Волынская серия
С волынской серии начинается новый этап геологической истории, сопровождавшийся полной перестройкой структурного плана территории в связи с байкальской фазой тектогенеза (см. рис.
8).Волынская серия впервые была выделена О. В. Крашенинниковой (1956) и Е. П. Брунс (1957) в юго-западной части Русской платформы, в составе горизонтов: горбашевского (аркозовые гравелиты и песчаники) и берестовецкого (вулканогенные породы основного состава). В Белоруссии (Бессонова, Чумаков, 1969) Волынская серия также разделяется на две свиты: вильчанскую (тиллиты и комплекс водноледниковых отложений) и свислочскую (туфогенно-осадочные породы). В пределах рассматриваемой территории — в Пачелмском и Оршанском прогибах — скважинами вскрыты разрезы волынской серии такого же типа. В. В. Кирсанов (1968) эти свиты называет торопецкой и ярцевской, а А. А. Клевцова (1968)—парцинской и зубовополянской.
Волынские образования залегают на сильно эродированной поверхности подстилающих пород. В юго-восточной зоне Пачелмского прогиба они ложатся на различные свиты пачелмской серии. В северо-западной зоне прогиба, а также в пределах Оршанского прогиба и Московской синеклизы — перекрывают рифейские образования, а за их пределами залегают непосредственно на кристаллических породах фундамента.
Нижняя граница серии довольно уверенно проводится в подошве сероцветных грубых песчаников, в минеральном составе тяжелой фракции которых существенную роль играет гранат; верхняя граница проводится в подошве редкинской свиты валдайской серии.
Нижняя пачка волынской серии Пачелмского прогиба, по-видимому, соответствующая вильчанской свите западных районов страны, сложена преимущественно красноцветными разнозернистыми плохо отсортированными песчаниками, грубыми в одних разрезах (Морсово) и более мелкозернистыми — в других (Зубова Поляна, Мосолово). Нередко (скважины в Каверине, Зубовой Поляне, Захарове) в этой пачке содержатся прослои тиллитовидных образований, представляющих собой несортированные песчано-глинистые породы с включением галек кварца и других пород размером до 7 см.-, в Каверине встречена штрихованная галька (Кирсанов, 1968).
В верхней части пачки песчаники светло- и зеленовато-серые, местами буровато-фиолетовые сильно слюдистые, полимиктовые и полевошпатово-кварцевые, косослоистые, с тонкими прослоями алевролитов и темных зеленовато-серых аргиллитов. Цемент песчаников существенно глинистый, часто железистый; вверх по разрезу появляется кальцитовый цемент. В глинистом цементе нижней части песчаников присутствуют (Морсово) округлые хлоритовые образования, развивающиеся, возможно, по вулканогенному материалу. Исключительно характерен минеральный состав тяжелой фракции песчаников. Среди устойчивых минералов резко преобладает гранат (до 40 и даже до 60 %), который в подстилающих отложениях почти не встречается, циркона и турмалина значительно меньше, чем в нижележащих породах, а титансодержащие минералы почти отсутствуют. Столь резкое изменение состава ассоциации минералов также свидетельствует, по-видимому, о перестройке структурного плана территории и включении в зону размыва новых участков кристаллического фундамента с распространенными гранатсодержащими породами. В зубово- полянском разрезе в этой пачке сравнительно с ниже- и вышележащими породами значительно возрастает содержание полевых шпатов и соответственно снижается содержание кварца, что также, по М. М. Тол- стихиной (1956), указывает на усиление процессов размыва пород фундамента в связи с перестройкой структурного плана.Верхняя пачка волынской серии — возможный аналог берестовец- кого горизонта Волыно-Подолии и свислочской свиты Белоруссии. Сложена она светло-серыми мелко- и среднезернистыми песчаниками с подчиненными прослоями мелких галечников, светло-серых, местами темно-коричневых алевролитов и темных зеленовато-серых аргиллитов. По составу песчаники и алевролиты кварцево-полевошпатовые, цемент хлоритовый, карбонатный или железистый. Минеральный состав тяжелой фракции песчаников характеризуется преобладанием граната среди устойчивых минералов.
К этой пачке приурочены и характерные для волынской серии вулканогенные образования, представленные туфопесчаниками, туффитами и туфами.
Вулканогенный материал состоит из изотропных зерен стекла (60—90% легкой фракции) и сильно разрушенных обломков эффузивных пород; терригенный материал составляют остроугольные зерна кварца и плагиоклаза (Толстихина, 1956). Цементируется туфовый материал вулканическим стеклом волокнистого строения. Туфы кальцити- зированы и хлоритизированы, а местами связующая масса почти нацело замещена кальцитом. Иногда наблюдается окремнение туфов в виде кремнисто-опаловых миндалин (Морсово, инт. 1305—1311 м). Местами примесь терригенного материала становится значительной (10—25%)—туфы переходят в туфопесчаники или ксенотуфы. В них встречаются угловатые и окатанные зерна кварца, полевых шпатов, обломки кварцитов, глинистых пород и карбонатов, чешуйки слюды. Цементирующая масса хлоритовая, почти всегда ожелезненная. Прослои туфопесчаников всегда сопровождаются песчаниками и алевролитами с небольшой примесью вулканогенного материала с хлоритовым цементом (3. П. Иванова, 1964 г.).В зубовополянском разрезе верхняя пачка волынской серии ложится на подстилающие отложения со следами размыва. Начинается она грубозернистыми песчаниками с гальками кварца, полевых шпатов, кварцитов, туфогенного материала и эффузивных пород. Выше преобладают сланцеватые глины, кварц-полевошпатовые глинистые алевролиты, а вверху — туфы и туфогенные алевролиты (ксенотуфы). Туфогенный материал представлен обломками раскристаллизованного стекла и эффузивных пород, а сцементирован преимущественно хлоритовым и хлоритово-железистым цементом. Среди туфогенных пород встречены тонкие прослойки глинистых известняков со своеобразной «звездчатой» структурой (Иванова, и др., 1965). Среди устойчивых минералов гранат резко преобладает только в песчаниках и алевролитах; здесь же много и слюды. В туфогенных разностях граната содержится меньше 10%, слюда почти отсутствует.
Таким образом, во всех разрезах, расположенных в осевой зоне Пачелмского прогиба, устанавливается двучленное строение волынской серии, и, по-видимому, перерыв между нижней и верхней пачками. Мощность волынских отложений составляет: Зубова Поляна—215 м (инт. 1088—1303 м), Захарово— 165 м (инт. 1368—1533 лг), Морсово — 117 м (инт. 1255—1372 м), Мосолово— 123 м (инт. 1419—1542 л