Saar kerkib merest

Ligemale 3000 aasta eest kerkis osa Põhja-Eesti panga klindipoolsaarest üle veepinna. Maatõusu kiirus on korduva mõõtmisega kindlaks tehtud, mis toimub kiirusega ligi 3 mm aastas. Vahetult pärast jääaega oli maatõus tunduvalt kiirem, kuid hiljem aeglustus ja muutub tulevikus veelgi aeglasemaks. Tänapäevaks on saar jõudnud kerkida kohati ligi 6 m üle merepinna.

Rannaastangute taganemise kiirus on Osmussaarel märksa suurem kui nende tõus. Saare põhjatipus on see kõige kiirem – umbes 7 cm aastas. Ida- ja läänekaarest on taganemise kiirus mõnevõrra väiksem: 3-7 cm aastas. Ühelt poolt Osmussaar kerkib ja kasvab, teisalt aga lõhuvad saart lained. Need 2 fenomeni on umbes 30000 aastaga muutnud Osmussaare selliseks, nagu ta praegu on. Saar muutub seejuures pidevalt kitsamaks ja pikemaks. Ida- ja läänepoolesest küljest  on saar kaotanud kokku kuni 300 m ja lõunast umbes 1 km juurde võitnud.

Maapõu

1976. aasta 25. oktoobri hommikul toimus Osmussaare vahetus läheduses ligi kümne kilomeetri sügavusel mitte üksnes Eesti, vaid kogu Balti regiooni ajaloolisel ajal toimunuist ja instrumentaalselt mõõdetuist tugevaim maavärin. Tugevust hinnati Osmussaarel 7 pallile ja intensiivsust epitsentris 4,7 magnituudile Richteri skaala järgi. Kuigi keegi viga ei saanud ja materiaalsed kahjud olid samuti väikesed, jahmatas inimesi teadmine, et midagi sellist võis nii kindlaks peetud Eesti maapinnaga juhtuda.

Põhiline osa (4,4 m) Osmussaare pangaastanguis paljanduvast paest kuulub Lasnamäe lademe Väo kihistusse ja on rahva seas tuntud Lasnamäe ehituspae nime all. Helehall ja kõva, pisikristalne ja peent fossiilide puru sisaldav ning vertikaalsete ussikäikudega – selline on Lasnamäe ehituslubjakivi Osmussaarel. Lisaks fossilide peenele ja tavaliselt märkamatuks jäävale purule võib sellest lubjakivist leida ka täiuslikult säilinud peajalgsete ujukodade kuni meetripikkusi koonusjaid keppe.

Kõige iseäralikumad ja salapärasemad, lausa geoloogilise uunikumina mõjuvad üllatused – settesooned – ootavad külastajat saare kirderannikul. Just nagu kari krokodille, pruunikaid ja krobelisi veepritsmeist läikvel selgi lainete vahele peites ronivad nad maalt merele. “Krokodillid” – need ongi lubjakivilasundist välja murenenud Osmussaare-bretša paksemad sooned ja läätsjad kehad. Sõna breccia tuleneb itaalia keelest ja tähendab purustama. Bretšaks nimetetakse kõvastunud kivimit, milles mingi kivimi või mineraali nurgelised tükid on tsementeerunud teise, peenemast matejalist koosneva kivmiga.

Pinnakate

Saare pinnakatte moodustab valdavalt mitmesuguse terajämedusega (veeristest liivani) rannavallide materjal, mis kuni 2,5 m paksuselt lasub otse aluspõhjakivimitel. Kohati on rannavallid tasandunud ning seetõttu pinnamoes vähe märgatavad. Jämedast klibust ja veeristest rannavallid paiknevad põhiliselt saare loode- ja kaguosas, kus rannavallistikud on paremini välja kujunenud. Siin ei kata rannavalle taimestik ning seetõttu on nad hästi vaadeldavad. Sellise pinnamoe kujunemise eelduseks on Eesti loodeosa üsna kiire (2-3 mm/a) maatõus, mistõttu kujunenud rannavallid jäävad lainetuse mõjutsoonist järjest kaugemale ja sälivad maastikus hästi. Kaarjalt kumerad rannavallid on tekkinud rannale heidetud klibust, üsna sirgete rannavallide materjal pärineb aga piki randa kulgevast settevoolust. Suuremad rannavallistikud on välja kujunenud ekstreemse tormilainetuse tingimustes. Sellised vallid moodustavad eraldi seisvaid vallistikke, mille vahele jäävad tasase reljeefiga soostunud alad ja järved (kokku üle 20). Viimased on enamasti mage- või riimveelised.