Геология Ленинградской, Псковской и Новгородской областей

Девон. Старооскольский горизонт. Лужские и нижняя часть оредежских слоев или тартуские слои

Старооскольский горизонт (D2S/).

На описываемой пло­щади Главного девонского поля старооскольскому горизонту по Унифи­цированной схеме (1965 г.) соответствуют лужские и нижняя часть оредежских слоев (Обручев, 1933) или тартуские слои (свита) (Орвику, 1946; Обручев, 1951).

На территории Эстонии и Латвии, где эти отло­жения развиты наиболее полно, тартуская свита подразделяется по остаткам ихтиофауны и составу пород на арукюльские и буртнекские слои (Марк, 1958). Для первых характерны Pycnosteus palaeformis Preobr., Tartuosteus giganteus (Gross.), Homostius sulcatus (Kut.) и др., для вторых — Psamtnosteus bergi О b r., Hamodus lutkevitschi Ob г., Coccosteus markae O. Obr. и др.

На территории Псковской, Ленинградской и Новгородской областей аналоги старооскольского горизонта представлены толщей преимуще­ственно красноцветных косослоистых песков, песчаников и алевритов, содержащей прослои и линзы красно-бурых, фиолетовых или зеленова­то-серых глин, реже мергелей или доломитов. В верхней части ее пре­обладают желтоватые и светло-серые пески и песчаники с прослоями глин и алевритов. Песчаный состав отложений, редкие органические остатки и плохой выход керна при бурении не позволили здесь дать более де­тальное расчленение их, как это сделано в соответствующих разрезах Эстонии и Латвии.

Отложения старооскольского горизонта выходят на поверхность в виде широкой (до 60—70 км) полосы, суживающейся к северо-востоку и протягивающейся от восточного побережья Чудского и Псковского озер до р. Волхова, где они восточнее г. Кириши в бассейне р. Пчевжи постепенно выклиниваются. Естественные обнажения горизонта много­численны. В основном они встречаются по рекам Луге и Оредежи, где изучены наиболее детально, а также по рекам Желче, Еглине, Плюссе, Черной, Тоене, Тигоде и их притокам.

Мощность отложений колеблется в широких пределах — от 0,5— 12 м на севере Новгородской области (скв. 14-Зеленщина и др.) до 180—190 м в районе г. Великие Луки. На большей части площади Псковской и Новгородской областей старооскольский горизонт имеет мощность 120—140 м (скважины 2-Корытно, 4-Горшихино, Старорус­ская, Крестецкая и Валдайская опорные скважины и др.).

Старооскольские отложения залегают на породах наровского гори­зонта трансгрессивно, но без видимых следов размыва. Проведение нижней и верхней границ горизонта обычно затруднительно, так как состав ихтиофауны в нижней части разреза старооскольского горизон­та имеет смешанный старооскольско-наровский характер.

На террито­рии Псковской и западной части Новгородской областей в разрезах буровых скважин (2-Корытно, 4-Горшихино, Порховская, 1-Заполье и др.) наблюдается постепенный переход от наровских отложений к ста­рооскольским. Здесь отсутствуют резкие различия в составе пород, вследствие чего нижняя граница горизонта обычно принимается весьма условно. Это отмечается также и на территории Прибалтики (Марк, Тамме, 1964), где отложения старооскольского горизонта фаунистиче- ски и литологически тесно связаны с наровскими.

Характер нижней границы старооскольского горизонта изучался Э. Ю. Самметом (Шмаенок, Саммет и др., 1960 г.) в обнажениях по долинам рек Рун, Кушелки, Боровенки, Черной и др. на западе Ленин­градской области. Здесь, в большинстве случаев в основании его, зале­гают косослоистые разнозернистые красновато-коричневые пески или песчаники, на отдельных участках конгломератовидные. Последние об­разованы мелкими (до 3 см) полуокатанными обломками песчаника, доломитового мергеля и панцирей рыб. Мощность базальных отложений колеблется от 1,5 до 7—8 м. Они, как правило, залегают на корич­неватых или голубовато-серых глинистых алевритах хотнежской пачки наровского горизонта, расположенных на 5—7 м выше ее мергельно-до­ломитовых слоев, реже на голубовато-серых мелкозернистых песках. Только на р. Оредежи (Александрова, Петрова, 1957) и в Чудовском районе Новгородской области (Селиванова и др., 1963 г.) базальные пески ложатся с размывом непосредственно на наровские доломиты и мергели.

Сходен также и минеральный состав пород в пограничной части разреза старооскольского и наровского горизонтов. На этом основа­нии граница между этими горизонтами на всей описываемой площади проводится по следующим основным признакам: а) появление харак­терных для старооскольского горизонта остатков ихтиофауны (родов Pycnosteus, Ganosteus, Psammolepis), б) появление в терригенной тол­ще, залегающей на мергельно-доломитовых слоях, ясной косой слристости и глинисто-карбонатных галек подстилающих пород, в) изменение основного цвета пород от голубоватых и зеленоватых тонов в бурова­тые и красноватые, г) исчезновение из разреза выдержанных прослоев аргиллитовидных глин, д) исчезновение известковистости в песчано-гли­нистых породах. Наиболее четко указанные изменения в изученных раз­резах выражены в интервале от 5 до 15 м выше пестроокрашенных кар­бонатных пород лемовжской пачки наровского горизонта. Лишь на се­веро-востоке Новгородской области (скв. 14-Зеленщина и др.) красно­бурые пески и песчаники старооскольского горизонта почти непосред­ственно залегают на карбонатной пачке наровского возраста.

Большие затруднения возникают при проведении верхней границы горизонта, являющейся одновременно границей между средним и верх­ним отделами девона. Только в бассейне рек Луги и Оредежи эта гра­ница устанавливается сравнительно легко. Л. Б. Рухин, изучавший здесь в 1944—1948 гг. (1946а, б, 1948) пограничные отложения среднего и верхнего девона, предложил для них схему стратиграфического расчле­нения, основанную на цикличности осадков ().

Как видно из приведенной схемы, между ящерскими и старицкими слоями зафиксирован размыв. Существование перерыва между сред­ним и верхним девоном подтверждается также наличием в основании старицких слоев галек из области сноса и палеонтологическими дан­ными, а именно, присутствием в этих же слоях родов ихтиофауны (Psammosteus, Bothriolepis, Holoptychius), не являющихся характер­ными для самых ранних этапов позднедевонской эпохи (Обручев, 1951, 1959); В остальных же частях территории, где страооскольский гори­зонт вскрывается только скважинами, указанные признаки размыва почти не устанавливаются, а остатки ихтиофауны, как правило, имеют плохую сохранность или отсутствуют. Поэтому для определения верхней границы горизонта приходится пользоваться анализом цикличности осадконакопления.

В настоящем очерке за основу стратиграфического расчленения старооскольского горизонта принята схема Л. Б. Рухина, дополненная новыми данными, полученными Э. Ю. Самметом (1967 г.) при изучении стратиграфии девонских отложений на территории Главного девонского поля. Кратко эти данные заключаются в том, что в кровле среднеде­вонской терригенной толщи в бассейне р. Плюссы и более, южных рай­онов, выше ящерских слоев был выявлен еще один цикл осадконакопле­ния, характеризующийся остатками ихтиофауны, типичной для буртнек- ских слоев Эстонии. Разрез старооскольких отложений в бассейне Луги и Оредежи, по данным Л. Б. Рухина, определяется следующими особен­ностями.

Отложения нижнего — кемского цикла (по обнажениям на ручье Кемке, правом притоке р. Луги) в бассейне Оредежи и в среднем тече­нии Луги имеют мощность до 60 м, из которых около 20 м приходится на верхнюю глинисто-алевритовую пачку разреза. Пески, составляющие остальную, нижнюю часть цикла, окрашены в красно-бурые, розовые и реже желтоватые тона. Они характеризутся хорошо выраженной мно­гоярусной косой слоистостью потокового или аллювиального (руслового и пойменного) типа. Нередко косослоистые серии мощностью 5—7 м разделены тонкими (менее 0,5 м) горизонтальными прослоями или лин­зами мелкозернистых песков, алевритов и пестрых глин.

Наиболее полный разрез вскрыт буровой скважиной в д. Николаево (в 50 км к юго-западу от г. Луги), где на глинах наровского горизонта залегают (в интервале 145,0—86,2 м) следующие отложения (снизу вверх):

145,0—143,0 м. Конгломерат, состоящий из обломков песчаника и алевролита, сцемен­тированных глинисто-железистым материалом.

143,0—138,0 м. Песок крупно- и среднезернистый, буровато-красный.

138,0—134,7 м. Глина алевритистая, голубовато-серая и темно-коричневая.

134,7— 128,5 м. Песчаник мелкозернистый, красно-бурый, тонкокосослоистый, слабо сце­

ментирован глинисто-железистым цементом.

128,5—127,0 м. Глина пестроцветная (голубая, охристая, красная, серая).

127,0—124,6 м. Песчаник мелкозернистый, пестроцветный, с прослойками голубовато­

серых алевролитов, крепко сцементированный глинистым цементом.

124.6— 122,7 м. Песок мелкозернистый, серый.

122.7— 121,8 м. Глина песчаная, буровато-коричневая, с прослойками алевролита

того же цвета.

121.8— 108,0 м. Песчаник мелкозернистый, красно-бурый, слабо сцементированный гли­

нисто-железистым цементом.

108,0—106,0 м. Алевролит глинистый, мелкослоистый, зеленовато-серый (начало пачки переслаивания).

106,0—93,3 м. Песчаник мелкозернистый, светло-серый и розоватый, чередующийся с глинистыми пестроцветными прослоями, слабо сцементированный гли­нистым цементом.

93,3—-92,8 м. Глина пестроцветная, алевритистая.

92,8— 86,2 м. Алевролит, переходящий в песчаник, зеленовато-серый и темно-бурый.

Залегающий выше гравийно-галечный слой (0,5 л Р. Ф. Геккеру с дополнениями Э. Ю. Саммета, 1967 г.):

1. Известняк микрокристаллический, неравномерноглинистый, серый с зеленоватым оттенком, с буроватыми и желтоватыми пятнами и следами жизнедеятельности червей (ходы типа Chondrites и Cauler- р.(tes). Встречаются Anatrypa helmerseni В u с h, Atrypa uralica N a 1„ Cyrtospirifer tenticulum V e r n., Choneiipustula petini N a 1., Goldf., Avicula ilmenica B. N a I., Pterinea ilmeni B. N a 1.

2. Известняк тонкокристаллический, ритмично-слоистый, серый с фио­летово-бурыми пятнами. В слое выделяется восемь мелких ритмов, каждый из них начинается известняком и заканчивается прослойком известковистой глины или глинистого известяка. На поверхностях напластования — следы жизнедеятельности (фукоиды и Caulerpites).

3. Известняк микрокристаллический, серый с розовато-фиолетовым оттенком. о 55

4. Известняк микрокристаллический, светло-серый, с желтоватыми пят­нами и фиолетово-бурыми полосами. 0 40

5. Известняк микрокристаллический, серый и желтовато-серый, с яд­рами брахиопод q 32

6. Известняк микрокристаллический, глинистый, светло-серый, с ядрами пелеципод и брахиопод 0 07____ 0 13

7. Известняк микрокристаллический (афанитовый), серый с розовато-фиолетовым оттенком....... 0 10____ 0 20

8. Известняк микрокристаллический, глинистый, желтовато-светло-серый, с неопределимыми остатками брахиопод.. 0,10____ 0,25 „

9. Известняк микрокристаллический, пятнистый, фиолетово-серый ярко-коричнево-бурый, в верхней части прослой известняка-раку­шечника с Cyrtospirifer tenticulum (Vern.), Atrypa uralica N a 1., Anathyris helmerseni В u c h 0 50

10. Известняк микрокристаллический, толстоплитчатый, серый, с зеленоватым и желтоватым оттенками и коричнево-бурыми пятнами с Cyrtospirifer tenticulum (Vern.) 0,27—0,50 ,

11. Известняк микрокристаллический, зеленовато-светло-серый, с редкими Cyrtospirifer aff. schelonicus N а 0,30