Воллосович К.А. Заметка о постплиоцене в нижнем течении Северной Двины

Воллосович К.А.

ЗАМЕТКА О ПОСТПЛИОЦЕНЕ В НИЖНЕМ ТЕЧЕНИИ СЕВЕРНОЙ ДВИНЫ. ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ЭКСКУРСИЯ В 1899 ГОДУ

Императорское Минералогическое Общество, летом 1899 года, поручило мне собрать коллекции из четвертичных отложений, развитых в нижнем течении Северной Двины и по Пинеге до водораздела ее с Мезенью.

Исполняя это поручение, я имел возможность проверить свои наблюдения над строением постплиоцена по Северной Двине, начатые еще в 1897 году, когда удалось констатировать здесь нахождение двух морен и между ними слоистых, мощных, преимущественно морских, осадков с остатками богатой фауны моллюсков, а также ознакомился с общим типом четвертичных образований по р. Пинеге до Веркольского монастыря, кстати сказать, выраженных здесь далеко не так отчетливо и разнообразно, как в долине Северной Двины.

Поездка по Пинеге, к сожалению, состоялась при очень неблагоприятных условиях, - дождливая холодная погода, дороговизна передвижений и недостаток вспомогательных средств исследования помешали изучить выходы постплиоцена с такой полнотой, которая давала бы право на определенные заключения; поэтому, в настоящей краткой заметке я ограничусь относительно геологического строения долины р. Пинеги только указанием на различия в литологическом составе пинежских постплиоценовых образований по сравнению с северодвинскими, так как сопоставление тех и других по палеонтологическим данным не представляется возможным, вследствие бедности палеонтологическими остатками осмотренного мной района по Пинеге.

Четвертичные отложения в нижнем течении Северной Двины выражены очень разнообразно и резко выделяются в обособленные горизонты, как по петрографическому составу и стратиграфическим особенностям, так равно и по фаунистическим остаткам, позволяющим характеризовать эти горизонты с достаточной полнотой.

В зависимости от вышеупомянутых признаков можно отличить три серии четвертичных отложений вниз по течению Северной Двины.

А. Усть-Пинега - Ильинское

В. Тройная Гора - Лявля

С. Лявля и Чевакино - Конецгорье и Архангельск

А. Четвертичные отложения между д. Усть-Пинегой и Ильинским.

На коренных породах (каменноугольный известняк и девонские глины и песчаники) непосредственно залегает нижняя морена (нижне-валунная глина), кирпично-красного цвета, с остроугольными, разной величины, валунами кристаллических пород, глинистых сланцев и песчаников, которые распределены в основной глинистой массе без всякой сортировки. Впервые она замечена на правом берегу Северной Двины, в трех верстах от д. Усть-Пинеги вниз по течению, покрывающей каменноугольные известняки, и имеет здесь мощность не более 2-х футов.

В нескольких саженях ниже - эта морена лежит на девонских глинах и песчаниках, возвышаясь над бечевником до 3-4 ф. Выходы ее в разрезах прослежены почти до д. Погост Марков, где она уходит под морские постплиоценовые осадки, обнаруживаясь в Архангельской буровой скважине на глубине 250 ф. и достигая толщины 23 ф.

Такого же типа глина найдена у с. Власьевского, в 15 верстах от Усть-Пинеги, вверх по течению Северной Двины.

Нижняя морена покрыта темными песчанистыми слоистыми глинами с богатой и разнообразной фауной моллюсков преимущественно океанического типа.

В горизонте, граничащем с вышеописанной мореной, найдены прекрасно сохранившиеся раковины Leda, Astarte, Balanus, Tellina calcarea, единичны экземпляры Tellina baltica и Littorina littorea, Cardium edule, Mytilus edulis, Pecten islandicus, Panopea norvegica, Mya и др.

Выходы этих глин с характерными для них раковинами заметны еще и за д. Погостом Марковым, где они скрываются под темными суглинками с преобладающей Leda, Pecten islandicus и Astarte, в которых уже более не встречается остатков Mytilus, Mya, Cardium edule и многих других видов, найденных в темных песчанистых глинах; - только в Архангельской буровой скважине, на глубине 246 ф., вынут буром образец этой глины с хорошо сохранившейся раковиной Mytilus.

Темные песчанистые глины, в вертикальном направлении, выше к поверхности переходят в слоистые пластичные темно-серые глины с прослоями мелкозернистых серых песков и выходами ключей. На этом водоносном горизонте лежат мощные толщи (3-4 саж.) желтых слоистых суглинков, которые палеонтологически могут характеризоваться преобладающими - Yoldia hyperborea, Yoldia limatula, lenticula и Tellina calcarea - в верхних горизонтах, иногда встречающейся также вместе с Tellina baltica в глинистых прослойках выше лежащих желтых слоистых песков.

Желтые пески, покрывающие суглинки с Yoldia hyperborea, залегают чечевицами и отличаются от темных песчанистых глин и желтых суглинков полным отсутствием валунов, которые изредка попадаются, в виде отдельных вкраплений, в глинистых и суглинистых образованиях с остатками морских раковин. Преобладающим моллюском в этих песках является Tellina baltica и отчасти Admette viridule; найдены также (очень редкие экземпляры) Littorina littorea и Trophon clathratus. Над толщей желтых песков, колеблющейся между одним футом и 2-3 саженями, находятся желтые и серые пески, иногда с диагональной слоистостью, совершенно лишенные палеонтологических остатков. Эти пески подстилают мощные обнажения верхней морены (верхне-валунной глины), сложенной из неслоистого глинистого материала, богатого валунами кристаллических пород, глинистых сланцев и песчаников. Валуны разной величины и во многих разрезах сохранили отчетливую ледниковую шлифовку, штрихи и борозды; мощность верхневалунной глины колеблется от 2-х футов до 2 саж. В верхнем горизонте эта морена более песчаниста и тонким слоем песков связана с современными отложениями.

Таким образом, строение постплиоцена серии осадков А может быть выражено следующей общей схемой, начиная сверху:

1. Современные отложения и древний аллювий.

2. Верхняя морена.

3. Слоистые желтые пески без валунов.

4. Такие же пески с прослоями серых глин и раковинами Tellina baltica (преобладает), Admete viridule, Littorina littorea, Trophon clathratus и Tellina calcarea.

5. Слоистые образования с отдельными вкраплениями валунов кристаллических пород:

а) Желтые суглинки с Tellina calcarea, Yoldia hyperborea.

b) Серые пески с прослоями темных глин и выходами ключей.

c) Темные песчанистые суглинки с преобладающими Pecten islandicus, Astarte, Leda и др.

d) Того же цвета песчанистые глины с раковинами Mytilus edulis, Astarte, Mya truncata, Cardium edule и многих других.

6. Нижняя морена.

7. Коренные породы (каменноугольные известняки, девонские глины и песчаники).

В. Между д. Тройной Горой и Лявлей над бечевником подымаются серые пластичные тонкослоистые глины с Yoldia arctica, которая встречается здесь отдельными многочисленными банками. Эта глина в верхнем горизонте переслаивается тонкими прослойками песков и незаметно переходит в желтые суглинки с характерной для них Yoldia hyperborea, Yoldia lenticula, Tellina calcarea. Иольдиевые обнажения выходят чередующимися неправильными куполами, между которыми вклиниваются и на них налегают чечевицы песков. Нижний горизонт этих чечевиц сложен из серых песков с выходами ключей и прослоями темных жирных глин.

Выше к поверхности желтые пески переслаиваются серыми глинами и содержать Tellina baltica; над ними пески с галечником (прослои), которые за д. Бобровой Горой покрыты серыми и красными железистыми песками с растительными остатками и пресноводными моллюсками (Pisidium, Planorbis, Limneus и др.). Песчаные отложения с палеонтологическими остатками сменяются (ближе к поверхности) разноцветными песками с диагональной слоистостью, на которых лежат мощные толщи (2-3 саж.) верхней морены, особенно хорошо выраженной в разрезах возле деревень Косковой, Бобровой Горы, Трепузова. Структура этой морены такая же, как и в серии осадков А.

Схема строения осадков серии В, начиная сверху:

1. Современные образования и древний аллювий.

2. Верхняя морена.

3. Слоистые образования без валунов:

a) разноцветные пески с диагональной слоистостью.

b) серые и красные железистые пески с растительными остатками и пресноводными раковинами - Pisidium, Limneus, Planorbis (в разрезах за Бобровой горой).

c) Пески с прослоями серых глин и раковинами Tellina baltica.

d) Серые пески с прослоями темных жирных глин; выходы ключей.

4. Слоистые осадки с редкими валунами кристаллических пород:

а) Желтые и серые суглинки с Tellina calcarea и Yoldia hyperborea.

b) Тонкослоистая пластичная глина с Yoldia arctica.

с) Бечевник, на котором возле д. Тройной Горы замечен незначительный выход темных песчаных суглинков с Astarte, Pecten, Balanus и др.

С. Лявля, Чевакино, Архангельск. Глина с Yoldia arctica, так хорошо выраженная в серии осадков В, возле д. Лявли уходит под песчаные и глинистые образования с многочисленными банками Cardium ciliatum; на этих песках залегают светло-серые пластичные глины, мощностью до одной сажени, с редкой Yoldia arctica и преобладающей Tellina calcarea. Выше к поверхности, через промежуточный слой серых суглинков (плывуны), подымается верхняя морена такого же строения, как и в серии вышерассмотренных осадков А и В. От Конецгорья до Архангельска выходы постплиоцена скрываются под мощными толщами торфа и аллювиальных образований. В Архангельске буровые скважины, заложенный на пивоваренном заводе Суркова в 1897 году (и тогда же мной описанные в Трудах Варшавского общества естествоиспытателей т. VIII), прошли следующие породы:

I. Буровая скважина (№ 1) в г. Архангельск на пивоваренном заводе г. Суркова.

Глубина скважины 306 футов . Верхнее отверстие около 20 футов над уровнем моря. Бур прошел следующие породы:

	Мощность	Глубина
*Четвертичные отложения*
А. Землистый торф (тундра).	10 ф.	1-10 ф.
B. Глина светло - серого цвета, богатая углекислою известью, содержит довольно много угловатых валунчиков кристаллических пород; в верхних горизонтах белесоватая, плотная и частью сланцевая, книзу обогащается песком и валунчиками и приобретает буровато-серый цвет.	22 ф.	11-32 ф.
C. Светло-бурый (пресный на вкус) суглинок, довольно твердый, пористый, с листочками, слюды, с мелкими округленными валунчиками, богатый мелкими растительными неопределимыми остатками, содержит 11% СаСО₃.	41 ф.	33-73 ф.
D. Глина светлого сыровато - бурого цвета, твердая, с листочками слюды, с небольшим количеством мелкозернистого кварцевого песку (от 4.62% до 8%), с большим содержанием углекислой извести (СаСО₃ - 10.58% на глубине 136 футов и СаСО₃ - 11.16% на глубине 120 футов ), со следами поваренной соли, придающей глине слабо солоноватый вкус; встречаются обломки морских раковин.	64 ф.	74-137 ф.
E. Пески серые, глинистые, содержат до 58% тонкозернистого кварцевого песка и довольно богаты углекислой известью, а именно: проба с глубины 137 ф. дала СаСО₃ - 9.58%, а проба с глубины 147 ф. дала СаСО₃ - 7.83%.	13 ф.	138-150 ф.

Первый водоносный горизонт встречен на глубине 150 футов . По анализу г. Бомбина, оказалось: удильный вес воды при 23,6° - 1.0127. Температура 5° С. Хлора - 10.4015 гр. и углекислых солей - 0.38903 гр. в литре.

F. Глина темно-серая, жирная, пластичная, слабо солоноватая, богатая углекислыми солями.	98 ф.	151-2 48 ф.
F. Глина темная, песчанистая, слабо солоноватая, богатая углекислыми солями; раковина Mytilus edulis.
G. Красноватая и сирая глина с мелкими угловатыми валунчиками и гравием; вскипает с кислотами.	23 ф.	249-271 ф.
*Девонские отложения.*
Н. Интенсивно красная, жирная глина с прослойками голубовато-серого песка.	7 ф.	272-278 ф.
I. Зеленовато-голубоватый песок с прослойками интенсивно красной пластичной глины, богатый углекислыми солями.	25 ф.	279-303 ф.
Второй водоносный горизонт (на глубине 303 ф.). Вода сильно минерализована; по анализу г. Бомбина, оказалось, что в одном литpе ее содержится: хлора - 7.7025 гр. и СО₂ (связанной) - 0.03756 гр.
К. Зеленовато-голубоватый плотный песчаник. Уровень воды в буровой скважине, бывший вначале на 6 ф. ниже поверхности, затем опустился до 27, а после и до 29 футов . Эта скважина теперь заброшена.

II. Другая буровая скважина, заложенная на том же пивоваренном заводе г. Суркова, имеет глубину только в 81 фут и с небольшими изменениями прошла верхние горизонты предыдущей скважины, а именно бур прошел:

	Мощность	Глубина
A. Торф.	7 ф.	1-7 ф.
B. Беловатая глина с 5% мелкозернистого кварцевого песка и до 1% СаСО₃.	3 ф.	8-10 ф.
C. Светло-серая глина с валунчиками, совершенно сходная с глиною С предыдущей скважины.	20 ф.	11-30 ф.
D. Суглинок с растительными остатками, совершенно сходный с суглинком С предыдущей скважины. По большему или меньшему содержашю кварцеваго песку въ немъ можно различать следующие слои:
a) содержит песку 24%; СаСО₃ - 10.3%;	5 ф.	31-35 ф.
b) содержит песку 24 % СаСО₃-10.3%; Cl - 0.026%	1 ф.	36-36 ф.
c) содержит песку 29%;	2 ф.	37-38 ф.
d) содержит песку 31%;	4 ф.	39-42 ф.
e) содержит песку 35%; СаСО₃-10.8% до 11.2%	10 ф.	43-52 ф.
f) содержит песку 55%; СаСО₃-10.8% до 11.2%	5 ф.	53-57 ф.
g) содержит песку 34%; СаСО₃-10.8% до 11.2%	5 ф.	58-62 ф.
h) содержит песку 14%; СаСО₃-10.8% до 11.2%	8 ф.	63-70 ф.
Е. Соленая глина, совершенно сходная с глиною D предыдущей скважины, содержит хлора - 0.1675% и кварцевого, мелкозернистого песку от 9 до 7%, а именно, в слоях:
a) содержит песку 9%	3 ф.	71-73 ф.
b) содержит песку 8%	5 ф.	74-78 ф.
c) содержит песку 7%	3 ф.	79-81 ф.

Сравнивая данные этих скважин с отложениями постплиоцена в нижнем течении Северной Двины, между Усть-Пинегой и Архангельском, можно представить общую схему послетретичных и подлежащих им осадков в исследованном Северодвинском районе в таком виде, начиная сверху:

I. Современный отложения и древний аллювий.

II. Верхняя морена.

III. Сухопутные и пресноводный песчанистые отложения.

III-а. Пески с растительными остатками.

IV. Песчаные отложения с преобладающей Tellina baltica.

IV-а. Серые глины с Tellina calcarea и редкой Yoldia arctica.

IV-b Глинисто-песчаные осадки с Cardium ciliatum.

V. Суглинки с Yoldia hyperborea.

VI. Серые жирные глины с Yoldia arctica.

VI-а. Темно-серые суглинки с Pecten islandicus, Astarte, Leda, Balanus и др.

VII. Темные песчанистые глины с Gardium edule, Mytilus edulis, Astarte и др.

VIII. Нижняя красноватая морена.

К. Каменноугольный известняк.

IX. Девонские глины и пески.

X. Девонский песчаник.

Послетретичные образования по p. Пинеге, как было упомянуто в начале этой заметки, выражены очень неполно. Однако же можно отметить, что до г. Пинеги разрезы постплиоцена сохраняют общий характер с Северодвинскими. Возле д. Вонга (окрестности г. Пинеги) в слоистых мелкозернистых желтовато-серых песках, подстилающих типичную верхнюю глинистую морену, серо-желтого цвета, найдены растительные остатки.

Отроете постплиоцена по выходам его между д. Усть-Пинегой и г. Пинегой приблизительно таково, начиная сверху:

1. Современный образования.

2. Верхняя морена такого же типа, как и на Северной Двине.

3. Песчаные слоистые и глинистые образования без валунов; растительные остатки в песках у д. Вонга и Astarte в суглинках над бечевником возле д. Цимолы.

Несколько другого типа постплиоцен между д. Карповой Горой и Веркольским монастырем (отстоят от г. Пинеги - Карповая Гора на 100 вер., Веркольский монастырь - 150 вер. по р. Пинеге).

На коренных породах (пермских красных мергелях) лежат типичные арктические глины, покрытые песчано-глинистыми слоистыми осадками без валунов, достигающими иногда мощности одной сажени. На этих отложениях залегают крупнозернистые железистые пески, слоистые, но с многочисленными валунами кристаллических пород, разной величины, размещенных в песчаном материале крайне неправильно. Величина валунов очень различна - встречаются экземпляры до двух метров в поперечнике.

Схема строения постплиоцена и подлежащих ему отложений между Карповой Горой и Веркольским монастырем, начиная сверху:

1. Современный образования.

2. Слоистые железистые пески с валунами кристаллических пород.

3. Слоистые песчано-глинистые отложения.

4. Арктические тонкослоистые глины.

5. Пермские отложения.

Наблюдения послетретичных отложений в нижнем течении р. Северной Двины приводят меня к следующим обобщениям:

I. В исследованной местности, между д. Усть-Пинегой и Архангельском ясно различаются две морены, отвечающая двум большим оледенениям.

II. Межледниковые морские отложения образованы двумя трансгрессиями солоноватоводных бассейнов, - океанической, соответствующей значительному опусканию материка, и беломорской, вызванной последующим слабейшим понижением.

Понижения суши были отделены соответствующими поднятиями.

III. Послеледниковое колебание морского уровня было гораздо слабее последнего межледникового.

Относительные колебания материка в ледниковую эпоху можно представить схематически кривой (рис. 2).

В заключение считаю для себя приятным долгом выразить душевную благодарность глубокоуважаемому академику Ф.Н. Чернышеву за научные указания при исполнении этой работы и Императорскому Минералогическому Обществу за материальную помощь, а также дорогому товарищу А.И. Никитинскому, принимавшему деятельное участие во всех моих геологических экскурсиях по Северной Двине.

Ссылка на статью:

Воллосович К.А. Заметка о постплиоцене в нижнем течении Северной Двины. Геологическая экскурсия в 1899 году. Материалы для геологии России, т. XX. 1900, с. 251-262.