Геология Ленинградской, Псковской и Новгородской областей

Верхнечетвертичные отложения. Микулинский горизонт. Микулинские межледниковые отложения

Микулинские межледниковые отложения на Северо-Западе Рус­ской равнины служат одним из опорных горизонтов для стратиграфи­ческого расчленения четвертичной толщи.

По количеству разрезов отложения микулинского межледниковья изучены наиболее полно. Континентальные их фации установлены на юге Онежско-Ладожского перешейка в бассейнах рек Свири и Ояти, в разрезах по рекам Поломети, Льняной, Волме и Куйсаре, а также на Карельском перешейке и в Южном Приладожье. На южном побережье Финского залива устанавливаются морские фации этого межледниковья.

Микулинские слои занимают строго определенное стратиграфиче­ское положение. На севере рассматриваемого региона в пределах гра­ниц распространения морены карельского ледника верхневалдайского времени это, как правило, третий сверху горизонт межледниковых от­ложений, второй горизонт — на территории между карельскими (луж­скими) и осташковскими конечными моренами и первый — между крае­выми образованиями осташковского и калининского оледенений. За границей распространения морены калининского ледника, к югу и юго­востоку от рассматриваемого региона, микулинские слои выходят на дневную поверхность.

В бассейне р. Свири, в том числе :в скв. 23 на р. Тукше, микулин­ские отложения залегают под второй сверху мореной, относимой к ка­лининскому (нижневалдайскому) оледенению.

Подстилаются они мореной или флювиогляциальными отложениями московского возраста

Мощность микулинских отложений меняется здесь в широких пре­делах (от 1 до 36 м)\ высота залегания их кровли от 40 до 81 м, по­дошвы от 12 до 63 м. Сложены они слоистыми плотными глинами, суглинками, супесями и реже мелкозернистыми песками. В глинах и суглинках местами наблюдаются включения вивианита. Как правило, нижние части толщи слагаются глинами, которые вверх по разрезу по­степенно замещаются песчаным материалом. Пески обычно кварцевые, слюдистые, тонко- или мелкозернистые, глинистые. Иногда в них на­блюдаются тонкие глинистые пропластки.

Судя по пыльцевым спектрам из разрезов района Подпорожья, во время накопления этой толщи климат здесь был теплее современного. Широко развиты были смешанные леса с участием широколиственных пород, количество пыльцы которых местами достигает 15% ().

Наряду с пыльцой теплолюбивых пород и присутствием таких экзотов, как Osmunda cinnamotnea L., О. regalis L., Onoclea отмеча­ются споры плауна Selaginella selaginoides (L.) Link. Результаты изучения диатомовых из этих отложений показывают их пресноводный характер.

В центральной части Онежско-Ладожского перешейка, на террито­рии Карелии, микулинские слои также представлены пресноводными фациями, и лишь в районе западного склона впадины Онежского озера наряду с пресноводными диатомовыми в них встречаются и морские виды. Все это свидетельствует о том, что в микулинское время Онеж­ско-Ладожский перешеек не затоплялся морскими водами, а Онежская котловина была занята водами слабоосолоненного эстуария.

В пределах Новгородской, Псковской и западной части Ленинград­ской областей, где нет таких полных разрезов, как на юге Онежско­Ладожского перешейка, микулинский возраст отложений в большин­стве случаев устанавливается по палинологическим данным.

Наиболее полные разрезы четвертичных отложений выявлены в рай­оне Лужской губы у оз. Бабинского (Шмаенок, Саммет, 1962 г.), в районе пос. Ручьи (Менакер, 1940) и Лендовщина (Селиванова, Недри- гайлова и др., 1960 г.), на Судомской возвышенности (Шульц, Можаев и др., 1963), в некоторых местах у северо-западного склона Валдайской гряды и на Карельском перешейке. У оз. Бабинского микулинский воз­раст разнозернистых и тонких глинистых песков, залегающих на глу­бине от 99,5 до 109,4 м, устанавливается по условиям их залегания (см. рис. 41).

Палинологические исследования осадков, хотя и недостаточные, показали, что пыльца древесных пород составляет в них 42—45% от общего состава, а пыльца трав — 10%. Споры присутствуют до 46%. Среди древесных пыльца березы отмечается в количестве 40—42%, сосны 20—25%, ольхи 19—20% и ели до 10%. Число пыльцы широко­лиственных пород вместе с пыльцой орешника не превышает 3,5—4,5%. Пыльца трав принадлежит маревым, осокам, злакам, вересковым, раз­нотравью. Среди опор 80% составляют папоротники и 20% зеленые мхи. Единично отмечаются споры.

Диатомовый анализ дал отрицательный результат, в осадках не обнаружены также и остатки малакофауны. Генезис этих отложений неясен. Скорее всего их нужно считать континентальными, однако изу­чавший эту толщу Э. Ю. Саммет считает возможным относить ее к морским образованиям начала микулинского межледниковья.

В Приильменской низменности озерные осадки микулинского воз­раста обнаруживаются, как правило, в древних погребенных долинах. Наиболее хорошо они изучены в долине р. Волмы в разрезе скв. (Виг- дорчик, 1962). Микулинская толща здесь сложена глинами с ритмич­ной слоистостью. Она залегает на глубине от 80,0 до 92,6 м под двумя слоями разновозрастных морен и подстилается мореной, лежащей на дочетвертичных породах. Осадки характеризуются спектрами лесного типа. Среди пыльцы древесных пород доминирует пыльца березы, ко­личество которой колеблется от 33 до 80%. Среди пыльцы широколи­ственных пород, встречающейся по всему разрезу в количестве от 7 до 13%, господствует пыльца граба (9%). Пыльца дуба составляет 4%, вяза 3% и липы на отдельных интервалах до 2%. Пыльца ореш­ника и ольхи в нижней части толщи достигает 25—132%. Пыльца трав отмечается единично. Споровые растения представлены спорами папо­ротников, зеленых и сфагновых мхов.

По всему разрезу отмечены споры Osmunda regalis L. и Osmunda cinnamomea L. и единичные споры Selaginella. Диатомовые не обна­ружены.

На северо-востоке Валдайской возвышенности в Боровичском рай­оне следует привести наиболее изученные разрезы озерно-аллювиаль­ных и озер-но-болотных отложений по рекам Льняной (Котлукова, 1961) и Куйсаре (А. И. Александрова, 1961 г.). В первом разрезе гли­нистые слои залегают между моренами на глубине от 1,5 до 3,70 м. В них обнаружены обугленные растительные остатки, пропластки пе­ремытого торфа, сапропелита и включения вивианита. В низах разреза глины обогащаются песком и содержат включения отдельных галек и зерен гравия.

Н. Д. Агапова намечает три фазы развития растительности в пе­риод седиментации этих отложений. Первая фаза (глубина 3,1—3,6 м) сосново-березовое редколесье с пыльцой Betula папа L., ели, ольхи и элементами ксерофитной флоры (пыльца полыни, маревых и эфедры). Вторая фаза (глубина 2,75—3,1 м) смешанного леса с примесью широ­колиственных пород. Третья фаза (глубина 1,65—2,75 м) отражает кли­матический оптимум, когда произрастали широколиственные леса с примесью березы, ольхи и сосны. Эта фаза характеризуется высоким содержанием пыльцы широколиственных пород, которое достигает 75% (дуб до 70%, ольха до 75%, вяз до 7% и граб до 5%).

По р. Куйсаре в разрезе скв. 120 микулинские озерные пески и гли­ны залегают на морене, лежащей на палеозойских породах на глубине 19,7—21,4 м. Им также свойственны спектры лесного типа.

Среди древесных количество пыльцы сосны колеблется от 1 до 15% в верхней части толщи и от 10 до 72% в нижней. Пыльца березы изменяется от 8 до 70%, пыльцы ольхи от 1—2 до 46%. В нижней части разреза пыльца широколиственных пород отмечается от 1—2 до 33%, в верхней количество ее увеличивается до 47%. Пыльца орешника" в верхах толщи достигает 48%. Среди пыльцы трав пыльца полыни не превышает 2—3% в нижней части толщи, увеличиваясь до 17 %в верх­ней. Пыльца злаков внизу составляет 5—25 и 25—40% —в верхней по­ловине разреза. Пыльцы осок по всему разрезу от 3 до 14%. Среди споровых споры сфагновых мхов (от 1-—2 до 12%) и зеленых мхов (от 26 до 67% в нижней части разреза и от 35 до 77% — в верхней). Споры папоротников в низах толщи составляют 47—72% и в верхах — 18—56%. Диатомовые принадлежат пресноводным видам: Anomoeneis sphaerophora (Kiitz.) Pfitz., Stauroneis acuta W. Sm„ St. Schulzii J о u s e, Navicula diluviana К г a s s k e, N. oblonga К u t z. с разновидно­стью var. subcapitata, Cymbella Ehr.

На Судомских высотах к микулинскому времени относятся песча­но-глинистые отложения, вскрытые буровыми скважинами у деревень Леоново и Карушино (Шульц, Можаев и др., 1963). С точки зрения Н. И. Апухтина в верхнечетвертичное время Судомокая возвышенность последний раз покрывалась полностью льдом калининского ледника. Осташковский ледниковый покров обтекал эту возвышенность, оставив морену лишь по ее склонам. Таким образом, микулинские слои у д. Лео­ново, находящейся на вершине возвышенности, залегают под верхней мореной, а у д. Карушино, расположенной на ее склоне, — под вторым сверху слоем морены. В разрезе скв. 1 у д. Леоново микулинская тол­ща сложена коричневато-бурыми разнозернистыми песками с гравием и галькой, которые вверх по разрезу становятся более мелкозернистыми к местами переходят в алевриты. Верхняя часть толщи состоит из переслаивающихся алевритов и песков. Осадки содержат тонкие при­мазки глин, а также гальку темно-серых глин с сильным запахом серо­водорода. Толща лежит на глубине от 13,5 до 43,8 м.

Е. С. Малясова отмечает, что характер спектров позволяет отнести осадки к верхнечетвертичному межледниковью (Шульц и др., 1963). В целом толща характеризуется спектрами лесного типа. Пыльца дре­весных составляет 60—70% и принадлежит ели, сосне, ольхе, березе, грабу, вязу и липе. Пыльца трав составляет 40—50% от общего соста­ва. Основная масса ее принадлежит маревым и полыням. В большом количестве отмечаются споры папоротников и зеленых мхов.

В разрезе скв. Зуд. Карушино пески, относимые к микулинскому времени, залегают на глубине от 25 до 29 м. В этих осадках господ­ствует пыльца древесных пород, которая в нижней части составляет 40%, достигая в верхних почти 100%- Вверх по разрезу также увели­чивается и количество пыльцы вяза и граба, достигая 7—9%. Наиболь­шее количество пыльцы трав (около 40%) приурочено к средней части толщи. Весь комплекс пыльцы указывает на накопление осадков в до­статочно теплых климатических условиях.

На западе Ленинградской области, в пределах Курголовского по­луострова, к концу микулинского межледниковья относятся морские зеленовато-серые алевритовые плотные глины, залегающие на глубине от 69,8 до 79,5 м в разрезе скв. 20 на юго-западном берегу оз. Белого.

Глины имеют сильный битуминозный запах, содержат включения виви­анита и полуразложившиеся растительные остатки. В нижней части тол­щи (глубина 79,5—76,4 м) они содержат много раковин Масота calca- rea (Chemn.), Portlandia arctica (Gray), Portlandia arctica var. si- liqua Reeve и Масота sp. (определения M. А. Лавровой). Из расти­тельных остатков определена Zostera.

Спорово-пыльцевые спектры () отражают несколько фаз развития растительности, соответствующие зонам от М5 до М₈ по Гри- чуку, или от А до начала Е по Иеосену и Мильтерсу. Состав диатомо­вых (рис. 46) и присутствие раковины Yoldia также характеризуют вто­рую половину межледниковья.

Верхнюю часть толщи, с глубины 69,8 до 65,6 м, сложенную гли­ нистыми алевритами, мало отличающимися от нижележащих осадков, Э. Ю. Саммет относит к аллювиально-морским и аллювиально-озерным отложениям конца межледниковья. Выше залегают различные по круп­ности пески и глины с неясно выраженной слоистостью. Вся толща глин и песков не перекрыта никакими образованиями.

Межледниковые морские слои в этом районе установлены также у сел ’Ручьи, Остров, Котлы и в устье р. Луги (Шмаенок, Саммет, 1962).

Выполняя глубокую погребенную долину, морские битуминозные темно-серые глины и мелкозернистые глинистые желтовато-серые пески перекрываются здесь двумя разновозрастными моренами, разделенными водными осадками. Лежат они на глубине от 87 до 91 м, на абсолют­ных отметках от 88,0 до -—84,0 м. В этих отложениях из 21 вида обна­руженных диатомовых 16 относятся к морским; В них также найдены остатки морской фауны Portlandia arctica (Gray) и Leda sp. По мне­нию Э. Ю. Саммета, эта толща формировалась в начале межледни­ковья. Однако нельзя отрицать некоторую условность отнесения мор­ской толщи, встреченной разными скважинами, к одному межледнико­вью, и именно к микулинскому. Интересная толща обнаружена буре­нием на Сойкинской возвышенности, расположенной к востоку от Луж­ской губы на южном побережье Финского залива. Здесь, в разрезе скв. 21, на глубине от 91,5 до 149,5 м залегают глины, которые подсти­лаются и перекрываются песчаными осадками. Средняя часть толщи глин мощностью 30,5 м содержит растительные остатки, включения ви­вианита и обломки тонких раковин Portlandia и Tellina. Возраст этих отложений пока не установлен. Э. Ю. Саммет, изучавший строение Сойкинской возвышенности, считает эту морскую толщу отторжением.

На Карельском и Онежско-Ладожском перешейках микулинские отложения распространены широко и вскрыты многими скважинами. Представлены они преимущественно континентальными фациями и лишь местами, в понижениях рельефа дочетвертичных пород, носят ха­рактер опресненных морских осадков. По периферии Карельского пере­шейка микулинские слои залегают под тремя разновозрастными море­нами, а в пределах возвышенной его центральной части — под двумя моренами (Апухтин и др., 1967). Высота залегания кровли микулин- ской толщи на западе перешейка в среднем Около 50—63 м, в возвышен­ной центральной части увеличивается до 100—112 м и на его северо­востоке вновь опускается до 58 м. Соответственно изменяются и абсо­лютные высоты подошвы толщи, занимая наиболее низкое положение в районе г. Приозерска — 154 м.

Мощность толщи варьирует в широких пределах — от 6—16 м на западе до 28 м в центральной возвышенной части и до 96 м в глубокой депрессии — в районе г. Приозерска. Сложена она обычно тонкослои­стыми коричнево-бурыми или серыми и зеленоватыми суглинками, глинами и супесями, которые в центральной, возвышенной части перешей­ка, как правило, замещаются песками. Пески отмечаются также в раз­резах и по периферии перешейка в виде линз и прослоев мощностью в десятки сантиметров, но в некоторых разрезах, например в районе Приозерска, она достигает 10 м.

Глинистые осадки обычно тонкослоисты; слоистость горизонталь­ная, реже наклонная. Местами слоистость смята в складки различной интенсивности. В глинах встречаются включения вивианита, например в разрезах на побережье Финского залива в районе д. Пески и в цен­тральной части перешейка, а также у г. Приозерска.

Микулинские отложения на Карельском перешейке характеризуют­ся сравнительно холодными спорово-пыльцевыми комплексами, которые однако, показывают, что климат в период формирования осадков был не холоднее, а в некоторые отрезки межледниковья теплее современ­ного.

В разрезе у Приозерска отложения характеризуются спектрами лесного типа. Пыльца древесных пород, как видно на диаграмме (см. рис. 42*), колеблется от 50 до 90—95%. Пыльца трав в низах составляет 25—30%, уменьшаясь вверх по разрезу до 2—5%, и лишь на глубине около 96 м количество пыльцы травянистых увеличивается до 50%.

Споры в низах разреза не превышают 8—15%, в средней части до 28-30% и в верхах до 40—45 %• Пыльца широколиственных пород присут­ствует в незначительных количествах, и главным образом в средней части толщи.

Диатомовая флора микулинских отложений Карельского перешей­ка бедна и часто совсем отсутствует. В с. Овсяное диатомовые имеют плохую сохранность и принадлежат пресноводным формам. В Приозерске, на глубине от 111 до 125 м, диатомовые смешанного состава содержат морские формы Melosira sulcata (Е h г.)+var. biseriata Grun.+var. granulata G r u n. и фрагменты спор морских Centrales, из пресноводных Melosira islandica subsp. Helvetica О. Miill. имеет вы­сокую оценку встречаемости.

Заканчивая рассмотрение микулинских отложений, следует ска­зать, что многие геологи к ним относят мгинские межледниковые слои.

До последнего времени возраст этих отложений являлся темой острых дискуссий. Однако абсолютные датировки мгинских слоев 47 400± 1400 лет по раковинам и 36 500± 1000 лет по гумусу оказались значительно моложе возраста земских —бореальных образований, ко­торые оцениваются в период максимума трансгрессии (климатический оптимум) 120000 лет и в конце трансгрессии 70 000 лет (Rosholt а. о., 1961). В связи с этим мгинские отложения рассматриваются ниже в соответствующем разделе верхнечетвертичного времени.