2.2. Формирование рельефа ленинградской области

В ДОЧЕТВЕРТИЧНОЕ ВРЕМЯ

Горообразовательные процессы на Восточно-Европей­ской равнине, в пределах которой расположена Ленинградс­кая область, закончились еще в древнейшие геологические эры. Основанием для Восточно-Европейской равнины служит Русская докембрийская платформа. Фундамент Рус­ской платформы состоит из древнейших кристаллических по­род архейского и нижнепротерозойского времени (1000-2500 млн. лет назад и более) - гранитов, гранитогнейсов, гнейсов, диоритов. На кристаллическом фундаменте горизонтально, с небольшим наклоном, лежат осадочные породы: глины, пес­ки, песчаники, известняки и др. В районах, где фундамент лежит глубоко, - слой осадочных пород толще, а в приподня­тых участках фундамента - тоньше. На северо-западе Рус­ской платформы кристаллический фундамент повышен нас­только, что на поверхность выступает щит, называемый Бал­тийским. В пределах Ленинградской области Балтийский щит выходит на ее крайнем северо-западе в северной части Карельского перешейка, вдоль границы с Финляндией, а также Засвирье на Олонецком перешейке. В остальных частях обла­сти кристаллический фундамент прикрыт слоем осадочных пород, причем по направлению к востоку и к югу мощность осадочных слоев увеличивается.

Формирование Балтийского щита началось два-три миллиарда лет назад. Щит сложен горными породами магматиче­ского и метаморфического происхождения - гнейсами, слан­цами, амфиболитами. Их толщи пронизаны породами, обра­зовавшимися в результате внедрения магматических распла­вов в разломы и трещины земной коры, представленных в области габбро-норитами, габбро-диабазами и гранитами различных расцветок. Часто встречаются граниты рапакиви (в переводе с финского - "гнилой камень"). Эта розовато-коричневая порода порфировидного строения с кристаллами полевого шпата не устойчива к выветриванию.

С конца протерозойской эры происходила многократная смена морских и континентальных условий на территории области. Она определялась медленными вековыми колеба­тельными движениями земной коры. Во время погружений море наступало на территорию, во время поднятий устанав­ливался континентальный режим. Моря были относительно мелководными, на их дне накапливались песчано-глинистые и карбонатные осадки, включающие в себя погибшие органи­змы. Со временем рыхлые осадки превратились в песчаники, алевролиты (более тонкозернистые породы, чем песчаники), аргиллиты (глинистые породы, не размокающие в воде), мер­гели, известняки, доломиты, а также глины. Захороненные в них части скелетов, панцирей и раковин окаменевали. По со­ставу ископаемых представителей флоры и фауны установле­но, что на протяжении длительного времени на территории нынешней Ленинградской области существовал режим прибрежно-морской зоны. Осадочный чехол сложен также поро­дами, сформировавшимися на дне озер, речными наносами, ледниковыми осадками, а также погребенными почвами и древними корами выветривания.

Породы верхнего протерозоя (так называемой валдайс­кой серии) вскрываются на южном берегу Финского залива и юге Карельского перешейка.

Основная масса древних осадочных пород, слагающих Восточно-Европейскую равнину в пределах Ленинградской области, отложилась в палеозойскую эру.

По направлению погружения кристаллического фунда­мента Русской плиты происходит смена выходов на земную поверхность более древних осадочных пород более молоды­ми. Мощность осадочного чехла возрастает также с продви­жением на юго-восток. В районе Санкт-Петербурга кристалличе­ские породы залегают на глубине около 200 м, а на юге Ле­нинградской области они опущены до глубины 700-800 м.

Выходы кембрийских отложений протягиваются узкой полосой по южному побережью Финского залива и Ладожс­кого озера, а также занимают значительную часть Карельс­кого перешейка. Близко к поверхности они подходят только у основания уступа - Глинта, которым обрывается к прибреж­ной низине так называемое Ордовикское плато. В пределах низины они скрыты под мощными толщами четвертичных отложений.

Кембрийские отложения большей частью представлены сине-зеленой глиной - очень плотной, пластичной и чистой. Глины эти пригодны для производства клинкера, для лепки, кладки и смазки печей, а также используются в качестве на­полнителя при производстве мыла, резины и т.п. Синие гли­ны - отложения мелкого морского залива, на дне которого оседал вязкий ил. Остатки животных организмов в них очень редки. Под толщей синих глин мощностью от 50 до 100 м бу­ровыми скважинами вскрыты более ранние отложения, сос­тоящие из кварцевых песчаников, переслаивающихся сланце­ватыми глинами, и лежащие на гнейсах и гранитах, выходы которых на дневную поверхность наблюдаются в южной Финляндии. На синей глине залегают толща кварцевых серых, белых и буроватых песчаников и песков, относящихся к ордовикскому периоду, когда мелководное море покинуло территорию. Пески отложились в области прибрежного пляжа. В некоторых местах образовались дюны. По встречаю­щимся в песках раковинам моллюска оболус песчаники и пе­ски получили название оболовых, или унгулитовых. Среди оболовых песков встречаются белые кварцевые пески - высо­кокачественное сырье для стекольного производства. Пески эти добываются в большом количестве по рекам Сясь, Вол­хов и Тосна.

Ордовикские отложения представлены также глинисты­ми сланцами, известняками, доломитами и мергелями. Отло­жения обогащены зеленым минералом глауконитом, по наз­ванию которого и вся толща отложений названа глауконитовой. Поверхность Ордовикского плато плоская, наклонена к юго-востоку. Восточная пониженная часть Ордовикского плато с высотами до 70 м называется Путиловским плато. Ордовикские породы на плато достигают мощности 200-300 м. К северу Ордовикское плато круто обрывается высоким Балтийско-Ладожским уступом - Гинтом. Относительная высо­та его достигает 40-60 м. Сложен уступ трудно поддающимся размыву известняками. Палеозойские известняки очень плотные и легко разламываются на крупные плиты. Из мно­гочисленных каменоломен в районе г.Гатчина, у пос. Путилова на южном берегу Ладожского озера, в низовьях р.Волхова из­вестняковый плитняк вывозится в Санкт-Петербург, где исполь­зуется для мощения тротуаров, кладки фундаментов и обли­цовки зданий. Более хрупкие известняки идут для приготов­ления извести, а доломитовые их разновидности служат сы­рьем для производства цемента.

На оболовых песчаниках в ряде районов залегают гли­нистые породы диктионемовые сланцы. Они на 15-20% сос­тоят из органического вещества - остатков морских организ­мов граптолитов. К западу от г.Павловска толщина сланцев достигает 5 м. Наибольшая часть ордовикских пород - соде­ржит окаменелые остатки беспозвоночных обитателей древ­них морей: губок, мшанок, червей, моллюсков, членистоно­гих, иглокожих, а также водорослей. Разложение отмерших сине-зеленых водорослей и некоторых других организмов привело к образованию среди известняков пачек горючих сланцев - кукерситов. Они образовались в результате насы­щения карбонатных илов органическим веществом керогеном. Кукерситы представляют ценное сырье для химической промышленности. При сжигании сланцев, содержащих лету­чие органические вещества, получают ценный горючий газ. Зола, остающаяся после сжигания, употребляется как вяжу­щее вещество в строительном деле в качестве добавки в це­мент. Сланцы добывают в районе г. Сланцы, где рабо­тает комбинат по их переработке. Обогащенность фосфором ордовикских отложений превратила их в ценное полезное ис­копаемое - фосфориты. Они используются в качестве мине­ральных удобрений. Комбинат «Фосфорит» работает в Кин­гисеппе.

Южный склон Ордовикского плато расчленен глубоки­ми древними долинами. К югу от плато ордовикские породы погружаются под толщу более поздних отложений на глуби­ну 75-280 м. На востоке области отложения Ордовикского времени не обнаружены.

Море отступило с рассматриваемой территории в сред­нем силуре. Морские условия восстанавливались здесь на сравнительно короткое время в среднем и верхнем девоне. Поэтому среди девонских отложений преобладают песчано-глинистые осадки континентального происхождения. Морс­кие осадки - известняки, доломиты, мергели - встречаются главным образом в виде прослоев и играют подчиненную роль. Мощность девонских отложений увеличивается по на­правлению к юго-востоку от 50 до 450 м.

Большая часть области к югу от р.Оредеж расположена на так называемом Главном девонском поле, породы которо­го возникли в морских, прибрежно-морских, лагунных и кон­тинентальных условиях. Помимо остатков беспозвоночных животных в этих породах сохранились и остатки двоякоды­шащих и кистеперых рыб. Отложения песчаников, глин, мер­гелей пестро окрашены в красные и зеленоватые тона. Пестроцветные слоистые песчаники и мергели отлагались в девон­ский период частью на суше, частью в озерах и болотах, в дельтах рек. Среди этой толщи встречаются линзы исключительно чистых кварцевых песков. Они используются в качес­тве сырья для стекольной промышленности.

В результате денудационных процессов, происходивших в девоне, создалась обширная низина. В пределах этой древ­ней девонской низины чередуются возвышенности и пониже­ния.

Восточнее Валдайского уступа девонские осадки погру­жаются под карбоновые, распространенные в восточной час­ти области. Карбоновые отложения, состоящие из песчано-глинистых осадков, а также известняков и доломитов, имеют мощность 300 м. Кровля карбоновых отложений представля­ет собой плоское плато, которое служит основой Вепсовской и Тихвинской возвышенностей. На западе и северо-западе эти возвышенности образуют крутой Валдайский уступ (иногда его называют Карбоновым). Уступ и прилегающие к нему ча­сти плато расчленены глубокими древними долинами. В от­личие от западного, восточный и юго-восточные склоны этих возвышенностей пологие, постепенно переходящие в Молого-Шекснинскую низину.

Начиная с каменноугольного периода, т.е. на протяже­нии 350 млн. лет, территория области в основном существует как суша. Палеозойские горные породы, возникшие в конти­нентальных условиях, сохранились в Тихвинском районе и Прионежье. Это бокситоносные отложения каменноугольно­го периода. Образование бокситов произошло в результате выветривания горных пород, содержащих алюминий, в усло­виях тропического климата с сезонной сменой засушливого и дождливого периодов.

Особенно интенсивно денудационные процессы при су­хопутных условиях проходили там, где распространены рых­лые породы - глины и пески. Менее интенсивными они были в районах развития известняков, песчаников. Вследствие ука­занных денудационных процессов образовались характерные для рельефа области впадины и низины, сложенные рыхлыми породами, а также плато и уступы, состоящие из более плот­ных осадочных пород.

В результате длительной геологической истории к четве­ртичному периоду на территории современной Ленинградс­кой области сформировались крупные формы рельефа, кото­рые проявляются и в морфоскульптуре нашего времени. Современная поверхность изучаемой территории представляет собой ступен­чатую равнину, которая в основных своих чертах повторяет рельеф дочетвертичной поверхности, хотя значительная часть структурно-денудацион­ных границ в современном рельефе проявляется не прямо, а косвенно че­рез четвертичные отложения.

Современные крупные формы рельефа не всегда совпа­дают с рельефом поверхности коренных пород, который воз­ник по преимуществу в дочетвертичное время. В поло­сах податливых песчано-глинистых пород возникли низины, разделяющие известняковые наклонные низкие плато (куэсты), круто обрывающиеся на запад (или на север). К по­лосе кембрийских глин и песков приурочена область обшир­ных впадин озер. Полосе девонских песчано-глинистых от­ложений соответствует Приильменская низина.

К полосе менее поддающихся разрушению известняков приурочено Ордовикское плато. Границы низин и плато не соответствуют первоначальным границам распространения коренных пород. Процессы выветривания и размыва в тече­ние миллионов лет понизили поверхность коренных пород и отодвинули их границу.

Кроме крупных древних черт в рельефе встречаются также отдельные более мелкие формы, например, долины, карсто­вые образования и др. Древние долины особенно хорошо за­метны на плато вблизи уступов, где их глубина достигает 100 м, что сильно расчленяет окраину плато. Древние карсто­вые воронки, пещеры, туннели обнаружены среди известня­ков на Ордовикском плато. По окраинам плато можно встре­тить впадины, которые образуют как бы заливы низин в пре­делах плато (например, Лужская впадина по р. Луге).

В некоторых случаях обнаружено, что дочетвертичный рельеф был более резок, чем современный. Четвертичные от­ложения выровняли его. Древние долины, впадины и низины заполнены мощной (до 100 м) четвертичной толщей осадков. Скважинным бурением установлено, что дно дочетвертичных долин лежит на 50-100 м ниже современного уровня русел рек. Это может объяснить более высокий уровень дочетвер­тичных поверхностей.

Возраст древних дочетвертичных форм, на которых за­легают четвертичные отложения, обычно не может быть ус­тановлен точно из-за отсутствия отложений, непосредственно связанных с образованием этих форм. Окончательно не выя­снено и происхождение таких крупных форм, как впадины Ладожского и Онежского озер.