cat-right
Тверская область     |     Четвертичные оледенения и их роль в формировании рельефа области

Геологическое строение, рельеф и полезные ископаемые

Дочетвертичная история и геология

Давая характеристику земной коры в пределах какой-либо части нашей планеты, следует выделить ее тектонику (образование и развитие наиболее крупных форм земной поверхности, древние и современные движения коры, ее деформации); геологическое строение (слагающие горные породы, характер и последовательность их залегания); рельеф (внешний вид, совокупность геометрических форм поверхности) и современные процессы, изменяющие земную поверхность (выветривание, эрозия, деятельность текучих вод, эоловые процессы и др.). Кроме того, большое значение имеет генезис территории: как и когда она образовалась, что происходило на ней в процессе развития: покрывал ли ее ледник, затапливалась ли территория морем, какой климат был здесь тысячи лет назад.

Известно, что на Земле, на суше имеются два основных типа тектонических структур: платформы и геосинклинали. Между собой они различаются по многим признакам. Так, платформенные области — это обширные, выровненные, сравнительно невысокие, устойчивые глыбы земной коры, которые имеют двучленное строение. Внизу находятся смятые в складки древние сильно измененные кристаллические породы, вверху — почти горизонтально залегают слои более молодых осадочных и метаморфических пород. Для платформ характерна очень небольшая скорость вертикальных движений. Здесь отсутствуют горные образования, нет современных действующих вулканов, чрезвычайно редки землетрясения. Все эти признаки целиком относятся к территории Тверской области, потому что все Верхневолжье и окружающие его области расположены в пределах одной структурной единицы —д ревней Русской платформы.

Фундамент (кристаллическое основание) Русской платформы начал формироваться примерно два миллиарда лет назад в архейскую и протерозойскую эры, когда на Земле происходили мощные горообразовательные движения. В результате их в конце протерозойской эры на отдельных участках Земного шара, в том числе и на территории современной Тверской области, возникли горы, сложенные древними породами: гнейсами, кварцитами, кристаллическими сланцами, смятыми в складки. Позднее эти горные образования начали разрушаться и к началу Палеозойской эры превратились в устойчивую выровненную поверхность (пенеплен). Эта поверхность испытывала медленные колебания. При опускании ниже уровня тогдашнего мирового океана на территорию Верхневолжья наступало море (морская трансгрессия), шло накопление морских осадков. В зависимости от глубины, температуры, химического состава вод в морских бассейнах формировались различные осадочные породы: известняки, мергели, темноцветные глины, соли. Когда территория поднималась и выходила из-под воды, на суше накапливались красноцветные пески и песчаники. В отдельные, обычно влажные, периоды, когда процессы размыва явно преобладали над процессами аккумуляции, осадочные породы на суше не образовывались. Иногда накопление осадочного материала происходило в мелководных озерах, лагунах, в этих случаях формировались бурые угли и соли. В конце концов, в результате накопления пород в палеозое и мезозое древние кристаллические породы были перекрыты осадочным чехлом. Суммарная мощность осадочного чехла в Тверской области достигает 1,5—2,0 км.

Чтобы узнать, какими породами сложена территория, какова мощность тех или иных слоев, когда и в каких условиях образовались горные породы, каковы их свойства, геологи бурят скважины и изучают вынутый из скважины керн. Иногда геолог может исследовать геологическое строение, изучая естественное обнажение горных пород. В настоящее время на помощь традиционным геологическим методам приходят геофизические и аэрокосмические методы.

В Тверской области можно наблюдать многочисленные выходы на поверхность горных пород некоторых периодов Палеозойской и Мезозойской эр по обрывистым берегам рек, на склонах оврагов, в карьерах. Славится своими естественными обнажениями Старицкий район. Обнажения на реках Холохольня и Верхняя Старица, в Щаповском овраге знают геологи всей страны (рис. 2.1).

Особенности геологического строения области, выявленные при изучении ее геологической истории в Палеозойскую, Мезозойскую и Кайнозойскую эры, представлены на рис. 2.2 и 2.3.

Встречающиеся на разной глубине осадочные и метаморфические горные породы залегают почти горизонтальными слоями, которые слабо наклонены к юго-востоку. Возраст верхней кровли пород закономерно уменьшается от девонских отложений на западе до пород мелового возраста на востоке. Слагающие породы весьма различны . Это пески, песчаники и другой грубообломоч-ный материал, отлагавшийся на окраинах морей; доломиты, мергели и известняки, образовавшиеся на дне глубоких и теплых морей; песчано-глинистые темноцветные породы зараженных сероводородом мезозойских морей; соли, бурые угли, гипс, образовавшиеся в мелководных озерах и опресненных лагунах; красно-цветные песчаные толщи конца палеозоя, сформировавшиеся в условиях жаркого континентального климата, и некоторые другие породы.

Рис. 2.1. Характерные обнажения

а) Схематический сводный разрез среднекаменноугольных отложений ниже г . Старица (Щаповский овраг):

1 — пески; 2 — морена; 3 — желтые известняки с мергелями; 4 — белые известняки; 5 — плитчатые известняки; 6 — щебневатые известняки; 7 — толстоплитчатые известняки; 8 — известняки и мергели

б) Схематический разрез правого берега р. Волги выше г . Твери (район Мигалово):

1 — светло-желтые водно-ледниковые пески; 2 — красно-бурые моренные суглинки; 3 — светло-желтые среднезернистые водно-ледниковые пески; 4 — темно-бурые моренные суглинки

в) Схематический профиль долины р. Волги в районе "Старицких ворот":

1 — покровные отложения; 2 — морена; 3 — известняки; 4 — аллювиальные отложения 1-й террасы

Опускание территории и наступление моря, или, наоборот, подъем участков земной поверхности и формирование континентальных условий обусловлены тектоническими движениями. Причины тектонических движений еще до конца не изучены, но ясно, что они связаны с процессами, протекающими глубоко в недрах Земли. Движения земной коры, происходившие в палеозое, называются древними движениями. Важнейшим результатом древних тектонических движений в Тверской области является карбоновый выступ — поднятие в центральной части области, возвышающееся на 150—170 м над окружающими территориями и определяющее основу современного рельефа Верхневолжья. Движения земной коры, происходившие в мезозое — начале кайнозоя, называются новыми движениями. Тектонические процессы, происходившие в последние несколько миллионов лет и сыгравшие особенно важную роль в создании современного рельефа, геологи называют новейшими движениями. Их изучает специальная геологическая дисциплина — неотектоника. В результате особо точных измерений установлено, что в Тверской области восточная часть опускается со скоростью 3,2—3,8 мм в столетие. На остальной территории характерны колебания иной интенсивности. Здесь до недавнего времени преобладали положительные движения (подъем), которые всего несколько тысяч лет назад сменились медленным (1—2 мм в столетие) опусканием.

Рис 2.2. Геологическая карта

МЕЛОВАЯ СИСТЕМА

Нижний отдел. Глины

ЮРСКАЯ СИСТЕМА

Верхний отдел. Глины

ТРИАСОВАЯ СИСТЕМА

Нижний отдел. Глины, мергели

ПЕРМСКАЯ СИСТЕМА

Верхний отдел. Глины, песчаники

КАМЕННОУГОЛЬНАЯ СИСТЕМА

Верхний отдел. Известняки, доломиты

Средний отдел. Известняки, доломиты, глины, пески, песчаники

Нижний отдел. Известняки, пески

ДЕВОНСКАЯ СИСТЕМА

Верхний отдел. Пески