Browsing by master's degree program "Geologian ja geofysiikan maisteriohjelma"

This MSc thesis is built on drill core and outcrops data at the Haukivuori area where fluorite bearing granitoids cut sharply the country rocks (mafic volcanic rocks). This thesis presents new whole-rock geochemical and zircon uranium-lead age data for Haukivuori granitoids in southeast Finland, which provide insights into the distribution of post-collisional granitoids in this region. The purpose of this thesis is to classify a granitoids in Haukivuori and to determine the conditions of their formation. Tectonic evolution of the central and southern Finland is also reviewed and the relationships between Haukivuori whole-rock geochemical data and already published whole-rock data from southern Fin-land post-collisional granitoids are discussed. In the present thesis, the focus is on the 1.815–1.77 billion years post-collisional granitic magmatism across the southern Finland. Haukivuori granitoids modal compositions vary from quartz-monzonite through granite to granodiorite. The contents of quartz, K-feldspar and plagioclase remain consistent all in all, covering about 95 % of the mineral assemblage. The accessories are biotite, muscovite, fluorite, calcite, apatite and zircon as well as oxides. Granitoids show high-K calc-alkaline to shoshonitic affinities and are metaluminous to weakly peraluminous with enrichment in light rare earth elements (example lanthanum normalized to chondrites shows ratios between 93 to 4263) and granitoids lack significant europium anomalies. Granitoids show enrichment in large-ion lithophile elements such as barium (1359–10000 ppm) and strontium (827–8318 ppm), and they display negative anomalies on chondrite normalized spider diagrams in high field strength elements such as niobium, tantalum, zirconium, and titanium. Concordia-intercept age from zircons uranium-lead data of 1794 ± 13 million years is the best crystallization age estimate for the Haukivuori granitoids. Haukivuori granitoid’s age, their undeformed nature, and the fact that granitoids cut country rocks clearly put granitoids into the post-collisional group. Thus, Haukivuori granitoids can be classified as post-collisional granitoids. Haukivuori granitoids display all features of typical high Barium-Strontium granitoids. Thus, granitoids are interpreted to represent a high-level expression of the mantle magmatism that was derived from depleted mantle source which was enriched during an earlier subduction episode.

Kimberlites are a primary source of diamonds. However, not all kimberlites contain diamonds, let alone in the abundance that enable economically profitable exploitation. To assess the diamond potential of kimberlites, the study of kimberlite/diamond indicator minerals (i.e. mantle-derived xenocrysts) can be utilized. In this study the diamond potential of Liqhobong kimberlite cluster in Lesotho, Southern Africa, was studied. Indicator mineral grains (chromian diopside, garnet, chromite, ilmenite) from Liqhobong kimberlites were analysed for major and minor elements using electron microprobe. Results were used to examine formation conditions (P/T) and chemical characteristics of indicator minerals, to define local geotherm and diamond window and to provide general overview to diamond potential of the Liqhobong kimberlite cluster. Based on single clinopyroxene thermobarometry (using Cr-diopside grains as a thermobarometer), the local Liqhobong geotherm is estimated to be ~41 mW/m². It corresponds reasonably accurately to the reference geotherm 40 mW/m², which is widely considered being a decent “average” geotherm at Kaapvaal-Kalahari Craton area. Analysed xenocrysts are principally from the peridotitic source rock. Geochemistry of the indicator minerals show that there is a significant diamond potential in Liqhobong kimberlites. Specifically, Ni-in-garnet thermometry, using the formation depth of the G10 garnets combined to the relevant 40 mW/m² reference geotherm, displays the existence of a significant diamond window at the depth interval of ~140-230 km below the Liqhobong area.

Vulkaanisten kaarten magmaattinen aktiivisuus nostaa maankuoren lämpötilaa ja laskee sen kestävyyttä, mutta näiden muutosten suuruutta tai muutosten erinäisiä tekijöitä, kuten latenttilämpöä, sulamisesta aiheutunutta viskositeetin laskua sekä intruusioiden koostumusta, lämpötilaa ja sulan määrää ei ole laajemmilta osin tutkittu. Pro gradu tutkielman tarkoitus on kvantifioida näitä kuoressa tapahtuvia muutoksia sekä tutkia erinäisten tekijöiden vaikutusta kallioperän kestävyyteen, kuten sitä kuinka kestävyys muuttuu lämpötilan nousun seurauksena kiinteässä tilassa verrattuna siihen miten se muuttuu kiven sulaessa. Näitä näkökulmia tutkitaan mallilla, joka perustuu kaksiulotteiseen lämpöyhtälöön, joka ratkaistaan differenssimenetelmällä. Kuoren kestävyyden muutoksia lasketaan sarjalla yksiulotteisia kuoren kestävyyskriteerimalleja. Kivien sulamislämpötilat saadaan termodynaamisella ohjelmalla, joka laskee sulafraktiot eri paine ja lämpötilaolosuhteissa ja näitä sulia käytetään hyväksi mallissa, joka laskee efektiivisen viskositeetin osittain sulaneelle kivelle. Kuoren kestävyyttä ja lämpötilan muutoksia tarkastellaan tekemällä useampia simulaatioita, jotka jäljittelevät magmaattisen kaaren vulkanismia. Maankuoren integroitu kestävyys laskee magmakammioiden läheisyydessä jo muutaman miljoonan vuoden kuluttua ~80 % eikä tämä arvo muutu huomattavasti jatkuvan magmaattisen aktiivisuuden seurauksena. Magmakammioita ympäröivä maankuori kuitenkin jatkaa heikentymistä koko magmaattisen aktiivisuuden ajan (10 Ma) eikä tämä ei ole ainoastaan seurausta hitaasta lämmönjohtumisesta. Magmaattisen aktiivisuuden päätyttyä maankuori jäähtyy ja kiteytyy, jolloin intruusioiden mekaaniset ominaisuudet saattavat joko heikentää tai kestävöittää kallioperää suhteessa maankuoren alkuperäiseen kestävyyteen riippuen intruusioiden ja niitä ympäröivän kiven mekaanisista ominaisuuksista. Mafiset intruusion kykenevät kestävöittämään kallioperää helpommin syvemmällä, missä kuori alun perin deformoitui plastisesti, kun taas felsiset intruusiot kykenevät mekaanisesti heikentämään maankuorta matalammilla syvyyksillä. Pitkällä aikavälillä intrudoituvan magman lämpötila on vähemmän tärkeä tekijä kuoren kestävyydelle, kuin intruusioiden mekaaniset ominaisuudet. Kiven sulamisella ei näytä olevan huomattavaa vaikutusta kuoren kestävyyden muutoksiin. Suurin osa simulaatioista osoittaa, että kuoren integroitu kestävyys on pudonnut jo yli 99.9 % lämpötilan nousun seurauksena ennen kuin kuori alkaa sulamaan. Jopa äärimmäisimmissä skenaarioissa kuoren sulamisesta aiheutuva integroidun kestävyyden lasku pysyy pääsääntöisesti 0.5 % alapuolella. Mitä enemmän magmassa on sulaa, sitä suurempi vaikutus latenttilämmöllä on kuoren lämpötiloihin. Magmaattisen aktiivisuude aikana intrudoituvalla magmalla minkä sulamäärä on 10–100 %, latenttilämmön osuus lämpötilan noususta on 12–34 %. Latenttilämpö vaikuttaa enemmän kuoren kestävyyteen magmakammioiden läheisyydessä ja laskee kuoren kestävyyttä enemmän magmaattisen aktiivisuuden päätyttyä. Maximissaan latenttilämmöstä aiheutunut kuoren integroidun kestävyyden lasku on 10–30 % magmakammioiden läheisyydessä ja keskiarvo on 5–17.5 % 50 km säteellä magmakammioista, riippuen magman alkuperäisestä sulan määrästä. Tektoniikan kannalta on tärkeää ymmärtää miten magmaattinen aktiivisuus vaikuttaa maankuoren kestävyyteen. Maankuori on heikoimmillaan suoraan magmakammioiden läheisyydessä magmaattisen aktiivisuuden aikana, joka saattaa aiheuttaa paikallisia muutoksia kuoren deformaatiossa ja hiertovyöhykkeiden muodostumisessa, mutta pitkällä aikavälillä intruusioiden koostumus ja niiden mekaaniset ominaisuudet saattavat vaikuttaa huomattavasti kuoren kestävyyteen. Koska kuoren sulamisesta aiheutunut viskositeetin lasku ei ole huomattava tekijä kuoren kestävyydelle, niin muut magmaattiseen aktiivisuuteen ja vulkanismiin liittyvät tekijät ovat todennäköisesti tärkeämmässä osassa, kuten kiven sulamiseen liittyvä tiheyden lasku ja tilavuuden kasvu, joka taas johtaa uusiin maankuoreen syntyviin jännityskenttiin, kallioperän murrosten syntymiseen sekä magman liikkumiseen.

Artificial groundwater is produced in Jäniksenlinna water treatment facility in Tuusula by infiltrating surface water from the lake Päijänne to the Jäniksenlinna aquifer. The geochemical properties of the artificial groundwater vary and challenge the water purification process in the Jäniksenlinna facility. The objective of the study was to solve the geochemical quality of the water in different locations inside the aquifer area and in the different steps of the water purification process and to solve the changes in the geochemistry of the water caused by the seasonal changes. The study was put into effect by collecting 20 water samples, 16 of which were from different locations inside the aquifer area and 4 of which were from the different steps of the water purification process in the water plant. The samples were collected during the spring 2018 and repeated during the summer 2018. Each water sample was analyzed for major ions by ion chromatography, trace elements by ICP-MS method and stable isotopes of hydrogen and oxygen with the help of Picarro device. Additionally, each sample was analyzed in the field for electric conductivity, pH and temperature and in laboratory for alkalinity, pH and electric conductivity. The results from the spring and from the summer were handled separately since they differed with statistically significant levels from each other. The results were treated with statistical methods and visualized with tables, graphs, photos from the sampling points and maps. The results show that season changed the proportion of the natural and the artificial groundwater in the sampling points. However the season had no effect on the existence of the artificial groundwater in the sampling points. The proportion of the artificial groundwater was highest while the groundwater level was low, that is during the summer. The sampling points were selected with different distances to the infiltration area. However, the amount of infiltrated water did not decrease with the growing distance to the infiltration area, since the geological structures of the aquifer define the water flow inside the aquifer. The amount of artificial groundwater was lower in one sampling point closer to the infiltration area than in two sampling points further away the infiltration area. The water purification process removes the excess iron and manganese from the artificial groundwater and produces water which fulfills the standards set for the drinking water. The amount of iron and manganese in the drinking water might get even lower by conducting the water from the well 12 to the iron and manganese removal. The study covered the spring and the summer seasons, but in order to study the whole annual picture, the sampling should cover the autumn and the winter seasons as well. Flow modelling could give better picture of the formation of the artificial groundwater in Jäniksenlinna.

Itämeren pohja on ollut vähähappinen tai kokonaan hapeton useita kertoja viimeisten 8000 vuoden aikana. Holoseenin lämpömaksimin aikana, Litorinameren suojaisessa mataloituvassa lahdessa nykyisen Kurikan alueelle on kerrostunut aikaresoluutioltaan poikkeuksellisen hienosyinen sedimenttisarja, joka kertoo pohjan happitilanteen muutoksista. Ajallisesti sedimenttisarja kattaa paikallisen deglasiaation, Ancylusjärvivaiheen ja Litorinameren kehityksen paikalliseen kuroutumiseen asti, ajoittuen jaksolle n. 10 800–4 500. Magneettiset mineraalit ovat herkkiä ympäristön prokseja ja niiden kerrostumisen jälkeiseen diageneesiin liittyy joko detritaalisten magneettisten mineraalien muuttuminen tai uusien magneettisten mineraalien syntyminen. Koska muutoksia tapahtuu sekä hapettavissa että pelkistävissä ympäristöissä, voidaan magneettisia mineraaleja käyttää tutkittaessa sedimenttien diageneettisiä prosesseja ja ympäristöjä. Esimerkiksi greigiitti on rautasulfidi, jonka esiintyminen indikoi hapetonta ympäristöä. Greigiittiä voi syntyä diageneesissa sulfaatin pelkistymisen tai metaanin anaerobisen hapettumisen seurauksena. Lisäksi magnetotaktiset bakteerit tuottavat greigiittiä magnetosomeihinsa. Ympäristömagneettiset ominaisuudet kertovat greigiitin synty-ympäristön redox-olosuhteista. Huhtikuussa 2019 kerätystä 40 metriä pitkästä sedimenttisarjasta määritettiin sedimentin litologia, magneettinen suskeptilibeetti, orgaanisen aineksen pitoisuus sekä raekoko. Tulosten perusteella sedimenttisarja jaettiin viiteen yksikköön (KY15-1–KY15-5). Yksiköistä KY15-2, KY15-3 ja KY15-4 selvitettiin ympäristömagneettiset ominaisuudet neljästä eri vyöhykkeestä. Suskeptibiliteettiaineiston toistotarkkuus varmennettiin korkeamman resoluution mittauksin ja ympäristömagneettisia tuloksia verrattiin suskeptibiliteettimittauksiin. Ympäristömagneettisten tulosten vertailu suskeptibliteetin arvoihin osoittaa, että suskeptibiliteettia voidaan käyttää ympäristömagneettisten ominaisuuksien rekonstruoimiseen Kurikan sedimenttisarjan sedimenttiyksiköissä, joissa sedimentaatio on verrattain tasaista eikä suuria raekokomuutoksia esiinny. Litorinamerivaiheen sedimentistä havaittiin single-domain (SD) kokoista (200-1000 nm) autigeenistä greigiittiä Kurikan sedimenttisarjassa ja ympäristömagneettiset tulokset indikoivat sen alkuperäksi sulfidista ympäristöä. Tutkimuskohteen sedimenttisarja eroaa muista Itämerestä tutkituista sedimenttisarjoista erityisesti Ancylusjärven sedimenttien ympäristömagneettisilta tuloksiltaan. Poiketen syvänteistä kerätyistä sedimenttisarjoista, ei Ancylusjärven savista tunnistettu greigiittiä, eikä sedimentissä nähty selviä sulfidikerroksia. Litologisten ja ympäristömagneettisten tulosten perusteella greigiitin (autigeeninen) syntymekanismi Kurikan sedimenttisarjassa on erilainen, kuin Itämeressä aiemmin havaitulla greigiittillä (magnetotaktisten bakteerien synnyttämä). Tutkimuksen tulokset viittaavat siihen, että greigiitin syntytavat voivat olla jopa altaan samoissa sedimenteissä toisistaan poikkeavat, ja että sedimentaatioympäristö vaikuttaa vahvasti greigiitin syntymiseen ja sen säilymiseen sedimentissä. Suskeptibiliteetin perusteella hypoksia on ollut Litorinameren aikana mataloituvassa merenlahdessa yleistä, mutta ei jatkuvaa. Isomman mittakaavan trendit hapettomuuden vaihtelussa ovat olleet perenniaalisia oletetulla aikaresoluutiolla, mutta aineisto ei sulje pois hapettomuuden kausittaisuutta. Litorinameren ajalta voidaan erottaa ainakin kaksi pitempiaikaista, muutamia satoja vuosia jatkuvaa, hapetonta tai vähähappista kautta. Greigiitin määrä kuitenkin vaihtelee jaksojen aikana, heijastaen vaihtelua pohjaolosuhteissa. Hypoksisten kausien välillä (~6500–7000 cal BP) on viitteitä lyhytaikaisista hapellisista jaksoista. Kyseinen ajanjakso on yhdistetty kirjallisuudessa korkeampiin suolatasoihin Itämeren altaassa, suhteellisen merenpinnan korkeampiin tasoihin sekä hapellisten olosuhteiden yleistymiseen.

Pro gradu -tutkielma on osa Vantaanjoen ja Helsingin seudun vesiensuojeluyhdistys ry:n hanketta, jossa tutkitaan maanläjitystoiminnan tyypillisiä pinta- ja pohjavesivaikutuksia sekä havainnoidaan lohikalojen lisääntymisalueille tapahtuvia haittoja Vantaanjoen valuma-alueella. Maanläjitystoiminnan moninaisen luonteen vuoksi, toiminnan laajuudesta ja sen vaikutuksista ei ole olemassa luotettavaa tutkimuksiin perustuvaa tietoa. Tutkielmassa selvitettiin millaisia vaikutuksia pilaantumattomien ylijäämämaiden välivarastoinnilla ja läjityksellä on lähiympäristön pohja- ja pintaveden laatuun. Pilaantumattomien ylijäämämaiden osalta tutkimuksia tehtiin kolmessa eri kohteessa Vantaanjoen valuma-alueella. Tutkielma keskittyi valuma-alueella sijaitsevien ympäristöluvanvaraisten- ja muilla luvilla toimivien maanläjitysalueiden velvoitetarkkailutulosten kokoamiseen, tarkasteluun ja paikkatietoanalyysin kehittämiseen. Näiden kriteerien avulla voidaan arvioida läjitysalueiden vesille aiheuttamia riskejä. Tutkimukseen kuului lisäksi pohjaveden purkautumispaikkojen ja luonnonpurojen kartoitusta, vedenlaadun kenttämittauksia ja vesinäytteenottoa. Esiselvitysten perusteella odotettiin maanläjitysalueiden läheisyydessä olevissa pinta- ja pohjavesissä olevan tausta-arvoista kohonneita raskasmetalleja, talousveden laatuvaatimuksista poikkeavia pH-arvoja sekä sähkönjohtavuuden muutoksia. Tulosten perusteella pilaantumattomilla ylijäämämailla on lieviä haitallisia vaikutuksia niin pinta- ja kuin pohjaveden laadullisiin tekijöihin. Pinta- ja pohjavesissä todettiin alueittain kohonneita pitoisuuksia ja arvoja muun muassa sulfaatilla, sähkönjohtavuudella, liukoisessa muodossa raudalla, mangaanilla, uraanilla, rikillä sekä sinkillä. Tutkielman tulokset auttavat arvioimaan läjitysalueiden haitta-ainekuormituksia vesiympäristöön ja suunnittelemaan riskienhallintatoimenpiteitä kuormituksen rajoittamiseksi. Suppeita analyysipaketteja tulisi laajentaa raskasmetallien osalta, sillä vähäinen analyysivalikoima ei edusta kaikkia kohteita. Tavoitteena on ohjata maanläjitystoiminta sellaisille alueille, joilla vesiin kohdistuvat haitat voidaan hallita.

Methane is a powerful greenhouse gas that is released to the atmosphere in many ways from natural sources. While wetlands are seen as major sources, open water systems, including small boreal lakes, should also be considered when estimating methane emissions locally and globally. Methane is produced the sediments and has several oxidation processes and emission pathways. In this master’s thesis, the sediments of Lake Pääjärvi, southern Finland, were studied using two different porewater sampling methods to analyze methane concentrations and geochemical properties of the porewater. The sampling methods, the Rhizons filter and the cut syringe method, were both performed to total of five sampling sites. A sediment profile was made from two locations, PAME1 and PAME2, and single sampling at 10 cm depth from the other sites. The sampling sites were located on different parts of the lake at depths of 3–16 m. Additionally, the water column was sampled for methane and water quality, and sediment for grain size, organic matter, and the C:N-ratio. As a result, the sampling methods were successful, and the sediment profiles and the sites could be compared. While there was difference in the methane concentrations, reliability of the methods was not concluded. The Rhizons filter method gave higher methane concentrations in only one sampling site, whereas the cut syringe was dominant in all others. Influential factors on the differences could be the use of different sampling cores, or the different duration of sampling between the sampling sites. The sulfate-methane transition zone was recognized from the depth of 4.5–6.5 cm in PAME1 and circa 3 cm in PAME2. The only sediment feature that coincided with high methane concentrations was larger grain size, although the variation between sampling sites was not large. The methane concentrations in the epilimnion were higher than near the sediment-water interface, which suggested that the methane in Lake Pääjärvi originates mainly from the catchment area and not from the sediments.

The Kiimala Trend in Central Ostrobothnia, western Finland hosts orogenic gold de-posits. According to earlier studies conducted in the area by the GTK and Ou-tokumpu Exploration, the orogenic gold deposits contain varying amounts of gold ranging from 1.19 to 2.5 ppm and minor amounts of sulfides. In the Kiimala Trend area, the gold deposits of interest are Kiimala, Ängesneva, Vesiperä, and Pöhlölä. Fel-sic porphyries located in these areas are host rocks for orogenic gold, but little petro-logical and mineralogical information on the porphyries exists, and the available in-formation lacks both details and up-to-date data. During this study, the rocks in the Kiimala trend were mainly categorized as plagio-clase porphyries, plagioclase-porphyritic amphibolites, amphibolites, schists, sulfide veins, and diorites. Geochemically the rocks represent various types of gabbros and diorites. The rocks have been metamorphosed in amphibolite facies conditions during the Svecofennian orogeny. During the metamorphic events, low-salinity hydrothermal fluids altered the rocks resulting in saussuritization, sericitization, alkalization, calcifi-cation, epidotization, and chloritization. Hydrothermal fluids also caused the minerali-zation of gold-, iron-, arsenic-, and copper-bearing sulfides as well as the mineraliza-tion of various metals, most common being bismuth, lead, electrum, silver, and anti-mony. Common oxides are rutile that appears often as rims surrounding ilmenite, and hematite that is associated with hydrothermal veins. Most sulfides and oxides can be found as inclusions or in association with quartz and feldspars, exception being ilmen-ite, that can be found in biotite or chlorite.

The Paleoproterozoic (1.87 Ga, ɛNd -3.7) Suvasvesi granitoid intrusion in southeastern Finland is considered to be a part of the Heinävesi intrusive suite. Inner parts of the lithologically zoned Suvasvesi intrusion are variably alkali feldspar porphyritic biotite granitoid rock and the margins are composed of a more biotite-rich equigranular granitoid rock variety. The Paleoproterozoic metasedimentary rocks of the Viinijärvi suite adjacent to the Suvasvesi intrusion are intruded by leucocratic pegmatite dikes. Potential sources and possible contamination of the granitoid melt are considered with the help of structural and textural observations, petrography, whole-rock geochemistry, mineral chemistry, and petrophysical data. The data were acquired from 34 rock samples collected during a bedrock mapping campaign and combined with the pre-existing mapping, petrographic, and geochemical data from the Suvasvesi and surrounding areas. The Suvasvesi granitoid intrusion is compared to other members of the Heinävesi suite to verify the hypothesis of their petrogenetic connection. The compositions of both Suvasvesi intrusion and Heinävesi suite are also compared to the potential proximal sources, the adjacent Paleoproterozoic metasedimentary rocks and Archean units in the area. In addition, the compositions of the Suvasvesi intrusion and Heinävesi suite rocks are compared to other granitoids from Eastern and Northern Finland with suggested Archean sources, and to regional granitoids of same age. Based on the similarity of major and trace element compositions, it is suggested that the Suvasvesi granitoid is part of the Heinävesi suite. The granites and granodiorites of the Suvasvesi granitoid and the Heinävesi suite are ferroan, calc-alkalic, and peraluminous with average ASI value of 1.08 (n = 73). Although the Heinävesi suite is postkinematic, it shows very few similarities to other rocks of same age. The εNd values of the Heinävesi suite and the paragneiss enclaves within the Suvasvesi intrusion indicate metasedimentary source component or assimilation. Conversely, the I-type mineralogy and geochemistry suggest igneous/meta-igneous source component for the Heinävesi suite. Potential infracrustal sources for the granitoid magma are the Archean TTGs and amphibolites. The conclusion for the magma source is ambiguous. For further studying additional isotope analyses and thermodynamic modelling of the Suvasvesi and Heinävesi magmas are suggested.

High amounts of H2 have been observed worldwide in deep bedrock aquifers. Sources and interaction processes of H2 within bedrock are poorly known so far, but recognizing those are important on order to identify risks related to various deep bedrock utilizing projects, such as repository of the nuclear waste. Aim of this study was to investigate if there is a correlation between H2 or fractionation factor α (H2O–H2) and the lithology of the host rock. In addition, several proposed low temperature H2 producing processes were reviewed via literature in order to investigate if α (H2O–H2) might help to identify the source of H2. In this study, H2 isotope data collected in previous studies in Finland from Pori, Pyhäsalmi, Juuka and Outokumpu deep bore holes representing various lithologies were used. In addition to α (H2O–H2), other parameters such as relative gas volumes, isotopic composition of water, temperature data, water pH, H2/He ratio of gasses were summarized. As part of the study, in the summer of 2019 new sampling was conducted in the Pinomäki borehole, in Pori by using tube sampling method and also field measurements were applied. Samples were later analyzed with ion chromatographic and spectrometric methods. In the results, isotope geochemical analyses were applied by using H2O–H2 system as a geothermometer. Results of the water analysis from Pori borehole were consistent with previous studies thus confirming two distinct water layers. Volume of H2 (0,4 %) differed considerably when compared with the previous study (28 %). Results of the isotopic composition of the hydrogen gas revealed extremely low values from -816 to -848 ‰ relative VSMOW which are among the most depleted δ2H-H2 values ever measured in the world. According to isotope analysis, in most of the boreholes in the study, except Outokumpu, H2 is not in equilibrium with groundwater when compared to in situ temperatures. α (H2O–H2) values were partially in similar range as fractionation related to some specific hydrogen forming processes, but there wasn’t a clear connection and values from different processes were overlapping each other. H2O–H2 system re-equilibrates relatively fast in a geologic timescale, which means that the possible isotopic fingerprint of H2 origin is lost. On the other hand, since H2 was clearly in a disequilibrium state, it might indicate the presence of possible active H2 forming processes. There wasn’t any clear correlation with host rock lithology and H2 concentration nor α (H2O–H2) either, except in Juuka, where lithology, α (H2O–H2), pH, and H2/He ratio summoned with high H2 volume (12,8 %) strongly indicates serpentinization as origin of H2. There are many challenges in the sampling of deep and narrow bore holes, especially related to the intention of preserving original conditions and also preventing gas contamination. In addition to further H2 sampling, recommendations for further studies include studying H2 producing reactors to investigate the effect of different H2 forming process to the isotope fractionation of H2.