ja ehitusmaterjal, liiva peal on rannas mõnus lesida. Liiv on ka väga huvitavate omadustega ja lõputult mitmekesine geoloogiline nähtus. Maailmas lahtiste silmadega ringi vaadates võib leida väga mitmekesise värvuse ning koostisega liiva, mille uurimine pakub avastamisrõõmu paljudeks aastateks.

Geoloogi jaoks on liiv sete. See koosneb väikestest osadest ehk liivateradest, mille mõõtmed jäävad vaevunähtava terakese (1/16 mm) ja umbes tuletikupea suuruste (2 mm) terade vahemikku.
Mõistagi ei liigita loodus ise midagi. Seda teeb inimene, kellel on vaja seada asjad süsteemi, et tervikpilt ei hajuks detailide rägastikku. Seetõttu on liiva määratlemisel kasutatud ka teistsuguseid väärtusi. Tänapäeval on üldlevinud lähtealuseks siiski võetud ülalmainitud suurusvahemik ning sel on ka seletus, mis põhineb liivaterade liikumisel looduses.
Nimelt on tähele pandud, et liivaterad liiguvad jõevees edasi peamiselt hüpeldes. Vool tõstab nad põhjast üles, aga ei jõua kaugele kanda ja poetab peagi maha uut tõuget ootama. Muidugi oleneb see voolukiirusest ja terade läbimõõdust ning tihedusest, kuid üldjuhul võib liiva liikumist nii kirjeldada. Liivast väiksemaid osakesi (aleuriit ja muda) kannab vooluvesi endaga kaasas suspensioonina ning liivaterast suuremaid osakesi ehk kruusa jõuab vesi paremal juhul vaid mööda põhja veeretada, kuid mitte üles tõsta.
Liivaterade suurusvahemik 1/16–2 mm ei tundu esmapilgul kuigi suur, ainult 32 korda, kuid see arusaam on petlik. Tegelikku suurust näitab liivatera maht, sest peale tiheduse oleneb sellest mass ning liikumise iseärasused. Lihtsuse mõttes eeldame, et liivaterad on täiesti ümarad. Suurima liivatera maht oleks siis väikseima omast tervelt 32 768 korda suurem.
Kui palju need terad kaaluvad? Oletame, et meil on tegemist kvartsist liivateradega, sest kvarts on kõige levinum mineraal enamikus liivades. Kvartsi tihedust (2,65 g/cm3) arvestades on suurima liivatera mass ainult 0,011 grammi. Väikseima tera mass on aga nii väike, et seda pole mõtet kirjagi panna.

Kas rohkem on taevatähti või liivateri? Huvitav mõtteharjutus on liivaterade arvu leidmine kindla suurusega anumas. Ümarate liivaterade vahele jäävad paratamatult tühjad augud, mis teeb liivast ja liivakivist olulise reservuaari näiteks põhjaveele ja naftale. Teoreetiliste arvutuste järgi saab ümaraid terasid pakkida nii tihedalt, et hõivatud on umbes 63% ruumist, kuid mitte rohkem. Kui täita ühe kuupsentimeetri suurune anum kõige suuremate teradega, mahub neid umbes 150. Kui aga valame anumasse väikseimad liivaterad, ulatub nende arv peaaegu viie miljonini.
Oletame, et keskmise liivatera läbimõõt on umbes veerandik millimeetrist – see on piir peene- ja keskmiseteralise liiva vahel. Selliseid liivaterasid mahub ühte kuupsentimeetrisse ehk milliliitrisse üle kahe miljoni, mis samuti on kaugelt liiga suur arv, et keegi neid üle lugeda jõuaks.
Kuulus Ameerika astronoom ja teaduse populariseerija Carl Sagan arutles telesarjas „Cosmos”, et universumis võib tähti olla enam kui kõigis maailma randades liivateri. See võrdlus oli vajalik, teadvustamaks inimestele, et tähti on kujuteldamatult palju. Nii see võib tõesti olla, kuid rannad ei ole sugugi ainsad kohad, kust me liivateri võime leida. Kui võtame vaatluse alla ka liivakivid, mandritelähedase merepõhja ja kõrbed, siis võib Maal olla üle 1027 liivatera, mis tõenäoliselt ületab tähtede koguarvu universumis.

Liiv on kivimite murenemise saadus. Enamik meist arvatavasti mäletab geograafiatunnist, et kivimid murenevad, kui vesi kivimipragudes külmudes paisub ja nii korduvate sulamis-külmumistsüklitega kive lõhub. Sedalaadi protsess on looduses tegelikult suhteliselt vähetähtis osa murenemisest. Peamiselt murenevad kivimid ja neist koosnevad mineraalid keemiliselt, reageerides happelise reaktsiooniga vihmaveega. Murenemise käigus tekivad uued mineraalid ja osa keemilisi elemente kantakse vees lahustununa minema.
Liiv koosneb väikestest mineraaliteradest, kivimitükkidest ning sageli ka biogeensetest fragmentidest ehk organismide kõvadest jäänustest. Enamikul juhtudel koosneb liiv valdavalt kvartsist. See on mineraal, mida leidub ohtralt paljudes kivimitüüpides, kuid ometi ei ole see enim levinud mineraal maakoores.
Võtame vaatluse alla levinud kivimitüübi graniidi. Graniidi kaks kõige olulisemat koostisosa on päevakivi ja kvarts, kusjuures päevakivi on enamasti rohkem. Kuna valdav osa liivast on tekkinud kivimite murenemisel, tundub kummaline, et kvartsiga võrreldes on päevakivi tüüpilise liiva sees nii vähe.
Seda vastuolu seletab hästi mineraalide erisugune vastupidavus murenemisele. Kvarts on mehaaniliselt kõvem kui päevakivi, kuid märksa olulisem on asjaolu, et kvarts on väga vastupidav keemilisele murenemisele. Vihmavesi on happelise reaktsiooniga, ent kvartsile on see nagu hane selga vesi. Happelises vihmavees ja sellest tekkinud põhjavees lahustub ta äärmiselt aeglaselt. Ka miljon aastat pole ühe kvartsitera jaoks tõsiselt võetav ajavahemik.
Teine lugu on aga päevakividega, mis murenevad tunduvalt kergemini ning muutuvad aja jooksul saviosakesteks. Sel põhjusel ongi muda ja pori nii tavalised setted: nad koosnevad ju peamiselt kõvade kivimite veega segatud murenemissaadustest.

Millest liiv koosneb? Kuigi kvarts on kõige levinum liiva koostisosa, on siiski väga ekslik panna võrdusmärk kvartsi ja liiva vahele. Maailmas on küllalt liivanäidiseid, mis sisaldavad kvartsi väga vähe või ei kätke seda üldse.
Kõige üldisemalt võib liivad jaotada kaheks suureks perekonnaks: mineraalsed ja biogeensed. Esimeste hulka kuuluvad ka liivad, mis koosnevad peamiselt kivimitükkidest, mitte mineraalidest üksikteradena.
Biogeensed liivad koosnevad peamiselt mitmesuguste mereliste organismide kõvadest jäänustest. Selliste organismide hulka käivad foraminifeerid, korallid, vetikad, karbid, teod, radiolaarid, ostrakoodid, sammalloomad, käsnad, okasnahksed jpt. Neid jäänuseid kätkevatest liivadest tuleb “Eesti Looduse” veergudel juttu edaspidi.

Mineraalsete liivade mitmekesisus on piiritu, sest mineraale on palju ja nende kõikvõimalikke kombinatsioone veel rohkem. Enim levinud mineraalid ja mineraaliperekonnad liiva koostises on kvarts, päevakivi, turmaliin, ilmeniit, tsirkoon, granaat, magnetiit, epidoot, rutiil, vilgud, amfiboolid, pürokseenid, küaniit, stauroliit, monatsiit, korund ja hematiit.
See nimekiri ei ole lõplik ning mineraalide järjekord ei peegelda nende keskmist arvukust. Mõned neist on kivimites väga tavalised, kuid mitte eriti vastupidavad murenemisele. Siia kuuluvad näiteks pürokseenid ja amfiboolid, mis annavad musta värvuse paljudele tard- ja moondekivimitele.
Teised pole aga üheski kivimis põhilised koostisosad, kuid on murenemisele väga vastupidavad ning muutuvad seetõttu aja jooksul liivas üha olulisemaks. Selliste mineraalide hulka kuuluvad turmaliin, tsirkoon ja rutiil. Osa on aga võrdlemisi tavalised kivimites ning mõõdukalt vastupidavad murenemisele. Nende hulka kuuluvad granaadid, magnetiit, epidoot ja vilgud.
Peale selle leidub mitmesuguseid kurioosumeid. Näiteks kips on vees suhteliselt hästi lahustuv mineraal. Sellisel mineraalil ei tohiks olla mingit pistmist liivaga. Ometi on USAs New Mexicos ulatuslikul alal luited, mis koosnevad puhtast kipsist.Seda võimladab asjaolu, et New Mexicos sajab vähe ning sellelt alalt ei ole väljavoolu merre. Seetõttu ei saa ümbruses paljanduvatest kipsilademetest lahustatud kips koos veega minema voolata, vaid settib kuuma päikese käes auravast veest uuesti välja ning tuul puhub selle ilusateks valgeteks luideteks.
Hawaii saare lõunatipu lähedal asub aga rohelist värvi rand, mille on roheliseks muutnud mineraal oliviin. Oliviin on tavaline Hawaii basaldi koostisosa, kuid murenemisele on see mineraal äärmiselt vähe vastupidav. Liiv püsib rohelisena, kui lained kiiresti rannakaljusid murendavad ja uut materjali tekitavad. Ühtlasi peavad hüdrodünaamilised olud võimaldama lainetel viia minema liiva kergemad komponendid, jättes raskema oliviini maha.
Tagasihoidlikumal kujul võib samalaadset efekti näha peaaegu kõigis randades. Suurtel tormilainetel on palju energiat, et suur osa rannaliivast merre tagasi kanda. Seejuures jäävad aga raskemad mineraalid maha, sest nende minema viimiseks on vaja enam energiat. Peentest mineraalidest tekib must kirme. Mikroskoobi all on selline liiv väga ilus, koosnedes peamiselt punastest, mustadest, rohelistest ja läbipaistvatest teradest. Magnetiit, granaat ja epidoot on raske liiva levinumad koostisosad.
Pärast tormi kannavad väiksemad lained aga sageli suure osa kergemast liivast randa tagasi, seetõttu moodustuvad liiva sisse raskematest mineraalidest rikastunud õhukesed kihid. Paljudel juhtudel kasutatakse nii tekkinud looduslikke kontsentraate maavaradena.
Mõnel juhul ei asu sellised maardlad enam mererannas, sest mereranna asukoht ei ole geoloogilises ajas püsiv. Samuti ei pea raskete mineraalidega liivad olema tekkinud merelainete sortiva töö tulemusel. Teatud oludes saavad sellega hakkama jõed, luues puistmaardlaid, mis meelitavad kohale hulganisti kullapesijaid.
Peamised mineraalid, mida liivast kaevandatakse, on magnetiit (rauamaak), kassiteriit (tina), ilmeniit (titaan), rutiil (titaan), kromiit (kroom), tsirkoon (tsirkoonium) ja monatsiit (haruldased muldmetallid).

Eesti on väga liivane maa. Lõuna-Eesti aluspõhja ülemine osa koosneb punakais toonides värvunud Devoni liivakivist. See liivakivi on väga nõrgalt tsementeerunud ja pudiseb kergelt ka paljaste käte vahel. Eestlased on sellega küllap harjunud, aga muu maailma jaoks on liivakivi enamasti ikka midagi kõvemat, millest mõnel pool lausa maju ehitatakse. Eesti liivakivi on pude, sest pole hoolimata mitmesaja miljoni aastasest vanusest kunagi olnud väga sügavale mattunud.
Liivakivi leidub ka Põhja-Eestis. Kollakat värvi liivakivi, mis on paljandunud mitmes kohas klindijalamil, on tekkinud Kambriumi ajastul ehk enne Lõuna-Eesti liivakivi.
Peale selle leidub Eestis rohkelt liiva. Osa sellest ei sobi kuidagi kokku Eesti aluspõhja geoloogia iseloomuga. Lisaks kvartsile on Eesti liiva sees sageli mineraale, mis on kristalliseerunud välja magmast või on tekkinud moondeprotsessides paljude kilomeetrite sügavusel maakoores. Need liivaterad on samamoodi kui rändrahnud kingitus põhjapoolsetelt aladelt ning jäetud siia maha, kui mandriliustik taandus Eesti alalt.
Liivakogumine on hobi, millel on omajagu järgijaid. Eestis ma seni küll ei tea rohkem inimesi, kes tõsisemalt koguksid liivanäidiseid, kuid mõnes riigis on liivahuvilisi arvukalt. Eriti paistab silma Holland, aga palju on liivakogujaid ka Saksamaal, Ameerika Ühendriikides, Prantsusmaal ja Itaalias. Liiva on lihtne koguda, sest kogumismaterjali on külluses ja raha selle eest ei küsita.
Et hankida oma kollektsiooni eri tüüpi huvitavaid liivasid, ei pea olema suurt rahakotti. Piisab, kui reisidel võtta näiteks rannast või kõrbest kaasa natuke rohkem liiva kui oma kogu jaoks vaja ning seda siis teiste liivakogujatega vahetada. See on nende hulgas väga levinud tava. Erinevalt paljudest teistest kollektsioonidest ei ole liivakogu koostamisel kombeks eksemplare raha eest pakkuda: liivakogu põhineb vaid oma reisimälestustel ning sõbralikel kontaktidel teiste kogujatega.
Liivakogujate eesmärgid võivad siiski suuresti erineda. Enamik neist kogub liiva selle ilu ja lõputu mitmekesisuse tõttu. Väikestes klaaspudelites või spetsiaalsetes karpides talletatud liiv on väga kaunis. Mõne jaoks tekitab liivakogumine hasarti, sest tahetakse hankida liiva näiteks kõigist maailma riikidest.
Oh seda põnevust ja suurt rahulolu, kui õnnestub saada oma valdusesse liiva Põhja-Koreast või Antarktikast! Lääneeurooplaste ja ameeriklaste jaoks on ka Eesti liivad võrdlemisi eksootilised. Mõned liivakogujad on aga huvitatud liiva mitmekesisusest, üritades koguda väljanägemiselt ja koostiselt võimalikult eripäraseid näidiseid.

Liivapiltidel kujutatu laius on enamasti 10 mm. Teistel puhkudel on see pildiallkirjas märgitud.

Siim Sepp (1982) on Tartu ülikooli geoloogiamagistrant. Liivakogumisega on tegelnud alates 2009. aastast. Praeguseks on kollektsioonis üle tuhande liiva maailma eri kohtadest. Liiva koostise ja geoloogiaga saab lähemalt tutvuda tema koostataval ingliskeelsel veebilehel sandatlas.org.



Siim Sepp (lingi kaudu leiad veel infot)
28/11/2012
26/11/2012
05/10/2012
09/07/2012
26/06/2012
26/06/2012
22/05/2012

Loe Uudistajat
E-posti aadress:
Liitun:Lahkun: 
Serverit teenindab EENet