Budowa geologiczna

2.1. Podłoże podczwartorzędowe

Prekambr

Legionowo położone jest na SW skraju platformy wschodnio-europejskiej, która zbudowana jest ze starych skał prekambryjskich, powstałych co najmniej 550 mln lat temu (Fig. 2). W rejonie Legionowa, jak stwierdzono to na podstawie badań geofizycznych, skały te występują na głębokości około 3 km. Podłoże prekambryjskie nie zostało nawiercone w Legionowie ani w najbliższych jego okolicach, lecz można sądzić, że podobnie jak w wierceniu zlokalizowanym w Pułtusku (20 km na N od Legionowa), jest ono zbudowane prawdopodobnie z różnego rodzaju skał metamorficznych (np. gnejsy) oraz magmowych (granity).

Fig. 2. Podział stratygraficzny Ziemi

Paleozoik

Na utworach prekambryjskich spoczywają skały powstałe w erze paleozoicznej (od 550 do 250 mln lat temu - zob. Fig. 2). Osady starszego paleozoiku stwierdzono w kilku wierceniach położonych w niedalekiej odległości od Legionowa. W wierceniu w Pułtusku występują osady kambru wykształcone jako kwarcyty oraz łupki ilaste. Na kambrze (wiercenia w Dębem i Radzyminie) na głębokościach około 2000 - 2500 m spoczywają lokalnie ilaste i mułowcowe osady ordowiku (ponad 50 m miąższości) oraz wykazujące znacznie większe rozprzestrzenienie sylurskie łupki graptolitowe (określenie to pochodzi od skamieniałości organizmów nazywanych graptolitami) o miąższości do 400 m.

W rejonie Legionowa brak jest osadów (tzw. luka stratygraficzna) dewonu i karbonu obejmujących okres od około 400 do 280 mln lat temu (zob. Fig. 2). Na sylurze lub wprost na kambrze zalegają tutaj utwory permu, które występują na głębokościach 1500 - 2000 m i osiągają miąższość do 300 m (okolice Wieliszewa). Perm jest reprezentowany przez osady tzw. cechsztynu obejmujące iłowce czerwone z anhydrytem, wapienie i dolomity oraz sole kamienne, które powstawały w wyniku wysychania zbiornika morskiego.

Mezozoik

Osady mezozoiczne (powstałe między 250 a 65 mln lat temu - zob. Fig. 2) są bardzo dobrze wykształcone w podłożu okolic Legionowa.

Na permie spoczywają tutaj utwory triasowe (tzw. piaskowiec pstry) budowane przez różnorodne typy skał, powstałe głównie w środowiskach lądowych. Obok piaskowców występują mułowce, łuki ilaste, a nawet anhydryty, wapienie i margle. Miąższość osadów triasu dochodzi do 650 m, a głębokość zalegania wynosi około 1500 m.

Osady jury zalegające na triasie mają bardzo dużą miąższość - od 500 do 1000 m, a głębokość zalegania ich stropu wynosi około 900 m. Osady te składają się z piaskowców z odciskami roślin oraz iłowców i mułowców, które zawierają wkładki margli i wapieni.

Utwory kredowe mają miąższość 700 - 800 m. Kreda dolna składa się z piaskowców i mułowców, które osiągają miąższość tylko 50-150 m. Kreda górna jest budowana przez margle, margle krzemionkowe i opoki, które tworzyły się w środowisku morskim.

Trzeciorzęd

W rejonie Legionowa występują osady trzeciorzędowe należące do oligocenu, miocenu i pliocenu, brak jest natomiast starszych osadów paleoceńskich i eoceńskich (Fig. 2).

Najstarszymi osadami trzeciorzędowymi stwierdzonymi wierceniami na terenie Legionowa są zielone kwarcowe mułki i piaski glaukonitowe oraz podrzędnie iły oligocenu. Osiągają one miąższość kilkudziesięciu metrów, a ich strop zalega na głębokości około 185 m (Fig. 3). Są to osady morskie powstałe w strefie przybrzeżnej. W piaskach oligoceńskich występuje zasobny poziom wodonośny stanowiący źródło bardzo dobrej jakości wody dla mieszkańców Warszawy i jej okolic (tzw. woda oligoceńska)

Fig. 3. Profil geologiczny wiercenia przy ulicy Kolejowej w Legionowie

Na osadach oligocenu spoczywają mioceńskie mułki i piaski kwarcowe z wkładkami węgla brunatnego. Osady te na terenie Legionowa wykazują duże wahania miąższości i głębokości zalegania stropu. W wierceniu przy ulicy Kolejowej mają one miąższość około 25 m, a strop znajduje się na głębokości 161 m (zob. Fig. 3). Osady te tworzyły się w płytkich śródlądowych zbiornikach wodnych (jeziora, bagniska).

Powyżej występują osady pliocenu budowane przez iły pstre oraz piaski i mułki kwarcowe. W omawianym wierceniu mają one miąższość około 20 m, a strop ich znajduje się na głębokości 140 m (zob. Fig. 3). Podobnie jak osady mioceńskie utwory plioceńskie tworzyły się w śródlądowych zbiornikach wodnych.

2.2. Czwartorzęd

Geologia

Sedymentacja osadów czwartorzędowych na obszarze Legionowa związana jest - podobnie jak na terenie większości obszaru Polski z rozwojem wielkich zlodowaceń plejstoceńskich. Na tym obszarze występowały, wg tradycyjnego czterostopniowego podziału, lądolody dwu zlodowaceń: południowopolskiego i środkowopolskiego (zob. Fig. 4). Natomiast w czasie najmłodszego zlodowacenia bałtyckiego obszar Legionowa znajdował się poza zasięgiem lądolodu, około 100 km na S od jego czoła w fazie maksymalnego zasięgu lądolodu.

Fig. 4. Podział stratygraficzny czwartorzędu

Osady czwartorzędu są najmłodszymi utworami na obszarze Legionowa i jako jedyne mogą być obserwowane na powierzchni terenu (zob. Fig. 5). Zostały one rozpoznane bardzo dobrze także w znacznej ilości płytkich otworów wiertniczych. Osady czwartorzędowe należą głównie do plejstocenu, a jedynie w najwyższej części do holocenu.

Fig. 5. Mapa geologiczna Legionowa i okolic

Obszar Legionowa - podobnie jak całej Kotliny Warszawskiej w widłach Wisły i Narwi - charakteryzuje się szczególnym wykształceniem czwartorzędu. W całym profilu osadów plejstoceńskich dominują tutaj osady piaszczyste o genezie rzecznej lub wodnolodowcowej (tzn. powstałe w wyniku sedymentacji z wód pochodzących z topnienia lodowców), a brak zaś jest prawie glin zwałowych. Podrzędnie spotyka się mułki i iły zastoiskowe (osady powstałe w zastoiskach - płytkich jeziorach na przedpolu lodowca).

W wierceniu przy ulicy Kolejowej osady plejstocenu osiągają ponad 130 m miąższości (Fig. 3). Stwierdzono tutaj tylko jeden poziom gliny zwałowej o miąższości 20 m (na głębokości od 60 do 80 m) (Fig. 3). Gliny te są osadem powstałym w czasie zlodowacenia środkowopolskiego (zob. Fig. 4). Bezpośrednio nad gliną znajduje się 4-metrowej miąższości pokład iłów zastoiskowych, które utworzyły się również w czasie zlodowacenia środkowopolskiego. Poniżej gliny występują piaski kwarcowe o różnym uziarnieniu (od drobno- do gruboziarnistych, często z domieszką lub wkładkami żwiru) o miąższości 60 m. Są to osady rzeczne, które powstawały w czasie interglacjału mazowieckiego oraz (w wyższej części) wodnolodowcowe - związane ze zlodowaceniem środkowopolskim. Piaski powyżej gliny zwałowej osiągają miąższość około 50 m. Są one wykształcone podobnie jak piaski poniżej gliny i mają również genezę rzeczną i wodnolodowcową, lecz są znacznie młodsze, gdyż powstawały w czasie zlodowacenia północnopolskiego z wód spływających od północy z topniejącego lądolodu. Są to najstarsze osady występujące na powierzchni terenu na obszarze Legionowa (zob. Fig. 5).

Na powierzchni terenu w Legionowie występują ponadto mające małą miąższość najmłodsze osady plejstoceńskie oraz holoceńskie: piaski i mady tarasów rzecznych, piaski eoliczne (czyli powstałe w wyniku działalności wiatru), często tworzące wydmy oraz podrzędnie torfy i namuły torfiaste (Fig. 3; Fig. 5).

Geomorfologia
Rzeźba Kotliny Warszawskiej charakteryzuje się obecnością tarasów erozyjnych i akumulacyjnych międzyrzecza Wisły i Narwi. Jest to obszar o generalnie słabo urozmaiconej powierzchni terenu. Jedyne wyniesienia osiągające kilka do kilkunastu metrów wysokości względnej stanowią młode plejstoceńskie lub wczesnoholoceńskie kopalne (tzn. nieczynne) wydmy (Fig. 6).

Fig. 6. Wydma w Legionowie przy ulicy Górnej koło IMGW

Na obszarze Legionowa wyróżnić można kilka typów i form geomorfologicznych, które mają różny wiek i pochodzenie. Szczególne znaczenie dla ukształtowania powierzchni miasta miały procesy eoliczne.

Większa część Legionowa położona jest na tzw. tarasie wydmowym. Jest to płaska powierzchnia tworzona przez wspomniane wyżej piaski rzeczne i wodnolodowcowe zlodowacenia północnopolskiego, które miejscami odsłaniają się na powierzchni terenu (głównie dzielnice Piaski i Bukowiec B). Przeważnie jednak na tarasie tym występują rozległe pokrywy piasków eolicznych (dzielnice: Centrum, Osiedle Jagiellońska, III Parcela), miejscami tworzące wyraźnie zaznaczające się w morfologii terenu wydmy (głównie Bukowiec C, ale też Centrum) (Fig. 5). Taras wydmowy powstał w czasie zlodowacenia bałtyckiego, a jego wiek można szacować na kilkadziesiąt tysięcy lat.

Na wschodnich (wschodni Bukowiec C, Łajski) i zachodnich (Bukowiec A, Osiedle Sobieskiego, Ludwisin, Przystanek) obrzeżach miasta obszar tarasu wydmowego przechodzi łagodnie w młodszy (późnoplejstoceński lub holoceński - kilka do kilkunastu tysięcy lat) taras nadzalewowy związany z akumulacją osadów rzecznych (piaski i mady) międzyrzecza Wisły i Narwi. Na jego płaskiej powierzchni spotyka się pojedyncze wydmy (szczególnie dobrze wykształcone w Ludwisinie) powstałe w wyniku przewiania piasków rzecznych oraz płytkie, podłużne i niekiedy zabagnione zagłębienia (Centrum, Przystanek) wypełnione namułami torfiastymi. Na tym obszarze widoczne są także przebiegające z SE na NW ślady przepływów wód Wisły do Narwi (co ma miejsce w czasie największych powodzi) wypełnione madami. Są one bardzo dobrze widoczne m.in. w rejonie stadionu miejskiego.