Геолого-литологическое строение Северо-Запада

интрузиями гранитов, реже диоритов и габбро. Примером такой интрузии служит Выборгский массив гранитов-рапакиви.

Выходы гнейсов на поверхность

Выходы гранитов-рапакиви в парке Монрепо

возраста. Породы образуют моноклиналь и падают в юго-восточном направлении под углом 10-15 минут (2,5-3 м на 100 м).
В строении чехла выделяется несколько структурно-формационных комплексов (этажей, разделенных поверхностями региональных несогласий):
рифейский (добайкальский структурный этаж),
вендско-кембрийский (байкальский),
ордовикско-силурийский (каледонский),
девонско-триасовый (герцинский),
юрско-меловой (киммерийско-альпийский).

Крестецком авлакогене и Ладожском прогибе, где они залегают на больших глубинах. Они представлены толщей переслаивания песчаников, алевролитов, аргиллитов, конгломератов, мергелей и доломитов.

Крестецкий авлакоген

Рифейские отложения

в пределах крупных впадин фундамента. Представлены разнозернистыми плохоотсортированными песчаниками, с включениями гальки различных пород. Их мощность около 75 м.

Верхний венд
Отложения верхнего венда, относящиеся к волынской серии, распространены почти повсеместно и образуют основание осадочного чехла Русской плиты. Глубина их залегания и мощность увеличиваются с северо-запада на юго-восток со 150-200 м на склонах Балтийского щита до 250 м в области Московской синеклизы, в районе городов Крестцов и Валдая, и 275 м около г. Невеля.
Волынская серия включает два горизонта – редкинский и котлинский.

только западнее меридиана Санкт-Петербурга. Мощность горизонта изменяется от 9-40 м до 93-115 м, увеличиваясь на юго-восток в направлении центральной части Московской синеклизы (Валдай). Горизонт представлен толщей переслаивания гравелитов, песчаников, глин и аргиллитов. Верхняя часть толщи обводнена и выделяется в старорусскую свиту, к которой приурочены напорные минерализованные воды.

Котлинский горизонт (V2kt).
Распространен повсеместно. В строении горизонта выделяется две пачки – нижняя (гдовские слои) и верхняя (ляминаритовые слои).
Нижнекотлинские отложения (V2kt1) представлены мелкозернистыми полевошпатово-кварцевыми песчаниками, переслаивающимися вверху с алевролитами и глинами. Песчаники в основании пачки – разнозернистые до грубозернистых. Мощность нижнекотлинских отложений от 10-15 м на западе-северо-западе до 60-70м на востоке территории. К нижнекотлинским отложениям приурочен напорный минерализованный водоносный горизонт, который вместе со старорусский горизонтом образует вендский водоносный комплекс.

– полутвердая и твердая. Глины трещиноватые, особенно в верхней дислоцированной части разреза (до глубин 20-40 м), а также в пределах зон тектонических разломов. По составу глины в основном гидрослюдистые с примесью каолинита. Благодаря присутствию сапропелевых пленок на поверхностях напластования получили название «ляминаритовые». Содержат прослои алевролитов и тонкозернистых песчаников мощностью до 1,5 м. Мощность верхнекотлинских отложений от 10-15 до 105-110 м (Крестцы-Валдай). Служат вмещающей средой перегонных тоннелей Петербургского метрополитена, а также рассматриваются в качестве несущего слоя для сооружений в северной части города.

свиты – ломоносовскую, сиверскую, люкатинскую и тискретскую.

Ломоносовская свита («надляминаритовый слой») Є1lm – зеленовато-серые пестроцветные или почти белые мелкозернистые песчаники с прослоями глин, алевролитов и крупнозернистых песчаников. Мощность 5-30 м.
Сиверская свита (толща «синих глин») Є1sv – голубовато- и зеленовато-серые тугопластичные глины тонкослоистые алевритистые с прослоями песчаников. По составу глины гидрослюдистые. В отличие от верхнекотлинских глин нижнекембрийские глины сохранили свою пластичность – они находятся в тугопластичном, реже полутвердом состоянии. Верхняя часть толщи глин несет следы гляциодислокации. Мощность нарушенной зоны достигает 25-40 м. Синие глины используются как основание и среда размещения сооружений на юге города, а также как сырьё для производства кирпича. Мощность свиты 70-130 м.

переслаивающимися глинами, алевролитами и глинистыми тонкозернистыми песчаниками. Мощность – до 5-6 м.
Тискреская свита Є1ts распространена на западе Ленинградской области, на участке от г. Гатчина до г. Ивангород и далее простирается в пределы Эстонии. Сложена алевролитами и песчаниками светло-серыми мелкозернистыми с редкими тонкими прослойками голубоватых глин. Мощность 9-20 м.

Средний кембрий
Саблинская свита Є2sb. Сложена песками уплотненными светло-серыми мелкозернистыми кварцевыми косо- и горизонтальнослоистыми. Мощность свиты 10–17 м в приглинтовой зоне и до 28 м на юге.
Верхний кембрий
Ладожская свита Є3ld. Распространена в приглинтовой полосе и сложена полевошпатово-кварцевыми песками и песчаниками с прослоями глин и глинистых алевролитов в средней части.

горизонт O1pk. Состоит из двух свит – тосненской и копорской.
Тосненская свита O1ts. Она представлена средне-мелкозернистыми светло-коричневыми кварцевыми косослоистыми песками, содержащими оболовый детрит. Мощность свиты в среднем 2,5–3 м, редко больше (до 5 м).
Копорская свита O1kp. Буровато-коричневые тонкослоистые аргиллиты, содержащие до 20 % органического вещества с остатками граптолитов Dictionema, давших им название «диктионемовые сланцы». Мощность свиты от 0,1-0,3 м до 2,5–3 м и 6,5 м (пос. Копорье).
Лаэтсский горизонт. O1lt Распространен повсеместно. Глауконитовые песчаники и глины, залегающие на размытой поверхности диктионемовых сланцев, реже непосредственно на оболовых песчаниках тосненской свиты. В нижней части горизонта песчаники рыхлые, вверх по разрезу обогащаются карбонатным цементом и переходят в глауконитовые известняки. Значительное количество зерен глауконита придает породам леэтеского горизонта характерных зеленоватый цвет. Мощность 1-3 м.

ордовика. Волховский горизонт представлен глауконитовыми известняками, сменяющимися известняками с прослоями мергелей и глин. Кундаский горизонт сложен серыми и зеленовато-серыми неравномерно доломитизированными известняками. Суммарная мощность горизонтов достигает 15-20 м. Карбонатная толща закарстована. На поверхности Ижорского плато известны карстовые воронки и лога, открывающиеся в сторону глинта.

Трещиноватость ордовикских известняков

прослоями горючего сланца. Полная мощность отложений от 70-100 м до 200 м (в районе Пестово). Площадь их распространения совпадает с площадью распространения пород нижнего ордовика.

Верхний ордовик
Породы верхнего ордовика наблюдаются на крайнем юго-западе территории, где они перекрываются силурийскими отложениями. На остальной площади они полностью или частично размыты и перекрыты девонскими или четвертичными отложениями. Представлены толщей переслаивания глинистых известняков и доломитов. Мощность отложений от 18 до 130 м.

780 м в пределах северо-западной части Московской синеклизы и до 4 км и более в центральной части Печерской впадины. Всю толщу девонских отложений можно разделить на три формации.
Нижняя терригенная формация (ранний девон) представлена мощной толщей песчаников с линзами и прослоям глин суммарной мощностью 50-150 м. Распространены локально в пределах Калининградской области.
Карбонатная формация (низ и середина франского яруса) сложена карбонатно-глинистыми и сульфатными породами и пользуется почти повсеместным распространением (за исключением самого севера региона). Мощность их достигает нескольких сотен метров.
Верхняя терригенная формация (верх франского и фаменского ярусов) широко распространена в пределах Главного девонского поля, сложена толщей переслаивания пестрых глин, мергелей и песчаников непостоянной мощности. Породы залегают на небольшой глубине и часто используются в качестве оснований для крупных промышленных и энергетических сооружений. Мощность толщи от 200 до 600 м, сокращается до 30-40 м в местах её эрозионного размыва.

в Печерской впадине – более 1,3 км. Включает две формации.
Угленосная формация визейского яруса (ранний карбон) - толща континентальных песчано-глинистых отложений, характеризующихся значительной изменчивостью разреза, мощностью до 130 м с пластами и пропластками угля.
Карбонатная формация (намюр, средний и поздний карбон) сложена известняками, доломитами, мергелями с отдельными прослоями и пачками песчано-глинистых образований. Карбонатные породы подверглись значительным вторичным изменениям (доломитизации или раздоломичиванию, окремнению, кальцитизации, огипсованию и др.). В длительный доюрский континентальный перерыв подвергались интенсивному выветриванию. Наиболее мощные коры выветривания приурочены к бортам древних долин и положительным формам рельефа, где наблюдались интенсивные тектонические движения. Здесь наблюдается повышенная трещиноватость пород. На плоских нерасчлененных водоразделах мощность коры выветривания существенно уменьшается.

бассейне, в западной части которого отмечалась повышенная соленость вод. Здесь развиты известняки и доломиты с подчиненными прослоями гипсов и ангидритов мощностью до 300 м. В восточной более пресноводной части бассейна образовывались преимущественно органогенные известняки и песчано-глинистые отложения мощностью 200-400 м. В верхах разреза повсеместно появляются прослои гипса и ангидрита мощностью до 80-100 м, а также отложения каменной соли.

Терригенная красноцветная формация (поздняя пермь – ранний триас) представлена гидрослюдисто-монтмориллонитовыми глинами и мергелями, отлагавшимися в мелких пресноводных водоемах в условиях умеренного гумидного климата. Широко развиты в пределах восточной части региона. Залегают непосредственно под четвертичными отложениями на глубине 20-30 м, а в бассейнах рек Вычегды, Ветлуги выходят на дневную поверхность. Полная мощность достигает 600 м.

средний и поздний триас, раннюю и частично среднюю юру.
Сероцветная терригенная формация (средняя юра – ранний мел). Залегает близко к поверхности под слоем четвертичных отложений, местами выходит на дневную поверхность в эрозионных врезах. Она включает два комплекса. Нижний среднеюрский комплекс представлен преимущественно песками с подчиненными прослоями глин, алевритов и песчаников. Верхний комплекс верхней юры-мела сложен глинами и алевритами с прослоями известняков и глауконитовых песков. Общая мощность отложений изменяется от десятков метров до 200 м и более.

поверхность палеозойских пород. Исключения составляют лишь отдельные участки обрывистых склонов ряда речных долин и структурно-денудационных уступов (Ордовикский, Карбоновый).
Строение разреза четвертичных образований характеризуется исключительной сложностью и пространственной неоднородностью. Генезис и состав четвертичных отложений весьма разнообразен.
В наибольшей степени распространены отложения, связанные с деятельностью ледников, - ледниковые (морены), озерно-ледниковые и водно-ледниковые. Кроме того, в верхней части разреза отмечаются морские, болотные, озерные и аллювиальные отложения.
Мощность четвертичных образований весьма неравномерна и в значительной степени зависит как от характера дочетвертичной поверхности, так и форм ледникового рельефа. В Ленинградской области минимальная мощность четвертичных отложений (0,5-3 м) – на Ижорском плато, преобладает на площади города 40-50м, максимальная (до 120 м) характерна для погребенных древних долин.

по гранулометрическому составу к оптимальным смесям)
Озерно-ледниковые отложения
- наличие слоистости (ленточности)
преимущественно пылевато-глинистый состав (без крупных включений)
малая степень уплотнения
Водно-ледниковые отложения (флювиогляциальные)
-косая или горизонтальная слоистость
песчано-гравийный или песчано-галечный, реже валунный состав
отсортированность частиц

gIIms, lgIIms
Микулинский (мгинский) горизонт – mIIImg (mIIImk)
Осташковский (лужский) горизонт – gIIIos (gIIIlz), fIIIos, lgIIIos

- bH

Схематический разрез четвертичных отложений Санкт-Петербурга

наиболее глубоких погребенных долин. Она представлена уплотненными суглинками и тяжелыми супесями, с включениями гравия, гальки и валунов до 15–20 %, реже – до 20–30 %. Цвет морены чаще всего серовато- и коричневато-бурый, в отдельных местах иногда с красноватым оттенком, обусловленным присутствием окислов железа. В пределах Санкт-Петербурга мощность вологодской морены не превышает нескольких десятков метров.
Московская морена (gIIms) распространена несколько шире, зачастую выходит за пределы палеодолин и развита, в основном, в центральных и северо-восточных районах города с глубин от 10 м и более. В составе морены преобладают грубые валунные суглинки, реже валунные супеси и глины темно-коричневого цвета. Её мощность изменяется от первых метров до нескольких десятков метров.
Осташковская (лужская) морена (gIIIos) развита практически повсеместно. Залегает с глубины 5-10 м, является несущим слоем многих сооружений в Санкт-Петербурге. Выходит на дневную поверхность на юге города и на участке к югу от Сестрорецкого разлива. Её мощность составляет, в основном, первые десятки метров. Литологический состав морены изменчив. Наибольшим распространением пользуются пылеватые суглинки и супеси с включением гравия, гальки и валунов. Отмечается тенденция к увеличению содержания глинистых частиц в морене с севера на юг. Глинистая фракция представлена преимущественно гидрослюдой. Содержит линзы водонасыщенных песков, часто обладающих плывунными свойствами.

морена gIIms

Озерно-ледниковые отложения lgIIIos

Литориновые отложения lgIIIos

H

Геолого-литологический разрез по трассе «Елизаровская – Ломоносовская»

Межморенные микулинские битуминозные отложения

темно-серого до черного цветов, часто с хорошо сохранившимися органическими остатками (ракушки и др.). Распространены на отдельных участках в восточном, юго-восточном и северном районах Санкт-Петербурга. Залегают на глубинах более 20,0 м. Максимальная мощность - около 28,0 м (Рыбацкое). Характерно высокое содержание битуминозной органики (до 20 % и более). В отложениях наблюдается биохимическая генерация различных газов – метана, азота, углекислого газа и др. При проходке подземных выработок и бурении скважин в ряде случаев происходят газогрязевые выбросы с самовозгоранием.

Влияние биохимической газогенерации на компоненты подземного пространства:
формирование и изменение напряженно-деформированного состояния толщи грунтов за счет накопления малорастворимых газов
повышение степени агрессивности подземных вод к конструкционным материалам за счет увеличения содержания растворимых газов (CO2, H2S)
изменение состава и физико-механических свойств грунтов в зоне газогенерации

и южных окрестностей Санкт-Петербурга, реже на склонах примыкающих к городу возвышенностей. Нижняя часть разреза часто представлена глинами и суглинками серого и темно-серого цвета. Выше по разрезу залегают супеси и мелкозернистые пески. Общая мощность отложений 5-10 м.
Слои 1-го иольдиевого моря (mIIIosi1) залегают трансгрессивно на ледниковых или озерно-ледниковых отложениях, выравнивая неровности рельефа подстилающих пород. В литологическом составе преобладают супеси и тонкозернистые пески. Известны на равнине, примыкающей к Парголовcким высотам, в р-не пос. Бугры, под торфяниками в р-не Лахты.
Слои 2-го балтийского ледникового озера (lgIIIosb2) завершают разрез неоплейстоцена и широко развиты на территории Санкт-Петербурга. На площадях, где отсутствуют осадки 1-го иольдивого моря, отложения 1-го и 2-го балтийских ледниковых озер часто объединяются в единый горизонт озерно-ледниковых отложений. При большой мощности (более 7,0 м) горизонт имеет трехслойное строение (см. далее).

это неяснослоистые супеси, реже суглинки, часто ожелезненные, что повышает их прочность и устойчивость (0-3,5 м).
В средней части разреза глинистые отложения имеют ленточную текстуру – ритмичную слоистость: чередование глинистых прослоев толщиной 2-3 см с пылеватыми, реже песчаными прослоями 4-6 см. Грунты в средней части разреза характеризуются повышенной влажностью, низкой плотностью и неустойчивыми формами консистенции.
В нижней части разреза преобладают толстослоистые разновидности с глинистыми прослоями 5-6 см и очень тонкими супесчаными прослоями.
В ленточных глинах с преобладанием песчано-пылеватых прослоев содержание пылеватых фракций достигает 70 %, из-за чего они водонеустойчивы (быстро размокают) и склонны к морозному пучению.

Ленточные глины

и в Лахтинской котловине. В районе Лахты представлены голубовато-серыми суглинками с гнездами пылеватых песков с разложившимися растительными остатками и сажистыми примазками; встречаются прослои погребенного торфа. На Васильевском острове встречены супеси, пылеватые пески. Мощность до 4-5 м.
Слои анцилового озера (lHan). Прослеживаются узкой полосой вверх по р. Неве до Володарского моста и по Охте до Пороховых на абс. отметках не выше 5 м. Литологический состав пестрый – пески, супеси, суглинки, содержащие растительные остатки и раковины моллюсков. Мощность осадков до 7 м.
Слои литоринового моря (mHlt). Развиты в прибрежной полосе Финского залива и в исторической части города. Слагают первую морскую террасу до абс. отметок плюс 8-9 м. Площадь развития отложений примыкает к литориновой террасе высотой до 10-12 м, прослеживающейся на севере от Парголово на Коломяги, Удельнинский парк, Сосновский лесопарк и на юге вдоль Петергофского шоссе. Литоринове отложения представлены мелко- и тонкозернистыми песками однородными серого цвета. В районе - суглинки и супеси. Характерная особенность – высокое содержание органики (более 10 %) и наличие прослоев погребенных торфяников. Мощность 3-5 м, реже до 10-12 м.

и наиболее низкую часть прибрежной морской террасы с северо-западной части города. Они развиты на абс. отметках не выше 3 м. Представлены разнозернистыми песками с гравием и галькой мощностью до 1-2 м.
Биогенные отложения (plH). Представлены торфяниками разной степени разложения, покрывающими четвертичные отложения различного возраста и генезиса. Распространены на отдельных участках, площадь которых достигает нескольких км2. Начало формирования торфяников на площади Петербурга относится ко времени 2-го иольдиевого моря. На большей части площади города перекрыты техногенными отложениями. Мощность чаще в пределах 1-2 м, реже до 5-10 м.