Geoloogiahuvilisele pakub Tallinn küllalt palju köitvat. Siinkohal peatume põnevatel kohtadel, mis jäävad kahe suure rändrahnu – Mustkivi (Kakumäel) ja Mustakivi (Lasnamäel) vahelisele alale.

Miks tekkis asustus just siia? Vana Tallinn on ajalooliselt jaotunud selgelt kaheks suuremaks osaks, mis erinevad suuruse, asendi ja pinnamoe poolest. Keskaegse linnasüdame moodustasid erinevalt planeeritud all-linn ja ümbritsevast kümneid meetreid kõrgem Toompea. Viimane koos Tõnismäega kerkib keskkõrgendikuna keset meresetete ja kultuurikihiga kaetud tasandikke, olles tänapäeva kõrgehitiste seas veel siiski märgatav. Kõrgendikku oli muinasajal kergem kaitsta ja seetõttu rajati siia ka esimesed kaitseehitised: arvatav eestlaste linnus Lyndanise, seejärel taanlaste Castrum Danorum, sakslaste Ordensburg ja hilisemad linnused. Peale soodsa asukoha oli siin käepärast võtta ka hea paene ehitusmaterjal.

Tähtis looduslik eeldus, miks asustus koondus just siia, varjulise merelahe äärde, kus ühtlasi kujunes sadamakoht, oli ka magevee olemasolu. Seda sai varuda Ülemiste järvest välja voolanud Härjapea jõest (ka Mardi ojast), mis nüüdseks on torustatud ning reljeefis pinnase täitmise ja ehitustegevusega märkamatuks muudetud.

Alates 1285. aastast Hansa liitu kuuluva Revali all-linn oli kaua surutud Ülemiste järve ja mere vahele, laienedes vaid kirde-edela suunas, mis mõjutas linnaasumite asendit. Praegu on Tallinn valgumas kõikvõimalikesse suundadesse. Peale inimtegevuse on linna pindala suurendanud ka looduslik maatõus, mis on piirkonniti erisugune, kuid keskeltläbi umbes 2–2,5 mm aastas.

Suure Rannavärava ja Viru värava vahele alates 1265. aastast rajatavat linnamüüri ehitati toona päris mererannale. Meri loksus siis praeguse Estonia hoone kohal. Kuid mõnes paigas maapind hoopis vajub, näiteks nüüdse Raua tänava kandis, kus kunagine kuulus saun ei pidanud enam sooja seintesse tekkinud pragude tõttu. 1920. aastate alguses, pärast nüüdse 21. keskkooli maja valmimist kahtlustati, kas maja ikka püsib stabiilsena. Maapind vajub ka ürgorgude setete tihenemise tõttu. Üldine glatsioisostaatiline maatõus on jätkunud, kuigi aeglustuvas tempos, umbes 11 200 aastat ehk kogu viimase mandrijää sulamise järgse aja. Seda võib nii vaid üldjoontes seletada, sest tektoonilised liikumised toimivad nüüdisajalgi, kuid neid eristada on keerukas.

Toompea saar. Aluspõhja pinnamood on Tallinna nägu suurel määral kujundanud. Toompea lavakõrgendiku vaateplatsidelt on Põhja-Eesti lavamaa tasane platoo hästi jälgitav: ida pool valdavalt Lasnamäe elamulaama alusena, lääne pool Kakumäe ja kaugemate poolsaarte tasaste pindadena, mis lõpevad Põhja-Eesti pankrannikule iseloomulike järsakutega. Kalevipoja lugude järgi olevat Linda kõrgendiku kokku kandnud vana Kalevi hauakünkaks. Kõrgendik hõlmab väikese ala (480 x 220 m) ja ulatub 45,8 meetrini üle merepinna [11]. Ta kujutab endast erosioonilist jäänukit suurejoonelisest, 1200 km pikkusest Balti klindist, mis ilmestab suurvormina kogu Põhja-Eesti loodust. Arvamust, et see maatükk oli ilmselt saarena eraldunud juba enne viimast jääaega, toetab allpool käsitletavate ürgorgude paiknemine (# 1, 2). Hilisem jäätumisaegne ja ka Joldiamere ja Antsülusjärve (u. 8000–10 000 aastat tagasi) ning Litoriinamere (u. 5000–6000 a. t.) aegne kulutus on seda kõvematest kivimitest koorikuga saarlava loomulikult tublisti vorminud. Tõnismäelt võis pealetungiv liustik kõvematest kivimikihtidest kooriku, st. Volhovi, Kunda, Aseri ja Lasnamäe lademe lubjakivid hoopiski ära kanda [3], mis on väga tõenäoline. Nende paekihtide peenestunud osiseid võime liiva, kruusa või munakatena leida lõunapoolsematest liustikusetetest, näiteks moreenist.

Toompea nõlvadel on aluspõhja paljandeid vähe. Põhiliselt on tegemist, eriti läbilõike alumises osas, pudedate ning varisemisohtlike kihtidega, mida on tulnud tugimüüriga katta. Kohati võib tugimüüris kõvemaid looduslikke Lasnamäe lubjakividest kaljunukke siiski näha (# 3). Puursüdamike järgi lasuvad kohati kuni kümnemeetrise tüsedusega kultuurikihi all kuni kahe meetri ulatuses Uhaku lademe alumised kihid. Seejärel on ülalt alla Lasnamäe, Aseri, Kunda ja Volhovi valdavalt hallid karbonaatkivimid, siis Hunnebergi ja Billingeni rohelised vähetsementeerunud glaukoniitliivakivid, mis lasuvad pruunikal Varangu ja Pakerordi lademe savil ja graptoliitargilliidil (diktüoneemakildal). Argilliidi ehk kiltsavi kihte võib näha paljandumas rusukalde alt Jaan Koorti “Metskitse” kohal Patkuli trepi lähistel. Läbilõike kõige alumises osas on levinud rusukaldega kaetud Alam- ja Ülem-Kambriumi (Furongi) ning Alam-Ordoviitsiumi tumekollakad liivakivid.

Ulatuslikum Toompea paljand asub Pika Hermanni torni jalamist umbes 50 meetrit põhja pool, kus Kesk-Ordoviitsiumi Kunda, Aseri ja Lasnamäe lademe lubjakivi kihtide enamasti rõhtne asend on liustiku raskuse all rikutud (# 4). Kihid on üksteise suhtes 15–60 cm nihkunud, nihke summaarne amplituud ulatub 2,2 meetrini [1]. Sedalaadi tektoonilisi murrangulõhesid paljandub Põhja-Eestis harva.

Toompea arhitektuuriliste vaatamisväärsuste seas erilise tähtsusega Toomkirik on ehitatud tõenäoliselt esimesse lähimasse paemurdu, täpsemalt selle lõunapoolsele servale. Siit pärines ehituspaas (nii lubjakivi kui ka dolomiit), kui alustati kivikindlustuste ja kiriku ehitusi 13. sajandi alguskümnenditel [10]. Ehituseks sobivat kivi murti kuni 3,6 meetri sügavuseni [3].

Ürgorud. Üsna olulist rolli Tallinna ala geoloogilises arengus on etendanud mattunud ürgorud, kuigi pealtnäha ei ole neist mingit märki. Ent pealinna aluspõhja geoloogilisel läbilõikel ilmneb selgesti mitme sügava kvaternaarisetetega täitunud ürgoru levik (# 1, 2). Selliste ennejääaegsete orgude levikualal tuleb ette ebakindlamaid pinnaseid. Näiteks seni, kuni Estonia puiesteed kattis munakivisillutis, salvestati Estonia kontserdisaalis muusikat öösiti: siis polnud liiklust ega sellest tingitud vibratsiooni. Estonia vastasmajja, tollasesse TA geoloogia instituudi hoonesse, ei saanud aga liigse vibratsiooni tõttu üles seada elektronmikroskoopi. Jääajajärgne Härjapea jõgi jälgis täitunud ürgoru suunda Ülemiste järve ja Tallinna lahe vahel.

Orgudest sügavaim kulgeb linna piiril Õismäe tagant üle Harku järve ja suubub Kakumäe lahte. Selle põhi ulatub kuni 145 meetri sügavuseni [2, 6, 9]. Kolmas ürgorg paikneb Lilleküla ja Kopli lahe vahel, selle sügavus on kuni 123 meetrit. Tore oleks olnud enne viimast jääaega Toompealt alla orgu vaadata: kõrguste vahe oli siis üle 160 meetri [3].

Põhja-Eesti klint ei ole ühtlaselt sirge sein, vaid pikaajaliste kulutusprotsesside tõttu liigestatud klindilahtede või orgudega. Need asetsevad vaheldumisi neemedega. Kohati on klint levinud kaheastmelisena, näiteks Maarjamäel, kus enamjaolt liivakividest alumisel astangul paiknevad memoriaalid. Ülemist, valdavalt lubjakivisid, aga ka liivakivi ja kiltsavi sisaldavat osa klindiastangu läbilõikest võib hästi uurida Suhkrumäel, kus need kihid paljanduvad kaldtee seintes. See paik asub Lasnamäe lavaneemikul, mis peaaegu mereni ulatudes sulgeb Kadrioru tasandiku. Viimane ühes keskkõrgendikust (koos Toompeaga) ida pool paikneva Lilleküla tasandikuga moodustavadki linna ajaloolist tuumikosa hõlmava tasasema ala [8].

Pirita jõe org. Mõnevõrra on isegi kahju, et Pirita jõel ei ole enamikule Põhja-Eesti jõgedest nii iseloomulikku juga. See oleks linnas suurepärane vaatamisväärsus ning linlaste jaoks lähemal kui Jägala või Keila juga. Pealegi on Hundikuristiku juga sama nime kandval ojal Kadriorus kuiv.

Vooluvesi on uuristanud Pirita oru laugesse ja lameda põhjaga vagumusse – klindilahte, kus pole klindijärsakut. Viimase 9200 aasta jooksul aset leidnud maatõusu (vähemalt 35 m) tõttu on vooluvesi uuristanud sügava jõeoru [4]. Tuntumatest paljanditest võib nimetada Alam-Kambriumi Lükati ja Tiskre kihistu liivakivide ja savide paljandit Lükati silla lähedal, mis külmal talvel kattub paksu jääkihiga, pakkudes huvilistele piiratud võimalust ronida jääseinal. Oru veerudel paljandub ka mitmesuguse vanusega kvaternaarisetteid: viimase jääaja liustikust välja sulanud moreeni ja jääpaisjärvedes settinud viirsavi Kloostrimetsas ning Antsülusjärve, Litoriina- ja Limneamere setteid. Kui jõe põhjauuristus jõudis kivirikka moreenini, tekkisid jões kärestikud Irus ja Kloostrimetsas.

Ehituslubjakivi. Ehitusmaterjale kaevandades on tähtis nende kättesaadavus, lähedus ja hulk. Eriti oluline on see suurehituste puhul. Üheks uhkemaks rajatiseks Vana Tallinnas kujunes kuni 16 meetri kõrgune linnamüür. On hästi teada mitu eri aegadel kasutuses olnud paemurdu, kus murti paasi nii linnamüüri, majade, kirikute ja muude hoonete ehitamiseks kui ka teede sillutamiseks ja lubjapõletamiseks. Esialgu murti paasi Toompeal, sellele lisandusid Lasnamäe, Harku, Kadaka ja kindlasti mõni väiksemgi kivimurd. Lasnamäel ehituspaeks murtud kihte (kokku 56) on nimetatud kas kihi mõne eriomaduse või kasutusviisi järgi [7].

Kihi kasutuse määravad kivimi savisisaldus ja looduslik kihipaksus. Vähem savikas erim on kõvem. Kihi paksus oleneb sellest, milline oli meremuda settimise rütm olenevalt saviainese sissekandest merre umbes 461–462 miljonit aastat tagasi. Paasi ehitusmaterjaliks murdes ja kasutades on vaja jälgida just kivimi looduslikku kihilisust, kuna vääralt lõigatud ehituskivi laguneb piki õhukesi puhtamaid lubjakivikihte eraldavaid merglikelmeid külmarabenemise tõttu laiali.

Tallinna vanalinna suurehitiste, sh. linnamüüri ainulaadsus kogu Põhja-Euroopas seisneb peale muu ehituslubjakivi hallis värvis ja looduslikus kihilisuses. Mõningad pruunikamad toonid ehitiste (näiteks Draamateater, Kaarli kirik) seintes kasutatud kivides on tekkinud sellest, et osa kihte on sekundaarselt dolomiidistunud, mis on oletatavasti seotud settimise lünklikkusega. Pärast murdmist muutuvad sellised kihid aastate jooksul ilmastiku mõjul peeneteralise püriidi porsumise tõttu tumedamaks. Sama on hästi jälgitav ka Laagna tee süvendis Lasnamäel.

Teised maavarad. Fosforiiti Toompeal pole, ka Suhkrumäel ja teistes linna paljandites mitte, kuid selle läätseline kiht ilmub läbilõikesse Irus (# 5). Väikeste kogumitena on fosforiiti ka Laagna tee alguses ja edasi juba kaevandamist väärivana linnast ida pool. Eesti esimeses fosforiidikaevanduses Ülgasel kaevandati ja rikastati maaret üsna lühikest aega (1925–1938). Maardus lõpetati fosforiidi kaevandamine 1991. aastal.

Puuduluksete käsijalgsete kuhjumid, mille kojad sisaldavad P2O5 kuni 35%, on levinud Pakerordi lademe liivakivides, mis on aktiivse veeliikumisega kokku kuhjatud Hilis-Kambriumi (Furongi) või Vara-Ordoviitsiumi rannalähedases merevees. Kiht on levinud pruuni, värskelt avatuna poolpehme graptoliitargilliidi kihi all. Et saada seda karjäärides kätte lamamina ja tootmisväärse kihina, tuli lasuvad kihid, sealhulgas argilliit ehk kiltsavi teisaldada. Palju kirjeldatud keskkonnasaaste, eriti põhja- ja pinnasevee reostus, tekib siis, kui kivim satub puistangusse.

Tallinna maavaradest rääkides väärib märkimist seegi, kust hangiti keskajal paeehitistele ilusad punased katusekivid. Selleks sobis hästi Koplis kaevandatud nn. sinisavi, mis maapinnal ei paljandu. See kuulub vanimasse Eestis levinud Kambriumi ladestu Lontova kihistusse, mille paksus ulatub üle 60 meetri. Peale selle vajati vana Tallinna ehituste juures ka liiva, mida leidus laialt linna lõunapoolses naabruses Männikul ja mujal.

Muud geoloogilised huviväärsused. Tallinnas on vaatamisväärsed ka klindiga seotud allikad (näiteks Varsaallikad Lasnamäe paekalda jalamil Kosel ja Rõõmuallikas Glehni pargis Mustamäe nõlva jalamil, # 6), mis on küll paraku aegade jooksul veevaeseks dreenitud. Mitmel pool ilmestavad ümbrust rändrahnud (# 7), mille mandrijää on toonud Soome rannikualalt ja Soome lahe põhjapoolsemast veealusest osast. Kristalliinse aluskorra (Proterosoikum) pealispind asub Tallinna piires umbes 130–150 meetri sügavusel.

Alam-Paleosoikumi settekivimite kihid on lõuna suunas kaldu, mis tähendab, et põhja-lõuna suunas lisandub ristlõikel kilomeetri kohta keskmiselt 3–4 meetrit nooremaid kihte. Seda võib jälgida Laagna tee süvendi alguse ja lõpuosa läbilõigetes, kuigi teesüvendi suund ei ole risti kihtide kallakusega. Noorimad aluspõhja settekivimid linnas on leitud Sõjamäelt ajutisest kaevest kogutud proovidest. Määratud mikrokivististe (kitiinikud) alusel kuuluvad need Ülem-Ordoviitsiumi Haljala lademesse.

Linna lõunapiiril Pääsküla kõvikus paljanduvad Esimese maailmasõja eelsetes kaevetes aga ka nooremad, Keila lademesse kuuluvad fossiilirikkad savikad lubjakivid. Selle kihikompleksi alumiseks piiriks on peetud üle 10 cm paksust kollaka värvusega vulkaanilise tuha rikast savikihti, nn. K-bentoniiti. Vulkaan ise on mandrite triivimise tõttu tänapäevaks hävinud. Erilise stratigraafilise väärtuse annab just see, et tuhakihi sadu on kohalikus meres valitsenud settimistingimustest olenematu geosündmus. See võimaldab läbilõikeid rööbistada väga laial alal ning oluliselt täpsustada põhiliselt fossiilide levikul põhinevat suhtelist ajaskaalat. Selle kihi absoluutseks vanuseks on määratud 455 miljonit aastat ja see tase on võrreldav Baltica ürgmandri Baltoscandia basseinist kuni Laurentia ürgmandrini, s.o. mereliste settekivimiteni, mis on paljandunud nüüdisaegse Põhja-Ameerika idapoolsemas osas.

1. Хейнсалу, Юло 1976. Тектонические нарушения в Тоомпеа (Вышгород Таллина). – Известия Академии Наук Эстонской ССР. Химия. Геология, 25: 255–257.

2. Кюннапуу, Сулэв и др. 1981. Рельеф поверхности коренных пород в Таллине и его окрестностях – Известия Академии Наук Эстонской ССР. Геология, 30: 167-172.

3. Miidel, Avo 1997. Toompea. – Raukas, Anto (toim.). Loodusmälestised 1. Tallinn: Kesklinn, Kadriorg, Kristiine. Teaduste Akadeemia Kirjastus, Tallinn: 7–9.

4. Miidel, Avo 1999. Pirita ürgorg ja maastikukaitseala. – Raukas, Anto (toim.). Loodusmälestised 4. Tallinn: Lasnamäe, Pirita. Teaduste Akadeemia Kirjastus, Tallinn: 17–19.

5. Müürisepp, Karl 1976. Aluspõhi ja põhjaveed. – Pullat, Raimo (koost.). Tallinna ajalugu. Eesti Raamat, Tallinn: 13–20.

6. Raukas, Anto 1988. Eestimaa viimastel aastamiljonitel. Valgus, Tallinn.

7. Tamm, Jaan (toim.) 2004. Tallinn. Entsüklopeedia 1. Eesti Entsüklopeediakirjastus, Tallinn: 270–272.

8. Tamm, Jaan (toim.) 2004. Tallinn. Entsüklopeedia 2. Eesti Entsüklopeediakirjastus, Tallinn: 69.

9. Τаваст, Эльви и др. 1983. О древних погребенных врезах в Таллине. – Известия Академии Наук Эстонской ССР. Геология, 32: 79–85.

10. Zobel, Rein 1996. Walls and towers of Tallinn. Tallinn Encyclopaedia Publishers, Tallinn.

11. Zobel, Rein 1998. Tallinna Toompea naturaalsest topograafiast. – Pullat, Raimo (toim.). Aastaraamat Vana Tallinn VIII (XII). Estopol, Tallinn: 34–48.

Jaak Nõlvak (1944) on Tallinna tehnikaülikooli geoloogia instituudi vanemteadur.