ЧЕТВЕРТИЧНАЯ СИСТЕМА[3]
История изучения четвертичных отложений рассматриваемого региона имеет почти двухсотлетнюю давность и достаточно описана во вводной главе монографии. Здесь следует подробнее осветить лишь послереволюционный период изучения четвертичной толщи, когда началось ее планомерное и систематическое изучение.
В этот период наметились также и основные разногласия по вопросам расчленения отложений позднего плейстоцена. Ряд исследователей (С. А. Яковлев, С. В. Яковлева, Н. И. Апухтин, И. М. Покровская и др.) выделили несколько оледенений в позднечетвертичное время. Другие же признавали лишь одно оледенение, а разновозрастные морены к северу от Валдайской гряды считали стадиальными (Н. Н. Соколов, А. А. Алейников, К. К. Марков, О. Ml. Знаменская и др.).Крупнейшими работами этого периода являются исследования С. А. Яковлева на юге Карельского перешейка и в Приневской низменности, в результате которых было установлено существование здесь трех разновозрастных морен (1926), а также Б. Ф. Землякова (1933), наметившего границы ледникового надвига, с которым связана так называемая третья морена.
Н. В. Потуловой (1924) в разрезах на р. Мге установлены межледниковые слои, Н. Н. Соколовым (1936), И. М. Покровской (1936) описаны континентальные межледниковые отложения на р. Поломети, И. В. Даниловским (1931) —межморенные слои на р. Ловати н А. А. Алейниковым (1939)—погребенный торфяник под г, Великие Луки.
В связи с составлением Международной четвертичной карты Европы в 1933 г. проводились съемки на отдельных площадях описываемой территории (С. В. Яковлева, А. И. Яунпутнинь).
. К. К. Марков (1931, 1934) занимался изучением рельефа и поверхностных іпозднє- и послеледниковых отложений северо-западной части
Ленинградской области. Кроме того, им совместно с И. И. Красновым и А. П. Пуминовым проведены геохронологические наблюдения (1929), которые позволили установить дату и длительность отступания края последнего ледника с территории Приневской низменности.
Из работ финских геологов следует отметить геологическую съемку северной части Карельского перешейка, проводившуюся главным образ™ X. Бергхелом (Berghell, 1892), а также исследования Айлио (Ailio, 1915), М. Саурамо (Sauramo, 1925), В. Рамсея (Ramsay, 1928), Э Хю- ппя (Нуурра, 1937) и Г. Брандера (Brander, 1937). .
По заданию Геологического комитета М. Э. Янишевским (1931),
A. И. Мордвиновым (1931) проводилась геологическая съемка между г. Павловском и р. Волховом. С. А. Яковлевым (1932), И. В. Даниловским (1932) , А. И. Яунпутниным (1934, 1936), С. В. Яковлевой (1937), Н. Н. Соколовым (1946) были намечены основные пояса краевых ледниковых образований на Северо-Западе; Русской равнины. Материалы, собранные до 1950 г., были сведены С. А. Яковлевым на карте четвертичных отложений европейской части СССР (Яковлев, 1950).
Среднемасштабное картирование, начавшееся в конце тридцатых годов « в послевоенные годы, проводилось с широким применением структурно-картировочного бурения, геофизических методов исследований, аэровизуальных наблюдений и дешифрирования материалов аэрофотосъемки. Особенно большие масштабы геологосъемочные работы приняли в пятидесятых и шестидесятых годах. В этот период на севере Карельского перешейка проводят исследования Т. П. Вронко (1948 г.), Д. Ф. Агапьев (1948), Е. Н. Гошкевич (1949), а центральная и южная его части картируются Н. И. Апухтиным и 3. А. Шостак (1959, 1960 гг.).
Южное побережье Финского залива в районе нижних течений рек Наровы, Луги и Систы, а также г. Сланцы исследовались А. И. Шмаен- ком и Э. Ю. Самметом (1960, 1962 гг.). В районе Копорье — Красное. Село — Гатчина, побережья Финского залива, а также бассейна среднего и нижнего течения р. Волхова и Южного Прионежья четвертичные отложения изучались И. С. Недригайловой (В. А. Селиванова, И. С. Недригайлова и др., 1959, 1960, 1963 гг., И. С. Недригайлова и др.,
1965 г.) и Н. Г. Курбатовой (В. А. Селиванова, Н. Г. Курбатова и др.,
1966 г.). В эти же годы среднемасштабные съемки проводят Д.
Б. Малаховский (В. С. Кофман, Д. Б. Малаховский и др., 1957, 1959, 1960 гг.), М. Е. Вигдорчик (1961, 1965 гг.), И. В. Котлукова (Е. И. Хавин, И. В. Котлукова, 1958 г.; Е. Д. Остромецкая, И. В. Котлукова, 1960 г.),B. А. Соловьева и 3. А. Шостак (1965 г.), Е. М. Козлова (1956 г.),
Н. М. Павлова (1956 г.), 3. К. Гутникова (1957, 1958 гг.), 3. Б. Косто- ломова (1957 г.), М. А. Солунина (1957, 1960 гг.), А. И. Зеленой
(1962 г.), Г. Б. Лодин (1962 г.), В. Л. Крупко (1962 г.) на территории Псковской, Новгородской и Ленинградской областей.
В результате проведенных работ были уточнены границы распространения различных генетических типов четвертичных отложений, залегающих на поверхности, выявлены глубокие погребенные долины, в которых сохранились наиболее полные стратиграфические разрезы четвертичных отложений.
Много новых материалов дали инженерно-геологические исследования. Детальные работы в Гатчинском, Ломоносовском, Тосненском, Волховском, Всеволожском, Приозерском и Выборгском районах проводили 3. М. Мокриенко (1957, 1961 и 1962 гг.), Л. Ф. Соколова (1958— 1960 гг., 1964, 1966, 1968 гг.), В. А. Соловьева (П. Ф. Семенов, В. А. Соловьева, 1960 г.), Г. В. Григорьев (1960—1963 гг.), Т. В. Усикова (С. Р. Шевченко, Т. В. Усикова и др., 1962, 1967 гг., Т. В. Усикова, 1964). .
При обработке полевых материалов средне- и крупномасштабных съемок был использован весь комплекс современных методов для уточнения возраста и генезиса четвертичных отложений, включая и определение абсолютного возраста. Огромная работа была проделана палеоботаниками Северо-Западного геологического управления, Ленинградского государственного университета и других организаций по определению диатомовых, пыльцы и спор. Из числа этих исследователей следует отметить Е. Н. Ананову, Н. Д. Агапову, Д. А. Агранову,
С. Ф. Вам, Е. М. Вишневскую, М. А. Гутман, С. С. Горшкову, Р. Н. Джи- норидзе, Г. И. Клейменову, Е. С. Малясову, Е. А. Спиридонову, М. А. Травину и Е. А. Черемиоинову. Карпологические исследования проводились Н.
П. Казариновой, а определения малакофауны — М. А. Лавровой и В. Г. Легковой.Исследования последнего десятилетия дали много нового о глубинном строении четвертичного покрова рассматриваемого региона. Полученный материал настолько велик и интересен, что еще потребуются годы для его полного научного освоения. Новые данные коренным образом изменили представление о стратиграфии четвертичных отложений Северо-Запада европейской части СССР. Этот регион, считавшийся ранее классическим стратотипом лишь для позднечетвертичного времени, оказался ключевым и для понимания всей геологической истории четвертичного периода от неоген-раннечетвертичного времени до голоцена включительно. *
Весь материал исследований последних лет был обобщен группой геологов Ленинградской комплексной геологической экспедиции СЗТГУ под руководством Д. Б. Малаховского и М. Е. Вигдорчик и др. (1966 г.) для территории Ленинградской, Псковской и Новгородской областей и другой группой геологов под руководством Н. И. Апухтина (1967) для всего района исследований Северо-Западного геологического управления.
Несмотря на то что авторы этих работ придерживались различных стратиграфических схем, фактический материал значительно сблизил исторически сложившиеся разногласия по стратиграфии верхнего плейстоцена. о
Было выяснено, что интерстадиалы валдайского надгоризонта имеют различные таксономические ранги. Это позволило осадки некоторых из них признать лишь межосцилляторными слоями, как, например, бере- зайские, имеющие узколокальное распространение и не содержащие достаточно теплолюбивых остатков флоры. И наоборот, осадки соминского интерстадиала, широко распространенные по всему Северо-Западу и характеризующиеся теплолюбивой фауной и флорой, считать межледниковыми. Пока остается неясным, следует ли признать плюс- ский межстадиал третьим верхнеплейстоценовым (малым) межледниковьем. Но это не имеет для стратиграфии сколько-нибудь существенного значения.
До последнего времени стратиграфическое положение мгинских межледниковых слоев было темой острых дискуссий.
В настоящее время установлена абсолютная геохронология времени накопления этих отложений — 47 400± 1400 лет по раковинам и 35 500±1000 лет по гумусу (Старик, Арсланов, Малаховский, 1964). Эта датировка отвечает не ми- кулинскому времени, а времени формирования отложений второго верхнеплейстоценового межледниковья, имеющего датировку от 48 UUU до 33 000 лет тому назад по раковинам и древесине (Korpela, іуоу; Л. Р. Пуннинг, 1969 г.; Краснов и др., 1969). *Н. И. Апухтин при рассмотрении стратиграфической значимости межморенных отложений относит к межледниковым образованиям осадки, содержащие остатки теплолюбивой фауны или флоры, которые указывают на климатические условия не холоднее современных.
Анализ фактического материала (табл. 13) показал почти полное тождество двух разных стратиграфических схем и их полное соответствие с унифицированной схемой европейской части СССР.
Настоящая глава составлена в соответствии с унифицированной схемой и принятыми в ней индексами для региональных горизонтов на карте.
Неоген-нижнечетвертичные отложения
В последние годы благодаря применению глубокого бурения при геологическом картировании были получены первые сведения о строении нижних частей разреза четвертичных отложений в пределах рассматриваемой территории. Наиболее интересные данные оказались на юге Онежско-Ладожского перешейка, где выявлены глубокие погребенные долины. Генезис погребенных долин пока изучен недостаточно, но, по-видимому, большинство из них возникло под действием эрозии по ослабленным тектоническим зонам. В таких древних долинах, ориентированных перпендикулярно направлению движения льдов материковых оледенений, сохранились наиболее полные, разрезы, освещающие историю геологического развития данной территории с конца неогена до голоцена включительно.
Особенно важен в этом отношении разрез, вскрытый скв. 23 на р. Тукше, притоке р. Ояти '. М. Е. Вигдорчик и А. М. Оганесоза (1967 г.) установили здесь под 30-метровой толщей верхнеплейстоценовых надморенных отложений пять слоев разновозрастных морен (разделенных межморенными водными осадками) и древние доледниковые слои.
Исключительное стратиграфическое значение этого разреза заключается в том, что палеонтологическая характеристика мощных межморенных слоев с учетом их залегания позволяет датировать как моренные, так и разделяющие их водные осадки.
Подморенные слои, лежащие на глубине от 116,5 до 149,9 м ниже пятого сверху горизонта морены, представлены толщей переслаивания тонкозернистых пылеватых слюдистых песков, супесей, суглинков, кар- бонатизированных глин с отчетливо выраженной слоистостью, напоминающей ленточную. Мощность этой толщи 33,4 м.
В табл. 14 дается послойное описание этих наиболее древних отложений (по М. Е. Вигдорчику, с датировкой по Н. И. Апухтину).
Палинологические исследования нижней песчаной толщи (глубина 116,5—149,9 м) показали, что пыльцы древесных пород в ней содержится до 70—80%, пыльцы трав до 20—30% и спор до 30%. Господствует пыльца берез (20—40%). Пыльцы хвойных пород много, и в некоторых образцах она преобладает над пыльцой березы. Ель представлена главным образом пыльцой Picea sectio Eupicea, но отмечается и пыльца Picea sectio Отогіса до 2%. Пыльца сосны трех видов: Pinus silvestris L. (преобладает), Pinus sectio Cembra и Pinus sectio Strobus. По всей толще наблюдается единично пыльца Abies alba Mill. Среди пыльцы широколиственных пород, достигающей 7%, отмечены три вида липы: Tilia cordata М і 11., Т ilia platyphyllos Scop, и Tilia tomentosa Moe n c h.
Среди пыльцы трав преобладает пыльца мезо- и гидрофильного разнотравья Gramineae и Сурегасеае. В небольшом количестве обнару-
1 Номера всех скважин сохранены по авторам соответствующих работ.
жена пыльца водных растений родов Nymphaea и Nuphar. Среди спор преобладают Bryales и Polypodiaceae. Споры Osmunda cinnamomea L., О. claytoniana, Ophyoglossum vulgatum, Bothrychium lunaria (L.) Sw. отмечаются редко. Отложения в целом содержат много органического вещества и углистых частиц.
В глинистых осадках верхней части толщи также господствует пыльца древесных пород, при возрастании роли спор и пыльцы трав. Реликтовые элементы — Pinus sectio Strobus, Pinus sectio Cembra, Picea sec- tio Omorica в этой части разреза приурочены к интервалам, в которых превалирует пыльца хвойных пород. К этим же интервалам относятся находки двух видов пихты —Abies alba М і 11. и A. cf. firma. Количество пыльцы широколиственных пород здесь уменьшается до 3—5%.
Среди пыльцы травянистых растений обнаружена пыльца Тгара natans L. и среди споровых растений Osmunda cinnamomea L. и Bothrychium lunaria (L.) S w.
Изучение диатомовых показало присутствие в отложениях, залегающих на глубине 116,5—149,9 м, 63 видов пресноводных диатомовых. Морские виды — Melosira sulcata var. biseriata Grun. и неопределимые обломки морских Centrales были отмечены с оценкой «единично». Наибольшее количество диатомовых обнаружено на глубине 118—128 м. Здесь в большом количестве встречены Melosira ambigua (G г u n.) О. M й 11., М. granulata (Е h г.) R h а 1 f s, Meridion circulare A g. и Coc- coneis pediculus E h r.
Этот разрез имеет большое значение для понимания стратиграфии четвертичных отложений и является пока единственным на всем Северо-Западе европейской части СССР, где последовательность напластования осадков прослеживается без перерыва от верхов неогена до верхнего плейстоцена.
Подморенные отложения, относимые к неоген-древнечетвертичному
времени, залегают под пятью моренами самостоятельных оледенений_
от окского до осташковского включительно, разделенных палеонтологически охарактеризованными мощными межледниковыми толщами. Важно отметить, что осташковский (вепсовский) возраст верхней морены не вызывает дискуссий, так как скважина расположена в пределах зоны вепсовского краевого комплекса.
Таким образом, приведенный выше палинологический материал и положение слоев в описываемом разрезе позволяют достаточно уверенно датировать их возраст. Верхняя песчаная часть толщи приведенного разреза (с глубины 1165—121,2 м) М. Е. Вигдорчиком (1965 г.) связывается уже с талыми ледниковыми водами наступавшего окского ледника, что по, мнению Н. И. Апухтина, не является достаточно обоснованным.