Геологическая история

Формирование фундамента Русской платформы, в центре которой на­ходится Смоленщина, происходило в архейское (AR) и раннепротерозойское (PR1) время: 4,0-1,6 млрд. лет назад. На первичной базальтовой коре, уже существовавшей к началу архейской эры, в результате дли­тельных геологических процессов (тектонических движений, магматиз­ма, вулканизма, метаморфизма) формировались гранитный и гранитно-гнейсовый слои земной коры. В это время еще маломощная земная кора была очень подвижна. На дне первичного, сравнительно неглубокого оке­ана с обилием вулканов, а также в прогибах и впадинах возникшей суши шло накопление осадочных горных пород, подвергшихся со временем метаморфизации. В молодой земной коре образовались разломы. По ним на поверхность поднималась раскаленная магма. Из внедрившейся магмы в процессе ее кристаллизации образовались магматические горные по­роды - граниты, габбро, диабазы. Образовавшиеся горные породы смина­лись в складки, разрывались новыми разломами, возникшие блоки земной коры поднимались и опускались. Таким образом, в середине протеро­зойской эры сформировалось складчатое основание платформы – фун­дамент. Поверхность его была неровная и носила ступенчатый харак­тер (рис. 2).

Рис. 2. Схема рельефа поверхности кристаллического фундамента Русской платформы

(по Э. Э. Фотиади) с указанием тектонических структур Смоленской области

I – изогипсы поверхности кристаллического фундамента, по данным бурения;

II – то же, по геодезическим данным; III – крутые склоны поверхности фундамента.

1 - Московская сиисклиза; 2 - Воронежская антеклиза; 3 - Днспровеко-Донецкая впадина (авлакоген); 4 - Оршанская впадина; 5 - Подмосковный прогиб

Активный тектонический этап в развитии земной коры сменился на спокойный платформенный. Для него характерны медленные вертикаль­ные движения, чередование морских и континентальных условий. Это находит отражение в строении осадочного чехла области.

В позднем протерозое (PR2) тектонические движения были относи­тельно спокойными, что привело к медленным опусканиям и поднятиям отдельных участков фундамента, формированию впадин и авлакогенов на Русской платформе. Оршанская впадина заполнилась песчаными и гли­нистыми осадками.

В венде продолжается прогибание фундамента – формируется Московская синеклиза. Мелководное море покрывает всю территорию об­ласти. В нем отлагаются песчаники, гравий, глины, аргиллиты и алевро­литы. Среди темно-серых аргиллитов встречено включение органическо­го вещества. Остатки организмов представлены обрывками водорослей – акритархами, своеобразными сферическими образованиями. Среди оса­дочных пород в скважинах Смоленска, Рудни, Рославля встречаются тиллитоподобные образования (окаменевшие морены), что является, оче­видно, следствием возникновения ледников в горах Скандинавии. Сре­ди вендских осадков появляется пепловый вулканический материал, который, смешиваясь с песками и глинами, образует туфопесчаники, туффиты. Этот материал связан с деятельностью вулканов на юго-западе Белоруссии и Украины, возникших в результате разломов, обусловлен­ных Байкальской складчатостью. На приподнятых участках фундамента активизировались эрозионные процессы.

Верхние протерозойские отложения – самые древние отложения оса­дочного чехла. Отсутствие в геологическом разрезе пород кембрийского, ордовикского и силурийского возраста и размытая поверхность поздне-протерозойских пород свидетельствует о том, что территория Смоленской области в раннем палеозое представляла собой сушу – возвышенную равнину, где происходили процессы эрозии, смыва, формирования древ­ней коры выветривания. Такая картина наблюдалась и в раннедевонскую эпоху.

Отложения девонского возраста (D_2-3) позднего палеозоя – извест­няков, доломитов, песков, глин с остатками морских ископаемых орга­низмов свидетельствуют о том, что в это время территория области была покрыта теплым и неглубоким морем. Чередование вышеназван­ных пород с гипсами, ангидритами, каменной и калийными солями явилось результатом изменения условий осадконакопления, вызванных колебательными тектоническими движениями. В начале каменноуголь­ного периода, около 350 млн. лет назад, земная кора снова поднялась, значительная ее часть стала сушей, море отступало на восток, где оно существовало ещё почти 100 млн. лет.

Моря каменноугольного периода, неоднократно менявшие свои гра­ницы, также были неглубокими, теплыми, богатыми жизнью. В пластах осадочных пород этого периода, имеющих слабый наклон на восток и се­веро-восток, часто встречаются целые раковины или обломки, отпечатки простейших, одиночных и колониальных кораллов, плеченогих (брахиопод), моллюсков, мшанок, губок, морских лилий, стигмарий (остатков стволов древовидных плаунов), следы водорослей и т. д.

В отдельные эпохи каменноугольного времени на востоке области су­ществовали аллювиальные равнины со множеством озер, болот, рек. Это способствовало завоеванию суши растительностью, что привело к угле-накоплениям (Сафоновский, Ельнинский, Дорогобужский и др. районы).

В начале среднекаменноугольной эпохи земная кора снова подня­лась и вся территория области стала сушей. Затем вплоть до четвер­тичного периода, исключая южные и частично центральные части об­ласти, происходило разрушение и выветривание накопившихся ранее известняков, доломитов и др. пород.

Присутствие в геологическом разрезе хорошо выраженного пласта морских глин юрской системы мезозойской эры позволяет утверждать, что в это время юг, юго-запад области испытывали опускание. Значи­тельная часть территории области оказалась вновь покрытой неглубо­ким теплым морем, о чем свидетельствуют многочисленные находки раковин головоногих (ростры белемнитов), двухстворчатых, брюхоногих моллюсков и др. Залегание морских отложений меловой системы со следами размыва на юрских породах указывает на кратковременное поднятие в юре и начале мела, а затем опускание в меловом периоде юга и центра области. В течение почти всего мелового периода суще­ствовал теплый мелководный и умеренно глубоководный морской бас­сейн с богатой жизнью беспозвоночных и позвоночных животных (встречаются позвонки ихтиозавров, плезиозавров, зубы акул и т. д.). В конце мелового периода снова произошло поднятие территории.

Осадки палеогеновой и неогеновой систем кайнозойской эры встреча­ются преимущественно в центре и южных районах области в виде отдель­ных небольших изолированных участков. Представлены они зеленовато-серыми, темно-серыми, очень пластичными глинами и белыми, местами ожелезненными кварцевыми песками. Их генезис не совсем ясен.

В четвертичном (антропогеновом) периоде территория области неоднократно была покрыта ледниками, двигавшимися с Балтийского щита. В этом (антропогеновом) периоде (около 1,7 млн. лет назад) лед­ники, по крайней мере, четырежды перекрывали территорию области и оставили пачку пород из чередующихся слоев песков, гравия, глин, валунных суглинков (морен) и супесей. В них находят кости мамон­та, шерстистого носорога, пещерного льва, овцебыка и др. животных. В толще этих пород встречаются слои с органическими остатками, сформировавшимися в теплое межледниковое время, анализ которых позволяет датировать выше- и нижележащие породы. Геологам широ­ко известен разрез, изученный А. В. Костюкевичем-Тизенгаузеном, на­ходящийся в селе Микулино Руднянского района. Здесь под верхней валдайской мореной торфяник стал стратотипическим для предпослед­него микулинского межледниковья (около 90-110 тыс. лет назад).

К настоящему времени изучено еще несколько разрезов с мику-линскими межледниковыми отложениями в сходных стратиграфических условиях – под валдайской мореной. Это разрезы у деревень: Боярщина, Рясно (Руднянский район), «Чертов ров» (Демидовский район). Выявле­но множество разрезов с отложениями этого возраста вне зоны последне­го валдайского оледенения, где они не перекрыты мореной.

Не менее известны также разрезы у города Рославля (дд. Кирил­лы, Подпруднянский и др.), где под двумя моренами (Днепровской и еще более древней) вскрыты межледниковые отложения, изучение которых позволило выделить рославльское межледниковье.

Общая мощность толщи четвертичных отложений изменяется от нуля до 160 метров (Руднянский район), а в среднем составляет 40-50 метров. Наибольшее значение для геологии и рельефа территории имеют отложения предпоследнего – днепровского, и последнего – валдайского оледенений, т. к. именно их породы слагают дневную по­верхность. Днепровский ледник полностью перекрывал Смоленщину, а вал­дайский – только северо-запад. Около 18 тыс. лет назад он достиг гра­ницы максимального распространения. Эту границу проводят: север­нее станции Красное, к станции Рудня, поселку Гранки, к станции Катынь, к озово-камовому комплексу «Козьи горы», деревне Чекули-но (левобережье Днепра), к верховьям реки Дубровенки и далее вдоль северо-западной оконечности Смоленско-Московской возвышенности через деревни Донец, Озерецкую, село Пречистое, восточнее болота «Свитский мох» и затем в Тверскую область.

Во время валдайского оледенения во внеледниковой зоне, в усло­виях ледовой пустыни, на возвышенных участках происходило фор­мирование покровных (лессовидных) суглинков, имеющих среднюю мощность 4-6 метров, максимальную 14 метров.

Последний ледник начал отступать 14-15 тыс. лет назад, после­дующее межледниковье – голоцен, насчитывает 10-11 тыс. лет. С мо­мента отступания ледника и до настоящего времени идет активная геологическая работа, в основном под влиянием текучих вод. Забола­чиваются озера, образуются торфяники, формируются долины рек и овражно-балочные системы, выполаживаются склоны. Геологическая история продолжается.