ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ЭКСКУРСИЯ В ОКРЕСТНОСТИ СТ. САБЛИНО, ОКТЯБРЬСКОЙ ЖЕЛ. ДОР.

 К югу от Ленинграда, за линией знаменитого «глинта», от Финского залива к Ладожскому озеру располагается местами заболоченная равнина, известная у геологов под названием силурийского плато. Возвышаясь метров от 40 до 100 над невской долиной, т. е. значительно превышая базис эрозии, это плато энергично распиливается речками и реками, впадающими в Неву. В результате берега р. Тосно, ее притока Саблинки, р. Ижоры, р. Славянки, ее притока Поповки и др. представляют часто на протяжении многих сотен метров, а нередко километров, прекрасные разрезы коренных горных пород, которые слагают силурийское плато. Обычная горизонтальность залегания этих пород, обилие в них окаменелостей, неоднородность литологического состава и пестрота раскраски отдельных слоев обеспечивают исключительную наглядность геологического строения территории и сравнительную простоту его изучения и освоения. Крайне отчетливо выраженные элементы рельефа - террасы, формы речных долин, оползни, останцы, меандры, старицы и т. д. -  дают возможность с наибольшей полнотой и ясностью знакомиться с геоморфологией и выяснять причины, приводящие к той или другой пластике.

Пестро раскрашенные горные породы береговых обрывов, глубоко врезанные долины, спокойный рельеф водораздельных пространств, поля и небольшие перелески представляют в совокупности удивительно красивый, нередко полный мягкой поэзии пейзаж. Природа и общий ландшафт долины Тосно в районе устья речки Саблинки не раз вдохновляли поэта А. Толстого и послужили темой его нескольких чудных стихотворений.

Неудивительно, что эта местность издавна привлекала к себе внимание естествоведов, особенно геологов, и уже в течение многих десятков лет берега Тосно и Саблинки служат превосходным объектом геологических экскурсий. Здесь даже организована Саблинская научная станция Ленинградского Государственного Университета, где ежегодно сотни студентов выполняют практику, получая первое сознательное знакомство с природой. Эти же берега привлекают к себе и лучших преподавателей средней школы, которые осенью и весной проводят здесь экскурсии с учениками. Желая посильно облегчить работу преподавателя и дать ему возможность еще шире и глубже использовать природный геологический музей, каковым поистине является данная местность, мы и решились, опуская многие детали, дать описание главных геологических особенностей окрестностей жед.-дор. станции Саблино.

Эта станция находится на линии Октябрьской железной дороги и отстоит от Ленинграда в 41 км. Первые 35 км. поезд идет по низменной древней приневской долине, последовательно проезжая:

станцию Обухово                   в 11 км. от Ленинграда

станцию Славянку                  в 17 км.

станцию Колпино                  в 25 км.

станцию Красноборскую         в 31 км.

Влево по ходу поезда долго виднеются фабричные трубы заводов и фабрик, стоящих на левом берегу Невы. Вдали за ними, на правом ее берегу синеют лесные массивы. Наконец, под углом железнодорожное полотно отходит от Невы все дальше и дальше. Тотчас за ст. Красноборской начинается подъем, и перед поездом отчетливо на запад и на восток протягивается резким уступом «глинт». На запад он уходит к берегам Финского залива, на восток к южному краю Ладожского озера. У подошвы глинта - высота около 7 м. над уровнем моря, на его поверхности - около 40 м. За гор. Пушкиным, в районе Пулкова, на ровной поверхности глинта возвышаются массивные Пулковские и Дудергофские высоты, достигающие до 171 м. над уровнем моря.

Очертание «глинта» представляет типичный береговой уступ, подмывавшийся некогда ударами волн. Геологами доказано, что здесь действительно был берег того древнего Балтийского моря, которое затопляло всю современную приневскую низменность и представляло единую водную поверхность от Финского залива до Ладожского озера.

Поднявшись по выемке на «глинт», поезд оказывается на поверхности силурийского плато. Из окон вагонов на стенках выемки видны из-под дернового покрова пласты известняков, а над ними глина с огромными валунами гранитных и гнейсовых пород. Первая станция - Поповка, за ней в 4,5 км. - ст. Саблино (рис. 4). Экскурсанты выходят из вагонов и, перейдя железнодорожное полотно, собираются в долине р. Саблинки, недалеко от здания кинотеатра. Здесь происходит первое знакомство с местностью и с формой речной долины. Хорошо начать экскурсию, особенно если она будет иметь иллюстративный характер, с краткого физико-графического ознакомления учащихся с данной местностью.

 

Рис. 4. Схема юго-восточных окрестностей г. Ленинграда.

 

Реки. Речка Саблинка является левым притоком р. Тосно и берет начало в болотах, лежащих в 20 км к западу от ст. Саблино; в 4,5 км к северо-востоку она впадает в р. Тосно. Водосборная площадь р. Саблинки равна 84,54 км.

р. Тосно, беря начало в Новгородской области, впадает слева в р. Неву в 40 км выше Ленинграда. Длина р. Тосно около 113 км (112,89); водосборная площадь ее, примерно, равна 1497,92 км2. р. Тосно является лесосплавной. От устья Саблинки до устья Тосно (до р. Невы) по воздушной линии - 10 км; по берегу же Тосно - 12-15 км.

Находясь в долине р. Саблинки экскурсанты, следовательно, имеют дело с бассейном третьего порядка; бассейн Тосно представляет второй порядок и Невы - первый.

Климат данной местности находится под влиянием моря и больших озер, что обусловливает низкую температуру лета и сравнительно высокую температуру зимы, а также продолжительную и обычно теплую осень, длинную и холодную весну. Преобладают южные, юго-западные и западные ветры, только летом возрастает число северных и северо-западных направлений. Самыми сильными ветрами всегда являются юго-западные. Самыми дождливыми месяцами являются обычно июль и август; наибольший снежный покров бывает в феврале, окончательно снег сходит в конце апреля.

Растительность состоит из представителей частью среднеевропейских, частью палеарктических форм. Господствует хвойный лес и ассоциация таежных растений: кисличка, майник, ландыш, седмичник, брусника, черника, различные грушанки, папоротники и др. Самым обычным типом насаждений на водоразделе р. Тосно и р. Саблинки являются смешанные леса из ели, березы, осины, ольхи, рябины, местами калины, жимолости, крушины и черемухи.

Из широколиственных встречаются липа, почти нацело вырубленная человеком, орешник, черемуха и единично клен, также уничтоженный человеком, часты ольха, вяз и осина. На вырубленных участках появляются молодые поросли березы, осины и ивы. Наряду с ними развиваются кустарниковые породы, особенно малина (Rubus idaeus), которая через некоторое время сменяется другими кустарниками вместе с развитием елового подлеска, точно также сменяющего лиственные породы. В подлеске елового леса растут крушина (Rhamnus frangula), калина (Viburnum opulos), жимолость (Lonicera xylosteum), волчье лыко (Daphne mezereum). В молодых еловых лесах в подлеске преобладают ольха (Ainus incana), рябина (Sorbus aucuparia), орешник (Corylus avellana), липа (Tilia parvifolid); бывают также разные ягодные растения: черника (Vaccinium mgrtillus), брусника (Vaccinium uitis idaed), костяника (Rubus saxafilis}, земляника (Fragaria vesca). С увлажнением почвы в некоторых случаях здесь же появляются: багульник (Ledum palustre), голубика (Vaccinium uligi-nosum} и др.

Лесные площади часто сильно заболочены, и в таком случае травяной покров изобилует болотной растительностью: болотный трилистник (Menyanthes trifoliata), осока (Carex), пушица (Eriophorum). Среди них на кочках белого мха (Sphagnum'а) довольно часто наблюдаются клюква (Охусосcus palustris), подбел (Andromeda poly folio), росянка (Drosera rotundifolio). В более сырых местах - мох «кукушкин лен» (Polytrichum).

Торфяные болота занимают обширные площади. Особенно выделяются болота Никольское и Гладкое.

Отметим некоторых представителей водяной флоры: желтая кувшинка (Nuphar Luteum) белая кувшинка или водяная роза (Nymphaea alba), различные виды рдеста (Pafamogeton), камыш (Scirpus lacustris), водный лютик (Ranunculus divaricatus), тростник (Phragmites). С берега же, где дно мельче, поверхность водоемов покрыта стрелолистом (Sagittaria), водокрасом (Hydrocharis) и пр.; между ними плавает ряска (Lemna).

Не останавливаясь на перечислении представителей животного мира данной местности, укажем однако, что она во многом представляет также «живой музей». Здесь сохранились и нередко встречаются реликтовые формы жизни, захватывавшие некогда, повидимому, весь район глинга и связанные с более сухим и более теплым климатом доледникового и межледникового времени. Эти теплолюбивые формы характеризуются обитателями открытых, степных и горностепных местностей. Наряду с ними здесь же сохранились и более северные формы, типичные для арктических, сибирских пространств и эндемичных для южной Швеции и южной Финляндии.

Они, повидимому, связаны с эпохами ледникового покрова и водных пространств после- и поздне-ледникового времени. Представители реликтовых организмов рассеяны островами среди бесконечно разнообразных современных обитателей.

Приведем для примера небольшой список животных, хорошо иллюстрирующий сказанное. В районе Саблино живут: черный слизень (Umax maximus L., средне-европейская форма),

Рис. 5. Схема окрестностей станции Саблиио.

 

бабочка {Pggara fimon, сибирская форма), одиночные осы {tSembex rostrata, южные формы), листоед (Crgptocephalus cruceger Aariv, эндемичный для южной Швеции и южной Финляндии). Имеются указания, что здесь встречались певчие цикады (Cicaditta montana), крупный долгоносик (Othiorrhynchus rugosus Humm), с средиземно-морским родством, наряду с ними водяной клоп (Glaenocorisa covifrous - обитатель арктических озер Хибинских гор) и ручейник (Grammataulius sibiricus, форма высоких северных широт).

 

III

 

Сообщение об естественно-исторических особенностях местности делается кратко и в общих чертах, после чего руководитель полностью сосредоточивает экскурсантов на геологическом строении территории. Прежде всего обращается внимание на рельеф или геоморфологию места остановки в долине р. Саблинки у кинотеатра.

Отмечается видимая вокруг равнина, в которую неглубоко врезана плоскодонная долина р. Саблинки. На склонах ее, однако, хорошо выражена терраса в 0,5 м над уровнем воды. Из-под травяного покрова кое-где обнажаются несложные глинистые и песчано-глинистые породы, в массе которых - валуны кристаллических пород, главным образом, красные граниты - рапакиви - и серые гнейсы. Крупные валуны этих же пород лежат на террасе и в тальвеге речки.

Возникает вопрос о появлении этих валунов. Маломощность речного потока исключает возможность приноса их водой. Остается единственное решение о ледниковом происхождении гранитных валунов. Очевидно и содержащая их глинистая масса склонов речки также представляет продукт ледниковой деятельности, т. е. валунную моренную глину. Зарисовывается на глаз поперечный разрез долины, прорезавшей в данном пункте лишь четвертичные отложения, дается понятие о бровке и подошве террас и склонов. Поднимается вопрос, на чем же лежат эти ледниковые образования, и указывается, что ответ можно, очевидно, получить путем исследования окрестностей. Естественно ожидать более глубоких разрезов долины вниз по течению реки, а не вверх. Отсюда вытекает неизбежность проложения маршрута вниз по течению р. Саблинки. Прежде чем уйти с этого первого пункта остановки, следует обратить внимание на темнобурый цвет речной воды, обусловленный большим количеством в ней гумусовых растворов, вследствие истока из торфяных болот.

Очень было бы хорошо итти дальше по самой долине, прослеживая шаг за шагом все ее изменения, но этого нельзя осуществить с многочисленной экскурсией из-за строений и огородов. Приходится вывести экскурсантов на Советское шоссе и итти по нему до улицы 8-ой; затем свернуть влево от шоссе и по 8-й улице подойти снова к долине Саблинки. Здесь на бровке правого берега делается вторая остановка. Дается для ориентировки схематический план пройденного пути и отношения к нему долины р. Саблинки (рис. 6). После этого, как всегда, обращается внимание на рельеф.

 

Рис. 6. Характер долины реки Саблинки на участке ст. Саблино Окт. ж. д. - река Тосно.

 

Подчеркивается равнинность ландшафта, наблюдавшаяся во всей дороге и в районе остановки №2. Далее внимание сосредоточивается на долине р. Саблинки. Вместо ничтожной ложбинки около остановки №1, здесь река сильно врезалась в равнину, образовав достаточно глубокую долину, на левом и правом бортах которой ниже по течению пункта №2 пре красно выражены две террасы: пойменная в 0,5 м над меженным уровнем реки и 1-я терраса в 2 м. над ним. В нижней части крутого обрыва правого берега у остановки №2 обнажается зеленовато-оранжево-серого цвета известняк-плитняк, пропиливаемый водой реки. Таким образом, налицо действие глубинной эрозии, что указывает на опускание базиса ее, каковым в данном случае является через Тосно и Неву Балтийское море. С остановки №2 глазомерно вычерчивается поперечный профиль долины р. Саблинки (рис. 7).

 

Рис. 7. Поперечный профиль реки Саблинки несколько ниже остановки № 2. 1) Ортоцератитовый известняк и мергель, 2) валунный суглинок.

 

Спустившись на дно долины, руководитель предлагает рассмотреть известняк-плитняк, обнажающийся в основании обрывов. Следует также внимательно вглядеться в куски и щебенку из этого же известняка, покрывающие дно долины. Здесь можно найти хорошие Orthis calligramma (рис. 8); Orthis obtusa (рис. 9); Orthis parva (рис. 10); Orthisina plane. (рис. 11) и особенно Endoceras duplex (рис. 12) и др. Подобный набор окаменелостей без сомнения указывает, что известняки-плитняки принадлежат нижнему отделу силурийской системы. На осмотр известняков и поиски фауны здесь надо дать до 20 мин., закончив схематической зарисовкой строения обрыва, в котором участвуют породы четвертичные и нижнесилурийские (рис. 13).

 

Рис. 8. Orthis calligramma.

 

Рис. 9. Orlhis parva.

 

Рис. 10. Orthis obtuse

 

Pиc. 11, Orthisina piana

 

Рис. 12. Endoceras duplex.

 

Поднявшись из долины на левый ее борт к деревне Козловка и пройдя 100-150 м. прямо по продолжению восьмой улицы, экскурсия поворачивает направо и подходит опять к долине р. Саблинки. Остановку №3 удобно сделать немного ниже водопада. Здесь, как и раньше, осмотр начинается с рельефа. Долина оказывается еще более глубокой, и в поперечном ее разрезе прекрасно выделяется широкая терраса. Делается глазомерный чертеж поперечного профиля долины (рис. 14), снова подчеркивается глубинная эрозия реки Саблинки, после чего переходят к изучению геологического строения обнажении у водопада. Стоя на остановке №3, следует сначала издали набросать схему стратиграфии данного обнажения под водопадом, опираясь на внешний облик вскрытих пластов - цвет, слоистость, плитчатость.

 

Рис 13. Крутой обрыв правого берега реки Саблинки у остановки №2. Разрез снизу вверх: 1) фризы - серый тонкоплитчатый известняк с мергелем и глиной, 2) чечевичный слой - серый рыхлый мергель с чечевичками бурой водной окиси железа, 3) ортоцератитовый известняк, 4) валунный суглинок, 5) почва.

 

Рис. 14. Поперечный профиль (А-А) через долину реки Саблинки ниже водопада: 1) оболовый песок. 2) глауконитовый известняк и мергель, 3) валунный суглинок.

 

Легко различается снизу вверх: а) пласт красноватых и светлых песков мощностью до 2 м; b) черный пласт до 0.2 м мощности; с) плитняк зеленовато-оранжево-серый до 2 м видимой мощности. На правом берегу, в сторону от водопада, под деревьями, вскрывается толща неслоистой земли с валунами. Полученная визуально схема разреза у водопада зарисовывается, причем дается понятие о разрезах en face (рис. 2) и в профиль (рис. 1).

Рис. 1. Продольный профиль водопада.

a) оболовый песок, с) диктионемовый сланец, d) глауконитовая толща

(песчаник, глины и мергеля), е) глауконитовыи известняк (дикари).

Рис. 2. Обнажение под водопадом реки Саблинки.

a)       осыпь, b) оболовые пески и песчаники, с) диктнонемовый сланец, d) глауконитовая толща, е) глауконитовыи известняк.

        

Спустившись на дно долины, руководитель предлагает экскурсантам самим попробовать описать обнажающиеся слои, определив горные породы, мощность пластов, характер слоистости (тонкая, грубая, косая и т. д.), зернистость (крупная, мелкая), пластичность, содержание включений, присутствие фауны (Orthis, Orthisina, части Trilobita) в известняках, залегающих в громадных отвалах обнажений (рис. 15). На эту работу надо дать минут 40, закончив ее исправлением и дополнением зарисовки, сделанной визуально с пункта №3, а также сводным объяснением руководителя, который здесь, главным образом, останавливается на разрезе, определяя возраст отдельных слоев, давая толкование косой слоистости оболовых песков, их окраски, выясняя значение зернистости песков, черного цвета диктионемового сланца, появление глауконитовых плитняков и описывая общий ход процессов во время образования всех слоев разреза. Затем обращается внимание на легкий наклон слоев в юго-восточном направлении, под водопад, строится предположение, что идя в противоположном направлении, т. е. на северо-запад, можно найти еще более глубокие слои, каковыми в данной местности должны быть синие кембрийские глины. Их и надо будет искать ниже по течению р. Саблинки. Для всех этих и дальнейших объяснений руководитель может использовать ниже приводимое геологическое описание долины р. Саб-л инки.

Руководитель обращает внимание на водопад, отмечая в нем невыработанность продольного профиля р. Саблинки и явление пятящейся эрозии. Если предположить, что водопад ежегодно отступает вверх против течения речки на 0,5 м, и допустить, что такая быстрота была и раньше, то на передвижение водопада от устья, т. е. места его образования, до современного положения понадобилось бы около 2000 лет (от устья до водопада расстояние равно 1000 м). Таким образом можно в годах определить примерный возраст углубленной части долины р. Саблинки и, следовательно, установить время понижения базиса эрозии - уровня Балтийского моря, что явилось следствием разработки долины в глубину. Недалеко от водопада, на террасе правого берега, необходимо указать остатки старого русла и огромный валун гранита-рапакиви. Поднимается вопрос о положении этого валуна в данном месте: первичное оно или вторичное, т. е. он лежал на высоте коренного берега, а затем был подмыт эрозией и как бы опущен, спроектирован на плоскость террасы.

 

Рис. 15. Выход глауконитовых известняков по реке Саблинке с отвалами у основания обрыва: d) диктионемовый сланец, е) глауконитовый известняк.

 

Если бы можно было доказать, что валун лежит in situ, как его принес ледник, то в таком случае долина до глубины террасы с валуном являлась бы доледниковой. Конечно, нет никакого сомнения, что в доледниковое время здесь существовал рельеф: были долины, овраги, холмы, равнины. Очень вероятно, что Саблинка, Тосно и все реки данной области проложили свои долины на месте уже бывших до ледника эрозионных депрессий, заполненных мореной; однако все же оказались некоторые понижения рельефа, в которые и начали устремляться воды, создавая заново свои стоки. Отмеченный валун является спроектированным.

 

Рис. 16. Поперечный профиль В-В реки Саблинки у крупной меандры: 1) Оболовый песок. 2) Глауконитовый известняк и мергель, 3) валунный суглинок,

Рис. 17. Профиль обрыва и часть террасы правого берега реки Саблинкж у остаяовки №6. Разрез снизу вверх:

1) оболовый песок и песчаник, 2) диктионемовый сланец, 3) глауконитовая толща, 4) глауконитовый известняк, 5) валунный суглинок, 6) почва

 

Экскурсия поднимается со дна долины и идет по правому коренному берегу до крутого поворота долины на запад. Здесь делается остановка №4, с которой обращается внимание на резкое углубление долины, легкую размываемость оболовых песков и песчаников, отмечаются террасы левого берега и резкий изгиб долины.

Рис. 18. Обнажение у остановки №6. Разрез сверху вниз: b) оболовый песок, с) диктионемовый сланец, d) глауконитовый песчаник, e) глауконитовый известняк.

Пройдя дальше на север через лесок и как бы оставив долину р. Саблинки, прокладывающей свой путь на запад, экскурсанты, однако, снова неожиданно подходят к ней. На остановке №5, на бровке коренного правого берега, руководитель указывает на образованный рекой крутой изгиб - меандру - и на способ возникновения останцов, староречий и молодых русел, путем спрямления современной долины. Одновременно отмечается продолжающееся углубление долины, превращение ее в типичный каньон и все большее и большее вскрывание толщи оболовых песков (рис. 16).

 

Рис. 19. Поперечный профиль долины реки Саблинки ниже по течению от остановки №6. 1) кембрийская глина, 2) оболовый песок, 3) глауконитовый известняк, 4) валунный суглинок подстилающий почву.

 

Недалеко от остановки №5 надо отыскать тропинку, спуститься по ней на дно долины и подойти к большому обрыву правого берега, где вскрыта почти полностью вся толща оболовых песков, прикрытых черным слоем диктионемового сланца, пластом глауконитового известняка и валунной глиной. У этого обнажения надо сделать остановку №6 и предложить экскурсантам подробнее ознакомиться с особенностями петрографии и наслоения оболовых песчаников. Здесь же, в верхней части их, в 0,5-1 м. ниже диктионемового сланца имеется сдой, богатый ракушками Obolus;их же в изобилии иногда можно найти в обвалившихся глыбах. Осмотру этого обнажения надо отдать минут 30, зарисовав его профиль и сфотографировав (рис. 17 и 18). Следует обратить внимание на песок, как объект для стекловарения.

 

 

Рис. 20. Поперечный профиль реки Саблинки вблизи устья. Разрез снизу вверх; 1) кембрийская глина, 2) оболовый песчаник, 3) диктионемовыи сланец, глауконитовая толща и известняк, 4) валунный суглинок, подстилающий почву.

Пройдя по дну долины метров 150, экскурсия найдет большой обрыв на левом берегу речки. Здесь обнажаются те же слои, что у остановки №6; кроме того, в основании обрыва выходит синяя кембрийская глина, на поверхности которой сочатся железистые родники. Пойма на правом берегу сильно заболочена, а склон этого берега оползневый. Это признак близости глиняного водоупорного ложа, которое в действительности и обнажается несколько выше, как показано на схеме. Здесь делается поперечный профиль и затем экскурсанты двигаются вниз по течению реки.

 

Рис. 21. Обнажение у остановки №7 на левом берегу р. Тосно вблизи устья реки Саблинки. Разрез снизу вверх:

1) кембрийская глина. 2) оболовый песок и песчаник, 8) диктионемовый сланец, 4) глауконитовая толща, 5) валунный суглинок. 6) почвы.

 

Вскоре долина резко расширяется, и из каньона (см. поперечный профиль С-С рис. 19) экскурсия выходит в довольно пологий и мягкий ландшафт (рис. 20), что объясняется углублением реки до кембрийских трудно размываемых глин, вследствие чего глубинная эрозия оказалась слабее боковой. Далее обращается внимание на оползневый характер берегов и на заболоченность дна долины и выходы родников.

Рис. 22. Поперечный профиль перпендикулярно обнажению у остановки №7.

 

Устанавливается 3 горизонта воды: в четвертичных глинах, в силурийских известняках-плитняках и в оболовых песках.

Подойдя к устью Саблинки и выйдя в долину р. Тосно, надо сделать остановку №7 у обнажения на ее левом берегу, в 100 м выше устья Саблинки. Здесь надо обратить внимание на синюю глину, составить полный разрез обнажения (рис. 21), показать неровность поверхности синей глины, истолковать значение этого факта, поискать конкреции сернистого железа (марказит). Затем выяснить возможные условия отложения кембрийской глины, отметить особенности рельефа долины р. Тосно, наличие широкой котловины и меандры (рис. 23), вычертить поперечный профиль в ней перпендикулярно к рассматриваемому обнажению (рис. 22), показать останцы и террасы левого и правого берегов. Происхождение террас связать с понижением базиса эрозии, благодаря отступанию древнего Балтийского моря в рыбный, иольдиевый и литориновый века.

Пройдя до Советского моста, указать на пещеры, представляющие горизонтальные штольни, в которых добывался для стеклоделия оболовый песок. Руководитель отмечает, что Тосно течет по наклону пород, следовательно, идя против течения, должно встретить те же слои, что были прослежены по Саблинке в обратном порядке, т. е. сначала уйдет из обнажении синяя глина, затем оболовый песок, затем плитняк-известняк нижнего силура, и долина окажется мелкой и плоской в четвертичном наносе, подобно Саблинке у остановки №1.

От моста экскурсия поднимается на коренной левый берег Тосно по шоссе и направляется к вокзалу ст. Саблино (расстояние 5 км).

 

Рис. 23. Меандра реки Тосно ниже устья реки Саблинки.

 

ЧАСТЬ ТРЕТЬЯ

 

1. Кембрийская синяя глина (Ст1)

Самыми древними породами, как видно из разреза, являются кембрийские глины. Выходы последних приурочены к устью р. Саблинки и нижнему течению р. Тосно от дер. Пустынька до впадения в р. Неву. Видимая мощность выходов глин колеблется от десятых долей метра (на юге) до 20 м. в приглинтовой части района (на севере).

В данной местности кембрийские глины обнажены более, чем в других районах Ленинградской области.

Главными составными частями глины являются:

 

 

Пулково

(по Земятченскому)

Павловск

(по Земятченскому)

г.Пушкин

(по Келлеру)

Ревель

(по Фростериусу)

SiO2

59,45

61,20

60,64

65,49

Аl2O3

20,55

22,65

18,00

14,16

Fe2О3

3,16

5,02

4,79

4,00

FeO

2,54

5,02

2,61

-

Потеря при прокали-

вании

5,11

4,36

4,84

5,71

 

Из данных полных химических анализов вычисляют, что кембрийская глина состоит из следующих минералов:

 

 

По

Фростериусу

По

Беге

По Чуракову и Иностранцеву

Кварца

14%

23%

-

Полев. шпата

12%

26%

-

Слюды (биотита)

10%

24%

-

Двусернистого железа

5%

15%

-

Каолина и каолиннтоподобного минерала ..............

59%

12%

77,8%

Глауконита

-

-

21,4%

Шпатов железняка

-

-

0,8%

 

На поверхности глин хорошо выражен древний рельеф, выработанный в отдаленные кембрийские эпохи, когда местность на некоторое время освободилась от морских вод и подверглась денудации. Неровность верхней поверхности синей глины отчетливо наблюдается в местах контакта с вышележащими песчаниками. Нивеллировка разных точек этих поверхностей на сравнительно небольшом расстоянии, равном около полукилометра, вдоль берега р. Тосно показала чрезвычайно резкие колебания от 7,4 м до 17,14 м. Местами эта разница высот может быть прослежена даже в одном обнажении, как, например, в обнажении, расположенном на левом берегу р. Тосно несколько ниже устья р. Саблинки, где разность высот между левой и правой частью на протяжении 50 м достигает до 3-х м.

Цвет глин во влажном состоянии серовато-голубой, местами голубовато-зеленый или, реже, светлосиневатый. В высохшем состоянии глина обычно светлосерая или серовато-голубая с восковым блеском и раковистой поверхностью излома. Различие оттенков окраски глин, за немногими исключениями, есть чисто физическое явление и зависит от неодинакового коэфициента преломления света. Поры сырой глины пропитаны водою, коэфициент преломления которой близок к коэфициенту преломления породы (= 1,3), поэтому и цвет в этом случае голубовато-зеленый или серовато-зеленовато-синий. В высохшей глине место воды занимает воздух, коэфициент преломления которого (= 1) меньше коэфициента преломления породы, отсюда и неравномерно серовато-голубая или светлосерая окраска сухой глины. Слоистость в глине не всегда заметна, но местами ее можно видеть довольно ясно. Иногда она переходит даже в слабую сланцеватость. Синюю глину можно характеризовать как неяснослоистую. В толще глин наблюдается хорошо выраженный горизонт, с большим количеством  отдельных кристаллов  гипса (CaSO42H2O).

Заметим, что гипсы в форме отдельных кристалликов впервые появляются на глубине 1-2 м от линии контакта с оболовым песчаником. На Большом же ручье, расположенном несколько севернее от описываемого участка, кристаллики гипсов наблюдаются непосредственно на контакте синих глин и оболового песчаника. Они чередуются с очень большим количеством минералов пирита (FeS2) и марказита (FeS2n). С глубиной количество и размеры кристаллов гипса увеличиваются, в то время как пирит и марказит уменьшаются. Особенно сильно развиты гипсы вглубь глины, на расстоянии от 3 до 6 м. от линии контакта с песчаником, представляя здесь как бы настоящий гипсоносный горизонт мощностью от 2 до 3 метров. Глубже размеры и количество кристаллов гипса постепенно уменьшаются и, примерно, на глубине 8-9 м от линии контакта они как бы совсем исчезают. Кристаллики гипса имеют преобладающую форму иголок длиной от нескольких миллиметров до 2-3 см. Иногда кристаллики срастаются в виде друз (рис. 25). Обычно кристаллы прозрачны, но иногда содержат включения мелких песчинок или глинистых частиц. Однако выходов гипса не так много.

Органические остатки в синей глине чрезвычайно редки; лишь в отдельных участках района были встречены хорошо сохранившиеся остатки червей. Например, по правому берегу р. Саблинки, вблизи устья, на глубине 1,5 м от поверхности террасового обрыва был найден Serpulites petropolitanus Jan.

 

Рис. 25. Кристаллы гипса из кембрийских глин.

Помимо указанного, на другом обнажении (по р. Тосно) наблюдался вид Platysolenites antiquissimus Eichw. Эти черви находились на глубине не более 4 м от линии контакта с вышележащими песками.

Бедность органическими остатками может быть объяснена тем, что бассейн, в котором осаждалась глина, был отравлен сероводородом, на что косвенно указывает и самый факт обилия пирита с марказитом. Подобную картину представляет, например, современный бассейн Черного моря, также богатый сероводородом и в нижних зонах лишенный всякой жизни.

Синяя кембрийская глина является, главным образом, продуктом разложения кремнезема и, следовательно, генетически отлична от глин обычного типа, представленных алюмосиликатами-каолинитами. Однако измельченность частиц этой глины дает ей свойства типичных глин. Известно, например, что лучшим материалом для лепки служит именно кембрийская синяя глина. Она же может итти для обезжиривания и для отбеливания тканей; может быть употреблена как суррогат мыла – «кил». Достаточно натереть руки полужидкой глиной, затем тщательно ополоскать их в воде, чтобы убедиться, как хорошо очищается и обезжиривается кожа. В связи с водоупорностью глины, в береговых обрывах можно часто наблюдать мелкие ключи и источники, нередко выделяющие известковые и железистые соли. Последние местами образуют ржаво-красные пятна и полосы, покрывающие поверхность глин, а иногда и целые скопления известковых туфов, как, например, у основания обнажения по правому берегу р. Тосно, вблизи мызы Пустынька (рис. 26).

 

Рис. 26. Туфы известковые у освованая обнажения несколько выше оврага у мызы Пустынька.

 

Кембрийские глины данной местности надо рассматривать как отложение неглубокого бассейна типа современного Азовского моря.

После отложения синей глины море регрессировало, начали действовать агенты выветривания, и лишь через длительный промежуток времени на кембрийскую глину начали откладываться более крупные осадки новой трансгрессии моря, состоящие из песков и песчаников оболовой толщи.

2. Оболовые песка и песчаники (S11)

Толща оболовых песков и песчаников превосходно вскрывается в огромных обнажениях берегов Саблинки и Тосно. Полная мощность этой толщи колеблется в пределах от 15 до 17 м, что связано в значительной мере с размывом поверхности подстилающих глин. Оболовые пески разбивают на две неравных по мощности и неодинаковых по характеру части, условно называемых Саблинской и Тосненской свитами. Между ними можно выделить переходную пачку слоев.

Нижняя свита, или Саблинская, отделена от кембрийской глины не всегда хорошо выраженным сульфидным прослоем незначительной мощности (0,5-1 см). Этот прослой слагается кристаллами галенита (PbS), марказита и пирита, цементирующих мелкозернистый глинистый песок. Выше наблюдается слоистый серый плитчатый песчаник с кремнистым, местами железистым или доломитовым цементом. Слоистость здесь очень тонкая и горизонтальная. Очень мелкие прослойки почти пылеватого с мелкоямчатой поверхностью песка чередуются с такими же полосками (иногда линзочками) глин синевато-зеленого, желто-серого или голубоватого цвета, образуя как бы ленточное сложение породы. Обычно, но не всегда, весь этот горизонт разбит системой вертикальных (или почти вертикальных) и горизонтальных трещин на отдельные плитки в форме слегка скошенных параллелепипедов.

Над описанным плитчатым песчаником лежат слабо цементированные пески с небольшими песчаными и глиняными уплощенными галечками, чередующиеся с более редко расположенными глиняными, слегка сланцеватыми прослоями различной мощности. Эти глины иногда вытянуты на большие расстояния без изменения общего характера и мощности, но чаще они быстро выклиниваются и меняют свое направление. Цвет песка более яркий; преобладающими являются белые, розовые, слегка желтые тона. Редко наблюдается цвет

 

Рис. 27. Obolus Apollinis 2 разновидности а и Ь, встречающиеся в обнажениях реки Саблинки.

 

темнокрасный, бурый или серо-фиолетовый. Отдельные участки представлены мучнисто-белыми разностями. Характер зерна, за немногими исключениями, более или менее однородный, кварцевые песчинки прозрачные с полированной поверхностью (нередко матовой), очень мелкозернистые, становящиеся почти пылеватыми в нижней части толщи. Слоистость перекрестная перистая и косая, перестилающаяся с горизонтальной в верхней и средней части свиты и горизонтальная ближе к основанию. По плоскостям наслоений, ближе к средней части свиты, наблюдается значительное количество следов мелких размывов, перерывов, местами знаков ряби и вытянутой в 8-10 см гальки, слагаемой глинами. Несколько ниже (в 3-6 м от подошвы разреза) в песках появляются многочисленные   округлые стяжения, конкреции, величиной от булавочной головки до размеров крупных горошин (бобов), с железистым, доломитовым, иногда известковым цементом. Почти у переходных слоев к верхней части свиты, в розовых песках находится фауна, выраженная редкими, но хорошо сохранившимися створками оболид (Obolus Apollinis Eichw.) и др. (рис. 27). Мелких обломков, заметных на глаз, типичных для более высоких горизонтов, здесь не наблюдалось. Общая мощность свиты достигает 13,5-15 м. Выходы Саблинской свиты приурочены к обнажениям против остановки №5 и ниже по р. Саблинке в начиная от устья Саблинки и выше по р. Тосно.

 

Рис. 27. Obolus Apollinis 2 разновидности а и b, встречающиеся в обнажениях реки Саблинки.

 

Переходная пачка слоев представлена красноватыми, иногда белыми среднезернистыми песками, нередко содержащими роговые створки различных брахиопод (особенно в средней своей части и на стенках галек). Пачка то выделяется очень резко, линзообразно увеличиваясь, то почти уничтожается, переходя в тонкую, длинную линию горизонтально расположенного ряда конкреций бурого железняка, напоминающего своим видом бобовую руду. Очень часто эти конкреции бывают рыхлыми и переходят, в результате выветривания в сильно мажущий красноватый порошок.

Нижняя и верхняя границы этих песков нередко выражены признаками размыва: в форме наличия карманов; разницей литологического состава, представленной оболовым детритусом, иногда глинистыми прослоями или приуроченностью к обеим граничным поверхностям спорадически разбросанных, различных по величине, валунов и галек. Состав гальки различный, но обычно она выражена красным битуминозным глинистым песчаником, иногда мелкозернистым розовым кварцевым песчаником, сходным с песками нижележащей свиты и, редко, сливным кварцем. Очень часты здесь также гальки глин уплощенной и вытянутой формы, разнообразно окрашенные солями железа. Петрографический характер галек несколько разнится от подстилающих пород, но не всегда. Размеры колеблются от величины грецкого ореха до 30-40 см в диаметре. В смысле происхождения одни гальки, по видимому, должны быть отнесены к породам, принесенным откуда то извне, а другие возникли на месте, образовав конкреционные стяжение.

В отношении формы следует заметить, что здесь, наряду с обычно округленными, попадаются и гальки с слабо треугольными, хорошо отполированными поверхностями и чаще плоские, как лепешки, со следами вдавленностей и бугорков. Пески местами сильно цементированы. Слоистость неясная, иногда косая и мелкоперекрестная, чаще - горизонтальная, мощность колеблется от 0 до 10-12 см. Выходы переходной пачки наблюдались по р. Саблинке в обнажении против остановки №5 и ниже, а также в обнажениях по р. Тосно от устья Саблинки и выше.

Верхняя или Тосненская свита выражена средне- и крупнозернистыми песками, иногда даже мелкозернистыми бурого или кирпично-красного цвета. Свита характеризуется нижеследующими элементами: 1) неодинаковым характером зерна в пределах самой свиты как в смысле размеров, так и в отношении окатанности и значительной крупности песка в сравнении с нижележащей свитой; 2) наличием обломков роговых раковин разных видов оболид, часто скопляющихся в брекчиевидный слой в основании свиты или образующих сплошной детритус; 3) содержанием линз, иногда кусков битуминозного песчаника; 4) преобладанием перекрестной эолового типа, иногда косой и редко горизонтальной (обычно приуроченной к основанию) слоистостью, местами вторичной полосатостью (рис. 28), обусловленной действием подземных вод; 5) присутствием плоских глинистых галек, иногда сильно мятых; 6) наличием разнообразно округленных конкреций и известково-песчаных трубок (рис. 29); 7) сравнительно редким содержанием глинистых прослоев и т. д. Мощность свиты колеблется от 2,3 до 3,00 м. Выходы Тосненской свиты по р. Саблинке наблюдаются в обнажениях от водопада до устья, а по р. Тосно в обнажениях от устья Саблинки до селения М. Гертово.

 

Рис. 28. Вторичная полосатость, наблюдаемая в оболовых песчаниках.

 

На основе рассмотренных признаков представляется возможным делать определенные выводы о тех условиях, в каких происходило отложение осадков, и, таким образом, восстанавливать историю бассейна, отложившего оболовую толщу. Саблинская свита должна быть отнесена к отложениям мелководного регрессирующего моря, вероятно, средне-кембрийского времени. Переходная пачка слоев отложилась в промежуток времени, соответствующий сравнительно краткосрочной трансгрессии и регрессии Саблинского бассейна. Вышележащая тосненская свита, может быть предположительно отнесена к отложениям верхнекембрийского времени с ясно выраженными признаками континентального происхождения.

 

Рис. 29. Известково-песчаные трубки, вертикально расположенные на поверхности оболовых песчаников.

Физико-географические условия оболовой толщи могут быть представлены нижеследующим образом. В век, соответствующий отложению эофитонового песчаника на западе, в нашем районе был континентальный перерыв, оставивший после себя сильно размытую поверхность кембрийских глин. В их пологие понижения трансгрессируют воды оболового бассейна, отлагавшие мелкозернистый песок с горизонтальной слоистостью, тонкими, иногда линзовидньми прослоями темно-серых голубоватых глин, местами образующих многочисленную гальку и подобие конгломерата. Песок, отлагавшийся в оболовом бассейне, был принесен ветром, вероятно, из отдаленных мест, в силу чего он приобрел мелко-ямчатую поверхность и является очень мелким (с матовым блеском). В воде этот песок приобретает полированную поверхность, однако заметную лишь только в выпуклых частях песчинок - обстоятельство, свидетельствующее о сравнительно незначительной транспортировке его в воде. Постепенное изменение слоистости кверху в косвенную, редко перекрестную, а также приуроченность к этим слоям мелких спорадически разбросанных галечек позволяет думать, что этот участок был расположен близко к береговой линии. С указанным хорошо согласуется и наблюдаемое выше по разрезу некоторое непостоянство характера отложений и быстрое выклинивание отдельных прослоек глины. Еще выше в разрезе появляется большое количество тонких прослоев конкреций, сцементированных окислами железа; песок делается более крупнозернистым с сохранением прежнего характера окатанности. Это вновь свидетельствует о том, что данные пески являются отложениями неглубокого бассейна, возникавшими недалеко от береговой линии. В дальнейшем море покидает описываемый район, и он оказывается во власти агентов выветривания - солнца, ветра и дождя.

 

Рис. 30. Контакт между Госненскими слоями (а), переходной пачкой (b) и Саблинской свитой (с). В верхней части фотографии виден детритус, залегающий на размытой субаэральными агентами переходной пачке (b).

 

Континентальный характер выветривания доказывается красным цветом пород, гальками в форме пустынных трехгранников или дрейкантеров, многочисленными и глубокими карманами на верхней поверхности переходных слоев (рис. 30).

Тосненская свита произошла частью за счет размыва верхних горизонтов Саблинской свиты и частью, может быть значительно большей, за счет переходных слоев и переотложения последних, главным образом, в континентальных наземных условиях. Указанное особенно очевидно для верхов Тосненской свиты, где сильно развита перекрестная слоистость эолового типа, а сортировка, округленность и характер поверхности зерен подтверждают отложение этих слоев ветром, т. е. в них можно видеть ископаемые дюны. Они, вероятно, насыпались на пустынном берегу мелкого отступавшего моря, временами все же затоплявшего низменное побережье.

Обобщая весь материал и рассматривая оболовую толщу в целом, следует признать, что она является отложением, главным образом, регрессирующего, постепенно мелеющего моря.

Относя толщу оболовых песков и песчаников к разным отделам кембрийской системы, необходимо оговориться и отметить, что общепризнанным является отнесение всей оболовой толщи вместе с диктионемовым сланцем к нижнему силуру, причем устанавливается один континентальный перерыв между синей глиной и толщей песков, продолжавшийся в течение среднего и верхнего кембрия.

 

3. Диктиокемовый сланец (S12)

 

Рис. 31. Граптолит Dictyonema flabelliformis а - общий вид, b - деталь петель.

 

Вышележащий диктионемовый сланец получил свое название от характерного для него ископаемого Dictyonema flabelliformis (рис. 31). К сожалению, эта форма на рассматриваемой территории не была найдена. Диктионемовый сланец - порода очень тонкозернистая, состоящая из глинистых и иловатых частиц, среди которых встречаются мельчайшие зерна кварца и частицы слюды. По реке Тосно выходы сланцев наблюдаются от устья р. Саблинки и вверх по течению до д. М. Гертово. Несколько выше они подмываются  непосредственно руслом реки, а далее опускаются под уровень воды. По р. Саблинке диктионемовые   сланцы прослеживаются от устья вплоть до водопада. Мощность диктионемового сланца  колеблется   от 2,5 см (минимальный показатель) до 20 см в раздувах (карманах); в среднем она равна 12-16 см. Линия контакта сланца с вышележащей глауконитовой толщей обычно слабо извилистая, в отличие от контакта с оболовой толщей, которая выражена значительными неровностями, обилием карманов и заметной волнистостью своей поверхности (рис. 32).

Диктионемовый сланец окрашен в однородный черный или серовато-черный цвет, иногда переходящий вблизи основания в коричневый или темношоколадный оттенок. Резкая повсеместно выдержанная черная окраска диктионемового сланца делает его хорошо заметным и легко узнаваемым в обнажениях. Такие пласты являются «опорными», по ним можно с большей быстротой ориентироваться в обнажении, даже плохо вскрытом. В отношении физико-географических условий отложения диктионемового сланца можно заметить, что он также является осадком закрытого мелкого моря - типа современного Финского залива. Возможно даже, что сланец откладывался в лагунах со стоячей водой среди или, вернее, позади дюн оболового песчаника.

 

Рис. 32, Характер висячего и лежачего боков диктионемового сланца.

 

4. Глауконитовый песчаник (S13)

Выше диктионемового сланца, перекрываемого часто красным песчаником в виде сильно ожелезненных конкреций в 2-3 см мощностью, залегает пестроцветная толща глауконитового песчаника. Литологический состав последнего довольно сложный и разными исследователями он характеризуется различно. Одни считают, что этот горизонт слагается перемежаемостью только песков, песчаников и глин; другие относят сюда и тонкоплитчатые, часто глинистые мергеля (рухляки). Таким образом, в зависимости от того или другого понимания и мощность горизонта указывается различно. Границу между глауконитовым песчаником и вышележащим горизонтом известняков провести довольно трудно, тем более, что и литологически и фаунистически переход этот очень постепенен. Целесообразно выделить особый переходный слой мергелей между толстоплитчатыми известняками, почти не содержащими зерен кварца и сильно песчанистыми известковистыми глинами верхов глауконитового песчаника. Исходя из этого, мощность глауконитового песчаника в районе может быть принята, в отличие от вышеприведенной сводной колонки, равной 0,30-0,45 м. Непосредственно над горизонтом глауконитового песчаника залегают тонкослоистые, легко выветриваемые, темно- и светло-зеленые, с красными разводами, мергеля с большим количеством зерен глауконита. Эти мергеля разбиты на отдельные слои тонкими пропластками глин. Под микроскопом в мергелях обнаруживается, наряду с зернами глинистого кальцита, и значительное количество зерен кварца и глауконита, который постепенно уменьшается в количестве от нижних слоев к верхним. Картину постепенного уменьшения глауконита можно проследить также и макроскопически. Мощность мергелей колеблется от 0,30 м до 0,60 м. Изучая состав глауконитового песчаника в различных обнажениях можно видеть, что общий характер отложений обнаруживает известную периодичность и известную последовательность - от крупных песчанистых частиц до мелких глинистых и известковых. Так, в основании залегает рыхлый глауконитовый песок, иногда песчаник, который выше сменяется чередующимися слоями или песка, или глин, а иногда и мергелями. Они начинают преобладать в верхней части толщи и даже переходят в известняк. Изложенное, вместе с наблюдающимся обломочным характером материала, позволяет говорить о том, что толща должна быть отнесена к мелководным образованиям. Преобладающее количество хорошо скатанных зерен глауконита, постепенно уменьшающихся снизу вверх, и общая малая мощность как толщи в целом, так и отдельных слоев ее, говорит о существовании сильных течений, в дальнейшем постепенно ослабевающих. Наличие мелкоямчатых зерен кварца, часто связанных с глауконитом карбонатным цементом, свидетельствует о преобладании в это время пустынного климата и господстве эоловых агентов отложений песков, а также частичном размыве некоторых участков верхних горизонтов тосненской свиты в момент трансгрессии силурийского моря. Палеонтологически глауконитовая толща характеризуется, главным образом, брахиоподами. В низах ее встречаются Obolas siluricus, Siphonofreta sp., Lingula sp. и др. В верхней же мергелистой части, отнесенной к переходной зоне, фауна состоит из замковых плеченогих Orthis recta Pand, Orthis parvula Lam., Porambonites rdggeri Lam.; Plectella gracilis Lam. и др., переходящих в глауконитовый известняк, а также редких трилобитов из рода Megalaspis и Megalaspides. Изредка в глауконитовых песчаниках наблюдаются загадочные формы, относимые к Siphonia cylindrica Eichw, остатки граптолитов и Conodonta Pand. Рассмотренная фауна, как и фауна выше лежащих горизонтов, позволяет судить об известной мелководности бассейна и косвенно также о существовании неодинаковой скорости течений. Последнее особенно заметно  в толстоплитчатых известняках над глауконитовой толщей, известных под местным названием «дикарей».

 5. Глауконитовый известняк (S14 «дикари», «желтяки» «фризы»)

 Основываясь только на литологических признаках (отсутствие зерен кварца, значительная плотность, плитчатость и др.), мощность «дикарей», залегающих в подошве глауконитового известняка, можно принять равной от 1,65 м до 1,85 м. В немногих случаях мощность «дикарей» достигала до 2 и даже до 2,5 м, увеличиваясь за счет нижнего горизонта. В «дикарях» внимание наблюдателя обращается на хорошо выраженную напластованность, разбивающую известняки на ряд отдельных плит. Она дает прекрасную иллюстрацию для выяснения характера отложений карбонатной толщи при постепенно меняющихся условиях водного режима, когда периоды отложения осадков чередовались с периодами прекращения осадкообразования в силу усиленного размыва течениями или химического растворения. В связи с указанным, «дикари» обычно разбиты на 14-17 резко выраженных отдельных плит и нескольких между ними расположенных глинистых слоев. Мощность отдельных плит колеблется от 0,1 до 0,3—0,5 м, а перемежающихся между ними глинистых слоев - от 0,01 до 0,05 м. Пласты, в зависимости от своей мощности, могут быть разбиты также на разное количество пропластков, примерно от 2 до 5. Не останавливаясь на деталях, заметим, что эти пласты у плитоломов носят свои специальные названия и характеризуются совершенно определенными признаками. Плоскости наслоения, на которые распадается толща известняка, кроме глинистых слоев, проходят еще по весьма тонким прослоям (6-7 миллиметров) глинистого вещества и чаще по еще более тонким прослоям (1-0,5 мм), почти целиком состоящим из зерен глауконита. В последнем случае наблюдаются два весьма интересных вида плоскостей напластования. В первой разности верхняя поверхность слоя очень ровная, гладкая, как бы отполированная и пересыпанная тонким весьма мелкозернистым глауконитом яркозеленого цвета. Во второй разности одна из поверхностей имеет своеобразные бугорки и западины, в свою очередь также пекрытые зернами глауконита.

Если рассматривать две плиты известняка второй разности, соединенные по плоскости напластования (в плане), то можно заметить, что на верхней поверхности нижней плиты имеются многочисленные углубления, которым соответствуют втеки или шипообразные выступы, расположенные на нижней поверхности верхней плиты. Глубина углублений достигает 1-2 см, а диаметр от 0,3-0,5-2,0 см. Форма таких же ямок коническая или цилиндрическая. В последнем случае, особенно при небольшом диаметре, шипообразные выступления, заполняющие  ямки, несколько напоминают гвоздики, почему некоторыми из плитоломов они называются «гвоздями». Заметим, что размеры и формы «гвоздей» вполне соответствуют рассматриваемым углублениям, причем поверхность как углублений, так и «гвоздей» покрыта зернами глауконита. Особенно много глауконита находится в «гвоздях», нередко почти полностью слагающихся из него. Глауконит расположен также по всей поверхности наслоения между плитами и часто окрашен сам и окрашивает породу в густо коричневый, красный, желтый или фиолетовый цвет, что зависит от степени окисления или восстановления железистых выделений.

По направлению вниз и вверх указанные цветовые оттенки постепенно уничтожаются, переходя в обычно серый или зеленовато-серый цвет. Поверхность наслоения (рассматриваемая в профиль) представляет извилистую линию, резко отграничивающую верхнюю часть плиты от нижней. Кверху от извилистой линии известняк резко отличается от нижележащего своим серым или зеленовато-серым цветом, который в контакте со следующей вышележащей плитой, в свою очередь, также размыт, т. е. образует коррозионную поверхность с углублениями, и снова приобретает желтую окраску. Пограничная полоса, отделяющая серую верхнюю зону от желтой нижней, состоит из мелкозернистого глауконита.

Описанные явления можно рассматривать как некоторые законченные «циклы» осадкообразования плиты, и тогда для каждого отдельного цикла будут характерны: в верхней части желтая каемка, постепенно исчезающая книзу, а в нижней - зеленовато-серый известняк с содержанием крупных зерен глауконита, постепенно увеличивающихся в размерах по мере удаления от желтой каймы. Этот известняк образует «гвозди», входящие в размытую поверхность подстилающего известняка. Серая зона одной плиты от желтой другой отделяется очень ясно. Границей между  ними служит упомянутая выше извилистая линия, иногда обнаруживающая уже охарактеризованные «гвозди». Следует отметить, что в некоторых случаях один и тот же пласт известняка содержит как бы несколько таких циклов, отстоящих друг от друга на различных, довольно близких, расстояниях и различно развитых. Указанное приводит к тому, что извилистые линии в породе приобретают очень сложные очертания, образуя многочисленные бугорки и углубления, нередко с разными пережимами, головчатыми расширениями на тонких ножках и тому подобными неправильно искривленными формами. Такое взаимоотношение окраски и распределение глауконита в известняках дает практическую возможность определить верх и низ каждого пласта.

Каковы же причины рассматриваемых явлений? Существующие мнения, что эти неровности плитовой поверхности зависят от действия сверлящих организмов, или только от влияния химического разъедания породы, или от периодических наступлений и отступаний моря и привязанных к ним обмелении и углублений дна, нам кажутся мало вероятными. Однако можно допустить, что слоистость с углублениями и шипами обязана явлениям подводного размыва, благодаря изменяющимся течениям и связанному с ними химическому растворению породы. Если мы возьмем шлиф известняка и рассмотрим последний под микроскопом, то увидим, что он слагается из обломков раковин различных организмов, плотно прилегающих Друг к другу и связанных мелкозернистым кальцитом. Обломки носят сильно обтертый характер, и среди них почти совершенно отсутствуют целые формы ракушек, особенно с тонкими и хрупкими стенками. Все это говорит с подвижности среды, в которой накапливались осадки. О том, что здесь существовали течения, доказывают и нередко наблюдающиеся почти отполированные поверхности отдельных плит. Течения же могли действовать и как растворяющие агенты, в результате чего верхняя поверхность напластования быстро размывалась, образуя многочисленные воронкообразные и цилиндрические углубления.

Растворяющая деятельность воды иногда повышалась еще и тем, что при сильных течениях сносился весь известково-ракущняковый материал и обычно содержащаяся в воде углекислота шла, главным образом, на растворение кальцита дна. Таким образом, дно подвергалось сильному подводному выветриванию, образуя чрезвычайно сложные поверхности, иногда сближающие несколько циклов осадкообразования друг с другом. Вместе с тем, сильные течения заносили сюда много кислорода, который, взаимодействуя с глауконитом, окрашивал, как выше было указано, осадки, слагающие дно, способствуя возникновению в дальнейшем красных и желтых каемок. Глауконит, переносимый течениями, подвергаясь истиранию, откладывался на дне в форме почти пылеватых разностей, причем местами он заносился в углубления, заполняя их попеременно с зернами кальцита.

 

Рис. 33. Трилобит Megalaspis limbala.

 

Иная картина происходила при слабом движении воды. В это время в бассейне откладывались осадки, выраженные кальциевым шламом, обмен кислорода замедлялся, глауконит разрушался слабо, и среда становилась неспособной к окислению. Эти осадки давали слои серого цвета, которые приобретали желтую окраску лишь при следующем перерыве отложений.

Значительная плотность, малая мощность отдельных плит и пачек «дикарей» в целом - все подтверждает наличие значительных размывов и сильных течений, господствовавших в это время.

Характер фауны, сложенной по преимуществу из толстостенных плавающих и прибрежных ползающих, местами неподвижно прикрепляющихся форм (различных брахиопод, трилобитов, цистоидей, полипняков-кораллов сем. Chaetetidae, мшанок и др.); наличие зерен глауконита, присущих, главным образом, зоне шельфа и, редко, континентальному склону; хорошая аэрация воды, способствующая окислительным процессам в осадке, и даже, косвенно, наличие сильных течений - все свидетельствует в пользу мнения, что бассейн, в котором отложились известняки, был сравнительно неглубоким. Но, повидимому, еще более мелководными являются осадки, давшие впоследствии горизонты, представленные чередованием мергелей, глин и известняков. Эти отложения, в нижней своей части известные под именем «желтяков», большей частью пестро окрашены в яркожелтые цвета с зеленовато-красными пятнами и разводами в результате окисления обусловленного мелководьем. Для «желтяков» характерна значительная тонкослоистость и глинистость. Зерна глауконита здесь отсутствуют или встречаются редко и спорадически (слабые течения). Мощность достигается до 1,36 м.

 

Рис. 33. Трилобит Ahaphas expansus

 

Несколько выше над ними залегают плотные, более толстоплитчатые серые известняки, иногда мергеля, перемежающиеся с серыми и зеленоватыми глинами - горизонт «фризов». Глауконита здесь несколько больше, чем у «желтяков», и располагается он отдельными скоплениями по слоям. Мощность 2,57 м.

Прерывистость и разнородность состава, а также отсутствие или своеобразный характер отложений глауконита в этих горизонтах, видимо, связаны с несколько иным характером водного режима, в частности, с несколько изменившимися течениями и всё прогрессирующим в дальнейшем мелководьем. Из руководящих окаменелостей для всей толщи служат трилобиты: Megalaspis planilimbata Ang., M limbata (рис. 33), Asaphus priscus для «дикарей»; Asaphus broggeri для «желтяков», Asaphus lepidurus и Megalaspis gibba - для «фризов».

6. Нижний чечевичный слой и ортоцератитовый известняк (S15)

Выше следует толща ортоцератитового известняка, характеризуемая наличием большого количества головоногих (Endoceras и Orthoceras). Она распадается на три горизонта. Самый нижний из них, непосредственно залегающий над «фризами», в исследуемом районе отсутствует в результате выклинивания. Здесь наблюдается только горизонт с руководящей формой Asaphus raniceps Asaphus expansus (рис. 34) и др. К этому горизонту приурочен серый рыхлый мергель с мелкими конкрециями - чечевичками, состоящими из окислов железа со следами фосфора. От наличия этих конкреций в мергелях порода носит название «нижнего чечевичного слоя». Чечевички расположены в породе неравномерно и в некоторых участках они скопляются в такое количество, что порода почти целиком слагается из них. В нижней части слоя чечевички более крупные (до 2-3 мм), в верхней значительно мельче (часто не превышают долей миллиметра). Форма обычно правильная, в виде плоских чечевиц. Размеры редко выходят за пределы 4 мм. Располагаются чечевички в разных направлениях, но чаще параллельно напластованию. Зерна глауконита наблюдаются нередко. На изломах чечевичек хорошо видно скорлуповатое строение, свидетельствующее, что это мелкие конкреции. Мощность слоя, сложенного из сплошных чечевиц, до 0,1 м, а мощность всего горизонта до 0,40 м и в редких случаях до 0,80 м. Физико-географические условия происхождения «чечевичного слоя» до сих пор недостаточно ясны. Сходство мергелей чечевичного горизонта с породами ниже- и вышележащими как будто бы указывает на сравнительно неизменный характер отложений древнего бассейна. Но, с другой стороны, известно, что оолитообразные структуры возникают только в определенных условиях. По мнению некоторых исследователей, первоначальный состав всех вообще оолитов - известковый (арагонитовый), все же остальные случаи оолитов представляют лишь результаты замещения. Другие исследователи допускают и самостоятельное образование другого состава, например, как в данном случае, - железистых оолитов. Имеются указания о возможности образования оолитоподобных железных зернышек в результате разложения глауконита. В этом случае будет понятен тот факт, что в чечевичном слое, там где он лучше всего выражен, почти не наблюдается зерен глауконита. Образование же самих чечевичек явилось в результате замещения ими зерен глауконита. При таком объяснении не ясны причины, которые бы могли вызвать здесь это замещение, глауконита. Поэтому некоторые исследователи придерживаются мнения, что нижне-чечевичный слой есть результат жизнедеятельности некоторых форм железо-бактерий. Следует указать, наконец, что образование чечевичек возможно в результате массовой гибели организмов при катастрофическом изменении течений, сероводородном заражении и т. п. Определенного ответа пока не имеется.

 7. Четвертичные отложения (Q)

 Над палеозойскими породами залегают ледниковые, поздне-ледниковые и после-ледниковые рыхлые накопления четвертичной системы. Наиболее древней и самой распространенной, толщей здесь является основная морена в форме валунного суглинка, залегающая на разных горизонтах палеозойских коренных пород. В некоторых местах они несут на себе ледниковую штриховку, например, на левом берегу р. Тосно, выше Б. Гертово. Здесь штриховка наблюдается на девонских мергелях и направлена на СЗ 286° (среднее из 22 замеров). Ледниковые штрихи и шрамы наблюдаются также и на пустынском карьере (прав. берег р. Тосно) на горизонте ортоцератитовых известняков. Шрамы ориентированы на СЗ 286°-290°. Морена имеет буровато-серую, чаще светложелтовато-серую окраску. Но есть разности и более темные, что зависит от характера подстилающих пород. Так, например, если морена лежит на кембрийской глине, то она более глиниста и голубовато-серая, если на силурийских известняках, то она буровато-темносерая и известковистая в основании. Мощность морены от 0,5 до 5-6 м в разных участках района.

Для морены характерна угловатая, неправильная отдельность, а также отсутствие сортировки и беспорядочное расположение валунно-галечного материала, слагаемого, главным образом, кристаллическими породами. Описываемая морена, повидимому, является поддонной мореной последнего бывшего здесь оледенения. На морене в отдельных участках района можно видеть отложения ленточных глин.

Из новейших (молодых) образований надо отметить, кроме аллювия на дне долин, торфяные болота и торфяники на водораздельном плато. Наиболее крупными из них являются Никольское и Гладкое, расположенные на восток от р. Тосно.

 8. Краткое описание элементов рельефа и некоторые гидрогеологические данные

 Освободившись от вод приледникового бассейна, поверхность района подверглась воздействию различных агентов денудации; начал вырабатываться рельеф. Водораздельное плато было рассечено в некоторых участках долинами рек. На их бортах возникли формы эолового и органического выветривания песчаников (рис. 35), часто наблюдаемые в верхних частях обнажении. В других случаях можно проследить очень сложные ниши и ходы, расположенные в основании песчаников, обязанные вымывающему действию воды (рис. 36), и т. д. Особенно хорошо развиты формы речной эрозии.

 

Рис. 35. Формы выветривания оболовых песчаников.

В долине р. Саблинки явно выражены морфологические особенности, типичные для всего района. Река Саблинка представляет собой реку с неустановившимся профилем равновесия, признаками чего являются: водопад, частые изменения величины наклона русла на небольших протяжениях, резкие сужения тальвега, чередующиеся с внезапными расширениями, наличие перекатов и ряд других особенностей. Течение быстрое, и скорость течения возрастает понаправлению к устью. По ряду морфологических признаков и характеру течения долину реки можно разбить на 3 части. Первая часть начинается от устья вверх по течению. Долина здесь широкая. Склоны сохраняют крутизну лишь в самой верхней своей части, сложенной оболовым песчаником. Вся же остальная часть сложена синей глиной; поэтому на границе песчаника и глины наблюдается ясно выраженный перегиб в поперечном профиле долины; внизу склоны пологие, обусловленные делювиальным смывом. В некоторых местах замечены бугры - следы оползней. Замечается выход грунтовых вод. Все эти детали рельефа связаны с водонепроницаемостью синей глины. Течение реки здесь быстрое, несмотря на то, что русло подстилается синей глиной, которая размывается труднее, чем песчаник. Часто наблюдаются перекаты. При впадении р. Тосно имеется подводный конус выноса, и ниже устья Саблинки наблюдается островок - отмель, сложенная наносами Саблинки.

 

Рис. 36. Пещерки в песчаниках, возникшие от вымывания водой

 

Вторая часть расположена далее вверх по течению. Здесь долина суживается и приобретает почти каньоновидный характер. Причина этого заключается в исчезновении выходов синей глины, что обусловлено, с одной стороны, падением слоев на юго-восток, т. е. как раз почти навстречу течению реки, и, с другой стороны, наклоном русла. Склоны здесь сложены песчаниками, они круты и плохо задернованы. Часто встречаются почти совершенно отвесные обнажения, образованные подмывом и выветриванием. Оболовый песчаник - сравнительно легко размываемая порода и глубинная эрозия здесь сильна. Такой характер долины выдерживается до водопада.

Третья часть расположена выше водопада. Здесь очертание долины резко меняется. Река врезана на небольшую глубину, примерно, на 7-8 м против 25 м, наблюдаемых при устье.

Это объясняется тем, что русло реки на третьем ее участке подстилается трудно размываемым известняком. Склоны пологие и хорошо задернованы. Долина широкая. Течение значительно медленнее, чем на участке ниже водопада, много меандр и стариц, река как бы блуждает от одного берега к другому. Изложенное говорит о том, что на участке выше водопада преобладает боковая эрозия.

Как известно, углубление долин связано, главным образом, с понижением базиса эрозии. Обычно таковым являются уровни морей. В данном случае базисами эрозии в разные отрезки четвертичного периода служили уровни поздне- и послеледниковых бассейнов; сначала приледниковые бассейны последовательных стадий отступаний ледника, затем бассейны Иольдиевого, Анцилового и Литоринового морей, следовавших один за другим в порядке написанной последовательности. Соответственно различным уровенным поверхностям этих бассейнов понижались и базисы эрозии, которые сказывались в речных артериях образованием новых террас. Последних в районе можно отметить 6, из них ясно выраженных - 4, с абсолютными высотами - от 24 м до 2 м.

Совершенно подобные картины наблюдаются на р. Тосно, где также выделяются те же три типа долины, есть и водопад, только в более поздней стадии развития; водопад уже заменился порогами; те же меандры, наиболее резко выраженные между устьем Саблинки и сел. Никольским и т. д. Кроме этого, р. Тосно, как более многоводная, несет и целый ряд новых образований. Так, она формирует останец обтекания (рис. 37), она перехватывает р. Саблинку далеко на юго-запад от прежнего устья, она хранит в средней части участка (ниже дер. Большое Гертово) ископаемые котлы эрозии (следы древнего водопада) и ряд других особенностей.

Заканчивая очерк, кратко рассмотрим водоносные горизонты района. Последние могут быть разделены на три горизонта,

Рис. 37. Панорама долины р. Тосно с видом на останец обтекания. А - обнажение № 30; В - обнажение № 32.

1) Верховодка. Мягкие воды с небольшим и непостоянным дебитом, часто загрязненные органическими примесями. Эти воды находятся в четвертичных отложениях.

2) Водоносный горизонт известняков. Воды жесткие, но в границах вполне допустимых для питья; это основной горизонт, питающий родники и колодцы района.

3) Горизонт вод, находящихся в оболовых песках. Обычна эти воды обильны иногда с сероводородным запахом; частом откладывается охристое железо. Воды накапливаются на границе песков и кембрийских глин. Слабая минерализация и хороший вкус показывают возможность практического их применения. Иногда несколько мешает значительное содержание железа,

9. Полезные ископаемые

Почти все породы описанного участка в той или другой степени могут быть использованы в промышленности, и значительная часть из них в настоящее время эксплоатируется.

Как уже выше описывалось, кембрийская глина отличается значительной однородностью по составу и почти не содержит грубых примесей, за исключением отдельных кристалликов двусернистого железа, галенита, сидерита и гипса. Она обладает всеми свойствами типичной глины и является прекрасным материалом для лепных работ.

Целый ряд художественных школ гор. Ленинграда, во главе с Академией Художеств, давно применяет эти глины в своих работах. Из кембрийской глины в свое время были вылеплены скульптуры Петра Великого Фальконетом и ряд других, по которым отлиты бронзовые памятники, украшающие Ленинград. В связи с значительной поглотительной способностью по отношению к красящим веществам, кембрийские глины применяются в ситценабивном производстве при печатании тканей. Они идут также для замазки, окраски и кладки обыкновенных печей. В Эстонской ССР эти глины употребляются в цементной промышленности в качестве связывающего вещества. Однако, ввиду большого содержания щелочей, описываемые глины без применения некоторых специальных технологических процессов не могут дать первосортного цемента.

Весьма существенным является применение кембрийской глины в изготовлении кирпичей, так называемым, сухим способом формовки (метод Ваулина). Кирпичи получаются высокого качества и идеально ровные. Будучи покрыты разноцветной глазурью в сыром состоянии, кирпичи после обжига представляют полноценный гигиеничный облицовочный материал. Из кембрийских же глин можно изготовлять клинкер, т. е. кирпич для мостовых. Тротуары и площади, выстланные .клинкером, будут отличаться не только повышенной прочностью, но красотой и отсутствием пыли. Клинкерный кирпич может применяться также и для различных городских сооружений, требующих более прочного материала, нежели обычный строевой кирпич.

В последнее время кембрийские глины получают особое значение в абразивном деле. Как известно, целый ряд наждачно-механических производств и институтов (Завод Ильича, Керамический институт и др.) выписывали из-за границы (из Силезии), так называемую, «глазурную» глину, входящую в качестве одной из наиболее существенных добавок в состав керамических связок для шлифовальных кругов. Выписывание «глазурной» глины из-за границы приносило, помимо валютных расходов, целый ряд неудобств и затруднений. Применение кембрийской глины показало, что она не только может быть заменителем, но является даже значительно лучшим материалом, чем силезские глины, благодаря большому содержанию щелочей в своем составе. Таким образом, применение отечественного сырья не только обогатило промышленность, но и совершенно избавило нас от импорта и импортной зависимости.

Кембрийские глины применяются в парфюмерной промышленности как примесь в некоторых, более тонких, сортах мыл. Используются они как адсорбционное вещество по отношению к нефти, вазелину и анилиновым краскам.

Делаются опыты применения глин, как отбеливающих веществ, в бумажной промышленности и, наконец, ставятся попытки изготовления из глин черепицы.

Оболовые пески и песчаники используются как пески стекольные и формовочные. По обоим берегам р. Тосно имеются старые разработки, представляющие длинные штольни, проложенные в горизонте белых кварцевых песков. Добытый песок разбивался на несколько сортов и в зависимости от качества, шел на оконное или на бутылочное стекло. Качество песков можно видеть из данных химического анализа из проб в штольнях вблизи Советского моста:

SiO2                99,34%           99,40%           99,67%           99,80%

Аl2O3              0,435%           0,09%             -                      -

Fe2O2              0.095%           не опр.           0,05%             0,14%

MgO                 0.16%             не опр.           0.12%             0,16%

СаО                  -                      0,08%             0,13%             0.17%

Потеря при        0,16%             0,10%             0.20%             0,26%

прокаливании

Как видим, пески отличаются большой чистотой и почти нацело представлены кремнеземом (SiO2). Разности песков, содержащие окислы железа в значительно большем проценте, шли на металлургические заводы.

Верхние части оболовых песков, богатые раковинами оболид и фосфоритом, могут употребляться в сельскохозяйственной промышленности в качестве удобрения.

Глауконитовый песчаник на 40-42% сложен минералом глауконитом, который представляет собой водный алюмосиликат железа, калия, кальция и магния. Глауконит имеет особое значение в производстве зеленой краски. В качестве грубой минеральной краски он может применяться сразу после размельчения, но для получения более яркой окраски необходимо предварительное отмучивание и технологическая обработка. Кроме изложенного, глауконит может применяться в текстильной, мыловаренной, военной и кожевенной промышленности, а также в фотографии, в пиротехнике, для изготовления спичек, для пропитывания тканей и дерева, как протрава в ситценабивном деле и т. д. Другое применение глауконит имеет в качестве заместителя искусственных цеолитов для смягчения и очищения воды. Еще не вполне законченные первые опыты дают все основания ожидать получения из глауконитовых песчаников искусственного цеолита, применяемого для смягчения жесткости воды, способен к замещению ионов К’ на Са”, что имеет особую ценность и придает особое значение глауконитовым песчаникам области.

Известняки, в главном, идут в строительную промышленность в качестве бутовой и панельной плиты, ступеней для лестниц, цоколей для облицовки фундаментов, поребрика для тротуаров. К известнякам предъявляются те же самые требования, как и ко всякому каменному строительному материалу: высокое временное сопротивление на раздавливание, стойкость по отношению к агентам выветривания и твердость. Испытания показали, что «дикари» с р. Тосно имеют: объемный вес 2; удельный вес 2,71; влагоемкость в % по весу 1,2; временное сопротивление сжатию в сухом состоянии 1212 кг/см2, в насыщенном - 892 кг/см2.

Ортоцератитовый известняк значительно более доломитизирован, но в отношении механических свойств отличается меньшей твердостью, вследствие чего может употребляться только в качестве бутового материала.

Обычно значительная часть толщи известняков («дикарей») при добыче строительной плиты шла в отвал. Однако, исследования последних лет показали, что по химическому составу эта толща пригодна как сырье для сильной гидравлической извести.

Наиболее свободные от глинистых частиц разности известняков, и чаще всего, опять-таки, горизонт «дикарей», независимо от степени доломитизации, применяются также для обжига на воздушную известь.

Особое значение известняки имеют в сельском хозяйстве: в размолотом виде они применяются для известкования почв. Наилучшими для этой цели являются известняки с большим содержанием СаСО3 и легко поддающиеся размолу. Доломитизация известняков и примесь глины для известкования вредного значения не представляет, и известняки последнего рода с большим успехом могут применяться для целей известкования почвы.

Кузнецов С. С., Селиванов Г. Д. 

"Геологическая экскурсия по долине р. Саблинке Ленинградской области"

1940 год.