■Об особенностях погребенной поверхности турнейских отложений
Породы турнейского яруса подверглись интенсивному размыву в континентальный период, предшествовавший отложению бобриков- ского горизонта. Самые верхние слои яруса — кизеловский горизонт — были удалены размывом полностью.
Почти повсеместно были размыты и чернышинские отложения — они сохранились лишь в виде небольших участков на юго-западной окраине синеклизы. Эти останцы окаймлены более обширным полем выходов малевско-упинских отложений, занимающим наиболее юго-западную часть синеклизы, первоначально, очевидно, распространявшихся далеко за ее пределы, в сторону АзовоПодольского щита. С юго-востока в пределы описываемой территории заходит край второго, еще более обширного поля малевско-упинских отложений, простирающегося до Урала (и Кавказа?). Оба поля разделены центральным поднятием, на севере примыкающем к Балтийскому щиту и Северной (Котласской) антеклизе (рис. 30), в пределах которых отложения размыты. Заволжский горизонт (озерско-хованская толща) распространен почти повсеместно. Он выпадает из разреза лишь в южной части центрального поднятия, а также с приближением к Балтийскому щиту и' Северной антеклизе.В целом рельеф размыва хорошо обрисовывает древний тектонический план описываемой части Русской платформы: во впадинах распространены наиболее молодые отложения, к поднятиям они сменяются все более древними.
Таким образом, в региональном плане размыв был обратным по отношению к тектоническому рельефу, хотя микрорельеф размыва был прямым — интенсивнее размывались породы во впадинах и ложбинах (Бирина, 1951). Созданная эрозией речная сеть турнейского континента в основных своих чертах уже была близка к современной. Главной артерией являлась Пра-Кама — Волга (Бирина, 1941, 1951).
На поверхности турнейских отложений в обнажениях у д. Сатинка непосредственно под угленосными отложениями можно наблюдать древний делювий — разрозненные плиты и щебень известняка, переслоенный рыхлым желтовато-бурым суглинком.
Такой же суглинок виден и в расщелинах между глыбами известняка, в коренном залегании и на их поверхности, Местами здесь различимы три генерации делювиальных отложений. Наблюдается такой делювий и в скважинах Черепет- ского района. Под тонкослоистыми угленосными отложениями на поверхности чернышинских известняков там вскрыт слой (0,20—0,80 м) почти белой порошковатой известковистой породы, содержащей обломки кремней и белого разрушенного известняка. В карманообразных углублениях на поверхности упинских известняков в районе д. Сатинка залетает толща бокситов, аллофановых глин и различных минеральных образований, подробно описанная А. К. Белоусовым (1939), М. С. Сошниковой, Е. В. Михайловой (1958) и др.ВИЗЕЙСКИЙ ЯРУС
Рис. 30. Схематическая геологическая карта поверхности довизейских отложений в центральной части Русской платформы (по Л. М. Бириной, 1965)
1 — верхнетурнейский подъярус.; 2 — малевский и упинений горизонты; 3 — озерская толща и хованские слои; 4 — верхнефаменский подъярус; . 5 — нижнефаменский подъярус; 6 — евлановский и ливенский горизонты; 7 — воронежский горизонт; 8 — область размыва довизейских отложений в предподольское время; 9 — граница области распространения красноцветных (I) и сероцветных (II) пород в терригенных отложениях яснополянского подъяруса
В пределах рассматриваемой территории выделяются отложения нижневизейского (малиновский надгоризонт), средневизейского (яснополянский надгоризонт) и верхневизейского (окский и серпуховский надгоризонты) подъярусов.
Нижневпзейский подъярус (малиновский надгоризонт)
Малиновские отложения обнаружены в Ханин- ском районе Тульской области (Умнова и др., 1960). Вследствие литологического сходства бобриковских и Малиновских отложений последние до 1959 г. индексировались как бобриковские. Исследования 1959 г. показали, что угольные пласты, залегающие в нижней части «бобриковских» отложений Ханинского района (Агеев- ское и Глубоковское месторождения), обладают спорово-пыльцевым спектром, резко отличным от комплекса верхней части этих отложений.
Так, в нем было обнаружено большое количество спор Trilobozonotriletes inciso-trilobus (W a IT z)Naum., Trematozonotriletes subrotundatus N a u m., Euryzonotriletes ciliato-mar- ginatus Waltz, E. subcre- tiatus (W a 11 z) N a u m., постоянное присутствие видов — Dictyotrile- tes subtenellus Jusch., D. papilatus Naum., Euryzonotriletes trivialis N a u m., E. incisus Jusch., E. macrodiscus Waltz, Simozonotriletes sublobatus (Waltz) Naum., Acanthotriletes rotundiformis Jusch., Leiotriletes microrugosus (J b r.) N a u m., Stenozonotriletes literatus (Waltz) N a um., S. micropunctatus (A n d r.) Naum.
' Приведенный комплекс хорошо сопоставляется со спорово-пыльцевыми комплексами малиновских отложений Саратовско-Волгоградского Поволжья (А. М. Логинова) и Волго-Уральской области (Т. В. Бывшева, В. М. Познер), выделенных как самостоятельная стратиграфическая единица в 1957 г. По спорово-пыльцевому спектру отложения, развитые
в Подмосковье, соответствуют радаевскому горизонту Малиновского надгоризонта. .
Радаевский горизонт. Рассматриваемые отложения залегают на чер- нышинских и перекрываются бобриковскими (рис. 31). Мощность их обычно равна 15—20 м, максимальная 30 м. Они сложены мелко- и тонкозернистыми песками и темно-серыми пластичными глинами с углями. К глинам приурочено шесть пластов, часть которых достигает большой (до 3 м) мощности и разрабатывается. Угли гумусовые, лишь в верхнем пласте гумусово-сапропелевые (кеннель) со стяжениями сидерита. Вверх по разрезу
глины радаевского горизонта постепенно переходят в бобриковские.
Рис. 31. Геологический разрез визейских и верхней части турнейских отложений в среднем течении р. Черепегь с предполагаемой линией смещения (по материалам В. И. Ечеистовой и М. П. Цуканова, 1952)
Площадь распространения радаевских отложений невелика (около 20 км2).
Они развиты на участке, где наиболее полно сохранились от размыва отложения упинского и черепетского горизонтов.
Последние, по- видимому, приуроченык грабену, возникновение которого связано со сбросом широтного направления в долине р. Перепеть (Н. А. Преображенский,
] — пески; 2 — глины; 3 — угольные пласты; 4 — известняки; 5 — скважины. Индексами обозначены: верхний девон — D3, турнейский ярус — C,t, малевский горизонт — C-ml, упинский горизонт — CiUp, черепетский горизонт — Сзсгр, радаевский и бобриковский горизонты объединенные — Cird+bb, бобриковский горизонт — Cibb, тульский горизонт — Citl, четвертичные отложения — Q
В. А. Жуков и Н. С. Шат- ский, А. С. Храмушев,
Д. Н. Утехин и др.); возраст структуры, вероятно, послечернышинский, хотя формирование ее могло начаться еще раньше, и сама структура развивалась в течение длительного времени.
Средневизейский подъярус (яснополянский надгоризонт)
Отложения яснополянского надгоризонта перекрывают размытую поверхность известнякового фундамента почти сплошным покровом. Мощность этих отложений на юге около 50 м, а во впадинах рельефа до 90—100 м и более, к северу и северо-востоку постепенно она убывает до 10—15 м, а иногда составляет всего несколько метров. Они представлены преимущественно песчано-глинистыми породами. В области мощного накопления в яснополянских отложениях обычно содержатся многочисленные пласты углей, приуроченные в основном к нижней части разреза, и пласты известняков в верхней его половине. По мере сокращения мощности и угли и известняки выпадают из яснополянского разреза и он приобретает красноцветную окраску. Соответственно этому затрудняется корреляция разрезов, основанная обычно на данных о составе растительных остатков и фауны. Возрастная индексация становится в втом случае почти лишенной объективных оснований, и разделение на бобриковский и тульский горизонты местами носит условный характер.
По южной и западной окраинам синеклизы яснополянские отложения широкой полосой выходят на дневную поверхность. Вдоль этой полосы они вскрыты многочисленными шахтными разработками, окру-
Рис.
32. Геологический разрез визейских отложений Барятинского района1 — пески; 2—глины; 3 — угольные пласты и их индек- ■сы; 4 — известняки; 5 — скважины. Индексами обозначены: верхний девон D3, турнейский ярус — Cjt, бобриковский горизонт — Cibb, тульский горизонт — Citl, алексинский горизонт — Cial, четвертичные отложения — Q
женными густой сетью углеразведочных скважин. В северной и северозападной частях территории о строении яснополянских отложений можно судить лишь по данным редких структурных и опорных скважин.
Как уже отмечалось, в составе яснополянского надгоризонта выделяются отложения бобриковского и тульского горизонтов.
Бобриковский горизонт. Песчаные и глинисто-углистые отложения этого горизонта залегают на сильно эродированной поверхности подстилающих отложений, трансгрессивно переходя с запада на восток и на север с более молодых на все более древние слои турнейского яруса и девона. К нижней контактовой зоне местами приурочена своеобразная бокситоподобная порода, здесь же наблюдаются выделения гидроокислов железа в виде конкреций, плиток и корочек. Верхняя граница бобриковского горизонта менее отчетлива вследствие литологического сходства с тульскими слоями. Она проводится в подошве толщи базальных песков тульского горизонта (пачка «с» В. С. Яблокова и Р. М. Пистрак), залегающих со следами размыва на углисто-глинистых отложениях бобриковского горизонта, а в зонах выклинивания песчаной толщи — условно проводится внутри глин над главным угольным пластом бобриковского горизонта.
Бобриковский горизонт сложен песками и алевритами, циклически чередующимися с глинами, содержащими прослои углей. Число циклов колеблется от одного до пяти, преимущественное распространение имеет двух- и трехцикличный разрез.
Наиболее полный разрез горизонта наблюдается на юго-западе рассматриваемой территории (Барятинский, Кировский, Спас-Демен- ский, Сухиничский и другие районы, рис. 32), где он представлен пятью литологическими циклами (данные В.
А. Котлукова, А. С. Корженев- ской, В. Г. Петрова, Б. Н. Розова). Литологический состав песков, глин и углей по всему разрезу горизонта почти не меняется. Пески преимущественно мелкозернистые, иногда тонкозернистые и среднезернистые, редко- крупнозернистые и гравийные (последние обычно в основании горизонта), по минеральному составу однородные кварцевые (до 99%) полевые шпаты играют в них незначительную роль (1—3% в более тонких фракциях). Прозрачные зерна тяжелой фракции представлены комплексом устойчивых минералов, в котором преобладают циркон (49—70%), турмалин (6—15%), дистен (5—10%),ставролит (2—8%), что позволяет отнести их к «кварцево-циркониевой минералогической провинции» (Ульмер, 1947), в небольшом количестве содержатся эпи- дот, гранат, анатаз, биотит, мусковит, в единичных зернах встречаются •сфен, роговая обманка, силлиманит, корунд, цоизит, глауконит; рудные минералы представлены магнетитом и ильменитом, характерно значительное содержание пирита.Окраска песчаных пород преимущественно серая до темно-серой, местами серо-желтая, сортировка довольно хорошая, окатанность средняя (зерна угловато-окатанные). Местами в песках наблюдается косая слоистость, сходная со слоистостью речных потоков; мощность косых серий в среднем 20—30 см, наклон до 20°. Крупная косая слоистость обычно связана с крупнозернистыми песками; мелкозернистым глинистым пескам и алевритам свойственна мелкая разнообразная (неправильно горизонтальная, линзовидная) слоистость.
Глины бобриковского горизонта серые и темно-серые до черных, с обильными обугленными и пиритизированными растительными остатками в виде мелкораздробленного фюзена, макро- и микроспор, обрывков гелифицированной ткани и кутикулы, остатков водорослей Pila и Cladiscothallus. Растительные остатки залегают преимущественно параллельно плоскостям наслоения, местами обнаруживается беспорядочная ориентировка.
Глины включают до 11—15 пластов угля, из которых восемь достигают мощности свыше 1 м и по общебассейновой индексации, основанной на спорово-пыльцевой характеристике, индексируются (снизу вверх) как пласты, I, 1в, IIй, II, III, IVH, IV и V (К. Ю. Волков, Н. И. Умнова). Три из них (II, III и IV) являются рабочими, так как образуют залежи промышленного значения. Угли гумусовые, реже гумусово-сапропелевые и сапропелевые. Среди гумусовых углей наиболее широко развиты угли дюренового типа, матовые, буровато-черного и коричневато-бурого цвета с грубозернистой или мелкозернистой шероховатой поверхностью, штриховатые или тонкополосчатые; довольно широко распространены также гумусовые угли кларено-дюренового типа. Гумусово-сапропелевые угли встречаются часто, но в виде маломощных прослоев, из них большая часть приходится на долю кларено- дюреновых матовых и полуматовых углей буровато-черного цвета, однородной или тонкоштриховатой структуры. Из сапропелевых углей наблюдаются (в редких прослоях) кеннели и кеннель-богхеды.
Углисто-глинистые пачки бобриковского горизонта содержат споры и пыльцу, в которых выделяются три комплекса. Первый спорово-пыльцевой комплекс характеризует глинистую пачку первого (снизу) литологического цикла, заключающую угольные пласты I и 1в. Комплекс отличается преобладанием спор с широкой и узкой оторочками: Еигу- zonotriletes macrodiscus (Waltz) N a u m., E. macroduplicatus N a u m., E. subcrenatus Naum., Stenozonotriletes literatus (W a 11 z) N a u m., S. sulcatus Naum., S. pusillus (W a 11 z) Naum., S. laevis Naum. Двумя-тремя видами представлены споры с точечными украшениями на оторочке: Trematozonotriletes variabilis var. faveolatus (W a 11 z) Naum., T. leicopterus Naum., T. valeculosus (W a 11 z) Naum. Характерно присутствие спор Trilobozonotriletes inciso-trilobus (Waltz) Naum., Camarozonotriletes granulatus J u s c h.
В угольном пласте I, помимо многих из приведенных форм, содержится небольшое количество спор с пленчатой оторочкой Hymenozono- triletes pusillus (J b г.) N a u m., много спор с узкой оторочкой, особенно Stenozonotriletes literatus (W а 11 z) N a u m., и типичные для него Azonoletes reticulata Naum. Из спор с широкой оторочкой присутствуют Euryzonotriletes notabilis Naum.
Второй спорово-пыльцевой комплекс характеризует глины и угли средней глинистой пачки, разделенной в рассматриваемом разрезе прослоем песка на отложения второго и третьего литологических циклов, содержащих соответственно пласты Пн, II и III. Комплекс отличается 15 Зак. 861
преобладанием спор с точечными украшениями: Trematozonotriletes variabilis (Waltz) Naum., T. punctatus Naum., T. leicopterus Naum., T. bialatus (Waltz) Naum, и спор с пленчатой оторочкой: Hymenozonotriletes pusillus (Jbr.) Naum., H. limpidus Jusch., H. fossulatus Naum. Несколько уменьшается значение спор с широкой оторочкой, которые представлены преимущественно Euryzonotriletes macroduplicatus N a u m., Е. subcrenatus Naum. Количество спор с узкой оторочкой резко сокращается за исключением Stenozonotriletes literatus (Waltz) Naum. В угольном пласте III более заметно сокращение спор с широкой оторочкой и возрастает значение спор с точечными украшениями на оторочке.
Третий спорово-пыльцевой комплекс характеризует верхнюю глинистую пачку, разделенную прослоем песка на отложения четвертого- и пятого литологических циклов, содержащих пласты IVH, IV и V. В его составе из спор с оторочкой встречаются преимущественно Euryzonotriletes planus Naum., Hymenozonotriletes pusillus (Jbr.) N a u m.,. Trematozonotriletes variabilis (Waltz) var. faveotatus (Waltz) N a u m., T. bialatus ty\t a 11 z) N a u m., Stenozonotriletes pusillus (Waltz) N aum., S. laevigatus N au m., S. literatus (Waltz) N a u m., появляются в большом количестве Trematozonotriletes punctatus N a u m., увеличивается содержание подгрупп Simozonotriletes Naum., Trilobozonotriletes Naum., Diatomotriletes Naum. Для спектра пластов IV и V характерно почти полное исчезновение видов- Euryzonotriletes macrodiscus (Waltz) Naum, и E. notabilis Naum, и появление в небольшом количестве Е. variabilis Naum. Споры с то- течными украшениями увеличиваются в угольном пласте IV за счет возрастания количества вида Trematozonotriletes variabilis (Waltz) var. irregularis (And.) Naum, и появления в значительных количествах Т. bialatus (W а 11 z) Naum. Почти полностью из спектра пластов исчезает вид Azonoletes reticulata Naum.
В Спас-Деменском и Сухиничском районах в верхних глинах местами выделяются еще два комплекса, в одном из которых наряду с видами, развитыми в третьем комплексе, появляются в большом количестве пленчатые споры Hymenozonotriletes membranaceus Naum, и др. (четвертый спорово-пыльцевой комплекс), в другом-—среди основной массы спор бобриковского типа появляется пыльца кордаитовых (пятый комплекс). Вопрос принадлежности отложений, содержащих эти комплексы, к бобриковскому горизонту не решен окончательно.
Среди глин наиболее распространены тонкодисперсные гидрослю- дисто-каолинитовые глины нескольких разностей. Наиболее часты глины темно-серые и черные, пластичные, жирные, с остроугольно-чешуйчатым, полураковистым и комковатым изломом и шелковистым блеском,, глины горизонтальнослоистые с большим количеством растительных остатков по плоскостям наслоения и глины углистые, массивные или «сланцевые». Под микроскопом наблюдается пелитовая, фитопелито- вая структура и спутанно-микроволокнистая, местами линзовидная текстура глин. Из включений наиболее часты конкреции пирита и марказит. Встречаются песчано-алевритовые разности глин аналогичного минерального состава, горизонтально-волнистослоистые.
В глинистых пачках широко развиты прослои «сухарных» и «полусухарных» глин, приуроченных обычно к почве угольных пластов. Они сложены светлой камнеподобной твердой породой, не размокают в воде, имеют массивную или брекчиевидную текстуру, пелитовую, фи- топелитовую, алевропелитовую, местами ооидную структуру. Состав глин каолинитовый с небольшой примесью галлуазита или гидрослюды, с очень высоким содержанием А12О3 (36—42%).
Барятинский разрез (см. рис. 32) характеризуется особенно большой мощностью отложений (от 25—50 до 100 м и выше), что в значительной мере обусловлено наличием песчаной пачки в основании первого (нижнего) литологического цикла, достигающей мощности 30—60 иногда 80—100 м (в понижениях доугленосного рельефа), а также песков третьего цикла мощностью до 20—30 м. Углисто-глинистые пачки имеют мощность в пределах 5—20 м.
В южной части рассматриваемой территории (Щекинский, Тульский, Ломинцевский и другие районы) в составе горизонта обычно преобладают глины с пластами угля (8—10 пластов, из которых пять являются рабочими). Разрез
каждый цикл охарактеризован спорово-пыльцевым комплексом (данные Ф. С. Бибикова, К. Ю. Волкова, А- С. Корженевской, А. И. Костроминой, Е. В. Михайловой, В. Ф. Шульги). Состав спорово-пыльцевых комплексов аналогичен рассмотренным выше комплексам разреза в югозападной части территории и отличается лишь количественным соотношением отдельных видов спор (В. И. Умнова). В первом комплексе, характеризующем нижнюю глинистую пачку с пластами I и 1в, наблюдается увеличение
Рис. 33. Геологический разрез визейских отложений Щекинского района ,
1 пески; 2 глины; 3 — угольные пласты и их индексы; 4 — известняки; 5 — скважины. Йндексами обозначены: турнейский ярус — Cit, бобриковский горизонт — Clbb тульский горизонт — Cjtl, четвертичные отложения —Q
в глинах содержания спор Trematozonotriletes leicopterus Naum, и Т valeculosus (W а 11 z) Naum, и уменьшение в спектре пласта I споп Hymenozonotriletes pusillus (J b г.) N a u m.
Во втором комплексе, содержащемся в средней глинистой пачке с пластами ІІН, II и III, в глинах резко сокращается содержание Trematozonotriletes bialatus (Waltz) Naum., замещающейся T. valeculosus (Waltz) Naum, и T. leicopterus Naum., сильно возрастает co- держание Diatomozoriotriletus N a u m.; для пласта II здесь характерно присутствие вида Trematozonotriletes luminosus Jusch. Третий комплекс, приуроченный к верхней глинистой пачке с пластами IVH, IV и V, отличается тем же разнообразием видов, что и на юго-западе с несколько меньшим содержанием вида Trematozonotriletes bialatus (Waltz) Naum, в пласте IV, а также исчезновением в нем вида Т. luminosus J usch., развитого здесь в пласте II.
В рассматриваемом разрезе наиболее широко развиты отложения второго литологического цикла, к глинистои части которого приурочен основной (II) рабочий пласт Подмосковного бассейна. На возвышенностях древнего рельефа глины всех циклов часто сливаются, образуя единую (Ю—15 м) глинистую толщу с несколькими пластами угля; основной угольный пласт залегает линзами, приуроченными к возвышенностям известнякового фундамента. Пески в основании глинистых пачек, как правило, маломощны (до нескольких метров) в нижнем цикле в понижениях доугленосного рельефа до 5—10, реже 20 м. Средняя мощность бобриковских отложений в щекинском разрезе 15—25 м.
Местами в основании горизонта залегают контактовые породы — пестроцветные глины с линзами бокситоподобных пород; последние состоят в основной массе из водных силикатов глинозема (аллофана, галлуазита и каолинита с различным содержанием гиббсита и алюмо- тидрокальцита). Происхождение бокситоподобных пород трактуется различно: доугленосная кора выветривания известняков (Л. В. Пустовалов); лагунно-морские осадки (А. К. Белоусов); инфильтрационная порода, образующаяся за счет миграции глинозема вслед за воздействием на него серной кислоты (А. Е. Ферсман); коллоидно-химические ■осадки как результат нормального осадочного образования в морских и озерно-болотных условиях (А. Д. Архангельский, М. С. Сошникова).
Рис. 34. Геологический разрез визейских отложений Кораблинского района
7 — пески; 2 — глины; 3 — угольные пласты и их индек- •сы; 4 ~ известняки; 5 — скважины. Индексами обозначены: верхний девон — D3; турнейский ярус — Cit, бобри- ковский горизонт — Ctbb, тульский горизонт — Citl; мезозойские отложения — Mz; четвертичные отложения — Q
Бокситоподобные породы рыхлые, мучнистые (Сатин- ское и Шенуровское месторождения), реже брекчиевидные, белого, розовато-серого и бурого цвета; аллофан иногда представлен крупными янтарно-желтыми зернами, галлуазит глинистый или восковидный, с жирным блеском, алюмогидрокальцит образует натечные почковидные образования. В парагенетической связи с бокситосодержащими породами распространены бурые железняки, состоящие из лимонита, гёти- та и гидрогётита. которые
пропитывают песчано-глинистый материал, образуя плотную массивную и рыхлую землистую породу, реже они залегают в виде конкреционных 'образований.
На юго-востоке территории (Скопинский, Кораблинский и другие районы, рис. 34) строение бобриковского горизонта отличается от щекинского разреза многоцикличностью (обычно до четырех циклов), увеличенной мощностью горизонта (до 30—35 м) и увеличением количества пластов угля до 11—14 (данные К. Ю. Волкова, А. С. Корженев- ской, Б. Д. Леонова, А. С. Неновой). Спорово-пыльцевой спектр глинисто-углистых пачек одинаков со спектром щекинского разреза. Широко развиты отложения, соответствующие первому и третьему литологическим циклам (с рабочими пластами I и IV), причем пески третьего цикла достигают значительной мощности (до 20—30 м). Отложения второго цикла с основным (II) угольным пластом распространены спорадически.
В западном направлении происходит постепенное исчезновение из разреза более низких слоев горизонта. Нелидово-Селижаровскпй -тип разреза (данные К. Ю. Волкова, А. С. Корженевской, А. П. Саломона) отличается отсутствием отложений первого литологического цикла и в связи с этим сокращением мощности горизонта в среднем до 10—20 м, а также незначительной угленосностью (3—4 пласта). Цикличность в строении горизонта здесь (рис. 35) не всегда выражена, и тогда весь разрез представлен песчано-глинистой толщей или глинами с прослоями угля. На участках с выраженной цикличностью основание горизонта сложено песками и алевритами, которые сменяются вверх •пластичными жирными и часто сухарными каолинитовыми глинами
(с пластами угля II и III), содержащими второй спорово-пыльцевой, комплекс. Состав его характеризуется, как и на юге, широким развитием спор Trematozonotriletes Naum.; среди спор с широкой оторочкой преобладают Euryzonotriletes trivialis Naum., увеличивается содержание спор Dictyotriletes trivialis Naum, и D. magnus Naum.,, относительно меньше содержание Diatomozonotriletes Naum. В спектре пласта II значительно реже встречаются споры с широкой оторочкой.
Породы верхнего (третьего) литологического цикла развиты спорадически, они охарактеризованы третьим спорово-пыльцевым комплексом, состав которого менее разнообразен, чем на юге. В нем преобладают споры Leiotriletes N а и т., из спор с оторочкой встречаются преимущественно Euryzonotri
Рис. 35. Геологический разрез визейских отложений Се- лихаровского района
1 — пески; 2 — глины; 3 — угольные пласты и их индексы; 4 — известняки; 5 — скважины. Индексами обозначены: малевский и упинский горизонты объединенные —- CimlH-up, бобриковский горизонт — Cibb, тульский горизонт — Citl; четвертичные отложения — Q
letes planus Naum., Нуте- nozonotriletes pusillus
(J b r,) Naum., Trematozonotriletes variabilis
(Waltz) var. faveolatus (Waltz) Naum., Stenozo- notriletes pusillus (W a 11 z)
Naum., S. laevigatus Naum., S. literatus (Waltz) Naum. Для пласта V в этом цикле характерно значительное уменьшение спор с точечными украшениями за счет Trematozonotriletes variabilis (Waltz) var. irregularis (And.) Naum, и присутствие вида Perisaccus pri- migenius Naum.
В кровле некоторых угольных пластов (II и III) в Нелидовском,. Андреапольском и Селижаровском районах В. А. Котлуковым найдены брахиоподы: Productus (Dictyoclostus) cf. burlingtonensis Hall., P. (Linoproductus) laevicostus White, Camarotoechia cf. mitheldeanensis V a u g. и Schellwienella cf. crenistria P h і 11. (определения А. П. Ротая).. В почве угольного пласта на Березовском месторождении А. С. Корже- невской встречены сидеритизированные отпечатки Anthraconauta sp. (определения И. С. Спасской). Точнее стратиграфическое положение в разрезе этих находок, к сожалению, остается неясным.
В северном направлении мощность горизонта сокращается еще значительнее: до 14 м в Редкине, Волоколамске и Звенигороде и 5—7 м в районе Москвы (ст. Сходня —7,5 м, Архангельское — 6 м, Ордынская скв. — 11л, Краснопресненская скв. — 6 л, Боенская скв. — 5 л).. Здесь он характеризуется простым строением и представлен преимущественно глинами. В московских скважинах глины каолиновые, темносерые и черные, песчанистые и углистые с пропластками угля (3—5 см); споровый состав угля из Краснопресненской скважины по определению* С. Н. Наумовой соответствует основному пласту южного крыла Подмосковного бассейна (Швецов, 1940 г.).
Согласно принятой в настоящей работе теории континентального» происхождения угленосных отложений среди них различаются аллювиальные (пойменные, русловые, дельтовые) и озерно-болотные образования. О континентальных условиях формирования песков, слагающих базальные части циклов, свидетельствует наличие в них косой слоистости, сходной со слоистостью речных потоков, их полосообразное распространение, следы размывов в кровле угольных пластов при налегании «а них песков последующего цикла и следы размыва внутри ниж-
Рис. 36. Литологическая карта бобриковского горизонта
/ — зона развития глин, преимущественно пластичных, жирных; 2 — зона развития таких же глин, в основании с песками, мощностью менее 20 м (преимущественно -до 10 м); 3 — зона развития глин, преимущественно песчаных, в основании с песками, мощностью менее 20 м (преимущественно до ш м)\ 4 —зона развития глин, в основании с песками, мощностью более 20 м (до 90 м); о —угольные залежи; 6 — область распространения пестроцветной окраски в породах; 7 — включения галлуазита и аллофана; 8 — изопахиты яснополянских отложений; 9 — граница распространения бобриковского горизонта. Область залегания на добобриковских отложениях: 10 — тульских отложении, //—мезозойских отложений, /2 — четвертичных отложений, 13 — граница территории, рассматриваемой в настоящем томе ’
ней пачки песков бобриковского горизонта. Особенно отчетливо направление древних потоков выражено в конфигурации базальных песков первого литологического цикла на юго-западе (Барятинский, Спас-Де- менский, Сафоновский районы, см. рис. 32 и 36) и третьего цикла на юго-востоке (Скопинский, Кораблинский, Михайловский районы), где они выполняют долинообразные понижения и достигают большой мощности (80—100 и 30—40 м). Более тонкие (по-видимому, пойменные) ■осадки — горизонтальнослоистые глинистые пески и песчаные глины
с растительными остатками — залегают поверх песчаных русловых отложений.
Угли и вмещающие их глинистые породы, по данным углепетрографических исследований, формировались в условиях проточных озер и болот. Находки морской фауны в глинах очень редки несмотря на исключительно большое количество скважин, вскрывших бобриковский горизонт.
Исследователи, считающие, что образование углей происходило в морском бассейне или в прибрежно-морских условиях, отсутствие фауны объясняют неблагоприятными фациальными условиями, созданными постоянным поступлением терригенного материала, а наличие размывов внутри горизонта — в основном деятельностью морских течений (Бирина, 1940).
Сухарные глины, залегающие прослоями среди глин бобриковского горизонта, по-видимому, откладывались в пресных озерах, где исходным материалом для их формирования служили образовавшиеся при разрушении известняков фундамента золи А12О3 и SiO2, переносившиеся в водной среде в присутствии защитных гуминовых соединений (М. Ф. Викулова, А. С. Корженевская, И. Д. Зхус). Глинистые алевриты и переслаивающиеся с ними песчано-алевритовые глины, очевидно, формировались в озерах с заметным привносом терригенного материала и носят следы роста растений в прибрежных заболоченных частях озер.
Глинисто-углистые осадки слагают обычно верхние части литологических циклов, перекрывая аллювиальные песчано-алевритовые отложения. В отличие от песчаных отложений, приуроченных преимущественно к долинам, глинистые осадки имеют повсеместное распространение, занимая обширные площади различной конфигурации.
Исследователи, занимавшиеся изучением фациальных особенностей угленосных отложений, неоднократно отмечали связь их с рельефом доугленосной поверхности (Бирина, 1941, 1953а; Волков, 1947; Вишняков, 1948; Котлуков, 1939; Корженевская, 1941; Виноградов, 1960 и др.). Рассматривая с этой позиции бобриковские отложения, можно выделить районы, различающиеся особенностями предугленосного рельефа и строения горизонта (см. рис. 36).
В приподнятой западной части рассматриваемой территории (до линии Лихославль — Гжатск — Вязьма — Сафоново), примыкающей с севера к древним возвышенностям, бобриковский горизонт имеет небольшую (10—20 м) мощность в связи с выклиниванием нижнего литологического цикла; наряду с колебаниями мощности, вызванными неровностями рельефа, отмечается общее ее увеличение к востоку. Цикличное строение горизонта местами затушевано. Широко распространены глины черные углистые (болотные) и светлые сухарные (озерные), подстилающие и перекрывающие угольные пласты, нередко они содержат линзы сидерита и бурого железняка. Глины размещены обычно на возвышенностях палеорельефа, совпадающих с тектоническими поднятиями. Вблизи г. Ярцево глины имеют пестроцветную окраску. Долинная сеть с приуроченными к ней русловыми песками здесь развита незначительно. Лишь на западной окраине этого района в разрезе преобладают пески и сильно песчаные глины. Севернее Осташкова в Боровичско-Валдайском районе бобриковские отложения (пески мощностью 8—10 ж) сохранились в единичных случаях в глубоких дови- зейских долинах (Котлуков, 1956, 1957). Прерывистое распространение горизонта связано с выклиниванием его в сторону древних возвышенностей.
■ Юго-западная часть территории входит в область древнего Брян- ско-Рославльского прогиба и характеризуется большой мощностью бобриковских отложений, в которых различимы отложения пяти литологических циклов. В центре прогиба располагается наиболее крупная, палеодолина меридионального направления (см. рис. 36), русло которой выполнено песками мощностью 30—60 м, а в наиболее глубоких частях до 100 м (Рождественская, 1960). Пески принадлежат первому литологическому циклу, в основании они местами разно- и крупнозернисты, на некоторых участках в них наблюдается косая слоистость (Издешково, Сафоново). Широко развиты отложения углисто-глинистой пачки второго цикла с основным (II) угольным пластом, который образует залежи на террасах главной палеодолины (Чипляевское, Всходское, Полдневское, Семлевское и другие месторождения) и на пологих 'склонах снивелированных тектонических поднятий (Барятин- ское, Середейское, Калужское и другие месторождения). В пониженных частях прогиба (Юхнов, Мосальск, Мещевск) развиты алевритовые, песчаные и сильно песчаные глины с маломощными пластами угля повышенной зольности. На некоторых участках значительно развиты отложения третьего цикла с IV пластом рабочей мощности (Барятинский район). Мощность горизонта во внедолинной части колеблется от 10 до 25, иногда до 50 м.
Южная часть территории от линии Кондрово — Козельск на западе до линии Михайлов — Павелец на востоке характеризуется преобладанием в древнем рельефе водораздельных пространств со снивелированными тектоническими поднятиями. Здесь в бобриковском горизонте наиболее широко развиты глины с углями, преимущественно принадлежащие отложениям второго литологического цикла с основным (II) пластом; базальные пески в основании циклов маломощны и часто выклиниваются. На возвышенностях глины всех циклов сливаются в одну глинистую толщу с несколькими пластами угля, образующими угольные залежи (Веригинское, Труфаново-Воскресенское, Болоховское, Дедило- во-Узловское, Выглядовское и другие месторождения). Отложения первого и третьего циклов имеют спорадическое распространение (Обидим- ское и другие месторождения). Мощность горизонта здесь колеблется в среднем от 10 до 25 м, иногда увеличиваясь до 30 м за счет песков, выполняющих доугленосные понижения. По южной окраине глины маломощны (2—5 м) и имеют пестроцветную окраску; в основании их наблюдаются линзы бокситоподобных пород (Михайлова, 1956; Сошникова, 1961). Местами глины с включениями бокситоподобных пород выполняют карстовые «карманы», достигая 15—17 м мощности (Шену- ровское месторождение). В этих глинах обнаружены в небольшом количестве споры Hymenozonotriletes membranaceus Naum., Trematozo- notriletes variabilis Naum., Stenozonotriletes Naum., указывающие на принадлежность их к бобриковскому горизонту.
Юго-восточная часть территории от линии Михайлов — Павелец на западе до восточной границы распространения горизонта характеризуется наличием в древнем рельефе второй крупной палеодолины близкого к широтному простирания (см. рис. 36); эта долина протягивается на северо-запад через Каширский и Серпуховский районы. Боб- риковские отложения здесь имеют значительную мощность, в них различимы отложения нескольких литологических циклов (до четырех). Широко развиты отложения первого (Львово-Скопинский, Кораблин- ский районы) и третьего (Пронский, Михайловский районы) циклов. Базальные пески третьего цикла выполняют широтную палеодолину, вследствие чего мощность горизонта, обычно равная здесь 25—30 м„ увеличивается до 50—60 м. К северо-востоку мощность горизонта сокращается до 5 м (Мосоловская скважина) (Бирина, 1953а), далее горизонт совсем выклинивается.
В центральной части рассматриваемой территории к востоку от линии Лихославль — Зубцов — Гжатск — Серпухов — Коломна до восточной границы распространения бобриковского горизонта наблюдается постепенное сокращение мощности (от 10—20 до 5—6 м) и упрощение строения горизонта. В Редкинской (А. В. Копелиович) и Серпуховской (Л. М. Бирина) скважинах разрез представлен толщей алевритово-песчаных и углистых пород; в Серпуховском разрезе в основании залегают наиболее грубые алевритовые породы, средняя часть сложена алевритовыми тонкослоистыми глинами, верхняя — микрослоистыми жирными глинами с пропластками угля. В московских скважинах горизонт представлен черными песчанистыми и углистыми глинами (Швецов, 19406).
К северу и востоку от Москвы с приближением к центральной зоне довизейских поднятий и Балтийскому щиту горизонт выклинивается. В скважинах близ городов Монино, Щелково, Вышний Волочек и у д. Гарусово на нижнетурнейских или девонских слоях залегают непосредственно тульские отложения.
Тульский горизонт. В стратотипических разрезах (Бобрик-Донской, Щекинский и другие районы) этот горизонт сложен чередующимися пластами известняков и глин с фауной и Подчиненными прослоями песков, алевритов и углей. На большей части площади в подошве известняково-глинистых отложений прослеживается песчаная толща изменчивой мощности, накопление которой связано с началом тульского цикла осадкообразования. Иногда все известняково-глинистые слои вытесняются из разреза песчано-глинистыми отложениями с пластами угля и, приобретая все черты нижележащих бобриковских отложений, с трудом отчленяются от последних. Тульский горизонт залегает на неровной размытой поверхности бобриковских отложений, а местами на турнейских известняках и глинах (преимущественно озерских и хованских), иногда—на верхнем девоне. В зоне выклинивания песчаной толщи нижняя граница горизонта условно проводится внутри глин над основным (II) угольным пластом бобриковского горизонта. Перекрываются тульские отложения, как правило, базальной песчаной пачкой алексинского горизонта, реже мощной толщей фаунистически охарактеризованных алексинских известняков.
В южной части рассматриваемой территории (от Вязьмы и Спас- Деменска на западе до Моршанска на востоке) четко прослеживается наиболее типичный для тульского горизонта разрез с преобладанием вверху глин, содержащих прослои известняка, внизу песков и алевритов (см. рис. 32, 33, 34, 37). Мощность нижней песчаной части здесь колеблется от 10—15 до 20—30 м, достигая в понижениях доугленосного рельефа 45 м, а в глубоких эрозионных врезах свыше 60 м.
Пески преимущественно мелкозернистые, местами с прослоями разно- и крупнозернистых, серые, темно-серые и желтые, кварцевые. Полевые шпаты составляют 0,5—4%, редко больше. Тяжелая фракция характеризуется высоким содержанием циркона (46—70%), меньшим — турмалина (7—23%), дистена (5—14%), рутила (4—12%), ставролита (4—10%) при малом количестве неустойчивых минералов; местами отмечается значительное количество роговой обманки («полевошпатово- роговообманковая терригенно-минералогическая провинция», Ульмер, 1947). Зерна обычно хорошо окатаны и сортированы. Нередко в песках наблюдается косая слоистость — диагональная, наклонная и перекрещивающаяся (дельтового типа). Алевриты отличаются хорошей сортировкой и горизонтальноволнистой слоистостью.
Иногда вся нижняя часть горизонта сложена алевритами, в основании более грубозернистыми, которые выше переходят в алевритовые
E.ns+ht
Рис. 37. Сопоставление разрезов визейских и намюрских отложений центральной части Русской платформы
/ гальки; 2 — пески, алевриты; 3 — песчаники, алевролиты; 4 — глины, аргиллиты; 5 ’известняки; 6—известняки микрослоистые; 7—известняки пятнистые; 8 — известняки ризоидные; 9— известняки криноидные; 10—известняки водорослевые; 11 — доломиты; 12 — мергели; 13 ■— угли; 14 — извест- ковистость; 15 —■ доломитизация; 16 —■ глинистость; 17 — песчанистость; 18 —• кремни; 19 — гипс; 20 — ангидрит; 21 — типичные для горизонта фауна и водоросли; 22 — криноидеи; 23 — флора; 24 — следы зарастания; 25 ■— следы древнего карста; 26 — размыв; 27 — отсутствие керна. Цифры слева от колонки указывают глубину вскрытия горизонта, цифры справа — мощность горизонта. Индексами обозначены: озерский и хованский горизонты объединенные — Cios4-hv, малевский горизонт — Сіті, малевский и упинский горизонты объединенные— Ciml + up, упинский горизонт — Cjup
тонкослоистые глины, вверху с пропластками бурого угля (Серпуховская скважина). Местами, преимущественно на склонах возвышенностей доугленосного рельефа, песчано-алевритовые породы сокращаются в мощности и содержат линзы глин с прослоями песков и углей; в этих глинах спорадически прослеживается пласт известняка мощностью обычно в пределах 1 м (пласт А° по терминологии М. А. Болховитиновой), темно-серого или сине-серого цвета, сильно песчанистого, с богатым содержанием колчедана, очень твердого, с брахиоподами, форами- ниферами и остракодами, с трилобитами и кораллами. Для этого пласта характерно присутствие гигантелл (Gigantella kansuensis Chao и др.) и кораллов. Из микрофауны в нем совместно находятся формы как типичные для тульских известняков в целом, так и формы, выше пласта А° нигде не встреченные: Amphissites tricollinus Jon. et Kirk., Scrobicula eresiformis Z a n., Cribroconcha aff. bicoraifera S a m. et S m., Ammodiscus priscus Raus., Loeblichia miranda Raus., Howchinia exi- lis V і s s. и др. (Раузер-Черноусова, 19486, Самойлова, 1957).
В глинах нижней части выделен спорово-пыльцевой комплекс, характеризующийся развитием спор с широкой оторочкой (Euryzonotriletes N a u m.) и некоторых видов с точечными украшениями на оторочке (Trematozonotriletes Naum.) и пыльцы кордаитовых Perisaccus primigenius Naum., P. campylopteris (Waltz) Naum. Видовой состав этого комплекса несколько различен в западных, центральных и восточных районах описываемой южной части площади. К западу от Калуги в нем увеличивается содержание спор Euryzonotriletes trivialis Naum., Нymenozonotriletes rugosiusculus Naum., Simozonotriletes intortus (Waltz) N a u m., S. brevis pinos us (Waltz) Naum., а также спор без оторочки (Leiotriletes Naum., Trachytriletes Naum., Acanthotriletes Naum., Lophotriletes Naum.) и спор Trematozonotri- letes punctatus Naum., T. bialatus (W a 11 z) N a u m. В центральных и восточных районах увеличивается содержание шагреневых и шиповатых спор без оторочки и Trematozonotriletes variabilis (Waltz) Naum.; из спор с широкой и пленчатой оторочкой преобладают Euryzonotriletes planus Naum., Нymenozonotriletes pusillus (J b г.) N a u m.
Верхняя часть тульского горизонта в южных разрезах представлена толщей темно-серых глин с прослоями известняков (в среднем 1—4 пласта), местами с конкрециями сидеритов и бурых железняков, иногда с желвачками фосфоритов. Мощность глинисто-известняковой пачки колеблется от 5—10 до 25 м (редко более).
Среди глин наиболее распространены пластичные глины монтмо- риллонитового и бейделлитового, частью каолинитово-гидрослюдистого состава. Глины богаты растительными остатками, содержат прослои песков и линзы углей, обычно в количестве 1—3, реже до 5—7. Угли гумусовые матовые, дюреновые, незначительной мощности (0,1—0,9 .и), редко образуют промышленные залежи (Людиново, Барятино, Щекино и др.). В глинах обнаружен спорово-пыльцевой комплекс, отличающийся от комплекса нижней части горизонта большим количеством пыльцы Perisaccus primigenius Naum, и спор Hymenozonotriletes (J b г.) Naum., Simozonotriletes intortus (Waltz) Naum., S. brevispinosus (Waltz) Naum., Trilobozonotriletes concavus Naum., а также спор без оторочки с гладкой, шагреневой и бугорчатой экзиной. Западнее Калуги, где разрез горизонта тот же (см. рис. 32), в спорово-пыльцевом спектре верхней глинистой пачки сильно увеличивается содержание шиповатых спор без оторочки Acanthotriletes erinaceus (W а 11 z) Naum. Вверху глины карбонатны, органические остатки в них представлены обычно брахиоподами и пелециподами.
Линзы известняков в глинах маломощны (мощность их, как правило, не превышает 3 м). Известняки грязно-серого цвета, неясно микрослоистые, преимущественно органогенные и органогенно-детритовые. Они содержат типичный комплекс макро- и микрофауны: брахиопо- ды — Gigantoproductus submaximus Bolkh., Setniplanus semiplanus Schw., Productus redesdalensis №.. Wood, Choneles cribrosa Eichw., Rugosochonetes laquessianus К on., Daviesiella comoides Sow., Rhipidomella michelini К on., Avonia youngiana D a v., Spirifer ustyensis S e m., Spirifer vulgaris S e m., Echinoconchus punctatus Mart., E. ele? gans M.’Coy, Antiquatonia serenensis S a r., Phricodothyris lineata Mart, и др., пелециподы — Pecten ellipticus P h і 11. и др., форамини- феры — Endothyranopsis compressa R a u s. et R e і 11., Plectogyra prisca R a u s. et R e і 11., P. similis R a u s. et R e і 11., Eostaffella mosquensis V і s s., E. mediocris V і s s., Archaediscus karrevi Brady var. папа R a u s., Propermodiscus krestovnikovi R a u s., Haplophragmella fallax Ra us., Loeblichia miranda R a u s. и др. остракоды — Knigthina tulensis Posn., Amphissites mikhailovi Posn., A. tricollinus Jon. et Kirk., Scrobicula eresiformis Z a n., Carbonita triangulata S a m. et S m., C. cos- tata S a m. et S m., Kirkbya minuta Z a n. и др.
Близок к рассмотренному выше разрез тульского горизонта в Москве и Мосолове. В Краснопресненской скважине основание горизонта сложено песками и глинистыми алевритами, верхняя часть — глинами и глинистыми алевритами с прослоем угля и линзами известняка (Швецов, 19406). В Мосоловской скважине нижняя часть горизонта представлена глинистыми дымчато-серыми алевритами с растительными остатками и слоем жирной глины с раковинным детритом над ними; вверху — глины с тремя пластами известняков: нижний пласт в основной массе сложен микрозернистым микрослоистым раковинно-детри- тусовым известняком с «пятнами» фораминиферового известняка, верхние слои из темного твердого массивного перекристаллизованного известняка (Бирина, 1953а).
На западе (Нелидово, Селижарово, Вышний Волочек) в разрезе тульского горизонта преобладают песчано-глинистые породы (см. рис. 35, 37). Представлен он чередованием песков, глинистых алевритов и глин, безугольных и с пластами угля (от I tl до IV tl) на отдельных участках рабочей мощности), местами с линзами сидерита и бурого железняка. Часто угольные пласты подстилаются прослоями сухарных и огнеупорных глин. Глины всего разреза охарактеризованы нерасчлененным спорово-пыльцевым комплексом, который отличается преобладанием спор Leiotriletes platyrugosus (Waltz) N a u m., L. gla- ber Naum., Hymenozonotriletes pusillus (Jbr.) Naum., Trematozono- triletes bialatus (Waltz) Naum., T. variabilis (Waltz) var. valecu- losus (Waltz) Naum., Trilobozonotriletes inciso-trilobus (Waltz) Naum., Perisaccus primigenius Naum., P. campylopteris (W a 11 z) Naum., в остальном он сходен с верхним комплексом спор из южного разреза тульского горизонта. Крайне редко в верхней части глин наблюдаются маломощные линзы глинистых и песчанистых известняков. Известняки и глины содержат остатки морской фауны: это брахиопо- ды — Gigantoproductus donaicus L і b., G. tulensis В о 1 k h., Antiquatonia hindi M.-Wood, Linoproductus cf. mirus Fred., Productus (Echinoconchus) elegans M’C о y, Rhipidomella cf. michelini Eveil., Spirifer cf. praebisculatus R a t., Marginifera cf. minutus M. - W о о d, пелециподы — Posidonomya sp. indet, Sanquinolites sp. indet., Protoschizodus oxinofor- mis P h і 11., Actinopteria sp. indet. (определения И. С. Спасской), остракоды — Paraparchites scotoburdigalensis Н і b b., Jonesina fastiqiata var. spinosa Posn., Scrobicula scrobiculata Jon., Kirk, et Brady, Kirk- bya heckeri Posn., Amphissites hiatus Posn., A. mikhailovi Posn., A. helenae Posn., Knightina tulensis Posn., • Bairdia alta Jon. et Kirk., членики криноидей. Песчано-алевритовые разности глин содержат лагунно-морскую фауну (Lingula sp., Chonetes sp., Schellwinella sp., Leda sp., рыбы).
В пределах Окско-Цнинского вала к тульскому горизонту большинство исследователей (Швецов, 1938, 1954; Раузер-Черноусова, 1947 и др.) условно относят всю толщу преимущественно терригенных пород, залегающую в основании визейских отложений непосредственно на девоне. В южной его части разрез сложен глинами и алевролитами мощностью 5—6 м. Глины имеют внизу пеструю, вверху темную окраску, в них встречены единичные прослои угля с тульскими спорами и известняка с тульскими фораминиферами (Раузер-Черноусова, 1947, 19486). В понижениях кровли девонских доломитов нижняя часть толщи сложена песками мощностью до 26 м. В северной части вала песчаноглинистая толща имеет мощность около 14 м; в нижней части она представлена темно-серыми глинами с тонкими прослоечками мергеля, вверху-—серыми кварцевыми песчаниками с прослоем известняка; в Болот- ской скважине пятнистоожелезненные песчаники имеют пестроцветную окраску (Раузер-Черноусова, 1947).
В северной и северо-восточной частях рассматриваемой территории в пробуренных скважинах (Максатиха, Любим, Солигалич, Шарья) к тульскому горизонту нами, также условно, отнесена вся толща яснополянских терригенных отложений, представленных здесь пестроокрашенными песками, алевролитами, песчаниками, глинами (см. рис. 37). В Солигаличе основание разреза сложено песками и алевролитами с прослоечками песчаника, средняя часть — глинами (с прослоем угля) и песками, верхняя — переслаивающимися глинами и песчаниками (Бирина, 1953а) *; над терригенными породами здесь вскрыты прослои доломита в доломитовых глинах и черные углистые глины со спорами тульского типа — Hymenozonotriletes puslllus (Jbr.) Naum., H. perforates Naum., Perisaccus primigenius Naum. (Ильина, 1954). Песчаники этой пестроцветной толщи светло- и розовато-серые и малиновые, мелко- и среднезернистые, иногда неяснослоистые, местами с тонкими углистыми пропластками, кое-где с отпечатками ходов червей; в шлифе порода состоит из кварцевых зерен, сцементированных глинистым веществом или гипсом и ангидритом (Солигалич, Шарья). Алевролиты серые с вишнево-красными пятнами, слабо слюдистые, неясно микрослоистые, местами с пиритизированными и углефицированными растительными остатками; глины каолинитовые алевритистые и сухарные, с фиолетовыми и красными пятнами (Солигалич, Шарья). В Максатихе алеврито-песчаные породы переслаиваются с розовато-серыми и красными глинами.
Аналогичны вышеприведенным разрезы яснополянских отложений в Красном Холме (В. А. Васильев), Рыбинске (Б. А. Панченко), Любиме (Ильина, 1954, 1958) и некоторых других пунктах. На основании литологического сходства с разрезом Солигалича терригенные отложения северной и восточной частей платформы нами отнесены полностью к тульскому горизонту. Средняя мощность этих пестроцветных отложений около 23 м. В Краснохолмской скважине верхняя граница тульского горизонта не может быть уверенно проведена. Не исключено, что к нему следует отнести также пе-счано-глинистые слои, подстилающие пачку известняков (см. рис. 37). В настоящей работе известняки, по содержа-
1 Л. М. Бирина относит нижнюю и среднюю части этого разреза к бобриков- скому горизонту.
щемуся в них михайловскому комплексу микрофауны, и подстилающие их терригенные породы отнесены к окским отложениям; в тульский горизонт выделена лишь самая нижняя часть терригенных отложений (12 м).
Фациальный состав тульских отложений пестрый, так как они откладывались в разнообразных (континентальных, морских и переходных между ними) условиях. Значительная часть песков и алевритов, хорошо отсортированных, с характерными текстурными особенностями (косая слоистость типа дельтовой), занимающих большие площади, относится, по-видимому, к дельтовым и пляжным образованиям, а песчаные отложения, выполняющие узкие глубоко врезанные долины предтульского рельефа, к русловым. Угли и вмещающие их глины (пластичные и сухарные), являющиеся озерно-болотными отложениями, образовались в периоды отступания моря с рассматриваемой территории. Широко распространенные песчано-алевритовые и глинисто-алевритовые отложения (тонкозернистые, преимущественно горизонтальнослоистые, с углистым детритом и фрагментами стеблевых и корневых частей растений, с единичными экземлярами автохтонных стигмарий, бескарбонатные и с линзочками известняков, с конкрециями пирита и сидерита) принадлежат, очевидно, прибрежно-континентальным и прибрежно-мелководным образованиям (осадки подтопленных приморских озер, подводных частей дельт, лагун и замкнутых заливов). В алевритах горизонтальная слоистость местами осложнена мелкой волнистой слоистостью ряби мелководья и клиновидной перистой слоистостью береговых волнений (мелководная прибрежная зона). Глинисто-карбонатные и карбонатные отложения с фауной накапливались в условиях мелкого моря, о чем свидетельствует частое выклинивание и линзовидное залегание пород.
По литологическому составу и мощности тульского горизонта в центральных областях Русской платформы можно выделить несколько районов (рис. 38). На большей части южной половины этой территории разрез тульского горизонта отличается пестротой литологического состава и большой мощностью отложений; горизонт имеет двучленное строение с песками и алевритами в нижней части и глинами с подчиненными прослоями известняков, углей и песков в верхней (см. рис. 32, 33, 34). Максимальной мощности (суммарно до 6 м) известняки достигают в широтной зоне от Вязьмы до Моршанска, а количество прослоев их здесь доходит до пяти — семи. Увеличивается здесь и мощность всей глинисто-известняковой пачки до 20—25 м. С юга эта зона окаймлена полосой, где глинисто-известняковая пачка содержит конкреции и линзы сидеритов, частично превращенных в бурые железняки, и желвачки фосфоритов. Общая мощность тульских отложений на рассматриваемой площади колеблется в пределах 15—45 м, максимальная 60—90 м. В прилегающей с юга и юго-запада к рассмотренной площади окраинной полосе от Сафонова на западе до Александро-Невского на востоке карбонатные осадки в тульских отложениях отсутствуют, мощность глинистой пачки уменьшается, а мощность песков увеличивается до 30 м; пески нередко крупнозернисты, прослоями — пестроцветны в результате позднейших процессов выветривания. Глины здесь преимущественно углистые, с углефицированными растительными остатками и конкрециями пирита. На крайнем юге полосы встречены глины с гнездами и присыпками галлуазита и аллофана, содержащие споры тульского типа.
На западе (Бологое, Вышний Волочек, Селижарово, Нелидово) в тульском горизонте развиты песчано-глинистые породы, с трудом отделяющиеся от вышележащих окских отложений, представленных здесь толщей переслаивания известняков с песками и глинами (см.
рис. 35, 37). Обилие терригенного материала в составе горизонта и уменьшение его мощности в среднем до 15—25 м обусловлено близостью к древнему массиву и частыми перерьіваіми процесса осадконакопления. Разрез слагается чередующимися пластами песков, глинистых алевритов и глин, безугольных и с углистыми прослоями, с линзами сидерита и бурого железняка, а на востоке района — и маломощных глинистых и песчанистых известняков.
, Рис. 38. Литологическая карта тульского горизонта
1 — зона развития глин (с подчиненными прослоями известняков суммарной мощностью до 3 м и местами углей), алевритов, песков; 2 — то же (суммарная мощность известняков преимущественно до 6 м\; 3—зона развития глин (местами с подчиненными прослоями углей) алевритов, песков, 4 — область распространения красноцветности и неравномерной цементации пород;
5 — граница распространения тульского горизонта. Область залегания на дотульских отложениях;
6 — алексинских отложений, 7 — мезозойских отложений, 8 четвертичных отложений, 9— гра
, ница территории, рассматриваемой в настоящем томе
На крайнем северо-западе (Валдай, Боровичи) в тульском горизонте преимущественно развиты глины (пластичные, с линзами угля, и сухарные); незначительные залежи угля часто связаны с залежами огнеупорных глин. Они имеют ступенчатое расположение и выклиниваются в сторону древних возвышенностей. Сухарйые глины по направлению к северу постепенно заменяются сначала бокситоподобными породами, затем бокситами в районе Тихвина.
В северной и восточной частях территории пестроцветная (преимущественно красноцветная) толща, условно отнесенная к тульскому горизонту, залегает на нижнетурнейских отложениях, а в области Окско-
Цнинского вала — на девоне. На севере (см. рис. 37, 38) в ней преобладают глины, алевролиты и пески с подчиненными прослоями песчаников (Максатиха, Красный Холм, Любим), на северо-востоке и востоке — ■алевролиты, песчаники (Солигалич, Шарья, Решма, Непейцино), местами с тонкими прослойками карбонатных пород в кровле (Солигалич, Непейцино). Мощность пестроцветов в среднем равна 23 м; на западе 29 м (Максатиха), на востоке 25 м (Шарья).
Верхневизейскай подъярус
В рассматриваемом районе верхневизейский подъярус состоит из двух надгоризонтов: окского и серпуховского.
Окский надгоризонт
Окский надгоризонт в современном объеме был выделен М. С. Швецовым (1938); в состав его входят три горизонта: алексинский, михайловский и веневский.
М. С. Швецов рассматривал окский надгоризонт как единый крупный цикл осадкообразования, отвечающий эпохе погружения и отделенный от нижележащих отложений заметным тектоническим поднятием, оставившим следы размыва. Верхняя граница надгоризонта проводится по признакам сильного обмеления (известняки, пронизанные корнями лепидофитов), следам древнего карста и размыву (Швецов, 1948; Утехин, 1956; Осипова, Бельская, 1965а). Окский надгоризонт сопоставлялся с зоной Dibunophyllum 1—2 западноевропейского карбона (Швецов, 1938); в последнее время он коррелируется с той же зоной, но в более полном ее объеме — зоной Dibunophyllum 1—3 (Рейтлингер, 1965; Семихатова, 1966). Расчленение окских отложений на горизонты проводится по совокупности литологических и палеонтологических данных с учетом цикличности осадконакопления.
Стратотипические разрезы алексинского и михайловского горизонтов находятся близ г. Алексина Тульской области (карьер и обнажения на р. Мышиге у д. Стопкино и на р. Оке) и вблизи г. Михайлова на р. Проне (Рязанская область). Стратотипы веневского горизонта описаны по р. Осетру у д. Бяково и д. Венев-Монастырь, близ г. Ве- нева (Тульская область). В этих разрезах окский надгоризонт сложен преимущественно известняками; пески, алевриты и глины имеют подчиненное значение, есть тонкие прослои и линзы угля. По М. С. Швецову и Л. М. Бириной (1935) и Л. М. Бириной (1938), среди окских образований выделяются четыре основных типа известняков:
I тип — известняки твердые, массивные серые, сложенные мелкими раковинами фораминифер и детритом скелетных остатков разнообразных морских организмов (брахиоподы, криноидеи и др.). Цемент (20— 40%) представлен чистым мелкокристаллическим кальцитом;
II тип — известняки мягкие, более светлые, микрослоистые, сложенные в основном удлиненными обломками раковин, ориентированными по наслоению; иногда содержат микрослои органического вещества и примесь глины;
III тип — пятнистые известняки (по Швецову, они наиболее характерны для веневского горизонта), состоящие из двух разностей: «пятна»— из обломков фораминиферового известняка (I типа), а основная масса — из светлого микрослоистого ((II типа). Генезис пятнистых известняков еще не выяснен, хотя он изучался многими исследователями (Швецов, Бирина, 1935; Бирина, 1940, Вишняков, 1962);
Щ Зак. 861
IV тип — известняки микрозернистые, иногда плойчата-микрослои- стые, пронизанные дихотомирующими корневыми образованаиями (стиг- мариями и их ризоидами), местами с трещинами усыхания и следами, размывов. Они почти полностью лишены остатков морской фауны и представляют хемогенные осадки лагун, возникавших на отмелях вдали от берега.
На рассматриваемой территории толщи известняков окского надгоризонта развиты очень широко, но местами (Непейцино, Тутаев и др.) они сильно доломитизированы, а на северо-востоке все окские отложения мощностью до 40 м. представлены однообразной толщей тонко и. мелкозернистых доломитов. Почти полное отсутствие остатков фауны в доломитизированных разностях не позволяет подразделять окские отложения этого района на горизонты.
В западном (Алексин — Вязьма), северо-западном (Вязьма — Боровичи) и северном (Красный Холм) направлениях известняки частично' замещаются песчано-глинистыми породами, расщепляющими их на отдельные слои. На северо-западе синеклизы, где породы и фауна значительно отличаются от развитых в стратотипических разрезах, вопрос, о границах окского надгоризонта является дискуссионным.
. На р. Мете близ г. Боровичи (Новгородская область) находится хорошо изученный разрез нижнекаменноугольных отложений. Здесь 3. А. Богдановой (1929) были- выделены четыре толщи: a, b, с, d.
Толща а представлена переслаиванием известняков (до 8 слоев, от до а8) с глинами и песками и имеет мощность около 20 м. Толщи Ь, с и d сложены почти сплошь карбонатными породами; общая их мощность более 40 м. Толща а сопоставлена с окскими отложениями южной части синеклизы (Богданова, 1932; Сарычева, . 1933а, б; Янишевский, 1935а, 1954; Бирина, 1938; Соколов, 1941), но положение нижней границы окского надгоризонта точно не установлено. В разрезе р. Меты она проводится ниже первого известняка, по подошве терригенных пород, содержащих остатки ост^іакод и споры алексинского горизонта (Горянский, Егоров, Зеккель, 1958).
Спорной остается здесь верхняя граница надгоризонта, что связано с разногласиями в установлении возраста толщи Ь. Одни авторы считают ее серпуховской' (Богданова, 1932) или тарусской (Янишевский, 1935а, 1954; Швецов, 1938; Познер,. 1951; Осипова, Бельская, 19656), другие относят к веневскому горизонту (Бирина,, 1938; Железкова, 1938; Котлуков, 1957; Горянский и др., 1958; Горянский, Кофман, 1966), третьи нижнюю часть толщи b считают веневской, а верхнюю — тарусской (Ганелина, 1956).
Глубина залегания подошвы окского надгоризонта в южной и западной окраинах синеклизы изменяется от 0 до 150 м и возрастает в ее* центральной части до 790 (Любим) и 1430 м (Шарья). Общая мощность надгоризонта составляет в среднем около 40 м, достигая максимума (53 м) в районах развития терригенных осадков (Калуга, Спас- Деменск, Верхнее Поволжье) и уменьшаясь на площади распространения карбонатных пород (Алексин — Касимов) до 30 м.
Алексинский горизонт. Лучшие разрезы этого горизонта находятся в южной части Московской синеклизы, где мощность его составляет 10—16 м. Строение отложений в стратотипическом разрезе показано на рис. 39, II. Здесь преобладают известняки (тип I и II), содержащие фо- раминиферы; Bradyina rotula Eichw., Plectogyra samarica Raus.,. Archaediscus moelleri var. gigas Raus., Tetrataxis angusta Viss; бра- хиоподы: Semiplanus semiplanus и др.
На юге (Серпухов, Тула, Михайлов, Рязань) и юго-востоке (Ефремово, см. рис. 39, III) рассматриваемой территории сохраняется строение и состав отложений, сходные с описанием в стратотипическом разрезе. Местами на южной окраине (Щекино, Сапожок) мощность базальных песков достигает 7 м.
Значительно иной характер разрез алексинского горизонта имеет к западу от г. Алексина, по всей западной окраине и на северо-западе -
Рис. 39. Сопоставление разрезов окского, серпуховского надгоризонтов и намюрского яруса по южной окраине Московской синеКЛИЗЫ
Индексами обозначены^ алексинский горизонт — Ci^al, михайловский — Civmh, веневский — C.vvn, тарусский — Civir, стешевский — CjVst, протвинский Cinpr. Остальные условные обозначения см, на рис. 37. Местоположение разрезов см. на рис. 41 и 42
синеклизы (Богданова, 1932; Швецов, 1938; Бирина, 1938, 1953а), а также к северу от Серпухова. Западнее Алексина и Калуги толща алексинских известняков разделяется терригенными породами на отдельные пачки и слои; при этом общая мощность горизонта возрастает местами до 22 м. Для района городов Сухиничи, Спас-Деменск (см. рис. 39, /) и Вязьма характерно следующее строение алексинского горизонта: нижняя часть мощностью 12—14 м сложена в основном песками и глинами и заключает один-два слоя известняков, не выдержанных по -простиранию, верхняя часть представлена известняками (4—7 м), иногда с линзовидными прослоями глин (Фомина, 1962). Пески серые, кварцевые, мелкозернистые, местами сильно алевритовые и слюдистые; глины серые, тонкоотмученные или алевритистые, каолинитово-гидрослюдистые и монтмориллонитово-гидрослюдистые (Зхус, 1966), часто со следами зарастания (стигмарии, ризоиды). Известняки нижней части алексинского горизонта по глинистости, песчанистости, а также по залеганию маломощными линзами очень сходны с известняками тульского горизонта, но отличаются от последних комплексом, включающим характерные алексинские фораминиферы Bradyina rotula Eichw., крупные архедискусы Arehaediscus moellerf, var. gigas R a u s., A. operosus S chi yk. и др., а также редкие водоросли Calcifolium okense S chw. et В і г. (Фомина, 1962). Известняки верхней части алексинского горизонта, представленные в основном более чистыми разностями (I и II типы) и заключают сходный, но более разнообразный комплекс фораминифер. Эти известняки развиты по всей западной окраине Московской синеклизы; по скважинам они прослежены от Калуги через Вязьму, Ржев (рис. 40, IV), Селижарово до обнажений на р. Мете близ г. Боровичи. Геологи-угольщики (В. А. Котлуков и др.) используют их как маркирующий горизонт. В районе Ржева и севернее в некоторых прослоях алексинских глин и песков появляется пестрая окраска (коричневая, красноватая, лиловатая).
В Боровичском районе верхнеалексинские известняки разделены прослоями глин на две или три пачки: известняки а\ и а2 на р. Мете и а3 р. Прикши [11] (Котлуков, 1957); общая мощность этой толщи 6—8 м. Известняки заключают многочисленные остатки брахиопод, кораллов, мшанок, остракод и др. (Геккер, 1938). Присутствуют такие характерные формы, как Semiplanus semiplanus, Gigantoproductus striato-sulea- tus, Paraparchites arnistrongianus Jones et Kirkby и др. Нижняя часть алексинского горизонта (под известняком Ci) в этом разрезе сложена серыми песками и темно-серыми сильно песчаными глинами с оже- лезненными прослоями и стяжениями, многочисленными растительными остатками. Принадлежность к алексинскому горизонту установлена по комплексам спор (Саломон, Вандерфлит, 1966). Мощность этой части разреза изменчива, в среднем же она составляет 5 м.
К северу от стратотипического разреза (район Ступина) алексинские известняки постепенно замещаются терригенными породами. В Москве (Ордынская скважина) значительная часть алексинского горизонта представлена глинами, есть прослой песка и два слоя известняков: нижний мощностью около 6 м и верхний 2 м (Раузер-Черноусова, 1948а; Бирина, 1953а). Сходное строение, по данным Л. С. Сорской, Р. Ф. Смирновой и Е. В. Фоминой, имеет алексинский горизонт в скважине санатория «Архангельское» (Московская область, см. рис. 40, V). Здесь на тульских известняках с размывом залегает известковистая глина (2 м) с галькой подстилающих известняков. Выше лежит квар-
цевый песчаник с карбонатным цементом мощностью 8 м с двумя тонкими прослоями известняка. Последние, как и в Ордынской скважине, содержат Archaediscus moelleri var. gigas и др. Над песчаниками залегает глина (5 м), местами карбонатная, с остракодами Cavellina atte- nuata Jones et Kir k., Balantoides prikschianus P о s n. Верхняя rpa-
Рис. 40. Сопоставление разрезов окского, серпуховского надгоризонтов и намюрского яруса в западной краевой и погруженной частях Московской синеклизы
Условные обозначения см. на рис. 37, а местоположение разрезов на рис. 41 и 42
ница проведена по подошве глинистых алевритов (2 лі), соответствующих, по-видимому, базальным пескам михайловского горизонта Ордынской скважины (см. рис. 37). Мощность алексинских отложений в этих скважинах равна 15—16 лі.
К северу от Москвы (район Максатихи, Удомли, Пестова) работами В. А. Котлукова, Л. Т. Семененко и др. установлено, что в отложениях алексинского горизонта известняки почти отсутствуют, замещаясь прослоями известковистых песчаников и карбонатных глин; только в разрезе Пестова отмечаются тонкие пропластки известняка (Люткевич, Пейсик, 1957). В скважинах Красного Холма (см. рис. 40, VI) и Кашина алексинский горизонт целиком сложен песчано-глинистыми породами мощностью 14 м. Здесь первый слой визейского известняка содержит михайловский комплекс фораминифер. Восточнее, в Тутаеве, в верхней части алексинского горизонта вновь появляются известняки (мощностью 8 м), но сильно доломитизированные с остатками фораминифер и пустотами, заполненными гипсом и ангидритом. В Любиме, Солигаличе и Шарье (см. рис. 37) алексинские отложения, по-видимому, уже полностью представлены карбонатными породами.
На юге Окско-Цнинского вала (скважины в районе Шацка) окские отложения представлены известняками (типы I и II) общей мощностью до 14 м. Неясно, какую часть их следует относить к алексинскому горизонту, так как расчленение остается спорным: М. С. Швецов относил эти известняки к тульскому и алексинскому горизонтам, Д. М. Раузер- Черноусова (1948а) считала их алексинскими, а Л. М. Бирина (1953а) в этой же пачке выделила отложения алексинского, михайловского и веневского горизонтов.
Севернее, в районе Касимова (д. Баженово), по новым данным А. И. Осиповой, Т. Н. Бельской и Е. В. Фоминой, на тульских песчаноглинистых породах с полуметровым прослоем известняка (18 м) залегает песчано-глинистая пачка алексинского горизонта (2 м), выше которой идут органогенно-детритусовые известняки, разделенные в нижней части несколькими маломощными прослоями глин и песков. Известняки заключают алексинские фораминиферы — Archaediscus magnus Schlyk., Eostaffella proikensis Raus. и частые водоросли Ungdarella. Общая мощность алексинских отложений 10 м.
Для алексинского горизонта в целом наиболее характерны следующие виды: брахиоподы Semiplanus semiplanus Schw., Gigantoproduc- tus striato-sulcatus Schw., G. praemoderatus S c h w., Striatifera spini- fera Paeck., фораминиферы Bradyina rotula Eichw., Archaediscus moelleri var. gigas Raus., A. operosus Schlyk., Endothyranopsis cras- sus Brady и Howchinia gibba Mo ell.; остракоды Cavellina attenuata Jones, et Kirkby, C. benniei var. intermedia Jones, et Kirkby, споры и пыльца Perisaccus primigenius Dub. et Y a c h., Acanthotrile- tes erinaceus (W a 11 z) Naum., Lophotriletes piriformis Loose. Характерны остатки водорослей Ungdarella при малочисленности Calcifo- lium. Севернее Валдая состав фауны несколько меняется: из остракод руководящее значение приобретают Paraprachites armstrongianus Jones, et Kirkby, Jonesina fastigiata var. spinosa P о s n. На востоке (Мосолово — Пичаево) особенно многочисленны кораллы, а из фораминифер криброспиры и гломоспиреллы.
Михайловский горизонт. Полные и наилучшие изученные разрезы этого горизонта находятся в южной части Московской синеклизы, в многочисленных карьерах — у г. Михайлова, близ Тулы (Хомяково, Обидимо), к юго-западу от Тулы (Кураково), близ Алексина и Тарусы. Отложения горизонта представлены здесь почти сплошной толщей известняков, с тонкими (0,03—0,15, редко 0,45 м) прослоями глин; общая мощность отложений 12—14 м. Преобладают известняки I и II типов, но часты слои (в количестве 5-—7) лагунных ризоидных известняков (тип IV), есть и брахиоподовые ракушечники, очень редкие в алексинских отложениях. Пятнистые известняки (тип III) мало распространены. Наиболее мощный (до 2,5 м) черный ризоидный известняк лежит в кровле михайловского горизонта; он широко распространен и по нему проводится граница с веневским горизонтом (Швецов, 1932; Бирина, 1938, 1953а). Нижняя граница михайловского горизонта литологически менее четко выражена; условно она была проведена М. С. Швецовым (1932) на 0,6 м ниже первого ризоидного известняка, по подошве фора- миниферового известняка с Gigantoproduscus moderatus и др.
Сплошные толщи известняков (до 17 м) михайловского горизонта распространены восточнее линии Тула — Кашира — Тутаев. К западу и к северу от этой линии происходит постепенное увеличение мощностей песчано-глинистых отложений. В нижней части большое развитие имеют синевато-серые глины, в разной степени песчаные, с конкрециями пирита, остатками брахиопод и стигмариями. Местами глины заключают один — два прослоя углей. Известняки представлены двумя-тремя слоями мощностью от 0,5 до 3—5 м с типичным михайловским комплексом фауны. Верхний ризоидный и подстилающий его фораминиферовый известняки распространены еще в районе Калуги и Воротынска (Бирина, 1938), а западнее замещаются песками или глинами со следами зарастания (см. рис. 39, II).
На западе и северо-западе синеклизы (Вязьма — Боровичи) известняки образуют от одного до трех слоев, а значение терригенных пород еще больше возрастает (см. рис. 40, IV, скв. Бурцево). Местами их мощность достигает 10—18 м, к ним приурочены редкие линзы углей. Соответственно общая мощность отложений колеблется от 12 до 27 м. Определение границ михайловского горизонта в разрезах такого типа весьма затруднено. Например, на р. Мете, где развита толща переслаивания (характеристика ее дана при описании окского надгоризонта), одни авторы к михайловскому горизонту относят известняки а5, ае и а1 (Соколов, 1941; Познер, 19516; Янишевский, 1954), а другие — известняки as — а8 (Котлуков, 1957). Л. М. Бирина (1938), основываясь на петрографических особенностях известняка а± и на совместном нахождении Gigantoproductus moderatus и Semiplanus semiplanus, параллели- зовала известняк а4 с нижней частью известняков михайловского горизонта («шамординский» слой) в разрезах Калуги. Такое сопоставление подтверждено последними данными А. И. Осиповой и Т. Н. Бельской, которые верхнюю границу михайловского горизонта проводят по резко размытой поверхности известняка а6. Наиболее характерными видами, как и в юго-западной части, здесь являются брахиоподы Gigantoproductus moderatus, Striatifera striata и др., фораминиферы Eeostaffella ikensis, Climacammina prisca, остракоды Baiardia mandelstami, Cavel- ilina forschi и многочисленные водоросли Calcifolium.
В Москве и ее окрестностях (см. рис. 37 и рис. 40, У) михайловский горизонт имеет мощность 15—16 м, сложен в основании терригенными 'породами (2—5 м), а выше — органогенно-детритусовыми и пятнистыми известняками. От веневского горизонта он отделен слоем ризоидного известняка (Бирина, 1953а).
Севернее, в районе Красного Холма (см. ряс. 40, VI) и Удомли, песчано-глинистая нижняя часть михайловского горизонта имеет мощность от 2 до 11 м. Выше лежат известняки мощностью от 2 до 10 м, заключающие характерный комплекс фораминифер — Eostaffella ikensis, Endothyranopsis sphaerica, Climacammina, Pseudoendothyra propin- ■qua, Asteroarchaediscus cf. baschkiricus, и значительное количество водорослей Calciforlium. В районе Удомли в них обнаружены также брахиоподы Gigantoproductus moderatus и Striatifera striata. Общая мощность отложений составляет здесь от 12 до 17 м.
Песчано-глинистые породы михайловского горизонта сходны с аналогичными породами алексинского горизонта; в северных районах они также приобретают пеструю (красную, фиолетовую, охристо-желтую и др.) окраску. Глинистые минералы в основании горизонта представлены гидрослюдой с примесью каолинита, в более высоких слоях — монтмориллонитом (Зхус, 1966).
В восточной части описываемой территории (Михайлов — Касимов) развиты известняки (типа I и II) мощностью 12—15 м (см. рис. 39, III, скв. Ефремово), которые в северо-восточном направлении (Непейци- но — Тутаев— Шарья) постепенно замещаются доломитами с включениями гипса (рис. 41).
Отличительными особенностями фауны михайловского горизонта являются ее обилие, толстостенность и крупные размеры. Расцвета до-
Рис. 41. Литолого-фациальная карта михайловского горизонта
/ — суша (предполагаемая): 2 — пески и алевриты; 3 — глины, аргиллиты; 4—8 — известняки (4 чистые, преимущественно фораминиферовые, 5—мелкодетритовые и детритово-фораминиферовые, частью микрозерн истые с ризоидами, 6 — известняки мелкодетритовые, часто глинистые, иногда с примесью доломита, 7—8 — известняки разных типов, доломитизированные, иногда с включениями гипса; 9 — остатки корневой системы растений мангрового типа (стигмарии и их ризоиды) — индикаторы отмелей, /(/ — направление сноса; // — местоположение скважин, приведенных на рис. 39 и 40, 12—'Границы фаций; 13—предполагаемые границы фаций; 14—граница современного распространения осадков; 15 — граница территории, рассматриваемой в настоящем томе
Обозначения на карте: Л — континентальные и. прибрежно-морские терригенные осадки; известковые осадки прибрежного мелководья, Б — известковые осадки мелководья и отмелей удаленных от берега; прибрежно-морские пески, алевриты и глины; Б\ — то же, но известняки доломитизированы, содержат включения гипса.
стигают пигантоиродуктусы, крупные фораминиферы, многочисленны колониальные кораллы. Наиболее характерны брахиоподы Gigantopro- ductus moderatus Schw., G. varians S a r., G. giganteus Mart., Stria- tif era striata F is ch., фораминиферы Eostaffelta ikensis V і s s., Jani- schewskina typica M і k h., Endothyranopsis crassa var. sphaerica Rau s. et Reitl., Climacammina prisca Lip., остракоды Cavollina forschi P о s n., Glyptopleura concentrica P о s n., Balantoides multilobus Jones et К і r k b у. Крайне редки остатки аммоноидей (найден Goniatites gra- nosus Portl), часты водоросли Calcifolium. Споры и пыльца представлены комплексом Trilobozonotriletes concavus Naum, okensis Jusch., Camarozonotriletes rotundas Jusch., Perisaccus conformis Jusch.
Веневский горизонт. Лучшие разрезы этого горизонта находятся в карьерах близ городов Венев, Михайлов, Таруса, Алексин, Калуга и Сухиничи. Отложения горизонта представлены в основном массивными известняками (тип I), значительно развиты, особенно в стратотипическом разрезе пятнистые известняки (тип III); мало микрослоистых известняков (тип II). Ризоидные известняки (тип IV) приурочены только к двум уровням: они встречены в средней части и в кровле горизонта. Верхний желтоватый ризоидный известняк широко распространен (Рязань, Калуга, Москва, Кашин и др.) и по нему проводится граница между веневским и тарусским горизонтами. Западнее Калуги этот известняк замещается глинами со стигмариями (Сухиничи, Спас-Де- менск). Веневекие отложения заключают значительно меньше остатков макрофауны, чем михайловские, отмечается исчезновение ряда форм (Семихатова, 1966).
Мощность веневского горизонта в стратотипических разрезах близ Венева колеблется от 10 до 12 м, в Алексине она снижается до 8 м. Здесь в средней части разреза под ризоидным известняком появляется глина (0,5 л«), которая западнее (Калуга, Сухиничи) почти полностью замещается алевритами мощностью до 1,5 м, заключающими сигмарии. и углистые прослойки (Осипова, Бельская, 1965а).
Песчано-глинистые породы распространены на юго-западе рассматриваемой территории, а также по западной и северо-западной ее окраинам, где расщепляют толщу известняков, составляя от !/з до ’/2 разреза. Мощность горизонта 10—12 м (см. рис. 39, /). Наибольшее развитие терригенных пород (7 м) в основании горизонта наблюдается в Селижаровском районе, где общая мощность веневских отложений достигает 15—16,7 м. К востоку от окраинной полосы мощность терригенных пород быстро уменьшается (см. рис. 40, IV), и отложения горизонта на большой площади представлены известняками (скважины Кувшинова, Старицы, Конакова, Москвы).
В разрезе р. Меты, согласно А. И. Осиповой и Т. Н. Бельской, к ве- невскому горизонту отнесены толща пород от кровли известняка as докровли известняка а8, содержащая веневский комплекс брахиопод — Gigantoproductus striata-sulcatus, G. giganteus, Striatifera striata и др. (Геккер, 1938; Сарычева, Сокольская, 1952).
В более северных районах (Торгошино, Кашин, Красный Холм, Максатиха) глин меньше, чем на западе синеклизы; преобладают песчаники, обычно пестроцветные (см. рис. 40, VI, Красный Холм). Вышележащие известняки часто доломитизированы, местами разделены тер- ригенными породами на два слоя (до 5 м), мощность веневских отложений в этом случае возрастает до 16 м. Верхняя граница проведена по слою ризоидных известняков (Кашин) или глин со следами зарастания.
В восточной части рассматриваемой территории (Михайлов — Касимов) веневский горизонт целиком сложен известняком (в основном типы I и III) мощностью не более 14,5 м (Осипова и Бельская, 1965а).
В целом для веневского горизонта характерно большое распространение брахиопод Gigantoproductus giganteus Mart., G. striato-sulca- tus Schw., Striatifera striata F і s c h. и появление Gigantoproductus latipriscus S а г. Среди фораминифер характерны Eostaffella ikensis var. tenebrosa V і s s., Endothyranopsis crassa var. sphaerica R a u e. et R e і t., Asteroarchaediscus baschkiricus Krest. et Theod. Достигают расцвета водоросли Caieifolium. okense Schw. et В і r. На западе синеклизы (Валдай — Боровичи) встречаются также брахиоподы Gigantoproductus tenuitestus Jan., хететиды Chaetetes (Chaetetiporella) Crustacea Sok.. и остракоды Carbonita fabulina var. okensis P о s n. и др.
Серпуховский надгоризонт
Серпуховский надгоризонт объединяет два горизонта — тарусский и стешевский. Отложения надгоризонта были наиболее полно изучены М. С. Швецовым (1922, 1932) в южной части Московской синеклизы, • а В. Г. Хименковым (1910, 1934) —в Ржевском Поволжье. Ранее серпуховский надгоризонт сопоставлялся с зоной Dibunophyllum 3 западноевропейского карбона (Швецов, 1938). В 1946—1947 гг. Л. С. Либро- вич на основании находки гониатита Cravenoceras указал, что данный надгоризонт следует сопоставлять с намюром А западноевропейской схемы. К такому же выводу позже пришли Г. И. Теодорович (1954) и С. В. Семихатова (1966). Межведомственным стратиграфическим комитетом в 1965 г. поставлен вопрос об отнесении серпуховского надгоризонта к намюрскому ярусу в связи с находкой в тарусском горизонте на северо-западе Московской синеклизы (р. Мета и д. Ровное, толща Ъ) аммонита Megapronorites sakmarensis R u z h., типичного для нижненамюрского подъяруса западного склона Урала. .
Граница с окским надгоризонтом фиксируется в разрезе значительным обмелением (ризоидные известняки в кровле ве-невского горизонта) или размывом (на северо-западе), после которых отмечается значительное изменение комплексов фауны: исчезновение многих видов брахио- под (Семихатова, 1966) и появление новых видов брахиопод (Сарычева, 1949; Семихатова, 1941, 1966), кораллов (Добролюбова, 1948),■ мшанок (Шульга-Нестеренко, 1955), остракод (Познер, 1951; Занина, 1956а; Самойлова, 1965), широким распространением мелких архедис- кусов и астероархедискусов и появлением (в стешевское время) Eostaf- fellina decurta (Раузер-Черноусова, 1948а).
Граница с протвинским горизонтом проводится по следам кратковременного осушения, по изменению литологического состава пород и обновлению комплекса фауны —появлению Gigantoproductus adelbur- gensis и др.
Стратотипический разрез тарусского горизонта находится в каменоломне у с. Бехово на р. Оке, между Серпуховым и Тарусой, стешевского горизонта — в верхнем течении р. Волги у с. Стешево Калининской области. Для южной части Московской синеклизы обычны шламовые известняки «тарусского типа» (Раузер-Черноусова, 1948). Эта литологическая разность известняков местами встречается и в отложениях стешевского горизонта. В отложениях тарусского горизонта преобладают известняки тарусского типа. Отложения стешевского горизонта представлены различными породами (глины, мергели, известняки, доломиты). Вследствие размыва в предверейское время и в последую-, щие эпохи отложения серпуховского надгоризонта занимают меньшую площадь, чем окские. Глубина залегания подошвы серпуховского надгоризонта на южной и западной окраинах синеклизы колеблется от 0 до 125 м, в погруженной ее части (в Шарье) достигает 1390 м. Мощность отложений серпуховского надгоризонта изменяется в пределах 25—40 м, максимальная ее величина отмечается на юге синеклизы в районе Калуги, где развиты мощные стешевские глины, а также на севере (Красный Холм и др.), где разрез горизонта представлен карбонатными отложениями.
Тарусский горизонт. Отложения этого горизонта наилучше обнажены в карьерах южной части Московской синеклизы близ Тарусы, Серпухова, Алексина, Калуги, Сухуничи, Венева и Михайлова.
Нижняя граница горизонта проводится по кровле ризоидного известняка, выше которого в стратотипическом разрезе отмечается обеднение фауны—■ исчезновение колониальных кораллов, крупных толстостворчатых пигантопродуктусов и стриатифер и преобладание мелких тонкостенных раковин брахиопод. Граница со стешевским горизонтом в южной части синеклизы проходит по подошве толщи глин с многочисленными Eomarginifera lobata (см. рис. 39, II). На западе эта граница менее четкая и проводится по подошве микросернистых доломитов, реже криноидных известняков, на северо-западе — по основанию песчано-глинистых пород, залегающих под карбонатными породами с фауной стешевского горизонта.
В стратотипическом разрезе, а также в районе Алексина (см. рис. 39, II), Калуги и Тулы отложения тарусского горизонта представлены переслаиванием известняков светло-серых, твердых, с зернистым изломом, толсто- и среднеплитчатых, с известняками серыми, некрепкими, иногда микрослоистыми, пронизанными ходами роющих животных и с поверхностью плит, покрытой веерообразными следами ползания червей. Есть слой мергелей с известковыми желваками и тонкие прослойки глин. Характерно присутствие небольших сростков пирита (Швецов, 1932, 1938). Общая мощность толщи 7,5—8 м.
В шлифах известняки тарусского горизонта отличаются от окских сравнительно малым содержанием скелетного детрита (обломки брахиопод, иглокожих, остракод, мшанок и др.), обычно мелкого, преобладанием мелких фораминифер и частым присутствием фосфатных зубов рыб. Цементирующее вещество обильно (до 70%), состоит из микро- и тонкозернистого кальцита, часто загрязненного примесью глинистого материала. Микрослоистые разности сходные со II типом окских известняков, сложены удлиненными обломками раковин: цементирующий карбонат содержит примесь глины и органического вещества.
Макрофауна в толще тарусских известняков, как правило, немногочисленна, но местами имеются скопления раковин мелких брахиопод — Schizophoria resupinata, Schellwienella rotundata, Antiquatonia khimenkovi, Avonia youngiana, Martinia glabra, Cancrinella undata, Pro- ,ductus concinnus и др. Есть мелкие одиночные ругозы, мшанки и спи- риферы, пелециподы, гастроподы и членики криноидей. Почти отсутствуют крупные гигантопродуктусы, колониальные кораллы и водоросли Calcifolium okense. Комплекс фораминифер резко обеднен по сравнению с веневским, и в нем преобладают мелкие фораминиферы, в основном Archaediscus krestovnikovi, Asteroarchaediscus parvus и др.
В последнее время установлено, что строение тарусских отложений, состав пород и комплексы фауны, свойственные стратотипическому разрезу, сохраняются только в пределах небольшого района (рис. 42); здесь типы осадков и комплексы фауны веневского и тарусского горизонтов значительно отличаются (Осипова, Бельская, 19656). К западу, северу и востоку от этого района известняки тарусского типа сначала перемежаются с известняками окского типа, а затем почти полностью вытесняются ими. Так, уже в Серпухове (карьер «Заборье») в тарусском горизонте много светлых твердых зернистых известняков (тип I), которые по микроструктуре, составу фораминифер и присутствию многочисленных остатков Calcifolium okense, кораллов, хететид и некоторых других форм, очень сходны с известняками веневского горизонта (Осипова, Бельская, 19656). В районе Венева нижняя часть тарусского горизонта также представлена «веневской» фацией (Раузер-Черноусова, 1948а), а восточнее (районы Серебряных Прудов, Михайлова и Сапожка) тарусские отложения по литологическим особенностям и составу фораминифер настолько сходны с веневскими, что они всеми исследователями относились к веневскому горизонту (Швецов, Бирина, 1935; Раузер-Черноусова, 1948а). Отделить тарусские отложения от веневских удалось только после обнаружения в этих разрезах маркирующего верх- невеневского ризоидного известняка (Осипова, Бельская, 1965а), выше которого в фораминиферово-детритовых известняках, местами содержащих крупные конкреции темного кремня, найдены серпуховские бра- хиоподы Gigantoproductus cf. giganteiformis, G. cf. latipriscus, Eomargi- nifera, Martinia glabra, Antiquatonia costata и др. Мощность тарусских отложений составляет здесь 10—11 м.
В районе Москвы тарусский горизонт сложен известняками (9 дг), вверху с конкрециями кремня. Преобладают окские типы известняков
из.Кубенское /Vl.
Рис. 42. Литолого-фациальная карта тарусского горизонта
Обозначения на карте: Л — континентальные и прибрежно-морские терригенные осадки; известковые осадки прибрежного мелководья; Б — осадки мелководного моря с нормальной соленостью; В, - то же, но известняки изменены - доломитизи- рованы, содержат включения гипса; В — чистые известковые осадки относительно глубоководной части моря; Bi — то же, но известняки доломитизнрованы, содержат включения гипса. Г — осадки тиховодного мелководья с несколько повышенной соленостью; L- Г — чередование известковых осадков моря с нормальной соленостью и глинисто-известковых осадков тиховодного мелководья с несколько новы- '
шенной соленостью. Остальные условные обозначения см. на рис. 4]
(I и III), но есть и мелкодетритовые «тарусские» разности (см. рис. 40, V). Севернее Москвы тарусские толщи от 8 до 17 м мощностью почти целиком сложены органогенно-детритусовыми известняками окского типа, часто доломитизированными и с включениями гипса (Торгошино, Кашин, Красный Холм, см. рис. 40, VI). Фораминиферы здесь в основном представлены веневскими видами: Eostaffella ikensis var. tenebrosa, Endothyranopsis crassa var. sphaerica и др., часто встречаются водоросли Caicifolium okense. Некоторое обновление сообществ фораминифер происходит за счет появления единичных Pseudoendothyra aff. illustria и Eostaffelina ex gr. protvae, получивших широкое развитие в протвинское время.
На северо-востоке описываемой территории (Любим, Солигалич, Шарья, см. рис. 37) развиты сплошные толщи немых доломитов, часто с включениями гипса.
К западу от Калуги (Сухиничи, Спас-Деменск, Бабынино, Вязьма) и по всей западной окраине отложения тарусского горизонта имеют мощность от 8 до 11,5 м и представлены чередованием известняков окского и тарусского типов, часто глинистых (см. рис. 39, /), иногда с прослоями глин. Местами в основании есть слои и пачки песчано-глинистых пород; там мощность тарусского горизонта возрастает до 15 м. Сходное строение разреза сохраняется вплоть до г. Боровичи, но большее развитие преобретают известняки с кремневыми конкрециями (см. рис. 40, IV); они обычно обильны в толще на р. Мете. Чередование известняков окского и тарусского типов в разрезе тарусского горизонта обусловило перемежаемость комплексов фораминифер, в составе которых то преобладают разнообразные виды, существовавшие и в ве- невское время, то господствуют мелкие архедискусы, характерные для отложений тарусского горизонта в стратотипическом разрезе (Фомина, 1969). Среди брахиопод из тарусских отложений западной части синеклизы местами обильны крупные гигантопродуктусы, характерные для окских отложений (Gigantoproduclus giganteus, G. striato-sulcatus), но вместе с ними находятся и виды, появившиеся в тарусское время — Gigantoproductus giganteiformis, Antiquatonia khimenkovi, A. prikschiana, Ovatia tenuistriata и др. (Осипова, Бельская, 19656). Подобное «смешение» фауны очень широко распространено на описываемой территории и связано с фациальной изменчивостью осадков тарусского горизонта.
Из изложенного следует, что на большей части описываемой территории известняки тарусского горизонта по литологическим особенностям и часто по фауне более сходны с веневскими, чем с тарусскими из стратотипического разреза (Осипова, Бельская, 19656). Комплекс мелких фораминифер — Archaediscus krestovnikovi R a u s., Asteroarchae- discus parvus R a u s. и др., описанный Д. М. Раузер-Черноусовой (1948а) из стратотипического разреза и считавшийся до последнего времени руководящим для тарусских отложений всей рассматриваемой территории, связан с определенным литологическим типом и имеет ограниченное распространение. Практика показала, что этот комплекс может быть использован как руководящий только для тех районов, где известняки тарусского типа слагают более или менее значительную часть разреза тарусского горизонта (в основном это — западная половина территории). Таким образом, в связи с разнофациальностью тарусские отложения характеризуются различными комплексами фауны; однако, как правило, в этих комплексах имеются и общие виды, особенно среди брахиопод. Типичными являются следующие брахиоподы — Giganitoproductus latipriscus S а г., G. latiexpansus S а г., G. giganteiformis L і s s., Schizophoria resupinata Mart., Martinia glabra Mart., Antiquatonia, khimenkovi J a n., A. prikschiana J a n., Ovatia tenuistriata V e r n., Spirifer pseudotrigonalis S e m і c h.
Стешевский горизонт. Наилучшие выходы этого горизонта находятся в карьерах южной части синеклизы близ Алексина, Калуги, Серпухова, а также в Ржевском Поволжье (обнажения у с. Стешево) и на р. Мете близ г. Боровичи.
На юге (Алексин, Калуга, Малоярославец, Тула, Таруса) стешев- ские отложения представлены глинами, внизу черными, чередующимися с известняками и содержащими многочисленных брахиопод (Eomargi- nifera lobata и др.), выше черными и красновато-черными, почти без фауны, но с многочисленными конкрециями пирита. Верхняя часть горизонта слагается глинами стально-серыми, непластичными («досчаты- ми»), состоящими в основном из палыгорскита (Зхус, 1966). Они заключают остатки фауны (брахиоподы, мшанки, зубы рыб) и переслан- ваются с тонкозернистыми желтовато-серыми глинистыми доломитами (см. рис. 39, II). Верхняя граница стешевского горизонта проводится по кровле этой характерной пачки переслаивания; выше лежат известняки с фауной протвинского горизонта. На западе и северо-западе рассматриваемой территории эта граница проходит в основании хемогенних доломитов или, реже, по подошве глин, песков, залегающих под известняками с фауной протвинского горизонта.
К северу и востоку от Алексина и Тулы в нижней половине стешевского горизонта темные глины уменьшаются в мощности и замещаются известняками то мелкодетритовыми и несколько глинистыми, то крино- идными с многочисленными кораллами, брахиоподами и др. Наиболее характерны Antiquatonia hindi M.-W., Schellwienella crenistria Phi 11., Spirifer groberi S c h w., 5. gamma S e m і c h., S. botsharovensis S e - m і c h., Orthotetes hindi Thomas., Eomarginifera lobata S о w., Chone- tes dalmanianus К о n. и др.
В районе Серпухова (карьер «Заборье») мощность нижнестешев- ских известняков составляет 6—7 м, а местами она достигает 9,5 м,. соответственно мощность покрывающих глин (вверху с прослоями доломитов) составляет 10—7 м. Такое строение стешевские отложения имеют в пределах полосы шириной около 50 км, а восточнее Каширы и Венева, как было установлено при изучении скважин (Осипова, Бельская, 19656), известняки еще более возрастают в мощности (до 15 м), а глины переслаиваются с доломитами, сохраняются лишь в кровле (5 м). Известняки представлены здесь чистыми органогенно-детритусо- выми разностями (тип I и II), заключают разнообразные крупные фо- раминиферы, которые по видовому составу сходны с существовавшими в веневское и тарусское время; встречаются и Calcifolium okense.
Такой же тип разреза характерен для района Рязани, где до последнего времени отложения стешевского горизонта считались размытыми. Здесь (скважины в районе Льгово — Новоселки) под известняками протвинского горизонта с Eostaffellina protvae лежит мергель, с прослоями глины ( общей мощностью 2—3 л