История геологического развития Московской синеклизы.

В конце протерозойской эры, примерно 1600 миллионов лет назад, находившиеся на рассматриваемой территории структуры древних беломорид были под воздействием процессов карельской складчатости спаяны в единую жесткую структуру, ставшую фундаментом будущей Русской платформы.

Поднятые выше уровня моря породы кристаллического фундамента подвергались интенсивному разрушению, покрываясь в результате толщей элювиальных образований древней коры выветривания. Климат в это время менялся от умеренно-влажного до жаркого пустынного, о чем говорит состав минералов и горных пород этой элювиальной толщи.

В конце рифея наступила эпоха похолодания, когда возвышенности на западе платформы покрыли ледники. Это подтверждается находками древних ледниковых моренных образований (тиллитов) в соответствующих отложениях.

В эпоху байкальской складчатости, на рубеже рифея и венда (700 миллионов лет назад), в структурном плане платформы произошли кардинальные изменения. На смену вытянутым в плане грабенообразным прогибам, занимавшим центральную часть ее территории, здесь закладывается обширная впадина - синеклиза, которую заполняют морские воды, проникающие с северо-запада, со стороны нынешнего Балтийского моря.

В образовавшийся мелководный бассейн сносился терригенный материал, поступавший сюда за счет разрушения в прибрежных районах древних осадочных пород, в том числе приносимые талыми водами продукты размыва ледниковых формаций.

Обнаруженные в вендских отложениях акритархи (сферические скопления отпечатков одноклеточных планктонных организмов) и отпечатки медуз говорят о том, что морской бассейн, заполнявший Московскую синеклизу, стал к этому времени ареной жизни, и притом довольно много-численной.

В начале кембрийского периода палеозойской эры это море постепенно мелеет, а площадь его сокращается в связи с происходящим после окончания байкальской эпохи складчатости подъемом территории. В кембрийском морском бассейне были широко распространены такие организмы, как граптолиты, кораллы, наутилоидеи, а также планктонные формы водорослей.

В конце кембрия море отступило к северным границам Московского региона, и в ордовикском периоде оно превратилось фактически в прибрежную лагуну, о чем говорят мощные толщи гипса, ангидрита и доломита, отложившиеся на территории Московской синеклизы в эту эпоху.

В силурийском периоде большую часть Русской платформы занимали обширные заболоченные низменности, пестревшие россыпями мелких усыхающих озер. В это время морские растения впервые выходят на сушу, что подтверждается находками в силурийских пластах остатков примитивных растений-псилофитов. На севере региона (в районе Тиманского кряжа) их накапливавшиеся в болотах отложения образуют даже самые древние на планете скопления торфа.

Подъем территории, связанный с завершением каледонской эпохи складчатости, продолжался до конца силура. В это время вся обширная территория платформы представляла собой пустынный континент с редкими водотоками, впадавшими в горько-соленые озера и заболоченные низины. Аридный сухой климат господствовал здесь до середины девонского периода.

 

Рис. Геологический разрез через среднюю часть Московской синеклизы

 

В последующую эпоху море вновь вернулось на Русскую платформу. С середины девона и до конца каменноугольного периода ее территория с небольшими перерывами представляла собой мелководный теплый морской бассейн. За более чем 150 миллионов лет в нем накопилась мощная (до 1,5 км) толща карбонатных пород с прослоями гипса и каменной соли, причем две трети этой толщи приходятся на девонское время (рис.).

В относительно короткие периоды, когда море отступало (визейский ярус нижнего карбона, башкирский ярус среднего карбона), территория платформы представляла собой влажную жаркую страну с многочисленными реками, по берегам которых высились пышные леса с лепидодендронами, древовидными папоротниками, хвощами и плаунами. На дне многочисленных озер и болот в это время накапливались мощные толщи торфа, преобразованного впоследствии в пласты бурого угля, добываемого сейчас в Подмосковном угольном бассейне.

Трансгрессия моря достигла максимума в среднекарбоновое время, начиная с московского яруса. В эту эпоху морской бассейн занимал огромную территорию на северо-востоке Европейской России, а Московская область находилась на его юго-западной окраине.

 

Это было открытое тропическое море с глубинами от 20 до 150 метров. В его теплых водах многочисленные рыбы лакомились обильным планктоном, а на дне во множестве обитали разнообразные моллюски (брюхоногие, головоногие и др.), морские лилии и ежи, а также кораллы. К концу каменноугольного периода открытый морской бассейн постепенно уступил место усыхающим прибрежным заливам, лагунам и отмелям.

На рубеже каменноугольного и пермского периодов, в связи с завершением герцинской эпохи складчатости, вся центральная часть платформы, включая Московскую синеклизу, испытывала подъем, и море надолго (до верхнеюрского времени) отступило с ее территории.

Поэтому осадки пермского и триасового возраста, а также нижней и средней юры практически отсутствуют в Московском регионе. Лишь в отдельных районах местами сохранились пятна континентальных кор выветривания и продуктов их переотложения в озерно-речных осадках. По ним можно реконструировать рельеф и гидросеть региона в это время.

Основным водоразделом на рассматриваемой территории являлся тогда южный склон Клинско-Дмитровской гряды, круто обрывавшийся к долине палео-Волги, протекавшей у его подножья. Южнее, от Можайска к Москве, пролегала широкая асимметричная долина палео-Москвы-реки с крутым правым берегом и пологим левым. Еще дальше к югу располагалась долина палео-Оки, проходившая на отрезке до Рязани примерно так же, как и в настоящее время, а затем сворачивавшая в направлении к Саратову.

Континентальный режим в сочетании с более холодным климатом обусловили значительные изменения в органическом мире региона в пермское время. Исчезают в большинстве своем теплолюбивые представители палеозойской флоры. На смену покрытосеменным растениям пришли голосемянные, а в составе фауны менее приспособленных к новым условиям земноводных потеснили появившиеся на суше пресмыкающиеся, а также первые мелкие млекопитающие.

Во время триасового периода климат стал теплее, и территория Московского региона превратилась в выровненную плоскую равнину с жарким климатом, где господствовали сухие степи и полупустыни. Лишь с началом юрского периода климат становится более влажным, появляются леса, вновь начинает развиваться речная сеть.

С более возвышенных участков осадки кор выветривания, богатые железом и алюминием, сносятся в озера и болота. В результате происходит накопление в низинах болотных руд этих металлов, а скопления растительных остатков становятся основой для возникновения в последующем прослоев бурых углей. В целом континентальные условия сохранялись на рассматриваемой территории более 130 миллионов лет.

В келловейском веке верхней юры (примерно 170 миллионов лет назад) море вновь заняло всю территорию Московского региона. Это был неглубокий (20-30 м) морской бассейн с причудливой береговой линией и множеством заливов, островов и проливов. Климат в эту эпоху становится субтропическим.

Морская трансгрессия достигает максимума в оксфордский век. В это время располагающееся здесь теплое море представляет собой чередование сравнительно глубоких (до 150-200 м) ложбин и песчаных отмелей, на которых животный и растительный мир развивался особенно активно.

Здесь повсеместно росли бурые и зеленые водоросли, обитали кораллы, аммониты и белемниты. В ложбинах из-за отсутствия на глубине кислорода существовали восстановительные условия, и в результате разложения багряных водорослей образовывался сероводород. Поэтому отлагавшиеся здесь илы окрашивались в черный цвет примесью тонкодисперсного пирита, образующегося обычно в таких условиях. Отмирание планктона приводило к образованию фосфористых осадков.

В киммериджское и особенно в волжское время происходило постепенное поднятие территории. Море обмелело, и даже во впадинах его глубина не превышала 50 метров. Появились многочисленные мели и острова, а в мелких, хорошо прогреваемых водах процветали разнообразные моллюски, проносились в погоне за добычей ихтиозавры и акулы. Над водными просторами парили птеродактили. В конце юрского периода море покинуло пределы Московского региона, Лишь в самом центре его остался небольшой водоем. В эту эпоху начался размыв ранее выпавших осадков, оказавшихся теперь на дневной поверхности.

Начало мелового периода (весь нижний мел и сеноманский, туронский и коньякский ярусы верхнего мела) представляло собой чередование трансгрессий и регрессий моря на территории Московского региона. Глубины возникавших бассейнов колебались от 80-90 до 20-25 м.

В аптский век территория Московской области была прибрежной равниной с влажным субтропическим климатом. Благодаря расчлененному рельефу и хорошо развитой речной сети поверхностные и грунтовые воды активно вымывали и выносили железо из кварцево-слюдистых песков, отлагавшихся на дне моря. В результате образовались хорошо известные всем белые аптские пески, использующиеся ныне в производстве стекла и керамики.

Прибрежные леса того времени состояли из невысоких древовидных папоротников и возвышавшихся над ними деревьев гингко и пальмовидных цакаффитов. Наиболее высокие и сухие части территории занимали рощи хвойных растений. Повсеместно в лесах и на открытых равнинах обитали гигантские пресмыкающиеся.

Континентальные условия, установившиеся в конце апта, вновь сменились прибрежно-морскими в альбское время. В начале верхнего мела территория региона представляла собой сводовое поднятие, в пониженные участки которого проникали с юга заливы-языки теплого моря. Но, начиная с сантонского века, на всей территории Подмосковья окончательно устанавливается континентальный режим.

Происходивший в верхнемеловое время подъем территории продолжался и в палеогене. В результате активизировались процессы формирования речной сети, и начался размыв ранее отложившихся мезозойских осадков. Отложения же самого палеогена, а также неогена, встречаются в Подмосковье крайне редко. Это преимущественно древний аллювий речных долин и осадки озерных котловин.

Климат в палеогеновую и неогеновую эпохи носил субтропический характер. В это время в составе флоры появились уже растения, близкие к современным средиземноморским (лавр, платан, магнолия и др.). В конце неогена климат приобрел черты умеренного, что способствовало преобладанию в составе растительности хвойных деревьев (ели, сосны, кедра), а среди лиственных пород возобладали листопадные (дуб, береза, бук, каштан).

Начало палеогена - миоценовый век - характеризуется появлением в составе фауне таких животных, как саблезубые тигры, шерстистые носороги, медведи, собачьи хищники, мастодонты. В плиоцене последние исчезают, но появляются южные слоны, бизоны, антилопы. Такой состав животного мира сохраняется по всей Европе и в раннечетвертичное время, вплоть до начала первого оледенения.

Начавшееся еще в неогене похолодание климата, при сохранении большой влажности его, привело в четвертичном периоде к неоднократным оледенениям. Центром, где накапливались массы льда, был в Европе Скандинавский полуостров. Отсюда ледники спускались в южном и юго-восточном направлении, попадая в результате и на территорию Подмосковья.

Первым по времени было нижнеплейстоценовое окское оледенение, южная граница которого проходила по широтному отрезку долины реки Оки. В это время на территории Московского региона еще сохранялся расчлененный рельеф, унаследованный от неогена. Поэтому окское оледенение распространялось по Московской области не сплошным покровом, а отдельными языками, приуроченными к крупным долинам.

Сравнительно недолгий период холодного климата сменился потеплением, ледник отступил, и началось лихвинское межледниковье, когда в Подмосковье появились леса из теплолюбивых широколиственных пород (дуба, бука, граба, ореха и др.), а в озерах и болотах отлагались мощные толщи торфа.

Следующее, днепровское оледенение было самым мощным за весь четвертичный период. В это время (в среднем плейстоцене) вся территория Московской области представляла собой ледяную пустыню. Южная граница распространения льдов проходила по среднему течению Дона и Днепра. Климат приобрел черты арктического. Днепровский ледник переместил значительное количество моренного материала с Балтийского щита. (В этом еще одно отличие его от окского, в морене которого обнаруживаются исключительно гальки местных горных пород).

После отступания днепровского ледника наступила эпоха одинцовского межледниковья. В это время началась перестройка речной сети, в озерах отлагались ленточные глины, а в условиях существовавшего тогда умеренного климата появились грабово-пихтовые леса.

Третье, московское оледенение наступило в самом конце среднего плейстоцена. Граница его проходила по Московской области с юго-запада на северо-восток, примерно от Калуги через Подольск и Домодедово к долине Клязьмы. Однако новое поднятие территории и потепление климата заставили этот ледник довольно скоро отступить к северу и покинуть пределы Подмосковья.

В наступившей затем эпохе микулинского межледниковья климат претерпел более сильные изменения, чем в предыдущем цикле, и стал близким к средиземноморскому. Флора в это время характеризуется распространением широколиственных лесов из дуба, бука, липы, вяза. В озерах идет интенсивное накопление растительных остатков с образованием торфяников.

Новое похолодание климата в начале верхнего плейстоцена привело к распространению на Русскую равнину льдов четвертого, валдайского оледенения. Отдельные языки его достигали северных границ Подмосковья, и на территории установился суровый, арктический климат. В Московском регионе повсюду располагалась холодная тундра с чахлой карликовой растительностью. По ней бродили мамонты и мускусные быки, за которыми охотились наши предки - первобытные люди эпохи палеолита.

После отступления валдайского ледника на территории области осталось множество озер. Климат стал теплее, но все же не таким мягким, как во время микулинского межледниковья. В растительном мире лесов преобладала ель, нередко встречались ольха, дуб, лещина.

В течение верхнего плейстоцена колебания климата отмечались еще не раз в связи с происходившими в более северных районах подвижками льда (осташковское оледенение). Лишь к началу голоцена на территории нашей области сформировались современные межледниковые климатические условия. С этого времени и до наших дней продолжается формирование речных долин, разрушение и выполаживание склонов возвышенностей и другие процессы пенепленизации ландшафтов.

Большинство озер исчезло, заполнившись сносимым со склонов материалом либо подвергшись заторфовыванию. Эти процессы продолжаются на подмосковных водоемах и в наше время. В итоге облик ландшафтов Подмосковья приобрел современный вид, в который, правда, за последние века внес существенные коррективы антропогенный фактор.