Тектоника и стратиграфия
1.7 Стратиграфия
Осадочные
отложения, как правило, залегают слоями
разной мощности. По характеру отложений
и встречающимся в них
С помощью радиоактивных методов можно
установить абсолютный
возраст отложений.
Толща осадочных, магматических и метаморфических
пород земной коры в Подмосковье представлена
отложениями всех пяти геологических
групп: архейской, протерозойской, палеозойской,
мезозойской и кайнозойской. Архейские,
протерозойские, большая часть палеозойских
отложений не выходят на дневную поверхность,
они изучены по скважинам, образцы можно
увидеть в геологических музеях (в частности,
в Музее землеведения МГУ).
Группы делятся на геологические системы.
Системы делятся на отделы, отделы на ярусы
и ярусы - на горизонты. Периодам (системам)
и векам (ярусам) присвоены собственные
наименования, закрепленные в геохронологической
таблице. Эпохи имеют одинаковые названия.
Они делят периоды на два или три интервала,
соответственно различают раннюю, среднюю,
и позднюю эпохи. Аналогично системы делятся
на верхний, средний и нижний отделы и
обозначаются индексами 1, 2, 3.
В настоящее время принято выделять шесть
эр. Самая древняя эра носит название катархея.
Архей и протерозой подразделяются на
ранний и поздний; а палеозойская, мезозойская
и кайнозойская эры объединяются в фанерозой.
Различать отложения по возрасту помогают
окаменевшие остатки организмов, характерные
для этик отложений, так называемая "руководящая
фауна".
Отложения многих геологических систем
в Подмосковье отсутствуют. Палеозойская
группа представлена отложениями только
кембрийской, девонской и каменноугольной
систем. Мезозойская - юрской и меловой
системой, кайнозойская - неогеновой и
четвертичной системой (рис.3).
Рис.3. Геохронологическая
шкала фанерозоя
(закрашены стратиграфические подразделения,
встречающиеся в Подмосковье)
Ниже
приводится описание
Архейская группа (AR). Архейские породы
в Подмосковье известны по глубоким скважинам.
Они представлены гнейсами, гранитами,
иногда сиенитами и некоторыми другими
разновидностями магматических и метаморфических
пород. Слагают фундамент платформы.
Прортерозойскя группа.
Нижний отдел (РR1). Породы нижнего
протерозоя слагают фундамент платформы.
Практически породы архея и нижнего протерозоя
не разделяются.
Прортерозойскя группа.
Верхшй отдел (РR2). Отложения
протерозоя представлены рифейской (Я)
а векдской <У) системами. Начинаются
отложения прибрежно-морскими конгломератами.
Их мощность составляет около 14 м. Наличие
в кровле размытого фундамента конгломератов
- характерная черта территории на начальном
зтатiе развития платформы. Выше лежат
морские песчаники с гравием, слюдисто-глинистые
сланцы мощностью около 80 м. Еще выше -
окаменевшие глины.
Палеозойская группа
(РZ).
В Подмосковье отложения этого возраста
представлены кембрийскими, девонскими
и каменноугольными отложениями. Преимущественно
это морские карбонатные породы, переслаивающиеся
с глинами, реже песками, углями. Встречаются
слои с очень богатой фауной, иногда слои
биогенных пород. Очень много одиночных
и колониальных кораллов, губок, двухстворчатых
моллюсков, брахиопод.
Каменноугольная
система (С).
Отложения каменноугольной системы выходят
на поверхность в разных местах Подмосковья.
Слои представлены преимущественно карбонатными
породами - известняками, доломитами, мергелями,
а также глинами. Другие отложения имеют
меньшее распространение, в частности,
к ним относятся пласты бурых углей. Известняки
имеют богатую ископаемую фауну. В черте
г. Москвы верхне-каменноугольные отложения
в настоящее время стали недоступны для
наблюдения. Средне- и верхне-каменноугольные
отложения широко распространены на юге
и востоке области.
Известняки и доломиты каменноугольной
системы разнообразны по прочности, цвету
и пр. Крепкие известняки использовались
при градостроительстве, доломиты и известняки
разрабатываются и сейчас (для производства
цемента, известковой муки и др.). Глины
используются для производства кирпича,
огнеупорные - для производства посуды
и технического фарфора.
Мезозойская
группа (МZ)
Мезозойские отложения резко отличаются
от нижележащих палеозойских отложений.
Карбонаты полностью отсутствуют. Господствуют
пески и черные глины. Характерно наличие
слоев с фосфоритами и глауконитом. Отложения
часто содержат богатую ископаемую фауну
головоногих моллюсков - аммонитов и белемнитов.
Меловая система
(K). Отложения
широко распространены прежде всего в
Мещерской низменности, на Клинско-Дмитровской
гряде, и пятнами в южной части дальнего
Подмосковья. Так же как и юрская, меловая
система представлена слоями различных
песков. В белых кварцевых песках попадаются
линзы очень крепких белых кварцевых песчаников,
в рыжих песках встречаются рыхлые ожелезненные
песчаники, есть слои с большим включением
конкреций фосфорита, конкреций пирита.
Черные слюдистые глины имеют меньшее
распространение, они очень похожи на
юрские глины и носят местное название
- "парамоновские" глины.
Самыми характерными представителями
ископаемой фауны для юрской и меловой
систем являются аммониты и белемниты.
Четвертичная система
(Q). По возрасту
отложения четвертичной системы подразделяются
на четыре отдела - древнечетвертичные
(QI), среднечетвертичные (QII),
позднечетвертичные (QIII) и современные
(QIV). Эти отделы имеют и другое название:
три нижних - плейстоцен, верхний -
голоцен.
Отложения четвертичной системы сплошным
чехлом перекрывают более древние отложения.
Лишь на крошечных участках - на крутых
склонах - они отсутствуют. Отложения четвертичной
системы характеризуются большой изменчивостью,
пятнистым распространением и очень сложным
строением. Это объясняется большой изменчивостью
осадконакопления, что вообще характерно
для континентальных областей. Отложения
склонов не похожи на речные отложения,
речные пойменные не похожи на русловые.
Особый тип отложений четвертичного возраста
представляют ледниковые.
1.1.6. Тектоника
ТЕКТОНИЧЕСКОЕ
СТРОЕНИЕ
Русская платформа представляет собой
древний участок земной коры архейско-протерозойского
возраста. В Подмосковье платформа имеет
двухъярусное строение: нижний ярус - фундамент,
и верхний - осадочный чехол. Фундамент
сложен магматическими породами, они метаморфизованы,
смяты в складки, разбиты разломами, трещинами.
Большинство разломов и трещин залеченные.
Чехол платформы сложен осадочными породами.
Мощность осадочного чехла в среднем 1-3
км., в районе столицы примерно 1,5 км. (рис.
1). В результате длительного развития
центральной части Русской платформы
на ее докембрийском основании к настоящем
времени сформировались крупные выступы
(своды) и впадины, погребенные под чехлом
палеозойских, мезозойских и кайнозойских
отложений.
Рис.1.
Тектоническое строение
Русской платформы
в Подмосковье. Платформенный
чехол: 1 - верхний структурный
этаж (обломочные отложения - пески, глины
и др.); 2 - средний структурный этаж (карбонатные
отложения - известняки, доломиты, глины
и др.); 3 - нижний структурный этаж (обломочные
отложения - алевролиты, плотные и окаменевшие
глины, конгломераты и др.). Кристаллический
фундамент платформы: 4 - граниты, мигматиты,
гнейсы
Рис 2. Тектоническая
карта Московской
области.
Разломы
кристаллического фундамента: 1 - установленные по
геологическим и геофизическим данным.
2 - предполагаемые. Штрих направлен в сторону
опущенного крыла там, где его положение
определено. Глубина
залегания кристаллического
фундамента в метрах:
3 - установленная, 4 - предполагаемая. Московская
синеклиза
- пологая вогнутая складка осадочного
чехла; Гжатская,
Подмосковная, Пачелмская
впадины - крупные
опущенные по разломам участки кристаллического
фундамента, Тумско-Шатурский
выступ - приподнятый
по разломам участок кристаллического
фундамента
В геологическом разрезе центральной
части Русской платформы резко обособляются
друг от друга четыре толщи: 1) рифейский
комплекс, 2) кембрийско-ордовикский, 3)
девоно-карбоновый, и 4) юрско-меловой комплексы
отложений . Они залегают с небольшим несогласием
(т.е. изменяются наклон пластов, расположение
изгибов, а также понижений и выпуклостей
слоев). Это связано с перерывами морского
осадконакопления и перестройками тектонических
структур в периоды смены геодинамических
обстановок. В пределах каждого из четырех
комплексов, в свою очередь, имеются следы
размывов меньшего масштаба. В мезозое,
например, количество таких второстепенных
перерывов осадконакопления возрастает
до шести.
На местности в отложениях разного возраста
можно различить следы размывов, отделяющих
слои еще меньшего временного интервала.
Таких перерывов еще больше. Характер
осадконакопления показывает, что процесс
прогибания Московской синеклизы протекал
более или менее ритмично.
Общее падение пластов в Подмосковье
происходит в северо-восточном направлении,
и соответственно углубление кровли фундамента
изменяется от 600 м. до 2,5 км. На местности
падение пластов невелико, например, для
отложений карбона — менее 4 м на 1 км, местами
до 10 м и лишь изредка увеличивается до
50 м на 1 км. Если в среднем падение слоев
палеозойских пород составляет 3-5 м. на
километр, то для слоев мезозойской труппы
оно еще меньше. Для большинства крупных
форм рельефа Подмосковья (низменностей
и возвышенностей) прямая связь со структурными
элементами платформы не очень очевидна
и затушевана. Встречаются формы рельефа,
несогласные с глубинными структурами.
Например, в наиболее приподнятой части
Клинско-Дмитровской гряды юрские отложения
образуют плавный прогиб. В Московской
синеклизе слои имеют наклон к северо-востоку.
В этом направлении происходит последовательная
смена отложений - выходящие на поверхность
по периферии синеклизы древние породы
сменяются более молодыми Если двигаться
с юго-запада на северо-восток, можно постепенно,
ярус за ярусом, система за системой, исследовать
отложения разного возраста. В пределах
одного разреза (за исключением оползневых
участков) возраст отложений увеличивается
сверху вниз.
Тектоническое строение обусловливает
выход на дневную поверхность пород разного
возраста. Геологические разрезы, доступные
наблюдениям, имеют разную мощность в
зависимости от глубин врезов речных долин
и наличия карьеров. Если мысленно снять
с земной поверхности растительность,
почвы и все молодые (четвертичные) отложения,
то под ними на поверхности окажутся породы
разного возраста и разного типа. Несмотря
на постепенные изменения абсолютных
и относительных высот геологических
слоев, можно выделить пять принципиально
различных вариантов геологического строения
рельефа в Подмосковье.
* 1. На дневную поверхность выходят отложения
только каменноугольной системы, преимущественно
известняки и доломиты. На востоке и юге
области отложения этой системы слагают
как водоразделы, так и нижние ярусы рельефа.
* 2. Карбонатные толщи каменноугольной
системы перекрываются глинами юрской
системы. Выше они местами перекрываются
песками той же системы.
* 3. Кровля известняков в Подмосковье после
многочисленных древних размывов неровная,
и черные юрские глины встречаются на
разных высотных отметках. Такое строение
имеют районы г. Подольска и г. Домодедова.
* 4. Юрские глины выходят в нижнем ярусе
рельефа, прорезаются современными реками.
Средние и верхние ярусы рельефа слагаются
юрскими песками, а на самых высоких водоразделах
перекрываются песками меловой системы.
Такое строение характерно для территории
самой Москвы и близлежащих пригородных
районов
* 5. На дневную поверхность выходят отложения
только меловой системы - различные пески,
реже черные глины. Такое строение характерно
для многих районов Клинско-Дмитровской
гряды.