Большая часть Белого моря принадлежит Беломорскому блоку Балтийского щита, остальная часть располагается в области, где древний складчатый фундамент Русской платформы уходит в восточном направлении под недислоцированный чехол осадочных пород. У полуострова Канин Нос на поверхность выходят рифейские и байкальские линейные складчатые сооружения, являющиеся продолжением Тимана.
Важнейшими структурными единицами рассматриваемой части Балтийского щита являются три весьма протяженные сложнодислоцированные пояса или зоны, имеющие северо-западное простирание:
1. Лапландско-Беломорский пояс (зона древнейшей архейской складчатости);
2. Карельско-Финляндский пояс (Карельская зона карелид), граничащий с предыдущим поясом на юге;
3. Кольско-Норвежский пояс (Кольская зона карелид), примыкающий к Беломорскому поясу с севера (Невесский и др., 1977).
Лапландско-Беломорский пояс представлен комплексом архейских метаморфических пород, состоящих из кристаллических сланцев, кварцитов, гнейсов и амфиболитов. Этот комплекс пород получил наименование «беломорского» или «беломорид», из-за его широкого распространения на побережье Белого моря. Мощность комплекса составляет 8-10 км (Невесский и др., 1977). Архейский комплекс метаморфических пород содержит в себе интрузивные массивы гранитного, гранодиоритого, диоритого, пегматитого, перидотитого, пироксенитого состава. (Рисунок 15)
Рисунок 15:Геологическая карта Белого моря.
1 – мезо-кайнозойские рыхлые отложения; 2 – вендские песчаники, аргиллиты;
3 – рифейские красноцветные песчаники, алевролиты; 4 – архей-протерозойские
Отмечаются также массивы пород, которые относятся к протерозою (амфиболиты, биотитовые и ставролитовые гнейсы).
На дне Кандалкшского и Онежского заливов, в проливе Горло обнажаются гнейсы и гранито-гнейсы беломорской серии архея – самые древние отложения в западной части Белого моря, их абсолютный возраст - 2,7 млрд. лет и более (Спиридонов и др., 1980).
Карельско-Финляндский и Кольско-Норвежский пояса относятся к сравнительно более молодым (протерозойским) образованиям, к так называемым карелидам. В зоне карелид распространены глубокометаморфизованные осадочные и эффузивно-осадочные породы (такие как кремнистые сланцы, кварциты, доломиты), переслаивающиеся с амфиболитами, хлоритовыми и другими сланцами. Эти породы прорваны многочисленными кислыми, основными и ультраосновными интрузиями.
Данные геоструктурные области формировались за период от 4000 – 3500 до 1500 – 1700 млн. лет. Позднее, после карельского тектоно-магматического цикла, весь регион существовал как единая платформенная структура (Невесский и др., 1977).
Самыми ранними осадочными отложениями, отнесенными к плитному этапу на территории Белого моря, являются красноцветные кварцито-песчаники, песчаники, конгломераты терской серии, развитой по южному берегу Кольского полуострова, которые несогласно залегают на древних кристаллических породах складчатого фундамента платформы. По времени образования их относят к верхнему протерозою (нижний – средний рифей). На восточном побережье Белого моря известны и другие палеозойские отложения: это глинистые пачки, условно относимые к девону, и толщи сложного чередования глин, мергелей, известняков, линз песчаников – так называемое северо-двинские слои, принадлежащие верхнему горизонту татарского яруса (верхняя пермь).
Четвертичные отложения
Четвертичные отложения покрывают почти все дно Белого моря, но их мощность сильно варьируется от места к месту, что связано с неровностями в кровле дочетвертичных отложений. Западное побережье характеризуется маломощным чехлом осадков, когда в прогибах в юго-восточной части Кандалкшского залива их мощность может достигать 150 м, что было установлено по геофизическим данным, причем 30-40 м из них занимают морские отложения.
В целом неконсолидированные осадки характерны для выровненных и приподнятых участков морского дна, а также для прибрежных мелководий. Максимальная мощность осадков характерна для глубоководных впадин, тогда как ледниковые отложения распространены в виде выступов и крутых склонов у естественных преград коренного ложа (Спиридонов и др., 1980).
На западном побережье Белого моря выделяются четвертичные отложения следующих комплексов: морской, поздне-постледниковый, ледниково-озерный, ледниковый.