Геология Ленинградской, Псковской и Новгородской областей

Средний отдел девона. Живетский ярус. Пярнуский горизонт. Крестецкая опорная скважина

Средний отдел представлен терригенными и карбонатными отло­жениями живетокого яруса. Они распространены на большей части рас­сматриваемой территории и отсутствуют только на севере и востоке Ле­нинградской области. Наибольшая мощность отложений известна в юж­ных районах Псковской области (в районе Невеля и Великих Лук), где она достигает 330 м. В северном и северо-восточном направлениях мощность уменьшается до 20—30 м (на северной окраине Псковской области) и до 10—20 м в бассейне среднего течения Волхова.

Живетские отложения залегают на ордовике, а в самой южной ча­сти региона, где он отсутствует, на нижнем кембрии. В составе яруса здесь выделяются пярнуский, наровский и старооскольский горизонты. Следует отметить, что некоторые исследователи (С. В. Тихомиров, В. Д. Обручев, Р. М. Пистрак и др.) в последнее время относят пяр­нуский и наровский горизонты к эйфельскому ярусу.

Пярнуский горизонт (D₂/?r).

Отложения этого горизонта впервые были изучены к. к. Орвику (Orviku, 1930) в Эстонской ССР в обнажениях по рекам Пярну и Навести (притоку р. Пярну), где он выделил аулакофвкусовый, или ториский, песчаник (нижний) и тро- хилисковый, или таммеский, песчаник (верхний). Д. В. Обручев (1933) дал этим отложениям название «перновские слои», которые в дальней­шем были переименованы в пярнуские (Унифицированная схема 1951 г.).

Пярнуский горизонт выделяется по песчаному составу слагающих его пород и встреченной в них ихтиофауне Schizosteus heterolepis (Preobr.), Psammolepis toriensis Mark-Kurik, Byssacanthus ere- nulatus A g., по комплексу спор и псилофитовой флоре. Кроме того, для него характерно абсолютное преобладание граната в составе тяжелых минералов алевритовой фракции. Границы горизонта литологически чет­кие и проводятся: нижняя — по кровле кембрийских глин или ордовик­ских карбонатных пород, а верхняя — в основании вышележащей мер­гельно-доломитовой толщи наровского горизонта.

На описываемой площади отложения пярнуского горизонта встре­чены на отдельных пониженных участках поверхности додевонских по­род. В пределах Ленинградской области, в районе ст. Веймарн, они были установлены в 1931—1932 гг. Б. П. Асаткиным, который отнес к ним трохилисковые песчаники, аналогичные известным в разрезах на р. Пярну в Эстонии.

Позднее такие же отложения были встречены в разрезах ряда разведочных скважин, пройденных северо-западнее г. Сланцы (А. И. Шмаенок, Э. Ю. Саммет и др., 1960 г.), в районе Не­веля и Печоры (Л. Б. Паасикиви, 1958—1961 гг.), в Крестецкой опор­ной скважине (А. Н. Гейслер и др., 1956 г.), а также в районе верхнего течения Мги восточнее г. Тосно (И. С. Недригайлова, Т. Н. Соколова, 1965 г.). Из-за скудности органических остатков возраст пород, отне­сенных к пярнускому горизонту, устанавливается большей частью ус­ловно, по характерным литологическим особенностям и положению в разрезе между фаунистически охарактеризованными ордовикскими и наровскими отложениями.

Л. Б. Паасикиви и Э. Ю. Марк-Курик (1960) включают в состав пярнуского горизонта также низы карбонатной толщи наровского горизонта. Однако эта точка зрения не обоснована палеонтологически и не подкреплена убедительным фактическим материалом.

Близ ст. Веймарн пярнуские отложения залегают под наровскими или четвертичными породами на глубине от 3 до 20 м от поверхности. Они приурочены к узким (шириной не более 300 м) доживетским эро­зионным долинам, врезанным в среднеордовикские отложения и имею­щим общее юго-западное направление в сторону крупной магистраль­ной долины, в которой пярнуские образования уже не встречены. Мак­симальная мощность их 22 м, обычно же она колеблется в пределах 3—4 м. Представлены они крупно-, реже среднезернистыми, слабо сце­ментированными, косослоистыми, кварцевыми песчаниками буровато­желтого, желтовато-серого и розовато-коричневого цвета, содержащими многочисленные окатанные трохилиски.

Типичный разрез в шурфе у д. Именицы (севернее ст. Веймарн), по данным Б. П. Асаткина, следующий (снизу вверх):

1. Песчаник крупнозернистый, кварцевый, с окатанными трохилисками, буро­вато-красный 1,16 м

2. Песчаник крупнозернистый, с хорошо окатанными зернами кварца и мно­гочисленными окатанными трохилисками, буровато-желтый и розоватый 0,13 ,,

3. Песчаник крупнозернистый, кварцевый, с большим количеством окатанных

трохилисков в нижней части слоя, красновато-бурый с желтоватым от­тенком . 1,77

4. Песчаник крупнозернистый, кварцевый, желтовато-серый с буроватым от­тенком, с редкими тонкими прослойками мелкозернистого песчаника . , 3,55

Выше появляются мергели, типичные для наровского горизонта. В основании разреза пярнуского горизонта нередко залегает маломощ­ный (менее 0,20 м) слой пестроокрашенной глины с трохилисками.

Несмотря на отсутствие характерной ихтиофауны, по условиям за­легания, литологии и наличию трохилисков приведенный разрез хорошо сопоставляется с верхней частью пярнуского горизонта — таммеским (трохилисковым) песчаником Эстонии. По данным Б. П. Асаткина (1934), под нижними буровато-красными песчаниками местами были вскрыты белые кварцевые пески мощностью до 1 м, аналогичные пе­скам из нижней части пярнуского горизонта на территории Эстонской ССР (ториские песчаники).

По-видимому, к пярнускому горизонту можно отнести также свет­ло- и желтовато-серые разнозернистые пески и песчаники мощностью до 20 м, не содержащие органических остатков, но залегающие под наровскими мергелями и доломитами в северо-западной части Ленин­градского месторождения горючих сланцев (юго-восточнее д. Криуши и др.). Они приурочены к доживетской эрозионной ложбине широтного направления, протягивающейся вдоль южного берега Нарвского водо­хранилища (Шмаенок, Саммет, 1960 г.).

В верхнем течении р. Мги, во­сточнее д. Шапки отложения, относимые к пярнускому горизонту, так­же залегают в крупной (площадью около 500 км²) и глубокой (до 50 м) впадине в ордовикских породах (Недригайлова, Соколова и др., 1965 г.). Мощность их от 0,2 до 23,9 м. Они перекрываются большей частью наровскими, реже четвертичными отложениями. В обнажении в долине р. Мги вскрываются мелкозернистые алевритистые светло-се­рые, почти белые пески и песчаники с неясной волнисто-горизонталыной слоистостью. Песчаники крепко сцементированы известковым цементом, содержат прослойки розовато-фиолетовых глин. В разрезах буровых скважин (у деревень Рябово, Рамцы и Костово, скважины 321, 383, 4ГО и др.) песчаники обычно слабо сцементированы, включают много­численные линзочки и примазки фиолетово-серых известковистых алев­ролитов.

По минеральному составу пески и песчаники в. основном кварцевые (71—98%), с зернами полевых шпатов (до 19%). В сцементированных породах содержание карбонатов достигает 50%. В составе тяжелых ми­нералов алевритовой фракции наряду с рудными минералами (20— 52%) гранат (до 12%), циркон (до 20%), турмалин (до 25%), эпидот, роговая обманка и др. Органические остатки в породах не обнаружены.

В Печорском районе Псковской области (скв. 62-Печоры, 1-Пани- ковичи и др.) отложения пярнуского горизонта имеют мощность до 28 м и представлены преимущественно светло-серыми кварцевыми пес­чаниками с прослоями (мощностью 0,02—1,50 м) и линзами коричне­вато-серых или пестрых карбонатных глин каолинито-гидрослюдистого состава. Песчаники, как правило, переполнены неопределимыми остат­ками харовых водорослей. В основании разреза обычно наблюдается примесь гравийно-галечного материала кварца и карбонатных пород. В составе акцессорных минералов песчаников преобладает гранат (до 52%).

Несколько южнее, близ пос. Палкино (скв. 5-Крэснодудово) пяр­нуский горизонт, мощностью 23 м, представлен белыми тонковолнисто­слоистыми кварцевыми песчаниками с известковым цементом, перепол­ненными трохилисками. Песчаники включают прослои серых, зеленых и коричневых глин, мергелей и известняков. В глинах встречаются хо­рошей сохранности Estheria membranacea Р а с h t. Характерно также преобладание граната в составе тяжелых минералов алевритовой фракции.

Судя по отсутствию пярнуских отложений в разрезах скважин Черская, 4-Горшихино и др., расположенных к северу и к востоку от г. Острова, северная граница распространения горизонта на территории Псковской области проходит примерно по р. Великой до г. Опочки и далее на юго-восток в сторону г. Торопца. По-видимому, сплошное раз­витие горизонт имеет на юге Псковской и западе Калининской обла­стей (скважины Невельская, Торопецкая, Нелидовская и Кувшинов-ская

В разрезе Невельской опорной скважины (описание Паасикиви, Кастрюлиной, 1954 г.) по палеонтологическим данным и литологии к пярнускому горизонту Э. Ю. Саммет относит толщу терригенных по­род мощностью 32 м, залегающих под наровскими мергелями в интер­вале 487—519 м.

487,0—489,0 м. Песчаник кварцевый, светло-серый, неравномернозернистый, содержа­щий включения мергелей и глин.

489,0—490,5 м. Алеврит песчанистый, голубовато-серый, тонкослоистый с желваками розовато-бурого гипса диаметром до 2 см.

490.5— 494,0 м. Песчаник кварцевый, голубовато-светло-серый.

494,0—499,0 м. Алеврит песчанистый, слюдистый, голубовато-светло-серый, тонкослои­стый, местами сцементирован гипсом.

499,0—502,0 м. Песчаник кварцевый, светло-серый, крепкий, огипсованный, с включе­нием глинистых галек диаметром до 1 см. Содержит остатки ихтио­фауны Schizosteus cf. heterolepis (Preobr.), Porolepis sp.

502,0—503,5 m. Глина алевритистая, слюдистая, пятнисто-зеленовато-серая.

503.5— 504,0 м. Алевролит глинистый, слюдистый, светло-зеленый.

504,0—506,0 м. Песчаник мелко- и среднезернистый, кварцевый, слюдистый, светло­серый, огипсованный. Включает галечки зеленого мергеля диаметром до 1 см и неопределимые остатки ихтиофауны.

506,0—506,3 м. Глина алевритистая, слюдистая, зеленовато-фиолетовая, мергелевидная. 506,3—507,7 м. Алевролит глинистый, слюдистый, зеленовато-светло-серый. ,

507,7—509,0 м. Глина песчано-алевритистая, слюдистая; коричнево-бурая.

509,0—512,0 м. Мергель доломитовый, светло-зеленый, с большой примесью песчаного

материала (зерна кварца до 1 мм).

512,0—512,5 м. Песчаник мелкозернистый, слабо сцементированный доломитовым це­ментом, светло-серый с неясными остатками трохилисков.

512.5— 513,0 м. Алевролит глинистый, зеленовато-серый, переходящий в глину.

513,0—514,0 м. Глина песчано-алевритистая, зеленовато-серая с мелкими ожелезнен- ными обрывками растительных остатков.

514,0—515,5 м. Песчаник мелкозернистый, кварцевый, светло-серый, с глинистой галь­кой и кавернами от выщелачивания гипса. Встречаются Homacanthus gracilis A g., Pterichiys sp. и другие остатки ихтиофауны.

515.5— 516,5 м. Мергель доломитовый, зеленовато-серый, обогащенный зернами кварца.

516.5— 517,0 м. Песчаник мелко- и среднезернистый, кварцевый, светло-серый, со слабо

окатанными обломками мергеля диаметром до 3 см, с неясными остат ­ками трохилисков.

517,0—519,0 м. Мергель алевритистый, светло-зеленый.

Ниже — фиолетово-бурые глины лонтоваской свиты кембрия.

Принадлежность описанной толщи к пярнускому горизонту под­тверждается также абсолютным преобладанием коррелятивного ми­нерала — граната.

На северо-западном склоне Московской синеклизы (Крестецкая опорная скважина) к пярнускому горизонту условно отнесена немая толща мощностью 11л (на глубине 556,0—567,0 м) светло- и голубо­вато-серых кварцевых неравномернозернистых песчаников с доломито­вым и гипсовым цементом, с галькой плотной зеленовато-серой доломи­товой глины (А. Н. Гейслер и др., 1955 г.).

Возможно, пярнуские отложения в этом регионе развиты более широко, чем это установлено по разрезам редких глубоких буровых скважин. Об этом свидетельствует широкое распространение отложений пярнуского горизонта на территории Калининской области, где они вскрыты Торопецкой, Нелидовской и Кувшиновской структурными сква­жинами и представлены толщей разнозернистых светло-серых кварце­вых песков, чередующихся с разноцветными глинами и алевролитами, местами глауконитистыми, мощностью 52—60 м. В отложениях най­дены споры, характерные для пярнуского горизонта: Leiotriletes atavus Naum., Retusotriletes devonicus Naum., R. antiquus Naum, и др.