ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ ЭКСКУРСИИ

ЭКСКУРСИЯ В ИЗВЕСТНЯКОВЫЙ КАРЬЕР БЛИЗ г. ПОДОЛЬСКА

Древнеаллювиальные отложения. Юрский келловейский период. Сталактиты  из углекислого кальция. Разница в цвете глин

Экскурсия в г. Подольск имеет целью ознакомление с наиболее древними породами, которые выходят на поверхность в окрестностях Москвы, — известняками каменноугольного возраста — и с особенностями геологических наблюдений в районах их распространения.

Удобное сообщение с Москвой и новый геологический материал, дополняющий сведения о геологическом строении Подмосковья, полученные на предыдущих экскурсиях, делают эту экскурсию и доступной, и очень интересной.

Продолжительность экскурсии 6—7 часов.

Из Москвы до г. Подольска надо ехать электропоездом один час.

В окрестностях г. Подольска во многих пунктах производится добыча известняка. Мы рекомендуем для осмотра большой карьер известнякового завода, расположенный на правом берегу р. Пахры, в 2 км от станции.

От вокзала в Подольске до карьера надо идти вдоль линии железной дороги по направлению к Москве до переезда, откуда по шоссе через посёлок Добрятино и затем вдоль узкоколейки.

Известняк в карьере разрабатывается для обжига на известь и на бут. Вскрытие известняков производится в карьере экскаватором в восточной его части, где хорошо обнажаются вышележащие юрские глины и пески четвертичного возраста. Осмотр этих пород также представляет большой интерес.

Осмотр карьера надо начинать с бровки в восточной его части, где под небольшой толщей покровного суглинка обнажаются следующие породы, начиная сверху:

1. Песок разнозернистый, косвенно- и горизонтальносло- истый, с линзами и неправильными прослойками гравия и гальками гранита, шокшинского песчаника и кремня; песок серый и жёлтый, с бурыми железистыми разводами и пятнами. В толще наблюдаются прослойки глинистого, слабо сцементированного песка. Нижняя часть толщи песка (на 1 м) окрашена окислами железа в ржаво-бурый цвет. В основании толщи песка, на неровной поверхности нижележащей породы, наблюдается скопление валунов гранита, шокшинского песчаника и кремня размером до 0,4 м\ обращает на себя внимание хорошо оглаженная поверхность валунов.

Местами в песке можно видеть линзы до 15—25 м длины и 2—3 м мощности суглинков иловатых, серо-зеленоватого цвета; суглинки местами тонко и горизонтально слоисты.

Необходимо обратить внимание на характер песчаной толщи: в ней наблюдается чередование слоев песка с косвенной и горизонтальной слоистостью, изменение механического состава песка в горизонтальном направлении, наличие прослоек гравия и галек.

Эти особенности строения толщи позволяют представить процесс отложения песков: они были отложены водными потоками, постоянно менявшими свою силу и скорость. Когда скорость и сила потока были достаточно велики, происходило отложение гравия и даже галек, а при уменьшении скорости потока шло накопление песка.

Описанный характер песчаной толщи ставит перед участниками экскурсии вопрос о природе водного потока, отложившего пески с линзами суглинков.

Чтобы ответить на этот вопрос, необходимо обратить внимание на характер рельефа местности, прилегающей к карьеру.

С бровки карьера видно, что на значительном протяжении вдоль р. Пахры простирается равнина с горизонтальной поверхностью и хорошо выраженный в рельефе уступ к равнине с водораздела.

Такой характер рельефа и особенности строения толщи песков позволяют сделать следующий вывод о её происхождении.

Толща песков с линзами суглинков несомненно представляет собой древнеаллювиальные отложения р. Пахры и слагает здесь высокую её террасу; косвенно- и горизонталыгослоистые пески отложены текущей водой р. Пахры, а иловатые суглинки отлагались в древних старицах реки.

Присутствие в песке валунов кристаллических пород и скопление большого количества крупных валунов с хорошо оглаженной поверхностью в основании песчаной толщи легко объяснимо: морена под Москвой и, в частности, в Подольском районе, распространена очень широко; р. Пахра при разработке долины размывала берега, сложенные мореной, и оглаженные водой валуны постепенно накоплялись в основании толщи песков.

Интересно обратить внимание на неровную границу древне- аллювиальных песков и нижележащих юрских глин.

В понижениях на поверхности глин выходят небольшие роднички, что позволяет сделать заключение о водоносности древне- аллювиальных отложений р. Пахры; в глине наблюдаются трещины до 0,1 м ширины, идущие на глубину до0,5л<, заполненные ржаво-бурым песком; из таких трещин также сочится вода. Мощность песка до 5 м.

2. Глина сланцеватая, плотная, слюдистая, чёрного цвета, с конкрециями серного колчедана. Конкреции серного колчедана часто бывают разрушены и рассыпаются в золотистый песок при попытке взять их в руки. На обнажённой поверхности глины наблюдаются жёлтые выцветы сернокислого железа, серые, бурые и красноватые пятна водных окислов железа; необходимо отметить, что сернокислое железо можно наблюдать только на сухих глинах и в сухое время года. В тонких трещинках в глине можно видеть также мелкие, прозрачные кристаллики гипса, образующиеся при выветривании серного колчедана. В глине встречаются обломки фосфоритизированной древесины и отпечатки аммонитов.

В нижней части разреза глина становится более плотной, комковатой, в ней встречаются мергельные железисто-оолитовые конкреции жёлто-серого цвета, в которых встречаются, иногда в большом количестве, остатки аммонитов Cosmoceras и белемнитов (табл. VIII).

На границе с нижележащей породой глина тонкослоистая, местами окрашенная на 0,5 м водными окислами железа в коричнево-бурый цвет; в основании толщи глины встречаются гальки и крупные, до 0,4 м, валуны кремня с хорошо оглаженной поверхностью.

Аммониты Cosmoceras указывают на юрский (келловейский) возраст нижней части тол щи глин; в верхней части разреза глины относятся к оксфордскому ярусу юрской системы.

Большой интерес представляет неровная граница юрских глин и нижележащих известняков каменноугольного возраста ().

Юрские глины часто выполняют углубления на поверхности известняков; в таких углублениях тонкие слои глины следуют малейшим неровностям поверхности известняков, существовавших на дне юрского моря и по мере заполнения углублений постепенно принимают горизонтальное положение. Мощность глин до 5,5 м.

В восточной и западной стенках карьера можно видеть, как мощность юрских глин уменьшается по направлению к р. Пахре, и в северной стенке карьера они уже целиком замещаются древ- неаллювиальными песками.

Интересно также обратить внимание на хорошо оглаженную поверхность обнажённых экскаватором известняков.

Даже неопытный наблюдатель может сразу сказать, что такая оглаженная поверхность известняков является результатом деятельности прибоя юрского моря. Иногда на поверхности известняков можно видеть выступы до 1,5 м высотой плотных, ок- ремнелых известняков, которые также несут на себе следы работы морских волн: выступы известняков имеют причудливые очертания, поверхность их хорошо оглажена, в известняках наблюдаются ниши, образовавшиеся в результате вымывания морской водой менее плотных участков в породе; в таких нишах наблюдается скопление песка.

Эти следы деятельности прибоя юрского моря настолько характерны, что даже неискушённый наблюдатель легко проводит здесь аналогию с разрушающей работой морских волн на Крымском или Кавказском побережьях Чёрного моря.

3. Ниже юрских глин залегают известняки среднего отдела каменноугольной системы, обнажённые в карьере до 6 м. Толщина известняков неоднородна: в верхней и средней её частях встречаются прослои доломитизированных известняков и доломитов. Известняки и доломиты плотные, белого и желтоватого цвета, плитами до 0,75 м толщины; имеются также пласты в разной степени окремйелые, встречаются прослои конкреций кремня неправильной формы темнокорнчневого н снневаго-серого цвета. В кремневых конкрециях, которые достигают размеров больше I м в длину, встречаются прекрасные друзы кварца и слабо окрашенного аметиста.

Коллекцию кристаллов кварца и аметиста для школы можно здесь собрать легко.

В верхней части толщи отдельные прослои известняка переполнены остатками игл морских ежей A rcliacoci claris rossica, реже встречаются щитикн ежей и членики морских лилий (табл. II).

В известняках встречаются также остатки кораллов Chaeteles radians Fish., Lilhostro- tionelia stylaxis (Trd.) и брахиопод Choristites soverbyi Fish.,. Dictyoclostus gruenwaldti (Kjot.) (табл. Ill, IV, V, VI).

Интересно обратить внимание на распределение в известняках остатков фауны в горизонтальном направлении; местами они встречаются в очень большом количестве или па протяжении 30—50 м отсутствуют. Такое Неравномерное распределение фауны свидетельствует о различных физико-географических условиях жизни организмов, существовавших на дне каменноугольного моря в подмосковных районах.

Известняки разбиты многочисленными вертикальными и горизонтальными трещинами, число которых особенно велико в верхней части толщи; доломиты в отдельных участках сильно выветрелые и превращены в доломитовую муку желтоватого цвета.

В известняках наблюдается большое количество пустот, образовавшихся в результате растворения их подземными волами; пустоты большей частью мелкие и лишь немногие достигают 1 м длины и 0,2 м высоты.

В таких пустотах можно хорошо видеть следы растворения известняков подземными водами — изъеденные стенки и потолок. В некоторых пустотах можно видеть и созидающую работу подземных вод: свисающие с потолка сосульки из углекислого кальция — сталактиты и поднимающиеся им навстречу с пола пещеры мелкие сталагмиты; местами в трещинах наблюдаются корочки кальцита.

В центральной части карьера можно наблюдать, как пласты известняка в горизонтальном направлении прерываются и сменяются на протяжении 7—8 м светлозеленоватой глиной й затем вновь продолжаются уже без перерыва. Глина тонкослоистая, с тонкими прослойками мелкозернистого песка и обуглившимися остатками растений. Местами можно видеть, как эти глины прикрываются пластами известняка. Такое залегание глин показывает, что они выполняют образованную в известняках пустоту.

По словам работников карьера, эта глина уже в течение ряда лет прослеживается в карьере от юго-западной его стенки полосой до 8 м ширины и намечена разведочными буровыми скважинами в восточном направлении от карьера па значительном протяжении.

В известняках иногда можно наблюдать извилистые вертикальные трещины шириной до 0,2 м, заполненные такой светлой глиной, тонкие слои которой повторяют малейшие неровности на оглаженной поверхности известняка.

Более детальный осмотр таких трещин позволяет объяснить процесс заполнения трещин и накопление тонкослоистой глины среди известняков.

Вода с поверхности проникала по трещинам в известняках и приносила периодически то глинистые, то песчаные частицы и постепенно заполняла карстовые пустоты, достигавшие значительных размеров; повидммому, вода приносила также и остатки растений.

Интересно поставить перед участниками экскурсии вопрос о времени заполнения глиной карстовых пустот в известняках.

В связи с этим необходимо обратить внимание на наличие в известняках тонких вертикальных трещин, заполненных пластичной чёрной глиной, также внесённой проникавшей с поверхности земли водой.

Разница в цвете глин, выполняющих карстовые пустоты и трещины в каменноугольных известняках, отчётливо указывает и на время, когда происходило их заполнение.

Чёрная пластичная глина была внесена проникавшей с поверхности водой после отложения юрских глин, за счёт размывания которых она и образовалась. Что же касается заполнения крупных карстовых пустот светлозеленоватоп глиной, то этот процесс мог происходить только до отложения юрских глин, так как иначе эта глина была бы такой же чёрной, как глина в тонких вертикальных трещинах.

Таким образом, заполнение карстовых пустот в известняках светлозеленоватой глиной могло происходить в промежуток времени от начала пермского периода до начала трансгрессии верхие- юрского моря, когда в подмосковном крае были континентальные условия.

После осмотра карьера интересно обратить внимание участников экскурсии на карстовую воронку, расположенную в 100—120 м от юго-восточного края карьера, близ небольшого посёлка, в основании уступа с водораздела к высокой террасе р. Пахры.

Воронка имеет до 25 м в диаметре и глубину до 8 м; на склоне воронки, около 1 м над её дном, выходит родник, из которого берут воду для питья. Вода из родника уходит иа дне воронки в понор.

Геологический разрез карьера позволяет участникам экскурсии легко объяснить и выход родника на склоне воронки, ц исчезновение воды на её дне.

Так же как в карьере, водоупорным слоем здесь являются юрские глины, поверхность которых, как уже отмечалось выше, размыта неровно; исчезновение воды на дне воронки обусловлено отсутствием водонепроницаемых юрских глин и близостью к поверхности трещиноватых известняков, как это наблюдалось в северной стенке карьера.

После осмотра воронки следует ознакомиться с характером долины р. Пахры.

Правый берег р. Пахры высокий и крутой; местами видны заброшенные карьеры, где брали известняки, отвалы которых видны во многих местах.

Левый берег реки против карьера известкового завода также высокий и крутой; на его вершине расположен большой карьер цементного завода.

На левом берегу хорошо выражена пойма и две надпойменные террасы.

Разработка известняков в окрестностях г. Подольска производится на левом берегу также и выше по реке, у плотины.

Осмотром долины р. Пахры экскурсия заканчивается и возвращается электропоездом в Москву.