Геологическое строение Ленинградской области

Размещено на http://www.allbest.ru/

Ленинградская область обладает уникальным строением недр: нигде на равнинах России не найти такого полного набора выходов пород, имеющих возраст от архея до позднего палеозоя.

Рисунок 1

Такой полосчатый рисунок геологической карты связан с тем, что область лежит на стыке двух крупнейших структур земной коры -- Балтийского кристаллического щита и Восточно-Европейской плиты, вместе образующих Восточно-Европейскую (Русскую) платформу. Территория испытывала непрерывное поднятие с конца палеозойской эры, причем северные районы поднимались интенсивнее. Процессы денудации (сноса вещества) делали свое дело, и в результате в направлении к краю быстрее поднимавшегося Балтийского щита на поверхности оказывались все более и более древние отложения.

Последовательная смена коренных (дочетвертичных) пород разного возраста и состава находит свое отражение в облике рельефа, особенностях гидрографической сети, растительности и почв. Свой нынешний вид территория области приобрела только в четвертичный (антропогеновый) период, то есть за последний миллион лет, под воздействием оледенения. Ледниковые и водно-ледниковые отложения -- морена, валунные и безвалунные пески, супеси, суглинки и глины, -- образовавшиеся во время последнего оледенения (оно окончилось около 10 тысяч лет назад) почти полностью перекрывают территорию, за исключением районов Балтийского щита. Их общая мощность нередко достигает десятков метров, и коренные породы обнаруживают себя только в обнажениях по долинам рек.

Таблица 1. Геохронологическая таблица

Итак, что можно увидеть, пересекая Ленинградскую область с северо-запада на юго-восток и перемещаясь в геологическом времени? Север Карельского перешейка -- это край Балтийского щита, уходящего в пределы Карелии и Финляндии. Здесь царство древнейших кристаллических пород -- гранитов, диоритов, мигматитов. Их можно обнаружить всюду в виде сельг -- сглаженных ледником вытянутых гряд самой различной высоты (до 50 м от подножья)¹. Сельги создают характерный грядово-ложбинный рельеф, чередуясь с понижениями, заполненными четвертичными песками и глинами, и озерами причудливых очертаний. По берегам и на островах Финского залива и Ладожского озера гранитные скалы, сглаженные ледником и волнами, образуют многокилометровые «набережные». Древний Выборг, основанный шведами в 1293 г., построен как город на скале.

Протерозойские граниты окрестностей Выборга имеют характерную структуру из крупных округлых зерен розового полевого шпата. В геологическую терминологию вошло финское название этих пород -- рапакиви («гнилой камень»), из-за способности гранитных глыб рассыпаться в результате выветривания на мелкие обломки. Восточнее, между Вуоксой и Ладожским озером, на поверхность выходят более древние и более плотные архейские и нижнепротерозойские кристаллические (глубоко метаморфизованные) породы. Еще в петровские времена граниты Карельского перешейка начали ломать для строительства новой российской столицы. Из прочного, монолитного рапакиви, например, сделаны парапеты набережных Невы, высечены колонны Исаакиевского собора и знаменитая Александровская колон на Дворцовой площади. Сейчас десяток крупных карьеров постоянно наращивают добычу строительного камня (в 2000 г. было добыто 6 млн м³), в основном перерабатывая его на щебень.

Рисунок 2

Южнее линии Выборг--Приозерск кристаллические породы скрываются под осадочными отложениями, мощность которых в районе Петербурга превышает 250 м. В центральной и южной части Карельского перешейка можно увидеть классический ледниковый и водно-ледниковый рельеф -- моренные плато, нагромождения песчаных холмов (камов), узкие, длинные и очень живописные гряды -- озы, серии песчаных террас и, конечно, бесчисленные валуны самых разных размеров. Под мощной толщей четвертичных отложений -- песков и суглинков -- здесь залегают осадочные породы венда (самых верхов протерозоя), представленные глинами, плотными песчаниками и алевритами. Эти породы нигде не выходят на поверхность, увидеть их можно лишь в некоторых местах на окраинах Петербурга, где складируют породу, извлеченную при проходке тоннелей метрополитена.

В южной части Петербурга линии метро проложены уже в отложениях кембрия. Главное достояние нашей области - конечно, знаменитые синие кембрийские глины лонтовасской свиты. В г.Никольское, с севера прилегающем к СПП, производится добыча этих глин открытым способом из карьеров. Один карьер уже выработан, а на другом ведутся активные разработки. В г.Никольское находятся основные заводы в Ленинградской области по переработке синих глин. Из глин здесь производят: строительный, облицовочный и печной кирпич, керамическую плитку, керамзит. На заводе Ленстройкерамика, кроме того, производят порошковую и гранулированную глину, которую используют для кладки печей и в скульптурном деле. Выпускается здесь мягкая глина для лепки с добавлением воды в вакуумной упаковке. Кембрийские глины обладают уникальными лечебными свойствами. Глина используется как пролонгатор действия минеральных удобрений и для очистки напитков. Спектр использования синих глин наверняка будет расширяться по мере их дальнейшего изучения.

Кембрийские глины -- прекрасный материал для лепки и сырье для производства разнообразных керамических изделий; сейчас они используются и в качестве лечебно-косметического средства. Геологическая граница между кембрийской и ордовикской системами хорошо выражена в рельефе. Это так называемый глинт, или Балтийско-Ладожский денудационный уступ, протянувшийся почти на тысячу километров от шведского острова Эланд на Балтике до Южного Приладожья. Верхняя часть глинта сложена плотными известняками среднего ордовика, которые «бронируют» нижележащие песчаники. Западнее, в северной Эстонии, некоторые участки глинта представляют собой высокие, почти отвесные стены. В Ленинградской области высота уступа не более 40--50 м, он довольно пологий, так как к нему прислонены моренные отложения, местами он и вовсе размыт. Небольшие реки, прорезая ордовикские известняки, образуют глубокие каньонообразные долины, а на реке Тосна, впадающей в Неву, и ее притоке Саблинка есть даже небольшие водопады.

Достоинства глинта как естественной крепостной стены были великолепно использованы средневековыми русскими, немецкими и скандинавскими фортификаторами. На уступе еще в начале XII в. была заложена каменная крепость Ладога², в XIII в. воздвигнута крепость Копорье³, в XIV в. -- Ям (ныне г. Кингисепп, бывший Ямбург) и в конце XV в. -- Ивангород. Ивангородская крепость⁴ была выстроена на правом берегу реки Наровы (Нарвы), напротив Нарвского замка, воздвигнутого в 1256 г. датскими крестоносцами. Вот уже более 500 лет две крепости, смотрящие друг на друга и разделенные рекой, служат одним из самых ярких символов границы России и Запада, православного и католическо-протестантского миров.

На юго-западе Ленинградской области глинт ограничивает с севера Ижорскую возвышенность. Район этот издавна освоен и плотно заселен. Близкое залегание известняков и доломитов способствует развитию здесь карстовых проявлений -- многочисленных округлых воронок глубиной в несколько метров. В центральной части плато практически безводно: здесь можно встретить только сухие долины с зарастающими озерами -- остатки рек, некогда ушедших в подземные полости.

Другим важным полезных ископаемым являются кварцевые стекольные пески и песчаники саблинской свиты. Саблинское месторождение стекольных песков интенсивно эксплуатировалось с 1860 по 1930 г.г. Песок использовался не только в стекловарении, но и для производства знаменитого императорского хрусталя.

В нижнеордовикских оболовых песках и песчаниках тосненской свиты находится Ульяновское месторождение фосфоритовых руд, в которых содержание пятиокиси фосфора составляет 4,7%. Аналогичные руды кингисеппского месторождения с содержанием фосфорита до 12-15% перерабатываются в фосфоритовую муку на предприятии «Фосфорит». Возможно, с развитием технологии в перспективе позволить и руды ульяновского месторождения использовать как удобрение.

Карьеры фосфоритов и отвалы пустой породы занимают сейчас площадь в несколько десятков квадратных километров между городами Кингисепп и Ивангород.

Фосфорит -- осадочная горная порода, состоящая преимущественно из фосфатных минералов группы апатита, находящихся в скрыто- или микрокристаллической форме. Большинство фосфоритов образуется биогенно-хемогенным путём. Фосфориты делятся на две группы: морские и континентальные.

Рисунок 3

Фосфориты являются важным полезным ископаемым, добываются как сырьё для производства минеральных удобрений. Одни авторы относят к фосфоритам породы с содержанием P4O10 от 5 % и выше, другие -- от 18 % и выше.

Из фосфоритов методом тонкого размола производится экологически безвредная фосфоритная мука для нужд сельского хозяйства.

Месторождение фосфоритов начало образовываться примерно 600 миллионов лет назад, когда на месте Кингсеппского района плескалось море. Здесь в большом количестве водился моллюск obolis (отчего и месторождение называется оболовым). В состав его раковины входил фосфор, который тот добывал из воды. Раковины отмерших моллюсков волны перемалывали в крупнозернистый порошок.

Сейчас там, где плескалось море, - суша. То место, уже скрытое торфяником, суглинками и доломитизированным известняком, было названо Прибалтийским месторождением ракушечных фосфоритов, а конкретно - Кингисеппским.

Продукция за 35 лет жизни «Фосфорита» выпущено: Первый квартал 2008 года. 30120 т пиранта 338050 т Реактивной и особо чистой серной кислоты 20034626 т Серной кислоты 490653 т Кормовых добавок 6597405 т аммофоса 9070356 т Фосфоритной муки (100%-е содержание P 2 O 5 ) 1 квартал этого года На уровне прошлого года 179.5 тыс. тонн Серной кислоты На 15.5% больше 83.2 тыс. тонн Экстракционной фосфорной кислоты 190.3 тыс. тонн 9.6 тыс. тонн 2.7 тыс. тонн 142.3 тыс. тонн 35.7 тыс. тонн 154.6 тыс. тонн На 6.5% превышает Удобрения и кормовые фосфаты 190.1% к уровню прошлого года Аммофоски-универсал 219.3% к уровню 2007 года суперфосфата Превысила прошлогодний на 17.5% аммофоса 69.6% от объема прошлого года Дефторированного фосфата На 21.4% больше, чем в прошлом году Всего произведено минеральных удобрений Относительно 1 квартала 2007 года.

«Фосфорит» сегодня Доля «Фосфорита» в российском производстве фосфорных удобрений составляет более 10%. Товарная структура более чем на 95% состоит из фосфорных удобрений, включая сложные, и кормовых добавок для животноводства. В последние годы были освоены новые виды продукции: - аммофоска-универсал, сульфокарбоаммофос, суперфоска. В ассортименте продукции - аккумуляторная и реактивная серные кислоты, а также особо чистая серная кислота для нужд электронной промышленности.

На территории СПП встречаются и проявления минеральных красок. Минеральные краски изготавливаются из природных красителей-пигментов. Человек издревле использовал природные красители. Так, например, наскальная живопись позднего палеолита («Капова» пещера, «Ляско» и др.) выполнена пещерными людьми железными охрами коричневого и красного цветов и сажей-пигментом черного цвета.

В нижнеордовикских отложениях в окрестностях Саблино встречаются природные пигменты различных цветов: зеленого -глауконитовые глины и песчаники (глауконитовая зелень); черного - диктионемовые сланцы, содержащие черный углеродистый пигмент, глинистые желто-бурые железные охры - отложения минеральных источников. Отдельные прослои желтых, красных и коричневых глин в нижнеордовикских известняках волховской свиты. В 1914 и 1917 г.г. на западе Ленинградской области разрабатывалось Конорское месторождение глауконитовых глин для получения маскировочного зеленого пигмента и зеленой масляной краски. А когда во время Великой Отечественной войны немцы стояли в Саблино, они из глауконита делали краску защитного цвета и красили в защитный цвет свою военную форму и военную технику.

Пожалуй, самый известный вид полезного ископаемого в окрестностях Саблино представляют собой известняки, вернее, доломитизированные известняки - «дикари» волховской свиты. Здесь можно встретить старые ломки-каменоломни в нижнем течении р.Саблинки и по берегам Тосны. С давних времен известняки использовались человеком- с момент поселения человека в этих местах. Сама природа подсказывала человек, какую породу нужно использовать для строительства жилища. Именно с известняков-дикарей в этих местах вода падает на обоих водопадах, размывая все, что залегает выше и ниже этого слоя плотных известняков. Но интенсивные разработки этого уникального полезного ископаемого начались в петровские времена. Когда Петр I решил строить столицу на берегах Невы, потребовалось большое количество строительного материала. Из Центральной России крестьяне насильственным путем ссы л ал исьЧ) крестности Петербурга, в том числе и в эти места. Никольское и окрестные деревни (д.Перевоз и др.) - петровские поселения. Крестьяне ломали здесь известняк - плитняк - бутовый камень, все это названия одной и тое же породы, грузили его на баржи и по судоходной Тосне отправляли в строящуюся столицу. Известняк везли в Петербург и из Путиловского карьера и из других мест. Его использовали для кладки фундаментов, облицовки и кладки стен, мощения тротуаров, строительства лестниц в жилых домах и т.д. И в послепетровские времени известняк широко использовался в строительстве города.

До сих пор нижнеордовикские «дикари» используются в облицовке современных зданий. Кроме того, из известняков и доломитов получают известковую и доломитовую муку, использующуюся в качестве минерального удобрения и как минеральная добавка к кормам животных. Известняки используются как флюсовое сырье в металлургическом производстве для получения цемента, строительной извести, а также строительного щебня для приготовления бетонов.

В четвертичных отложениях встречаются озерно-ледниковые глины, которые использовались для производства кирпича и в гончарном деле. Так, в Саблино вдоль улицы Кирпичной и в других местах сохранились старые карьеры (теперь это - пруды) по добыче этих глин. К югу от Саблинского памятника природы находится крупное торфо предприятие «Гладкое», где производят кипованный торф, микропарники, торфомикроудобрения и топливные брикеты.

Кроме рассмотренных полезных ископаемых здесь могут быть обнаружены и нетрадиционные для нашего края виды сырья. Прежде всего, это касается поисков углеводородного сырья и трубок взрыва в связи с их алмазоносностью. Кембрийские породы обнажаются в долинах рек в пределах узкой (до 20 км) полосы, которая тянется параллельно южным побережьям Финского залива и Ладожского озера. Знаменитые голубые Известняки и доломиты ордовика многие столетия служат строительным материалом, они добываются открытым способом (в карьерах). Наиболее известны «пудостский камень» и «путиловская плита»⁵, использованные в облицовке множества зданий Петербурга.

Геологическое строение нашего региона, расположенного в краевой части русской платформы, обуславливает существование нескольких водоносных горизонтов разной обильности, протяжённости и глубины залегания. Наиболее глубокий горизонт - гдовский, или нижнекотлинский, заключённый в протерозойских песчаниках, простирается от Карельского перешейка на юг, опускаясь от 100 метров в глубину до 600 метров в районе г. Луги. Мощность (толщина) этого водного слоя колеблется от 40 м на северозападе до 250 м на юго-востоке.

Рисунок 4

Выше, в нижнекембрийских геологических слоях, залегает Ломоносовский горизонт. Он проходит узкой полосой вдоль южного побережья Финского залива на глубине от 1,3 до 14 м, опускаясь в районе г. Сланцы до 225 метров. Его мощность составляет от 4,6 до 65 метров. Ещё выше по разрезу в известняках ордовикского возраста находится ордовикский горизонт, распространённый в пределах Ижорского плато и Оредежско Тосненской равнины. Его воды имеют особое значение для снабжения юго-западных районов Петербурга и городов спутников. Множество карстовых родниковых и пластовых выходов даёт начало таким рекам, как Ижора, Оредеж, Славянка, Дудергофка, Стрелка.

Шингарка образует насыщенные гроздевые выходы, именуемые Орловскими и Таицкими (Демидовскими) ключами. Воды этого горизонта питают также рыбоводческие пруды в Ропше и фонтанную систему Петергофа.Ещё южнее появляются девонские, а на востоке области - каменноугольные водоносные слои. Под обширными территориями Лужского и Тосненского районов располагается изобилующий минеральными компонентами арукюлакскошвентойский водонос, мощность которого доходит до 240 метров. Почти повсеместно распространены водоносные горизонты в четвертичных отложениях, которые часто используются для организации водоснабжения из колодцев и неглубоких скважин. Однако необходимо помнить, что четвертичные воды не защищены от поверхностного загрязнения и не используются для централизованного водоснабжения. Исключение составляют лишь воды межморенных отложений, определяемые верхним (московсковалдайским) и нижним (днепровскомосковским) горизонтами.

Полюстрово: железистая гидрокарбонатнокальциевая слабоминерализованная вода. Минерализация - 0, 53 г/л. Рекомендуется при железодефицитной анемии, болезнях малокровия и дыхательных путей.

Сестрорецкий курорт: слабоминерализованная хлоридонатриевая слабощелочная лечебностоловая вода. Минерализация - 1,28 г/л. Применяется при заболеваниях желудочнокишечного тракта, печени, желчевыводящих путей.

Санаторий «Петродворец»: слабоминерализованная хлоридонатриевая слабощелочная лечебностоловая вода. Минерализация - 4,07 г/л. Применяется при лечении хронических гастритов, болезней обмена веществ (диабет, ожирение). Ропша, источник Иордань: слабоминерализованная гидрокарбонатнокальциевая вода. Минерализация - 0,6 г/л. Состав воды лучше всего отвечает потребностям человеческого организма в кальции, помогает нормальной работе сердечно-сосудистой системы. Сбалансированность химических элементов также позволяет использовать эту воду для разведения ценных пород рыб.

геология месторождение ленинградский фосфорит

Литература

1. Геология месторождений фосфоритов, методика их прогнозирования и поисков. M., 1980.

2. Блисковский В. Вещественный состав и обогатимость фосфоритовых руд. M., 1983.

3. Экологическое состояние и природопользование Ленинградской области: учеб. пособие для 10-11 классов / З. А. Томанова, М. А. Шаталов, А. Н. Любарский. СПб.: Специальная Литература, 2007

4. Маслов Н.Н., Котов М.Ф. Инженерная геология - М.: Стройиздат, 1971. - 341 с.

5. Дистанов У.Г. Глаукониты / Природные сорбенты СССР. - М., 1990, с. 132-146.

6. Миловский А.В. Минералогия. / М.: Государственное научно-техническое издательство литературы по геологии и охране недр, 1958, с. 83-88.

7. Формозова Л.Н. Глауконит. М., 1949

8. Ланге O. K. Подземные воды СССР, ч. 1-2, М., 1959--1963;

9. Архангельский Б.Н. Подземные воды Главного девонского поля. Гидрогеол. очерк. Ленингр. обл. ЛНИИКХ. Л., 1936

10. Славянов Н.Н. Подземные воды Саблинского района Ленинградской области. Тр. Гос. гидрол. ин-та, 1933

11. Благовцов Н.Л. Почвы Ленинградской области. Ленингр. газетно-журнальн. книжн.изд., 1946

12. Брэдшоу М.Дж. Современная геология. - Л.: Недра, 1977.

13. Короновский Н.В., Якушева А.Ф. Основы геологии. - М.: Высш. шк., 1991.

Размещено на Allbest.ru