ИСТОРИЯ ГЕОЛОГИЧЕСКОГО РАЗВИТИЯ РУССКОЙ ПЛИТЫ

Каменноугольная стадия. Каменноугольное море в московский век - верейское время, каширское, подольское и мячковское

Каменноугольная стадия геологического развития Русской плиты, хотя и наследует основные тенденции девонской стадии, но вместе с тем и заметно отличается от нее. Главное отличие состоит в том, что начиная с раннего карбона большая часть территории Ленин­градской, Псковской и Новгородской областей представляла собой сушу. Каменноугольное море даже в самые оптимальные моменты раз­вития трансгрессии не продвинулось на запад далее линии рек Вол­хов Ловать. Существенно изменился и климат с аридного или суб­аридного на влажный субтропический, что вызвало бурное развитие наземной флоры и коренное изменение вещественного состава осадков, накапливавшихся как на суше, так и в морском бассейне.

Тектонический режим не претерпел особых изменений. В целом каменноугольная стадия формирования осадочного чехла являлась за­конченным трансгрессивно-регрессивным мегациклом осадконакопле­ния, осложненным неоднократными ритмическими (циклическими) из­менениями направленности осадочного процесса, связанными с пульса­ционными эпейрогенетическими движениями в краевой зоне бассейна.

Эта часть каменноугольного морского бассейна, охватывающая его западные прибрежную и шельфовую зоны, именуется северо-запад­ной окраиной Подмосковного каменноугольного бассейна.

Начавшаяся в позднем девоне регрессия моря, вызванная общим подъемом западной периферии Русской плиты, продолжалась и в турнейский век.

Она развивалась постепенно, без перерывов, в условиях преемст­венности палеогеографической обстановки осадконакопления. Однород­ность генетических типов осадков, накопившихся в позднефаменское и раннетурнейское время, а также почти полное отсутствие определи­мых остатков фауны и флоры вызывают затруднения в установлении стратиграфического положения границы между девонской и каменно­угольной системами.

В начале турнейского века, в течение лихвинского времени, мелко­водный засолоненный залив отступающего моря сохранился только- в крайней юго-восточной части территории (современные Боровийский и Валдайский районы Новгородской области). Наиболее глубокие его1 части располагались южнее и юго-восточнее г. Валдая, а границы прибрежной зоны проходили: северная по линии города Боровичи— Пестово, западная по линии Боровичи — Валдай — Нелидово. Соответ­ственно почти на всей этой площади шло накопление прибрежно-мор­ских терригенно-магнезиально-карбонатных отложений: голубовато- и зеленовато-серых глинистых доломитов, доломитовых мергелей и глин.

После осушения на этих породах сформировались так называемые «во­сковидные глины», являющиеся, видимо, образованием остаточной коры выветривания. Вся остальная, расположенная к северу и западу, часть региона в раннетурнейское время представляла собой приподнятую равнину — область размыва верхнедевонских пород.

В конце малевского времени отступающее море покинуло севе­ро-западную окраину Подмосковного бассейна. Повсеместно установи­лись континентальные условия. Активизировались денудационные про­цессы, обусловившие формирование сложного структурно-денудацион­ного рельефа, основные формы которого отразили главные элементы тектонической структуры. Возвышенности четко совпали с Кильозер­ским, Шугозерским, Окладневским и другими поднятиями/понижения совместились с Боровичско-Угловской, Валдайской и другими структур­ными впадинами. Четко определились две палеогеоморфологические зоны: континентальная (водораздельная) и прибрежно-морская, охва­тывающие соответственно западную и восточную части площади рас­пространения каменноугольных отложений.

Водораздельная зона рас­членялась разветвленной гидрографической сетью, подчиненной в своем развитии морскому бассейну, расположенному восточнее. На возвышен­ностях породы подверглись интенсивному субаэральному выветрива­нию, приведшему к образованию пестроцветных каолинизированных элювиальных и делювиальных глин. Дальнейшее развитие этого про­цесса в условиях постепенно увлажняющегося субтропического климата способствовало формированию остаточных кор выветривания латерит­ного и аллитного типов.

Период континентального развития северо-западной окраины Под­московного бассейна в южной его части продолжался до бобриковского времени, а на территории к северу от г. Боровичей —до тульского

Общее опускание территрии северо-западной окраины Подмосков­ного бассейна началось в средневизейское время, что вызвало трансгрес­сию каменноугольного моря на запад. По мере ее развития море покры­вало все более возвышенные части территории, вызывая этим закономер­ную смену прибрежно-континентальных условий осадконакопления прибрежно-морскими и морскими.

Визейская трансгрессия развивалась пульсационно. При общей тен­денции к однонаправленности отмечаются неоднократные, кратковре­менные отступания моря к востоку. В результате в тульское и алексин- ское время четыре раза изменялся уровень базиса эрозии — трижды он изменялся в михайловское и венёвское время, дважды в тарусское и стешевское.

В течение средневизейского (яснополянского) времени описывае­мая территория находилась в прибрежно-континентальной зоне. Про­цессы осадконакопления зависели здесь от морфологии довизейского- рельефа, от близости наступающего моря и от поожения области сноса.

В пониженных участках в первую очередь начали накапливаться продукты перемыва довизейских пород, сносимые с близлежащих воз­вышенностей, а затем туда начал поступать кластический материал, приносимый реками и из более удаленных областей сноса. В резуль­тате эти накопления осадков почти снивелировали неровности довизей- ской поверхности, которая превратилась в пологонаклонную волнистую равнину. Дальнейшее развитие трансгрессии моря в западном направ­лении привело к заболачиванию этой равнины, к возникновению в ее пределах пресноводных озер, зарастающих болот, а в прибрежной части — лагун, небольших заливов и лиманов. Мощно развилась гиган- топтеровая флора, создавая в береговой полосе растительные ассоциа­ции типа мангровых зарослей.

Все это нашло свое отражение в накоплении комплекса углисто- песчано-глинистых озерно-болотных отложений, среди которых кратко­временные ингрессии моря кое-где оставили маломощные слои глини­стых известняков и мергелей с фауной фораминифер и остракод. На склонах возвышенностей в эрозионных ложбинах накапливались бокси­товые породы, а у их подножия — каолинитовые и монтморилонитовые глины.

Начиная с алексинского времени на северо-западной окраине Под­московного бассейна палеогеографическая обстановка существенно из­менилась. Преобладающими стали прибрежно-морские и морские усло­вия осадконакопления.

С каждой новой трансгрессивной фазой море занимало все большие площади, оставляя все более мощные и более выдержанные по прости­ранию слои известняков. Обилие в этих известняках остатков форами­нифер, кораллов, брахиопод (в основном продуктид) и известковых водорослей говорит о благоприятных условиях для жизни организмов в хорошо прогреваемом, мелководном бассейне.

По мере распространения моря к западу и северо-западу в том же направлении смещалась и граница области сноса. В раннем и среднем визе одной из главных областей сно­са был Кильозерский вал. В веневское время сохранившаяся часть Кильозерского вала была погребена под морскими отложениями и юго-восточная граница области сноса переместилась в северное Прионежье.

В протвинское время (намюрский век) вследствие продолжавшего­ся опускания южной окраины Балтийского щита трансгрессия нижнека­менноугольного моря достигла своего максимума. На всей территории северо-западной окраины Подмосковного бассейна происходило накоп­ление карбонатных, органогенных осадков с богатой морской фауной (фораминиферы, рифостроящие кораллы, крупные брахиоподы, пеле- циподы и др.). В прибрежной части, особенно в северной половине региона, море отличалось повышенной соленостью и сравнительно высо­кой температурой воды, что способствовало активному осаждению кар­бонатов магния и кальция и накоплению хемогенных доломитов и доло- митизированных известняков. Условия здесь были неблагоприятными для развития фауны, о чем свидетельствует бедный и однообразный комплекс ее остатков.

Вслед за максимальной трансгрессией в позднем намюре насту­пила фаза максимального осушения, по своему масштабу приближаю­щаяся к ранневизейской.

Поднятие южного склона Балтийского щита и западного крыла Московской синеклизы было настолько интенсивным, что стремительно отступавшее море или не оставило, или полностью размыло осадки регрессивной фазы. Эта мощная регрессия вызвала резкое изменение климата и на северо-западе Русской плиты. Он стал более жарким и сухим (субаридный). .

Континентальный перерыв длился вплоть до наступления москов­ского века. Только в середине башкирского века произошла кратковре­менная ингрессия в восточную часть региона (Пестовский район). В континентальных условиях протвинские, а затем и башкирские известняки подверглись выщелачиванию, эпигенетической доломити­зации и закарстованию.

Начавшиеся в верейское время (московский век) погружение запад­ной периферии Московской синеклизы вызвало новую трансгрессию каменноугольного моря в ее пределы. На доверейской равнине воз­никли озера, лагуны и заливы, в которых в условиях очень жаркого и сухого (аридного) климата шло накопление песков, Красноцветных глин и глинистых доломитов. Только в крайних восточных частях реги­она среди перечисленных отложений встречаются тонкие прослои из­вестняков, свидетельствующие о связи прибрежных водоёмов с откры­тым морем.

Накопившийся в этих водоемах обломочный материал плохо ока­тан и содержит в изобилии обломки полевых шпатов, слюду, роговые обманки и другие малоустойчивые минералы, что указывает на бли­зость области сноса, а также на преобладание физического выветри­вания над химическим.

Начиная с каширского времени, каменноугольное море заняло весь регион. Это был мелководный и очень богатый жизнью бассейн- В нем образовалась 20—40-метровая толща органогенно-обломочных извест­няков с многочисленными остатками фораминифер, брахиопод, иглоко­жих, гастропод и др. В каширское время наблюдается почти полная смена состава фауны. Среди фораминифер большое развитие получили фузулиниды, среди брахиопод — хориститы, а среди иглокожих — мор­ские ежи.

В подольское и мячковское время накопление органогенно-обло­мочных отложений продолжалось. Прослои глин в них очень редки и маломощны; встречающиеся доломиты, за редким исключением эпиге­нетического происхождения.

Таким образом, для среднекаменноугольного седиментогенеза ти­пично широкое распространение органогенно-обломочных известняков. Эти отложения и состав фауны характеризуют область накопления как прибрежную часть шельфа с малыми глубинами и интенсивным движе­нием воды. Мелководность бассейна и близость берега подтверждаются наличием в известняках крупных (2—5 см) обломков более древних карбонатных пород, отсутствием правильной ориентировки обломочного материала, линзообразным залеганием грубообломочных известняков, наличием поверхностей размыва, трещин усыхания и др.

В начале позднекаменноугольного времени море ушло из пределов рассматриваемой территории. Граница его открытой и отно­сительно глубоководной части проходила по линии Калинин — Макса- тиха — Бабаево — Анненский Мост. К западу от этой линии простира­лась прибрежная низинная равнина, временами заливаемая морем с мелкими отшнурованными лиманами, отличающимися сильным засо- лонением.

Позднекаменноугольное море на Восточно-Европейской платформе вообще сильно отличалось от средне- и тем более нижнекаменноуголь­ного. Оно представляло собой полузамкнутый бассейн, ограниченный с востока и запада континентами, с затрудненной связью с океаном как на севере, так, по-видимому, и на юго-западе. В результате этого при условии увеличения засушливости климата соленость бассейна была повышенной (В. М. Познер, 1964 г.)- И действительно, в касимовском веке в западной части бассейна накапливались ещё осадки нормальной солености — органогенно-обломочные известняки и глинисто-мергели­стые породы, а в гжельском вследствие поступательного обмеления бас­сейна и увеличения засушливости климата в бассейне увеличилась кон­центрация солей, что вызвало накопление доломитов с прослоями и включениями гипса и ангидрита.

Позднекаменноугольное море было последним, оказавшим непос­редственное влияние на формирование осадочного чехла в сёверо-запад- ной части Русской плиты.