Геологическое строение Санкт-Петербурга
Геологическая карта.
Геологическая карта.
Ленинград расположен на северо-западной окраине Русской плиты Восточно-Европейской платформы. К северу от Ленинграда, примерно на широте поселка Лосево, эта плита граничит с выступом фундамента платформы — Балтийским щитом, который сложен сильно дислоцированными метаморфическими сланцами и гнейсами, прорванными гранитоидами архея и нижнего протерозоя (с возрастом от 1,7 до 3,5 млрд. лет). В Ленинграде кристаллический фундамент залегает на глубине от 175 м на северо-западе до 250 м на юго-востоке. Основание осадочного чехла в районе Карельского перешейка и Приневской низменности сложено верхнепротерозойскими породами рифея и венда (1650—570 млн. лет). К северу от Зеленогорска и к востоку от Сосново под четвертичными отложениями залегают гдовские песчаники, гравелиты и глины венда мощностью 70—85 м, а южнее развиты голубовато-серые котлинские глины, песчаники, алевриты венда мощностью 80—100 м. Их возраст древнее 570±20 млн. лет. В Ленинграде поверхность венда залегает на глубине от –10 до –110 м. В породах гдовского и котлинского горизонтов проложена большая часть тоннелей метро.
Над отложениями верх, протерозоя залегают осадочные породы палеозоя — кембрия, ордовика и девона, представленные главным образом глинами, песчаниками, алевролитами, известняками, доломитами, мергелями. Непосредственно к югу от Ленинграда расположен денудационный уступ Балтийско-Ладожского глинта, сложенный в основании синими нижнекембрийскими глинами ломоносовской и лонтоваской свит (с возрастом 550—540 млн. лет), поверх которых залегают нижнеордовикские оболовые песчаники (8—9 м) и диктионемовые сланцы (1,2 м) тремадокского яруса нижнего ордовика. Выше — известняки нижнего и среднего ордовика — глауконитовые, ортоцератитовые и эхиносферитовые, общей мощностью 16 м (500—450 млн. лет). Они образуют бронирующий пласт, слагающий закарстованную поверхность Ордовикского плато, и обнажаются в долинах pp. Славянка, Поповка, Ижора, Тосна и Мга. К югу от Павловска, в басе. р. Ижора, Гатчинском районе на ордовикских известняках несогласно залегают среднедевонские доломиты, мергели, песчаники и глины (380—374 млн. лет).
Основная особенность дочетвертичного рельефа — ступенчатость. Нижняя ступень, расположенная в Приневской низменности и на Карельском перешейке, в районе Ленинграда имеет абсолютную высоту от –25 до 30 м. Верхняя ступень образует Ордовикское (Ижорское) плато (100—120 м). Эти поверхности разделяются денудационным Балтийско-Ладожским уступом (глинтом). В районе Ленинграда в рельефе подошвы четвертичных отложений наблюдаются погребённые доледниковые долины, которые в Приневской низменности достигают глубины 100—110 м. Кроме общего пологого погружения дочетвертичных пород осадочного чехла к юго-востоку под углом 12—15', в них залегают локальные малоамплитудные тектонические структуры — валы и прогибы (Гатчинская, Павловская и Колпинская структуры). Вдоль глинта в долинах pp. Поповка, Славянка, Дудергофка выделяются складки палеозойских пород — гляциодислокации. К ним относятся ледниковые «наволоки» — Дудергофская, Ореховая и Кирхгофская «горы» (абсолютная высота 150—170 м), сложенные локальной мореной с отторженцами палеозойских пород.
Четвертичные отложения (ледниковые, флювиогляциальные, озёрно-ледниковые, речные, озёрные, морские, торфяно-болотные и техногенные) распространены повсеместно. Мощность их колеблется от 1—5 м на Ордовикском плато, в черте города от 30 до 50 м, а севернее, в пос. Юкки и Токсово, до 80—100 м. Возраст от среднечетвертичного (380—110 тыс. лет) до голоценового (последние 10 тыс. лет). Во впадинах дочетвертичных пород на Карельском перешейке изредка встречаются нижнечетвертичные ледниковые валунные суглинки окского оледенения (480—380 тыс. лет) и лихвинские межледниковые отложения (380—240 тыс. лет). В окрестностях Ленинграда выделяются 4 горизонта моренных валунных суглинков, соответствующие ледниковым эпохам — днепровской (240—180 тыс. лет), московской (125—110 тыс. лет), ранневалдайской (80—50 тыс. лет) и поздневалдайской (23—12 тыс. лет). Между моренами залегают прослои и линзы межледниковых и межстадиальных морских и континентальных глин и песков с раковинами моллюсков, растит, остатками и прослоями торфа. На р. Мга обнажаются морские глины, относящиеся к микулинскому межледниковью (бореальная трансгрессия). На севере Ленинград, в бассейне р. Охта, под верхней мореной лужской стадии поздневалдайского (осташковского) оледенения залегают пески ленинградского межстадиального горизонта, так называемые полюстровские слои, содержащие прослои торфа (возраст по С14 от 24 до 35 тыс. лет). К северу от границы города расположены гряды живописных камовых возвышенностей — Шуваловского парка, Осиновой Рощи и Юкковская (абсолютная высота до 40—50 м). Они сложены озёрно-ледниковыми песками и образовались во время деградации последнего оледенения.
После отступления ледникового покрова (около 12—13 тыс. лет назад) Приневская низменность покрылась водами вначале приледникового оз. Рамзая, уровень которого ранее находился на абсолютной высоте 55 м, а затем Невского и позднее Балтийского приледникового озёр, уровни которых быстро снижались до 40, 30, 20 и 15 м. С этим временем связано образование многочисленных террас, обращённых к Приневской низменности. На дне этих озёр отлагались озёрно-ледниковые осадки — ленточные глины, супеси и пески мощностью от 3 до 15 м. Они выстилают всю низменность, включая Невскую дельту, и слагают наиболее высокие в Ленинграде V (20—30 м) и IV («Сосновскую») (15—20 м) террасы. На их поверхности развиты береговые валы и песчаная коса, протягивающаяся от Пискарёвки на Сосновку до Поклонной горы и Шувалово.
III («Лесновская») терраса (10—15 м) сложена в основании ленточными глинами мощностью до 10 м, перекрытыми песками (2—5 м), в неё врезана долина р. Нева и её притоки Тосна, Ижора, Славянка, Дудергофка и Стрельна, а на севере — Охта.
Поверхность II террасы (4—10 м) сложена слоями ленточных глин, покрытых маломощным слоем песков (1,5—2 м). После образования этой террасы прекратилось существование приледникового озёрного бассейна, и вся Приневская низменность стала сушей.
К началу голоцена уровень Балтийского пресного озера понизился до современной нулевой отметки. В это время в Балтику проникли солёные воды, началась Иольдиевая морская трансгрессия, продолжавшаяся около 500—800 лет (от 10 до 9,2 тыс. лет тому назад). Её осадки в виде илов и алевритов мощностью до 3—5 м залегают на территории Ленинграда ниже уровня моря — во впадине Лахтинского болота. Иольдиевые морские осадки перекрыты торфом и местами почвой, залегающими тоже ниже уровня моря, что свидетельствует о кратковременной регрессии, прерванной трансгрессией Анцилового пресноводного озера. В это время (от 9 до 8 тыс. лет) образовалась I терраса высотой 5—6 м, развитая только в дельте Невы и сложенная песками, алевритами, илами (2—3 м), залегающими на ленточных глинах и осадках Иольдиевого моря.
Последние этапы геологической истории Ленинграда связаны с вторичным вторжением солёных вод Литориновой морской трансгрессии (высотой до 4—5 м), продолжавшейся от 7000 до 4000 лет. К этому времени относится Атлантический климатический оптимум. Около 4 тыс. лет назад трансгрессия закончилась и уровень Балтийского моря понизился до современной отметки. С послелиториновыми стадиями понижения уровня моря связано образование современной береговой зоны Невской губы и береговых валов на Лахте и в Ольгино, а также пересыпи, отделяющие Лахтинское болото от Невской губы.
Река Нева образовалась около 2000—3000 лет назад в результате прорыва вод Ладожского озера, в районе Ивановских порогов, в долину р. Тосна. Ранее сток воды из Ладожского озера в Балтийское море проходил через северную часть Карельского перешейка в Выборгский залив; р. Тосна впадала в Финский залив, а р. Мга — в Ладожское озеро. В результате поднятия северной части Карельского перешейка повысился уровень у южных берегов Ладожского озера, и его воды прорвались через водораздел между pp. Мга и Тосна, который был быстро размыт. Воды Ладоги стали поступать не в Выборгский залив, а в р. Нева.
В течение голоцена на территории Ленинграда в дельте Невы происходило сокращение озёрных и морсих бассейнов и на поверхности суши (около 10—9 тыс. лет назад) начали образовываться торфяные болота. Несколько крупных Торфяников — Глухоозёрский на Фаянсовой улице, Лахтинское болото, Шуваловский торфяник и другие., находящиеся в черте города, были осушены и засыпаны в конце XIX в.
В наиболее пониженных районах города, особенно на островах Невской дельты, в районе Морского порта, вдоль набережных и каналов широко развиты современные техногенные отложения — насыпной грунт мощностью до 4 м, а в засыпанных речных руслах — до 8—10 м, интенсивное накопление их началось с конца XIX в.
Горные породы, слагающие фундамент и платформенный чехол, включают разнообразные нерудные полезные ископаемые, представляющие промышленный интерес. В районах г. Выборг, в бассейне р. Вуокса и у г. Приозёрск расположены крупные карьеры, разрабатывающие породы фундамента: граниты рапакиви, гранито-гнейсы и гранодиориты. Гранитами рапакиви облицованы набережные Ленинграда, стены Петропавловской крепости. Огромные монолиты рапакиви использованы для сооружения Исаакиевского собора и Александровской колонны. Строительный камень и щебень вывозятся в большом количестве в Ленинград, Москву и другие.гие города. Синие глины нижнего кембрия из карьеров близ г. Колпино и с. Никольское на р. Тосна используют в качестве керамического сырья. Оболовые кварцевые песчаники нижнего ордовика разрабатывались штольнями на р. Тосна до недавнего времени для нужд стекольной промышленности, ордовикские известняки и девонские мергели под Ленинградом — для строительства, промышленности и известкования почв; крупные карьеры известняков находятся в 50—60 км к востоку от Ленинграда.
С комплексом озёрно-ледниковых осадков, слагающих III («Лесновскую») террасу по всей Приневской низменности, связаны месторождения ленточных глин, служащих сырьём для производства кирпича. В конце 40-х гг. стали широко разрабатываться пески для силикатного кирпича, строительных и балластных материалов. Главные кирпичные заводы расположены по берегам р. Нева. Крупные месторождения строительных песков и гравийно-галечных материалов связаны с флювиогляциальными отложениями, озами, камами и конечно-моренными холмами. Много песков добывается со дна Финского залива.
Литература:
Яковлев С. А., Наносы и рельеф гор. Ленинграда и его окрестностей, ч. 1—2, Л., 1925—26;
Марков К. К., Развитие рельефа северо-западной части ленинградской области, М.—Л., 1931;
Геология четвертичных отложений северо-запада Европейской части СССР под ред. Н. П. Апухтина, И. И. Краснова, Л., 1967;
Геоморфология и четвертичные отложения северо-запада Европейской части СССР под ред. Д. Б. Малаховского, К. К. Маркова, Л., 1969;
Геология СССР Геологическое описание, т. 1 — Ленинградская, Псковская и Новгородская области, М., 1971;
Квасов Д. Д., Позднечетвертичная история крупных озёр и внутренних морей Восточной Европы, Л., 1975;
Хазанович К. К., Геологические памятники Ленинградской области, Л., 1982.
Геологический разрез.
Геологический разрез через Карельский перешеек, Приневскую низменность и Ордовикское плато с северо-запада на юго-восток.
Меридиональный разрез четвертичных отложений.
Меридиональный разрез четвертичных отложений через Приневскую низменность от реки Нева до гряды Камов Юкки-Мистолово (по Т. В. Усиковой, О. М. Знаменской).
Геоморфологическая карта.
Геоморфологическая карта.