ГЕОЛОГИЯ

ГЕОЛОГИЯ

Геология окрестностей Саблино с давних времен являлась ключом к пониманию геологического строения не только приглинтовой полосы Ленинградской области, но и всей северо-западной части Русской платформы. Здесь располагаются уникальные обнажения нижнепалеозойских отложений, имеющих международное значение. Многие обнажения горных пород являются стратотипическими, здесь находятся наиболее полные разрезы саблинской и тосненской свиты.

Основное количество обнажений располагается в Саблинском и Тосненском каньонах, на участках от водопадов до слияния двух рек, где эрозионный врез в ордовикское плато наиболее выражен. Глубина эрозионного вреза достигает 30 м в каньоне р. Саблинки. Описание обобщающего стратиграфического разреза горных пород (Рис. 2) слагающих эту территорию, можно представить в следующем виде.

Рис 2. Стратиграфическая колонка нижнепалеозойских отложений окрестностей Саблино.

Лонтовасская (сиверская) свита (Є1ln). Среди нижнепалеозойских отложений, выходящих на дневную поверхность на территории СПП, самыми древними являются глины лонтовасской свиты. Это так называемая толща «синих глин». Мощность их в приглинтовой полосе составляет 100-120 м. К северо-западу, в районе южного побережья Финского залива и в районе г. Санкт-Петербурга кембрийские глины выклиниваются. А на юго-восток погружаются под более молодые нижнепалеозойские терригенные отложения. «Синие» глины тонкодисперсные, однородные, не слоистые, иногда с прослоями и линзами светло-серых тонко- и мелкозернистых песчаников и алевритов. Состав глины гидрослюдистый, реже монтмориллонитовый. В кровле иногда встречаются участки разреза осветленных глин (обнажение “Останец”).

В некоторых местах приглинтовой полосы отмечают наличие каолинитовых глин в обнажениях лонтовасской свиты. Их происхождение обычно связывают с существованием здесь коры выветривания во время мощного континентального перерыва на рубеже раннего и среднего кембрия [2, 4]. Скорее всего, осветленные участки «синих» глин, проявленные спорадически, связаны с тектоническими напряжениями экзогенной (ледниковая экзарация), либо эндогенной природы. Рядом с осветленными глинами обнажения “Останец” находятся так называемые “Никольские дислокации”, образованные в результате экзарационной деятельности ледника.

Поверхность лонтовасских глин неровная. Отмечаются перепады высот кровли глин около 10 м на расстоянии в 500 м. Вблизи контакта с перекрывающими песчаниками глины часто обогащены пиритом, марказитом, встречаются здесь и кристаллы гипса.

Происхождение мощной толщи лонтовасских глин при поразительно однородном составе до сих пор вызывает удивление у исследователей. Обычно задаются вопросом, - каким же мощным должен быть источник сноса, поставляющий глинистый материал в морской бассейн в течение многих миллионов лет.

В опубликованной литературе автору практически неизвестны высказывания по поводу генезиса знаменитых “синих” кембрийских глин. “Синие” глины по внешнему облику напоминают бентонитовые глины, хотя по минералогическому составу бентониты в основном монтмориллонитовые, а гидрослюды присутствуют в виде примесей. Бентонитовые глины образуются в морской среде за счет подводного преобразования вулканических пеплов, туфов и других вулканогенных и вулканогенно-осадочных пород. Цвет бентонитов часто также светло-зеленый или светло-синий. “Синие” глины, также как и бентонитовые, жирные и мылоподобные на ощупь. “Синяя” глина также прекрасно очищает и обезжиривает кожу. Возможно, толща “синих” глин является продуктом подводной переработки вулканического пепла, туфов и других вулканогенных пород. На суше синхронные “синим” глинам нижнекембрийские вулканогенные отложения, по-видимому, уничтожены (перемыты) в среднекембрийское и более позднее время. Эти породы могли служить источником для формирования более молодых среднекембрийских и нижнеордовикских терригенных отложений (саблинская, ладожская и тосненская свиты).

Раннекембрийский возраст лонтовасской свиты, определен по находкам червей-трубкожилов - платисоленид, сабеллетид и др., а также по комплексам спор и акритархам.

Саблинская свита (Є2sb). Отложения саблинской свиты широко развиты на территории СПП на участках долин рек Саблинки и Тосны ниже водопадов до слияния рек и ниже по течению р. Тосны до ее пересечения с глинтом. Пески и песчаники саблинской свиты разделяют на нижнесаблинскую и верхнесаблинскую подсвиты. Мощность саблинской свиты составляет 10-15 м.

В нижней части нижнесаблинской подсвиты присутствует пачка параллельно-слоистых песчаников. Наиболее полно они представлены в Эстонии, где выделены в самостоятельную пиритасскую свиту (эофитоновые песчаники). Это преимущественно кварцевые песчаники (содержание кварца до 96%) с железистым или кремнистым цементом. Часто эти песчаники выступают в обрывах небольшим уступом из-под более рыхлых перекрывающих косослоистых песков и песчаников. Параллельно-слоистые песчаники характеризуются тонкой слоистостью - чередованием слойков мелкозернистого песка и голубовато-серых глин. В песчаниках хорошо выражена трещиноватость двух направлений (С-3 и С-В), которая обычно не проявлена в подстилающих пластичных лонтовасских глинах и перекрывающих косослоистых песках.

Паралельно-слоистые песчаники выше по разрезу переходят в пачку косослоистых песков и песчаников. Переход очень постепенный, поэтому эти два подразделения и объединены в нижнесаблинскую подсвиту. Залегающие выше косослоистые пески и песчаники светлоокрашены - белого, желтого и розового цветов. Этим пескам и песчаникам в эстонских разрезах соответствуют породы тискреского горизонта (фукоидные песчаники). Б. А. Некрасов описывал их под названием “ижорские слои”. Песчаники слабо сцементированы. Для этих пород очень характерна приливно-отливная косая слоистость.

Наблюдения за косой слоистостью лучшего всего проводить в Саблинскх пещерах, и не потому, что там ее экспозиции на стенах не замыты дождевыми и талыми водами, а потому, что здесь ее можно изучать в срезах совершенно различной азимутальной ориентировки. В строго ориентированных поверхностных обнажениях по берегам рек Саблинки и Тосны такой возможности нет, а препарировка плоскостей напластования для замеров в песках и слабосцементированных песчаниках - задача практически невыполнимая. Слоистость на зачищенных участках теряется из виду. В косослоистых песках и песчаниках часто отмечают присутствие мелких уплощенных глиняных галечек [7] или глинистых окатышей [4]. Обычно их происхождение связывают с крупным несогласием на рубеже раннего и среднего кембрия, считая их продуктом размыва подстилающих отложений. В толще косослоистых песков встречаются крупные линзы голубовато-серых глин протяженностью до 3-4 метров при мощности в первые сантиметры. Упомянутые выше “галечки” и “окатыши”, вероятно, также относятся к мелким линзочкам, которые могли формироваться не за счет размыва лонтовасских глин, а за счет спорадического поступления материала в бассейн седиментации (например, вулканического пепла). В толще косослоистых песков и песчаников встречаются фациальные разности мелкозернистых, почти чисто кварцевых песков мучнисто-белого цвета. Содержание кварца в них достигает 99%. Кварцевые песчинки прозрачные, иногда с матовой поверхностью. Именно эти разности песков Саблинского месторождения использовались в стекловарении.

В толще косослоистых песков и песчаников нижнесаблинской подсвиты встречаются линзы кварцитовых или кварцитовидных песчаников. Эти линзы ранее отмечались в обнажениях близ д. Гертово. Постседиментационная природа этих линз обосновывалась переходом отдельных косых серий из вмещающих песков в линзы кварцитов [4]. Кварцитовые линзы также встречаются и в обнажениях левого берега р. Тосна (напротив у д. Пустынька) и в Саблинских пещерах. Классические обнажения этих линз находятся в пещере “Левобережная”. Здесь на одном стратиграфическом уровне встречаются линзы мощностью от 20-30 см. до 80-90 см. и протяженностью от 2 м. до 3,5-4 м. По-видимому, если эти линзы и относить к постседиментационным, то они все же очень близки своим происхождением к этапу седиментации, поскольку в базальных слоях вышезалегающих свит (ладожской и тосненской) встречаются гальки кварцитов. Вероятно, эти гальки формировались за счет размыва кварцитовых линз. Наличие кварцитовых галек в базальных слоях ладожской и тосненской свит отмечалось и ранее [7], но природа их оставалась без объяснений.

В кровле лабиринтов Саблинских пещер можно наблюдать многие квадратные метры отпрепарированных поверхностей напластования с причудливыми гиероглифами в косослоистых песках и песчаниках саблинской свиты. Эти поверхности обычно подчеркнуты тонкими пленками и линзовидными телами глинистого вещества коричневого цвета. Здесь можно наблюдать следы вымораживания в виде отпечатков кристаллов льда. По-видимому, на волнистой поверхности приливно-отливной равнины во время отлива происходило промораживание воды, которая задерживалась в отрицательных формах микрорельефа типа волновой ряби. В отличие от поверхностных обнажений, в пещерах можно производить замеры ориентировки волновой ряби и сопоставлять их с замерами азимутов падения отдельных серий косой слоистости. Все это позволяет более точно выстраивать палеогеографические реконструкции (определение направления береговой линии бассейна седиментации и др.).

Граница между нижне- и верхнесаблинской подсвитами может быть установлена по первым появлениям раковин брахиопод рода Obolus. Эту пачку часто называют нижней оболовой пачкой или гертовской. На основе изучения комплексов, фауны (лингулиды и акритархи), возраст саблинской свиты определяется как среднекембрийский.

Ладожская свита (Є3ld). Породы, относящиеся к ладожской свите, распространены на площади спорадически - в Придорожном карьере, “21-ое обнажение” и в обнажениях в районе д. Гертово. Ранее эту свиту называли “переходной” пачкой между саблинской и тосненской свитами [7]. Называют ее и средней оболовой толщей. Обычно породы ладожской свиты представлены серыми, иногда белыми, песками с обломками створок брахиопод Obolus. Характерны линзообразные тела небольшой мощности (от 0 до 10-15 см., редко до 40 см.), часто по простиранию замещающиеся прослоями серых неслоистых глин или песчано-глинистыми разностями с ритмичной ленточной слоистостью. Последние, по-видимому, формировались в отшнурованных лагунах. Сверху и снизу ладожская свита ограничена поверхностями со следами размыва. Нижняя поверхность часто имеет ложбины, карманы и трещины, уходящие вглубь песков подстилающей саблинской свиты. Трещины обычно заполнены разложившимися бобовиновидными конкрециями, сложенными ярозитом.

Часто породы ладожской свиты по простиранию переходят в горизонт валунов, галек и железистых конкреций, состоящих из гетита и гидрогетита. Валуны и гальки сложены слабосцементированными кварцевыми, иногда с глинистой примесью, песчаниками, глинами и реже кварцитами. Резкая верхняя граница с перекрывающими песками и песчаниками тосненской свиты может свидетельствовать о значительном размыве большей части объема ладожской свиты. Возраст ладожской свиты устанавливается по сборам из нее комплекса беззамковых брахиопод и конодонтовой фауны позднего кембрия.

Тосненская свита (O1ts). Выходы пород тосненской свиты наблюдаются в обнажениях от места слияния рек Саблинки и Тосны до водопадов на обеих реках. Это косослоистые, иногда с горизонтальной слоистостью в нижней части, пески и песчаники бурого и кирпично-красного цветов с большим количеством обломков, реже целых раковин брахиопод рода Obolus. Пески средне- и крупнозернистые, реже мелкозернистые. Состав пород преимущественно кварцевый (до 85-95%). В породах тосненской свиты иногда встречаются линзовидные глинистые прослои. Эту толщу часто называют верхними оболовыми песками. Мощность свиты 2-3 м. В южном направлении от глинта мощность свиты увеличивается.

Во многих обнажениях, где в разрезе отсутствует ладожская свита, породы тосненской свиты с размывом залегают на песках и песчаниках саблинской свиты. Этот контакт часто подчеркнут горизонтом базальных конгломератов насыщенным оболовым детритом, или глинистыми прослоями серого или черного цветов. Горизонт базальных конгломератов (так называемый “оболовый конгломерат”) содержит гальки железистых и кварцитовидных песчаников. Породы тосненской свиты в некоторых местах приглинтовой полосы образуют месторождения фосфоритовых руд. В отдельных обнажениях тосненская свита отчетливо разделяется несогласной границей на нижне- и верхнетосненскую подсвиты. Эти подразделения охарактеризованы комплексом конодонтовой фауны. Породы тосненской свиты соответствуют тремадокскому ярусу нижнего ордовика.

Копорская__свита (О1kp). Породы, слагающие эти подразделения, представлены аргиллитами и алевролитами черного и серовато-черного цветов, иногда с коричневым или шоколадным оттенками. Эти отложения могут служить прекрасным маркирующим горизонтом, даже для исследователей, впервые оказавшихся в этих местах. В геологической литературе за этой породой укрепилось традиционное название “диктионемовые сланцы”, хотя правильнее их называть все же аргиллитами. Название свое они получили из-за присутствия в них остатков дендроидных граптолитов рода Dictyonema. Аргиллиты и алевролиты очень тонкозернистые, состоят из зерен кварца и слюды. Эти породы распространены в каньонах рек Саблинки и Тосны. Мощность копорской свиты - 10-20 см. Нижняя граница пород согласная, поскольку в верхней части подстилающей тосненской свиты появляются линзовидные тонкие прослои аргиллитов. Эти взаимоотношения можно наблюдать как во многих местах Саблинских пещер, так и в некоторых обнажениях по берегам рек. Верхняя граница неровная, со следами размыва. В кровле копорских аргиллитов наблюдаются отдельные карманы и борозды размыва. С учетом согласной границы пород тосненской и копорской свит, их выделяют в пакерортский горизонт. Породы копорской свиты, содержащие комплексы граптолитовой и конодонтовой фауны, соответствуют тремадокскому ярусу нижнего ордовика.

Леэтсеская свита (O1lt). Породы, слагающие это подразделение, представлены глауконитовыми глинами, песками и мергелями. Мощность свиты - 0,8 м. Присутствие минерала глауконита придает породам светло-зеленую или темно-зеленую окраску. В нижней части свиты преобладают грубозернистые песчаники, перемежающиеся в средней части с прослоями глин. В верхней части преобладают глинисто-карбонатные породы - мергели. Прослои мергелей имеют линзовидную форму и не выдержаны по простиранию. Контакт с перекрывающими доломитизированными известняками согласный. Породы леэтсеской свиты соответствуют аренигскому ярусу нижнего ордовика по находками беззамковых и замковых брахиопод, трилобитов, граптолитов и др.

Волховская свита (О2vl). Доломитизированные глауконитовые известняки волховской свиты традиционно разделяются на три толщи “дикари”, “желтяки” и “фризы”. Эти наименования, заимствованные у плитоломов петровского времени, прочно укрепились у исследователей. Стратиграфия “дикарей” и вышележащих ордовикских отложений приглинтовой полосы детально разработана А. В. Дроновым и др. в 1993-1995-х годах. На основе секвент-стратиграфических исследований проведена корреляция карбонатных разрезов нижнего ордовика от р. Сясь, на востоке Балтийско-Ладожского глинта, до восточной Эстонии, на западе [3].

В окрестностях Саблино “дикари” представлены толстоплитчатыми доломитизированными известняками с глинистыми примазками на границах раздела плит, или прослоями глин. Поверхности раздела соответствуют перерывам в осадконакоплении и часто характеризуются неровностями, полостями растворения, следами деятельности сверлящих организмов и илоедов. Мощность толщи дикарей - 1,8 м.

“Желтяки” и “фризы” представлены пестро окрашенными породами ярко-желтого, зеленовато-коричневого цветов. Это чередование известняков с глинисто-алевритовыми прослоями. В верхней части преобладают известняки, а глинистых прослоев становится меньше. Здесь выделяются два массивных пласта – “короба” и “подкороба”. Выше залегает нижний чечевичный слой, относящийся к обуховской свите. Мощность “желтяков” и “фризов” составляет 3,5 м. Породы волховской свиты содержат разнообразную фауну брахиопод, трилобитов, криноидей, мшанок, кораллов. Возраст свиты оценивается как лланвирнский век среднего ордовика.

Обуховская свита (O2ob). Эта толща так называемых “ортоцератитовых” известняков. Представлена известняками с подчиненными прослоями глин и алевритов. Породы серого, светло-серого цвета, с красноватыми и зеленоватыми оттенками, с большим количеством головоногих моллюсков - ортоцерасов и эндоцерасов и другой фауны. Граница волховской и обуховской свит проводится в подошве нижнего чечевичного слоя мощностью до 0,4 м. Это глинисто-карбонатная порода желтоватого цвета, насыщенная мелкими чечевичками. Чечевички уплощенной формы, размером от долей мм. до 2-3 мм. представляют собой оолиты, сложенные оксидами и гидроксидами железа. В окрестностях Саблино присутствует только нижняя часть обуховской свиты. Неполная мощность пород составляет около 2 м. Выше породы обуховской свиты срезаются четвертичными отложениями.

Обуховская свита соответствует лланвирнскому ярусу среднего ордовика.

Четвертичные отложения (Q). Это валунные суглинки желтоватой или буровато-серой окраски с большим количеством галек и валунов кристаллических пород. Встречаются и ленточные глины - осадки послеледниковых озер, залегающие в кровле ледниковых морен. В Саблино ленточные глины широко использовались в кирпичном и гончарном производстве в конце XIX - начале XX в. в. Мощность четвертичных отложений до 5 м.

Приведем в качестве примера стратиграфический разрез одного из самых известных обнажении нижнепалеозойских отложений окрестностей Саблино. Это так называемое “21 обнажение” (рис 3.).

Рис 3. Геологический разрез. “Обнажение № 21.”

1 - лонтовасская свита. “Синие” неслоистые глины с редкими прослоями и линзами мелкозернистых песчаников и алевритов. В кровле глины обогащены стяжениями и присыпками пирита и марказита. Видимая мощность 6 м.

2 - саблинская свита.

2а - нижнесаблинская подсвита. Пачка параллельнослоистых песчаников (“пиритасские” или “эофитоновые” песчаники). Переслаивание серых тонкозернистых песчаников и голубовато-серых глин. Мощность 3 м.

26 - нижнесаблинская подсвита, пачка косослоистых песков и песчаников (“фукоидные” песчаники или “ижорские” слои). Белые, желтые и розоватые разнозернистые пески и песчаники с отчетливой косой слоистостью. Мощность 10,5м.

3 - ладожская свита. Линзовидное тело серых песков с обломками створок брахиопод рода Obolus (средняя оболовая толща). Мощность 0,15 м. По простиранию замещается так называемым “оболовым конгломератом”, содержащим гальки железистых и кварцитовидных песчаников.

4 - тосненская свита. (Верхняя оболовая толща). Пески и песчаники бурого и кирпично-красного цветов косослоистые средне-крупно- реже мелкозернистые с большим количеством обломков, реже целых раковин брахиопод рода Obolus. В верхней части тонкие линзовидные прослои диктионемовых сланцев. Мощность 3 м.

5 - копорская свита. Аргиллиты и алевролиты черного и серовато-черного цвета, иногда с коричневым оттенком. Это так называемые “диктионемовые сланцы” с редкими отпечатками дендроидных граптолитов рода Dictyonema. Мощность 0,15-0,20 м.

6 - Леэтсеская свита. Светло и темно-зеленые глауконитовые пески, глины и мергели. Мощность 0,8 м.

7 - Волховская свита. Толстоплитчатые пестроокрашенные (коричневые, красные, желтые и фиолетовые) доломитизированные известняки с глинистыми примазками или тонкими прослоями глин на границах раздела плит. (“Дикари” и “Желтяки”). Мощность 3 м.

8 - Четвертичные отложения. Суглинки желтоватой или буровато-серой окраски с валунами кристаллических пород. Мощность 1,5 м.