Краткие сведения о геологическом строении
Территория Санкт-Петербурга расположена в зоне сочленения Балтийского щита, сложенного породами кристаллического фундамента, и Русской платформы, образованной древними осадочными породами. Кристаллический фундамент, представленный в основном гранитоидным комплексом, имеет сложное блоковое строение и залегает на глубине от 140 м на западной окраине Курортной зоны до 300 м у южных границ города.
Разрез осадочного чехла в основании представлен отложениями вендского комплекса (редкинский и котлинский горизонты), моноклинально залегающими на кристаллическом фундаменте. Редкинский горизонт (старорусская свита) в нижней части представлен преимущественно песчаниками и алевролитами мощностью 10–30 м, перекрытыми аргиллитоподобными глинами и алевролитами мощностью не более 10–15 м. В Котлинском горизонте выделены нижняя и верхняя подсвиты. К нижней подсвите приурочены гдовские слои с преобладанием песчаников и алевролитов мощностью до 30 м. Гдовские слои залегают в основном на отложениях редкинского горизонта, а в местах их выклинивания непосредственно на породах кристаллического фундамента. Залегающие выше отложения верхней подсвиты котлинской свиты представлены мощной толщей (до 150 м) переслаивающихся глин с редкими прослоями песчаников.
На размытой поверхности отложений вендского комплекса залегают песчаники и алевролиты ломоносовской свиты лонтоваского горизонта нижнего кембрия. Их мощность не превышает 10–12 м. На дочетвертичную поверхность свита выходит узкой полосой шириной один–два километра в южных районах города. Перекрываются песчаники ломоносовской свиты мощной (115–120 м) толщей голубоватосерых глин сиверской свиты лонтоваского горизонта. Отложения сиверской свиты выходят на дочетвертичную поверхность широкой полосой 12–18 км вдоль южного побережья Финского залива, выше по разрезу залегают локально развитые пески и песчаники среднего и верхнего отделов кембрия.
Только на юге Красносельского и Пушкинского районов в разрезе осадочного чехла появляются карбонатные отложения ордовикского комплекса мощностью до 40 м, содержащие прослои ураноносных диктионемовых сланцев. Самыми молодыми дочетвертичными образованиями, выходящими на дочетвертичную поверхность на крайнем юге города и имеющими весьма ограниченное распространение, являются породы наровского горизонта среднего девона, представленные мергелями и доломитами с прослоями глин.
Четвертичные отложения различного генезиса практически полностью перекрывают с поверхности территорию города. На большей части их мощность не превышает 20–30 м. Четвертичные отложения отличаются частой литологической изменчивостью как в плане, так и в разрезе. Наиболее полно разрез четвертичных отложений представлен в древних погребенных долинах, где их мощность возрастает до 100–130 м. Здесь в составе четвертичных отложений выделяются два–три моренных песчаноглинистых горизонта и разделяющие их песчаные межморенные слои.
Геологическое строение территории определяет характер изменения состояния ресурсов геологической среды по площади и глубине, возможность их использования, необходимые ограничения антропогенной нагрузки на них.
Твердые полезные ископаемые
Геологическое строение определяет комплекс видов твердых полезных ископаемых, представленных на территории Санкт-Петербурга. В основном это полезные ископаемые, связанные с четвертичными отложениями (торф, пески, глины и т. п.). С более древними породами ордовикского возраста, ограниченно распространенными в южной части города, связаны скопления фосфоритов, не имеющие в настоящее время промышленного значения. Здесь же выявлены повышенные содержания урана, упомянутые выше.
Подавляющее большинство месторождений полезных ископаемых выявлено и разведано на территории города в сороковые–шестидесятые годы прошлого столетия. Основная их масса представлена глинами, пригодными для изготовления кирпича и керамзита, с запасами от первых сотен тыс. м3 до 9,5 млн м3 . В 30–50-е годы на территории города было разведано 20 месторождений глинистого сырья, на базе которых работали кирпичные заводы небольшой мощности.
Выделяются две площади локализации месторождений: первая – на Карельском перешейке в районе ст. Белоостров, Дибуны, Песочная, Левашово, вторая – в Приневской низменности. На Карельском перешейке глинистое сырье связано с четвертичными отложениями, на Приневской низине – как с четвертичными, так и с кембрийскими отложениями (сиверская свита). Полезная толща всех разведанных месторождений, за исключением Дачного и Мартышкинского, представлена озерноледниковыми ленточными глинами. В 60-е годы в связи с ликвидацией заводов оставшиеся запасы были списаны с балансового учета как утратившие промышленное значение.
В 1946 году в районе Парголово было разведано два месторождения минеральных красок озерно-болотного происхождения: Парголовское I и Парголовское II с запасами 3 тыс. и 5 тыс. т сырья соответственно. Красочное сырье признано пригодным для получения умбры (Парголовское I) и сиены жженой и умбры (Парголовское II). Месторождения не разрабатывались. В 1990 году их запасы были списаны с баланса как утратившие промышленное значение в связи с изменением требований стандарта к сырью и непригодностью для производства художественных красок.
В период с 1951-го по 1970 год в районе Красного Села в основании ордовикской толщи были выявлены и разведаны два месторождения фосфоритоносных песков (Красносельское и Дудергофское) с глубиной залегания полезной толщи от 18 до 85 м при средней мощности два– четыре метра. Только первое из них частично попадает на территорию Санкт-Петербурга
В 1964 году конторой «Геоминвод» разведано месторождение гиттиевых глин1 , используемых в настоящее время на Сестрорецком курорте в качестве лечебных грязей, запасы гиттиевых глин были переоценены в свете изменившихся требований по промышленным категориям в 1997 году.
Предшествовавшими разведке поисково-оценочными работами были охвачены практически все перспективные участки залежей гиттиевых глин, сапропелей и лечебных торфов на Карельском перешейке (Ольгино-Лахтинский массив; береговые зоны рек Малая Сестра (Заводской канал) и Гладышевка; Сестрорецкое, Парголовское, Пелогеевское, Тарховское болота, озера Гладышевское, Медное), а также южнее Финского залива на территории Ленинградской области. Для детальной разведки был выбран Сестрорецкий участок, содержащий лучшее по качеству полезное ископаемое. Запасы гиттиевых глин Сестрорецкого месторождения подсчитаны на площади 695 тыс. м2 в количестве 856,2 тыс. м3 , в т. ч. площадь месторождения по категории запасов «В» (разведанные) составляет около 43 га при запасах 581,8 тыс. м3 .
Месторождение лечебных гиттиевых глин расположено в западной части государственного природного заказника регионального значения «Сестрорецкое болото», образованного в 2011 году. Месторождение относится к особо ценным природным объектам заказника. На территории заказника допускается разведка и добыча лечебных гиттиевых глин в границах горного отвода площадью 5,66 га.
В 1998 году в границах горного отвода был сформирован земельный участок по адресу: СанктПетербург, поселок Белоостров, Сестрорецкое шоссе, участок 1 (в районе железнодорожного моста), для размещения объектов здравоохранения и социального обеспечения, в границах которого гиттиевые глины в качестве лечебного природного ресурса используются ОАО «Санаторий Сестрорецкий курорт», имеющим лицензию на право пользования недрами с целью их разведки и добычи. Проектный уровень добычи 300–400 м3 /год, фактическая добыча не превышает 100 м3 /год. Обеспеченность запасами только на лицензионном участке при проектном уровне годовой добычи составляет 150 лет, на всем месторождении – более 1000 лет.
Кроме гиттиевых глин в 1964 году также были предприняты поиски лечебных торфов. Было обследовано несколько перспективных участков. По предварительным данным Тарховское болото содержит торф с высоким содержанием гуминовых кислот, битумов и других веществ, обладающих свойствами биостимуляторов. Торф Тарховского болота после дополнительных исследований может быть пригоден для лечебного использования.
К общераспространенным полезным ископаемым на территории Санкт-Петербурга относятся:
• галька, гравий, валуны;
• глины (кроме бентонитовых, палыгорскитовых, огнеупорных, кислотоупорных, используемых для фарфорово-фаянсовой, металлургической, лакокрасочной и цементной промышленности, каолина);
• известняки (кроме используемых в цементной, металлургической, химической, стекольной, целлюлозно-бумажной и сахарной промышленности, для производства глинозема, минеральной подкормки животных и птицы);
• пески (кроме формовочного, стекольного, абразивного, для фарфорово-фаянсовой, огнеупорной и цементной промышленности, содержащего рудные минералы в промышленных концентрациях);
• песчаники (кроме битуминозных, динасовых, флюсовых, для стекольной промышленности, для производства карбида кремния, кристаллического кремния и ферросплавов);
• песчано-гравийные, гравийно-песчаные, валунно-гравийно-песчаные, валунно-глыбовые породы;
• сапропель (кроме используемого в лечебных целях);
• суглинки (кроме используемых в цементной промышленности);
• торф (кроме используемого в лечебных целях).
На территории Санкт-Петербурга разведаны 29 месторождений торфа, из которых 17 числятся на территориальном балансе запасов торфа по торфяным месторождениям Санкт-Петербурга, запасы 10 месторождений списаны с баланса, одного – выработаны, еще один не стоял на балансе. В настоящее время добыча торфа на территории города не ведется и не планируется. Разрабатываемые месторождения торфа на территории города отсутствуют. Торфяное месторождение «Обуховское» с запасами 3420 тыс. т разрабатывалось с 1949 года. В последнее десятилетие разработки уровень добычи торфа не превышал 8–15 тыс. т в год, что связано с ограниченностью рынка сбыта. В 2007-м и 2008 году добыча торфа не производилась. Срок действия лицензии на разведку и добычу торфа истек в ноябре 2008 года. По состоянию на 01.01.2022 на государственном балансе числится 86,5 тыс. т балансовых запасов. Забалансовые запасы составляют 2027 тыс. т.
Земельные участки в границах торфяных месторождений по большей части ранее застроены, имеют развитую инфраструктуру или входят в зоны планируемой застройки и рекреационные зоны (согласно Генеральному плану Санкт-Петербурга). Для территории Санкт-Петербурга экономически более выгодно использовать земли для строительства и развития инфраструктуры, а не с целью добычи ОПИ (торфа).
По мере расширения территории городской застройки перспективы освоения минеральносырьевой базы твердых полезных ископаемых представляют все меньший интерес. С 1970 года минерально-сырьевая база твердых полезных ископаемых в связи с бесперспективностью их добычи в условиях города не наращивалась. В настоящее время на территории города эксплуатируется только месторождение лечебных гиттиевых глин «Сестрорецкое».
Ресурсы подземных вод
Водоснабжение Санкт-Петербурга базируется, главным образом, на использовании поверхностных вод р. Невы. Доля подземных вод в общем балансе города составляет около 2%. Вместе с тем, водоснабжение Курортного и Красносельского районов обеспечиваются за счет подземных вод более чем на 50%. Перспектива увеличения этой составляющей связывается с вовлечением в эксплуатацию всех неосвоенных разведанных запасов пресных подземных вод.
На территории города по состоянию на 1 января 2024 года право пользования недрами предоставлено на основании 142 лицензий. Среди недропользователей – промышленные предприятия, предприятия коммунального хозяйства, санатории и оздоровительные комплексы, детские сады, базы отдыха, коттеджные поселки и др., в т. ч. и индивидуальные предприниматели. Подземные воды используются как для хозяйственно-питьевого водоснабжения населения (Курортный, Красносельский районы, города Петродворец, Ломоносов, Кронштадт), так и для технологического обеспечения промышленных объектов. Минеральные подземные воды используются для бальнеологических целей (ОАО «Санаторий Сестрорецкий курорт», СПб ГБУЗ «Санаторий для детей «Детские Дюны») и для розлива в бутылки с последующей реализацией. На территории города расположено широко известное месторождение минеральных железистых вод «Полюстрово» .
Учтенный суммарный водоотбор на водозаборах хозяйственно-питьевого и производственно-технического водоснабжения (пресные и солоноватые воды) по территории Санкт-Петербурга в 2022 году составил 13,473 тыс. м3 /сут, из которых на Курортный район приходится 80,6% от общего объема водоотбора; в Красносельском районе добыто 16,2%. В Колпинском, Приморском и Пушкинском районах суммарный водоотбор 0,431 тыс. м3 /сут, при этом большая часть приходится на Приморский район. Добыча подземных вод на месторождениях (участках месторождений) составила 11,941 тыс. м3 /сут (88,8% от суммарной по Санкт-Петербургу), а также добыча на месторождениях с забалансовыми запасами – 0,019 тыс. м3 /сут.
Преобладающая (центральная) часть города лишена источников пресных подземных вод. Сосредоточенные здесь ресурсы подземных вод вендского водоносного комплекса, залегающего на глубине порядка 200 м, непригодны для питьевых целей: минерализация воды в 3–6 раз превышает санитарную норму. Водоотбор минерализованной воды из вендского водоносного комплекса связан с техническим водоснабжением предприятий Санкт-Петербурга. Суммарный водоотбор технических (соленые и рассолы) подземных вод в 2022 году составил 1,053 тыс. м3 /сут.
Основной объем подземных вод добывается в Красногвардейском и Центральном районах города, соответственно, 39,2% от общей добычи и 35,7%. Для резервного водоснабжения оценены запасы подземных вод вендского водоносного комплекса на 10 месторождениях в СанктПетербурге (Корчминское, Невское, Московское, Стрельнинское, Кронштадтское, Волковское, Пулковское, Муринское, Кушелевское, СанктПетербургское) в количестве 21,941 тыс. м3 /сут и одно месторождение в Ленинградской области – Заневское с утвержденными 1,5 тыс. м3 /сут.
Возможность увеличения подземной составляющей в балансе водопотребления СанктПетербурга установлена в восьмидесятые годы разведочными работами по выявлению запасов подземных вод, приуроченных к погребенной долине, протягивающейся вдоль побережья Финского залива от Лисьего Носа до пл. Мужества в Санкт-Петербурге. По результатам разведки выделены участки Лисьеносовский, Морской, Восточнолахтинский, Байконурский, Байконурский 2 Долинного месторождения; Удельнинский, Коломяжский, Каменский участки Гражданского месторождения, перспективные для создания скважинных водозаборов в системе резервного водоснабжения города с оцененными запасами суммарно в 29,1 тыс. м3 /сут.
Перспектива развития недропользования в Санкт-Петербурге связана, главным образом, с добычей пресных подземных вод для питьевого водоснабжения населения на территории Курортного района, где сосредоточены основные их запасы. Вплоть до конца шестидесятых годов добыча подземных вод осуществлялась бессистемно рассредоточенными скважинами. В последующий период на данной территории были разведаны шесть крупных месторождений подземных вод, суммарные запасы которых в настоящее время составляют 72 тыс. м3 /сут. На базе трех из них созданы централизованные скважинные водозаборы, обеспечивающие питьевой водой население Курортного района, включая город Зеленогорск, поселки Комарово и Репино.
Подземные воды также являются источником водоснабжения юго-западных городов-спутников Санкт-Петербурга. Водоснабжение Ломоносова и Кронштадта в настоящее время осуществляется благодаря транспортировке по трубопроводам подземных вод из каптажей, расположенных на территории Ленинградской области в зоне разгрузки ордовикского водоносного комплекса (Варваринский, Гостилицкий и Вильповицкий участки Ижорского месторождения). Общее количество подземной воды, переданной в Санкт-Петербург с территории области, в 2022 году составляет 24,87 тыс. м3 /сут.
Город Красное Село ранее снабжался водой из самого крупного на территории Санкт-Петербурга Красносельского водозабора, эксплуатирующего пресные подземные воды ордовикского водоносного комплекса Красносельского участка Ижорского месторождения. Однако с завершением работ по обеспечению условий смешения воды из подземных источников с водой поверхностных источников на ВС «Дудергофская» объем добычи подземных вод на водозаборе значительно сократился.
Из 12 разведанных в пределах Санкт=Петербурга месторождений минеральных подземных вод эксплуатируется только три с суммарным водоотбором 0,059 тыс. м3 /сут. Большая часть добываемых минеральных вод (99,3%) приходится на Курортный район, где осваиваются запасы хлоридных натриевых вод вендского комплекса на Малосестрорецком месторождении, Курортнодюновском и Курортносестрорецком участках Петербургского месторождения. В Красногвардейском районе водоотбор минеральных питьевых железистых подземных вод полюстровского (московскоговалдайского) водоносного горизонта четвертичных межморенных отложений (месторождение Полюстровское 1) составляет 0,7% от общей добычи.
Большая часть ресурсов пресных подземных вод в Санкт-Петербурге разведана. Прирост запасов подземных вод за последние три года отсутствует.
1 Гиттиевые глины – особый вид грязей, глинистые илы – минерализованные тонкодисперсные осадки современных или древних (погребенных) водоемов с небольшим содержанием органических веществ и отсутствием сульфидов железа, с низкой коллоидальностью и влагоемкостью, повышенной липкостью, обычно серого цвета. Гиттиевые глины (шведское название органических илов) представляют собой переуплотненный глинистый ил, погребенный под более молодыми четвертичными осадками: торфами и песчано-глинистыми отложениями. Поэтому сестрорецкая лечебная грязь оказалась надежно защищенной от антропогенного воздействия и сохранилась до наших дней в первозданном виде. Гиттиевые глины в исходном виде имеют темно-серый с черными пятнами цвет, иногда коричневый оттенок, очень плотные, при размокании становятся пластичными, мягкими, без запаха, иногда со слабым болотным запахом. По содержанию органических веществ гиттиевые глины приближаются к сапропелям. Минерализация грязевого раствора в нативных глинах невелика – меньше 1 г/л. Ионный состав раствора – сульфатно-гидрокарбонатный натриево-магниевый или магниево-натриевый. Гиттиевые глины обладают одним редким и интересным с бальнеологической точки зрения свойством – способностью к глубокому биологическому самоокислению на воздухе, в результате которого они становятся ультракислыми высокоминерализованными железистыми (купоросными) илами. Гиттиевая глина приобретает резко кислую реакцию (рН 3,5 и ниже); грязевой раствор многократно увеличивает минерализацию до 10–20 г/л и становится сульфатно-железистым. Окисленная гиттиевая глина как лечебная грязь не имеет известных аналогов и является уникальной. Повышенная кислотность окисленных гиттий обеспечивает быстрое освобождение грязей от патогенных и условно-патогенных микроорганизмов, попадающих в грязь в процессе лечебного использования, что обеспечивает замкнутый грязеоборот. Окисленные гиттии обладают значительной антимикробной активностью в отношении многих микроорганизмов. Сестрорецкая грязь оказывает рассасывающее, противовоспалительное действие, нормализует тонус мышц, улучшает состояние кожи. Благодаря своему составу сестрорецкая грязь интенсифицирует микроциркуляцию крови и лимфы, улучшает обменные процессы и тканевое дыхание, стимулирует процессы регенерации, нормализует работу сальных и потовых желез. Значительная сорбционная емкость и сложный фазовый состав делают сестрорецкую грязь эффективным отшелушивающим и очищающим средством.
