Eesti pinnakatte ehitus ja kujunemine

Kvaternaari stratigraafia

Kvartenaari setete stratigraafiline liigestus

Holotseeni setete stratigraafiline liigestus

Liustikutekkeline sete_Läbilõige Saarnakõrve voore moreenist

Viimase 1,5–2 miljoni aasta jooksul kujunenud Kvaternaari ladestu – pinnakate – on Eestis väga ebaühtlase paksusega. Põhja- ja Kesk-Eestis on see enamasti alla 5 m, paepealsetel pole kohati üldse pinnakatet. Lõuna-Eesti tasandikel on pinnakatte paksus harva üle 10 m. Suurim on see Haanja ja Otepää kuhjelistel saarkõrgustikel (kohati üle 150 m) ja vanades mattunud orgudes (Abja orus kuni 207 m). Kvaternaari setete seas valdavad Pleistotseeni ehk jääaja setted. Holotseeni (pärastjääaja) setted katavad Pleistotseeni omi katkendlikult ja õhukese kihina. Peamise kuhjeteguri alusel eristatakse setete geneetilisi tüüpe, nende osakaal geoloogilises läbilõikes on erinev. Kuigi organogeenseid setteid on vähe, on nende tähtsus Kvaternaari stratigraafias kõige suurem.

Kvaternaari lühikese kestuse ja ebasoodsate loomastiku ja taimestiku mattumise ning säilimise tingimuste tõttu ei ole tema stratigraafilisel liigestamisel esikohal mitte loomastiku ja taimestiku arengu jälgimisel põhinev biostratigraafiline, vaid paleoklimaatiline printsiip, s.o jääaegade ja jäävaheaegade vaheldumine.

Holotseen on senini kestev jäävaheaeg. Kvaternaari alumise piiri osas ei saa Eesti uurijad kaasa rääkida, sest Alam-Kvaternaari setteid Eestis ei ole. Holotseeni ja Pleistotseeni piiriks on vastavalt rahvusvahelisele kokkulepetele aeg 10 000 radiosüsiniku aastat tagasi, kui Põhja-Euroopas algas jääajajärgse kliima oluline paranemine ning organogeensete järvesetete kuhjumine ja soode areng.

Pinnakatte stratigraafilisel liigestamisel on juhttasemeks kõige soojema jäävaheaja, Ülem-Pleistotseeni kuuluva Prangli (Lääne-Euroopas Eemi, Venemaal Mikulino, Alpides Rissi-Würmi) jäävaheaja setted. Klassikalised sellised setted on Rõngus moreenidevahelised soo- ja järvesetted ning Prangli saarel moreenidevahelised meresetted. Eestis on ka vanema, Kesk-Pleistotseeni kuuluva Karuküla (Lääne-Euroopas Holsteini, Venemaal Lihvini, Alpides Mindeli-Rissi) jäävaheaja setteid. Nende jäävaheaegade ning kolme Eesti jääaja (Sangaste, Ugandi, Järva) setteid loetakse kihistuteks, neid liigestavaid staadiumi- ja staadiumivaheajasetteid (Ülem-Sangaste, Alam-Ugandi, Kesk-Ugandi, Ülem-Ugandi, Kelnase, Valgjärve, Savala, Võrtsjärve) alamkihistuteks.

Jääaja lõppu tähistavad hilisjääaja setted jaotatakse peamiselt palünoloogilise meetodi abil kronotsoonideks ja palünotsoonideks, nende ajalisi piire on täpsustatud radiosüsiniku meetodi abil. Peamiselt need meetodid on aluseks ka Holotseeni mandriliste setete liigestamisel. Läänemere setete liigestamisel lisanduvad malakoloogiline (malakoloogia) ja diatomeeanalüüs. Arvestades ka naaberaladelt kogunenud andmestikku, on Läänemere arengustaadiumide piire täpsustatud. Holotseeni mandriliste setete kohta on koostatud rohkesti kohalikke stratigraafilisi skeeme, sest taimkatte areng on Eesti eri kohtades olnud väga erinev.

Pleistotseeni paleogeograafia ja kliima

Meri Eemi jäävaheajal

Neogeenis tekkisid nüüdisaegsed taimkattevööndid, ainult selle erinevusega, et Euraasias tundravööndit veel polnud. Ka Neogeeni loomastik oli nüüdisaegsele lähedane, ilmusid karu, hüään, kaamel, rebane, koer, hunt, siga, lammas, kaelkirjak, jõehobu jpt praegu kõigile hästi tuntud loomad. Neogeeni lõpus ja Kvaternaari alguses kliima halvenes järsult ja põhjapoolkeral algas laiaulatuslik mandrijäätumine. Jäätumiste ja jäävaheaegade arvu kohta ei ole ühtseid seisukohti. On andmeid, et Eesti alal oli vähemalt kolm Kesk- ja Hilis-Pleistotseeni jääaega. Jääaegadel oli maakera keskmine temperatuur nüüdisaegsest 3–5 ºC jahedam ja merevee tase praegusest märksa madalam, sest suur osa ookeaniveest talletus liustikes. Jäävaheaegade kestus ja paleogeograafilised olud olid erinevad. Kõige põhjalikumalt on uuritud Eemi (Prangli) jäävaheaja olusid. Suvised temperatuurid olid tollal lähedased nüüdisaegseile, kuid talved olid oluliselt pehmemad, Läänemere piirkonnas arvatavasti 4–8 ºC võrra. Sademeid oli Eesti alal tänapäevasest ligikaudu 200–300 mm rohkem. Läänemere nõos laiunud Eemi meri oli nüüdismerest märksa suurem ja soolasema veega. Ookeaniga oli ta ühenduses mitte üksnes läänes, vaid ka kirdes, ookean ise oli aga 5–15 m nüüdisookeani tasemest kõrgemal. Peale laialehiste puude kasvas Eestis rohkesti ka sarapuu- ja lepametsi. Oli ka valgepöögimetsa, mis sai kasvada ainult praegusest tunduvalt soodsamate kliimaolude tõttu.

Põhja-Euroopa jääkilbi paksus oli hinnanguliselt 2000–3000 m, Eestis võis see viimase suurima mandrijäätumise ajal olla umbes 1500 m. Kui taanduv liustik jõudis Eesti alale, oli suve keskmine temperatuur liustikuserva ees umbes 8 ºC võrra madalam nüüdistemperatuurist (ligikaudu 6 ºC). Taandunud liustiku paksus oli juba väike ja hääbumiskiirus seetõttu suur (120–150 m/a). Samal ajal suurenes liustiku taandumisel teda toitvate sademete hulk, mis lõi mõnel perioodil eeldused jääkeele püsimajäämiseks või isegi ajutiseks pealetungiks, seda näitavad hästi kujunenud mandrijää servamoodustiste vööndid (Haanja, Otepää–Karula, Pandivere, Palivere). Kohati, eriti kõrgustikel, eraldusid sulamise ajal liustikust mõned jääpangad, mis mattusid setete alla ning võisid säilida tuhandeid aastaid. Jääpankadevahelistes jääjärvedes settinud viirsavides ja liivades võib leida arktiliste taimede jäänuseid ja külmalembeste limuste kodasid, mis võimaldavad hinnata üksikute liustikukeele aktiviseerumisperioodide vanust ning saada ettekujutuse hilisjääaja kliimast. Eesti äärmises kaguosas, sh Haanja kõrgustiku kesk- ja lõunaosas, algas liustiku sulamine umbes 13 000 radiosüsiniku aastat tagasi, loodeosa vabanes jääst umbes 11 000 radiosüsiniku aastat tagasi. Esmalt oli kliima väga karm, arktiline, seejärel asendus lähisarktilisega. Hilisjääajal oli ajajärke, mil keskmine temperatuur võis ajuti tõusta mitme kraadi võrra ning luua soodsad keskkonnaolud taimkatte ja loomastiku arenguks. Need jagavad polaaraladele iseloomuliku arktilis-alpiinse igihalja roomava roosõielise drüüase järgi nime saanud karmi Dryase ea mitmeks osaks. Eristatakse Dryase kolme jahedat kronotsooni (Kvaternaari lühim ajalõik, harilikult mõni tuhat aastat) ning neid eraldavaid soojemaid Bøllingi (12 700–12 200 radiosüsiniku aastat tagasi) ja Allerødi kronotsooni (11 800–10 800 radiosüsiniku aastat tagasi). Nende soojenemiste ajal valdas Eestis mereline kliima, jahenemiste ajal muutus kliima mandrilisemaks. Hilisjääaja hõreda ja laigulise taimkatte all arenema hakanud mullad olid esialgu algelised (õhukesed), kivised ning lubjarikkamad kui tänapäeval. Igikeltsa tõttu oli jõgede põhjaerosioon raskendatud ja tugeva küljeerosiooni tõttu olid jõed tugevasti looklevad ja suhteliselt laiad.