ГЕОЛОГИЯ

 

 

ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ. Балтийская синеклиза. Каменноугольные отложения. Ордовикское плато и Предглинтовая низменность

 

Территория Ленинградской, Псковской и Новгородской областей находится в пределах двух крупных структурно-геологических районов: Балтийского кристаллического щита, где сложно дислоцированные метаморфизованные породы архея, нижнего и среднего протерозоя об­нажены с поверхности, и северо-западной части Русской плиты, пред­ставляющей собой область погружения фундамента под осадочным чехлом.

 

Балтийский кристаллический щит входит в пределы рассматривае­мой территории своей самой южной окраиной. Это сравнительно не­большой участок, расположенный на севере Карельского перешейка, имеющий свои характерные геологические и структурные особенности, резко отличные от остальной территории Русской платформы. Особое положение занимает он и на геологической карте; здесь с поверхности развиты древние метаморфизованные толщи, представленные биотитовыми, амфиболо-биотитовыми и слюдяными гнейсами и кристалличе­скими сланцами архейского и нижнепротерозойского возраста с интру­зиями кислых и основных пород. В западной половине Карельского перешейка — у побережья Финского залива широко развиты верхнепро­терозойские граниты рапакиви, слагающие мощное плитообразное интрузивное тело. Простираются древние толщи с северо-запада на юго­восток и погружаются к югу под осадочные образования.

 

Территория, расположенная в пределах северо-западной части Русской плиты, представляет собой область развития осадочных отложе­ний, начиная от верхнепротерозойских (рифейских) до пермских вклю­чительно, общей мощностью до 2500 м.

 

Основной особенностью геологической структуры этой области яв­ляется пологое моноклинальное залегание слагающих ее образований, с очень слабым падением их к югу и юго-востоку. Соответственно в этом же направлении происходит последовательная смена древних осадочных толщ более молодыми, выходящими на поверхность по вос­станию слоев.

 

Отмеченная закономерность отчетливо выражена на геологической карте, где можно видеть, как полосы распространения на севере более древних образований — верхнего протерозоя и кембрия — последова­тельно сменяются в южном и юго-восточном направлениях ордовикски­ми, девонскими, каменноугольными и пермскими отложениями.

 

 

На фоне этой общей закономерности залегания слоев выделяются региональные стратиграфические и структурные несогласия. Наиболее крупным структурным несогласием, хорошо выраженным на геологи­ческой карте, является прямо противоположное простирание осадочных толщ и древних архейско-, нижнє- и среднепротерозойских кристалли­ческих пород. Последние имеют северо-западное простирание, тогда как отложения осадочного чехла простираются в северо-восточном и широтном направлениях. Имеются несогласия между иотнийскими об­разованиями (шокшинской свитой), развитыми на Онежско-Ладожском перешейке, и перекрывающими их отложениями валдайской серии (кот- линский горизонт), а местами верхнего девона.

 

Особенно резко выделяется несогласие на геологической карте между ордовикскими отложениями почти широтного простирания и де­вонскими породами, простирающимися в северо-восточном направле­нии. При общем погружении как тех, так и других отложений на юг и юго-восток угол падения их различен: ордовикских 10—12', девонских 6—8'. Стратиграфически несогласно залегают отложения валдайской серии на породах волынской серии. Последние формировались в глубо­ких прогибах фундамента и представляют собой поэтому иной струк­турный план по сравнению со всей вышележащей осадочной толщей.

 

Менее значительные, стратиграфические перерывы, получившие очень слабое отражение на геологической карте, фиксируются между нижним и средним кембрием, в основании пакерортского горизонта нижнего ордовика, между девоном и карбоном, карбоном и пермью (на среднекаменноугольных отложениях залегает татарский ярус верх­ней перми) и, наконец, между дочетвертичными и четвертичными от­ложениями.

 

Таким образом, тектоническая перестройка на описываемой терри­тории происходила на границе нижнего и среднего протерозоя, в начале и конце позднего протерозоя, в доживетский период, в конце позднего девона, а также в послекарбоновое и послепермское время.

Характер структуры и вещественный состав погруженной части фун­дамента в пределах Русской плиты устанавливается в основном по гео­физическим данным (плотности и намагниченности пород). Интерпрета­ция их и материалы бурения показали, что кристаллические образова­ния, слагающие фундамент в этом районе, являются непосредственным продолжением региональных складчатых структур осадочно-эффузив­ных и интрузивных комплексов, развитых в южной части Балтийского кристаллического щита.

 

Здесь выделяются массивы, сложенные гранито-гнейсами и гнейсо­гранитами архейского возраста, и окаймляющие их подвижные зоны свекофенид и карелид, имеющие субмеридиональную и северо-запад­ную ориентировку складчатых структур. Это сложно дислоцированная (с многочисленными разломами со смещениями блоков фундамента) толща гнейсов различного состава с подчиненными амфиболитами, кварцитами архейско-нижнепротерозойского возраста (складчатые со­оружения свекофенид) и ладожская серия нижне-среднепротерозойского возраста, представленная биотитовыми и амфиболо-биотитовыми гней­сами с пропластками сланцев, амфиболитов и скарнированных карбо­натных пород.

 

В восточной части Онежско-Ладожского водораздела гранито­гнейсы и гнейсо-граниты перекрыты кварцито-песчаниками иотния (шокшинская свита).

 

Современная поверхность фундамента в рассматриваемом районе осложнена двумя узкими локальными прогибами, выполненными наи­более древними осадочными образованиями (рифейскими и Волынски­ми), песчаниками и кварцито-песчаниками, переслаивающимися с диа­базами и эффузивами пластового типа. Один из них, установленный бурением в Валдайско-Крестецком районе (Крестецкий авлакоген), имеет крутой уступообразный склон в сторону Московской синеклизы северо-восточного простирания. Максимальная глубина погружения фундамента здесь превышает 2500 м. Другой прогиб выявлен на за­падном и юго-восточном берегах Ладожского озера и, по всей вероят­ности, охватывает значительную часть акватории (Ладожский прогиб)-

 

Разлом, ограничивающий опущенный блок с запада, имеет северо-за­падное направление, параллельное берегу Ладожского озера. Погруже­ние фундамента здесь более 600 м, ширина грабена около 150 км.

 

Валдайско-Крестецкий и Приладожский районы характеризовались в позднем протерозое (волынское время) проявлениями вулканической деятельности. Об этом свидетельствует присутствие в песчано-глини­стых породах Волынской серии базальтов, базальтовых порфиритов и туфогенных пород (скважины Крестцы, Паша, Кондратьево).

 

Кроме названных впадин, поверхность фундамента осложнена не­большими локальными поднятиями. Наиболее значительным из них,, относительно хорошо изученным бурением, является Локновский выступ (в осадочном чехле — Локновский вал), расположенный в 20 км юго-западнее г. Пскова. На территории Псковской области распростра­няется только восточное окончание вала, получившего основное разви­тие к западу — на территории Эстонии (Локновско-Мынистская зона: дислокаций). Эта структура имеет субширотное простирание, протяжен­ность около 60 км и относительную высоту более 300 м. С юга вал: ограничен разломами широтного простирания, расположенными кули­сообразно, а также крутым уступом с восточной стороны.

 

В строении Локновского вала принимают участие кристаллические породы фундамента, отложения вендского комплекса, кембрия, ордови­ка и девона. Однако в сводовой части структуры породы среднего девона непосредственно залегают на нижнекембрийских отложениях.

 

Локальные поднятия с небольшими амплитудами (10—50 м) были' выявлены и частью разведаны и в других Местах. Это Гатчинская, Пав­ловская, Колпинская. Озерецкая структуры, образующие структурную- зону северо-восточного простирания, а также локальные структуры: Котловская (в районе ст. Котлы), Лопатовская (в районе г. Пскова), Будогощская (в районе г. Будогощи) и Вины-Крестецкая (между горо­дами Крестцы и Новгородом в районе деревень Вины и Невской).

 

Не исключается возможность, что целый ряд как положительных,, так и отрицательных гравитационных и магнитных аномалий относи­тельно небольших размеров, выявленных в Лужском, Волосовском, Сясьском, Киришском и других районах Ленинградской области, а так­же в Новгородской и Псковской областях, связаны с небольшими мор­фоструктурами, осложняющими поверхность фундамента.

 

В соответствии с геотектоническим районированием северо-запада' Русской платформы в пределах рассматриваемой территории располо­жены следующие части региональных структур первого порядка (типа синеклиз и антеклиз): юго-восточный подземный склон Балтийского кристаллического щита, северо-западный склон Московской синеклизы, часть восточного склона Балтийской синеклизы, восточная часть Лат­вийской седловины и северная окраина Белорусско-Литовского выступа кристаллического фундамента. Границы между ними условные, так как одна структура служит естественным продолжением другой. Например, юго-восточный склон Балтийского щита является частью или продолже­нием северо-западного склона Московской синеклизы. Одни исследова­тели (В. А. Котлуков, 1955 г. и др.) границу между ними условно про­водят по абсолютной отметке погружения фундамента 500 м, другие — по разлому в фундаменте в Крестецко-Валдайском районе, т. е. не­сколько восточнее меридиана Невель — Старая Русса — Тихвин.

 

Южная и юго-восточная части склона Балтийского кристаллического щита, занимающего почти всю северную половину Ленинградской: области, характеризуются пологим и относительно неглубоким (500— 600 м) погружением фундамента к югу и юго-востоку под углом 9—14', или 2,5—4 м на 1 км. В пределах этого региона породы осадочного чех­ла имеют широтное и субширотное простирание и залегают почти го­ризонтально или со слабым наклоном слоев под углом 6—12' в том же юго-восточном направлении, что и фундамент.

 

Северо-западный склон Московской синеклизы охватывает всю восточную и юго-восточную части описываемого региона. Это одна из наиболее крупных и древних структур Русской платформы, заложен­ная еще в позднепротерозойское время. Склон синеклизы имеет северо­восточное простирание и погружение к юго-востоку. На рассматривае­мой территории эта часть структуры является областью наиболее глу­бокого залегания фундамента и развития наибольших мощностей оса­дочных толщ (свыше 2500 м).

 

Восточные склоны Балтийской синеклизы и Латвийской седловины, а также северная окраина Белорусско-Литовского выступа фунда­мента расположена на западе и юго-западе территории (в. Псковской области). Данные о глубинах залегания фундамента и мощностях оса­дочного чехла на окраинных частях этих структур весьма скудные и основываются на единичных скважинах. На северо-восточном склоне Балтийской синеклизы, являющейся в то же время южным склоном Балтийского щита, фундамент полого наклонен на юг и погружен на 500—600 м.

Широкое развитие здесь получили среднедевонские и более древние осадки.

 

Латвийская седловина, расположенная между южным склоном Балтийского щита и Белорусско-Литовским выступом, является относи­тельно погруженной частью фундамента до глубины 700—800 м. Про­стирание структуры близкое к широтному. Особенностью ее является отсутствие в разрезе ордовикских отложений и трансгрессивное зале­гание девонских пород на кембрийских. Несмотря на то, что в пределы рассматриваемой территории входят части склонов нескольких регио­нальных структур, выделяемых по фундаменту, они почти не получили существенного отражения ни в строении осадочного чехла, ни в смене фаций отложений разного времени. Таким образом, всю территорию, сложенную осадочными образованиями, следует рассматривать как единый регион с относительным однообразием и постоянством фациаль­ного состава одновозрастных отложений, как в области выхода их на поверхность, так и в более или менее погруженных частях. Наблюдаю­щиеся слабые изменения фаций, а также довольно значительное уве­личение мощности отдельных горизонтов вполне закономерны; они свя­заны в основном с особенностями палеогеографических условий осад­конакопления в мелководной или глубоководной частях бассейна, в раз­ной степени удаленных от области сноса.

 

Другой характерной особенностью геологического строения осадоч­ного чехла, кроме его моноклинального залегания, является широкое развитие структурно-денудационных форм дочетвертичного рельефа, представляющих собой плато, сложенные палеозойскими породами, и глинты-уступы, ограничивающие эти плато. Формирование куэстового рельефа связано здесь прежде всего с древней эрозией, а также, воз­можно, с проявлением эндогенных процессов и новейших тектонических движений.

 

В направлении с севера на юг выделяются следующие структурно­денудационные формы дочетвертичного рельефа:

 

1) Предглинтовая низменность, 2) Ордовикское плато, обрывающееся к северу Балтийско-Ладожским глинтом, 3) Девонская равнина (так называемое Главное девонское поле), 4) Карбоновое плато, ограниченное с северо-за­пада и запада Карбоновым уступом.

 

Каждое из перечисленных плато, ограниченных уступами, харак­теризуется выходом на поверхность одновозрастных осадочных отложе­ний, начиная от наиболее древних — вендских и кембрийских на юге Карельского перешейка и в Предглинтовой низменности до ордовикских пород, развитых на Ордовикском плато, девонских отложений, пред­ставляющих собой Главное девонское поле, и каменноугольных отло­жений, слагающих Карбоновое плато.

 

За исключением грабенообразных впадин (Крестецкой и Ладожской), где встречены самые древние осадочные толщи (рифея и волын­ской серии), на остальной территории непосредственно на фундаменте залегают более молодые образования. Это песчано-глинистые отложе­ния валдайской серии вендского комплекса (гдовский и котлинский го­ризонты), а выше глины с песчаником в основании балтийского ком­плекса (ломоносовская и лонтоваская свиты) нижнего кембрия. Отло­жения эти слагают территорию Предглинтовой низменности — вдоль побережья Финского залива и восточного берега' Ладожского озера — и южную часть Карельского перешейка. К югу от глинта они погру­жаются под ордовикские, а на северо-востоке под верхнедевонские породы.

 

Характерно, что отложения вендского комплекса и нижнего кем­брия (балтийской серии ) на всей площади их развития представлены, в общем, одними и теми же, преимущественно глинистыми, в той или иной степени алевритистыми породами.

 

После континентального перерыва, наступившего вслед за отложе­ниями лонтоваских (синих) глин (о чем свидетельствует наличие коры выветривания), накапливались предположительно среднекембрийские осадки (тискреский горизонт). Они представлены кварцевыми песчани­ками, обнажающимися в основании глинта.

 

 Выше по разрезу следуют ордовикские отложения, слагающие Ордовикское плато, которое протягивается в широтном направлении от р. Сяси — на востоке до западной границы Ленинградской области и далее на территорию Эстонии. К северу Ордовикское плато круто обры­вается уступом — глинтом различной высоты и крутизны. Глинт сложен нижнеордовикскими известняками (волховскими и кундскими) с под­стилающими их леэтсским (песчано-глинистой глауконитовой толщей) и пакерортским (оболовыми песчаниками и диктионемовыми сланцами) горизонтами.

 

Ордовикское плато сложено известняками и доломитами нижнего, среднего и на отдельных участках верхнего отделов ордовика, пере­крытых на большей части площади четвертичными образованиями мощ­ностью от 0,5 до 20 м. К югу от широты г. Кингисеппа — Гатчины — Кириши ордовикские отложения постепенно погружаются под толщу девонских пород (в сторону Московской синеклизы), где глубина их залегания составляет 500—600 м. Здесь в области Московской синекли­зы развиты более глинистые отложения, и среди карбонатных пород встречаются мощные глинисто-мергелистые прослои, особенно в сред­ней части разреза ордовикской системы.

 

Погружение Московской синеклизы в кембрийский и ордовикский периоды вызвало довольно резкое увеличение мощностей отдельных стратиграфических горизонтов на юго-востоке территории.

 

К югу и северо-востоку от ордовикского плато распространяется обширная девонская равнина, называемая Главным девонским полем, составляющая около двух третей всей рассматриваемой территории. В северной ее части на поверхности прослеживается полоса развития среднедевонских отложений, представленных красноцветными песками и песчаниками (старооскольский горизонт), залегающими на мергелях и глинах наровского горизонта. Местами в пониженных участках по­верхности ордовикских пород развиты пески пярнуского горизонта. Еще далее к югу и востоку распространяется обширная площадь развития весьма пестрых и не выдержанных по простиранию и в разрезе пород франского и фаменского ярусов верхнего девона.

 

Франский ярус характеризуется здесь двумя фациально отличными разрезами: юго-западным, представленным морскими карбонатными и в меньшей степени глинистыми фациями, и северо-восточным (Сясьский и Оятский районы) — прибрежно-континентальными, преимущественно’ терригенными песчано-глинистыми образованиями. Отложения фамен­ского яруса, развитые в восточных районах (восточнее оз. Ильмень) г имеют более или менее однотипный разрез, преимущественно песчано­глинистый. На западе и юго-западе девонские осадки распространяются на территорию Эстонской и Латвийской ССР.

 

Карбонатный уступ протягивается в субмеридиональном направле­нии от оз. Селигер на юго-западе до Онежского озера на северо-во­стоке, примерно по линии Торопец — Валдай — Тихвин, или ограничи­вается с запада распространением каменноугольных отложений, сла­гающих Карбоновое плато.

 

Нижне- и среднекаменноугольные отложения, имеющие субмери­диональное простирание, представляют собой северо-западную окраи­ну Подмосковного бассейна. Ширина полосы развития карбоновых от­ложений на широте г. Пестово составляет 225—240 км, в районе Де­мянска 30—40 км и в северной части 10—15 км. К нижней песчано-гли­нистой части разреза (бобриковский и тульский горизонты визейского яруса) приурочены такие полезные ископаемые, как бокситы, огне­упорные глины, бурые угли. Вышележащая толща переслаивающихся известняков с песчано-глинистыми породами алексинского и михайлов­ского горизонтов характеризуется весьма непостоянной мощностью пес­чаных пачек, которые колеблются от 1 до 20 м, во впадинах до 40 м. Наиболее полный разрез этих отложений представлен в обнажениях на р. Мете. Несколько восточнее Карбонового уступа и полосы выхода на поверхность песчано-глинистых пород (тульский горизонт) распростра­няется собственно Карбоновое плато, сложенное мощной толщей изве­стняков, местами (на севере) доломитов с прослоями глин и мергелей веневского, тарусского и стешевского горизонтов визейского яруса и протвинского горизонта намюрского яруса. Мощности отдельных гори­зонтов непостоянны, с общей тенденцией сокращения к западу и к се­веро-западу.

 

Среднекаменноугольные отложения, трансгрессивно залегающие на размытой поверхности протвинских известняков, слагают восточную, часть Карбонового плато. Они представлены в основании песчано-гли­нистыми отложениями с прослоями карбонатных пород (верейский горизонт) и известняками (каширский и подольский горизонты) общей мощностью около 45 м.

 

Самыми молодыми образованиями осадочной толщи являются пес­чано-глинистые отложения татарского яруса верхней перми, образую­щие небольшой «залив» обширного пермского бассейна, развитого во­сточнее на смежной территории. Они трансгрессивно залегают на сред­некаменноугольных (каширских) известняках в пределах небольшого участка в районе г. Пестово, где их мощность составляет 10—-12 м.

 

С поверхности вся территория покрыта четвертичными отложения­ми различной мощности и разного генезиса. Мощность их варьирует от 2—10 м на отдельных участках Ордовикского плато и Предглинтовой низменности до 150—226 м в древних дочетвертичных депрессиях и до­линах. Здесь развиты среднечетвертичные (московский ледниковый го­ризонт), верхнечетвертичные (микулинский межледниковый горизонт и. валдайский надгоризонт) и современные отложения.

 

Региональные особенности геологического строения рассматривае­мой территории обусловили образование специфического комплекса полезных ископаемых, связанного главным образом с зонами краевых частей морских бассейнов. Являясь окраинной частью Русской плиты, непосредственно примыкающей к Балтийскому щиту, эта территория в течение палеозоя неоднократно подвергалась воздействию тектониче­ских движений, что вызвало частую изменчивость режима осадконакоп­ления и определило особенности формирования различных видов по­лезных ископаемых. Так, например, в прибрежно-морских условиях с не­устойчивым положением береговой линии в ордовике происходило об­разование фосфоритов, в девоне — гипсов, в карбоне — бурых углей. В относительно спокойных условиях морского режима в ордовике фор­мировались горючие сланцы, а также мощные карбонатные толщи, ко­торые дали огромные запасы строительных, а в каменноугольное вре­мя — флюсовых, известняков для цветной и черной металлургии.

 

Тектонические движения, вызвавшие наибольшие поднятия суши и отступание моря, происходившие на рубеже девона и карбона, спо­собствовали развитию довизейской латеритной и аллитной кор вывет­ривания, явившихся материалом для образования промышленных за­лежей огнеупорных глин, бокситов и минеральных красок.

 

Повсеместное развитие моренного покрова и аккумулятивных лед­никовых и водно-ледниковых форм неоднократно наступавших ледни­ков четвертичного времени также является одним из существенных ис­точников полезных ископаемых — преимущественно строительных мате­риалов, широко используемых в народном хозяйстве Северо-Запада.

 

К содержанию: В. А. Селиванова, В. С. Кофман "Геология СССР" 1 том

 

Смотрите также:

 

Науки о Земле  ОСНОВЫ ГЕОЛОГИИ  Геология с основами палеонтологии  Геохронология

 

Геохронология таблица  Геологическая шкала. Абсолютный и относительный возраст горных пород