Верхнефранский подъярус

Второй цикл накопления франских отложений охватывает петин- скую свиту, воронежский, евлановский и ливенский горизонты, харак­теризующиеся развитием спириферид из рода Theodossia N а 1.

По характеру разреза верхнефранского подъяруса на рассматри­ваемой территории различаются четыре литолого-фациальные зоны (рис. 22). На большей части площади, к востоку и юго-востоку от ли­нии Калуга — Поваровка — Переславль-Залесский — Решма развиты глинисто-карбонатные отложения неглубокого моря нормальной соле­ности (зона I). На юго-западе (Ярцево — Смоленск — Барятинская — Вязьма) также господствуют карбонатные породы, но сильно доломити- зированные (зона II). Заметные признаки доломитизации наблюдаются уже в Поваровке. На северо-западе и севере широко развиты глини­стые и песчано-алевритовые образования, отложившиеся в прибрежно­морских и лагунных условиях (зона III). На северо-востоке (Некрасов­ское — Шарья) выделяется IV зона, промежуточная по характеру от-

Рис. 22. Литолого-фациальная карта верхнефранского подъяруса

1 — песок; 2 — песчаник; 3 — алевролит; 4 — алевролит глинистый; 5 — глина; 6 — глина песча­нистая, 7 — глина алевритистая и алевритовая; 8 — глина известковая; 9—глина доломи- тистая и доломитовая; 10—мергель; 11— мергель доломитовый; 12—-мергель песчанистый; 13 мергель алевритистый; 14 —• известняк; 15 — известняк алевритистый; 16 — известняк доломитизиро- ванный и доломит; 17 — доломитмзированный известняк и доломит песчанистые; 18 — гипс и ангидрит; 19 — местоположение скважины и мощность вскрытых ею верхнефранских отложений;

20 — изопахиты верхнефранского подъяруса; 21 — граница территории, рассматриваемой в настоящем томе

Цифры, на карте-.

ложений между I и III зонами. В северной части ее и на западе III зо­ны наблюдаются признаки осолонення (доломитизация, загипсован- ность, наличие ангидритов).

Мощность верхнефранского подъяруса изменчива. Средние, наибо­лее обычные ее значения колеблются от 120 до 160 м. Максимальные отмечены на ограниченных участках в районе Мосолово — Касимов — 182 и 209 м и в районе Максатиха — Красный Холм — 202 м, минималь­ные — на западной окраине территории (Торопец, Кувшиново, Ярце-во, Смоленск, Рудня) —от 65 до 100 .инна очень незначительной площади в районе Солигаличского поднятия — 66 м.

Расчленение верхнефранского подъяруса на горизонты на большей части рассматриваемой площади представляет значительные трудно­сти; оно особенно осложнено в области распространения терригенных отложений и сильно доломитизированных пород.

Зона развитая глинисто-карбонатных морских отложений

Петинская свита. Как уже указывалось, петинская свита и ее ана­логи (алатырские слои) характеризуются одновременным наличием се- • милукских и воронежских ископаемых (Ляшенко, 1955; Тихомиров, 1964; Утехин, 1967). Так, наряду с семилукскими строфеодонтидами, ильмениями, циртинами и Cyrtospirifer supradisjunctus Orb. здесь встречаются верхнефранские Schuchertella devonica О г b., Productella ex gr. subaculeata Murch., Theodossia uchtensis N a 1. Специфической формой является Spirtfer siratschoicus Ljasch. Комплекс остракод также состоит из семилукских и воронежских форм ’.

Верхняя граница свиты определяется по исчезновению представи­телей семилукской фауны. Мощность свиты изменяется от 6—12 м (Плавск, Горлово) до 24—33 м (Непейцино, Касимов).

Почти повсюду в пределах рассматриваемой зоны петинская свита сложена зеленовато-серыми и шоколадно-коричневыми глинами боль­шей частью известковистыми, иногда алевритистыми, и мергелями, со­держащими прослои неравномерноглинистого органогенно-обломочного известняка.

В направлении к северу и северо-западу увеличивается содержание терригенного материала. Так, в Москве в составе петинской свиты от­мечены песчаники с растительными остатками, а в Переславле-Залес- ском — известковистые алевролиты. В Поваровке в основании свиты за­легают пески мощностью 6—8 м (по данным каротажа), перекрытые глинами с прослойками алевритистых известняков, содержащими семи- лукско-воронежские брахиоподы и воронежские споры.

Воронежский горизонт представлен глинисто-карбонатными отло­жениями, которые постепенно сменяют петинские и также без перерыва переходят в вышележащие евлановские. Граница с последними литоло­гически обычно маловыразительна и устанавливается палеонтологиче­ски главным образом по исчезновению Theodossia tanaica N а 1. и по­явлению Theodossia evlanensis N а 1. и смене комплексов остракод. Мощность воронежского горизонта в пределах рассматриваемой зоны заметно изменяется, увеличиваясь в северном и северо-восточном на­правлении. Она определена в Плавске и Горлове в 39 и 45 л, в Веневе и Москве в 58 и 67 м, в Мосолове и Непейцине в 83 и 57 м\ максималь­ная мощность установлена в Касимове — 100 м.

По палеонтологическим данным и отчасти по литологическому со­ставу воронежский горизонт местами удается разделить на два подго­ризонта: нижневоронежский и верхневоронежский (Ряжск, Мосолово, Венев, Касимов — см. рис. 18).

Нижневоронежский подгоризонт сложен глинами зеленовато- и ко­ричневато-серыми, в разной степени известковистыми, внизу часто алев­ритистыми. Глины чередуются с зеленовато- и голубовато-серыми не­равномернокарбонатными мергелями (мергельно-известняковая порода) и неравномерноглинистыми известняками, обычно микрозернистыми,

¹ В унифицированной стратиграфической схеме, утвержденной Межведомствен­ным стратиграфическим комитетом в 1962 г., возрастные аналоги петинских слоев Центрального девонского поля сопоставлены с бурегскими слоями Главного поля и названы бурегским горизонтом.

органогенно-обломочными, в отдельных участках перекристаллизован- ными и слабо доломитизированными. Встречаются тонкие (до 10 см) прослои автохтонный конгломератов и ракушечников. В песчано-алев­ритовой фракции этих пород встречаются зерна глауконита. В Калуге наблюдаются прослои зеленовато-бурых песчанистых и бурых известко- вистых глин с железистыми оолитами. В большинстве случаев в низах подгоризонта преобладают глины, а в верхней части — мергели и из­вестняки.

Породы нижневоронежского подгоризонта богаты остатками иско­паемых—брахиопод, остракод, тентакулитов, иглокожих (в основном криноидей), кораллов. Руководящий комплекс брахиопод составляют Schuchertella devonica О rb., Theodosia uchtensis N a 1., Adolfia krestov- nikovi Ljasch. Из остракод характерны Bicornella bolchovitinovae Z asp., Schweierina normalis Z a s p., Knoxites aff. menneri E g., Donel- litia grandis E g., из тентакулитов Heteroctenus tichomirovi G. L j a s ch., Polycylindrites nalivkini G. Lj asch.

Верхневоронежский подгоризонт отличается преобладанием мерге­лей и известняков, аналогичных нижневоронежским, иногда доломити- зированных. Глины играют подчиненную роль. Важнейшей руководя­щей для него формой служит Theodossia tanaica N а 1., раковины кото­рой образуют частые скопления. Из остракод указываются Limbatula simmetrica Е g., Knoxiella menneri E g., Acratia devonica E g., A. evla- .nensis E g. и др.

Евлановский и ливенский горизонты в пределах рассматриваемой зоны залегают без следов перерыва на воронежском горизонте; они от­личаются от него резким преобладанием известняков и их составом. Во многих разрезах эти горизонты удается различать: евлановский по присутствию брахиопод Theodossia evlanensis N а 1., Cyrtospirifer mar- kovskii N a 1. и тентакулита Tentaculites tragula V e n., а ливенский — ио появлению Theodossia livneusis N a 1. Однако уверенно провести гра­ницу между ними обычно очень трудно из-за их большого литологиче­ского сходства.

Евлановский и ливенский горизонты сложены известняками с под­чиненными прослоями мергелей и глин. Из известняков преобладают микрозернистые органогенные и органогенно-обломочные. Основной фон •создают водорослевые, кораллово-водорослевые, остракодово- и фора- миниферово-водорослевые разности. Встречаются известняки, изоби­лующие гастроподами и брахиоподами. От известняков воронежского горизонта они отличаются обычно более светлой желтовато-серой окрас­кой; однако и здесь нередки зеленоватые неравномерноглинистые из­вестняки типа воронежских и прослои автохтонного конгломерата. В Москве, Туле, Серпухове в глинистых и карбонатных породах нижней половины разреза встречается небольшая примесь кварцевого алеврита. В Веневе, Москве, Непейцине, Мосолове, Каверине известняки местами доломитизированы.

Зона развитая доломитизированных карбонатных пород

В юто-западной части описываемой территории (Смоленск, Ярцево, Вязьма, Барятино) верхнефранский подъярус сохраняет преимуществен­но карбонатный состав, однако здесь обнаруживается сильная доломи­тизация как вторичная, так, по-видимому, и первичная.

Петинская свита в Барятинской и Вяземской скважинах (мощность 13,5 и 11 м) сложена доломитовыми глинами и доломитизированными неравномерноглинистыми известняками (в Барятинской с обильными железистыми оолитами), в Смоленске — коричневыми доломитовыми мергелями и зеленоватыми доломитовыми глинами с остатками лингул (4 м). Воронежский горизонт в Барятинской скважине мощность 39 м) сложен слабо доломитизированной мергельно-известняковой по­родой (85%) и подчиненными ей прослоями органогенно-обломочного известняка, более частыми вверху. Отмечен один прослой (0,18 м) пес­чаника.

Из других органических остатков здесь встречены тентакулиты, членики морских лилий, иглы морских ежей и продуктид, редкие фора- миниферы, остатки мшанок и кораллов.

В Вязьме преобладают доломиты и доломитизированные известня­ки, местами сильно загипсованные, внизу содержащие прослои доломи­товых глин с лингулами. Р. Б. Самойловой отсюда определены остра­коды, а В. Г. Умновой споры, свойственные воронежскому горизонту. В Смоленске и Ярцеве воронежскому горизонту (22 ? и 34 м) соответ­ствует толща серых микро- и тонкозернистых, частью перекристаллизо- ванных доломитов и доломитизированных известняков, местами сильно кавернозных за счет выщелачивания раковин брахиопод. В Ярцеве есть песчанистые доломиты и прослои опесчаненных доломитовых глин и мергелей.

_ Евлановский и ливенский горизонты сложены однообразной тол­щей буровато-, голубовато- и зеленовато-серых кавернозных, неодно­родно перекристаллизованных, изредка обломочных доломитов, содер­жащих, преимущественно в нижней части, подчиненные прослои доло­митизированных глинистых известняков и глин. В Вязьме и Ярцеве доломиты загипсованы. В Барятине доломиты средней и верхней частей толщи содержат примесь (до 6%) пластического материала. В Вязьме вверху отмечен прослой песчаника. В Ярцеве есть прослои алевритистой глины. Возраст отложений установлен по единичным экземлярам Theo­dossia cf. evlanensis N а 1. (Барятино, Вязьма) и Th,. livnensis N а 1. (Вязьма), которые определены Д. Н. Утехиным и А. И. Ляшенко. В Ярцеве из верхней части доломитов В. Т. Умнова выделила споры ливенского комплекса. Мощность евлановского и ливенского горизон­тов в Барятине соответственно 37 и 23 м, Вязьме —- 40 и 24 м, Ярцеве и Смоленске (суммарно) — 52 и 48 м.

Зона развития прибрежно-морских отложений

Как уже говорилось, к северо-западу, северу и северо-востоку от Москвы в составе верхнефранских отложений появляются пачки терри- генных пород. Одновременно сероцветная окраска отложений меняется на пестроцветную. Следы этих изменений ощутимо проявляются уже в Редкине. Здесь, по А. В. Копелиовичу (1951), петинская свита сло­жена черными, в разной степени алевритистыми и известковистыми гли­нами, обогащенными растительными остатками, с прослоями песков, песчаников и алевролитов. В этой толще мощностью около 45 м опре­делены семилукско-воронежские споры и воронежские остракоды. Выше располагается пестрая по составу пород толща мощностью 48 л, состоя­щая из доломитизированных мергелей, алевритовых и алевритистых, частью карбонатных глин, алевролитов и песков. Чередуются прослои серой и пестроцветной окраски. По наличию Theodossia tanaica N а 1. эта толща отнесена к воронежскому горизонту. Верхняя часть подъ­яруса мощностью 62 м представлена серыми доломитовыми глинами и мергелями и желтовато-серыми доломитами с подчиненными прослоя­ми известняков и песчаных пород. Часты включения гипса. Некоторые терригенные прослои имеют пестроцветную окраску. В нижней части этой толщи определены Theodossia evlanensis N а 1. и Cyrtospirifer mar­kovskii N а 1., а в верхней — Th. cf. livnensis N а 1., Th. cf. evlanensis- N a 1., Cyrtospirifer markovskii N a 1., что указывает на принадлежность, их к евлановскому и ливенскому горизонтам.

Далее к северу и западу (Красный Холм, Максатиха, Кувшиново и др.) карбонатные породы почти исчезают из разреза, уступая место- терригенным породам, преимущественно пестрой окраски.

Так, в Красном Холме разрез начинается 15-метровой пачкой свет­ло-серых мелкозернистых (0,25—0,05 мм) кварцевых песков с петин- ским спорово-пыльцевым спектром. Выше располагаются глины алев- ритистые и песчанистые, частью известковистые и алевролиты с про­слоями мергелей, песков и песчаников. В самом верху отмечены про­слои известняка и доломита мощностью до 3 м. Все породы окрашены в бурые, фиолетовые и красные тона. На глубине 887 м В. Т. Умнова определила споры и пыльцу нижневоронежского типа, а Р. Б. Самой­лова на глубине 886 м обнаружила нижневоронежские остракоды. Ум­новой же на глубине 858 м выделен верхневоронежский, на глубине 779—776 м — евлановский и на глубине 737 м — верхнефранский спо­рово-пыльцевые комплексы.

В других скважинах получен еще более скудный палеонтологиче­ский материал. В Максатихе из аналогичных пород с глубины 663,4 м В. Т. Умновой выделены споры, обычные для петинской свиты и воро­нежского горизонта, а Р. Б. Самойловой с глубины 605—597 м опреде­лен Trochiliscus cf. sexcostatus Prin., известный из верхнефранских и фаменских отложений. В Кувшинове на глубине 534 м Д. Н. Утехиным определены брахиоподы Athyris nobilis Ljasch., Spirifer siratschoicus Lj asch. и cf. Ten'ticospirifer komi L j asch., характерные для петин­ской свиты. В этой же скважине на глубине 490 м В. Т. Умновой выде­лены споры, встречающиеся от снежских до смотинско-ловатских слоев.

Один из наиболее полно охарактеризованных керном разрезов верх- нефранского подъяруса получен в Торопце. Здесь по Б. И. Розову и другим (1966 г.), пройдены (сверху вниз):

Инт. 188,3—221,7 м.

D₃ev + lv. Доломитовые глины, вверху зеленые с красными пятнами, внизу фиолетовые и серые, с подчиненными прослоями зеленоватых мергелей и глинистых до­ломитов, серого мелкозернистого полевошпатово-кварцевого песчаника с гип­совым цементом и алевролита; песчаники и алевролиты с тонкой горизон­тальной и косой слоистостью. Все породы загипсованы. Вверху (191—194 .ч) В. Т. Умновой определены споры ливенского горизонта, а Р. Б. Самойловой

(глуб. 202,8 м)—Trochiliscus sexcostatus Prin., Sycidium paucisulcatum Prin.

Инт. 221,7—282,5 м.

D₃vr ? Доломит серый и коричневый, слоистый, с прослойками гипса (10,6 .м).

Глины и мергели зеленые и пятнистые (красные и фиолетовые) в разной

степени песчаные и алевритистые (до 30% обломочного материала) с про­слоями серого мелкозернистого полевошпатово-кварцевого загипсованного песчаника. С глубины 262 м В. В. Алексашиной определена Theodossia sp., а Р. Б. Самойловой с глубины 236—280 м — Trochiliscus sexcostatus Prin.,. Sycidium paucisulcatum Prin.

Инт. 282,5—291,7 м.

D₃pt. Мергель и глина песчанистые, доломитизированные, с прослоями песка, внизу зеленые, вверху пестрые. Характерно присутствие зерен глауконита. В мер­геле с глубины 291 м Р. Б. Самойлова определила Nodella cf quasisimmet- пса Z a s p.

На северо-востоке рассматриваемой территории — в Рыбинске, Не­красовском, Любиме и Солигаличе — разрез верхнефранского подъ­яруса сохраняет тот же характер, что и на северо-западе, с преоблада­нием пестроцветных мергелей, глин и алевролитов (см. рис. 15). Од­нако в Шарье он приближается к южным разрезам: здесь развиты се­рые (внизу) и желтовато-серые (вверху) глинисто-карбонатные и кар­бонатные породы с морской фауной. Отличием является загипсован- ность и наличие прослоев ангидрита в верхней части подъяруса. Эти разрезы описаны Л. М. Бириной (1957), а также М. Ф. Филипповой и другими (1958).

ФАМЕНСКИЙ ЯРУС

Отложения фаменского яруса соответствуют одному крупному цик­лу седиментации, обнимающему три более мелких ритмических коле­бания., Первому из них отвечает нижнефаменский подъярус, представ­ленный^ морскими образованиями, а двум последующим — верхнефа- менский подъярус, сложенный преимущественно отложениями соленой лагуны. В палеонтологическом отношении фаменский ярус характери­зуется исчезновением брахиопод из родов Theodossia N а 1. и Atrypa D а l m;. вместо них широкое развитие получает группа Cyrtospirifer archiaci Murch. и вновь расцветают ринхонеллиды из рода Сатаго- toechia Hall et Klarke, покинувшие среднерусский бассейн во вто­рой половине франского века. Наиболее богаты остатками морских ор­ганизмов нижнефаменские отложения; в верхнефаменском подъярусе они немногочисленны и приурочены лишь к отдельным слоям.

" Верхняя граница фаменского яруса в соответствии с унифицирован- • ной стратиграфической схемой 1962 г. проводится в кровле каверноз­ных доломитов кудеяровской толщи, о чем подробнее говорится в раз­

деле, посвященном верхнефаменскому подъярусу.

Мощность фаменского яруса подвержена заметным региональным

изменениям. Наименьшие значения отмечены на юго-западе, западе и і северо-западе территории, где они колеблются от 67 и 76 м в Барятине и Максатихе до 159—182 м в Рыбинске и Кувшинове. Наибольшие мощ­ности установлены в центральной и юго-восточной частях территории: 211 м — в Москве, 190 и 195 м — в Касимове и Домнине, 219 м — в районе Тулы, 240—244 м — в Мосолове и Горлове и т. д. В сторону Воронежского массива мощность фаменского яруса уменьшается

(в Плавске около 180 м).