Особенности геологического развития территории Санкт-Петербургского региона: тектоника, геоморфология, гидрография

 

 

В пределах описанных равнин имеют также некоторое распространение небольшие по площади участки камов, моренные гряды и озы. Последние сосредоточены главным образом на двух участках: в районе между городами Себеж и Остров и в западном Приильменье. Озы имеют различную ориентировку, длина их, как правило, довольно значительна и составляет несколько километров, а иногда и десятки километров. На Силурийском плато распространены морены напора-валообразные гряды высотой до 20-30 м, вытянутые чаще всего в северо-восточном направлении (Синие горы к западу от Нарвы, Дудергофские высоты под Ленинградом и т. д.).

 

Кроме упомянутых выше одиночных положительных форм рельефа, среди низин отчетливо выделяются островные возвышенности: Судомская, Центральное Карельское плато, южная часть Олонецкой возвышенности, Лужские высоты. Некоторые из них приурочены к выступам дочетвертичных пород (Центрально-Карельское плато, возвышенность Онежско-Ладожского перешейка), другие являются целиком ледниковыми образованиями и располагаются на ровной или даже несколько пониженной (Судомская возвышенность) поверхности дочетвертичного рельефа.

 

Возвышенное плато центральной части Карельского перешейка, сложенное мощной (100-180 м) толщей ледниковых осадков, имеет относительную высоту 60-80 м и характеризуется равнинной, слабо волнистой поверхностью, осложненной местами камами. Абсолютные «отметки поверхности центральной части плато составляют 160-175 м, уменьшаясь к периферии до 100-120 м. С юго-востока, а частично и с запада возвышенность окаймлена полосой водно-ледниковых отложений, располагающихся на отметках от 100-115 до 25 м, в которых выработан холмистый рельеф, описанный ранее как камы. За последнее время получило распространение мнение об абразионно-зрозионном происхождении этих образований.

 

Что касается  карстовой формы рельефа, которая  представлена воронками, ложбинами и сухими долинами, она развита главным образом на Карбоновом плато и в верхней пологой части карбонового уступа, на тех участках, где мощность четвертичных отложений сокращается до нескольких метров или они представлены песками. Карстовые воронки имеют глубину до 2-5 м, диаметр до 25-30 м; ложбины, образовавшиеся путем слияния цепи карстовых воронок, имеют длину 60-300 и глубину до 10 м;

 

Современные речные долины сформировались в послеледниковое время и имеют обычно невыработанный продольный профиль. Морфология долин находится в тесной зависимости от приуроченности их к тем или иным крупным элементам дочетвертичного и современного рельефа. Наиболее хорошо разработаны современные речные долины, освоившие участки древних долин. Хорошо выражены в рельефе также долины, приуроченные к ложбинам стока талых ледниковых вод.

 

Долины, выработанные в ледниковых образованиях в послеледниковое время, имеют, как правило, глубину не более 10-15 м И ширину до нескольких сотен метров. Характер эрозионной сети в пределах краевой зоны и на равнине сильно различается, что часто хорошо видно при сравнении разных частей долины одной и той же реки при переходе из полосы холмистого рельефа на равнину. Собственно аллювиальными являются только пойменные; верхние террасы, наблюдаемые в пределах древних долин и ложбин стока, сложены флювиогляциальными и озерно-ледниковыми отложениями. Сопоставление террас различных рек показывает, что они в общем хорошо увязываются и, видимо, являются одновременными образованиями, связанными с определенными уровнями спада озерно-ледниковых бассейнов в поздне- и послеледниковое время.(1)

 

Гидрография

 

Территория Ленинградской области характеризуется хорошо развитой гидрографической сетью, представленной многочисленными реками, озерами и болотами и принадлежащей в основном к бассейну Балтийского моря.(1)

 

На территории Санкт-Петербурга выделяется несколько водоносных комплексов среди которых  вендский V распространен повсеместно. Глубина залегания от 60 до 550м. Комплекс содержит напорные воды. Содержит соленые воды с минерализацией 1-5,7г/л, состав хлоридный и гидрокорбанатно-хлоридный натриевый.

Верхнекотлинский горизонт Vkt 2 является водоупором. Распространен на всей территории. Водоносный Ломоносовский распространен в северной части территории. Мощность горизонта 8 -12 метров. Уровень подземных вод формируется на глубине до 80-90м от поверхности и абсолютные пьезометрические отметки поверхности достигают -20м. Минерализация подземных вод изменяется в пределах 0,3 -0,4г/л, воды являются гидрокарбонатными кальциево или магниево-натриевые.

Сиверский горизонт является водоупором. Мощность горизонта 60-70м.

Водовмещающими породами четвертичного водоносного комплекса являются пески различного гранулометрического состава, однородные или с включениями гравия, гальки и валунов, а также песчаные и субпесчаные прослои и линзы в толще ленточных глин и суглинков.

 

Глубина залегания вод в четвертичных отложениях изменяется в широких пределах в зависимости от абсолютных отметок местности. Наибольшее распространение имеют воды безнапорные, со свободной поверхностью. Наиболее распространены воды грунтовые с глубиной залегания от 1 до 10м. Несколько большей глубиной залегания (до 50-60м) и напорным характером отличаются подземные воды межморенных отложений, а так же песчаных прослоев и линз, заключенных в моренной глинистой почве.

Воды по химическому составу пресные, гидрокарбонатные, натриевые и кальциевые, реже сульфатные или хлоридные.

Грунтовые воды четвертичного комплекса часто загрязнены и агрессивны.(4)

 

Что касается конкретно гидрологических объектов, то рассмотрим следующие:

 

Реки. Среди рек Ленинградской области по величине водосбора и многоводности первое место занимает Нева, вытекающая из Ладожского озера, впадающая в Финский залив и транспортирующая в него сток со всей восточной части территории, включающей громадные водосборные бассейны озер Ладожского, Онежского и Ильменя. Второе место принадлежит р. Нарве, вытекающей из Чудского озера и впадающей в Финский залив с водосборной площадью в западной части территории, охватывающей бассейны р. Великой, Чудского и Псковского озер и самой р. Нарвы (с бассейном р. Плюссы).

 

Таким образом, сток вод почти со всей территории, принадлежащей бассейну Балтийского моря (в составе рассматриваемых областей), осуществляется через реки Неву и Нарву. Исключением является лишь бассейн Луги, малых рек южного побережья Финского залива и западной части Карельского перешейка, впадающих непосредственно в Финский залив. (рис. 2)

.

Близость водоразделов к базисам эрозии Балтийскому морю, Ладожскому, Чудскому озерам -обусловила значительные падения рек. Большинство рек не имеют выработанного профиля, а в долинах их наблюдаются всего одна-две надпойменные террасы, что свидетельствует о молодости гидрографической сети влиянием.

 

Условия стока и питания рек изменяются в зависимости от местных особенностей рельефа, засоленности, заболоченности, состава поверхностных пород и прочих условий, так как они определяют мощность снегового покрова, продолжительность снеготаяния, величину испарения, инфильтрации и т. д.

 

Озера. Наиболее крупные озера структурно тектонического происхождения -Ладожское‚ Онежское, Чудское. (рис 3)

Ледовый режим озер определяется температурой воздуха. Характером осадков, ветровым режимом. Имеет влияние также глубина озера, площадь его, наличие грунтового питания и т. д.

 

Болота. Преобладание осадков над испарением, слабо расчлененный, преимущественно равнинный рельеф, наличие впадин, слабоводопроницаемые грунты-все это обусловило широкое развитие процессов заболачивания. Средняя заболоченность рассматриваемой территории достигает 30%, а на отдельных участках превышает 50% (в Приладожской‚ Приильменской и других низменностях).

 

Большинство болот расположено на водоразделах и относится к так называемому «верховому» типу с преобладанием атмосферного питания. Многие из них образовались в результате заторфовывания послеледниковых водоемов. Для верховых болот характерно преобладание сфагновых торфов.

 

Низинные болота распространены незначительно. Сложены они древесно-осоковыми, осоковыми и гипновыми торфами хорошей степени разложения. Они встречаются небольшими участками на пойменных террасах некоторых рек и в прибрежной полосе озер. Питание большинства низинных болот происходит за счет паводковых вод. Болота грунтового (ключевого) питания встречаются сравнительно редко и на незначительной площади.

 

По характеру гидрологического режима все болота разбиваются на две группы:

1) болота, вблизи которых  или непосредственно на территории  которых имеются реки или озера, влияющие на их питание или полностью определяющие их режим;

2) все верховые и большая часть переходных болот, режим которых обусловлен атмосферными осадками, снеготаянием, испарением и стоком.

 

Гидрологическая роль болот определяется в основном стоком с них.

Однако из-за недостаточной изученности вопрос о влиянии болот на питание рек до сих пор окончательно не выяснен. Исследованиями последних лет было установлено, что выпуклые верховые и переходные болотные массивы во время весеннего половодья снижают величину паводка и одновременно растягивают его продолжительность, но зато летом не увеличивают, а уменьшают модули стока по сравнению с незаболоченными или слабо заболоченными площадями. Это объясняется небольшой мощностью (40-50 см) отдающего воду верхнего (деятельного) слоя болота: при сухом лете уровень воды на болотах вследствие стока и испарения снижается до нижней границы деятельного слоя и водоотдача с болот этого типа нередко полностью прекращается -летние минимальные модули стока равны нулю. Периоды нулевого стока с верховых болот могут быть довольно продолжительными не только летом, но и зимой (в последнем случае не только за счет снижения уровня, но и за счет промерзания деятельного слоя). (1)

 

2. Геолого-литологическое  строение разреза исследуемой  территории

 

 

ПРОТЕРОЗОЙСКАЯ АКРОТЕМА

Верхняя эонотема.

Вендская система.

 

Верхний венд  V2kt2

 

Вендские отложения повсеместно залегают на поверхности кристаллического фундамента. Они представлены котлинским горизонтом валдайской серии венда. Котлинскому горизонту соответствует котлинская свита, в которой по метологическим особенностям выделяются нижняя и верхняя подсвита. 

Нижняя котлинская подсвита Vkt1 (Гдовский слой) развита на глубине от 138 - 145м, в центре города. Мощность ее колеблется от 30 до 77м. Представлена переслаиванием глин, песчаников, алевролитов, в нижней части разреза с преобладанием песчаников.

Верхняя котлинская подсвита Vkt2 по литологическому строению подразделяется на две пачки. Породы этой подсвиты вскрыты на глубине от 2 - 5м на западе территории города до 160м на юге. Полная мощность колеблется от 192 до 179,6м.

 Первая нижняя пачка Vkt 12 имеет мощность 36 - 61м залегает на глубине 120 - 80м на площади города. Под четвертичными отложениями породы этой пачки распространяются узкой полосой в днище глубокой долины на Васильевском острове (устье р. Смоленки) с выходом в Финский залив. 

 

Вторая (верхняя) пачка Vkt22  верхнекотлинской подсвиты распространена повсеместно и залегает на глубине от 2,8м до 105м - 160м. Под четвертичными отложениями породы этой пачки распространяются узкой полосой вдоль южного побережья Финского залива, в центре города, на правобережье р.Невы. Полная мощность этой пачки глин колеблются от 12 до 20,5м на сильно эродированной поверхности, до 95 - 126,5м на участках, где она перекрывается вышележащими породами. Литологически пачка очень выдержана как в разрезе, так и по площади, представлена плотными, алевритовыми, зеленовато-серыми тонкослоистыми глинами, часто с бурыми пленками на

плоскостях напластования. (5)

 

 

ФАНЕРОЗОЙСКАЯ ЭОНОТЕМА

Палеозойская эратема

Кембрийская система

 

Кембрийские отложения развиты почти на всей территории за исключением самой северной ее окраины (область распространения кристаллических пород) Они представлены нижним отделом в составе трех комплексов: волынским, валдайским (гдовский и ляминаритовый горизонты) и балтийским (горизонты синих глин и эофитоновый)‚ и неполным средним отделом (ижорский горизонт)

 

 

Ордовикская система

 

Ордовикские отложения развиты к югу от глинта почти повсеместно, за исключением района г. Невеля и сводовой части Локновской структуры. Они представлены нижним отделом (тремадокский и аренигский ярусы), средним (ландейльский и невский ярусы) и неполным верхним (плюсский ярус). В их составе выделяются горизонты: пакерортский‚ мяэкюльский, волховский, кундский, таллинский‚ кукерский, итферский, щундоровский‚ хревицкий, кегельский, везенбергский, набалаский.

 

Мощность отложений нижнего ордовика колеблется от 6 до 25 м, среднего от 70 до 140 м, верхнего от О до 50 м. Они представлены довольно однородной толщей известняков в разной степени доломитизированных, реже доломитов, за исключением нижней части разреза, сложенной терригенными породами.

 

 

Девонская система

 

Девонские отложения лежат на размытой поверхности более древних палеозойских толщ. Они представлены средним (живетский ярус) и верхним (франский и фаменский ярусы) отделами.