Геологическое строение Калининградской области
В геологическом отношении область не располагает большим разнообразием природных объектов, на которых можно было бы изучать разрезы осадочных и магматических пород со значительным литологическим и возрастным разнообразием. Весьма ограничен также и набор форм геологических структур. Тем не менее то немногое, что доступно наблюдению и изучению, позволяет получить представление о методах полевых геологических исследований на обнажениях и в условиях закрытых геологических структур, расположенных под толщей современных и четвертичных отложений. Магматические породы можно изучать в многочисленных ледниковых образованиях, содержащих разнообразный валунно-галечный материал.
В структурном плане Калининградский регион расположен в платформенной области — в пределах юго-западной части Балтийской синеклизы. В свою очередь Балтийская синеклиза является частью Восточно-Европейской (Русской) платформы. На западе и севере она граничит с докембрийским кристаллическим щитом Фенноскандии. Наиболее погруженная осевая часть синеклизы (3-4 км) расположена в акватории Балтийского моря и имеет субмеридианальное простирание. Условно граница синеклизы проводится по изолиниям — 1000 м поверхности фундамента. Юго-восточный борт синеклизы граничит со структурой Белорусско-Мазурской антеклизы. С востока и северо-востока синеклиза ограничена Латвийской седловиной, которая отделяет ее от обширной Московской синеклизы. В очерченных границах площадь Балтийской синеклизы составляет 200 тыс. км2, из которых более половины приходится на акваторию Балтийского моря.
На юге структурный план синеклизы меняется с субмеридионального на субширотный, совпадая с простиранием глубокого Датско-Польского прогиба (авлакогена), который подсекает синеклизу системой глубинных разломов вдоль так называемой линии Торнквиста.
Современный рельеф фундамента Балтийской синеклизы и слагающая ее осадочная толща изучены глубокими буровыми скважинами и комплексом сейсмических измерений методом преломленных и отраженных волн.
В строении осадочного чехла синеклизы принимают участие отложения палеозойского, мезозойского и кайнозойского возрастов, мощность которых закономерно возрастает с севера на юг до 4000 — 4500 м и резко сокращается на обоих бортах впадины.
Отложения среднего палеозоя (девон) распространены лишь в северной части синеклизы и полностью выпадают из разреза к югу от широты Калининграда. В пределах всего региона отсутствуют карбоновые отложения.
При изучении стратиграфического подразделения осадочных слоев, выполняющих Балтийскую синеклизу, и пород фундамента нужно прежде всего руководствоваться геохронологической таблицей, которая приведена в Атласе.
В пределах региона на поверхности обнажаются лишь отложения кайнозойского и четвертичного возрастов. На большей части территории области кайнозойские отложения срезаны Валдайским ледником, и четвертичные отложения со стратиграфическим несогласием налегают на размытую поверхность пород мелового возраста.
Отложения более древнего возраста изучены по материалам глубокого бурения. Они выходят к поверхности лишь в акватории Балтийского моря. Однако и здесь они перекрыты морскими и ледниковыми осадками голоцена и плейстоцена.
Поверхность кристаллического фундамента погружается в сторону моря с 2000 — 2500 м на севере области до 4000 — 4500 м в Гданьской впадине. Ее покрывает толстая кора выветривания (до 9 м), свидетельствующая, что регион в течение большей части протерозоя представлял собой приподнятую и активно денудируемую сушу. Породы фундамента сложены различными по составу и возрасту гранитами, гранодиоритами, гнейсами, кристаллическими сланцами, габбро-лабрадоритами и др. Это в основном архейские образования, протерозойские почти полностью срезаны.
В пределах области на поверхности фундамента обнаружено несколько десятков локальных поднятий изометрической формы с амплитудой 50-100 м. Гравиметрическими и магнитными исследованиями было установлено, что ядро поднятий сложено более плотными и более намагниченными породами. Это, по всей вероятности, денудационные останцы древних, возможно, протерозойских вулканов. В кембрии, когда началось погружение синеклизы, эти возвышенности были островами или зоной мелководья, где в течение позднего кембрия и ордовика происходило накопление песчаных осадков и карбонатов. Впоследствии благодаря высокой пористости этих отложений создались благоприятные условия для формирования нефтяных залежей. Поэтому не случайно все известные нефтяные месторождения области связаны со структурными поднятиями фундамента.
Многие из рассмотренных пород палеозоя и мезозоя встречаются в виде валунов, гальки и щебня в ледниковой морене в различных районах Калининградской области. Поскольку здесь они не выходят на поверхность, этот факт следует рассматривать как результат экзарационной деятельности ледников на севере Балтийской впадины, а также Латвии и Литвы, где эти породы выходят на поверхность.
Наибольший интерес для нас имеют отложения кайнозойской системы, поскольку они обнажаются в береговом обрыве в районе Светлогорск — Донское и служат главным объектом изучения стратиграфии и литологии в ходе геологических маршрутов. Поэтому рассмотрим эту систему более подробно.
В ходе неоднократного наступления и последующей деградации плейстоценовых ледников кайнозойские отложения были выпаханы или размыты на большей части территории Калининградской области. Они сохранились лишь на Самбийском полуострове и южнее Калининграда. На остальной части региона кайнозойские отложения встречаются либо в виде останцев, либо отторженцов в низах морены. В пределах акватории Балтийского моря кайнозой полностью срезан ледником. Нижние горизонты его продолжаются на подводном склоне Самбийского полуострова на расстояние не более 1-2 км от берега, под покровом четвертичных и голоценовых образований. На большей части региона четвертичные отложения залегают непосредственно на размытой поверхности верхнемеловых мергелей.