В геологическом строении территории выделяются:

• сложно дислоцированные породы кристаллического фундамента архейского и нижне-среднепротерозойского возраста.
• отложения осадочного чехла, включающие образования позднерифейского, палеозойского, мезозойского и кайнозойского возраста.

     В ее основании  залегает мощный, до 35-40 км, докембрийский  кристаллический фундамент, сложенный  гранито-гнейсовыми метаморфическими образованиями. Выше расположен осадочный чехол, образованный морскими, континентальными, реже вулканогенными отложениями рифейского периода, палеозойской, мезозойской и кайнозойской эр.

    Рельеф равнинный. Самая высокая точка — возвышенность  Тархов холм — 294 м над уровнем моря (Борисоглебский район). Преобладают дерново-подзолистые почвы. 40% территории занимают хвойные и смешанные леса. В современном рельефе области более заметна роль деятельности ледника, неоднократно сюда приходившего. Ныне поверхность области представляет собой волнистую равнину, возвышенности которой сформированы отложениями ледника - мореной. На севере области расположена Даниловская возвышенность, между Ростовом, Угличем и Переславль-Залесским - Борисоглебская возвышенность, а на самом юге области – часть Клинско-Дмитровской гряды. Молого-Шекснинская низина ранее представляла собой обширное пространство в 30 000 кв. км, затопляемое весной, но вот уже несколько десятилетий она почти полностью "занята" Рыбинским водохранилищем. Ростовская низина и Ярославо-Костромская низины (85-95 м) соединены долиной реки Которосли.

    На  территории Ярославской области  дочетвертичные (коренные) отложения  закрыты напластованиями ледникового происхождения. Они обнажаются в речных долинах или вскрыты искусственно, поэтому являются уникальными геологическими объектами. Причина появления коренных отложений на поверхности из под мощного четвертичного слоя, состоящего из суглинков и песков (мощность 193 м) заключается в том, что: они вскрываются речной эрозией, либо вследствие тектонического поднятия, либо куполам (небольшими сводовыми вздыманиями палеозойского или мезозойского возраста). 

   Зато  четвертичные отложения – самые  распространенные в пределах Ярославской области. Они наблюдаются в многочисленных обнажениях по берегам рек и в карьерах и сами по себе не являются уникальными. К ГПП отнесены только те обнажения, на основе которых возможно подробная реконструкция ледниковых и межледниковых эпох. Преобладающее место в обнажениях обычно занимает красновато-бурый, грубый, неслоистый суглинок, в котором беспорядочно рассеяны округлые камни — валуны самых разнообразных размеров. Иногда они достигают до 2—3 метров в поперечнике. Для жителей Ярославской области валуны — это привычное явление. Мы их видим по берегам и в руслах рек, они выступают на склонах оврагов и болот, на сельскохозяйственных полях.

   Присматриваясь  к составу наших валунов, нетрудно заметить, что в преобладающей массе они состоят из разнообразных кристаллических пород. Вообще если учесть тот факт, что в Ярославской  области  нет  ни гор,  ни  отдельных скал  из кристаллических пород, которые могли бы служить источником для валунов, можно сделать вывод что валуны имеют чисто ледниковое происхождение. Толщина ледника на территории Ярославской области достигала более одного километра. В   ледниковую   эпоху   произошло   медленное   похолодание климата на всем земном шаре и особенно в северном полушарии, причем климат стал не только холодным, но и сырым. Вследствие этого в горах и на возвышенных участках материков и образовались огромные массы снега, перешедшего затем в ледники.

   Животный  мир, не сразу приспособился к  условиям ледниковой эпохи. В начале эпохи еще существовали теплолюбивые животные, но с наступлением льдов их сменили новые виды животных, характерные для ледниковой эпохи. Среди них мамонты, пещерные львы, пещерные медведи, шерстистые носороги, северные олени, бизоны, кости которых встречаются на территории Ярославской области.  Одно из интереснейших животных ледникового периода – мамонт, в экспозиции музея представлены бивни и зубы этих животных. У него, имелась пара резцов, превратившихся в бивни, но его бивни достигали огромных размеров — до 2,5 метров в длину. Коренные зубы мамонта были приспособлены для перетирания растительной пищи, тонких веток, травы. Мамонты вымерли 12 тыс. лет назад, возможно, тонули в болотах образовавшихся после ледникового периода, возможно, были истреблены первобытными. После ледниковой эпохи на территории Ярославской области сформировались многочисленные мелкие озера, которые в процессе зарастания превращаются в болото и оказываются местом образования торфа. Из крупных озер сохраняются лишь Плещеево и Неро.

   В нашей области распространены такие  минералы и горные породы как: гипс, кальцит, кварц, гнейс, гравий, гранит, диабаз, диорит, известняк, мергель, полевой шпат, роговая обманка.

3 Гидрогеологические условия

   Основными водоносными горизонтами, использующимися  для водоснабжения являются:

• водоносный московский водно-ледниковый горизонт
• водоносный днепровско-московский водно-ледниковый горизонт
• водоносный окско-днепровский водно-ледниковый горизонт
• водоносный юрско-меловой терригенный комплекс (J3 – K1) в центральной и южной части области;
• водоносный нижнетриасовый терригенный комплекс (T1) в северных районах области.

   Основными водоносными комплексами, на которых базируется централизованное водоснабжение являются четвертичный на всей территории области, юрско-меловой в центральной и нижнетриасовый в северной части территории.

   Воды  водоносного четвертичного и  юрско-мелового комплексов пресные, жесткие и умеренно-жесткие, с минерализацией 0,4-0,6 г/дм³, гидрокарбонатные кальциевые или магниево-кальциевые. Повсеместно имеют превышение ПДК по содержанию железа и, в меньшей степени, марганца.

   Воды  водоносного нижнетриасового комплекса  в северных районах области также пресные, но интервал минерализации имеет более широкий диапазон от 0,2 до 1,0 г/дм³, по химическому составу вода чаще сульфатно-гидрокарбонатная или гидрокарбонатно-сульфатная, натриевая. Превышение ПДК по железу нет, но в отдельных пробах появляется превышение по бору и брому.

   Зона  минерализованных вод охватывает водоносные толщи перми, триаса и верхне- и, частично, среднекаменноугольных отложений. Нижняя граница этой зоны простирается до глубины 420-450 м. Наличие в кровле этой зоны регионального кембриджского водоупора и, преимущественно, глинистый состав пермской и триасовой толщ обуславливают почти полное отсутствие взаимосвязи с пресными водами верхней зоны. Для этой зоны характерны воды пестрого состава — сульфатные и сульфатно-хлоридные натриевые и натриево- кальциевые с преобладающей минерализацией до 10 г/дм³.

   Ниже  по разрезу солоноватые воды замещаются солеными, а затем рассолами хлоридными натриевыми и натриево-кальциевыми с минерализацией до 280-290 г/дм³. На территории области на 01.01.2008 г. разведано 37 месторождений подземных вод с общими эксплуатационными запасами 556,08 тыс. м³/сутки. Обеспеченность прогнозными ресурсами подземных вод составляет 2,99 м³/сутки на 1 человека, а разведанными запасами — 0,42 м³/сутки на 1 человека.

   В эксплуатации находится 19 месторождений  подземных вод, водоотбор по которым составляет порядка 26% от общего водоотбора и 4% от общего количества разведанных запасов. Из 749 водопользователей только 207 имеют лицензии на право пользования недрами, на их долю приходится 60% от общего водоотбора.

   Минеральные подземные воды. Общие эксплуатационные запасы минеральных подземных вод  составляют 2806 м³/сут., в том числе маломинерализованных — 1789 м³/сут. и рассольных — 1017 м³/сут. Используется на территории области 1710 м³/сут., в том числе для бальнеологических целей — 710 м³/сут., для розлива — 620 м³/сут. и для технических целей — 380 м³/сут.

3.1 Углическое месторождение минеральной воды

   Угличское месторождение минеральных вод  известно с 1903 года, когда в г. Угличе была пробурена скважина № 1 глубиною 157 метров, вскрывшая напорные минеральные воды. В настоящее время скважина № 1 ликвидирована и с 1963 года минеральная вода выводится из скважины № 2/63 глубиной 170 метров.

   В геолого-структурном отношении Угличское  месторождение приурочено к приосевой части Московской синеклизы в пределах Угличско-Галичского прогиба. Сложно дислоцированные породы кристаллического фундамента архейского, нижне- и среднепротерозойского возраста вскрываются на глубинах порядка 2.1-2.8 км. Осадочный комплекс перекрыт четвертичными образованиями. Водоносная толща пермо-триасового горизонта перекрыта Юрским водоупором, в силу чего упомянутый горизонт надежно изолирован от вышележащих слабоминерализованных и пресных вод, а также от загрязнения поверхностными стоками.

   Особенности тектонического и геолого-гидрогеологического  строения недр в районе г. Углича обусловливают  устойчивый самоизлив скважины № 2/63, вскрывающей пермо-триасовый водоносный слой, и ее высокий дебит². По химическому составу вода скважины № 2/63 является маломинерализованной (общая минерализация колеблется в пределах 2.0-5.0 г/кдм). Эта вода получила широкую известность как одна из популярных лечебно-питьевых вод России и дала название целому типу минеральных вод – «Угличский» - в ГОСТе 13273-88. Химический состав воды и параметры самоизлива скважины вследствие высокой защищенности водоносного горизонта и его широкой площадной распространенности стабильны. Температура воды (8°С) также постоянна на протяжении всего периода наблюдений.

   Бальнеологическим заключением Всесоюзного научного центра медицинской реабилитации и  физической терапии №14/338 от 11.03.90 г. минеральную воду скважины № 2/63 Угличского месторождения рекомендуется использовать в натуральном виде для питьевого лечения в санаторно-курортных саноториях. Указанная минеральная вода показана при следующих заболеваниях: хронические гастриты с нормальной, повышенной и пониженной секреторной функцией желудка; язвенная болезнь желудка и двенадцатиперстной кишки; хронические колиты и энтероколиты; хронические заболевания печени и желчевыводящих путей; хронические панкреатиты и заболевания мочевыводящих путей.

4 Полезные ископаемые Ярославской области

   Ярославская область не слишком богата полезными  ископаемыми. Разнообразие этих ресурсов бедно, и в основном включает в себя сыпучие материалы. Это – пески, песчано-гравийные смеси, глины, керамзитное сырьё. Это всё – стройматериалы, основа для производства бетонов, строительных растворов, кирпичей. Основные места добычи песка находятся в Ярославском районе, недалеко от областного центра. Дело в том, что именно здесь, в Ярославском районе, расположено междуречье Волги и реки Которосль. Поэтому запасы и песка, и глины здесь очень внушительные. За разработкой этих месторождений зорко следят экологические службы, да и прокуратура. Ведь если добывать их бесконтрольно, недалеко и до экологической катастрофы, северная природа очень долго затягивает нанесённые ей по глупости и жадности увечья.

   Кроме сырья для производства строительных материалов в Ярославской области осуществляется добыча сырья для производства минеральных красок. Есть некоторые сведения, что на территории области обнаружены залежи нефти, есть признаки, позволяющие надеяться и на наличие природного газа. Но это – надежды будущего, до их разработки дело если и дойдёт, то нескоро.

   А вот что является по-настоящему большим  богатством среди полезных ископаемых области, это торф и сапропель.

   По  состоянию на 1 января 2000 г. на территории области выявлено, разведано и учтено 931 торфяное месторождение общей площадью в границах промышленной глубины торфяной залежи 81,1 тыс. га с запасами торфа 368,9 млн. т (40% влажности). Это без учета 91 выработанного торфяного месторождения, 11 месторождений со средней зольностью³ более 50%, которые отнесены к месторождениям органоминеральных отложений, 201 - исключенные торфяные месторождения (неустановленные в натуре, затопленные, отнесенные к заболоченным землям и заболоченностям и торфяные месторождения с площадью в промышленной границе менее 1 га).

   Изученность торфяных ресурсов области высокая. 52,4% запасов торфа изучены по категории  А+В; 30,4% - по категории С1; 10,5% - по категории С2. 306 торфяных месторождений выявлены на стадии поисков и запасы торфа по ним отнесены к прогнозным. Почти все крупные торфяные месторождения разведаны детально и запасы торфа по ним утверждены по категориям А+В+С1. Несколько хуже изучены небольшие торфяные месторождения и многие из них требуют проведения более детальных разведочных работ.

     Торфяной фонд Ярославской области. До 80-х годов промышленную добычу торфа в Ярославской области осуществляло 8 предприятий, а также колхозы и совхозы для местного использования. Наиболее крупными являются Рыбинское, Батьковско-Ольховское и Мокеихо-Зыбинское торфопредприятия.

     Сапропель (илистые отложения пресных водоёмов содержащие большое количество органических веществ). Кроме воды и леса, область имеет большой запас сапропеля. В необработанной форме сапропель эффективен как натуральное и экологически чистое удобрение. В обработанной форме - это полезный компонент для производства каучука и краски, а также в нефтеперерабатывающей промышленности. Сапропель, как естественное удобрение, выгоден для сельского хозяйства. Большие его запасы сосредоточены в озере Неро - около 250 млн. тонн.

   Строительные  материалы. Строительные материалы сосредоточены, в основном, в Ростовском (гравий, песчано-гравийная смесь), Ярославском и Рыбинском районах. В области учтено 28 месторождений гравийно-песчаного материала с общим запасом более 200 млн. м³. Из них эксплуатируется 19 месторождений. Зарегистрировано 13 месторождений песка с общим запасом 50 млн. м³., из них два месторождения находятся в государственном резерве.