Kallio- ja maaperä

Kallioperä

Kajaanin kallioperä on muodostunut pääasiassa ns. arkeisen pohjakompleksin kivilajeista graniittijuonia sisältävästä pohjagneissistä ja graniitista. Paikoin ns. Kajaanin graniitissa tavataan uraaniesiintymiä, mikä aiheuttaa kohonneita radonpitoisuuksia porakaivoissa ja asunnoissa.

Kajaanin itä- ja pohjoisosat kuuluvat karjalaisen liuskejakson alueeseen, jonka kivilajeja ovat fylliitit, kiilleliuskeet ja -gneissit, kvartsiitit ja serpentiniitit. Karjalaisen liuskejakson kivilajeista erityisesti kvartsiittialueet ovat muita kestävimpinä kivilajeina säilyneet muuta maastoa korkeampina jääkauden kulutukselta. Lehtovaaran alueella kvartsiitin ja tummien liuskeiden välikerroksina esiintyy dolomiittia, mikä näkyy alueen rehevänä kasvillisuutena.

Suomen ympäristökeskuksen tekemässä selvityksessä Jormualla sijaitsevat Lehmivaaran ja Sammakkomäen sekä Hannusrannalla sijaitseva Saapaskallion alueet kuuluvat valtakunnallisesti arvokkaisiin kallioalueisiin. Alueet kuuluvat Jormuan ofioliittikompleksiin, joka on ainoa paikka maailmassa, jossa varhaisproterotsooinen vaippa on paljastuneena. Tällä hetkellä maailmassa tunnetaan vain kaksi yhtä vanhaa (noin 2000 miljoonaa vuotta) ofioliittimuodostumaa. Kohteet ovat kansainvälisesti merkittäviä geologisia retkeilykohteita. 

Maaperä

Viimeisimmän jääkauden aikaisen mannerjäätikön virtauksesta aiheutunut kallioperän kulutus ja sulamisvaiheen aikana tapahtunut ainesten kasaantuminen näkyy selvästi luode-kaakko -suuntautuneisuutena Kajaanin järvialtaiden ja harjanteiden muodoissa. Kajaanissa maaperä on suurimmaksi osaksi moreenia, joka on kasautunut jäätikön liikesuunnassa pitkänomaisiksi harjanteiksi eli drumliineiksi Laakajärven, Kiiskisen ja Ahveroisen alueilla.
 
Jäätikön liikesuuntaan nähden suuntautumattomia moreenimuotoja eli kumpumoreeneja esiintyy Kajaanin kaakkoisosassa sekä Hoikankankaan ja Kivimäen välisellä alueella.

Mannerjäätikön sulamisvaiheeseen liittyvistä muodostumista on Kajaanin alueella selväsit näkyvissä Sotkamon-Pielisen jääjärven purkautumiseen liittyvät uomastot ja purkaussedimentit erityisesti Kattilamäen ympäristössä.

Mannerjäätikön sulavesien kasaamana syntyi Kajaanin pohjoisosaan kookas Ärjässaaren-Koutaniemen-Paltaniemen-Matinmäen-Kuluntalahden kautta kulkeva harjumuodostuma, joka kuuluu osana suureen Suomen poikki kulkevaan harjujaksoon. Muodostuman syntyvaiheessa pääosin hiekkavaltaisen muodostuman sisään hautautui runsaasti jäätä, joka näkyy nykyisessä maastossa suppina ja harjukumpuina.

Valtakunnalliseen harjujensuojeluohjelmaan kuuluva Pekonkankaan-Salmijärven alue on geologisesti, maisemallisesti ja virkistyskäytöllisesti erittäin arvokas ja monipuolinen selänteistä, harjukummuista, supista, suppalammista ja dyyneistä koostuva osa harjujaksosta. Harjujakso on tärkeää pohjaveden muodostumisaluetta, jolla sijaitsee Kajaanin kaupungin viisi pohjavedenottamoa.