Геологическое прошлое нашей области сложно и многообразно.
В северной части Карельского перешейка на поверхность выходят древнейшие магматические горные породы - граниты. Их изучение позволяет нам проникнуть не только в глубь Земли, но и в глубь веков. Они говорят о том, что в отдаленное от нас докембрийское время, когда на Земле еще не было органической жизни, из ее недр поднимались потоки огненно-жидкой лавы-магмы, сопровождаемые многообразными процессами: вулканическими извержениями, землетрясеннями, вертикальными и горизонтальными смещениями отдельных участков земной коры и другими явлениями. У поверхности Земли магма остывала, затвердевала и превращалась в граниты.
Древнейшие архейские и протерозойские породы - граниты, диориты и измененные - метаморфические - гнейсы Карельского перешейка составляют часть так называемого Балтийского кристаллического щита.
Южнее реки Вуоксы они уходят на большую глубину, под более молодые осадочные образования верхнепротерозойского и палеозойского возрастов.
С начала палеозоя почти вся территория Ленинградской области была покрыта морем, на дне которого отлагались разнообразные осадочные горные породы.
В основании палеозойских отложений лежат песчаники и синие кембрийские глины (возраст около 600 млн. лет). Они хорошо знакомы ленинградским метростроевцам, так как большинство тоннелей были пройдены по синим глинам. Эти глины бедны органическими остатками, как и лежaщие выше песчаники.
Отложения следующего, ордовикского периода более разнообразны. Это песчаники, известняки, доломиты, глинистые и горючие сланцы. Они выходят непосредственно на поверхность южнее Ленинграда в пределах так называемого Ордовикского плато.
Плато представляет собой плоскую возвышенную равнину с абсолютными отметками поверхности 20-80 метров. К югу от Ленинграда плато резко обрывается высоким, до 40 метров, уступом, который носит название Балтийско-Ладожского глинта (от датского слова "glint" - обрыв, утес, уступ).
Глипт протянулся в широтном направлении, в 20-25 километрах к югу от реки Невы и Финского залива, через всю Ленинградскую область, от реки Сяси на запад до города Палдиски в ЭССР.
Глинт пересекают реки Копорка, Ижора, Саблинка, Тосна, Лава и другие. Именно здесь и находятся, главным образом, геологические обнажения - памятники природы.
Западная, повышенная часть Ордовикского плато носит название Ижорской возвышенности (до 176 метров абсолютной высоты). Отличительной ее чертой является почти полное отсутствие рек и озер. Близость к земной поверхности легко растворимых поверхностными и подземными водами горных пород, таких, как известняки, породила здесь развитие так называемых карстовых процессов. Они заключаются в разрушении известняков и образовании в них многочисленных провальных воронок, подземных каналов и трещин, по которым вода уходит вниз.
С ордовикскими отложениями связаны крупнейшие месторождения полезных ископаемых нашей области. Одно из них - месторождение фосфоритов у города Кингисеппа. Оно разрабатывается производственным объединением "Фосфорит". Кроме Кингисеппа на территории Ленинградской области выявлено еще несколько месторождений фосфоритов. Во всех случаях полезным компонентом является фосфат, представленный обломками и целыми створками раковин морских моллюсков - брахиопод, живших на дне Ордовикского моря. Раковины содержат 35-37 процентов пятиокиси фосфора.
С отложениями ордовика связаны также месторождения горючих сланцев (Сланцевский район). Первая тонна сланца в нашей области была добыта в 1934 году, когда начала действовать шахта N1 (впоследствии ей присвоили имя С. М. Кирова). Сейчас в Сланцах три шахты, в которых ежегодно добывают до 5 миллионов тонн сланца.
Кроме того, большое значение для народного хозяйства имеют ордовикские известняки. Они разрабатываются как сырье для металлургии, цементной и стекольной промышленности. Крупнейшие месторождения - Пикалевское и Кикеринское. Общая мощность отложений ордовика 200-300 метров.
Отложения девонской системы (возраст 270-320 миллионов лет) распространены в южной и восточной частях области. Они представлены песчано-глинистой толщей с прослойками известняков, доломитов и мергелей. Мощность девонских осадков на севере - 40-100 метров, на юго-востоке области - больше 450 метров.
В восточной части области девонские осадки залегают под каменноугольными отложениями, представленными известняками и доломитами (возраст 260-300 миллионов лет). К нижней части каменноугольных осадков приурочено месторождение тихвинских бокситов.
Мезозойские и третичные осадки на территории нашей области отсутствуют, так как к этому времени море ушло за пределы Ленинградской области.
Вся перечисленная древняя осадочная толща палеозоя лежит на кристаллическом фундаменте почти горизонтально. Выше залегают четвертичные отложения, начавшие формироваться около 0.5-1.5 миллиона лет назад, и продолжают накапливаться в наше время. Они состоят из ледниковых, водно-ледниковых, озерных, речных, морских и болотных образований. Мощность их в пределах долины реки Невы достигает 50 и более метров, на некоторых участках восточной области превышает 100 метров.
Большинство ученых считает, что современный рельеф сформировался главным образом в результате деятельности ледника в четвертичный период. В то время территория нашей области неоднократно покрывалась материковыми льдами. В последнюю межледниковую эпоху (около 85-75 тысяч лет назад) северная часть области была затоплена водами моря. В результате переноса и отложения осадков ледниками и талыми ледниковыми водами возникли своеобразные формы современного рельефа в виде беспорядочного скопления холмов, часто чередующихся с понижениями, нередко занятыми озерами и болотами, так называемый холмисто-моренный рельеф, если холмы сложены суглинками с щебнем и валунами, и камовый рельеф, если холмы сложены песками.
В конце последнего оледенения, примерно 12 тысяч лет тому назад, во время таяния ледника воды скапливались и в предглинтовой низменности. В это время образовался большой водоем, соединявший воды Финского залива с Ладожским озером, центральная часть Карельского перешейка была тогда островом. Окончательно контуры современного рельефа образовались сравнительно недавно, всего 4.5-5 тысяч лет тому назад.