Территория Балтайского района (как и всей Саратовской области) располагается в юго-восточной части Восточно-Европейской тектонической платформы, имеющей двухэтажное строение. Нижний этаж представляет собой кристаллический фундамент архейского возраста, верхний — т.н. осадочный чехол, сложен комплексом пород от палеозойского до четвертичного возраста.
Кристаллический фундамент на территории Балтайского района большей частью залегает на глубине 2000-3000 м. Лишь в северной и северо-западной части района фундамент поднимается до 1000-2000 м.
Сложен кристаллический фундамент метаморфическими породами, среди которых наиболее развиты полнокристаллические гнейсы мелко– и среднезернистой структуры. Возраст этих пород — архейско-протерозойский. Кристаллический фундамент подвергался интенсивной длительной денудации. Он разбит на отдельные блоки разной формы и размеров, которые в своем развитии подверглись подвижкам различных скоростей и направлений, что обусловило значительные неровности его современной поверхности.
В геологическом строении территории района наибольшее распространение из дочетвертичных пород получили отложения меловой и палеогеновой систем.
Отложения меловой системы, являющиеся наиболее древними, преимущественно распространены в северной и южной частях района и представлены породами как верхнего, так и нижнего отделов.
Нижнемеловые отложения представлены мощной пачкой чередующихся пластов глин, песчаников и песков. Общая мощность отложений достигает 140-300 м.
Верхнемеловые отложения представлены в нижней части писчим мелом с массой обломков, а выше по разрезу залегает мергельно-меловая фракция с крупноглыбовыми и тонкоплитчатыми разностями мела, далее опокой, мелом с прослоями бледно-зелёного мергеля.
Верхняя часть меловых отложений сложена белым писчим мелом. Суммарная мощность верхнемеловых отложений составляет 60-70 м.
Верхнемеловые отложения на большей части территории района перекрыты отложениями палеогенового возраста. Они представлены трещиноватыми опоками сызранской свиты мощностью 40-50 м и опоко-глинисто-песчаной пачкой пород царицынской свиты мощностью 50-60 м.
Разрез палеогеновых напластований не отличается выдержанностью пород по простиранию и мощности.
С поверхности основная часть территории перекрыта чехлом четвертичных отложений, которые представляют, главным образом, элювиально-деллювиальные суглинки и глины. На водоразделах и их склонах мощность отложений варьирует от 1 до 12-15 м.
Аллювиальные отложения в долинах рек образованы суглинками и разнозернистыми песками с включениями гравия и галечника. Общая мощность аллювия изменяется от 3-5 м до 10-15 м, достигая максимума в долине р. Алай.
Рельеф
Поверхность территории Балтайского района представляет денудационную равнину олигоценового возраста, расположенную в центральной части Приволжской возвышенности с преобладающими высотами от 150 до 250 м.
Покрытые лесом склоны возвышенности очень живописны и создают впечатление средневысотной горной страны.
Общий уклон поверхности наблюдается с северо-запада на юго-восток. Абсолютные отметки изменяются от 300-318 м на водоразделах северо-западной части района, до 100-80 м в долине р. Алай (см. Том IV. Обзорная карта. Гипсометрическая карта. Углы наклона поверхности. Экспозиция склонов).
Наивысшая точка в 310 м находится в 3 км к западу от с. Еленовка, самая низкая точка (около 70 м) в долине р. Алай, в 4 км к востоку от с. Сосновка.
Денудационные поверхности водоразделов имеют различную форму: плоскую, плоско-выпуклую, иногда грядовую и седловинную. Наиболее разнообразна морфология водораздельных поверхностей на юго-востоке района в междуречье рек Алая и Казанлы.
Поверхность равнины расчленена многочисленными балками, оврагами и речными долинами.
Малые долины имеют различную морфологию, на которую большое влияние оказывает состав пород. Так балки и овраги, формирующиеся в опоках и песчаниках палеогенового возраста, отличаются довольно узким поперечным профилем с крутыми, местами ступенчатыми склонами (в основном в центральной части района). В мел-мергелистых породах (на севере и юге территории) поперечный профиль долин имеет V – образную форму. Для эрозионной сети, прорезающей толщу песков, обычны пологие склоны и широкие днища.
Расчлененность овражно-балочной сетью средняя, местами сильная. Она представлена действующими и затухающими оврагами и балками. Овраги в большинстве своём склоновые, большой глубины — от 5 до 20-25 м. Протяжённость их различная: от 2-3 до 5-12 км, местами до 20-25 км. Действующие овраги имеют сильнопокатые (5-10о), крутые (10-20о), очень крутые (20-45о), местами обрывистые (более 45о), слабозадернованные и незадернованные скаты. Днища таких оврагов часто размыты. По долинам многих оврагов отмечаются выходы грунтовых вод.
Овраги начальной стадии формирования (промоины) наиболее часто встречаются на склонах южной экспозиции.
Склоны овражно-балочного комплекса в местах выхода на поверхность карбонатных пород верхнего мела или в приконтактной зоне меловых и палеогеновых пород иногда осложнены отрицательными формами рельефа в виде суффозионных блюдец или гравитационными формами — циркообразными оползнями в районах выклинивания верхнемеловых пород (вблизи с. Пилюгино).
В устьях малых эрозионных форм нередко прослеживаются конусы выноса различных размеров.
Территория района имеет развитую речную сеть, принадлежащую бассейну р. Терешки. Наиболее крупной является р. Алай с притоками Кочелай и Донгуз.
Два уровня пойменных террас, прослеживающихся в долинах почти всех рек имеют ровную поверхность, слабо наклонённую по долине в сторону течения и в сторону русла рек.
Над урезом воды они соответственно возвышаются на 0,5-1,5 и 5-10 м.
Низкая пойма имеет ширину преимущественно 15-20 м, достигая лишь у р. Алай в районе с. Сосновка — 1,8 км.
Ширина высокой поймы различна — от 20-40 м до 1 км. Поверхность пойменных террас неблагоприятна для строительства, ввиду возможности затопления паводковыми водами.
В долине р. Алай наблюдаются 1 и 2 надпойменые террасы. Уступ между ними пологий, слабо выражен в рельефе. Поверхность террас пологая, слабо расчленена многочисленными ложбинами стока.
Анализ рельефа показывает, что в орографическом отношении территория Балтайского района крайне сложна. Поэтому, на фоне благоприятных участков для строительства, получили развитие участки ограниченно-благоприятные и неблагоприятные.
Участки благоприятные для строительства располагаются небольшими фрагментами на водораздельных пространствах и их пологих склонах. Большую же часть территории района занимает ограниченно-благоприятные участки.
Территории, неблагоприятные для застройки — крутые склоны, овраги, поймы рек развиты повсеместно и при использовании их под застройку необходимо проведение инженерно-строительных мероприятий (планировка, понижение уровня грунтовых вод, защита от затопления и т.п.).
Участки с разнообразным, хорошо пересеченным рельефом и лесом имеют наиболее благоприятные условия для отдыха.
Элементы рельефа создающие планировочные ограничения показаны на карте (см. Схема границ территории с особыми условиями использования территории).
