Средний отдел каменноугольной системы Тверской области

                   

Рис. 5. Известняк с линзами ратовкита в г. Ржев (см. Маевский В.И. Геологическое строение Калининской области. Природа и хозяйство Калининской области, 1960.)

 

Слои 9, 10, 11, 12 относятся к верейскому горизонту среднего карбона (Сv2).

В этом разрезе вскрываются  только отложения среднего карбона, тогда как несколько выше, в устье реки Дуньки, обнажались и нижекарбоновые. Это опять указывает на наличие изгибов пластов и образование синклинальной складки.

Каширский горизонт. На красноцветной  глинистой толще залегают светло-желтые, белые, розовые доломиты и доломитизированные известняки, относимые к каширскому горизонту; чистые разности известняков мергели и глины играют подчиненную роль.

Эти отложения вскрываются  выше уровня Волги и ее притоков, во многих разрезах Ржева, Зубцова, Старицы, по реке Белой  деревни Сушино и в ряде других мест.

Иногда эту толщу  называют доломитовой из-за преобладания в ней доломитов и доломитизированных известняков.

Характерной разностью  доломитовой толщи являются желтоватые или зеленоватые доломиты, разбитые на большие куски и глыбы с гнездами глинообразной породы. В трещинах и небольших пустотах доломита встречаются кристаллы кальцита и кварца, образовавшиеся в результате геохимических процессов, связанных с деятельностью подземных вод, циркулирующих по трещинам доломитовой толщи.

В средней части доломитовой  толщи имеются тонкие прослойки  мягкой глиноподобной сланцевой  породы зеленоватого цвета. К этим прослойкам местами приурочены фиолетовые землистые  скопления минерала ратовкита, являющегося разновидностью флюорита. Образование ратовкита, видимо, связано с геохимическими процессами.

В верхней части доломитовой  толщи залегают прослойки зернисто-кристаллического и мраморовидного известняка, белого и желтоватого цвета с бурыми крапинками, остатками морских лилий (криноидей). Этот известняк носит название криноидного. Местами в этом известняке, как и в других разновидностях доломитовой толщи, встречаются желваки и включения бурого кремня.

Для верхней части доломитовой толщи характерны толстослоистые, плотные, местами окременелые известняки светло-серого цвета, с гнездами и прожилками кремня. В обнажениях эти известняки разбиты трещинами на большие глыбы. Некоторые слои известняка содержат пустоты (в виде жеод), заполненные кристаллами кварца и изредка аметиста; это можно видеть в известковом карьере выше Старицы.

В основании толщи  в отдельных участках встречаются  непостоянные прослои мягкого мергеля, обычно вишнево-красного цвета. В устье реки Холохольни и на реке Нижняя Старица обнаруживаются верхи толщи, состоящие из доломитов и известняков с подстилающими розовыми мергелями; в них можно наблюдать ископаемые формы. В верхней части разреза на реке Холохольне, как в других разрезах реки Волги, встречаются шаровые конкреции известняка.

Отложения верхов каширского горизонта на реке Холохольне выделены И.И. Трофимовым в холохоленскую свиту.

В криноидных и других разностях каширских известняков встречаются окаменелые остатки морских организмов (часто – из плеченогих) и масса обломков морских лилий (кринодеи).

Общая мощность каширского горизонта достигает 45-60 м.

Известняково-доломитовые  породы этой толщи могут быть использованы для производства извести и бутового камня.

Породы известняково-доломитовой  толщи, относимые к каширскому горизонту, хорошо выражены в естественных разрезах Волги в районе городов Ржева и Зубцова. Так, в северо-западной части Ржева, по правому берегу вскрываются толстоплитчатые известняки, переслаивающиеся с серыми мергелями. В этом обнажении хорошо видно негоризонтальное залегание известняково-доломитовой толщи. Пласты известняка падают на северо-восток под углом в 20 градусов.

В этом участке можно  видеть антиклинальную складку северо-за- падного простирания, размытую руслом реки Волги.

Толща каширского горизонта  обнажается в берегах реки Холынки, впадающей слева в р. Волгу в черте города Ржева [2].

Рис.4.Схематический разрез левого берега р. Холынка (см. Маевский В.И. Геологическое строение Калининской области. Природа и хозяйство Калининской области, 1960).

1. Суглинок красно-бурый.
2. Известняк серый кавериозный.
3. Мергель.
4. Известняк крупно плитчатый с кремневыми конкрециями.
5. Известняк мелкоплитчатый с кремневыми конкрециями.
6. Мергель синий, переходящий книзу в глину.
7. Известняк плитчатый.

 

Наличие кремневых стяжений в известняках каширского горизонта свидетельствует о геохимических процессах, происходивших в этой толще, возможно, после накопления карбоновых пород.

Прослои мергелей и глин свидетельствуют о прибрежных условиях накопления толщи: с суши в море сносились  мелкоотмученные частицы размыва пород прибрежных участков.

Ниже, по правому берегу Волги, у юго-восточной окраины города Ржева, вскрывается известняковая толща с линзами фиолетового ратовкита (см. выше, рис.5).

Образование ратовкита  в толще известняков обусловлено  геохимическими процессами.

В толще доломитов и известняков каширского горизонта сравнительно редко встречаются ископаемые среднего карбона. Это обусловлено процессами глубокого изменения пород после их образования. С этими процессами связано образование кристаллов горного хрусталя и кальцита в пустотах, а также линз и примазок флюорита.

Как можно видеть, в  разрезах берегов Волги слои каширского горизонта, как и нижележащих толщ нижнего карбона, имеют неровную поверхность, что обусловлено наличием антиклинальных поднятий и синклинальных прогибов. Это видно при сопоставлении недалеко отстоящих друг от друга участков долины Волги. Так, на северо-запад от Зубцова, в районе деревни Ажибаново известняки поднимаются на 40 м выше уровня Волги.

Отложения каширского горизонта прослеживаются по естественным выходам и буровым скважинам от района города Ржева и южнее, а также на север к городу Кувшиново.

Подольский горизонт. Выше доломитовой толщи залегают породы, состоящие в основном из известняков и мергелей, поэтому толщу часто называют известняково-мергелистой и относят к подольскому горизонту. В нижней части этих отложений залегают тонкоплитчатые мергели плотного сложения, иногда сланцеватые и различной окраски: зеленоватые, розовые, красные. В середине мергелистой толщи проходит слой доломитизированных известняков с гнездами кремня.

В верхней части мергелистой  толщи залегают слои плотного, разбитого  на крупные  глыбы, часто пористого  известняка, содержащего местами шаровые образования (конкреции). В мергелях и плитчатых известняках наблюдаются прослойки сланцеватой глины серо-зеленого, а иногда розового цвета. В трещинах и пустотах обнаруживаются друзы кристаллов кварца и кальцита.

В слоях Ржевско-Старицкого Поволжья встречаются многочисленные ископаемые формы среднекаменноугольного времени, среди которых особенно часты представители плеченогих, иглы морских ежей, обломки стебельков морских лилий, а также большие колонии кораллов.

 Наряду с плеченогими и другими формами в подольских слоях встречаются представители брюхоногих и пластинчатожаберных моллюсков. Эти формы сохраняются обычно в виде слепков.

В верхней части известняково-мергелистой  толщи залегают чистые и доломитизированые  известняки. В их основании расположены толстые слои (1,5 -2 м) белого, тонкопористого, довольно мягкого однородного известняка, который хорошо выражен в районе города Старицы и называется «старицким камнем». Этот известняк считается лучшим камнем окрестностей города Старицы и других городов Верхнего Поволжья. «Старицкий камень» отличается значительной чистотой, он может быть использован для изготовления извести и портланд-цемента. Содержание углекислого газа достигает 98,64-99, 35%.

Благодаря волнистому залеганию  среднекаменноугольных пород слои «старицкого камня» то поднимаются в берегах Волги – окрестности Старицы (деревни Колошино и Воробьево) до высоты 30 м, то опускаются до 8 м и ниже над уровнем Волги (деревня Молоково и др).

В кровле «старицкого камня» залегает устойчивый слой бурого кремня и окременелого известняка (от 0,5 до 1 м). Выше бурого кремня залегает доломитизированный известняк белого и желтого цвета, частью разбитый на крупные глыбы с гнездами и желваками кремня. В этой толще нередко можно встретить прослои белого пористого известняка с многочисленными ископаемыми (плеченогие – те же, что отмечены ранее, и кораллы).

  В нижней части известняково-мергелистой толщи встречается кремневая порода – опока (район города Старицы), светло-серого и белого цвета, с характерным для кремневых пород изломом и резкой угловатостью остроугольных обломков. Разработки ее производятся в районе Старицы.

Общая мощность подольского  горизонта достигает 40 м.

В берегах реки Волги  между Зубцовом и Старицей и в  районе этих городов имеются многочисленные разрезы, где вскрываются в естественных условиях известняково-мергелистая толща подольского горизонта. По этим разрезам можно проследить характер залегания пород.

Известняки подольского  горизонта выходят выше уровня Волги, обнажаются в ее берегах и от деревни Ордино до города Старицы и ниже, то есть в районе так называемых «старицких ворот». Только для этого района подольские слои разделены на две свиты: нижнюю – воробьевскую, сложенную пестрыми мергелями с прослоями известняков и обильной фауной, верхнюю – старицкую, которая сложена известняками, мергелями и «старицким камнем».

Полный разрез слоев  подольского горизонта можно  видеть по реке Нижней Старицы, вблизи ее устья (ниже города Старицы). Здесь  в подмыве правого высокого берега этой речки обнажаются (рис. 6):

1. Светло-желтые пески.
2. Суглинок красно-бурый моренный (валдайская морена).
3. (С2pd.st) Серые мергели.
4. Желтые, массивные, крупноплитчатые известняки, с пропластками мергелей.
5. Белые известняки.
6. Зеленые мергели.
7. Светло-желтые плитчатые известняки.
8. Раздробленный и щебневатый известняк.
9. (С2pd.v) Доломиты светло-желтого цвета.
10. Пропластки зеленых мергелей.
11. Белые толстоплитчатые известняки.
12. Желтовато-зеленоватые и местами розовые мергели.
13. (С2k.h) Розовые и белые мергели; в розовых разностях обилие раковин.
14. Светло-серые массивные известняки, уходящие ниже уровня реки. Местами в известняках имеются трубочки, пересекающие породу сверху вниз. Преобладающее вертикальное положение этих трубочек, заметное ветвление книзу, дает некоторое основание относить их к стигмариям (следы корней деревьев), что констатировано ранее для этих мест В.П. Масловым [2].

Рис.6. Схематический разрез среднекаменноугольных  отложений

вблизи устья р. Нижней Старицы (см. Маевский В.И. Геологическое строение Калининской области. Природа и хозяйство Калининской области, 1960).

 

Слои 3, 4, 5, 6, 7, 8 относятся  к подольскому горизонту – старицкой свите; 9, 10, 11, 12 – к воровьевской свите того же горизонта; 13, 14 –к верхам каширского горизонта – холохоленской свите.

В этом разрезе, как и в других местах района города Старицы, встречаются многочисленные ископаемые, уже упомянутые выше.

Характер разреза на реке Нижней Старице дает основание  предполагать неустойчивость режима накопления пород подольского горизонта.

В некоторых комплексах приведенного разреза намечается быстрая смена отложений как по вертикали, так и по горизонтали.

Например, в верхах каширского горизонта слои (слои 13-14) светло-серые, массивные известняки переслаиваются розовыми мергелями, а местами – галькой известняка. Это указывает на обмеление, а может быть, и на осушение, хотя бы на короткое время – зарастание прибрежной части растительностью, которая оставила стигмарии.

Присутствие пестроцветных  мергелей может быть объяснено сносом обломочного материала с суши, вероятно, островного характера, при наличии жарких условий. Об этом же говорит красноцветная окраска мергелей.

Мячковский горизонт. Разрез среднекаменноугольных в Ржевско-Старицком Поволжье заканчивается отложениями мячковского горизонта (молоковской свиты). Отложения его выделены только для района деревни Молоково (в 10 км выше города Старицы), где вскрывается верхняя часть толщи, мощностью около 15 м. Здесь, в карьере, для разработки известняков, можно было видеть:

1. Песок светло-желтый, тонкозернистый (до 0,50 м).
2. Суглинок красно-бурый, моренный с валунами кристаллических и осадочных пород (около 1,00 м).
3. Известняк светло-желтый и белый, разрушенный, перемешанный со щебнем плотного известняка (около 1,00 м).
4. Известняк белый, плотный, местами трещиноватый, местами пористый, залегает крупными глыбами, использовался как бутовый материал. Многочисленные ископаемые формы (кринодеи, иглы морских ежей и др.).
5. Тонкий прослой зеленовато-серого листоватого мергеля (0,30-0,40 м).
6. Известняк желтый, несколько доломитизированный, плотный, легко колющийся (до 1,00 м).
7. Известняк местами грубо- и тонкопористый, землистого сложения, разделается на слои различной мощности, местами крупноплитчатый. Вертикальными и горизонтальными трещинами разбит на крупные глыбы; в толще встречаются прослои серого мергеля в 2-4 см и зеленоватой глины. Во всей толще, а особенно в рыхлых разностях, обильна фауна. Общая мощность – до 4 м.
8. Ниже осыпи и отвалов старых выработок на высоте 5-7 м над дном оврага, левый борт которого вскрыт карьером, обнажалась нижняя часть карьера, где производились ломки пород. Эти породы представлены желтоватыми и белыми доломитизированными известняками, плотными, местами пористыми, с пустотами от растворенных палеонтологических форм. Трещинами породы разбиты на крупные глыбы; по трещинам в виде затеков видна зеленоватая глина. Встречены стяжения камня раковистым изломом. Известняки использовались как бутовый камень. Видимая мощность – до 5 м. Судя по обилию фауны накопление известняковой толщи происходило в условиях нормальной солености и мелкоморья, богатого донными формами. Среди этих форм преобладали известковые и накопление их шло, вероятно, более быстрыми темпами, чем в ниже лежащих слоях. Возможно, что имели место обширные отмели, где жили в большом количестве известковые организмы.