Геология Ленинградской, Псковской и Новгородской областей

Девон. Воронежский горизонт. Ритмы осадконакопления. Нижневоронежский и верхневоронежский подгоризонт

Воронежский горизонт (D₃or)

Отложения воронежского горизонта впервые были выделены П. Н. Венюковым (1884) по р. Дону и его притокам близ г. Воронежа. В пределах Центрального девонского поля они представлены в нижней части глинами, чередующимися с пес­чаниками и алевролитами, в верхней — мергелями и известняками. На территории Главного девонского поля, в соответствии с Унифицирован­ной схемой стратиграфии девона (1965 ), к воронежскому горизонту отнесена залегающая на породах бурегского возраста толща пестро­окрашенных песчано-глинистых отложений, с редкими прослоями гли­нисто-карбонатных пород мощностью от 50—60 м на юге Псковской области до 170 м в районе ст. Пестово.

Указанная толща имеет дву­членное строение. Основная, нижняя часть ее, объединяющая ранее вы­делявшиеся снежский и надснежский горизонты, условно отнесена к нижневоронежскому подгоризонту, а верхняя, представленная карбо­натными и глинисто-мергелистыми породами (ранее смотинско-ловатский горизонт), — к верхневоронежскому подгоризонту.

Нижневоронежский подгоризонт (D₃ori) объединяет отложения онежских и надснежских слоев схемы Н. М. Музыченко (1953), много­численные выходы которых известны на обширной площади между р. Великой на западе и верховьями р. Ояти на северо-востоке региона. Наиболее крупные обнажения пород этого возраста наблюдаются по долинам Ояти, Паши, Сяси, Вишеры, Меты, Ловати и ряда мелких рек, впадающих в оз. Ильмень с юга и юго-запада (Снежа, Порусья, По­лнеть и др.).

Повсеместно нижневоронежский подгоризонт представляет собой ритмически построенную песчано-глинистую толщу, ярко пестроокра­шенную, с редкими и тонкими прослоями мергелей и доломитов, транс­грессивно залегающую на породах бурегского горизонта.

Мощность подгоризонта колеблется в значительных пределах, в за­висимости от геоструктурных особенностей территории. Максимальная мощность, до 160—170 м, наблюдается в пределах северо-западного крыла Московской синеклизы (скважины 14-Зеленщина, 5836-Дыми, 12-Бокситогорск и др.), на востоке района (в бассейне р. Ояти) 80— 100 м и в южной части Псковской области (скважины 1-Кунья, 2-При- скуха и др.) едва достигает 50—60 м.

На основании результатов минералого-гранулометрических иссле­дований пород, а также изучения последовательности их накопления, в описываемой толще отложений можно выделить пять крупных ритмов осадконакопления, выдерживающихся по всему региону ().

Каждый ритм начинается осадками прибрежного мелководья (косослоистые песчаники и песчаные алевриты) и заканчивается обра­зованиями, накопившимися в более удаленной от берега зоне (карбо­натные глины, алевролиты и песчаники, реже мергели и доломиты). Ритмы обычно двучленные: регрессивные их части в разрезах, как пра­вило, уничтожены последующим размывом. Мощность каждого ритма колеблется от 10—15 до 30—40 м ().

Отложения первого ритма (нижняя часть ранее выделявшегося . снежского горизонта) имеют сильно изменчивую мощность, от 7—10 м на юге Псковской и северо-востоке Ленинградской области в пределах так называемого Кильозерского вала (Кофман, 1962) до 60—70 ж в районе г. Крестцы. Палеонтологически характеризованные разрезы этих отложений наблюдаются по рекам Снеже и Полисти, где мощность ритма составляет около 20—25 м и он образован преимущественно красно-бурыми и голубоватыми с фиолетовыми пятнами глинами, с про­слоями (до 0,5 м) зеленовато-серых алевритов и песков (Музыченко, 1947 г.). В этих отложениях найдены кораллы Pachypora cervicortiis (В 1 a і n v.), остатки ихтиофауны Bothriolepis maxima Gross, и др., остракоды Paraparchites copis Z a s р., Р. ex. gr. copis Z a s p., Acanto- nodella terciocornuta Zasp., Buregia bispitiosa Z a s p., Cavellina lova- tica Zasp., Schweyerina cf. ovata Zasp. Последний вид характерен также для воронежского горизонта Центрального девонского поля.

В кровле ритма залегает массивный желваковидный известняк (на юге Псковской области— доломит), мощностью до 1,5 м, без фауни­стических остатков. Границы ритма повсеместно литологически четкие и подчеркиваются резким увеличением в основании его количества ми­нералов метаморфических пород (гранат, дистен, ставролит) и амфи­болов (до 15%) в составе тяжелой песчано-алевритовой фракции. По площади наблюдается увеличение карбонатное™ пород в юго-запад­ном направлении. В отложениях ритма на юге Псковской области и не­посредственно за ее пределами (скважины 1-Кунья, Торопекцая и др.) преобладают, пестроокрашенные мергели и доломитистые глины.

Следующий ритм, соответствующий верхней части снежского го­ризонта, представлен переслаиванием песков, алевритов, глин и мер­гелей, пестроокрашенных и слюдистых, мощностью от 20 до 45 м. В кровле ритма почти повсеместно залегает желваковидный каверноз­ный известняк с кристаллами кальцита, без фаунистических остатков мощностью около 1 м. На востоке Ленинградской области, восточнее р. Сяси, указанный известняк замещается песчаником с известкови- стым цементом, нередко переполненным обломками панцирей рыб Bothriolepis maxima Gross, Platycephalichthys bischoffi Vo rob., Glyptolepis sp. и др. (Саммет, 1958 г., 1967 г.; Кофман, Александрова, 1962 г.). По слою этого известняка (песчаника) Н. М. Музыченко (1953) проводилась граница между онежским и надснежским гори­зонтами.

Залегающая в основании ритма песчаная пачка обычно четко отде­ляется от подстилающих осадков по резкому увеличению граната и ставролита (до 35%) и уменьшению турмалина (не более 8%) в составе акцессорных минералов (по данным 42 анализов). Для легкой фракции песков и алевритов характерно присутствие глауконита.

Отложения следующего, третьего ритма (низы надснежского гори­зонта) залегают на подстилающих породах предыдущего ритма с не­глубоким размывом. Они представлены, как правило, в основании мощ­ной (до 20 м) пачкой мелко- и разнозернистых песков, сменяющихся вверх по разрезу алевритами и глинами. Общая мощность отложений колеблется от 18 до 55 м. На юге Псковской области (скважины 34-Ко- шелево, 1-Кунья и др.), где мощность небольшая, он содержит значи­тельное количество глинисто-мергелистых и доломитовых прослоев, органические же остатки представлены только обломками панцирей рыб.

Толща песчано-глинистых отложений, относящихся к четвертому ритму седиментации, имеет мощность от нескольких метров на юге Псковской области до 35—40 м на северо-востоке территории (скв. 1-Гонгинская и др.). Характерной особенностью отложений является наличие по .всему разрезу многочисленных известняковых и песчанико­вых галек диаметром до 5 см. Нередки также отдельные прослои алев- ритистого известняка мощностью до 0,30 м. Из органических остатков, наиболее характерны остатки рыб Psammosteus falcatus О b г., Devo­nonchus laevis Gross и остракоды Subtella tenuissima Z a s p., Enoxi- ella grassa Роки др. Остатки микрофауны найдены почти исключи­тельно в разрезах южной половины территории, в северных разрезах встречены только единичные Indivisia sp. и Cavellina sp.  

Самая верхняя часть разреза нижневоронежского подгоризонта сложена песчано-глинистыми породами, относящимися к пятому ритму седиментации, заканчивающемуся глинисто-карбонатной (смотинско-ло- ватской) пачкой. Последняя относится уже к верхневоронежскому под­горизонту. Мощность этого неполного ритма изменяется от 3—5 м на юге территории (скважины 1-Кунья, Валдайская и др.) до 30 м на се­веро-востоке (скважины 1-Гонгинская, в пос. Харанчиничи, Шимозеро и др.).

В отложениях найдены остатки ихтиофауны Bothriolepis maxima Gross Psammosteus falcatus Obr. и др., а также брахиоподы Theo- dossia sp., Lingula sp., остракоды Knoxiella konensis Egor, наряду с гирогонидами Sycidium paucisulcatum P r і n. и Trochiliscus sexcocta- tus P г і n.

Общий список органических остатков, найденных в аналогах нижне­воронежского подгоризонта рассматриваемой территории, включает не­богатый комплекс ихтиофауны и остракод, редко брахиоподы и споры.. Наиболее часты и типичны остатки ихтиофауны: Bothriolepis maxima Gross, В. spinosa Gross, Devononchus laevis Gross, Aspidosteus heckeri О b r., Psammosteus falcatus О b r., Platycephalichtys bischoffi' V о r., Eusthenopteron wenyukovi Obr. Остракоды представлены Para- parchites copis Zasp., Buregia bispinosa Zasp., Bairdia cf. birinae Egor., B. quarziana Egor., B. naumovae Egor., Evlanella sculptilis Zasp., Acantonodella terciocornuta Zasp., Knoxites menneri Egor., K. argutula (Zasp.), K. cornutus Egor., Subtella tenuissima Zasp.,. Drepanella costae Zasp., D. terciocornuta Zasp., Acratia evlanensis Ego r.,A. mayselae Egor., Knoxiella crassa Zasp., K. konensis Egor., K. collina Zasp., Cavellina lovatica Z as p., Lichwinetla sculptilis- Z a s p., Schweyerina cf. ovata Zasp. (Заспелова, 1953; Саммет и др., 1967 г.). Обнаружены остракоды главным образом в разрезах южной части территории (в бассейне р. Ловати и ее притоков). Эти виды встре­чаются не только в описанных отложениях, но и в породах, лежащих значительно выше. Из брахиопод в разрезах на юге Псковской области (скв. 1-Кунья и др.) найдены Lingula sp. и Theodossia sp.

Среди перечисленных видов органических остатков отсутствуют формы, типичные для нижневоронежских отложений Центрального де­вонского поля. Поэтому в настоящее время нельзя еще проводить де­тального выделения аналогов нижневоронежского горизонта на терри­тории Главного девонского поля. До окончательного выяснения этого вопроса следовало бы сохранить наименование снежских слоев для нижней и приловатских слоев для верхней части разреза, как это было предложено автором (Саммет и др., 1967 г.).

Верхневоронежский подгоризонт (D₃or₂) объединяет отложения,, впервые детально описанные Р. Ф. Геккером и др. в 1929—1932 гг. в обнажениях бассейна р. Ловати как смотинско-ловатская серия кар­бонатных пород (Геккер, Обручев, Филиппова, 1935). Верхневоронеж­ский подгоризонт распространяется в южной и юго-восточной частях рассматриваемой территории, от верховьев р. Куньи к городам Великие Луки, Холм, поселкам Лычково, Крестцы, Неболчи до г. Бокситогорска, где они в районе верхнего течения р. Тихвинки, по-видимому, выкли­ниваются.

Основные обнажения расположены по р. Ловати (ниже и выше г. Холма), а также по ее притокам — Большой и Малой Смоте. От­дельные небольшие выходы известны также на р. Мете (близ деревень Мстинский Мост, Наволок и др.) и в долинах ряда мелких рек и ручьев близ г. Бокситогорска.

Мощность подгоризонта изменяется от 2 до 13,5 м, что связано с неравномерным последующим размывом верхней его части. По этой же причине верхняя граница подгоризонта обычно четко определяется и проводится по кровле слагающих его известняков, доломитов и мер­гелей. Нижняя граница, напротив, выражена плохо, что свидетель­ствует о тесной связи подгоризонта с подстилающими отложениями, составляющими с ним единый ритм осадконакопления.

По р. Ловати, между г. Холмом и пос. Подберезье, описываемые отложения мощностью 6,2—7,4 м представлены песчанистыми доломи­тами и доломитовыми мергелями с прослоями известковистых глин, перекрытыми в верхней части разреза белыми мелкокристаллическими известняками. Краткая характеристика сводного разреза по Э. Ю. Сам- мету (1967 г.) следующая (сверху вниз):

1. Известняк микрокристаллический, мелкоплитчатый, белый с кристал­лами кальцита и отдельными глинистыми примазками. В породе со­держатся брахиоподы Theodossia tanaica N а 1., Т. ex gr. evlanensis N а 1. и гастроподы Murchisonia sp. (определения Д. В. Наливкина и М. А. Ржонсницкой) более 0,80 м

2. Мергель глинисто-известковый, переходящий в известняк, тонкослои­стый, светло-серый с зеленоватыми и буроватыми полосами, с остракодами Famenella misera Z a s р. и Cavellina aff. lovatica Z a s p. 0,35

3. Алевролит песчанистый, крепкий, серый с отдельными буроватыми полосами. 0,75 „

4. Алеврит глинистый, тонкослюдистый, темно-серый с буроватыми по­лосами 0 20

5. Доломит микрокристаллический, мергелевидный, в верхней части песчаниковидный, серый с буроватыми пятнами. 0,60—0,80

6. Мергель глинистый, мелко- и тонкоплитчатый, темно-зеленовато-серый, местами переходит в плотную карбонатную глину .... 0,50

7. Доломит микрокристаллический, мергелевидный, плитчатый, зеленовато-серый с буроватыми полосами, слабокавернозный .... 1,00—1,20

8. Мергель глинисто-известковый, алевритистый, мелкоплитчатый, серый с буроватыми пятнами.. 0,90____ 1,20

Ниже залегают бескарбонатные глины и алевролиты нижневоро­нежского возраста.

Верхний известняк по р. Ловати нигде не обнажается на полную мощность. По данным же бурения полная мощность его здесь состав­ляет 1,8—2,6 м. В юго-западном направлении от этого разреза мощ­ность подгоризонта увеличивается. В районе Великих Лук (Гречко,. Элер, 1964 г.) она составляет от 9,5 до 13,2 м. Верхневоронежский под­горизонт сложен здесь плотными микро- и тонкокристаллическими до­ломитами и доломитизированными известняками, местами слабопесча­нистыми с бугристыми поверхностями напластования, серыми с жел­товатым, буроватым или голубоватым оттенками. В них встречаются редкие тонкие прослойки голубовато-серой известковистой глины и алевритового песчаника мощностью менее 0,2 м, а также отдельные лин­зовидные включения, мощностью до 2 см, мелких кристалликов гипса, придающие породе участками брекчиевидный облик. Из остатков фау­ны в этих породах обычны Theodossia cf. evlanensis N а 1., Т. cf. arle- kini N a 1., T. ex. gr. anossofi Vern. и Atrypa ex. gr. tanaica N a 1.— формы, характерные уже для евлановских слоев Центрального девон­ского поля.

На юго-западе Новгородской области мощность верхневоронежских отложений выдерживается в пределах 6—8 м (Мокриенко, Хинейко, 1968 г.). Их разрез имеет здесь двучленное строение: в нижней части он сложен плотными мергелевидными известковистыми пестроокрашен­ными глинами, а в верхней — микро- и тонкокристаллическими серыми и голубовато-серыми известняками с тонкими прослоями фиолетово­бурых и зеленовато-серых глин, включающими редкие остракоды Fame- nella misera Z a s р. и Evlanella Ijschenkoi Egor.