Текст
                    МИНИСТЕРСТВО ГЕОЛОГИИ СССР
гидрогеологи я СССР
ГЛАВНЫЙ РЕДАКТОР
А. В. СИДОРЕНКО
ЗАМЕСТИТЕЛИ ГЛАВНОГО РЕДАКТОРА
Я. В. РОГОВСКАЯ,
Н. И. ТОЛСТИХИН,
В. М. ФОМИН
ИЗДАТЕЛЬСТВО «НЕДР А» © МОСКВА • 1966
МИНИСТЕРСТВО ГЕОЛОГИИ СССР
ВСЕСОЮЗНЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ГИДРОГЕОЛОГИИ И ИНЖЕНЕРНОЙ ГЕОЛОГИИ (ВСЕГИНГЕО)

ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ УПРАВЛЕНИЕ ЦЕНТРАЛЬНЫХ РАЙОНОВ (ГУЦР)
ГИДРОГЕОЛОГИЯ СССР
том
I
МОСКОВСКАЯ, КАЛИНИНСКАЯ, ЯРОСЛАВСКАЯ, ВЛАДИМИРСКАЯ, РЯЗАНСКАЯ, ТУЛЬСКАЯ, КАЛУЖСКАЯ, СМОЛЕНСКАЯ ОБЛАСТИ
РЕДАКТОР ТОМА
I д. с. соколов
ЗАМЕСТИТЕЛИ РЕДАКТОРА
А. Т. БОБРЫШЕВ,
Е. Г. ЧЛПОВСКИИ
ИЗДАТЕЛЬСТВО «НЕДРА» • МОСКВА о 1966
УДК 551.49(474.2)
РЕДАКЦИОННАЯ КОЛЛЕГИЯ «ГИДРОГЕОЛОГИИ СССР»
Т. П. АФАНАСЬЕВ
У. М. АХМЕДСАФИН
А.	Е. БАБИН ЕЦ
И. М. БУАЧИДЗЕ
В.	И. ДУХАНИНА
А. И. ЕФИМОВ
и. к. ЗАЙЦЕВ
А. Ф. КАЛМЫКОВ
Б. И. КУДЕЛИН
И. А. КЕН ЕСА РИН
А. А. МАККАВЕЕВ
Г. А. МАНЕВСКАЯ
Н.	И. ОБИ ДИН
А. М. ОВЧИННИКОВ н. и. плотников О. И. ПОКРЫШЕВСКИИ В. И. ПОНОВ И. В. ПОПОВ
Н. В. РОГОВСКАЯ \д. с. соколов | А. В. СИДОРЕНКО И. И. ТОЛСТИХИН В. М. ФОМИН Е. Г. ЧАПОВСКИИ .11. В. ЧУ РИНОВ Д. И. ЩЕГОЛЕВ
РЕДАКЦИОННАЯ КОЛЛЕГИЯ I ТОМА
А. Т. БОБРЫШЕВ
Ф. И. КРАВЧИНСКИИ
И. И. ЛЕОНЕНКО
Е. М. ПИРОГОВА
И. В. ПОПОВ
С. П. ПРОХОРОВ Н. В. РОДИОНОВ Б.Н СМИРНОВ \д. с. соколов | Е. Г. ЧАПОВСКИИ
2-9-6
507-66
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие ...........................................................J
Введение. Ф. И. Кравчинский (редактор |д. С. Соколов)) .	14
История гидрогеологических исследований. Е. М. Пирогова, W. П. Толстой (редактор 11. Н. Леоненкр) :	:................................. 17
1.	Дореволюционный период ...................................... 17
2.	Послереволюционный период (1917—1945 гг.) .	.	.	.	, 19
3.	Послевоенный период	.	27
ЧАСТЬ ПЕРВАЯ
ОСНОВНЫЕ ЕСТЕСТВЕННО-ИСТОРИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИЕ ХАРАКТЕР РАСПРОСТРАНЕНИЯ И УСЛОВИЯ ФОРМИРОВАНИЯ ПОДЗЕМНЫХ вод
Глава первая. Физико-географические условия. Н. А. Мо.ггачева (редактор
И. В. Попов).....................................................  -	41
1.	Основные черты рельефа............................. .	41
2.	Краткая характеристика климатических условий .	.	.43
3.	Главные реки и озера ...	..............................48
4.	Общин характер почвенного и растительного покрова	53
Глава вторая. Геологическое строение........................................55
1.	Стратиграфия и лнтоло1ня. С. М. Шик (редактор И. Н. Леоненко) . —
2.	Тектоника. К. Ю. Волков (редактор И. Н. Леоненко)...................84
3.	История геологического развития. С. Л1. Шик (редактор И. Н. Леоненко) 88
4.	Геоморфология. Н. .4. Молгачева (редактор И. В. Попов) .... 93
5.	История развития рельефа. Н. Л. Молгичева (редактор И. В. Попов) 107
ЧАСТЬ ВТОРАЯ
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПОДЗЕМНЫХ ВОД, ИХ ФОРМИРОВАНИЕ, ЗОНАЛЬНОСТЬ И ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКОЕ РАЙОНИРОВАНИЕ
(редактор Е. Г. ЧАПОВСКИИ)
Глава третья. Воды четвертичных и неогеново-палеогеновых отложений.
Я. А. Сыроквашина при участии 3. М. Щадриной (редактор Н. В. Родионов)
1.	Водоносные горизонты четвертичных отложений .	.	.	. ~'
2.	Водоносные горизонты неогеновых и палеогеновых отложений	138
Глава четвертая. Воды меловых и юрских отложений. Л. Л. Чаповская (редактор Н. В. Родионов) .	.	. 140
1. Водоносные горизонты меловых отложении ....	142
2. Водоносные горизонты юрских отложений .	.	...	.151
Глава пятая. Воды триасовых и пермских отложений (редактор Е. М. Пирогова) .	.	.	.	..........................158
1. Воды отложений нижнего триаса и татарского яруса верхней перми. 3. М. Щадрина................................................... .158
2. Водоносные горизонты казанского яруса и нижней перми. Г. Н. Ассовский 166
Глава шестая. Воды каменноугольных отложений (редактор С. П. Прохоров) .	..............................................172
I. Водоносные горизонты верхнего карбона. Е. Л. Минкин ...
6
ОГЛАВЛЕНИЕ
2.	Водоносные горизонты среднего карбона. Е. Л. Минкин	.	185
3.	Водоносные горизонты нижнего карбона. Б. Н. Смирнов .	. 199
4.	Обшие закономерности распространения и режима подземных вод карбона. Е. Л. Минкин ...	. 231
Глава седьмая.	Воды девонских отложений. Г. В.	Богомолов, Л.	И.	Флерова (редактор Б.	Н. Смирнов)	....	....	239
1.	Водоносные	комплексы и	горизонты	верхнего	девона	.	239
2.	Водоносные	комплексы п	горизонты	среднего	девона	.	248
3.	Некоторые закономерности распространения вод девонских отложений и изменения их химического состава .	.		252
Глава восьмая. Воды отложений нижнего палеозоя и докембрия. Г. В. Богомолов, Г. Н. Плотникова (редактор С. П. Прохоров) .	. 255
1.	Водоносные комплексы нижнего палеозоя .	.	. —
2.	Водоносные комплексы позднего докембрия	. .	.	. 257
3.	Водоносный комплекс кристаллического фундамента .	. 263
Глава девятая. Формирование и зональность подземных вод. Г. В. Богомо-
ло	в, Г. Н. П лотникова (редактор А. И. Силпн-Бекчурпн)	264
1.	Формирование подземных вод .	264
2.	Гидродинамическая зональность .	272
3.	Вертикальная гидрохимическая зональность	.	.	273
4.	Гидротермальная зональность.....................................  279
Глава десятая. Гидрогеологическое районирование. Ф. И. Кравчинский (редактор А. Т. Бобрышев)	.	.	...	282
ЧАСТЬ ТРЕТЬИ
РЕСУРСЫ ПОДЗЕМНЫХ ВОД И ИХ РОЛЬ В НАРОДНОМ хозяйстве (редактор А. Т. БОБРЫШЕВ)
Глава одиннадцатая. Ресурсы и использование подземных вод (редактор
Е.	Г. Чаповскин)	.	. 303
1.	Естественные ресурсы. Б. И. Куделин, Н. .4. Лебедева........303
2.	Современное использование подземных вод. Ф. М. Бочевер, И. В. Ковалева .........................................................314
3.	Эксплуатационные запасы подземных год. Ф. М. Бочевер, И. В. Ковалева 319
Глава двенадцатая. Охрана подземных вод. Е. Л. Минкин (редактор А. Т. Бобрышев) .	.	.	.	.	.	.	.	.	333
Глава тринадцатая. Минеральные и промышленные воды (редактор Б. Н. Смирнов)	.	.	...	.341
1.	Минеральные воды. В. И. Васильева	.	. 341
2.	Промышленные воды. Ф. И. Кравчинский .	.... 34J
3.	Перспективы использования промышленных и минеральных вод.
Ф. И. Кравчинский, В. Н. Васильева ...	. 354
Глава четырнадцатая. Гидрогеологические условия месторождений полезных ископаемых. Б. Н. Смирнов, С. П. Прохоров (редактор А Т. Бобрышев) .	.	...	. 357
1.	Бурый уголь................................................ 11ч
2.	Железные руды (бурые железняки) .	.	’
3.	Прочие полезные ископаемые ...	.	. 364
ЧАСТЬ ЧЕТВЕРТАЯ инженерно-геологические условия территории (редактор Е. Г. ЧАПОВСКИИ)
Глава пятнадцатая. Принципы инженерно-геологического районирования и характеристика районов (областей). И. В. Попов. Б. Э. Урбан (редактор Н. В. Родионов)	.	.	... 373
1.	Область позднеледниковых озер ...	... 376
2.	Область ледниково-речных равнин и конечных морен ..	380
3.	Область Мещерской низины	394
4.	Область Окско-Цнииского плато...............................  399
ОГЛАВЛЕНИЕ
7
5.	Перпгляциальная область днепровского оледенения.................4U1
G. Область впелединковой частя Средне-Русской возвышенности .	. 404
Заключение. А. Т. Бобрышев			^06
-Литература	.	.			....	4U9
ПРИЛОЖЕНИЯ
(п отдельной папке)
I.	Графические
Карты в масштабе 1  1300 000
I.	Карта геоморфологического районирования
2.	Гидрогеологическая карта четвертичных отложений
3.	Гидрогеологическая карга дочсгвертпчных отложений. Лист 1 Гидрогеологические разрезы. Лист 2
4.	Карта естественных ресурсов подземных вод
о. Схематическая карта современного потребления подземных вод
6. Схематическая карта эксплуатационных запасов подземных вод
II. Текстовые
I. Каталог скважин, вынесенных на гидрогеологическую карту дочетвер-тичных отложений .	...	...........................4
2. Таблица химических анализов подземных вод........................82
ПРЕДИСЛОВИЕ ГЛАВНОГО РЕДАКТОРА
Советские гидрогеологи ведут большую работу по изучению подземных вод страны. Исследования проводятся на огромной территории, выполняются по единой методике н для единых целей в рамках государственных плановых заданий. Достаточно сказать, что в среднем в течение года в стране работает единовременно более 650 гидрогеологических партий и экспедиций, ежегодно государственной гидрогеологической съемкой покрывается более 550 тыс. км2, с целью изучения подземных вод бурится свыше полутора миллионов скважин, не считая скважин, сооружаемых для водоснабжения.
Гидрогеологические исследования в СССР проводятся на глубоко научной основе. По своему размаху, разнообразию и комплексности они выгодно отличаются от работ, выполняемых во многих других странах. Даже в тех случаях, когда работы носят ярко выраженный прикладной характер, они всегда основываются на глубоком знании геолого-структурных и ландшафтных условий, столь большое разнообразие которых наблюдается только в СССР. Зоны тундры и тайги, разнообразные пустыни, величайшие равнины и горы, древние докембрийские щиты, разновозрастные платформы, складчатые горные системы различного возраста и разной степени расчленения, многообразие как по генезису, так и по составу типов горных пород, несущих подземные воды, — таков огромный диапазон гидрогеологических условий территории СССР.
Вполне естественно, что накопленный гидрогеологами материал нуждался в глубоком научном анализе и широком региональном обоб щении по единому плану. Такое обобщение было начато еще в довоенный период. В 1939—1943 гг. было издано 12 выпусков монографии «Гидрогеология СССР» под общей редакцией Н. И. Толстихина. Отечественная воина помешала довести это издание до конца. В последующее время накопленный материал обобщался по отдельным районам и по разным вопросам. Составлялись различные по содержанию и масштабу аналитические и сводные карты, в том числе карты распространения, условий залегания, минерализации, состава и температуры подземных вод различных типов, их естественных и эксплуатационных ресурсов и т. п. Все это позволило шире использовать подземные воды для народного хозяйства, расширить представления о закономерностях формирования ресурсов подземных вод, их режиме, балансе, гидрохимической и гидродинамической зональности и установить причинную связь отдельных элементов подземной гидросферы с геолого-структурными и физико-географическими условиями.
10
ПРЕДИСЛОВИЕ
Необходимо отметить, что разнообразие и объем фактического материала по гидрогеологии давно превысили уровень ранее достигнутых теоретических обобщений по отдельным регионам и в особенности в целом по стране. Поэтому вновь назрела потребность в глубоком обобщении накопленного материала по подземным водам, в переходе к новому этапу в развитии теории и практики гидрогеологии.
Обобщение и анализ материала полагается производить по етиной системе гидрогеологического районирования, применяя методику оценки водных ресурсов, выполненных на базе сопоставимых представлений о структурных особенностях водоносных горизонтов, на широкой научной основе изученных процессов формирования, питания и режима (естественного и искусственного) подземных вод.
Теоретической основой для создания многотомной монографии «Гидрогеология СССР» были работы В. И. Вернадского. Этот ученый не только впервые показал значение подземных вод в недрах земли как одного из важнейших геологических объектов и составных частей горных пород, но своими трудами «История минералов земной коры» п «История природных вод» он по существу заложил основы широкого учения о подземных водах и значении их в истории земли.
Именно тогда возникли представления о единой природной воде. Подземные воды — это лишь одна из составных частей гидросферы в целом. Подземные воды обособляются от всех других видов воды лишь методами их изучения и количественной оценки, воды атмосферы п суши — поверхностные, подземные, жидкие, твердые и парообразные, кристаллизационные и входящие в молекулы минералов и т. д.— едины и представляют собой один из важнейших компонентов как в процессе естественного развития природы, так и в процессах разумного искусственного воздействия человека на эту природу.
Выходом в свет первого тома монографического описания подземных вод Московской п смежных с ней областей начинается серия монографий «Гидрогеология СССР», охватывающих всю территорию страны. Она запланирована к изданию в ближайшие 5 лет в 50 томах, нз них в 45 томах обобщены исследования по гидрогеологии подземных вод отдельных регионов по состоянию изученности на 1963—1965 гг., а 5 сводных томов будут содержать описание всей территории СССР.
В составлении монографий принимают участие около 600 квалифицированных гидрогеологов научных и производственных организаций Министерства геологии СССР, Академии наук СССР и академий наук союзных республик и высшей школы, многие годы провопивших исследования в различных районах страны. Тома монографии составляются по единой программе под редакцией рабочей комиссии Главной редколлегии- монографии при институте ВСЕГИНГЕО. Повседневная научно-методическая и организационная работа осуществляется отделом региональной гидрогеологии ВСЕГИНГЕО под руководством Н. В. Роговской.
Анализ огромного фактического материала, произведенный по единой методике, позволил выявить и обосновать такие вопросы гидрогеологии, как системы гидрогеологического районирования, формирование подземных вод, общая количественная оценка водных ресурсов страны и ресурсов подземных вод как источника минерального сырья, роль подземных вод как фактора, вызывающего заболачивание и засоление почв, затопление шахт, а также их роль как фактора здравоохранения, природного регулятора речного стока, охраны и восполнения природных ресурсов вод. Вследствие этого возникла необходимость синтезировать ц генерализовать данные, изложенные в многотомной
ПРЕДИСЛОВИЕ
11
серии «Гидрогеология СССР», в пяти сводных томах, к составлению которых уже приступили редакция издания и институт ВСЕГИНГЕО.
В силу особенностей организации геологических работ в стране, территории, охваченные отдельными томами монографии, выделялись не по историко-геологическим регионам, а по административному расчленению. По этой причине в процессе подготовки рукописей выяснилось, что ряд томов многотомного издания, глубоко освещая отдельные части гидрогеологии Советского Союза, не затрагивает многих проблем гидрогеологии страны в целом, поэтому в дальнейшем необходимо обратить внимание на рассмотрение нижеследующих проблем, не получивших освещения в отдельных томах монографии.
Прежде всего следует заметить, что, несмотря на огромное значение подземных вод в жизни человека и в геологических процессах, гидрогеология нее еще нс играет тон роли в науках о земле, которой она заслуживает.
Гидрогеология, первоначально возникшая и развивающаяся как наука о подземных водах, в основном все еще остается наукой, обслуживающей водохозяйственные проблемы и изучающей воды верхней части земной коры, наиболее доступной для эксплуатации. Когда зарождалась эта наука, глубокие горизонты земной коры были еще мало доступны для изучения, поэтому гидрогеология строилась в основном па материале, полученном по родинкам, колодцам и мелким гидрогеологическим скважинам. Создание учения об артезианских бассейнах и использование напорных артезианских вод положили начало проникновению гидрогеологов в глубинные процессы, однако основное внимание было направлено на изучение динамики подземных вод.
Теперь же, когда геологи используют глубинные методы исследований, позволяющие проникать в толщи пород на несколько километров, гидрогеология также должна перейти на новый этап гидрогеологических исследований. Геологическую науку интересуют конкретные сведения о геологической и геохимической роли воды во всей многокилометровой толще земной коры. Изучение гидрогеологии глубоких горизонтов земной коры становится насущной задачей геологов. Изучение птдрогеологпи нефтегазоносных и нефтеносных бассейнов, воды как носителя подземного тепла в глубоких горизонтах, познание роли воды в тектонических процессах, значения воды и путей ее миграции при метаморфизме горных пород на больших глубинах — вот только некоторые аспекты «глубинной гидрогеологии», имеющие важнейшее научное и практическое значение. Важное значение для определения генезиса вод, установления закономерностей миграции воды п распределения вещества в земной коре будет иметь количественное изучение водной составляющей в отдельных горных породах и целых геологических комплексах (пластах, свитах).
Пока еще очень мало работ, посвященных изучению роли воды в геологических процессах, процессах минералообразования и преобразования осадка в горную породу, выявлению роли воды в закономерностях миграции, рассеянии и концентрации элементов в земной коре, а соответственно в формировании месторождений полезных ископаемых. Эти проблемы рассматриваются обычно в самом общем виде, а многие закономерности взаимоотношений системы вода — осадок— порода — химический элемент принимаются без достаточных научных обоснований. Считая бесспорным положение, что вода в земной коре, атмосфере и на поверхности едина и неделима, мы в этом едином круговороте наименее полно изучили1 отдельные формы воды в ее многообразном проявлении в земной коре и в разных геолого-структурных, литолого-петрографических комплексах, в геологических процессах. Пэ
12
ПРЕДИСЛОВИЕ
существу мы находимся лишь у начала учения о единой природной воде в земной коре.
В геологических процессах мы обычно понимаем роль воды весьма узко — главным образом механически — как растворение, перенос, отложение материала, но редко рассматриваем подземные воды как одну из составляющих и наиболее подвижных частей земной коры.
При разных температурах и особенно при различном давлении вода находится в неодинаковых соотношениях с горными породами, минералами и растворенными в пей химическими компонентами.
Важнейшая научная и практическая проблема гидрогеологии — это определение возраста подземных вод, не толщ, несущих воды, а именно: абсолютного возраста самой подземной воды. Эта проблема тесно связана с палеогндрогеологией отдельных регионов и является важнейшей предпосылкой для познания условий формирования подземных вод, а также нефтяных, газовых и ряда рудных месторождений. Однако работы, посвященные этому вопросу, находятся лишь в начальной стадии.
Немало задач возникает и в связи с проблемой использования подземных вод. Еще недостаточно работ, содержащих надежную оценку той доли пресных природных вод, которую можно отобрать из отдельных структурных единиц для наших нужд без опасения истощить водоносные горизонты пли засолить их. Нет еще и работ, которые послужили бы руководством для гидротехников при обосновании искусственного регулирования водных ресурсов в естественных подземных емкостях. Большие задачи стоят перед гидрогеологами в связи с вопросами мелиорации в районах искусственного осушения и особенно в областях искусственного орошения.
Недостаточно оцениваются солоноватые воды как возможный источник прямого использования п особенно как источник искусственного опреснения. Отметим, что расположенные в глубине континентов относительно слабо засоленные воды более перспективны в этом отношении, чем морские воды.
При изучении гидрогеологии месторождений полезных ископаемых, как правило, основное внимание уделяется гидрогеологическому режиму разработки месторождения, имеющему огромное практическое значение. Но роль подземных вод в формировании месторождения (концентрация рудных компонентов) или в его разрушении (рассеяние вещества) рассматривается недостаточно тщательно, причем этим вопросом занимаются большей частью специалисты по полезным ископаемым, подходя к нему с общих позиций минералога, петрографа, рудничного геолога, геохимика, но гнтрогеологического подхода к этим проблемам почти не было. Обычно не учитывается и гидрогеологическая обстановка во время формирования месторождений, характер вод (температура, давление, химизм), пути их миграции.
Одной из важнейших задач современной науки ныне является изучение «единой» воды в земной коре. Переоценка роли воды во многих геологических процессах не является задачей только гидрогеологов, необходима совместная работа многих специалистов, в том числе минералогов, геохимиков, лптологов, физиков, химиков.
Новый этап развития гидрогеологических исследований в пашен стране открывается в связи с решением майского (1966 г.) Пленума ЦК КПСС, наметившего многолетнюю программу широкого проведения мелиорации земель. В соответствии с решением Пленума, в текущем пятилетии объем гидрогеологических работ увеличивается почти в 1,5 раза; при этом предусматривается проведение детальных геото-го-гидрогеологических и инженерно-геологических съемок на новых
ПРЕДИСЛОВИЕ
13
плошадях проектируемого орошения и осушения, а также на площадях, подлежащих рассолению.
Должна быть расширена сеть режимных гидрогеологических станций, пересмотрена программа проводимых ими наблюдений. Особое значение для развития мелиорации земель будет иметь гидрогеологическая наука, которая должна дать научные основы мелиоративной гидрогеологии, разработать методы прогноза режима водносоле-ього баланса районов орошения, научные основы различных видов дренажа, в том числе и вертикального.
Материалы, обобщенные в монографии «Гидрогеология СССР», будут служить научной и практической основой для гидрогеологических работ, связанных с мелиорацией земель.
Издавая монографию «Гидрогеология СССР» как итог гидрогеологических работ в стране. Редколлегия надеется, что колоссальный коллективный труд гидрогеологов будет способствовать дальнейшему развитию учения о подземных водах нашей страны. Монография рассчитана на широкое использование производственными, проектными и научно-исследовательскими организациями, она также может служить учебным пособием для вузов соответствующего профиля.
А. В. Сидоренко
ВВЕДЕНИЕ
В I томе монографии «Гидрогеология СССР» приводится гидрогеологическое описание территории Московской области и смежных с нею областей: Калининской, Ярославской, Владимирской, Рязанской, Тульской, Калужской и Смоленской (рис, 1). Эта территория общей площадью 335 тыс. клг2 граничит на западе — с Белорусской ССР (II том); на северо-западе —с Новгородской областью (III том); на севере — с Вологодской областью (XLIV том); на востоке — с Ивановской, Костромской, Горьковской областями и Мордовской АССР (XIII том); па юге — с Тамбовской, Липецкой, Орловской и Брянской областями (IV том). На юге граница территории, описываемой в I томе, примерно соответствует южной границе Московской синеклизы (южной границе распространения нижнего карбона). На остальном своем протяжении граница территории не совпадает с какой-либо естественной геолого-гидрогеологической границей.
Московская и сопредельные с ней области занимают особое место в политической жизни и народном хозяйстве СССР. Эта территория, расположенная в центре Европейской части РСФСР, отличается высокоразвитой промышленностью, большим количеством крупнейших промышленных предприятий, интенсивным развитием сельского хозяйства, широкой сетью коммуникаций и большой плотностью населения.
Особое значение описываемая территория приобретает в связи с наличием в ее центре столицы СССР—Москвы, политического, индустриального и культурного центра нашей страны. Вполне понятно, что в этом районе подземные воды, имеющие большое положительное значение (водоснабжение, бальнеологическое применение, использование промышленных вод), но в некоторых случаях оказывающие и отрицательное воздействие (заболачивание земель, обводнение месторождений полезных ископаемых), играют весьма существенную роль.
Подземные воды на описываемой территории имеют важнейшее значение как источник водоснабжения городов, промышленных предприятий, сельских населенных пунктов, санаториев и т. д. В шести из восьми областных центров, находящихся на описываемой территории, водоснабжение основано на использовании подземных вод (Калинин, Владимир, Рязань, Тула, Смоленск, Калуга). На территории, описываемой в томе, действует ряд лечебных учреждений, использующих минеральные подземные воды в бальнеологических целях (в Московской, Ярославской, Тульской, Калининской и Калужской областях).
Отрицательная роль подземных вод выражается в заболачивании крупных территорий (Мещерской низины, части Калининской области), в обводнении месторождений в Подмосковном бассейне.
ВВЕДЕНИЕ
15
Несмотря на центральное положение указанных выше областей, территория их в гидрогеологическом отношении изучена весьма неравномерно и еще довольно слабо. Различными гидрогеологическими изысканиями и исследованиями на описываемой территории занимались и продолжают заниматься многочисленные производственные и научно-исследовательские организации, сосредоточенные главным об-
Рис. 1. Обзорная карта территории I тома монографии «Гицрогеологпт СССР»
/ граница территорий, охватываемых томами «Гидрогеология СССР» и номера го мов, 2 - границы административных областей
разом в Москве. Со времени издания последнего монографического описания подземных вод данной территории прошло более 20 лет и за это время в организациях накопился очень большой фактический материал. Целью настоящей работы и является обобщение имеющихся многочисленных новых данных по гидрогеологии ряда центральных районов РСФСР. Такое обобщение даст возможность глубже осветить закономерности распространения и формирования подземных вод, позволит правильнее учитывать роль последних в народном хозяйстве, полнее и рациональнее использовать их ресурсы.
При составлении настоящего тома были использованы: материалы геологических и гидрогеологических съемок, проведенных силами Геологического управления центральных районов (ГУЦР), б. Всесоюзного Гидрогеологического треста (ВГТ); результаты изысканий для водоснабжения крупных населенных пунктов (ГУЦР, Гипрокоммуиводо-канал, ВОД ГЕО, ВСЕГИНГЕО) и сельского хозяйства (ГУЦР);
16
ВВЕДЕНИЕ
результаты бурения на воду скважин (ГУЦР, В ГТ, Институт курортологии, Промбурвод и др.), а также работы указанных выше и других организаций (б. Лаборатория гидрогеологических проблем АН СССР, МГУ, Гндропроект и др.) по отдельным вопросам гидрогеологии описываемой территории или ее частей. При составлении тома авторы и редколлегия руководствовались методическими указаниями, разработанными институтом ВСЕГИНГЕО.
Составление и подготовка к изданию настоящего тома выполнены Геологическим управлением центральных районов Министерства геологии РСФСР. Для составления и редактирования отдельных глав и разделов были привлечены специалисты ряда производственных и на-х чно-исследоватсльских организаций Москвы. Авторский коллектив состоял из 23 человек, представляющих 9 организаций. Авторы и редакторы отдельных' глав н частей тома указаны в оглавлении.
Организационная подготовка, большая работа по сбору, обработке и систематизации фактического материала, техническому редактированию текста и карт, так же как и составление отдельных глав и карт, проведены гидрогеологами тематической партии Геологосъемочной экспедиции ГУЦР: Ю. П. Антоновским, Н. В. Бастраковой, В. Д. Воловиковой, Н. А. Зеленской, Ф. И. Кравчипским (иач. партии), М. А. Смирновой, Л. Л. Чаповской, 3. ДА. Щадриной и др. Оформление карт и рисунков выполнено картгруппон Геологосъемочной экспедиции ГУЦР под руководством М. П. Мельникова и С. Ф. Городецкой.
Настоящий I том состоит из четырех частей. Первая часть посвящена характеристике основных естественно-исторических факторов (физико-географических, геолого-структурных), определяющих формирование и распространение подземных вод. Во второй части дается последовательное общее описание водоносных горизонтов и комплексов, развитых на описываемой территории, причем основное внимание уделяется описанию водоносных горизонтов карбона, имеющих наибольшее значение. Эта часть заканчивается освещением вопросов формирования и зоначьности подземных вод и гидрогеологическим районированием территории. Третья часть посвящена ресурсам подземных вод, их использованию и охране, минеральным и промышленным водам, гидрогеологическим условиям месторождений полезных ископаемых. Впервые для данной территории дается региональная оценка естественных и эксплуатационных ресурсов подземных вод, что имеет первостепенное значение в связи с постоянно возрастающей ролью подземных вод для народного хозяйства. В четвертой части приводится описание инженерно-геологических условий территории.
К тому прилагаются 6 карт масштаба 1:1 500 000 (см. приложение I): карта геоморфологического районирования, гидрогеологические карты четвертичных и дочетвертпчных отложений, карта естественных ресурсов подземных вод, карта современного недопотребления п карта эксплуатационных запасов подземных вод.
В связи с отсутствием для большей части территории современной геологической основы, тематической партии пришлось создавать таковую заново для построения гидрогеологических карт. Было проведено стратиграфическое расчленение додевопских отложений и увязка геологической индексации многочисленных скважин в соответствии с унифицированной стратиграфической схемой, принятой в Ленинграде I декабря 1962 г. В этой работе приняли участие Б. М. Келлер, Л. М. Бирина, 3. П. Иванова, Б. А. Яковлев и др. При подготовке тома к изданию учтены замечания, сделанные рецензентами И. И. Плотниковым, М. Р. Никитиным, Ф. В. Котловым.
ИСТОРИЯ ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ
Историю гидрогеологических исследований можно разделить на три основных периода: дореволюционный, послереволюционный, включая период Великой Отечественной войны (1917—-1945 гг.), и послевоенный.
1.	ДОРЕВОЛЮЦИОННЫЙ ПЕРИОД
Изучение подземных вод в центральных районах России началось примерно в половине XIX в., когда были созданы общие предпосылки для развития знаний о подземных водах. Рост промышленного капитализма в последнюю четверть XIX в. обусловил интерес к освоению минеральных богатств страны, способствовал развитию геологических наук и становлению гидрогеологии как самостоятельной отрасли знаний. Оформлению гидрогеологии как науки благоприятствовали исследования, проведенные геологами организованного в 1882 г. Геологического комитета и его выдающегося представителя, крупного геолога и гидрогеолога С. Н. Никитина.
В конце 50-х и начале 60-х годов в Москве, а также около Серпухова и Подольска были пробурены разведочные скважины для выявления глубины залегания залежей каменного угля и установлено положение артезианских вод в карбоне (Романовский, 1857, 1860).
В Москве ручным способом были пробурены две скважины: на Поклонной горе — глубиной 127 м, и на Трехгорной заставе — глубиной 65 м. Однако скважины не дошли до угленосных пород нижнего карбона, н признаки фонтанирующих вод не были обнаружены. Результаты этих работ как бы подтвердили теоретические представления того времени, согласно которым вместилищем артезианских вод могут служить только песчаные породы. Считалось, что из трещиноватых пород вода уходит в нижележащие пласты.
В 1865 г. инженер В. А. Бабии, базируясь на высказываниях Г. Д. Романовского (1863), Г. Гельмерсена (1861), Г. Е. Щуровского (1866—1867) и других геологов, составил проект бурения глубокой скважины в Москве для организации водоснабжения за счет вод девона. Согласно этому проекту в 1866—1869 гг. на Яузском бульваре была пробурена скважина, остановленная на глубине 460 м в связи с аварией. Водоносные горизонты в процессе бурения не опробовались и не было установлено, из какого горизонта поступает вода — каменноугольного или девонского. Вода в Яузской скважине обладала повышенной жесткостью, плотный остаток составлял около 1 г/л, вода использовалась для технических нужд московских боен (Щуровский, 1869).
2 Заказ 161.
18
ИСТОРИЯ ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИИ
Эта неудача несколько затормозила поиски пресных артезианских вод в Москве и вызвала интерес к использованию грунтовых вод и родников. В связи с этим в 70—80-х годах были проведены первые специальные гидрогеологические исследования в районе Мытищ с целью изыскания грунтовых вод, их производили В. Шухов, Е. Кнорре и К. Лембке (1881, 1887, 1891), а также Н. Зимин (1882). Составленная Е. К. Кнорре (1889) карта Яузского бассейна с изогипсами уровня грунтовых вод (по данным на февраль 1888 г.) явилась одной из первых гидрогеологических карт, характеризующих положение зеркала грунтовых вод к северу от Москвы. По данным этих исследований, учитывающих подземный сток бассейна Яузы, был сделан расчет расхода проектируемого Мытищинского водозабора.
Вопросами использования артезианских вод для целей водоснабжения Москвы и Подмосковья в те годы, кроме Г. Е. Щуровского, Г. Д. Романовского и В. А. Бабина (1885), занимались также А. П. Иванов (1896) и С. Н. Никитин (18906). Последний составил указатель литературы по буровым на воду скважинам России (Никитин, 1911). В сводках И. Ф. Сннцова (1903—1909) были систематизированы материалы по скважинам, пробуренным для казенных винных складов на территории всех областей, входящих в данный том.
Минеральным водам центральных областей в дореволюционные годы были посвящены многочисленные очерки и статьи, но вся эта литература в большинстве случаев носила справочный или даже рекламный характер. Наиболее интересными можно считать статьи Зеленского (1854) о минеральных водах Европейской России и П. А. Ильинского (1899) о минеральных водах Костромской губернии.
Особенно большое значение для развития региональной гидрогеологии имели работы по проведению площадной десятиверстной геологической съемки территории Европейской России, выполненные Геологическим комитетом. Опубликованные по материалам съемки многокрасочные геологические карты С. Н. Никитина (1884, 1885, 1890а), Н. М. Сибирцева (1896) и Н. А. Богословского (1906), а также крупномасштабная геологическая карта южной части Подмосковного' бассейна А. О. Струве (1895) явились важнейшей геологической основой для изучения подземных вод центральных областей.
Общую характеристику артезианских вод каменноугольных отложений Подмосковья дал в известном труде С. Н. Никитин (18906), в его работе приведены сведения о районах питания водоносных толщ, о площадях нх распространения, о водообилип и химическом составе вод. Приведены также критический разбор геологических разрезов, вскрытых отдельными скважинами, сведения о взаимовлиянии скважин и о повышении минерализации воды при их углублении. С. Н. Никитин установил в Подмосковье наличие двух артезианских водоносных горизонтов— верхне- и среднекаменноугольного — и дал нх общую характеристику. Несколько позднее была опубликована работа С. Н. Никитина (1900), посвященная другим районам Русской равнины, в которой автор предложил научное определение артезианских и грунтовых вод, принимаемое и в настоящее время.
Первыми комплексными гидрогеологическими исследованиями явились работы комплексной экспедиции по изучению источников главнейших рек Европейской России, возглавляемой С. Н. Никитиным, нх методика не утратила своего значения и до наших дней (Никитин, 1896, 1899, Никитин и Погребов, 1905).
Для познания гидрогеологических условий северных областей значительный интерес представляют результаты глубокого бурения, предпринятого в Ярославле с целью получения пресных вод для водосиаб-
ПОСЛЕРЕВОЛЮЦИОННЫЙ ПЕРИОД
19
жения. Здесь в 1894—1895 гг. была пробурена скважина глубиной 603,7 м, вскрывшая в отложениях перми и карбона напорные соленые воды. Имеются сведения, что в годы гражданской войны (1918— 1921 гг.) из них добывали соль, получая из ведра воды 800 г соли.
К концу 90-х годов XIX в. и к первому десятилетию XX в. относятся работы по обследованию источников сельского водоснабжения, в б. Тверской, Рязанской, Лкюковской, Тульской и Владимирской губерниях, проведенные земствами. Результаты этих работ отражены в ряде очерков (Соколов, 1896, 1899, 1909; Дубровский, 1903, 1904, 1905, 1910; Иванчин-Писарев, 1908; Козменко, 1915; Хименков 1916). По итогам этих исследований в 1913 г. Н. Д. Соколовым пои участии В. Д. Соколова был подготовлен для издания «Гидрогеологический очерк Московской губернии» с каргой, на которой показаны площади распространения ближайших от поверхности земли пяти основных водоносных горизонтов коренных отложений — мезозойских и каменноугольных. Водоносность четвертичных отложений на этой карте не была отражена.
В Тульской губернии работы губернского земства проводились с 1905 по 1917 г. под руководством А. С. Козменко. Последним был составлен ряд очерков по результатам гидрогеологических исследований южных районов Тульской губернии, сопровождаемых многокрасочными картами водоносности водосборов рек Зуши, Красивой Мечи и других, а также картами размывов, провалов, оползней и болот тех же районов (Козменко, 1909, 1913, 1915). Отдельные карты составлены Ю. К. Зо-графом (1914—1916).
К 1914 г. в Москве было пробурено уже более 40 артезианских скважин, что позволило А. П. Иванову (1916) составить сводное описание артезианских вод Москвы, выделить третий артезианский горизонт в отложениях нижнего карбона, отметить снижение напора и дебита, а также проследить изменения химического состава вод каменноугольных отложений в связи с их возрастающей эксплуатацией. Краткие сведения о буровых скважинах других районов даны в материалах А. Д. Стопневича (1915).
Подводя итоги гидрогеологических исследований дореволюционного периода, следует отметить, что на основании трудов С. Н. Никитина, В. Д. Соколова, В. Г. Хименкова, А. П. Иванова и других под Москвой были выделены три верхних артезианских водоносных горизонта карбона. Был также составлен ряд гидрогеологических карт, что позволило широко использовать артезианские воды для водоснабжения на территории б. Московской, Тверской и Тульской губерний. Глубокое бурение, произведенное в Ярославле и Иванове для целей водоснабжения, позволило установить наличие соленых вод, непригодных для питья. В работах земств, помимо изучения гидрогеологии, велись исследования карстовых явлений, изучение провалов и оползней в Тульской губернии. По существу эти работы явились одними из первых инженерно-геологических исследований в Центральной России.
2.	ПОСЛЕРЕВОЛЮЦИОННЫЙ ПЕРИОД (1917—1945 гг.)
После Великой Октябрьской социалистической революции начался новый этап изучения грунтовых и артезианских вод, одновременно исследовались инженерно-геологические условия для различных видов строительства и устанавливалась степень обводненности буроугольных месторождений. Планомерному геолого-гидрогеологическому изучению территории центральных областей способствовала организация в 1918 г. Московского отделения Геологического комитета (позднее Московское 2*
20
ИСТОРИЯ ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИИ
геологическое управление). В начале 20-х годов были продолжены полистовые десятнверстные геологические съемки «Общей геологической карты Европейской части СССР». На центральной части территории, описываемой в настоящем томе, эти съемки были закончены в 20-х годах, по северным районам они продолжались до середины 30-х годов. К опубликованным материалам по десятиверстной съемке относятся труды С. А. Доброва и А. Э. Константиновича (1936), А. М. Жирмунского (1928, 1931), А. П. Иванова и Е. А. Ивановой (1936), Е. А. Ивановой (1936), В. И. Козловой (1939), И. А. Преображенского (1933), Е. И. Сомова (1939), В. Г. Хименкова (1934), М. С. Швецова (19326). В очерках, сопровождающих геологические карты, был дан краткий обзор подземных вод, а по некоторым листам составлены схематические гидрогеологические карты (М. С. Швецов, А. П. Иванов и Е. А. Иванова).
Региональное гидрогеологическое картирование в тот период еще не проводилось. После завершения десятиверстной съемки в конце 20-х и 30-х годов, в связи с общим подъемом народного хозяйства в годы первых пятилеток, значительное развитие приобрели детальные геологические и гидрогеологические съемки. Крупномасштабные съемки довоенного периода, проводившиеся как самостоятельные гидрогеологические, так и в комплексе с геологическими и инженерно-геологическими, не носили характера плановых исследований, а выполнялись эпизодически в связи с различными практическими задачами народного хозяйства, связанными с проблемами водоснабжения, поисками и освоением месторождений полезных ископаемых, орошением и осушением земель, гражданским, промышленным и гидротехническим строительством. Методика их не была еще разработана. Особенно большое внимание уделялось изучению южного крыла Подмосковного бассейна и территории, примыкающей к окрестностям Москвы. В северных районах гидрогеологические съемки проводились главным образом по долинам Волги, а на востоке — в области Окско-Цнинского вала.
Геологические и гидрогеологические карты, составленные по детальным съемкам довоенного периода, не отвечают современным требованиям, предъявляемым к крупномасштабным картам, в результате переоценки материалов они были отнесены к некондиционным — схематическим.
Большой фактический материал по подземным водам был получен в связи с изучением вопросов водоснабжения и освоением буроугольных месторождений Подмосковного бассейна. Многочисленные инженерно-геологические исследования были также проведены на территориях больших городов и на площадках крупного промышленного и гидротехнического строительства.
Значительный объем комплексных геологических и гидрогеологических работ позволил составить и опубликовать ряд крупных научных обобщений, геологических и гидрогеологических карт, гидрогеологических очерков, что способствовало развитию различных научных направлений. Обобщение накопленного фактического материала производилось в различные этапы послереволюционного периода. Исторический обзор основных гидрогеологических работ этого периода (1917—1945 гг.) излагается по основным видам исследований.
Изучение пресных подземных вод и сводные работы, В данный раздел, помимо специальных работ, включены и все сводные гидрогеологические работы, которые в основном базировались па материалах геологического картирования и изучения источников водоснабжения. В первые годы после Октябрьской революции были продолжены работы земств по исследованию источников водоснабжения, проводившиеся
ПОСЛЕРЕВОЛЮЦИОННЫЙ Пк PH ОД
21
главным образом в селениях Московской губернии (Хименков, 1918). Фактический материал по изучению артезианских вод, накопленный в результате геологических съемок, бурения многочисленных скважин и различных исследований, проведенных земскими ведомствами, позволил М. М. Пригоровскому в 1922 г. составить обзор артезианских вод Русской равнины, в котором он дал краткую характеристику Московского артезианского бассейна.
Интересные научные обобщения по грунтовым водам Европейской части СССР были сделаны в 1922—1925 годах В. С. Ильиным в его схематической карте зон грунтовых вод (1925), где впервые были выделены зональные и азональные грунтовые воды. В. С. Ильин выделил в Европейской части Союза шесть зон — полос. Описываемая территория, по В. С. Ильину, входит в третью зону грунтовых вод. К азональным грунтовым водам В. С. Ильин относил: воды области конечных морен, области кристаллических пород, карста, болот, солончаков и, наконец, аллювиальные воды. На рассматриваемой территории он выделял азональные воды областей конечных морен (северо-запад Калининской области) и области болот (Мещерская низина).
В 1925 г. А. И. Семихатов составил краткую сводку о подземных водах Европейской части СССР, сопровождаемую мелкомасштабной картой районирования территории по распространению основных водоносных горизонтов. Для Московского артезианского бассейна на карте были показаны только воды каменноугольных и девонских отложений (Гефер и Семихатов, 1925). А. М. Жирмунский (1927) описал артезианские воды района Смоленска и Западного края и составил каталог главнейших скважин, пспользуюшпх воды окского и девонских водоносных горизонтов. Большие заслуги в изучении подземных вод Московской области имеет В. Г. Хименков, который составил ряд сводных очерков по водоснабжению Москвы и характеристике гидрогеологических условий отдельных уездов Московской губернии (Хименков, 1922—1927). Им произведена систематизация артезианских скважин, разработана схема вертикальной последовательности водоносных юрн зонтов и составлена схематическая карта распространения артезианских водоносных горизонтов Московской области.
В начале 30-х годов в соответствии с задачами пятплетнсго плана резко возросло использование подземных вод для водоснабжения крупных городов, промышленных объектов и населенных пунктов, в связи с чем возникла необходимость регистрации, систематизации и научной обработки разрезов всех скважин. Бурение скважин на воду осуществляли многие организации: Геологоразведочное бюро МОЗО, Московское геологическое управление, Бурвод, Госводоканалпроект, Союзвод-строй, Коммунстрой, Мелиострой и др. Сбор и обработку материалов по буровым на веду скважинам, а также сведений о колодцах и родниках с 1926 г. производил б. Геологический комитет. С 1931 г. составление кадастра подземных вод было возложено на Государственный гидрологический институт Гидрометслужбы. В 1936 г. эта работа была передана в ведение Комитета по делам геологии, а затем — геологических фондов территориальных геологических управлений. В Московском геологическом управлении сбор, систематизация и обработка результатов бурения на воду скважин были начаты в середине 20-х годов; в дальнейшем это позволило опубликовать ряд каталогов (Вортман, 1934; Даньшин, Муравьева п др., 1935; Жуков и др., 1936—1937).
К началу первой пятилегки Б. М. Даньшин (1927, 1928) подвел итоги научной обработки всех данных об артезианских скважинах Москвы. Он составил общую характеристику грунтовых вод и трех основных водоносных горизонтов каменноугольных отложений, установил
22
ИСТОРИЯ ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИИ
некоторую связь верхне- и среднекаменноугольных горизонтов с грунтовыми водами, сделал подсчеты количества скважин по отдельным водоносным горизонтам, привел дебиты и напоры, составил таблицы, в которых действующие скважины были систематизированы по горизонтам. В отдельных статьях Б. М. Даньшиным (19296) был затронут вопрос об использовании артезианских вод девонских отложений.
Изучению грунтовых и артезианских питьевых и лечебных вод способствовали многочисленные комплексные геологические и гидрогеологические средне- и крупномасштабные съемки, проведенные главным образом на территории Московской области и в незначительных объемах в пределах других областей. В этих работах принимал участие большой коллектив Московского геологического управления, различных организаций Наркомзема и др. — М. Е. Альтовский, Н. Н. Бинде-ман, И. В. Гармонов, Б. М. Даньшин, В. А. Жуков, Е. А. Иванова, А. П. Иванов, А. Э. Константинович, И. А. Корчебоков, Б. М. Овчинников, Н. В. Сапрыкина и др. Многие весьма ценные карты, к сожалению, не были опубликованы, но материалы съемок были использованы в составленных Московским геологическим управлением очерках по геологии и полезным ископаемым районов Московской области (Даньшин, 1932; Добров, 1932, 1934; Дорофеев и Леонтьева, 1932; Жуков, 1934, 1935а; Завидонова, 1932, 1934; Иванова, 1932; Карпинский, 1934, 1938; Константинович, 1932—1934; Овчинников, 1933; Сапрыкина, 1934; Сокольская, 1932, 1934; Хакман, 1933, 1934; В. Г. Хименков и Ю. В. Хи-менков, 1932; Швецов, 1932а п др.).
Из опубликованных гидрогеологических карт, составленных при общих геологических съемках, следует упомянуть карты: б. Каширского уезда (Швецов и Яблоков, 1931), Загорского и Константиновского районов (Добров, 1932), Егорьевского района (Зонов и Константинович, 1932), Орехово-Зуевского района (Молдавская, 1932). На этих картах на схематической топооснове штриховкой показаны площади распространения водоносных горизонтов. И. В. Гармонов и Г. Н. Каменский (1933) по материалам специальных исследований, проведенных для выявления источников водоснабжения, составили карты водо-проводимости и динамических запасов грунтовых вод Пехорско-Купав-ненского района.
Одновременно с детальными съемками, в конце 20-х и в 30-е годы проводились работы по изысканиям источников крупного водоснабжения. Результаты этих работ отражены в материалах Н. И. Гущина (1929)—по Москве, Б. М. Овчинникова — по Рязани и Калуге, М. Е. Альтовского, А. А. Маккавеева и С. В. Троянского — по промышленным центрам южного крыла Подмосковного бассейна. В составлении рукописных очерков и заключений по водоснабжению отдельных районов центральных областей принимали участие Н. Н. Биндеман, А. Р. Гаганидзе, Д. И. Гордеев, С. А. Добров, В. А. Жуков, В. Г. Хименков и др.
В 1933 г. в институте «Водгео» С. В. Троянским и М. Е. Альтов-ским была выполнена сводная работа по источникам водоснабжения городов СССР. Обобщающим крупным работам по территории Московского артезианского бассейна предшествовало издание книги А. Н. Семихатова (1934) по подземным водам СССР. А. Н. Семихатов впервые четко показал закономерности распределения подземных вод в зависимости от тектонических структур, наметил контуры артезианских бассейнов и дал гидрогеологическое районирование Европейской части СССР, построенное на геоструктурных признаках.
Большая роль в изучении и освоении подземных вод Московской области и всей территории Подмосковной котловины принадлежит
ПОСЛЕРЕВОЛЮЦИОННЫЕ! ПЕРИОД
23
В. А. Жукову, под руководством которого Московским геологическим управлением был составлен ряд мелкомасштабных гидрогеологических карт, включающий карты напорных вод палеозоя (по данным на i. I 1933 г. и 1. I 1936 г.), слабонапорных вод мезозоя, карты грунтовых иод п карту провалов и оползней. Методика составления этих карт была использована в дальнейших сводных работах и не утратила своего значения до настоящего времени.
В. А. Жуковым составлены очерки и сводки по грунтовым и артезианским водам Москвы, Московской области и другим районам центральных областей (Жуков, 1933; 1934а, б; 1935; 1937). В эти же годы накопленный материал по артезианским водам Подмосковной палеозойской котловины был обобщен в работах Б. М. Овчинникова, Н. М. Бочкова, С. В. Троянского, Н. И. Хованского и др.
В ЗО-х годах ряд геологических и гидрогеологических очерков по территории Москвы и Московской области был написан Б. М. Даньшиным (1934—1935, 1937а, б). В 1935 г. Б. М. Даньшин совместно с другими гидрогеологами Л^осковского геологического управления составил каталог буровых на воду скважин Москвы, содержащий данные по 624 скважинам (Даньшин, Муравьева и др., 1935). Весьма ценной работой, выполненной под руководством Б. М. Даньшина, является фундаментальный Атлас геологических и гидрогеологических карт Москвы (Даньшин и Корчебоков, 1935).
В 1937 г. В. А. Жуковым и М. П. Толстым во Всесоюзном Институте минерального сырья выполнена большая тематическая работа по артезианским водам карбона Подмосковной котловины. Работа включала составление комплекта геологических и гидрогеологических карт, среди которых наиболее интересны карты трех основных горизонтов карбона, площадей питания каменноугольных водоносных горизонтов, химизма вод, изолиний модулей грунтового стока и карта гидрогеологического районирования. Позднее на основе этих материалов В. А. Жуковым совместно с М. П. Толстым и С. В. Троянским (1939) была написана большая монография с картами артезианских вод Подмосковной палеозойской котловины. В этом труде были весьма обстоятельно описаны границы распространения и области питания водоносных горизонтов карбона, дана качественная и количественная характеристики артезианских вод, разобраны вопросы питания и условия эксплуатации, предложено гидрогеологическое районирование артезианского бассейна, произведена ориентировочная оценка ресурсов подземных вод. Н. А. Корчебоковым и К. Т. Анохиной (1939) были определены ресурсы подземных вод Бобриковско-Донского района Подмосковного угольного бассейна.
В предвоенные годы Московским геологическим управлением, институтом ВСЕГИНГЕО и другими научно-исследовательскими организациями был выполнен ряд сводных работ. В. А. Жуковым и М. И. Ко-фом была закончена работа по гидрогеологическому районированию центральных областей Европейской части СССР, проведенная с целью правильного размещения государственной сети режимных станций. Работа содержит несколько карт подземных вод палеозоя, мезозоя, третичных и четвертичных отложений, карту гидрогеологического районирования и схематические карты климатических и гидрогеологических факторов. Д. И. Погуляевым написан гидрогеологический очерк по Смоленской области. В это же время Л. П. Нелюбовым и Т. И. Осиповой в институте ВСЕГИНГЕО составлена большая работа по грунтовым водам Европейской части Союза, содержащая карту гидрогеологического районирования подземных вод четвертичных отложений, предназначенную для перспективного планирования сельскохозяйственного
24
ИСТОРИЯ ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИИ
водоснабжения. В 1941 г. Н. А. Плотниковым была написана статья о ресурсах артезианских вод Москвы, оценка которых дана на основании опыта многолетней эксплуатации подземных вод каменноугольных отложений.
В последние предвоенные годы по территории центральных областей была составлена новая геологическая основа для Геологической карты СССР и проведено обобщение гидрогеологических материалов, представленное в монографии «Гидрогеология СССР».
В годы Великой Отечественной войны полевые гидрогеологические исследования на территории центральных районов проводились в незначительных объемах и основное внимание было уделено сводным обобщающим работам. К этому времени относятся исследования А. А. Бакирова и других авторов по гидрогеологии и гидрохимии северной части Окско-Цпинского вала и восточной части Ярославской области, выполненные в связи с проблемой нефтегазоносности центральных областей.
В 1942 г. А. С. Храмушев закончил составление схематической карты изопьез среднекаменноугольных водоносных горизонтов Московской палеозойской котловины. В конце 1942 г. Московским геологическим управлением была начата большая работа по составлению комплексных геологических п гидрогеологических мелкомасштабных карт. Сводные гидрогеологические карты этого масштаба составлялись под руководством В. А. Жукова. В серию гидрогеологических карт входили карты водоносности дочетвертичных и четвертичных отложений п ряд дополнительных карт, характеризующих основные водоносные горизонты.
Минеральные воды и рассолы. Изучению минеральных вод центральных областей в послереволюционный период уделялось большое внимание. Первая сводка по соляным источникам Вологодской, Костромской, Ярославской и Владимирской областей была составлена И. И. Горским (1926). Характеристика отдельных минеральных источников приводится в очерках М. М. Жукова и Н. С. Шатского (1931), А. С. Храмушева (1931), Л. Р. Гагапидзе (1934) и в многочисленных рукописных отчетах (В. Н. Рябинин, Н. Л. Преображенский, В. В.Штпль-марк и др).
Для планомерного изучения минеральных вод в 30-х годах Государственным научно-исследовательским институтом курортологии и физиотерапии был организован ряд экспедиций в центральных областях РСФСР. Позднее в работу включилось Московское геологическое управление. По результатам этих исследований был составлен реестр всех минеральных источников и буровых скважин, вскрывших минеральную воду, для каждой области составлены регистрационные карты с пояснительными записками. По материалам экспедиций и литературным источникам Н. С. Пчелип (1935, 1936) подготовил ряд очерков по минеральным водам Московской и Ивановской областей.
Большое значение для изучения минеральных вод имело бурение глубоких скважин, проводившееся в 30-х годах в Москве (Ордынская и Боенская) и на Окско-Цнинском валу (Судогда). Все скважины встретили в отложениях девона сильно минерализованные воды (рассолы), содержащие бром и йод. Результаты опробования скважин изложены в отчете Б. А. Александрова (1940) и в его отдельных статьях.
Изучению подземных вод палеозойских отложений, в том числе минеральных вод Подмосковной котловины и других районов Русской платформы, посвящен ряд работ И. К. Игнатовича (1940, 1944, 1945), в которых, помимо общей характеристики минеральных вод и рассолов, затронуты вопросы определения их ресурсов, генезиса и оценки для бальнеологических целей и в качестве сырья для промышленности.
послереволюционный период
25
Изучив гидрогеологию Русской платформы, Н. К. Игнатович установил гидрохимическую и гидродинамическую вертикальную зональность подземных вод. Он выделил в осадочном чехле три зоны: активного водообмена с пресными водами, затрудненной циркуляции с минеральными сульфатными водами и застойного режима с рассольными хлоридиыми водами. Труды И. К. Игнатовича о вертикальной зональности подземных вод являются большим достижением отечественной гидрогеологии.
Большая работа по минеральным водам и рассолам территории Московского геологического управления в военные годы выполнена Ц. С. Гринберг и В. И. Семеновой под руководством И. К. Игнатовича. Ими обобщены гидрогеологические данные по глубоким скважинам.
Шахтная гидрогеология. В годы предвоенных пятилеток на многих месторождениях Подмосковного буроугольного бассейна были начаты специальные гидрогеологические исследования. В этих работах принимали участие А. С. Сергеев, А. А. Воробьев, С. В. Троянский, Л. П. Нелюбов, Д. Д. Беляев, В. Г. Кноблок и др. Большая сводная работа по характеристике обводненности южного крыла Подмосковного бассейна выполнена коллективом авторов Московского геологического управления (Д. Д. Беляев, А. А. Воробьев и др., 1941). В их труде приведено списание гидрогеологических условий отдельных угольных районов, дано подразделение месторождений по степени их обводненности и рекомендованы более эффективные способы их осушения.
Вопросам методики гидрогеологических исследований и условиям эксплуатации угольных месторождений посвящены работы Д. Д. Беляева (19386, 1944), А. А. Воробьева и В. С. Яблокова (1936), А. А. Мак-кавеева (1936а, б; 1937), С. П. Прохорова и А. С. Сергеева (1939), С. В. Троянского (1939) и др.
В 1942 г. были начаты работы по восстановлению затопленных шахт южного крыла Подмосковного бассейна, в которых активное участие принимало Московское геологическое управление. Специально созданная под руководством Д. Д. Беляева гидрогеологическая партия разработала ряд мероприятий по откачкам воды из горных выработок, снижению уровня вод упинского горизонта, осушению надугольных песков и тульских известняков (Беляев, 1942).
Инженерная геология. Инженерно-геологические работы получили широкое развитие в 30-х годах. Наиболее значительные из них связаны с реконструкцией Москвы, работами на Волге (проблема «Большой Волги»), Оке, Москве и Яузе, строительством канала им. Москвы, Московского метрополитена. Проектирование и строительство плотин, водохранилищ, гидроэлектростанций (Иваньковской, Угличской, Рыбинской) и ряда промышленных предприятий потребовало проведения крупномасштабных геолого-гидрогеологических и инженерно-геологических съемок, изучения режима грунтовых вод и его изменения в связи с подъемом уровня рек Москвы и Волги.
В выполнении комплекса геологических работ по проблеме «Большая Волга» принимали участие многочисленные организации (Гидро-проект, Гпдроэнергопроект, Московское геологическое управление и ряд других), что обусловило рассредоточенность геологических материалов и отсутствие сводных обобщающих работ. Результаты этих работ, за исключением отдельных очерков (Попов, 1934; Рябченков, 1937), не опубликованы. Б1екоторые результаты работ по реконструкции Москвы были обобщены и опубликованы в уже упомянутом атласе геологических и гидрогеологических карт Москвы, в журнале «Метрострой» и в трудах Московского геологического управления, принимавшего активное участие в выполнении разнообразных инженерно-геологических работ по генеральному плану реконструкции Москвы (Корчебоков, 1935; Корче-
26
ИСТОРИЯ ГИДРО1ЕОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИИ
боков п Мильнер, 1933, 1934; Корчебоков и Григорьев, 1938; Мильнер, 1935а, б; Моро, 1936 и др.).
Большое практическое значение имели теоретические расчеты Г. Н. Каменского (1937, 1939) по определению величии расхода грунтового потока в неоднородных грунтах и подпора грунтовых вод при подъеме уровня реки. Весьма цепным для строительства было произведенное А. Ф. Лебедевым (1935) выделение среди водонасыщепных песков истинных плывунов и псевдоплывунов. Перечисленные крупные ипженерно-геологпчсские работы и последующая практика строительства обогатили пауку большим фактическим материалом и способствовали усовершенствованию методики инженерно-геологических работ, в том числе инженерно-геологического картирования и районирования.
В военные годы Московским геологическим управлением был осуществлен первый опыт составления сводной мелкомасштабной инженерно-геологической карты по территории центральных районов, в выполнении которой принимали участие В. А. Жуков, Н. А. Титова, С. В. Троянский, А. С. Храмушев, а подзнее П. Н. Пашоков.
Режим подземных вод. В первое десятилетие Советской власти наблюдения за режимом подземных вод производились попутно при различных гидрогеологических исследованиях и носили кратковременный характер. Отдельные разрозненные наблюдения за уровнем подземных вод в водозаборах Москвы и других крупных городов проводили организации, входившие в систему обслуживания городских водопроводов. В Московском санитарном институте им. Эрисмана изучался состав подземных вод. Результаты многочисленных анализов подземных вод Москвы и Московской губернии были систематизированы И. Р. Хецро-вым и Л. Д. Михайловской (1927), которые дали оценку химического состава вод отдельных водоносных горизонтов, главным образом каменноугольных.
Значительное развитие режимные наблюдения получили в 30-х годах. Систематические, но разрозненные наблюдения за уровнем подземных вод в это время начали проводиться в Москве по трассам метро и долинам рек Москвы и Яузы. В 1931 г. Московским геологическим управлением была сделана попытка организовать работы по выявлению депрессиониой воронки, развивающейся в пределах Москвы в связи с возрастающей эксплуатацией вод каменноугольных отложений. Однако эти работы не были полностью завершены в связи с невозможностью длительных остановок скважин.
Вопрос образования местных дспрессиопных воронок в артезианских видах Москвы рассмотрен М. Е. Альтовским в книге «Режим подземных вол» (Каменский, Бипдсман, Вевиоровская и Альтовский, 1938). В том же труде Г. Н. Каменским освещен вопрос изменения режима грунтовых вод в связи со строительством канала Москва—Волга.
В 1937 г. при Гидрологическом институте гидрометслужбы па базе разрозненных пунктов наблюдений была организована Московская гидрогеологическая станция, которая ныне находится в ведении института ВСЕГИНГЕО. Основной задачей станции явилось изучение режима подземных вод в естественных условиях и в условиях, нарушенных крупным строительством. Результаты режимных наблюдений Московской станции освещались в ежегодных отчетах.
Режимные наблюдения за уровнем подземных вод в условиях крупного шахтного водоотлива в Щекинском районе Тульской области периодически (1934—1936 гг.) проводились в довоенные годы Московским геологическим управлением. Эти работы позволили выработать ряд мероприятий по борьбе с шахтными водами (Беляев, 19386, 1941). Систематические наблюдения за уровнем подземных вод в этом районе начали
послевоенный период
27
проводиться после Отечественной войны при восстановлении шахт, результаты их отражены в ежегодных отчетах Д. Д. Беляева (начиная с 1945 г.). Сводка материалов по режиму артезианских вод на территории Подмосковной котловины с составлением ряда мелкомасштабных карт (карты многолетнего стока, доенажа, химизма) была выполнена в 1941 г. Д. Д. Беляевым и М. И. Кофом.
3.	ПОСЛЕВОЕННЫЙ ПЕРИОД
Послевоенный период является наиболее плодотворным в отношении познания гидрогеологических условий центральных областей. Этому способствовало предшествовавшее проведение региональной комплексной геологической и гидрогеологической съемки, бурение значительного количества глубоких скважин, выполнение крупных работ по водоснабжению, всестороннее обобщение гидрогеологических материалов в сводном картировании, изучение ресурсов подземных вод. Многосторонние исследования и теоретические обобщения, произведенные советскими учеными в послевоенный период, позволили по-новому поставить вопросы зональности подземных вод, их формирования, режима и баланса. Большие успехи геологических наук в области палеогеолопш, геотектоники и геохимии создали базу для изучения условий формирования подземных вод в историческом палеогидрогеологическом аспекте.
Региональное картирование и сводные работы. В первые годы после завершения Великой Отечественной войны Московским геологическим управлением был выполнен ряд крупных работ по сводному геологическому и гидрогеологическому картированию. В период 1945—1947 гг. для всей территории были составлены мелкомасштабные комплексные геологические и гидрогеологические карты, а по южному крылу Подмосковного бассейна —крупномасштабные карты.
Гидрогеологические карты составлялись по методике, разработанной И. К. Зайцевым (1945), они отражали литологию водовмещающпх пород, степень водообильности и минерализацию подземных вод. В составлении гидрогеологических карт принимали участие Е. Е. Альтов-ская, А. И. Баширова, А. С. Великоречина, Ф. А. Воробьев, Е. М. Пирогова, С. П. Прохоров, Я. А. Сыроквашина и др. По материалам гидрогеологических карт составлено сводное описание центральной части южного крыла Подмосковного бассейна. В эти же годы Л'1осковским геологическим управлением подготовлен к изданию IV том монографии «Геология СССР», охватывающий описываемую территорию и содержащий разделы, посвященные подземным водам и инженерно-геологическим условиям.
В 1948 г. Московским геологическим управлением было начато проведение планомерной комплексной среднемасштабиой геологической съемки, сопровождаемой картировочным б\ рением и сбором материалов по подземным водам, сведения о которых отражены на картах водопунк-тов и в отчетах по этой съемке. К концу 1963 г. такой съемкой было покрыто около 60% площади рассматриваемой территории, в основном в ее южной половине (рис. 2). С конца 50-х годов Геологическое управление центральных районов начало проводить на отдельных участках территории крупномасштабную геолого-гидрогеологическую съемку в целях изучения перспектив использования подземных вод для водоснабжения и оценки условий обводненности месторождений. Одновременно было начато сводное мелкомасштабное гидрогеологическое картирование южных районов (Б. Н. Смирнов, Л. Л. Чаповская и др.).
Вопросы гидрогеологического районирования Русской платформы и всей территории СССР освещены в работах Ф. П. Саваренского (194'7),
28
ИСТОРИЯ ГИДРОГЕО. 1ОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВМТИП
О. к. Ланге (1947, 1948, 1959), Г. Н. Каменского (1954, 1955), Н. И. Толстихина (1956) и др. Изучению грунтовых вод посвящен ряд работ И. В. Гармонова, А. В. Лебедева, В. И. Духаниной и др.
Рис. 2. Картограмма геологической и гидрогеологической заспятостп / геологическая съемка. 2 - шдрогеологичсская съемка
И. В. Гармонов (1953, 1955) обобщил обширный материал различных организаций, в том числе и Геологического управления центральных районов, по грунтовым водам степных и лесостепных районов Европейской части СССР, разработал вопрос об их гидрохимической зональности, составил сводные мелкомасштабные карты. Эти карты в пределах рассматриваемой территории захватывают южные части Тульской и Рязанской областей, где выделены два гидрогеологических района: Окско-Цнинское плато и северо-восточный склон Средне-Русской возвышенности, различающиеся по глубине залегания грунтовых вод и их химическому составу. Несколько позже коллективом сотрудников ВСЕГИНГЕО под руководством А. Н. Семихатова была составлена «Карта грунтовых вод Европейской части СССР» (1955). представляющая собой атлас карт, характеризующих распространение, глубину залегания и минерализацию грунтовых вод. На отдельной схеме отражено районирование и зональность грунтовых вод. Из опубликованных мелко
послевоенный период
29
масштабных карт следует отметить «Гидрохимическую карту СССР» (1956).
Артезианские пресные воды, в частности каменноугольные, имеющие огромное значение для водоснабжения центральных районов, изучали в различных аспектах многие специалисты: А. А. Гаврюхина (1959), Е. Л. Минкин (1960, 1963), М. П. Толстой (1958, 1959, 1962) и др. В последние годы сводную работу по подземным водам каменноугольных отложений Московского артезианского бассейна выполнила Гидроре-жимная экспедиция ВСЕГИНГЕО, которая составила атлас разнообразных мелкомасштабных гидрогеологических карт и дала описание водоносных горизонтов карбона, условий их питания, дренирования и эксплуатации. В процессе выполнения этой темы был разработай ряд методических вопросов по сводному картированию, изучению режима подземных вод и др.
Всестороннее обобщение геологических материалов, полученных по глубоким скважинам, пробуренным в 40—50-х годах в связи с проблемами нефтегазоносности, выполнено в сводных работах ВНИГНН (Иванова, Васильев и др., 1957; Ильина и др., 1958; Филиппова и др., 1958; Нечитайло, Хохлов и др., 1957). На основании результатов глубокого бурения впервые, хотя и с недостаточной полнотой, была освещена водоносность додевонскпх отложений, коры выветривания кристаллического фундамента, получены данные о величинах напора, температуре, химическом составе и содержании промышленных компонентов в подземных водах нижнего палеозоя. Эти материалы показали обширное распространение рассольных вод на Русской платформе и позволили высказать соображения об условиях их формирования (Богомолов, 1958, 1961; Богомолов и др., 1962).
В 1960 г. Геологическим управлением центральных районов были начаты работы по бурению глубоких скважин, целью которых являлось продолжение изучения геологического строения территории в связи с поисками нефти и газа. Результаты бурения Нелидовской, Смоленской, Переславль-Залесской, Некрасовской (сел. Малые Соли) и других скважин отражены в рукописных отчетах В. М Васильева, Б. Н. Розова и др.
Водоснабжение и ресурсы подземных вод. В первые послевоенные годы одновременно с восстановлением всего народного хозяйства происходило восстановление разрушенных водозаборов. Дальнейшее интенсивное развитие народного хозяйства и рост населения вызвали необходимость увеличения водоснабжения. В конце 40-х годов задачи водоснабжения в основном разрешались бурением новых скважин. В выполнении этих работ принимало участие Геологическое управление центральных районов и ряд специализированных организаций (Пром-бурвод, Союзшахтоосушение, Гипрокоммунводоканал, Мелиовод-строй и др.).
Наличие в большинстве городов крупных самостоятельных водозаборов, принадлежащих различным предприятиям и организациям, вызвало нарушение правильной эксплуатации подземных вод, что привело к созданию крупных депрессионных воронок, снижению эффективности отдельных водозаборов, а зачастую и к загрязнению подземных вод сточными водами промышленных предприятий. В целях улучшения условий водоснабжения Совет Министров СССР и Совет Министров РСФСР в 1959 г. приняли ряд постановлений о развитии водопроводного и канатизационного хозяйства в городах и рабочих поселках РСФСР и об усилении государственного контроля за использованием подземных вед и их охраной. В развитие последнего постановления Советом Министров СССР в 1960 г. была утверждена также генеральная схема
30
ИСТОРИЯ ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИИ
комплексного использования и охраны подземных и поверхностных вод по республикам и областям СССР.
Проведение гидрогеологических изысканий основных источников водоснабжения крупных городов и рабочих поселков было возложено на I лавгеологию РСФСР. В целях претворения в жизнь решений Правительства Геологическое управление центральных районов в конце 50-х годов начало большие работы по разведке подземных вод для водоснабжения городов и промышленных поселков центральных областей. Эти работы сопровождались составлением сводных материалов по вопросам водоснабжения и оценке ресурсов подземных вод, проводилась также систематизация и обработка сведений о буровых на воду скважинах для подготовки к изданию кадастра подземных вод. Каталоги этих скважин, сопровождаемые картами фактического материала и районирования по использованию подземных вод, составлены для Московской (без территории Москвы), Калининской, Калужской, Владимирской и Ярославской областей (А. И. Худякова, 3. М. Пантелеева, Ф. И. Райзман, Р. В. Гордон).
Организации крупных гидрогеологических изысканий источников водоснабжения городов н промышленных центров предшествовало обобщение материалов существующего водоснабжения и составление гидрогеологических очерков, заключений и программ для обоснования проектов изысканий дополнительных источников водоснабжения. Такне материалы, в отдельных случаях сопровождаемые полевыми гидрогеологическими исследованиями, подготовлены Водоканалпроектом, Гипро-коммунводоканалом, Мособлпроектом, Геологическим управлением центральных районов и другими организациями (Г. Н. Ассовский, Б. И. Грицай, Б. Л. Костюшко, С. А. Ситнина и др.). Санитарно-гидрогеологические очерки по центральным областям были составлены Л. С. Зиновьевой и Н. В. Сапрыкиной, по Московской области Б. М. Овчинниковым составлен альбом гидрогеологических разрезов. По району Москвы и Московской области в послевоенные годы составлен ряд сводных работ, характеризующих условия использования подземных вод для водоснабжения и перспективы их дальнейшей эксплуатации (Н. А. Плотников, 1947 а, б; Толстой, 1959; Белицкий, 1958; Гаврюхина, 1959, 1964). Характеристика подземных вод района Смоленска и Смоленской области и проблемы их использования освещены в работах Д. И. Погуляева (1955), Е. Я. Шабловского (1955— 1957), В. Г. Белецкого и В. И. Ракитянского (1959).
С 1959 г. все работы по изысканию источников водоснабжения центральных областей были сосредоточены в Геологическом управлении центральных районов. Это обеспечило возможность более широкого п геологически обоснованного проведения этих работ, чем ранее, когда изысканиями занимались отдельные организации и различные ведомства. Наиболее крупные работы с выявлением запасов подземных вод на описываемой территории были проведены Геологическим управлением для городов Калуги, Тулы, Новомосковска, Щекина, Лаптева, Кимовска, Богородицка и др. В выполнении их принимали участие Б. А. Абадов, Н. И. Авдеев, Н. А. Ванин, Б. Л. Костюшко, Н. Ф. Потемкина, В. Г. Тре-шев. В Смоленской области аналогичные работы для городов Демидова, Велижа, Рославля и Смоленска проводили Е. М. Панкратов, М. М. По-шехов и Б. Л. Чуйко; проводились также работы по водоснабжению Калинина, Рязани и других городов.
В целях более полного изучения гидрогеологических условий п исчерпывающей оценки перспектив водоснабжения отдельных промышленных районов в конце 50-х годов Геологическое управление центральных районов предприняло проведение комплексных крупно
ПОСЛЕВОЕННЫЙ ПЕРИОД
31
масштабных гидрогеологических съемок, сопровождавшихся большими объемами буровых и опытных работ. Такие съемки были проведены в Подмосковье, Смоленской и Рязанской областях (Е. Е. Альтовская, В. А. Бовенко, Н. А. Каграманян, Е. М. Пирогова, Л. П. Никифорова, Ю. А. Севостьянов и др.).
Разработка Генеральной схемы комплексного использования и охраны подземных вод, выполняемая с 1960 г. Институтом «Гпдро-проект» с привлечением ряда геологических организаций, потребовала региональной оценки ресурсов подземных вод обширной территории СССР. В начале 60-х годов институтами ВОДГЕО и ВСЕГИНГЕО был разработан ряд методических указаний по расчетам эксплуатационных запасов подземных вод, в том числе по их региональной оценке (Ф. М. Бочевер, Н. Н. Веригин, 1961; Н. Н. Биндеман, 1963; Н. Н. Бпп-деман и Ф. М. Бочевер, 1964).
Согласно новейшим методикам перспективные запасы подземных год каменноугольных отложений для ряда территорий на 25- и 50-лет-ш;й периоды эксплуатации были подсчитаны Московской гидрогеологической станцией ВСЕГИНГЕО в содружестве с институтом ВОДГЕО (Ф. М. Бочевер, Н. Ф. Гуркина, Я. Я. Данильченко, Л. С. Язвин и др.).
Геологами Геологического управления центральных районов II. В. Говоровым и Н. А. Ивановой была выполнена работа по региональной оценке прогнозных эксплуатационных ресурсов пресных подземных вод территории центральных районов. Ее результаты показали, что в настоящее время на территории центральных районов используется всего 8% прогнозных запасов подземных вод, подсчитанных на 25-летний период. Оценка естественных ресурсов подземных вод зоны интенсивного водообмена была разработана на кафедре гидрогеологии Московского Государственного университета под руководством Б. И. Куделина (1949, 1960). В период 1959—1962 гг. по этой методике в Московском Государственном университете был составлен ряд карт подземного стока в реки для территории южного крыла Московской синеклизы, отображающих среднемноголетние естественные ресурсы подземных вод (Б. И. Куделин, Н. А. Лебедева и др.).
В 1963 г. институтом ВСЕГИНГЕО была закончена большая сводка по характеристике Московского артезианского бассейна, дана региональная оценка эксплуатационных запасов подземных вод каменноугольных отложений (Ф. М. Бочевер, И. В. Ковалева и др.).
В 1962 г. была опубликована работа А. А. Гаврюхиной, в которой рассматривались различные факторы нарушения естественных природных условий, влияющих на формирование подземных вод. В работ? показано, что из всего сложного комплекса видов хозяйственной деятельности человека, влияющих на подземные воды, наиболее сильное воздействие оказывают откачки, производимые с целью водоснабжения пли осушения.
Основные принципы охраны подземных вод применительно к Московскому артезианскому бассейну в последние годы разрабатываются институтом ВСЕГИНГЕО. Некоторые результаты этой работы отражены в промежуточных отчетах (Е. Л. Минкин, А. А. Комарова) и в отдельных статьях (Минкин, 1963).
В целях обобщения материалов по изучению гидрогеологических условий сельскохозяйственного водоснабжения составлены справочники по административным районам и сводные отчеты по Смоленской и Тульской областям. Справочники содержат каталоги буровых скважин, карты гидрогеологического районирования, проектные разрезы эксплуатационных скважин и краткие геолого-гидрогеологические очерки. В составлении справочников принимали участие: В. Т. Галенко, Б. Л. Костюшко,
32
ИСТОРИЯ ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ
К. Т. Ларин, Н. С. Царева, И. Л. Оверченко, Е. М. Панкратов, М. М. Пошехов и др.
Минеральные воды и рассолы. В послевоенные годы изучение минеральных вод и рассолов проводилось в различных направлениях — в целях лечебного и промышленного использования, оценки перспектив газонефтеносности, выявления условий их формирования. Изучение минеральных вод для бальнеологических целей предпринимали Центральный институт курортологии н физиотерапии и контора Геолминвод Министерства здравоохранения. Результаты работ отражены в отчетах и частично в опубликованных статьях: по курорту «Краинка»— в статье А. Н. Бунеева и Л. П. Харитоновой (1948) и в отчетах А. М. Малаховой; по курорту «Кашин» — в опубликованных материалах И. Л. Берри (1961) и в отчетах В. В. Штильмарк. Сводный обзор минеральных источников Московской области дала В. В. Савина (1961).
В конце 50-х и начале 60-х годов изучение минеральных вод для курортного строительства проводилось в Звенигородском, Монинском, Дороховском и Рузском районах Московской области, а также в отдельных районах Смоленской и Калужской областей (А. О. Блюмен-фельд, Б. М. Овчинников, А. Ф. Важина, Л. А. Миловидова, Е. М. Панкратов и др.). В послевоенные годы Н. К. Игнатович в своих работах (1947, 1950) продолжал развивать теорию глубинной зональности минеральных вод. Большое внимание он уделял условиям формирования вод в зависимости от развития геологических структур.
Основные материалы по характеристике минеральных вод и рассолов Московского артезианского бассейна были получены в результате глубокого бурения, проведенного организациями Министерства нефтяной промышленности (ВНИГРИ, ВНИИГ) в период 1947—1953 гг. в связи с проблемой изучения перспектив нефтегазоносности Русской платформы. Бурение отдельных опорных скважин — Барятинской, Плавской и Тамбовской выполнялось .Московским геологическим управлением. В конце 50-х годов глубокое бурение на территории центральных районов было продолжено Союзной геологопоисковой конторой (СГПК) в связи с поисками площадей для подземного храпения газа, а несколько позже Геологическим управлением центральных районов с целью изучения глубинной геологии и оценки перспектив нефтегазоносности. Однако гидрогеологическое опробование в этих скважинах было проведено недостаточно полно.
Гидрогеологические материалы, полученные при бурении опорных и глубоких скважин (Поваровской, Редкинской, Старицкой, Зубцовской и др.), в основном были обработаны М. С. Карасевым, К. А. Ксенофонтовой, В. Б. Торговановой и другими и сведены в отчетах ВНИГНИ и СГПК. Обобщающая сводка гидрохимических показателей минеральных вод и рассолов, имеющих повсеместное распространение в погруженной зоне Московской синеклизы, и оценка их в отношении нефтегазоносности, выполненная М. С. Карасевым, приводится в монографии, составленной сотрудниками ВНИГНИ но результатам глубокого бурения (Нечитайло и др., 1957).
Вопросы закономерностей распределения минеральных вод, динамики, генезиса и формирования рассолов и нефтяных вод, оценка запасов йодо-бромных вод и других промышленных компонентов привлекли внимание многих гидрогеологов. Ими занимались А. П. Виноградов (1944, 1948), Н. К. Игнатович (1946, 1947, 1950), В. А. Сулин (1948), И. И. Палей (1948), А. И. Силип-Бекчурин (1949 а, б), А. Н. Бунеев (1944, 1947, 1956), Н. А. Плотников (1947 б, 1959), М. А. Гатальский (1953, 1957), М. Г. Валяшко (1954), К. Ф. Филатов (1956, 1961), С. С. Коган (1959), М. С. Яншина (1960), М. С. Гуревич (1961), 3. Ф. Дёрпголь
ПОСЛЕВОЕННЫЙ ПЕРИОД
33
(1962), В. В. Красинцева, А. К. Алешина (1962), И. К. Зайцев (1956, 1960, 1962), М. П. Толстой (1958, 1962), А. Н. Капченко (1962).
Изучению геотермических условий подземных вод Русской платформы и использованию термальных вод как источника тепла посвящены работы В. А. Покровского (1960 а, б). Установлено, что изменение температуры вод зависит от глубины залегания кристаллического фундамента. Рассолы с температурой +40° залегают на глубине около 2000 м.
В 1960 г. в Центральном институте курортологии была составлена карта подземных минеральных вод СССР в масштабе 1 :7 500 000 (Иванов, Овчинников, Яроцкий, 1960). На карте выделены зоны с различной минерализацией подземных вод: до 10 г/л, от 10 до 50 г/л и более 50 г/л. Одновременно был составлен сводный отчет по территории центральных и северных областей Европейской части СССР, в котором дана оценка современного использования минеральных вод для лечебных целей и перспективы дальнейшего использования гидроминеральных ресурсов (В. Н. Васильева).
Геологическим управлением центральных районов в 1961 г. была составлена сводная работа по промышленным водам центральных областей (Ф. И. Кравчинский, 3. М. Щадрина) с приложением ряда обзорных карт и геолого-гидрохимических профилей, отражающих распространение рассолов и других типов промышленных вод, выделены перспективные районы для их промышленного освоения.
В период с 1955 по 1960 г. в Лаборатории гидрогеологических проблем выполнялась тематическая работа по изучению минерализованных подземных вод палеозоя на территории Московской синеклизы. Результаты этой работы опубликованы в монографии, где условия формирования нижнепалеозойских и девонских вод рассмотрены на базе палеогид-рогеологического и геоструктурного анализа (Богомолов, Яншина и др., 1962). Основные выводы этой работы отражены в настоящем томе в главе «Формирование подземных вод».
Характеристика минеральных вод и рассолов, составленная по результатам глубокого бурения, проведенного в последние годы, изложена в сводном отчете СГПК за 1960—1961 гг. (3. В. Заверяева, Н. И. Лазарева и др.), а по отдельным скважинам также в отчетах Геологического управления центральных районов (Б. Н. Розов, В. А. Васильев, А. Г. Морев и др.). Эти сведения по Зарайской, Щелковской, Калужской, Нелидовской, Смоленской, Ржевской, Вяземской, Переславль-Залесской, Некрасовской (сел. Малые Соли), Горловской (Рязанской обл.) и другим скважинам использованы в настоящем томе.
Шахтная гидрогеология. В конце 40-х годов в новых районах Подмосковного бассейна развернулись большие разведочные работы, включающие изучение гидрогеологических условий. В разведочных работах и составлении отчетов принимала участие большая группа геологов и гидрогеологов: Е. Е. Альтовская, Д. Д. Беляев, Ф. С. Бибиков, А. Т. Бобрышев, К. Ю. Волков, Е. А. Изюмова, Е. Н. Качурипа, Н. А. Кондауров, А. С. Пампулов, И. С. Пекельный, В. Г. Петров, Б. Н. Розов, Б. Н. Смирнов, В. А. Ширямов и др.
В 1951 г. Я. А. Сыроквашиной под руководством Д. Д. Беляева были составлены гидрогеологические карты и произведено районирование по условиям обводненности западной части южного крыла Подмосковного бассейна. Позднее эти материалы была опубликованы в трудах института ВСЕГИНГЕО (Сыроквашина, 1959).
С конца 40-х годов в практике шахтного строительства стало широко применяться комплексное осушение месторождений и угольных районов в целом, что потребовало обобщения гидрогеологических материалов, полученных при разведке отдельных участков. С этой целью Геологиче-3 Заказ 161.
34
ИСТОРИЯ ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИИ
ским управлением нейтральных районов были проведены специальные гидрогеологические съемки районов крупных месторождений и составлены гидрогеологические карты, характеризующие условия обводненности и литологические особенности пород вскрыши и почвы угольных пластов (Д. Д. Беляев, А. И. Яковлева, А. Л. Воронина и др.). Сводная гидрогеологическая карта территории южного крыла Подмосковного бассейна составлена трестом Мосбассуглегеология (Э. Э. Заре).
Для последнего десятилетия характерны более повышенные требования к изучению месторождений. Наряду с гидрогеологическими работами начинают проводиться инженерно-геологические исследования, в том числе более детально изучаются зоны трещиноватости и закарсто-ьанности известнякового фундамента, содержащего основной —упин-ский водоносный горизонт. Отдельные результаты работ по шахтной гидрогеологии, а также опыт гидрогеологических исследований Подмосковного бассейна частично изложены в опубликованных работах С. А. Криворога (1949), А. И. Антоненко (1954), С. В. Комиссарова (1956), В. А. Ширямова (1957), А. Т. Бобрышева (1952), М. П. Бурцева и 3. П. Лебединской (1958), Б. Л. Костюшко, В. Г. Трещева (1958), С. Н. Кондратьева (1959), А. А. Антонова (1962) и др. Работа М. В. Сыроватко (1956) посвящена вопросу инженерно-гидрогеологической классификации угольных месторождений.
В последние годы изучение Подмосковного бассейна сосредоточилось в Геологическом управлении центральных районов, где была подготовлена монография по Подмосковному бассейну «Геология месторождений угля и горючих сланцев СССР» том II (1962). Гидрогеологические и горнотехнические условия Подмосковного бассейна в этой монографии описаны А. Т. Бобрышевым, Б. Л. Костюшко и В. А. Ширямовым; гидрогеологические характеристики по отдельным угольным районам даны Б. Н. Смирновым, А. Ф. Потемкиной, А. И. Костроминой, Е. А. Изюмовой, Е. Е. Альтовской и др. Монография содержит карту гидрогеологического районирования Подмосковного бассейна по степени сложности гидрогеологических условий на месторождениях.
Инженерная геология. В послевоенные годы инженерно-геологические исследования на территории центральных районов проводились в большом объеме. Наиболее значительные из них связаны с реконструкцией Москвы, строительством новых трасс метрополитена, мелиорацией земель Мещерской низины, изысканиями подземных хранилищ газа, строительством и проектированием гидротехнических сооружений на Волге и Оке и других реках. Большие успехи были достигнуты в инженерно-геологическом картировании и в районировании как региональном, так и специализированном. Московское геологическое управление в 1945—1947 гг. по всей территории проводило составление мелкомасштабных инженерно-геологических карт (П. Н. Панюков и А. П. Гри-чук). Сводная инженерно-геологическая карта районирования была ссставлена П. Н. Панюковым и опубликована в монографии «Геология СССР», т. IV (1948). В том же труде был изложен принцип инженерно-геологического районирования и дано описание выделенных районов.
В 40-х и начале 50-х годов Гидропроектом и Мосгидэпом были проведены обзорные и детальные инженерно-геологические съемки в долинах Волги, Оки, Угры и Жиздры. Отчеты по этим съемкам составлены И. П. Сакьяновым и В. Г. Хименковым, А. А. Лазаревым. Б. Д. Леоновым, Ц. Я. Мирской, К. М. Пашевой и др. В 1954 -1956 гг. Всесоюзным Гидрогеологическим трестом были произведены детальные инженерногеологические съемки на территории Мещерской низины в связи с разработкой мероприятий по осушению болот и заболоченных земель. Сводный отчет об исследованиях составлен Е. А. Балашковой, Б. В. Граф
послевоенный период
35
ским п А. П. Гричук. По результатам этих работ А. С. Рябченкозым (I95G) был написан очерк о гидрогеологических условиях Мещерской низины.
Результаты отдельных видов испытаний грунтов были освещены в статье Л. Е. Леванковского (1960). Несколько позднее, в 1956—1959 гг., Пятым геологическим управлением было проведено детальное картирование верховьев Волги и ее притоков с целью выявления геолого-гидрогеологических и инженерно-геологических условий для проектируемого каскада водохранилищ. Сводный отчет, обобщающий материалы этих исследований, и комплекс средиемасштабных карт составлены 3. В. Яцкевич, А. Н. Русс и др. В этих материалах значительное внимание уделено процессам карстообразования.
На территории Москвы инженерно-геологические исследования строительных площадок выполнялись Мосгоргеолтрестом, где был собран обширный фактический материал, позволивший составить в 1953—1958 гг. ряд крупномасштабных гидрогеологических и инженерно-геологических карг. В их составлении принимали участие В. П. Касаткина, Н. А. Киягинпчева, Е. В. Власова, Б. Э. Урбаи, И. Р. Кутателадзе и др.
В 1954 г. на территории Ленинских гор производилось специальное изучение оползневых участков, на основании которого было произведено крупномасштабное инженерно-геологическое районирование, рекомендованы мероприятия по укреплению склонов и организованы стационарные режимные наблюдения за развитием оползней. Результаты этих работ отражены в отчетах В. В. Кюитцель и в статьях М. В. Чуринова (1957) и Н. М. Кухарева (1958).
В последние годы оползневая станция института ВСЕГИНГЕО проводила исследования па многих участках Подмосковья: в Барвихе, Серебряном бору, Ильинском, Красной Пахре и др. Результаты этих работ освещены в ежегодных отчетах В. В. Кюнтцель и др. Оползневые явления, развитые на территории центральных областей, регистрируются на геоморфологических картах, составляемых в процессе проведения региональной комплексной геологической съемки.
В 40-х годах, после завершения в Подмосковье строительства водохранилищ, начались систематические наблюдения за переработкой берегов, которые проводят стационарные станции. Развитию этого направления инженерной геологии посвящены отдельные работы Ф. П. Саваренского (1940). Обширный материал по изучению характера разрушения и переработки берегов Рыбинского и других водохранилищ, накопившийся с 1941 г. и позволивший выявить закономерности этих процессов, отражен в многочисленных опубликованных материалах И. К. Акимова (1953, 1959, 1961), А. ЛЕ Викторова (1958), Г. С. Золотарева (1955), К. П. Савельевой (1959), К. П. Стариковой (1956). Методика исследований освещена в статье С. Л. Вендрова, Г. С. Золотарева и Б. Э. Урбан (1961).
Изучению карста территории отдельных районов центральных областей посвящены статьи Н. А. Гвоздецкого, А. И. Спиридонова (1958 а, б), А. С. Кориной (1948), В. М. Соколовой (1957), Е. Д. Смирновой (1959) и др. Обобщение материалов по изучению карста по территории Русской платформы, в том числе Московской синеклизы, дано в работах А. Ф. Якушевой (1949) и II. В. Родионова (1963). В труде Н. В. Родионова рассмотрены некоторые общие закономерности развития карста, одним из важнейших вопросов автор считает связь карста с тектоническими процессами и особенно новейшей тектоникой.
Вопросы классификации карста в зависимости от факторов его образования и районирование карста на территории Европейской части 3*
35
ИСТОРИЯ ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИИ
СССР излагаются в трудах Н. В. Родионова (1958, 1961). С. А. Максимович (1962) выделил гидродинамические зоны карстовых вод и произвел типизацию подземных вод в зависимости от условий их циркуляции в карстовых зонах.
В связи с поисками локальных структур для создания подземных газохранилищ, проводимыми с конца 50-х годов, СГПК Главгаза получен материал по оценке коллекторских свойств пластов и характеристике подземных вод. Эти работы, сопровождавшиеся бурением глубоких скважин, проводились на Щелковской, Зарайской, Калужской, Рязанской и других площадях. В процессе исследований изучался солевой и газовый состав подземных вод, определялась их температура, статические уровни, пластовое давление, а также коллекторские свойства пород в отложениях кембрия, среднего и верхнего девона, нижнего карбона и частично мезозоя. По результатам исследований для отдельных площадей был составлен ряд отчетов, а в 1960—1961 гг. — сводный отчет (3. В. Заве-ряева, Н. И. Лазарев, А. С. Зыков). С. В. Тихомировым (1960) подготовлена статья, посвященная результатам разведки Калужского поднятия. Научные наблюдения, произведенные прп подземной газификации углей на Подмосковной и других станциях, дали новый материал, показывающий изменения режима подземных вод (Силин-Бекчурин, Богородицкий и Кононов, 1960; Кононов, 1960).
В послевоенные годы в больших объемах производилось изучение инженерно-геологических свойств пород, причем значительно расширились виды этих исследований и усовершенствовалась их методика. Результаты отдельных исследований освещены в опубликованной литературе. В работе Ф. В. Котлова (1947) обобщены результаты изучения культурного слоя Москвы и дано его историко-генетическое районирование на территории города. Сводная работа по изучению плывунов Подмосковного бассейна выполнена А. С. Гераскиной. Инженерно-геологические свойства глинистых пород палеозоя охарактеризованы в работе В. Ф. Ломтадзе (1956). С привлечением материалов по Подмосковному бассейну выполнена работа А. Н. Кориковской по изучению явления пучения глин в горных выработках. В более поздних работах Ф. В. Котлова (1957, 1958, 1959, 1963) обобщены результаты исследований инженерно-геологических особенностей глин и других типов пород пс территории Москвы и Подмосковья. Принципы инженерно-геологического картирования и районирования разработаны И. В. Поповым (1961 а, б).
Изучение режима подземных вод. В послевоенные годы изучение режима подземных вод приобрело широкое развитие — увеличилась сеть стационарных режимных станций, значительно расширилась сфера их деятельности и стал более многообразным комплекс режимных наблюдений.
В конце 50-х годов изучение режима подземных вод с циклом наблюдений от 1 до 2 лет стало входить в состав работ детальных гидрогеологических съемок, проводимых Геологическим управлением центральных районов. Московская гидрогеологическая станция ВСЕГИНГЕО увеличила сеть наблюдательных пунктов, охватывающих территорию Большой Москвы. Результаты наблюдений станции обобщены в ежегодных отчетах .(И. М. Козюлин, Г. Н. Ефремова, Е. П. Костина, Я. Я. Данильченко, Т. Ю. Соболева и др.). В многолетнем отчете станции за 1937—1961 гг. (Т. Н. Ефремова, Я-Я. Данильченко) освещены основные закономерности режима подземных вод. Установлена одиннадцатилетняя цикличность колебания уровня грунтовых вод и величина сработки напоров средне- и нижнекаменноугольных водоносных горизонтов за 60-летний период эксплуатации.
ПОСЛЕВОЕННЫЙ ПЕРИОД
37
По материалам режимных наблюдений, проведенных Т. Н. Ефремовой (1960), разработан прогноз естественного уровня грунтовых вод. Материалы разрозненных наблюдений Мосгорводопровода были использованы в работах Н. А. Плотникова и А. А. Гаврюхиной по характеристике каменноугольных вод Москвы и явились базой для оценки эксплуатационных ресурсов вод каменноугольных отложений на территории Большой Москвы. Обобщение материалов по режимным наблюдениям Мытищинской станции Мосгорводопровода за 140-летний период ее работы было выполнено Н. А. Плотниковым (1947), который дал оценку ресурсов вод надюрского горизонта и сделал выводы о возможном увеличении производительности этой станции.
В середине 50-х годов Всесоюзным Гидрогеологическим трестом (ВГТ) были организованы большие работы по изучению режима под-\ земных вод Мещерской низины и подземных вод каменноугольных отложений центральных районов Московского артезианского бассейна. Результаты этих работ (по Мещерской низине), отражающие зависимость режима грунтовых вод от климатических факторов, дренирующего влияния рек, литологического состава водовмещающих пород и глубин залегания водоупоров, освещены в ежегодниках Мещерской режимной партии, составленных С. А. Оршанским, Е. Н. Забариной и др. В настоящее время эти наблюдения проводятся в условиях создания дренажных систем.
На Пехорско-Купавненском водоразделе институтом ВСЕГИНГЕО организован стационар, выполняющий функции научно-исследовательской лаборатории по изучению динамики грунтовых вод и связанного с нею режима. Результаты этих исследований приведены в опубликованных работах И. В. Гармонова и А. В. Лебедева (1958), А. В. Лебедева (1958, 1959). В последние годы в связи с разработкой мероприятий по охране подземных вод в число режимных исследований были включены наблюдения за изменением режима подземных вод под влиянием сбрасываемых сточных вод, проводимые с 1959 г. институтом ВСЕГИНГЕО при участии Научно-исследовательского института санитарии и гигиены им. Ф. Ф. Эрисмана на территории Ногинского и Подольского районов Московской области (отчеты В. И. Владимирского, Г. А. Шин). Для изучения водного баланса речных бассейнов, в том числе стока подземных вод, на отдельных участках центральных областей ВСЕГИНГЕО проводится комплекс режимных наблюдений (при участии организаций Гидрометслужбы).
Изучение режима подземных вод в условиях эксплуатации угольных месторождений южного крыла Подмосковного бассейна с 1945 по 1954 г. систематически проводилось Щекинской режимной партией Московского геологического управления на Ломинцевской (1949—1953 гг.), Гранковской (1946—1954 гг.) и Выглядовской (1953—1955 гг.) гидрогеологических станциях. Результаты этих наблюдений освещены в сводном отчете Д. Д. Беляева, а также в отчетах А. И. Печера, В. А. Ширя-мова и Н. М. Кузнецова. Многочисленные наблюдения за режимом грунтовых вод, проводившиеся в послевоенные годы в зоне Рыбинского и других водохранилищ, нашли отражение в опубликованных материалах С. С. Баксатова (1959), Н. И. Аничкова (1959).
Проведение разнообразных исследований режима подземных вод в естественных и нарушенных условиях дало обширный материал для решения ряда практических и научных вопросов.
Часть первая
ОСНОВНЫЕ
ЕСТЕСТВЕННО-ИСТОРИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИЕ
ХАРАКТЕР РАСПРОСТРАНЕНИЯ И УСЛОВИЯ ФОРМИРОВАНИЯ ПОДЗЕМНЫХ ВОД
Глава первая
ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ
1.	ОСНОВНЫЕ ЧЕРТЫ РЕЛЬЕФА
Территория центральных областей Европейской части РСФСР представляет собой равнину, возвышенную западнее линии Бологое-Скопин и низменную восточнее этой линии. В пределах возвышенной части равнины расположены Валдайская, Смоленско-Московская и Средне-Русская возвышенности. Смоленско-Московская возвышенность протягивается с юго-запада на северо-восток и, вклиниваясь в восточную низменную часть равнины, делит эту последнюю на две части: северо-восточную, занятую низиной бассейна Верхней Волги (которую ниже мы будем называть Верхне-Волжской), и юго-восточную, занятую Мещерской низиной, переходящей южнее долины Оки в Тамбовскую равнину.
Вдоль восточных границ описываемой территории протягивается Окско-Цнинское плато. Эти главные орографические районы, отличающиеся по характеру поверхности одна от другой, в свою очередь делятся на более мелкие орографические единицы (см. карту 1 в приложении).
Возвышенности
На описываемой территории выделяется несколько возвышенностей.
Валдайская возвышенность образует водораздел между системами рек Волги — с востока и Ловати и Западной Двины — с запада. Это обширная залесенная холмистая страна с массой озер и болот и с типичным ледниковым рельефом. Междуречные пространства возвышенности на северо-западе описываемого района, где она круто обрывается к Ло-ватской низине (лежащей в основном за пределами описываемой территории), имеют абсолютные высоты порядка 300 м и более, которые постепенно снижаются к Западно-Двинской и Верхне-Волжской низинам.
В пределах Валдайской возвышенности выделяется ряд крупных гряд и массивов. На северо-западе вдоль границ Калининской области протягиваются Ревеницкие горы с преобладающими высотами 250—260 л и максимальной высотой 321 м (гора Каменник). Северо-восточным продолжением Ревеницких гор является Осташковская гряда, а юго-западным — Воробьевы горы и Торопецкие гряды. Юго-восточные склоны этих гряд незаметно сливаются с поверхностью Озерной области, которая понижается до абсолютных отметок 200—220 м. Эта часть Озерной области начинается от Онежского озера и уходит в Прибалтику. В ее пределах находится огромное количество озер, в том числе и группа Верхне-Волжских.
42
ОСНОВНЫЕ ЕСТЕСТВЕННО-ИСТОРИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ
Юго-восточнее Озерной области расположена Вышневолоцкая гряда, высоты которой составляют в среднем 260 м, а максимальные несколько превосходят 300 м. На Вышневолоцкой гряде, на междуречье Цны (бассейн р. Меты) и Поведи (бассейн р. Тверцы) находится высшая точка Валдайской возвышенности и всей описываемой территории с абсолютной высотой 347 м. К Вышневолоцкой гряде с юго-востока примыкает целый ряд отдельных возвышенных массивов: Свиные и Ильины горы — по левобережью, Приволжская гряда и Оковский Лес — по правобережью Волги. Оковский Лес по высотам мало уступает Вышневолоцкой гряде, максимальная абсолютная высота в верховьях р. Молодой Туд достигает 342 м. Через Оковский Лес смыкаются Валдайская и Смоленско-Московская возвышенности.
Смоленско-Московская возвышенность входит в границы описываемого района с запада п широкой полосой протягивается от Смоленска на северо-восток через Вязьму, Гжатск, Можайск и Волоколамск. Далее в том же направлении она идет через Клин, Дмитров и Загорск, где носит название Клннско-Дмитровской гряды, или возвышенности. Еще восточнее, в окрестностях Юрьева-Польского, Кольчугина и Суздаля, эта гряда называется Юрьевским Ойольем.
Наиболее четко выделяется в рельефе Клинско-Дмитровская гряда. Поверхность этой гряды волнистая, местами холмистая, с абсолютными высотами от 250 до 320 м. Она сильно дренирована реками, нередко заболочена и так же, как и Валдайская возвышенность, характеризуется ледниковым ландшафтом, но более сглаженным денудацией.
Широкие речные долины делят Смоленско-Московскую возвышенность на отдельные части. На западе (до долины р. Вопь — правого притока Днепра) находятся Бельско-Духовщинские гряды, или плато, далее располагаются Сычевско-Вяземские гряды, а восточнее рек Вазузы и Гжати-—Гжатско-Можайские гряды. Самая высокая часть Смоленско-Московской возвышенности — Вяземско-Сычевские гряды. Здесь максимальные высоты достигают 320 м при средней высоте междуречий всей возвышенности 220—240 м. Среди возвышенных гряд и массивов лежат Верхне-Днепровская и Угринская низины, юго-западнее которых расположена плоская или слегка волнистая возвышенная равнина с высотами до 250—270 и. Это так называемый Ельнинский узел, соединяющий Смоленско-Московскую и Средне-Русскую возвышенности.
Средне-Русская возвышенность занимает юго-западную часть описываемой территории. Междуречные пространства здесь характеризуются высотами от 240—260 до 310 м у южных границ Тульской области. Поверхность возвышенности имеет вид волнистой равнины, прорезанной глубокими и широкими долинами рек и множеством балок и оврагов.
По Валдайской, Смоленско-Московской и Средне-Русской возвышенностям проходит линия водораздела бассейнов Черного, Азовского, Каспийского и Балтийского морей. Отсюда берут начало главнейшие реки Европейской части СССР: Волга и Западная Двина — с Валдайской возвышенности, Днепр — со Смоленско-Московской, Дон — со Средне-Русской.
Низины
Вдоль западных границ территории располагаются Западно-Двинская и Сожская низины.
Западно-Двинская низина является частью Ловатской низменности. Она занята обширными ровными заболоченными пространствами, перемежающимися с участками холмистого рельефа. Преобладающие высоты ее поверхности колеблются около 160—170 м.
ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ
43
Сожская низина представляет собой северо-восточную окраину Приднепровской низменности, она простирается юго-западнее границ территории и отделяется от Западно-Двинской низины отрогами Смоленско-Московской возвышенности. Здесь преобладают абсолютные высоты 170—180. местами до 200 м и более. По общему характеру поверхности она сходна с Западно-Двинской низиной.
Верхне-Волжская низина занимает северо-восточную четверть описываемой территории. На западе в ее пределы заходят отроги Валдайской возвышенности (Торжковская гряда и Бежецкий верх) с абсолютными высотами от 175 до 200, иногда до 250 м. С востока Верхне-Волжская низина ограничивается Угличско-Даниловской возвышенностью с абсолютными высотами до 200 м. В центральной, наиболее пониженной части Верхне-Волжской низины, отметки близки к 150 м на междуречьях и снижаются до 100—80 м в долине Волги.
Низина сильно заболочена и залесена, поверхность ее наклонена к северу, где она сливается с Молого-Шекснинской низиной, которая в пределах описываемого района почти полностью покрыта Рыбинским водохранилищем. Эту самую пониженную часть Верхне-Волжской низины занимает долина Волги с большим количеством притоков.
Мещерская низина располагается в юго-восточной части описываемого района. Преобладающие абсолютные высоты здесь колеблются в пределах 120—130 м, а в долине Оки понижаются до 85—80 м. Это край необозримых болотистых равнин, почти сплошь залесенных, с массой озер и спокойно текущих рек и речек, часто теряющихся среди болот. Южной границей низины принято считать долину Оки между Рязанью и Касимовым.
Тамбовская равнина входит в пределы описываемой территории только самой северной своей частью, где абсолютные высоты междуречий не превышают 180 м. Водораздельные пространства здесь такие же плоские, как и на Мещерской низине, но благодаря глубоко (до 60— 80 м) врезанным и хорошо разработанным долинам рек Оки, Пронп, Рановы и Пары с ух многочисленными притоками, болота отсутствуют, а леса в значительной мере уступают место полям.
Окско-Цнинское плато. С востока Мещерская низина и Тамбовская равнина сливаются с поверхностью невысокого меридионально вытянутого Окско-Цнинского плато. Орографически плато четко обособляется благодаря меридионально расположенным участкам долин рек Оки и Мокши с Цной на востоке и Пары, Колпи (система Оки) и Судогды (приток Клязьмы) — на западе. На севере, близ Коврова абсолютные высоты поверхности плато достигают 180 м. Южнее, на границе с Мещерской низиной, максимальные высоты, приуроченные к отдельным останцам, не превышают 165 м.
Междуречья здесь часто снижаются до 140—130 м и сливаются с Мещерской низиной. К югу от долины Оки, между долинами Пары и Мокши, возвышенные части междуречья Окско-Цнинского плато несколько расширяются, но по максимальным высотам не отличаются от расположенных севернее частей междуречий. В целом Окско-Цнинское плато представляет собой равнину, иногда заболоченную и залесенную, в осевой возвышенной части распаханную.
2.	КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА КЛИМАТИЧЕСКИХ УСЛОВИИ
Климат описываемой территории умеренно континентальный, с некоторым увеличением континентальности с запада на восток '. Средняя
1 Раздел составлен по материалам Бюро расчетов и справок Управления гидро-Метслужбы (1962).
44
ОСНОВНЫЕ ЕСТЕСТВЕННО-ИСТОРИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ
годовая температура колеблется от 4,8 до 3,0° (рис. 3). Понижение средней годовой температуры наблюдается с юго-запада на северо-восток. В этом же направлении понижаются (от минус 8,0 до минус 11,5°) и средние температуры января (рис. 4). Средние температуры июля изменяются от +20,0° на юге Рязанской области до +17,2° на севере Калининской области (рис. 5). Максимальные амплитуды средних температур января — июля на востоке территории достигают 30°, тогда как на западе они не превышают 26°.
Рис. 3. Схематическая карта годового количества осадков и гоцовых изотерм. Составила Н. А. Молгачева по материалам Управления гидромет службы центральных областей
Годовое количество осадков, jwju: 1 — больше 600. 2 — 600—550, 3 — 550—500. 4 — 500—450, 5 — меньше 450, 6 — годовые изотермы, 7 — характеристики пунктов: слева — годовая температура, справа — годовое количество осадков
Зима начинается с конца ноября — начала декабря. Переход среднесуточной температуры через 0 происходит в северных областях 3—4 ноября, в районе Смоленска и Тулы — 8 ноября, холодный период продолжается до конца марта. В это время центральные области находятся под воздействием европейско-азиатского антициклона с его безветренной морозной погодой, когда температура падает до 25—30° ниже нуля, а иногда даже до минус 46° (Москва, Ярославль) и минус 50° (Калинин). Почва промерзает на глубину в среднем от 0,4 до 1,0 м, а при сильных
ФИЗИКО-ГЕОГРА ФИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ
45
морозах — до 1,2 м на юге и западе и до 1,3 м на севере (Вышний Волочек). Зимой нередки вторжения атлантических циклонов, сопровождающиеся снегопадами п повышением температуры от 0 до +5°. Наиболее холодные зимы наблюдаются в районе Ряжска и Скопина, где средние январские температуры снижаются до минус 12°. Мягкие зимы характерны для западных районов Калининской и Смоленской областей, где средние температуры января колеблются от минус 8 до минус 9°.
Рис. 4. Схематическая карта изотерм января. Составила Н. Л. Молгачева по материалам Управления гидрометслужбы центральных областей
1 — изотермы января, 2 — средняя температура января в данном пункте
Весна приходит в конце марта, но заморозки (до минус 5-—10°) иногда бывают еще в мае и даже в июне. Весна наступает быстро, что вызывает бурное таяние снегов и развитие широких весенних половодий. К концу апреля снеговой покров сходит. Средняя суточная температура +5°, т. е. начало вегетационного периода наступает со второй половины мая, к этому времени полностью оттаивает почва.
Лето в центральных областях отличается довольно устойчивой погодой с температурой от 10—12 до 18—20°. Днем нередко температура повышается до 28—30°, а в отдельные дни достигает 35—37°. Однако и летом случаются внезапные похолодания. Наиболее высокие средние температуры июля установлены для Юрьевского Ополья (см. рис. 5).
46
ОСНОВНЫЕ ЕСТЕСТВЕННО-ИСТОРИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ
Среднемесячное и годовое количество
Район станции	I	II	III	IV	V	
Бологое		35	33	34	32	48	
Калинин 	 Москва, Сельскохозяйственная ака-	32	28	32	33	43	
демня 		33	27	31	35	46	
Ярославль		27	23	26	30	42	
Владимир (ж. д.)			26	23	25	34	38	
Вязники 		22	21	19	32	42	
Жиздра		31	26	30	42	56	
Калуга 		33	28	31	42	50	
Тула (ж. д.)		30	24	29	33	48	
Рязань (ж. д.)			34	27	28	28	37	
Ряжск (ж. д.)		34	33	25	27	41	
Смоленск 		29	24	31	36	52	
Рыбинск		35	30	30	30	49	
Ростов	 ,	.. .	25	21	24	31	42	
Ефремов	......	—	•—	—	—	—	
Рис. 5. Схематическая карта изотерм июля. Составила Н. А. Молгачева по материалам Управления гндрометслужбы центральных областей /—изотермы июля, 2 — средняя температура июля в данном пункте
ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ
47
осадков и годовое испарение (ли()
Таблица 1
	VI	VII	VIII	IX	X	XI	XII	Количество осадков за год	Испарение за год
	72	83	76	63	51	46	43	616	348
	75	85	76	59	52	41	37	593	363
	67	84	72	60	52	41	39	587	357
	65	65	69	61	50	36	32	526	333
	70	75	64	56	48	37	33	529	—.
	71	73	70	58	51	33	25	517	326
	82	89	65	53	53	45	38	610	387
	74	96	75	56	60	41	40	626	373
	63	78	55	48	44	38	37	527	351
	52	64	59	38	43	38	39	487	—
	49	56	47	37	40	40	40	469	-—•
	67	94	82	50	54	49	40	608	381
	64	69	77	73	56	45	39	597	338
	66	69	70	82	46	33	29	518	340
	—•	1	—	—	—'	—	—•	433	—
Рис. 6. Схематическая карта годового испарения. Составила Н. А. Молгачева по материалам Управления гндрометслужбы центральных областей
Величина испарения в процентах к годовому количеству осадков: 1 — 60, 2 — 60—65. 3 — больше 65.
4 — величина годового испарения в данном пункте
48
ОСНОВНЫЕ ЕСТЕСТВЕННО-ИСТОРИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ
Переход к осени происходит сравнительно медленно. В первой половине октября заканчивается вегетационный период, суточные температуры не поднимаются выше Н-5°. Отдельные теплые дни с температурой днем до +20° отмечаются и в октябре и даже ноябре, но в то же время случаются и морозы. Первые морозы обычно отмечаются в конце сентября. Средняя продолжительность безморозного периода составляет для Калинина 130 дней, для Тулы 140—150 дней, для Смоленска 150 дней. В начале ноября на севере описываемой территории и в конце ноября на ее юго-западе ложится снеговой покров; наступает зима.
Количество осадков и их распределение по временам года и по территории приведены в табл. 1 и на рис. 3. В Смоленской, Калужской и Калининской областях среднее годовое количество осадков достигает 620 мм. На Юрьевском Ополье оно уменьшается до 500 мм, в Тульской области до 450—430 мм (г. Ефремов), а в районе Рыбинска увеличивается до 600 мм, что, по-видимому, вызвано влиянием Рыбинского моря. В течение года осадки распределяются неравномерно. Примерно две трети их выпадает в теплое время года — с апреля по октябрь вклю-. чптельно, при этом особенно много в летние месяцы. Высота снегового покрова в среднем в северных и западных областях достигает 47—50 см, в южных и юго-восточных — 38 см.
Следует подчеркнуть, что весной и особенно летом дожди часто бывают бурные, ливневые, осенью — тихие, затяжные. Данные об испарении с площади бассейнов некоторых рек, вычисленные 3. Ф. Горшковой (Управление гидрометслужбы центральных областей) по графикам Полякова, приводятся в табл. 2 и на рис. 6.
Таблица 2
Испарение с площади бассейна
Бассейн реки	Участок бассейна от истоков до пункта	Площадь, к и-	Испарение за год, мм
Зап. Двины	Велиж	17560	316
Волги	Ржев	24 560	349
Москвы	Бабьегородская пло-	8 170	344
	тина		
Угры	Товарково	15 300	369
Клязьмы	Ковров	25 800	340
Характерной чертой климата территории центральных областей является большое непостоянство погоды, объясняющееся влиянием атлантических циклонов.
3.	ГЛАВНЫЕ РЕКИ И ОЗЕРА
Реки
Выше уже упоминалось, что через территорию центральных областей проходит линия главного водораздела, которая не всегда совпадает с самыми высокими точками междуречий. Часто верховья рек противоположных систем ле?кат в общем понижении. Так, например, истоки рек Днепра, Осуги (система Волги) и Обши (система Западной Двины) находятся в одном болотном массиве. Река Шат (система Оки) вытекает из Иван-Озера, которое весной питает и Верхний Дон. Вследствие такого нечеткого выражения водоразделов в рельефе, речные бассейны противоположных систем во время весеннего половодья обычно сливаются. Особенно расплывчаты границы бассейнов в западных областях и в Me-
ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ
49
щере, наиболее четки они на Средне-Русской возвышенности. Основная часть описываемой территории занята бассейном Волги и ее главного притока Оки. На долю бассейнов других главных рек приходится не больше Vs всей описываемой площади.
Река Волга начинается на Валдайской возвышенности, близ дер. Волгине Верховье на абсолютной высоте 228 м. Небольшой речкой Волга доходит до Верхне-Волжских озер: Малого и Большого Верхитов, Стержа, Вселуга, Пенс и Волге (см. карту 1 в приложении I). До г. Зубцова Волга протекает по Валдайской возвышенности. Как сама она, так и ее притоки — реки Селижаровка, Молодой Туд и другие — отличаются на этом отрезке непостоянством падения и неразработанностью долин. Общее падение Волги до г. Зубцова составляет около 78 м. До Ржева она проходит через 32 порога. Близ Ржева падение Волги составляет в межень 32 см/км, а скорость течения достигает 2—3 м/сек. Ниже г. Зубцова Волга выходит на равнины Верхне-Волжской низины где уровень ее изменяется от 150 м — у г. Зубцова до 79 м абсолютной высоты у восточных границ Ярославской области. Близ Калинина падение едва достигает 14 см/км, а скорость течения составляет лишь 0,2—0,3 м/сек.
На Верхне-Волжской низине Волга принимает в себя реки Ламу, Сестру, Дубну, Юхоть и Которосль — справа, Тверцу и Медведицу — слева. Устья двух ее больших левых притоков — Мологи и Шексны, впадающих в Волгу в Молого-Шекснинской низине, затоплены Рыбинским морем, площадь которого составляет около 4500 км2. Несколько выше устья р. Дубны, от Волжского водохранилища (Московского моря), площадь которого составляет 327 км2, начинается канал имени Москвы. Низменная часть бассейна характеризуется наличием хорошо разработанных широких долин как у самой Волги, так и у ее главных притоков. В долинах, кроме поймы, насчитываются 2—3 надпойменных террасы.
Река Ока входит в пределы Калужской области с юга близ устья своего правого притока — Зуши. Бассейн Оки занимает почти половину всей площади бассейна Волги на описываемой территории. До Серпухова Ока протекает по Средне-Русской возвышенности, где в ее долине прослеживается широкая пойма и 1—2 надпойменных террасы. Глубина вреза долины Оки и долин ее притоков на Средне-Русской возвышенности достигает 100 м и более. От устья р. Зуши до Серпухова уровень Оки снижается от 132 до 108 м абсолютной высоты. Наиболее крупные притоки Оки на Средне-Русской возвышенности — реки Жиздра и Угра — впадают в нее слева, из правых притоков наиболее значительны Упа I! Осетр.
Долина Оки, начиная от устья ее левого притока Протвы, сильно расширяется и становится асимметричной, она обладает крутым правым и пологим, террасированным левым склоном. Ниже устья р. Москвы Ока выходит на пространства Л1ещерской (по левобережью) низины и Тамбовской (по правобережью) равнины, где течет в широкой долине с нечетко выраженными в рельефе тремя надпойменными террасами и плоской, часто заболоченной, поймой. Течение реки здесь медленное, падение — в области Мещерской и Тамбовской низин не превышает 3— 5 см км. В этой части своего течения Ока принимает слева реки Москву, Пру и Гусь, справа — Проню и Пару. От устья последней до выхода за границы описываемой территории Ока трижды резко меняет направление своего русла. От г. Шилова она меняет направление с широтного (в общем) на меридиональное, следуя на север вдоль западного склона Окско-Цнинского плато, затем, пересекая плато ниже устья р. Гуся, уходит на восток, а ниже устья Мокши снова поворачивает на север, следуя уже вдоль восточного склона плато. К западу от Окско-Цнинского плато левый склон долины Оки низкий, пологий, незаметно сливающийся с
4
Заказ 161.
50
ОСНОВНЫЕ ЕСТЕСТВЕННО-ИСТОРИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ
ФИЗИКО-ГЕОГР \ФИЧЕСКИЕ УСЛОВИИ
поверхностью Мещерской низины, правый склон крутой. К востоку от плато, наоборот, правый склон пологий, а левый крутой. В районе г. Касимова, где Ока прорезает Окско-Цнинское плато, оба берега ее долины крутые, с плохо выраженными надпойменными террасами, но с довольно хорошо развитой поймой.
По Мещерской низине протекает также Клязьма с притоками Киржачем и Нерлью — слева и Судогдой — справа. Все это спокойно текущие реки, долины которых отличаются широкими, часто заболоченными поймами и очень пологими склонами, с неясно прослеживающимися двумя пли тремя надпойменными террасами. Верхняя из террас обычно незаметно сливается с заболоченными и залесенными склонами ме?кдуречных пространств.
Небольшая юго-восточная часть описываемого района занята бассейном Дона (его верхней частью). Дон начинается на Средне-Русской возвышенности. Начало ему дают ключи у дер. Урванка близ г. Новомосковска в Тульской области. Река протекает здесь в узкой долине с высокими берегами, сильно изрезанными балками и оврагами.
На северо-западе, в Калининской области, небольшая территория занята бассейном Западной Двины, которая начинается на Валдайской возвышенности, вытекая из оз. Охват. Почти у г. Западная Двина река выходит на плоские заболоченные пространства Западно-Двинской лизины, точнее —той ее части, в которой лежит бассейн р. Межи, левого притока Западной Двины.
На всем протяжении своего течения Западная Двина является типичной рекой ледниковых ландшафтов. Она, как и ее притоки, часто проходит через болота и озера или петляет среди моренных холмов. Долина ее слабо разработана, но на отдельных участках, кроме повсеместно развитой поймы, встречаются и надпойменные террасы.
Бассейн Днепра охватывает значительную часть Смоленской области. Днепр начинается на Смоленско-Московской возвышенности из болота Клецово, откуда вытекают также речки, относящиеся к системам Волги и Западной Двины. До Дорогобужа Днепр представляет собой небольшую реку с неширокой и неглубоко врезанной долиной, почти без надпойменных террас, но всюду с хорошо выраженной поймой. Как и все реки моренных областей, Днепр отличается неравномерным падением и различной скоростью течения. У Дорогобужа слева в Днепр впадает р. Осьма, а несколько ниже, справа — р. Вопь, после чего он сильно расширяется. Здесь река вступает в Верхне-Днепровскую низину, где имеет широкую, хорошо разработанную долину с тремя надпойменными террасами и поймой. Ниже, пройдя у Смоленска узкую долину прорыва с высокими берегами, Днепр выходит в низину и снова широко разливается. Из больших притоков Днепра с возвышенности Ельнинский, узел начинается р. Десна, верхнее течение которой располагается в пределах описываемой территории.
Озера и болота
Наибольшее количество озер находится в Калининской и Смоленской областях, в так называемом Озерном крае, на Валдайской возвышенности. Самые большие из них: Стерж, Вселуг, Волге, Селигер, Шлино и др. Озера большей частью ледникового происхождения с очень извилистой береговой линией и неровным дном. Значительны по своим размерам также озера Верхне-Волжской низины — Верстово, Великое, Плещееве, Неро. Это озера остаточного происхождения — реликты когда-то обширных бассейнов ледниковых вод. Берега озер плоские, заболоченные, слабо изрезаны, днища их покрыты толстым слоем ила.
51
с: ,
5 л и ц а	ГО X 2 5 О	высота меженного уровня Реки м	153,43 80,0 116,72 82,57 122,11 93,1		91,68 82,95 172,92 162,71 146,0 14-1,94
Т а (	Средний годовой модуль стока, л! сек		СО	СО	оо	00 00	СО	Ю	LQ	Ю	СО		5,2 5,5 6,7 7,1 6,1 8,6
		За год, .ИЛ1	СЧОООСЧ—«Г-о	—<	oi	ci	- —«	о сч СО ci — —<	ос to		СЧ	СО	Г-	to	о	—’ to со	—'	СЧ	Г-	СО	—< С-	о г-
		х	70,6 1150 134 310 36,6 14,3		со	О	со	LO	со	ю О	С1	со	тГ	СП	° ’Ф	ю	—’	тГ	СО	~
		X	ПО 1090 154 426 52,8 16,1		О	СО	-ф	со	'ф	г К-	СЧ	СО	Cl	to	ю LO	О	СО	СО	ю
		X	-гГ	О	СЧ	Г-	ОО —«	со	—< —<	_	_ со О СЧ —•	ю	—<		СО	О	СП	со	—' -	"	-	-	-	СЧ —	О	СО	Ю	ю	—’ to	С1	СЧ	ю
рек		X	79,7 956 119 282 52,4 10,7		СЧ со	СО	о Ь-	О	-sF	СО	СО СО Г- СЧ	оо
X X са о X	го	VIII	to со .	С0	О)	О	-н	рГ' §	ОО	—	О1	5	«		—<	со со сч ю -Ф	ОО	О	СО	СО ”О	СО	СЧ	СО
о X	к о о с		7	СО	Г-	04	04 ь- g 12	£	«	« .		«0	О-	О-	—	~	СЧ Ю оо*	’ т СО	Г-	СЧ	Ю	Xf	00
по реж	а о с. 3 &	>	117 1020 168 436 56,2 18,4		49,4 109 21,1 55,5 53,7 95,9
<р X X	X (X	>	185 1030 369 2040 105 61,1		CD	СО	Г-	—	01 СО	-	Tf	СЧ	М4 —1	СО	Ь-	СЧ	СО со
			287 900 1670 3090 472 ЗЯ9		О	О	—'	г-	—	ю -О	—<	О	со	со	хг -о	со	СЧ	'Ф	СО	ю
			ТР	сч	о S ОО СО CN	5		49,0 61,2 52,6 66,8 74,0 76,9
			37,6 ИЗО 99,2 216 30,4 12.0		30,2 46,0 12,4 26,3 29,0 45,6
		-	Г-	О	СО	1О	со	to - со	- СО	О	оо	СЧ	со	тГ тГ	С1	СЧ	—’		О	со	со	СЧ	00 сч"	—Г	со" г-" ГО	—	СЧ	СЧ	lO
	Площадь	водосбора, A’.U2	12 200 154 000 54 900 130 000 15 300 13 600		15 200 25 800 6 390 13 800 12 400 17 600
	Ближайший	пункт от места наблюдения	Ржев Ярославль Калуга Касимов Товарково Княжево		5	И	>>	CJ ~	О	'0	X	CJ	X X	сх	С	О)	х	х 5 ё ° §	§ 5 ~ Д d ю к
Река	- я	я	2	2	о. и 2 я ег	“	х	х	г?	х	со	со	а>	о>	о	Э- 5 с	°	О	О	>,	X	5	Е	Л	Л	Л	с5 i=4	го

52
ОСНОВНЫЕ ЕСТЕСТВЕННО-ИСТОРИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ
К остаточным озерам относятся также и многочисленные озера Мещеры, из которых по размерам выделяются Святое, Великое и др. На Окско-Цнинском плато и на Средне-Русской возвышенности встречаются озера карстового происхождения — небольшие по размерам, но часто очень глубокие..
Болота занимают особенно большие площади в Калининской области (Жарковско-Свитский Мох, Васильевский Мох и др.) и на Мещер-
Рнс. 7. Схематическая карта среднегодового модуля поверхностного стока. Соста-сила Н. А. Молгачева по материалам Управления гидрометслужбы центральных областей
Значения среднего годового модуля стока. л!сек\ 1 — больше 8, 2 — 7—8. 3 — 6—7. 4 — 5—6. 5 — 4—5. 5 — меньше 4, 7 - значение среднего годового модуля стока в данном пункте
ской низине (Шатурские и Гусевские болота, Тутолеский Бор и др.), где они представляют собой преимущественно остатки ледниковых озер на озерно-ледниковых и флювиогляциальных равнинах. В северо-западной части территории заболачиванию способствуют также и климатические условия — сравнительно большое количество осадков при небольшом испарении. Болота замедляют сток поверхностных вод и снижают высоту весенних паводков.
Режим рек и озер в центральных областях обычен для Европейской равнины. Зимой, когда все реки и озера замерзают, они имеют самый низкий уровень и минимальный расход (табл. 3). К вскрытию льда в
ФИЗИК.О-ГЕОГРЛФИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ
53
марте расход речных вод увеличивается в 2—3 раза, а в апреле, во время ледохода, совпадающего с бурным таянием снегов, возрастает еще во столько же раз. Затем начинается быстрый спад воды, особенно резкий на Средне-Русской возвышенности с ее изрезанным рельефом. С июня по август включительно устанавливается меженный уровень с расходом воды несколько большим, чем зимой. Второй подъем уровня воды в реках, менее значительный, наблюдается в октябре — ноябре месяце. Днепр и Западная Двина замерзают в первой декаде декабря, Дон, Москва, Цна и другие реки восточной части территории — уже в последней декаде ноября. С северо-запада на юго-восток возрастает амплитуда колебаний уровней рек и заметно уменьшаются значения среднего годового модуля стока (рис. 7 и табл. 3).
Питаются реки и озера в основном за счет атмосферных осадков, однако питание грунтовыми водами также играет значительную роль, особенно на Средне-Русской возвышенности. В связи с этим изменяется п химический состав воды в реках и озерах. Основными компонентами в составе поверхностных вод являются гидрокарбонаты кальция и магния. В западных районах и в Мещерской низине, где много болот, поверхностные воды отличаются слабой минерализацией и повышенным содержанием органических веществ. На Средне-Русской возвышенности, напротив, увеличивается роль грунтового питания, а в связи с этим повышается минерализация речных вод. В бассейне Оки, из-за наличия в составе питающих рек водоносных горизонтов гипсоносных пород, в речной воде заметно увеличивается содержание сульфатов.
Химизм поверхностных вод изменяется и по сезонам года. Характерно повышение минерализации зимой, когда питание вод исключительно грунтовое. В то же время иногда, особенно в озерах, значительно повышается содержание сероводорода, что нередко вызывает заморы рыбы.
4.	ОБЩИЙ ХАРАКТЕР ПОЧВЕННОГО И РАСТИТЕЛЬНОГО ПОКРОВА
Центральные области находятся в зоне лесов и подзолистых почв. Почвы формируются преимущественно на моренных и покровных суглинках, а также на аллювиальных и флювиогляциальных песках и песчано-глинистых породах. Подзолистые почвы в зависимости от климатических условий и строения мезо- и микрорельефа находятся в разной степени оподзоливания, в соответствии с этим изменяется также и состав растительного покрова.
В Заволжье, на севере Калининской и Ярославской областей, леса таежного типа с преобладанием ели (на сильно оподзоленных почвах) перемежаются с сосновыми борами (на подзолистых опесчаненных почвах) , на всей остальной территории леса типичные лиственные. На северо-западе, в пределах Валдайской возвышенности и Западно-Двинской низины, часто сменяют друг друга подзолы суглинистые, глинистые, супесчаные и песчаные. Среди них нередки болотные почвы, местами занимающие большие пространства. Здесь произрастают типичные смешанные леса с преобладанием березы, ольхи, осины и др. В зависимости от микрорельефа и почвенного покрова к лиственным породам примешивается в большем или меньшем количестве то сосна, то ель. Характерно также присутствие в этих лесах широколиственных пород — дуба и липы.
Междуречье Волги и Оки относится к области смешанных хвойношироколистных лесов с преобладанием ели в более возвышенных и влажных западных частях территории и сосны — в восточных. В восточной ее части, в Юрьевском Ополье, ландшафт лесной зоны сменяется степным,
54
ОСНОВНЫЕ ЕСТЕСТВЕННО-ИСТОРИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ
а подзолистые почвы уступают место темноцветным, в которых содержится перегноя до 10%, т. е. вдвое больше, чем в обычных подзолах. Своеобразна также Мещерская низина с ее обширными заболоченными пространствами, озерами, широкими долинами и сосновыми лесами по их берегам. Здесь преобладают песчаные почвы, образовавшиеся на флювиогляциальных и аллювиальных отложениях.
Средне-Русская возвышенность в пределах описываемой территории также относится к зоне смешанных лесов, но леса относительно широко распространены только в западной ее части — в Смоленской и частично в Калужской областях. На большей, восточной, части Калужской и Тульской областей леса вырублены; они сохранились там лишь на отдельных небольших участках. Для этих лесов характерно присутствие среди берез, ольхи, осины и других лиственных пород — дуба и липы. Леса здесь имеют вид парковых и известны под названием «тульские засеки». Они развиваются на слабо оподзоленных почвах. Водораздельные пространства в этих частях Средне-Русской возвышенности почти повсеместно распаханы и заняты посевами зерновых культур. Это область переходная к лесостепи.
Юго-восточная часть Тульской и южная часть Рязанской областей, как и Юрьевское Ополье, являются азональными в ландшафте лесной зоны центральных областей. Азональными почвами и растительными сообществами на описываемой территории являются также болотные и аллювиальные почвы обширных заболоченных равнин и долин Волги, Оки, Клязьмы и других больших рек.
В заключение следует отметить, что наибольшей залесенностью характеризуются Калининская, Ярославская и северо-западная часть Смоленской областей. Лесом покрыто здесь 30—40%, а в отдельных районах даже до 80% (Бельский район) площади. Отсюда к юго-востоку залесенность уменьшается до нескольких процентов и долей процента, а на юго-востоке описываемой территории лесов совсем нет. Однако залесенность вновь возрастает до 80% в Мещерской низине. Наиболее обнаженным районом является Средне-Русская возвышенность.
Глава вторая
ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ
1. СТРАТИГРАФИЯ И ЛИТОЛОГИЯ
Описываемая территория находится в области Д1осковской синеклизы, северного склона Воронежской антеклизы и части Пачелмского (Рязано-Саратовского) прогиба. В ее геологическом строении выделяются два структурных яруса. Нижний представляет собой складчатое основание (фундамент), сложенное сильно дислоцированными кристаллическими породами архейского и протерозойского возраста. Верхний структурный ярус — осадочный комплекс — представлен отложениями позднего докембрия (рифейским и вендским комплексами), кембрия, ордовика, девона, карбона, перми, триаса, юры, мела, палеогена, неогена п четвертичной системы. На дневную поверхность выходят осадки от фаменского яруса и моложе; более древние отложения известны только по кернам скважин.
В настоящей работе стратиграфическое расчленение всех отложений производится на основании унифицированных стратиграфических схем, утвержденных Межведомственным стратиграфическим комитетом до 1 января 1963 г. Исключение сделано лишь в двух случаях: для озерско-хованских отложений, которые по унифицированной схеме отнесены к турнейскому ярусу, а в настоящей работе, как это принималось ранее, включены в состав фаменского яруса ’, а также для доордовик-ских отложений. При описании этих отложений был использован проект унифицированной стратиграфической схемы, принятый на совещании в Ленинграде 1 декабря 1962 г. и ко времени составления настоящей работы еще не утвержденный Межведомственным стратиграфическим комитетом.
Необходимо отметить, что расчленение литологически однообразных доордовикских отложений, вскрытых единичными глубокими скважинами и почти совершенно не содержащих органических остатков, связано с очень большими трудностями и вызывает много споров. В настоящей работе эти отложения расчленены по схеме, предложенной
1 Сделано это потому, что далеко не всюду озерско-ховаиские слои удается отделить от нижележащих отложений фаменского яруса. Кроме того, озерско-хованские с юн вместе с подстилающими их фамеискимп отложениями часто образуют единый водоносный горизонт.
56
ОСНОВНЫЕ ЕСТЕСТВЕННО-ИСТОРИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ
3. П. Ивановой, обработавшей разрезы опорных скважин для использования их в настоящей монографии. Эта схема соответствует взглядам большинства исследователей.
Архейская и протерозойская группы (A, Pt)
Архейские и протерозойские породы залегают на различной глубине. На южном крыле Московской синеклизы (на юге Тульской и Калужской областей) они находятся на глубине 500 м, постепенно погружаясь в северо-восточном направлении, и к центральной части синеклизы (па севере Ярославской области) залегают на глубине около 4000 м. В осевой зоне Пачелмского прогиба (Рязанская область) глубина их залегания достигает 5000—5500 м. По результатам бурения отдельных глубоких скважин, врезавшихся в породы кристаллического фундамента не более чем на 20—25 м, а также по данным геофизических исследований, здесь преобладают архейские породы. Они представлены мигматизирован-ными гнейсами, которые сопоставляются с беломорской серией Карелии, тетереве-бугской свитой Украины и обоянской серией древних гнейсов территории Курской магнитной аномалии (КМА). Архейские гнейсы вскрыты скважинами в Москве, Непейцине, Калуге, Новомосковске, Редкине, Нелидове, Максатихе.
Протерозойские образования, по-видимому, имеют ограниченное распространение и сохранились в основном в ядрах синклинальных структур. Вероятно, как н на смежной с описываемой территории КМА, протерозойские породы представлены курской и михайловской сериями нижнего протерозоя. К курской серии относятся безрудные и железистые кварциты и вмещающие их фпллитовидные сланцы, а к михайловской серии — метабазиты. Первые вскрыты скважиной у ст. Барятино в Калужской области, вторые — у ст. Поваровка близ Москвы.
Архейские и нижнепротерозойские метаморфические породы прорваны интрузиями различного состава и возраста. Среди них преобладают гранитоиды, особенно широко развитые в центральной части района («Воронежско-Выборгский пояс гранитов» по Л. А. Варданьянцу, 1960). Гранитоиды вскрыты в Смоленске, а также Старице, Зубцове, Серпухове, Туле, Плавске, Веневе, Ряжске. При этом некоторые граниты (гранодиориты, плагиограниты) являются, по-видимому, архейскими и соответствуют кировоградскому комплексу Украины, другие (микроклиновые граниты) относятся к протерозою.
В Горлове вскрыты кварцевые сиениты, а в г. Щелково в одной пз скважин встречены изверженные породы чернокито-норитового состава. По данным геофизических работ можно предполагать, что довольно широкое распространение имеют также основные и ультраосновпые изверженные породы; возможно, что они образуют несколько зон субширотного направления, приуроченных к глубоким прогибам складчатого основания платформы, и связаны с сопровождающими их разломами (Зандер, 1960). Породы основного состава габброидного типа вскрыты скважиной в Переславле-Залесском.
На эрозионной поверхности дислоцированных архейских и протерозойских образований местами развита кора выветривания мощностью до 10—25 м. По данным М. М. Веселовской (Нечитайло и др., 1957), кора выветривания обычно представляет собой рыхлую глинистую массу, состоящую из каолинита с примесью монтмориллонита, хлорита, зерен кварца (до 25—35% породы) и микроклина (до 25—30%). Местами (в Москве и Воротынске) кора выветривания состоит в основном нз гид-роокислов железа (50—55%), содержащих отдельные зерна и обломки гнейсов.
ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ
57
Верхний рифей (R)
В соответствии с решением, принятым на совещании по уточнению унифицированных стратиграфических схем позднего докембрия и палеозоя Русской платформы в декабре 1962 г., в настоящей работе к верхнему рифею отнесены только полесская и сердобская серии. Вышстежа-щие волынская и валдайская серии, включавшиеся одними исследователями в состав рифея, а другими в состав нижнего кембрия, выделены в самостоятельный вендский комплекс.
Рис. 8. Схематическая геологическая карта до девонских отложений. Составил С. М. Шик
1 — ордовикская система. О, 2— кембрийская система. Ст. 3 — вендский комплекс, vn , 4 — складчатый фундамент, A-f-Pt , 5 — граница распространения верхнего рифея, б— основные скважины, вскрывшие додевонские отложения
Отложения верхнего рифея известны только в глубоких докембрийских прогибах— Крестцовском (Оршанском) и Пачелмском (рис. 8); вероятно, они присутствуют и в наиболее погруженной части Московской синеклизы. Рифейские отложения залегают на кристаллическом фундаменте и перекрываются вендским комплексом. Буровыми скважинами они пройдены лишь в краевой части Крестцовского прогиба у Смоленска, где их мощность составляет около 200 м, и в г. Нелидово (30 л). В Пачелмском прогибе — в Каверине, Мосолове и Захарове — вскрыта лишь
58
ОСНОВНЫЕ ЕСТЕСТВЕННО-ИСТОРИЧЕСКИЕ ФЛКТОРЫ
верхняя часть описываемой толщи мощностью до 960 м. Полная мощность этих отложений в Пачелмском прогибе, а также в центральной части Московской синеклизы (Ярославская область) и в глубоких впадинах, выявленных в последние годы геофизическими работами южнее Москвы, возможно, достигает 1500—2000 м.
Отложения верхнего рифея представлены мелко- и среднезернистыми кварцевыми и кварцево-полевошпатовыми горизонтально- и косослоистыми песками и песчаниками с подчиненными прослоями алевролитов и аргиллитов. При этом в Крестцовском прогибе, где описываемые отложения относятся к полесской серии (R pl), в их составе преобладают пески, а в Пачелмском прогибе, где их относят к сердобской серим (Rsd), преобладают песчаники. Судя по кернам скважин, расположенных за границами рассматриваемого района (Пачелма, Сердобск), здесь можно ожидать и присутствия прослоев доломитов.
Вендский комплекс (Vn)
Вендский комплекс развит на рассматриваемой территории почти повсеместно и отсутствует только южнее линии Барятино—-Тула — Новомосковск— Горлово (см. рис. 8). Он залегает трансгрессивно на отложениях верхнего рифея или непосредственно на кристаллическом фундаменте. В основании комплекса местами наблюдается базальный горизонт, состоящий из крупных (до 0,5 м) окатанных обломков кристаллических пород (Смоленск).
Полная мощность вендского комплекса на севере территории, где ок залегает под балтийской серией нижнего кембрия, изменяется от 450 до 600 .и, увеличиваясь в северо-восточном направлении (близ г. Старицы — 457 м, у ст. Поваровка — 460 м, у ст. Редкино — 535 м, у Переславля-Залесского — 605 м). Южнее, где вендский комплекс залегает непосредственно под средним девоном, мощность его с севера на юг постепенно уменьшается вплоть до полного выклинивания (у г. Нелидово — 443 м; у сел. Каверине — 435 м\ у г. Зубцова — 400 м\ в Москве — 404 м\ в сел. Непейцино — 365 м, в Смоленске — 295 м, в Серпухове — 210 м, в Калуге— 150—170 м, в Веневе—113 м, в Ряжске —68 лт). Помимо этого закономерного уменьшения мощности вендского комплекса в южном направлении, наблюдаются ее значительные местные колебания, связанные с локальными тектоническими структурами. Так, в сводовой части Щелковского поднятия мощность вендского комплекса не превышает 185 м, на крыльях поднятия она возрастает до 313—375 м, а за пределами поднятия (в Москве) — до 400 м и более.
В составе вендского комплекса присутствуют две серии — волынская и валдайская, однако, выделить их в разрезах многих скважин при настоящем состоянии изученности описываемых отложений не представляется возможным. По-видимому, образования валдайской серии развиты на всей площади распространения вендского комплекса, тогда как отложения волынской присутствуют на более ограниченной площади, в основном в северо-западной части района и в Пачелмском прогибе.
Волынская серия (Vn vl) и нижняя часть валдайской серии — гдов-скпй горизонт (Vn gd) литологически очень сходны; их суммарная мощность от 70—80 до 200—250 м. На западе (Смоленск, Нелидово, Вязьма, Валдай) и на востоке (Мосолово, Непейцино) описываемой территории они представлены преимущественно песчаниками, обычно плохо отсортированными, грубозернистыми, с пористостью до 20—25%, переслаивающимися с глинами и алевролитами.
В центральной части Московской синеклизы (Москва, Зубцов, Старица) описываемые отложения сложены глинами с подчиненными про
ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ
59
слоями алевритов и мелкозернистых песчаников, в Крестцах (за северо-западной границей района) волынская серия представлена мощной (более 300 Л() туфогенной толщей. Весьма вероятно, что такие туфогенные отложения присутствуют и в северо-западной части рассматриваемой территории, в пределах Крестцовского прогиба. Присутствие туфогенного материала в низах вендского комплекса отмечается и в разрезе Мссоловской скважины.
Верхняя часть валдайской серии — л я м и н а р и то в ы й (котлпп-ский) горизонт (Vn 1т) — сложена довольно однообразной толщей зеленовато-серых и красновато-бурых тонкослоистых глин с подчиненными прослоями песчаников и алевролитов. На востоке района (Непейцино, Мосолово) встречаются тонкие (5—10 см) прослои известняков, доломитов и мергелей. Для лямпнаритового горизонта характерно развитие микроскладчатости, вызванной, вероятно, процессами подводного оползания. Мощность лямпнаритового горизонта достигает 250—300 м.
Кембрийская система (Ст)
Кембрийские отложения развиты только в северной части рассматриваемого района, севернее линии Зубцов — Щелково; в их составе выделяется балтийская серия — нижний кембрий — и ижорские слои — средний кембрий (?).
Балтийская серия (CmiЫ) трансгрессивно залегает на вендском комплексе и покрывается также трансгрессивно лежащими на ней ижорскими слоями или средним девоном. Мощность балтийской серии довольно постоянна, в Валдае, Редкино и Поварове она составляет 50— 55 м и только на северо-востоке района (Переславль-Залесский, Вологда) увеличивается до 80—85 м. В г. Старице, у границы распространения балтийской серии, мощность ее уменьшается до 30 м *.
В составе балтийской серии выделяются три горизонта: надлямина-ритовый, горизонт синих глин и эофитоновый. Надлям и наритовый горизонт (Cmi nlm) представлен песчаниками с подчиненными прослоями алевролитов и глин; мощность его не превышает 15—20 м. Г о-р и зонт синих глин (Cmj sn) сложен зеленовато-серыми тонкослоистыми глинами с тонкими прослоями песчаников и алевролитов общей мощностью до 25—30 м. Эофитоновый горизонт (Cmi ef) представлен серыми кварцевыми песчаниками мощностью до 10 м\ местами в результате размыва, предшествовавшего отложению ижорских слоев, он отсутствует.
Ижорские'1 2 (фукоидные) слои (Сш2 (?) iz) развиты лишь в северной части района3. Они залегают с размывом на балтийской серии и покрываются (также с размывом) нижним ордовиком. Ижорские слои представлены мелкозернистыми песками и песчаниками с подчиненными прослоями глин, общая их мощность до 105 м.
1 Прежде 3. П. Иванова (Иванова и др., 1957; Нечитайло и др., 1957) относила к балтийской серии значительную часть осадков, включенных в настоящей работе в состав вендского комплекса; прн этом увеличивалась как мощность балтийской серии, так и площадь ее распространения. В настоящее время 3. П. Иванова проводит границу между отложениями валдайской и балтийской серий так, как это принято в настоящей работе.
2 В проекте унифицированной стратиграфической схемы доордовикских отложений ижорские слои названы «тнскреским горизонтом».
3 Южная граница распространения ижорских слоев точно не установлена. Раньше обычно предполагалось, что они распространены до широты ст. Редкино. Однако по последним данным в разрезах скважин, пробуренных в Кувшинове и Максатихе, эти отложения отсутствуют.
60
ОСНОВНЫЕ ЕСТЕСТВЕННО-ИСТОРИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ
Ордовикская система (О)
Отложения ордовика развиты лишь в крайней северной части рассматриваемого района (см. рис. 8). Они вскрыты Любимской скважиной (Ярославская обл.), остановленной в аренигском ярусе ордовика, а также скважинами, пробуренными в 1963 г. в Кувшинове и Максатихе (Калининская обт.) и в сел. Малые Соли (Ярославская обл.). Данные по последним трем скважинам еще не обработаны, поэтому о строении ордовикских отложений приходится судить в основном по разрезам Валдайской, Пестовской и Вологодской скважин, пробуренных за пределами рассматриваемого района, но часто в непосредственной близости к его границам (ст. Пестово— 18 км, г. Валдай — 25 км). Судя по разрезам этих скважин, в рассматриваемом районе присутствуют нижний ордовик — тремадокскпй и аренигский ярусы, а также средний ордовик, представленный лландейльским и невским ярусами.
Тремадокский ярус (Oi t) имеет трехчленное строение. В его основании залегают оболовые песчаники (от 3 до 30 м), а выше — диктиане-мовые сланцы (до 26 лг) и кварцево-глауконитовые песчаники (от 7 до 22 м).
Аренигский ярус (Oi аг) на северо-западе района представлен известняками (до 50 лг), а на северо-востоке (г. Любим) —глинами и аргиллитами с подчиненными прослоями мергелей и глинистых известняков (до 80—90 м).
Лландейльский (Ог1) и невский (О2 iv) ярусы на северо-западе сложены глинистыми известняками и доломитами общей мощностью до 2000 м. На северо-востоке территории (г. Любим) сохранилась от последующего размыва только нижняя часть лландейльского яруса (мощностью до 70 м), представленная глинами и аргиллитами с прослоями мергелей, доломитизированных известняков и доломитов.
Девонская система (D)
Девонские отложения распространены повсеместно; они представлены средним и верхним отделами (эйфельский, живетский, франскпй и фаменский ярусы сложенными в основном осадками нормального морского бассейна.
Значительные периоды осушения района в девоне не известны, однако в результате регрессии моря в средине эйфеля (морсовский горизонт) и в конце верхнего фамена (озерский горизонт) здесь накопились довольно мощные толщи сульфатно-карбонатных и галогенных отложений. Сопоставление разрезов девонских отложений различных частей района приведено на рис. 9.
Средний отдел (D2)
Эйфельский ярус (D2e) трансгрессивно залегает на различных стратиграфических горизонтах — от кристаллического фундамента на юге до среднего ордовика на севере. В нем виделяются три стратиграфических горизонта — ряжский, морсовский и мосоловский 1 2.
Ряжский горизонт (D2rz) представлен разнозернистыми квар-
1 Некоторые исследователи отрицают наличие ча рассматриваемой территории эйфечьского яруса, а отложения, отнесенные в настоящей работе к Эйфелю, включают в состав живетского яруса.
2 Отложения, соответствующие ряженому горизонту, многие исследователи называют пярнускими слоями, а морсовскому и мосоловскому горизонтам — наровскими слоями.
ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ
61
Северо-запад Юго-запад Юг	Центр Юго-восток Северо-восток
(Старица, Зубцов) (Барятино) (Плавен.) (Москва Поездом) (Мосолово,Каверино) (Лобим)
с* о
.а
6'Z	ОСНОВНЫЕ ЕСТЕСТВЕННО-ИСТОРИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ
цевыми и кварцево-полевошпатовыми песками и песчаниками с подчиненными прослоями алевритов, глин, а местами доломитов и доломптпзп-рованных известняков. В центральной части района мощность этого горизонта достигает 60—80 м (Москва, Непейцино), в западном и южном направлении она уменьшается до 10—15 .я (Старица, Новомосковск). Эффективная пористость песчаников обычно не превышает 10—12%, изредка она возрастает до 23%.
Средняя часть эйфельского яруса — морсов с кий горизонт (D2 тг) — сложена чередующимися прослоями ангидритов, глин, мергелей, доломитов и доломитнзированных известняков, общей мощностью около 50—60 м. Сульфатные породы обычно приурочены в основном к нижней, а карбонатные — к верхней частям разреза. Сульфатные породы особенно широко развиты в юго-восточной половине рассматриваемого района, где в нижней части морсовского горизонта выделяется пачка гипса и ангидрита мощностью до 30 м. На северо-западе района (Смоленск, Старица, Редкино, Валдай) мощность сульфатных пород значительно меньше.
В пределах широкой полосы, тянущейся от Нелидова через Вязьму, Зубцов, Боровск, Серпухов и Тулу до Новомосковска, в основании морсовского горизонта залегает пачка каменной соли мощностью от 10—20 до 40—50 м. Общая мощность морсовского горизонта при этом возрастает до 100—120 м (в Боровске—до 151 м).
Верхняя часть эйфельского яруса — м о со л о в с к и й горизонт (D2/«s) — в центральной и южной частях района сложена глинистыми известняками и известковистыми глинами общей мощностью от 30 до 50 м; в нижней части разреза преобладают глины, а в верхней — известняки. На западе эта толща представлена в основном доломитами, доломитовыми глинами и мергелями, при этом на юго-западе мощность ее возрастает до 60—70 м (Смоленск), а на северо-западе уменьшается до 15—20 м (Валдай, Крестцы). В районе Калуги среди эйфельскпх отложений встречены вулканические туфы и туфобрекчии общей мощностью до 100 м.
Спорным является вопрос о строении эйфельского яруса в северо-восточной части рассматриваемого района. Судя по разрезу Любпмской скважины, здесь между ордовиком и живетским ярусом залегает мощная (около 270 м) глинисто-карбонатная толща, в нижней части содержащая гнезда и вкрапления ангидрита. В основании толщи и в ее средней части наблюдаются пачки терригенных пород мощностью по 15— 17 м. сложенные песками и песчаниками.
В настоящей работе вся эта толща отнесена к среднему девону, причем нижняя терригенная пачка сопоставляется с рижским горизонтом, а вышележащие отложения мощностью около 250 м — с мор-совским и мосоловским горизонтами. Л. М. Бирина (1954), М. Ф. Филиппова (1958) и некоторые другие исследователи относят нижнюю часть этой толщи мощностью около 200 м к силуру или нижнему девону. При такой трактовке разреза мощность эйфельскпх отложений в г. Любиме не превышает 70 м, в то время как в Поварове, Москве и Непейцино она составляет не менее 150—180 м. Такое сокращение мощности эйфельскпх отложений в центральной части Московской синеклизы очень маловероятно, тем более, что мощность живетских и франских отложенпй в этом районе существенно возрастает (см. ниже).
Живетский ярус (D2gv) всюду залегает на эйфелъских отложениях и перекрывается франским ярусом верхнего девона. Мощность живетских отложений обычно составляет 100—120 м, на юго-востоке территории (Непейцино, Каверине) опа возрастает до 130—160 лц а на северо-востоке (Любим)—до 180 м.
ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ
63
В основании живетского яруса залегает толща известковистых глин с прослоями известняков общей мощностью около 20—25 м (чернояр с кий горизонт), на западе она замещается доломитовыми глинами и мергелями. Вышележащая часть живетского яруса, мощность которой составляет от 80—100 до 150—160 м (воробьев-ский и старооскольский горизонты), представлена в основном алевритами и алевролитами с подчиненными прослоями песчаников и глин; в верхней части разреза местами наблюдается пачка глин мощностью до 15—25 м. На севере района (Старица, Валдай, Любим) воробьевскпй и старооскольский горизонты представлены преимущественно песками; в верхней части разреза появляются прослои доломитовых глин и мергелей. Пористость алевритов обычно не превышает 10—15%, однако в отдельных прослоях песчаников пористость повышается до 30%.
Верхний отдел (D3)
Франский ярус (D3fr) всюду залегает на живетских отложениях и перекрывается фаменскпм ярусом; только в юго-восточной части района, юго-западнее линии Рудня — Шумячи, франскпе отложения залегают непосредственно под юрскими или четвертичными образованиями. Мощность франскпх отложений на юго-западе составляет 300—350 м\ в северном и восточном направлениях она увеличивается, достигая в Старице и Москве 390—400 м, а в Каверине, Непейцино п Любиме 440—460 м. Франский ярус делится на три подъяруса.
В основании нижнефранского подъяруса (Dgfr,) залегает терригенная толща — я с т р е б о в с к и й и н и ж н е щ и г р о в с к и й горизонты— мощностью от 50—80 м на юго-западе до 145—170 м на востоке (Мосолово, Любим); она сложена пестроцветнымп песками, песчаниками, алевролитами и глинами. Пески и песчаники обладают значительной пористостью (до 25—35%) и хорошей проницаемостью. Вышележащая карбонатная толща (в е р х и е щ и г р о в с к и й горизонт) сложена пятнисто-доломптизированными известняками, мощность ее обычно составляет 40—50 м, а на северо-востоке (Любим) увеличивается до 88 м.
Среднефранский подъярус (D3fr2), в составе которого выделяются руд кин с кий и семилукский горизонты, на большей части рассматриваемой территории представлен известняками (на западе сильно доломитизированными) с подчиненными прослоями мергелей и известковистых глин. На юго-западе (Барятино, Смоленск. Воротынск, Плавск) мощность его не превышает 30—40 At; в центральной части района она возрастает до 50—80 м, а на востоке (Непейцино) — до 101 ан На северо-востоке (Любим) среднефранский подъярус (общей мощностью около 80 лг) представлен карбонатными глинами с маломощными прослоями известняков.
Верхнефранский подъярус (D3fr;i) на юго-западе имеет мощность НО—120 м; его нижняя часть — петин с кий и воронежский горизонты — сложена известняками, мергелями и глинами, а верхняя часть — евлановский и ливенский горизонты — главным образом известняками.
В западной части района (Смоленск, Нелидово, Зубцов) мощность подъяруса сокращается до 45—70 м, в центральной части района (Москва и др.) она возрастает до 140—150 м, а на востоке (Любим, Непейцино, Мосолово)—до 160—180 я. На северо-востоке (Любим) в составе подъяруса значительно возрастает количество мергелей и глин.
64
ОСНОВНЫЕ ЕСТЕСТВЕННО-ИСТОРИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ
На северо-западе района значительные фациальные изменения наблюдаются во всей толще франских отложений. В Зубцове и Нелидове в них появляются прослои пестроцветных мергелей, глин и песчаников, а на крайнем северо-западе территории франскпй ярус представлен пестроцветными песчано-глинистыми отложениями с подчиненными прослоями известняков и мергелей.
Фаменский ярус (Dgfm) распространен в рассматриваемом районе почти повсеместно, он отсутствует лишь юго-западнее линии Рудня— Шумячи. Породы этого яруса согласно залегают на образованиях франского яруса и на большей части территории покрываются отложениями нижнего карбона. Западнее линии Валдай — Нелидово—Смоленск— Рославль фаменские отложения залегают непосредственно под четвертичными, а на крайнем юге — под мезозойскими образованиями. В южных частях Калужской, Тульской и Рязанской областей по многим речным долинам наблюдаются выходы фаменских отложений на дневную поверхность. Мощность фаменских отложений 1 на юге (Барятино, Плавск) около 150—160 ж; в северном и восточном направлениях она возрастает до 240—260 м, а в Веневе достигает 300 м. Фаменские отложения, представленные карбонатными породами, подразделяются на два подъяруса.
Нижнефаменский подъярус (Dsfnii) сложен обычно неравномерно доломитизированными известняками. Мощность его в центральной части района составляет 40—60 м (Старица — 40 м, Поварово — 49 м, Щелково — 43 м, Москва — 60 ж), а на востоке увеличивается до 75— 105 м (Любим—-75 м, Мосолово, Каверине и Венев — 93—105 ж). Возрастает мощность нижнефаменского подъяруса и на северо-западе (Нелидово — 98 ж), где в нем появляются прослои песков, песчаников, пестроцветных глин и мергелей. Выделить в литологически однородной толще нижнефаменского подъяруса задонский и елецкий горизонты удается только по отдельным скважинам (при наличии характерной фауны). На западе (Барятино, Смоленск, Зубцов) в нпжнефаменском подъярусе наблюдаются прослои гипса мощностью то 4 ж.
Верхнефаменский подъярус (D3fni2) сложен доломитами и известняками с прослоями мергелей; на юго-западе (Барятино, Смоленск) в средней части подъяруса наблюдается прослой песчаника, соответствующий орловско-сабуровским слоям Центрального девонского поля. Мощность верхнефаменского подъяруса на юго-западе (Баря-тпно) составляет около 100 ж; в северном и восточном направлениях она возрастает, достигая в Москве, Мосолове и Непейцпне 180— 200 ж; в Любиме она не превышает 135 ж.
В центральной части южного крыла Московской синеклизы (Москва, Калуга, Тула, Новомосковск) в верхней части фаменских отложений залегает мощная (до 80—100 м) сульфатно-карбонатная толща, в основном соответствующая, очевидно, озерским слоям Центрального девонского поля. Она состоит из чередующихся прослоев гипсов, доломитов, доломитовых мергелей и глин, причем местами гипс образует сплошные пласты мощностью 30—40 ж. В западном, южном и восточном направлениях сокращается как мощность гипсо-носиой толщи, так и количество в ее составе сульфатных пород. В Непейцино и Каверино наблюдаются лишь маломощные прослои гипса, а на северо-западе гипсоносная толща замещается своеобразной пачкой темных тонкослоистых доломитов, сильно обогащенных
1 Мощность фаменских отложений всюду приведена суммарная с озерско-хован-скпмп слоями, которые в настоящей работе описываются в составе фаменского яруса.
ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ
65
органическим веществом («угледоломптовая пачка»). В Старице и Вязьме в этой пачке наблюдаются прослои гипса, в районе Сафонова п Нелидова гипс в ней уже не встречается.
Ниже сульфатно-карбонатной толши в южной части района (до шпроты Москвы) часто наблюдается прослой кавернозного доломита мощностью около 10 м с многочисленными ядрами брахиопод, соответствующий кудеяровским слоям Центрального девонского поля.
Необходимо отметить, что к северо-западу от линии Смоленск-— Зубцов среди верхнефамепских отложений появляются прослои песков и песчаников, а также пестроцветпых глин и мергелей. В крайней северо-западной части района эти отложения представлены пестроцветными глинами и песками с подчиненными прослоями известняков п мергелей.
Каменноугольная система (С)
Каменноугольные отложения распространены почти повсеместно, они отсутствуют только на крайнем западе и юге, западнее линии Андреаполь — Нелидово — Смоленск — Рославль и южнее линии Рославль — Людпново — Волхов — Данков — Александро-Невский.
Каменноугольная система в рассматриваемом районе представлена всеми тремя отделами, сложенными в основном карбонатными осадками нормального морского бассейна. Однако дважды — на границе турнейского и визейского веков п в конце нижнего карбона — имели место длительные континентальные перерывы, которые привели к выпадению из разреза значительных толщ осадков — верхней части верхнетурнейского подьяруса и ннжневпзейского подъяруса. Почти полностью выпадают также отложения намюрского и башкирского ярусов.
В начале визейского века происходило накопление континентальных и прибрежно-морских угленосных бобрпковских и тульских отложений, а в начале московского векг! — континентальных (?) и при-брежно-морскнх верейских отложений.
Кратковременное осушение района, не вызвавшее, однако, накопления континентальных отложений, неоднократно наблюдалось в течение всего карбона (см. раздел «История геологического развития»).
Нижний отдел (CJ
Турнейский ярус (Ci t) залегает на фаменских отложениях согласно или с очень небольшим размывом. Внзейскпе отложения залегают на туриейских с резким размывом, в связи с чем мощность тур-нейских отложений очень непостоянна (от 0 до 60—70 лг).В восточной части района, северо-восточнее липни Пестово — Рязань, турнейские отложения были нацело размыты в довизейское время; в более зала щых районах они тоже отсутствуют на отдельных участках (обычно на тектонических поднятиях и в погребенных довпзейскпх долинах). В западной и южной частях рассматриваемого района турнейские отложения лежат непосредственно под четвертичными и мезозойскими, выходы их на дневную поверхность наблюдаются по многим речным долинам в Калужской и Тульской областях.
В составе турнейского яруса выделяются нижнетурнейскпй подъярус— малевскпй и упинскпй горизонты1 — и верхнетурнейский подъ-
1 Озерский и хованский горизонты в настоящей работе отнесены к верхнему девону.
5 Заказ 161.
66
ОСНОВНЫЕ ЕСТЕСТВЕННО-ИСТОРИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ
ярус, представленный только черепетским горизонтом. Верхняя часть верхнетурнейских отложений в рассматриваемом районе отсутствует.
Мал ев ск ий горизонт (Ci ml) на южном крыле Московской синеклизы представлен маломощной (до 8—10 лг) толщей вязких, пластичных глин с тонкими прослоями и линзами известняков. На юго-востоке района (в Рязанской обл.) этот горизонт местами сложен известняками с подчиненными прослоями глин. В северном направлении мощность малевского горизонта возрастает, достигая в Поварове 17 м. На малевском горизонте согласно залегает уп и некий горизонт (С\ир), представленный светлыми известняками, мощность которых обычно 20—25 м, а на отдельных участках до 35—53 м (р. Перепеть) .
Западнее линии Людиново —Вязьма —Редкнно малевскпе и упинские отложения представлены восковпдными доломитовыми глинами с прослоями доломитовых мергелей и доломитов общей мощностью 10—15 м, реже до 30 м. Доломитовые мергели и доломиты встречаются в основном в верхней части разреза; местами наблюдаются прослои песков и алевритов. Выделить в этой толще малевскпй и упинский горизонты удается только по микрофауне.
На размытой поверхности нижнетурнейских отложений залегают осадки черепетского горизонта (Cicr). Мощность их обычн> не превышает 15—20 м и лишь на р. Черепети достигает 40 я. Нижняя часть черепетского горизонта — агеевские слои—-представлена мелкозернистыми песками п плотными черными глинами с маломощными (до 0,3 ж) прослоями бурого угля. Выше лежит толща известняков мощностью до 20 я — ч е р н ы ш и н с к и е ело и.
Черепетский горизонт в результате интенсивного довпзейского размыва сохранился лишь на отдельных небольших участках. Особенно сильно размыты чернышпнекие слои, известные только на р. Черепети в Ханпнском районе Тульской области, а также в Козельском, Людиновском и Спас-Деменском районах Калужской области. Агеевские слон распространены несколько шире, местами они залегают непосредственно под литологпческп сходными с ними впзейскими отложениями и отделяются от них только по данным спорово-пыльне-вых анализов.
Визейский ярус (Ci v) развит почти на всей площади распространения каменноугольных отложений. На востоке района, восточнее линии Пестово—Рязань, он обычно залегает непосредственно на озер-ско-хованских слоях верхнего девона, западнее этой линии — на размытой поверхности турнейского яруса и лишь на отдельных участках— непосредственно на озерско-хованских слоях. Известняки упин-ского и черепетского горизонтов, подстилающие визейские отложения, часто сильно закарстованы.
Визейский ярус покрывается намюрскими отложениями, а восточнее линии Зарайск—-Владимир — верейским горизонтом среднего карбона. На западе и юге района в полосе шириной от 30 до 150 км визейские отложения лежат непосредственно под четвертичными и мезозойскими, в Калужской, Тульской и Рязанской областях, в южной части Московской области и в отдельных районах Смоленской и Калининской областей они обнажаются в долинах рек и вскрыты многими карьерами. Визейский ярус подразделяется на три подъяруса: нижневизейский— Малиновский надгоризонт, средневизеискпй — яснополянский надгоризонт и верхневизейский — окский и серпуховский надгоризонты.
Наиболее древняя часть визейского яруса—-Малиновские
ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ
67
отложения (Ci inn)—известны только в Ханписком районе Тульской области (Умнова, 1961). Они залегают на размытой поверхности чернышпнских известняков и кверху постепенно переходят в яснополянские отложения. Мощность малиповскпх слоев достигает 33 м; в их основании залегает десятпметровая толща мелко- и тонкозернистых песков, а вышележащая часть разреза сложена плотными жирными глинами с прослоями песков (до 4 м) и бурых углей (до 2 ж).
Вышележащие яснополянские отложения (Ci jp), представленные бобрпковским и тульским горизонтами, распространены почти повсеместно. Они залегают иа размытой поверхности турней-скпх отложений и только в Ханписком районе подстилаются Малиновскими слоями впзейского яруса.
Мощность бобриковского горизонта (Ci bb) обычно составляет 20—25 м. В нижней части он сложен мелко- и тонкозернистыми песками, а в верхней — глинами с прослоями бурых углей (обычно мощностью до 1,5—1,8, иногда до 3—4 м) и песков (то 5 — 10 ж). В депрессиях довпзейского рельефа мощность бобрнковских отложений возрастает до 50—70, а местами до 100—140 м за счет увеличения мощности песков в основании толщи (до 80—100 ж).
На южной и западной окраинах Подмосковного бассейна в боб-рпковских отложениях содержатся линзы высокоглиноземистых непластичных (сухарных) глин, местами переходящих в пестроцветные бокситоподобные породы.
Тульский горизонт (Ci tl) широко распространен, он лежит с размывом па бобриковском горизонте и на более древних отложениях. Нижняя часть горизонта сложена мелкозернистыми и тонкозернистыми кварцевыми песками, иногда с прослоями песчаников, общей мощностью от 10—15 до 50—60 и—это так называемые «надугольные пески». В верхней его части преобладают темно-серые углистые глины с подчиненными прослоями песков, бурых углей (до 1 ж) и известняков (до 5 ж). Мощность тульского горизонта обычно 30—40 я, но в долинах дотульского рельефа она возрастает до 80—90 м.
Окские отложения (Ci ok) залегают на яснополянских согласно, реже с небольшим размывом. На южном крыле Московской синеклизы они представлены довольно мощной (40—50 ж) толщей серых крепких трещиноватых известняков с прослоями глин и песков. Известняки по составу фауны расчленяются на три горизонта — а л е к с и и с к ий, михайловский и веневский. В центральной части синеклизы мощность окских отложений местами возрастает до 55—65 ж, а на юго-востоке (Рязанская обл.) —до 70—80 ж.
В основании алекспнскпх отложений в этих районах обычно выделяется маломощная (2—3, изредка — до 5 ж) толща песчано-глинистых отложений, терригенные пачки меньшей мощности (0,5—1 ж) наблюдаются также в основании михайловского и веневского горизонтов. В западном направлении роль песчано-глинистых отложений возрастает. Начиная с меридиана Калуги, нижняя часть алексинского горизонта (мощностью до 10—12 ж) сложена песками и глинами, иногда с маломощными прослоями бурых углей; увеличивается и мощность терригенных пачек, залегающих в основании михайловского и веневского горизонтов. На крайнем западе (западнее Ельни и Ржева) алексинскпй и михайловский горизонты сложены в основном песчано-глинистыми породами с подчиненными прослоями известняков. Мощность терригенной толщи, залегающей в основании веневского горизонта и представленной обычно пестроцветнымп глинами и песками, возрастает до 7—8 м.
5*
68
ОСНОВНЫЕ ЕСТЕСТВЕННО-ИСТОРИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ
Распространение серпуховских отложений (Cisr), залегающих согласно на окских, ограничено на западе и юге линией Осташков— Оленино— Вязьма — Спас-Деменск — Сухинпчп — Калуга— Венев, восточнее линии Зарайск — Владимир они срезаны Верейскими отложениями. Мощность серпуховских отложений составляет 20—30 м, они подразделяются на два горизонта —тарусский и сте-шевскпй.
Тарусский горизонт (Cj tr) представлен тонкоплптчатыми известняками с линзами и прослоями кремней; мощность его изменяется от 6 до 12 м. На севере района (Селпжарово, Любим) среди тарусских отложений появляются прослои доломптпзированных известняков и доломитов. Местами в основании горизонта наблюдается пачка глин и алевритов мощностью до 5 м.
Мощность стешевского горизонта (Ci st) обычно составляет 15—18 м, но на северо-западе она сокращается до 8—12 м. В юго-западной части Московской синеклизы стешевскпй горизонт представлен черными жирными сланцеватыми глинами. Восточнее (в районах /Алексина и Венева) в нижней части горизонта наблюдаются известняки (до 8 м) с прослоями жирных глин. Западнее Калуги среди глин появляются прослои доломитов, доломитовых мергелей и до-ломитизпрованных известняков.
Севернее Москвы (Селпжарово, Ржев, Поварово, Любим) сте-шевскнй горизонт сложен доломитами и доломитовыми мергелями с подчиненными прослоями известняков и глин. На северо-востоке (Любим) в стешевских и тарусских отложениях наблюдаются эпигенетические вкрапления гипса.
Намюрский ярус (Ctn) в рассматриваемом районе представлен только протвинским горизонтом (Cipr), залегающим согласно на серпуховских отложениях и имеющим почти такую же площадь распространения. Образования намюра с резким размывом перекрываются верейским горизонтом среднего карбона. При этом местами на поверхности протвинских отложений наблюдается маломощный (до 1—1,5 м) элювий — «высоковская толща», представленный пестроцветными глинами с обломками известняков.
На западе и на юге района протвинские отложения залегают непосредственно под четвертичными пли мезозойскими и выходят на дневную поверхность в долинах Волги (Калининская область), Оки, Протвы (Калужская, Московская, Тульская области) и притоков этих рек. Мощность протвинского горизонта обычно составляет 20—25 м.
В южной части района горизонт сложен белыми перекристаллизованными «сахаровидными» известняками массивной текстуры, севернее Москвы в его составе значительную роль играют доломптизи-рованные известняки и доломиты. На северо-востоке (Любим) протвинский горизонт сложен доломитами с включениями гипса (по-видимому, эпигенетического).
Средний отдел (С2)
Башкирский ярус (С2 Ь). Присутствие башкирских отложений установлено только на северо-западе, в районе Пестово — Максатиха — Торжок, где они представлены перекристаллизованными известняками мощностью до 25 м, залегающими непосредственно на известняках протвинского горизонта. Литологически породы очень сходны с протвинскими и выделяются только на основании комплекса форамини-
ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ
69
фер *. Возможно, что к башкирскому ярусу относятся также континентальные отложения, местами залегающие в глубоких доверейских долинах (см. ниже).
Московский ярус (С2 т) распространен повсеместно к северо-востоку от линии Бологое — Ржев — Гжатск — Малоярославец — Алексин— Пронск — Шацк. Он залегает на размытой поверхности башкирского яруса и на различных горизонтах нижнего карбона: на западе района — обычно на известняках намюрского яруса; восточнее линии Зарайск—Владимир — на образованиях стешевского и тарусского горизонтов, восточнее — на веневском горизонте, а в пределах Окско-Цнинского вала —на алекспнском и тульском (?) горизонтах визейского яруса.
Вдоль границы распространения московского яруса в полосе шириной до 100—120 км все его горизонты последовательно залегают под мезозойскими или непосредственно под четвертичными отложениями. В Калининской и Московской областях, а также в северных частях Смоленской, Калужской, Тульской и Рязанской областей, в долинах Волги, Вазузы, Оки, Москвы и их притоков наблюдаются выходы московского яруса на поверхность. В районе Максатпхи (Калининская обл.) на среднем карбоне залегают верхнепермские терригенные отложения, на остальной площади породы среднего карбона покрываются отложениями верхнего карбона, залегающими согласно или с очень небольшим размывом.
Верейский горизонт (С2 иг), залегающий в основании московского яруса, обычно имеет мощность 20—30 м. Он представлен в основном вязкими пестроцветными глинами, в нижней части содержащими прослои песков, а в верхней — маломощные (до 1—2 .и) прослои известняков и доломитов. Местами в основании верейского горизонта лежит толща песков мощностью до 10—15 м, а в отдельных случаях он целиком представлен песками с маломощными прослоями глин. На юго-востоке района, в пределах Окско-Цнинского вала, верхняя часть верейского горизонта сложена доломитами или известняками мощностью до 8—10 м.
Местами терригенная толща, залегающая в основании московского яруса, заполняет глубокие (до 100—120 м) доверейские долины, в которых эти отложения располагаются на различных стратиграфических горизонтах нижнего карбона и даже непосредственно на породах девона. Наиболее крупная доверейская долина прослеживается по многим буровым скважинам от района Вереи и Малоярославца (Калужская обл.) до Моршанска (Тамбовская обл.) на протяжении более 350 км. Погребенные доверейские долины обнаружены и в других районах, в том числе южнее границы сплошного распространения верейских отложений. В погребенных долинах мощность терригенных отложений, залегающих в основании московского яруса, достигает 100—120 м. Эти отложения представлены в основном мелко- и среднезернистыми песками с прослоями пестроцветных глин (до 10 л«) и песчаников (до 3—4 ,и), а также серых глин с растительными остатками (до 2—3 ж). Возможно, что нижняя часть этой толщи относится к башкирскому ярусу.
Каширский горизонт (С2 ks) лежит согласно на Верейском и покрывается подольским горизонтом. Между ними наблюдается не-
1 Принадлежность этих известняков к башкирскому ярусу нельзя считать окончательно установленной, так как в последнее время фораминнферы, характерные для башкирского яруса Приуралья, обнаружены в Подмосковье также и в протвинском юризонте.
70
ОСНОВНЫЕ ЕСТЕСТВЕННО-ИСТОРИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ
большой размыв. На западе и юге района каширский горизонт покрыт четвертичными и мезозойскими отложениями. Мощность его закономерно увеличивается с запада на восток с 30—40 м в Ржевско-Ста-рпцком Поволжье до 55—60 м в Любнме и Москве и до 80—90 м в районе Рязани. В районе Окско-Цнинского вала она снова сокращается до 60—65 лк
Каширский горизонт представлен в основном доломитами с подчиненными прослоями известняков и мергелей. На южном крыле Московской синеклизы среди карбонатных пород каширского горизонта прослеживаются две толщи пестроцветных глин и алевритов (мощностью по 4—5 м): нижняя-—хотунская и верхняя — рости-славльская. Мощность ростнславльской толщи местами возрастает до 10 м за счет появляющихся в ее основании мелкозернистых песков. Соответственно выделяются (снизу вверх) три карбонатные пачки — нарекая (30—35 .и), лопаенпнекая (15—20 ж) и смедвпнская (10— 15 л). В северо-западном направлении пачки терригенных пород постепенно замещаются карбонатными породами, а смедвпнская толща срезается подольскими отложениями. Для пород каширского горизонта характерно присутствие фтористого кальция в виде мелких кристаллов флюорита и скоплений землистого ратовкита.
Подольский горизонт (C2prf) залегает на размытой поверхности каширского горизонта, он покрывается карбонатными же породами мячковского горизонта, а на западе и юге — четвертичными и мезозойскими отложениями. На южном крыле Московской синеклизы подольский горизонт представлен доломитизированными известняками с прослоями глин и мергелей общей мощностью 25—30 м. На востоке (Любим, Непейцино) мощность подольского горизонта возрастает до 35—45 м.
Мяч ко в с кий горизонт (С2 тс) залегает с небольшим размывом на карбонатных породах подольского горизонта и покрывается верхнекаменноугольнымп, а на западе и юге — четвертичными и мезозойскими отложениями. На западном и южном крыльях Московской синеклизы мячковский горизонт имеет мощность 25—30 м: он сложен чистыми органогенными известняками с редкими прослоями мергелей и доломитов. В северо-восточном направлении мощность этого горизонта возрастает до 40—45 м в районе Окско-Цнинского вала и до 68 м у г. Любима. В этих же районах возрастает мощность прослоев мергелей и доломитов и появляются прослои гипса и ангидрита во всех горизонтах московского яруса.
Верхний отдел (Сз)
Верхнекаменноугольные отложения распространены повсеместно к северо-востоку от линии Максатиха — Калинин — Истра — Москва— Коломна — Пителино (у впадения в Оку р. Мокши). Они залегают с небольшим размывом на мячковском горизонте среднего карбона. Северо-восточнее линии Весьегонск — Калязин — Киржач—-Меленки верхний карбон покрывается согласно залегающими отложениями ассельского яруса нижней перми, а в районе Бежецка и Максатихи (северная часть Калининской области) —верхнепермскими терригенными отложениями. Западнее и южнее, а также в районе Окско-Цнинского вала, на размытой поверхности верхнего карбона лежат мезозойские или четвертичные породы. Верхнекаменноугольные отложения хорошо обнажены в пределах Окско-Цнинского вала и вскрыты карьерами на отдельных участках восточнее и юго-восточнее Москвы.
ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ
71
В верхнекаменноугольных отложениях выделяются два яруса — гжельский и оренбургский '.
Гжельский ярус (С3 g) имеет мощность 120—135 м, он подразделяется на два подъяруса.
Нижнегжельский подъярус (С3 gi) в Подмосковье имеет мощность 55—60 м; в нем выделяются четыре толщи — к р е в я к и н с к а я. хамовническая, дорогомиловская и яузская. Нижняя часть каждой толщи сложена доломитизированными известняками и доломитами мощностью по 8—10 м, а верхняя — пестроцветными глинами и мергелями мощностью 5—8 м. Лишь в яузской толще глинистая пачка отсутствует. В основании кревякинской толщи местами наблюдается пачка глин мощностью 3—5 м, отделяющая карбонатную пачку кревякинской толщи от известняков мячковского горизонта.
В восточном направлении пачки глинистых пород постепенно выклиниваются. В Любиме п Непейцпио нижнегжельскпй подъярус представлен сплошной толщей известняков и доломитов общей мощностью до 75—80 м.
Верхиегжельский подъярус (С3 g2). залегающий на нижнегжельском с небольшим размывом, распространен к северо-востоку от линии Бежецк — Мытищи — Шатура — Касимов. В Подмосковье верхнегжельский подъярус имеет мощность 70—75 м, он состоит из чередующихся карбонатных (преимущественно доломитовых) и глинисто-мергельных пачек. В нем выделяются четыре толщи. Нижняя из них — руса в кин с кая мощностью около 10 я целиком сложена доломи-тизпрованными известняками, которые обычно залегают непосредственно на карбонатных породах яузской толщи нижнегжельского подъяруса и отделяются от нее только по характерной для верхиегжель-ского подъяруса фауне и по наблюдающемуся местами в их основании известняковому конгломерату.
Выше лежит очень характерная, повсеместно выдержанная пестроцветная глинисто-мергельная толща — щелковская — мощностью до 15—18 м, которая является хорошим маркирующим горизонтом. Е. А. Иванова (1955) проводила по кровле этой толщи границу касимовского и гжельского ярусов, ошибочно поместив ее в своей стратиграфической схеме ниже русавкинской толщи. Две верхние толщи верхнегжельского подъяруса — амерьевская и павлово-по-садская — имеют двучленное строение. Нижняя часть каждой из этих толщ сложена доломитизированными известняками и доломитами мощностью от 15 до 25 м, а верхняя — пестроцветнымп глинами и мергелями мощностью 5—7 м.
На востоке территории в районе Окско-Цнинского вала мощность щелковской глинисто-мергелистой толщи сокращается до 6—8 м, а в остальных глинистых пачках — до 0,5—1,0 м. Общая мощность верхнегжельского подъяруса здесь возрастает до 80—86 м. В южной части Ярославской области щелковская толща иногда представлена песчаниками мощностью до 10—15 м. На северо-востоке района, в Любиме, мощность верхнегжельского подъяруса сокращается до 40 м. Здесь этот подъярус целиком сложен доломитами и известняками, причем во всей толще гжельского яруса наблюдаются прослои и вкрапления гипса и ангидрита.
‘ В настоящей работе принято утвержденное в 1960 г. Межведомственным стратиграфическим комитетом деление верхнего карбона на гжельский и оренбургский ярусы. Раньше в верхнем карбоне обычно выделялись касимовский и гжельский ярусы. В принятой в настоящей работе стратиграфической схеме первому из них соответствует нижнегжельский подъярус, а второму — верхнегжельский подъярус и оренбургский ярус.
72
ОСНОВНЫЕ ЕСТЕСТВЕННО-ИСТОРИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ
Оренбургскому ярусу (Сзо), по-видимому, соответствует выделенная Д. М. Раузер-Черноусовой (1941) на Окско-Цнинском валу и сев-до фузул и новая толща. Она имеет мощность до 45 м и сложена известняками с подчиненными прослоями доломитов. На северо-востоке района (Любим) мощность этой толщи сокращается до 30 м и в ней появляются прослои и вкрапленники гипса и ангидрита. В Подмосковье к оренбургскому ярусу, вероятно, относится ногинская толща, сложенная доломитами мощностью до 40—50 м и раньше обычно включавшаяся в состав гжельского яруса.
Пермская система (Р)
Пермские отложения развиты только к северо-востоку от линии Максатпха — Кимры — Киржач—Меленки. На территории Ярославской области они покрываются триасовыми, а южнее — юрскими или четвертичными образованиями. На дневную поверхность пермские отложения выходят только в пределах Окско-Цнинского вала (восточная часть Владимирской обл.) и в районе Максатихи (Калининская обл.). В их составе выделяются нижний отдел, согласно залегающий на верх нем карбоне, и верхний отдел, породы которого залегают со значительным размывом на различных горизонтах нижней перми, а на северо-западе района — непосредственно на верхнем и среднем карбоне.
Пижнепермские отложения представлены осадками нормального морского бассейна (ассельский ярус), вверх по разрезу переходящими в лагунные отложения сакмарского яруса. В артинское, кунгурское и уфимское время рассматриваемый район, вероятно, представлял собой сушу; во всяком случае, отложения этого возраста зч.есь отсутствуют. В казанском веке верхней перми северо-восточная часть рассматриваемого района была захвачена кратковременной трансгрессией, после отступания моря на обширной территории накапливались континентальные озерно-аллювиальные отложения татарского яруса.
Нижний отдел (Р4)
Ассельский ярус (Рщз). К этому ярусу относится карбонатная толща, согласно залегающая на верхнем карбоне. В литературе она обычно описывается под названием ш в а г е р и н о в о г о горизонта, который многие исследователи включают в состав верхнего карбона.
Ассельский ярус представлен доломитами и доломптпзированнымп известняками, на северо-востоке района (Любиме) среди них появляются прослои и вкрапления гипса. Мощность ассельского яруса в пределах Окско-Цнинского вала 20—25 м, севернее она возрастает до 40—45 м.
Сакмарский ярус (Рщ) согласно залегает на ассельском; он развит только в Ярославской области и в северной части Владимирской области, где представлен доломитами с прослоями гипсов и ангидритов, мощность которых вверх по разрезу увеличивается с 0,5—1 до 4—5 ж. Верхняя часть толщи (мощностью до 25—30 м) сложена гипсами п ангидритами с подчиненными прослоями доломитов, глин и мергелей. Общая мощность сакмарского яруса1 здесь достигает 60—65 м.
Вероятно к сакмарскому ярусу относится также развитая на восточном склоне Окско-Цнинского вала толща доломитов и доломитизи-рованных известняков мощностью до 15 м (так называемые шусто-в о-д е н я т и н с к и е слои), согласно залегающая на породах ассельского яруса.
1 Некоторые исследователи верхнюю часть этой сульфатной толщи относят к артинскому и кунгурскому ярусам.
ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ
73
Верхний отдел (Р2)
Казанский ярус (P2kz) развит только в северо-восточной части Ярославской области и в восточной части Владимирской области (к востоку от Окско-Цнинского вала), он залегает на размытой поверхности сакмарских отложений1. Мощность казанского яруса на Окско-Цнинском валу не превышает 15—20 л, в северном направлении она увеличивается, достигая в Любиме 60 лг. Казанский ярус представлен доломитизпрованными известняками и доломитами с вкраплениями гипса (вероятно, эпигенетическими).
Татарский ярус (Pat) залегает па размытой поверхности казанских и нпжнепермскпх отложений, а в северной части Калининской области, в районе Бежецка — Максатихи — непосредственно на образованиях верхнего и среднего карбона1 2. Мощность татарского яруса в Любиме достигает 180 лг, в западном и южном направлениях она постепенно сокращается вплоть до полного выклинивания толщи. Татарский ярус сложен пестроцветными глинами, алевритами, алевролитами, песками н мергелями с подчиненными прослоями песчаников, известняков и доломитов, часто наблюдаются вкрапленники и прослои гипса, мощность которых местами достигает 8—10 м.
Триасовая система (Т)
К нижнему триасу относится ветлужская серия (Т|Щ). развитая почти на всей территории Ярославской области, кроме ее южной части, и в северной части Владимирской области.
Она залегает на размытой поверхности татарского яруса и покрывается юрскими пли четвертичными отложениями, в долине Волги и по ее притокам триасовые отложения местами выходят на дневную поверхность. Ветлужская серия представлена пестроцветнымп песками, песчаниками, алевролитами и глинами с редкими прослоями известняков, ее общая мощность достигает 100—120 м. Как и в татарском ярусе, в ней преобладают континентальные (озерно-аллювиальные) отложения.
Юрская система (J)
Юрские отложения широко развиты на северо-востоке рассматриваемого района, в центральной части Московской синеклизы, в Калининской, Ярославской, Владимирской, Московской, Рязанской областях, а также в пределах Брянско-Рославльского прогиба в южной части Смоленской п Калужской областей. На южном крыле Московской синеклизы, в Калужской и Тульской областях, они сохранились от размыва в виде отдельных изолированных останцов.
Юрские отложения трансгрессивно залегают на сильно размытой поверхности различных горизонтов палеозоя—от девона до перми, а на северо-востоке — на ветлужской серии триаса. Среди них выделяются континентальные образования конца бата — начала келловея и морские отложения келловейского, оксфордского, кпмериджского, нижнего волжского и верхнего волжского ярусов. Сопоставление разрезов юрских отложений различных частей района приведено на рис. 10.
1 В последнее время установлено присутствие казанских отложений также в центральной части Ярославской и Владимирской областей.
2 Некоторые исследователи относят пестроцветные песчано-глинистые отложения, развитые в северной части Калининской области, не к татарскому ярусу, а к уфимской свите.
ОСНОВНЫЕ естественно-исторические факторы
о
fl-
сп


СО
OJ

ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ
75
Континентальные бат-келловейские отложения (J bt-)-cl) известны всюду, где развиты юрские отложения, однако они не имеют сплошного площадного распространения, а залегают главным образом в погребенных долинах, врезанных в палеозойские породы.
Описываемые отложения имеют мощность до 20—30 м (в отдельных случаях до 50—60 лг) и представлены аллювиальными осадками — главным образом мелкозернистыми, реже разнозернистыми песками с прослоями темно-серых пластичных глин, иногда с пластами лигнита мощностью до 2—3 м. На повышенных участках доюрского рельефа местами сохранились озерно-болотные образования — светлые каолиновые глины и бурые железняки мощностью не более 1—2 м.
Келловейский и оксфордский ярусы (J3cl + ox) распространены на всей площади развития юрских отложений. Они сложены в основном жирными или пылеватыми глинами местами, с прослоями песчаников, мергелей и известняков (0,5—1 nt). В основании толщи иногда залегают глинистые пески и алевриты мощностью до 5—6 м.
Общая мощность описываемых отложений очень непостоянна. На южном крыле Московской синеклизы, в Тульской и Калужской областях и в южной части Московской области, она обычно не превышает 5— 8 м и лишь местами возрастает до 20—30 м. В северо-восточной части района, в северной части Московской области и в Калининской., Ярославской, Владимирской и Рязанской областях, мощность келло-вейского и оксфордского ярусов возрастает до 30—40 м, а в пределах Владпмиро-Шиловского прогиба достигает 50—60 м. В Брянско-Рос-лавльском прогибе развиты только келловейские отложения, мощность которых в пределах Калужской области не превышает 20—30 а в южной части Смоленской области достигает 50—60 м.
Кимериджский ярус (J3km) довольно широко развит только в северо-восточной части района, в северной части Московской и Владимирской областей, в Калининской и Ярославской областях. Южнее образования этого яруса сохранились от размыва лишь на отдельных небольших по площади участках, приуроченных к локальным тектоническим депрессиям. Обычно они представлены плотными черными глинами мощностью до 15—20 лг, на юге района (в Калужской обл.) глины иногда замещаются спонголитом — своеобразной кремнистой породой, состоящей из спикул губок.
Нижний ВОЛЖСКИЙ И верхний ВОЛЖСКИЙ ярусы (J3V1+2) широко развиты в центральной части Московской синеклизы — в Ярославской области. На южном крыле синеклизы, в Московской, Рязанской и Тульской областях, они сохранились лишь в виде изолированных останиов, а в Брянско-Рославльском прогибе совершенно отсутствуют.
Описываемые отложения залегают на размытой поверхности нижележащих горизонтов юры, а изредка (в Тульской обл.)—непосредственно на осадках палеозоя. Обычно они представлены мелкозернистыми глинистыми кварцево-глауконитовыми песками с фосфоритами, реже темными слюдистыми глинами. Их общая мощность изменяется от 2—3 до 20—25 м. В Люберецком районе Московской области и на некоторых других участках развиты очень чистые мелкозернистые кварцевые пески мощностью до 30 м.
Меловая система (Сг)
Породы меловой системы обычно залегают на верхнеюрских, а в южной части района местами непосредственно на каменноугольных или девонских отложениях, перекрываются они четвертичными и изредка неогеновыми отложениями.
76
ОСНОВНЫЕ ЕСТЕСТВЕННО-ИСТОРИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ
Меловая система представлена нижним и верхним отделами. Нижнемеловые отложения развиты на юге Смоленской и Калининской областей, в Московской, Калужской, Тульской, Рязанской и Владимирской областях, а также в центральной части Ярославской области. Верхнемеловые отложения распространены в южных частях Смоленской и Калужской областей и на Клпнско-Дмитровской гряде, в Московской и Владимирской областях. В виде небольших останцов они сохранились местами в Рязанской области. Сопоставление разрезов меловых отложений различных частей района было приведено на рис. 10.
Среди меловых отложений преобладают морские осадки. Перерывы в осадконакоплении, неоднократно наблюдавшиеся в течение всей меловой системы и приведшие к выпадению из разреза многих зон, подъярусов и целых ярусов, обычно не сопровождались накоплением континентальных отложений, которые известны только в аптском ярусе.
Нижний отдел (Сп)
Валанжинский ярус (Cnv) довольно широко распространен в центральной части Ярославской области и в южных частях Смоленской, Калужской и Рязанской областей, где мощность его осадков местами достигает 10—15 лг (обычно 3—5 м). На остальной части площади распространения нижнемеловых отложений образования валан-жпнского яруса сильно размыты и сохранились только на отдельных небольших участках, причем мощность их обычно не превышает 1-—2 м.
Валанжинские отложения представлены в основном мелкозернистыми глинистыми кварцево-глауконитовыми песками. В Рязанской, Московской, Владимирской и Ярославской областях в их основании местами залегают маломощные слои (0,5—0,6 м) фосфоритового песчаника или конгломерата нижней зоны нижнего валанжина — «рязанский горизонт». Иногда, особенно в Смоленской и Калужской областях, валанжин представлен песчанистыми глауконитовыми глинами мощностью до 5—8 м.
Готеривский и барремский ярусы (Crih + b) распространены шире, чем валанжинский, и залегают на размытой поверхности валанжин-скпх, юрских и палеозойских отложений. Обычно они представлены сильно слюдистыми алевритистымп глинами и алевритами с подчиненными прослоями мелкозернистых песков и песчаников. Мощность этих отложений обычно составляет 15—20 м, но во Владимпро-Шилов-ском прогибе (Рязанская обл.) она достигает 30—35 м, а в центральной части Московской синеклизы (Ярославская обл.)—45 м. По-видимому, большая часть описываемой толщи относится к баррему. Присутствие в ее составе готерпвских отложений установлено только в отдельных пунктах Ярославской и Рязанской областей, хотя не исключена возможность, что они имеют более широкое распространение.
Аптский ярус (Спар) обычно связан с барремским постепенным переходом, хотя местами аптские породы залегают с размывом на различных горизонтах более древних отложений (вплоть до палеозоя). Аптские образования представлены мелкозернистыми кварцевыми песками, среди которых встречаются прослои и крупные стяжения рыхлого пли сливного песчаника; местами наблюдаются прослои глины. Мощность аптских отложений достигает 20—30 м.
Альбский ярус (Crial) развит в пределах Клпнско-Дмитровской гряды и во Владнмиро-Шиловском прогибе в восточной части Рязанской области. Изолированный останец альба сохранился на Теплостан-ской возвышенности на юго-западной окраине Москвы. Образования
ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ
77
альбского яруса залегают с размывом на различных горизонтах нижнего мела и имеют мощность до 50—55 м. Нижняя часть яруса (до 20 м) сложена мелкозернистыми, иногда разнозернистыми кварцевоглауконитовыми песками, а верхняя (до 30—40 м)—черными пылеватыми «парамоновскимп» глинами, алевритами и мелкозернистыми песками.
В южной части Смоленской и Калужской областей, в пределах Брянско-Рославльского прогиба развита довольно мощная песчаная толща (до 25—30 м) альб-сеноманского возраста, трансгрессивно залегающая на аптских, неокомскпх, нижнекаменноугольных и верхнедевонских отложениях и покрывающаяся туронскимп, коньякско-сантонскими, неогеновыми или четвертичными образованиями К альб-скому ярусу, по-видимому, относится нижняя часть этой толщи, сложенная мелкозернистыми кварцевыми песками с небольшой примесью глауконита общей мощностью до 10—15 м. В ее основании часто залегает прослой галечника или разнозернпстые гравийные пески мощностью до 3—4 м (изредка до 8 м).
Верхний отдел (Сг2)
Сеноманский ярус (Сг2сш) залегает на размытой поверхности альба. На Клпнско-Дмитровской гряде и в Мещерской низине (Московская, Владимирская и Рязанская области) он представлен мелко- и среднезернпстыми, местами разнозернпстыми, глинистыми, кварцево-глауконитовыми песками с песчанистыми фосфоритами. Мощность песков обычно составляет 8—10 м, но местами достигает 20—25 м.
В Брянско-Рославльском прогибе (Смоленская и Калужская области) к сеноману относится верхняя часть упоминавшейся выше альб-сеноманской толщи (мощностью 6—8 м), сложенная мелко- и среднезернпстыми, глинистыми, кварцево-глауконитовыми песками с несколькими прослоями фосфоритов, иногда сцементированных в фосфоритовую плиту. В верхней части толщи пески часто становятся сильно известковистыми.
Туронский ярус (Cr2t) залегает с размывом на сеномане, а местами (в Ельнинском районе Смоленской обл.) непосредственно на карбоне. Он покрывается коньякско-сантонскимп, неогеновыми или четвертичными отложениями. Наиболее широко турон развит в южной части Смоленской и Калужской областей, где он представлен толщей писчего мела, содержащего в нижней части значительное количество зерен кварца, глауконита и мелкие гальки фосфорита.
Мощность туронских отложений в юго-западной части Смоленской области достигает 25—30 м, в северо-восточном направлении она постепенно уменьшается вплоть до их полного выклинивания. В центральной части Смоленской области (Глинковский район) турон представлен мергелями мощностью до 38 м. В пределах Клинско-Дмптров-ской гряды к турону, по-видимому, относится маломощная (до 11 ж) толща песчанистых мергелей, известковистых глин и песков.
Коньякский и сантонский ярусы (Cr2cn + st) залегают трансгрессивно на образованиях турона и сеномана, в Рязанской области непосредственно на аптских, а в Калужской области — ина нижнекаменноугольных породах. Покрываются они четвертичными образованиями и изредка — неогеновыми.
Описываемые отложения представлены толщей опок и трепелов. На юге района, в Смоленской и Калужской областях, в нижней части толщи опоки часто известковистые, а на севере, в пределах Клинско-
78
ОСНОВНЫЕ ЕСТЕСТВЕННО-ИСТОРИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ
Дмитровской гряды и Владимиро-Шиловского прогиба, они песчанистые, содержат прослои разнозернпстых песков и песчаников. Мощность коньякско-сантонских отложений обычно составляет 10—15 м. а местами достигает 30—40 м.
Палеогеновая (Pg) и неогеновая (N) системы
Палеогеновая и неогеновая системы в рассматриваемом районе представлены, по-видимому, только континентальными отложениями, хотя возможно, что во время накопления последних имели место кратковременные ингрессии моря. На рассматриваемой территории развиты два типа осадков: на юго-западе известны отложения, сопоставляемые с полтавскими слоями более южных районов, а на юго-востоке озерно-аллювиальные отложения, которые часто описывались в литературе под названием ергенинских.
Полтавские слои (Pg3—Nip/) развиты на отдельных участках в южной части Смоленской области. Они заполняют эрозионные углубления на поверхности меловых отложений, имеют мощность до 15—20 м и представлены мелкозернистыми чистыми кварцевыми песками с прослоями серых вязких пластичных глин (мощностью до 3 лг).
Неогеновые озерно-аллювиальные отложения (/, a/N) довольно широко развиты в юго-восточной части Рязанской области, где они слагают обширную аллювиальную равнину; кроме того, они сохранились на отдельных участках — в основном в погребенных неогеновых долинах—в Московской, Смоленской, Калужской и Тульской областях. Эти отложения залегают на различных стратиграфических горизонтах — от верхнего девона до верхнего мела — и покрываются четвертичными образованиями. Во многих районах Рязанской области они выходят на дневную поверхность. Мощность их достигает 60—80 м.
Представлены эти осадки в основном тонко- и мелкозернистыми песками с подчиненными прослоями глин (до 5 лг), реже встречаются разнозернпстые и гравийные пески. В основании толщи часто наблюдается скопление крупных (до 0,2—0,3 .и), плохо окатанных обломков кремня и окремнелого известняка. По палеоботаническим данным в составе этой озерно-аллювиальной толщи присутствуют как миоценовые, так и плиоценовые отложения.
Четвертичная система (Q)
Четвертичные отложения в рассматриваемом районе представлены только континентальными образованиями, они имеют повсеместное распространение. Мощность их и строение на различных участках района изменяются в широких пределах в зависимости от морфологии дочетвертичного рельефа и особенностей распространения материковых оледенений. Древнейшее из оледенений — окское — достигало примерно линии Людиново — Тула — Михайлов — Касимов. Последующее — днепровское—-оледенение охватывало почти всю территорию рассматриваемого района, за исключением небольшой площади в южной части Тульской области. Московское оледенение распространялось до линии Рославль— Калуга — Подольск — Бронницы — Юрьев-Польский1; верхнечетвертичное — валдайское — оледенение захватывало, по-видимому, только крайние северо-западные части Смоленской и Калининской
1 Возможно, что язык московского ледника спускался по долине Нерлп до г. Владимира.
ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ
79
областей до линии Рудня — Пречистое — Белый — Андреаполь — Селпжарово— Вышний Волочек1 (см. рис. 11).
На мощности и строении четвертичных отложений очень сильно сказывается форма поверхности подстилающих их коренных пород, она отражает в основных чертах особенности доледникового рельефа и последующего тектонического развития района. Как видно на прилагаемой схеме (рис. 11). области высокого положения поверхности коренных отложений приурочены в основном к Средне-Русской и Вал-
Рис. 11. Схема доледникового рельефа и границ оледенений. Составил С. М. Шик Погребенные доледниковые долины: / — прослеженные по данным бурения, 2 — предполагаемые, 3 — водораздетьные пространства (с абсолютной высотой кровли дочетвергич-ных отложений более ^00 л). Границы оледенений (сплошные линии — установленные, пунктир — предполагаемые): -/—окского, 5 — днепровского, 6—московского, / — валдайского
дайской возвышенностям, а области низкого залегания этой поверхности— к Верхне-Волжской и Мещерской низинам. Таким образом, современный рельеф в основных чертах совпадает с доледниковым. Однако на большей части описываемой территории имеется система
1 Вопрос о границе распространения верхнечетвертичного оледенения до сих пор является дискуссионным. Некоторые исследователи (Москвитин, 1950; Яковлев, 1956 и др.) считают, что восточнее г. Белого она проходит значительно южнее, по линии Ржев—Калинин—Ростов, и выделяют два верхнечетвертичных оледенения — калининское и осташковское (по А. И. Москвитпну).
80
ОСНОВНЫЕ ЕСТЕСТВЕННО-ИСТОРИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ
погребенных доледниковых долин, заполненных мощной толщей четвертичных отложений. Эти долины, особенно в области московского оледенения, не совпадают с современными речными долинами и часто вообще не выражены в современном рельефе. Глубина долин достигает 80—100 м при ширине всего порядка 0,5—1 км.
Мощность четвертичных отложений в южной части района обычно не превышает 10—15 м, в северном направлении она постепенно увеличивается до 60—80 м, а в области развития конечноморенных образований московского и валдайского оледенений достигает 100 м и более. В развитых здесь погребенных доледниковых долинах мощность четвертичных отложений даже в южной части района составляет 80— 100 лг, а на севере возрастает до 150—200 м.
В толще четвертичных отложений выделяются морены окского, днепровского, московского и валдайского оледенений, подстилающие, разделяющие и покрывающие их песчано-глинистые водно-ледниковые и аллювиальные отложения, а также покровные суглинки, озерные и болотные образования
Аллювиальные и флювиогляциальные отложения, залегающие под мореной окского оледенения (al, ig7Qio/e), сохранились только на отдельных участках в некоторых погребенных доледниковых долинах, где они залегают на коренных породах разного возраста. Мощность этих отложений колеблется от 5—10 до 12—15 м, они представлены песками с подчиненными прослоями суглинков и глин. Пески обычно мелкозернистые, глинистые, реже встречаются разнозернистые пески с гравием и галькой.
Морена окского оледенения (glQiok) также сохранилась главным образом в доледниковых долинах, где залегает обычно непосредственно на коренных породах, а изредка па доокских аллювиально-флювиогляциальных отложениях. Мощность морены обычно не превышает 5—10 м, но иногда достигает 25—30 м. Изредка эта морена встречается и на древних водоразделах, где всегда залегает непосредственно на коренных породах и мощность ее не превосходит 1—2 м.
Окская морена обычно представлена плотными тяжелыми суглинками с гравием и мелкой галькой, в основном состоящей из местных пород; валуны северных кристаллических пород встречаются очень редко. На дневную поверхность окская морена и подстилающие ее аллювиально-флювиогляциальные отложения не выходят.
В о д н о - л е д н и к о в ы е и аллювиальные отложения, залегающие под мореной днепровского оледенения (fg/, Igl, alQtok — Qndn), распространены значительно шире, чем описанные выше типы отложений. Они присутствуют почти во всех погребенных долинах, а также на многих участках древних водоразделов. Особенно широко эти отложения развиты в крупных депрессиях доледникового рельефа — в Верхне-Волжской и Мещерской низинах. В большинстве случаев они залегают непосредственно на коренных породах, но в доледниковых долинах иногда подстилаются окской мореной. Описываемые отложения покрываются днепровской мореной, а- на отдельных участках — днепровско-московскими межморенными отложениями пли аллювиальными отложениями речных долин. По многим речным долинам, особенно в южной части рассматриваемого района, наблюдаются выходы этих отложений на дневную поверхность. Мощ
1 Термином «водно-ледниковые отложения»' в настоящей работе обозначается весь комплекс осадков, связанный с деятельностью талых ледниковых вод и включающий как флювиогляциальные, так и озерно-ледниковые (лимногляциальные) отложения.
ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ
81
ность отложений, залегающих под днепровской мореной, обычно не превышает 5—8 м, но в погребенных долинах она часто возрастает до 15—20 л, а иногда достигает 40—50 м и более.
В описываемой толще преобладают аллювиальные отложения лпхвпнского межледниковья и флювиогляциальные отложения днепровского оледенения, представленные мелко- и среднезернпстыми, глинистыми, известковистыми песками. Местами, особенно в нижней части толщи, наблюдаются разнозернистые гравийные песни мощностью до 3—5 л, а в погребенных долинах иногда встречаются довольно мощные гравийно-галечные прослои.
Подчиненное значение имеют озерно-ледниковые отложения, представленные глинами, суглинками и супесями, часто с ленточной слоистостью. В погребенных долинах местами встречаются озерные отложения лпхвпнского межледниковья, представленные известковистыми супесями и суглинками с прослоями сапропелитов и мергелей, а также погребенные торфяники.
Морена днепровского оледенения (g/Qnrf/i) в рассматриваемом районе развита почти повсеместно, она отсутствует лишь в южной части Тульской области, а также на отдельных участках высокого залегания кровли коренных пород. На северо-западе района, в области валдайского оледенения, днепровская морена сохранилась главным образом в погребенных долинах, сильно размыта она и в Мещерской низине. Мощность морены обычно составляет 10—15 м, но в погребенных долинах она иногда достигает 50—60 м. Днепровская морена сложена неоднородными песчанистыми суглинками с довольно большим количеством гравия, гальки и валунов как местных осадочных, так и северных кристаллических пород. Иногда в морене встречаются прослои и линзы песков, а также отторженцы коренных пород.
Дн е п р о в с к о - м о с к о в с к и е меж моренные и днепровские надморенные отложения (fgl, IglQudn—т). В области московского оледенения почти повсеместно развита межморенная толща, разделяющая морены днепровского и московского оле-(ененпй. На участках, где днепровская морена размыта, эта толща залегает на доднепровских аллювиально-флювиогляциальных отложениях пли непосредственно на коренных породах. Московская морена, покрывающая описываемые отложения, также местами бывает размыта, и на них налегают непосредственно надморенные водно-ледниковые отложения пли аллювиальные отложения речных долин. Мощность межморенной толщи обычно составляет 10—15 м, но иногда она сокращается вплоть до полного выклинивания или местами, особенно в древних долинах, возрастает до 40—50 м. В этой толще, согласно наблюдениям, преобладают водно-ледниковые отложения конца днепровского и начала московского оледенений и аллювиальные отложения одинцовского межледниковья. И те и другие представлены в основном разнозернистымп песками с гравием и галькой, с подчиненными прослоями суглинков п глин. В погребенных долинах нередко встречаются озерно-болотные образования — однородные супеси и суглинки с прослоями мергеля, сапропелита и торфа общей мощностью до 30—40 м.
Южнее границы московского оледенения, особенно в Мещерской и в других низинах, довольно широко развиты водно-ледниковые отложения, залегающие на днепровской морене под покровными суглинками или непосредственно под почвой. Эти отложения образовывались в основном во время отступания днепровского ледника, а частично и во время максимального распространения московского ледника. Мощность их обычно составляет 3—5 м, но местами возрастает до 10—15 лк Они 6 Заказ 161.
-1500-
НОВГОРОД
алич
1247 Vn
-J>_97 -
Sx КОСТРОМА
®£гв50Н
Великие Луки
-1180
1648
01261 Pt
-1500:
ВИТЕБС
СВОД
Коломна
1290
II
ЯЗАНЬ ®
-Сухиничи о
>,»Х«.69О
-500
>000
О 2030 Pt-
.-1500
X 161
-78?
832
710 -□40
,3ООО
-г1*°
Вязьма ф~1ОО8 1253
Пестово№
74455;«
1602- ®
СЭ760 Ре ’.If 1
'Soo
ВЛАДИМИР
КАЛУГА
оСпас-Деменск х тм?
^.КАЛИНИН


Й731 \ ; <в РедкинооЗг, Старица \ 4351 г	\: YV
1542	\ •. '
Бётнецк
-О.
Кимры
_Нёпейцин6?\
Опа
О ввг Е>
7°о0
CBj5O2 Vn
6f
*4* 20/6 ГКО

СЛ

I J ! Tati ® Арзамас
‘ / Ч токмовский
-7so —У-Л 8 /so—	, -
МОГИЛЕВ
Рославльсу- *
_\оО°
1' V
-1362 \
1481	\
9 21о;
Г—?~Л2158
- —9 937
Л -.338 О -253Л A -Kt “^9 (
-250
6РЯН
СКАЯ
ЕКЛИ^А ' ©ОРЕЛ
г°оо
±17
802 ||
Рис. 12. Тектоническая схема. Составил К. Ю. Волков. 1963 г.
1 — скважины, вскрывшие кристаллический фундамент (числитель — отметки кровли фундамента, знаменатель — глубина до фундамента, м), 2 — скважины, не достигшие кристаллического фундамента (знаменатель — глубнна н нндекс вскрытых в забое пород), 3— изогипсы кровли фундамента по данным бурения н сейсморазведки (пунктир — предполагаемые), 4 — то же, по гравитационно-магнитным данным. 5 — дизъюнктивные нарушения, 6 — прогибы. 7— поднятия. Тектонические стр у к-туры первого порядка: I — Московская синеклиза, // — Токмовский свод. II/ — Пачелмскнй прогиб, IV Воронежская антеклнза. Т е к т о н и ч е с к и е структуры второго порядка (арабские цифры в кружках): 1 —Валдайский прогиб, 2—Нелндово-Торжокский выступ, 3 —Брянско-Рославльский прогиб, 4— Труфаново-Павелецкая зона поднятий, 5— Щекино-Горловская зона прогибов, 6—• Окско-Цнинекий вал, 7 Владнмнро-Шиловский прогиб, 8 Московский грабен. Предположительно выделенные структуры второго порядка (арабские цифры в пунктирных кружках): 9 — Рыбннско-Любнмская зона поднятий, /£) —Ростовско-Костромская зона поднятий, И— Ярославско-Галичская зона прогиба
82
ОСНОВНЫЕ ЕСТЕСТВЕННО-ИСТОРИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ
представлены разнозернистыми (преимущественно мелко- и среднезернистыми) песками, однако местами широко развиты и озерно-ледниковые образования — суглинки и глины, иногда с хорошо выраженной ленточной слоистостью («ленточные глины»), ЛАощность их до 8— 10 м.
Морена московского оледенения (g7QiHH) к северо-западу от линии Рославль — Калуга—-Подольск — Юрьев-Польский развита почти повсеместно. Мощность ее обычно составляет 15—20 м, но в погребенных долинах иногда возрастает до 40—50 м, а в области развития конечноморенных образований даже до 80—100 м. Московская морена сложена неоднородными песчанистыми суглинками и супесями с довольно большим количеством гравия, гальки и валунов кристаллических и осадочных пород, в ней значительно чаще, чем в днепровской морене, встречаются прослои и линзы песков, а также крупные отторженцы коренных пород. Последние особенности характерны для западной части Калининской области (район г. Торжка), причем размеры некоторых из них достигают нескольких квадратных километров.
М о с к о в с к о - в а л д а й с к и е меж море иные и московские надморенные отложения (fgl, Igl Qn'»—Qmo). В северо-западной части района, покрывавшейся валдайским ледником, широко развита межморенная толща, разделяющая морены московского и валдайского оледенений. На участках, где московская морена размыта, эта толща залегает на днепровско-московских аллювиально-флювиогляциальных отложениях пли непосредственно на коренных породах. Мощность межморенной толщи колеблется от нуля — на участках, где валдайская морена непосредственно налегает на московскую,—до нескольких десятков метров, но обычно не превосходит 10—15 м.
Наряду с различными по зернистости песками флювиогляциального п аллювиального происхождения в ней довольно широко развиты озерно-ледниковые суглинки и глины, в том числе глины с ленточной слоистостью, а также озерно-болотные отложения.
Между границами валдайского и московского оледенений во всех низинах широко развиты водно-ледниковые отложения, залегающие на московской морене под покровными суглинками пли непосредственно под почвой. Они образовались в основном во время отступания московского ледника, а вблизи границы валдайского оледенения — и во время максимального распространения валдайского ледника. Мощность водно-ледниковых отложений часто не превышает 1—2 м, по обычно составляет 8—10 лг, а местами достигает 15—20 м. Наряду с различными по зернистости флювиогляциальными песками в составе этой толщи существенную роль играют озерно-ледниковые суглинки и глины.
Морена валдайского оледенения (g/Qui^) развита только в северо-западной части района. Мощность ее обычно не превышает 5—10 Л1, по в областях развития конечноморенных образований возрастает до 50—80 м. Морена обычно представлена тяжелыми, слабо-песчанистыми суглинками и глинами с гравием, галькой и валунами преимущественно кристаллических пород. Прослои и линзы песков и глин, а также отторженцы коренных пород в валдайской морене встречаются значительно реже, чем в московской, но очень широко развиты отторженцы озерно-ледниковых отложений.
Валдайские надморенные отложения (fgl, Igl Qin v) широко развиты в верховьях Западной Двины в пределах Велижской низины, где они представлены главным образом водно-ледниковымг супесями, суглинками и глинами (часто ленточными) мощностью до 10—12 м. Песчаные флювиогляциальные отложения как в пределах
ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ
83
этой низины, так и на Валдайской возвышенности имеют ограниченное распространение, мощность их обычно не превышает 2—3 м.
Покровные отложения (prQi-m) распространены чрезвычайно широко и представлены преимущественно суглинками. Они сплошным чехлом покрывают почти все водораздельные площади и отсутствуют только в области валдайского оледенения, на обширных полях флювиогляциальных отложений Мещерской, Верхне-Волжской, Угринской и других низин, а также на низких надпойменных террасах, поймах и современных торфяниках.
В южной части Тульской области, за границей днепровского оледенения, покровные образования лежат непосредственно на коренных породах, а севернее — на ледниковых и водно-ледниковых отложениях днепровского и московского оледенений.
Максимальную мощность 20—25 м — при обычной мощности 10—12 м— покровные суглинки имеют на юго-западе района, в южных частях Смоленской и Калужской областей, и на его юго-востоке, в южной части Рязанской области, где развиты легкие пористые известковистые лёссовидные суглинки. В северном направлении лёссовидные суглинки постепенно переходят в плотные, тяжелые суглинки мощностью не более 8—10 м (обычно 3—5 м), такие же суглинки развиты п в южной части Тульской области. Вблизи границы валцайского оледенения покровные суглинки значительно опесчаниваются, а местами переходят в тонкие однородные супеси.
Делювиальные отложения (d/Qn-iv) довольно широко развиты на склонах речных долин, особенно в тех районах, где па водоразделах развиты суглинистые покровные отложения. Они имеют мощность до 2—3 м и представлены суглинками и супесями, лптологически очень сходными с покровными, но отличающимися большей опесчанен-ностью и присутствием гравийного материала.
Аллювиальные отложения речных долин. Речные долины лучше всего разработаны в юго-восточной части района (за границей московского оледенения), где в них наблюдаются пойма (al Qrv) п четыре надпойменных террасы: первая (al (It) Qui), вторая (al (21) Qin), третья (al (3t) Qn-ш) и четвертая (al (4t) Qu). В области московского оледенения в речных долинах наблюдается только три, а в области валдайского оледенения одна надпойменная терраса.
Аллювий четвертой, третьей и второй надпойменных террас обычно имеет мощность не более 5—8 м, он лежит на цоколе, состоящем из ледниковых или дочетвертичных отложений и возвышающемся на 10—20 м над урезом реки. ААощность аллювия первой надпойменной террасы и поймы на крупных реках возрастает до 20—25 м, а подошва его обычно лежит ниже уреза воды.
Аллювиальные отложения представлены главным образом мелко-и среднезернистыми песками, в основании аллювия часто залегают разнозернистые пески с гравием и галькой. Суглинки и супеси играют существенную роль только в составе современного аллювия.
Современные озерные и болотные отложения (/,/iQiv). Современные озера развиты главным образом в северо-западной части района, в области валдайского оледенения. В течение голоцена в них накапливались сапропелевые или известковистые илы, мощность которых местами достигает 10—15 м. В связи с сокращением площади многих озер, эти водоемы окружены террасами, сложенными озерными осадками.
На остальной части описываемой площади сохранились лишь отдельные, наиболее крупные озера, существующие со времени московского или даже днепровского оледенений. В них озерные осадки накап-
6*
84
ОСНОВНЫЕ ЕСТЕСТВЕННО-ИСТОРИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ
ливалпсь не только в голоцене, но и в течение верхпечетвертичного, а иногда и среднечетвертичного времени. Мощность осадков в таких озерах иногда достигает 30—40 м.
Современные болота наиболее широко распространены в области валдайского оледенения, где они занимают 8—9% всей территории; площадь некоторых торфяных массивов достигает 30—40 тыс. га. Очень сильно заторфована также Мещерская низина. За исключением этой низины, в области развития московского оледенения торфяники занимают не более 2% всей площади, а в области днепровского оледенения на водоразделах они практически отсутствуют. Мощность торфов обычно колеблется от 2—3 до 8—10 м.
2. ТЕКТОНИКА
Описываемая территория расположена в центральной части Русской платформы. Здесь сопрягаются четыре структуры первого порядка (рис. 12): Московская синеклиза (I), Токмовский свод (II), Пачелм-скнй (Рязано-Саратовский) прогиб (III), Воронежская антеклпза (IV).
В геологическом разрезе на этой территории выделяются пять структурных этажей, характеристика которых приведена в табл. 4.
Таблица 4
Структурные этажи центральной части Русской платформы
Этажи (сверху ВНИЗ)	Характер и возраст отложений	Время структурного оформления	Распространение в пределах структур первого п орядка
Пятый	Осадочные породы кайнозоя и мезозоя (без Т,)	Кайнозойская и мезозойская фазы	I, II, III, IV
Четвертый	Осадочные породы нижнего триаса, пермской, каменноугольной и девонской систем	Герцинская фаза	I. II, (III)*, (IV)
Третий	Осадочные породы силура, ордовика и кембрия	Поздне- н раннекаледонская фазы	I, (III?)
Второй	Осадочные породы вендского комплекса и рифея	Раннекаледонская и байкальская фазы	I, III
Первый	Сильно дислоцированные метаморфические, магматические породы среднего и нижнего протерозоя и архея	С р ед н е-нижнеп ротер озой -ская и архейская фазы	I, II, III, IV
* Скобками отмечены неполные разрезы.
Возникновение структур первого порядка на рассматриваемом участке платформы генетически связано с развитием грабенов двух направлений: одного, Пачелмского, имеющего северо-западно — юго-восточное направление, и трех —Московского, Крестцовского п Яро-славско-Галического — юго-западного— северо-восточного направления. Грабены были выполнены рифейскими отложениями, предполагаемая мощность которых изменялась от 800 (Крестцовскпй грабен) до 2200 /t (Пачелмский грабен).
Начало формирования Московской синеклизы относится, по-видимому, к вендскому времени, когда испытывала погружение вся площадь, расположенная между юго-восточным крылом Балтийского
ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ
85
шита, Волго-Уральским сводом и Воронежской антеклизой. Глубина залегания кровли кристаллического фундамента в погруженной части Московской синеклизы (по геофизическим данным и одиночным скважинам) изменяется от 1,5 до 3,5—4,0 км; шарнир испытывал погружение в северо-восточном направлении со средним уклоном по кровле фундамента 7 м!км и по подошве верхнещигровского горизонта (D3) порядка 2 м/км.
По результатам геофизических работ между Ярославлем и Галичем в кристаллическом фундаменте Ярославско-Галической зоны намечается центральный грабен и прилегающие к нему с северо-запада две зоны поднятий (см. рис. 12).
Рис. 13. Карта изопахит франских отложений. Составил К. Ю. Волков
/— скважина и ее название, мощность (в .«) франских отложений, 2 — изопахиты (сечение через 25 лО
Структура кристаллического фундамента, изучавшаяся геофизическими методами, в Пачелмском прогибе, по-видимому, имеет сложный характер. Здесь намечаются высокоамплитудные продольные припортовые дислокации фундамента, маскирующие предполагаемый общий юго-восточный наклон шарнира прогиба, который устанавливается только по мезозойским отложениям. Изопахиты франских отложений в прогибе вытянуты вдоль его оси. Начиная с верхнеюрского времени, прогиб стал значительно расширяться в результате опускания крыльев. Токмовского свода п Воронежской антеклизы (Шатский, 1946; Муратов, 1962).
86
ОСНОВНЫЕ ЕСТЕСТВЕННО-ИСТОРИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ
Две другие структуры первого порядка — Токмовскпй свод (в изогипсе кристаллического фундамента минус 1000 м) и Воронежская антеклиза (в изогипсе минус 500 м) приобрели самостоятельный характер в девоне, когда произошло отделение Воронежской антеклизы от Украинского щита (DJ) и Токмовского свода от Волго-Уральского (Dg). Обе эти структуры в основном расположены за границами описываемой территории.
Рис. 14. Карта стратоизогипс потошвы верхнещигровского горизонта. Составил К. Ю. Волков
1 — скважина и ее название, абсолютная отметка подошвы верхнешигровского горизонта, 2—изогипсы (сечение через 100 .«)
В границах карты (см. рис. 12) по рельефу кровли кристаллического фундамента и по условиям залегания палеозойских и мезозойских отложений выделены одиннадцать структур второго порядка, преимущественно приуроченных к бортам структур первого порядка. Три из них (9, 10 и 11) выделены в погруженной части Московской синеклизы по данным геофизических п геологических исследований. Ниже приводится краткая характеристика структур второго порядка.
1.	Крестцовский прогиб. По кровле кристаллического фундамента имеет амплитуду до 700 м\ выполнен рифейскпми, а также вендскими н кембро-ордовпкскпми отложениями.
2.	Нелидовско-Торжокский выступ. По кровле кристаллического фундамента и по подошве мосоловских, верхнещигровских и задонских отложений имеет амплитуду 200—250 м.
ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ
87
3.	Брянско-Рославльский прогиб. Установлен по турнейским, визей-скпм п мезозойским отложениям. Его амплитуда по алексннскому горизонту (Ci al) составляет НО м, по поверхности кристаллического фундамента — около 150 .и.
4—	5. Труфаново-Павелецкая зона поднятия и Щекино-Горловская зона прогиба расположены в области сочленения Московской синеклизы с Воронежской антеклнзой. Обе структуры установлены по тур-пепскнм и впзейскпм отложениям; их амплитуды не превосходят 50 м.
6.	Окско-Цнинский вал приурочен к западному крылу Токмовского свода. Вал прослежен в виде цепи локальных поднятии с амплитудами около 100 и п углами падения на крыльях до 6—8 м. Поднятия установлены по условиях залегания мезозойских, верхне- и среднепалеозойских отложений. Своды поднятий в более высоких горизонтах смещены к востоку и северо-востоку в направлении к Токмозскому своду. К северо-западу от Каверина в пределах Окско-Цнинского вала сейсмическими исследованиями (по замкнутой изогипсе минус 2000 л) установлено Чучковское поднятие кристаллического фундамента с амплитудой до 500 л.
7.	Западнее вала расположен Владпмпро-Шиловский прогиб, установленный по условиям залегания девонских, каменноугольных, мезозойских отложений, имеющий амплитуду до 300 м.
8.	Сейсмическими исследованиями выявлен Московский грабен, в пределах которого кристаллический фундамент залегает на глубине то 3,5 км. С севера грабен ограничен сбросом с амплитудой более 2 км. Грабен выполнен предположительно рифейскпми отложениями мощностью до 2 тыс. м. Условия залегания каменноугольных отложений к востоку п юго-востоку от Москвы, а также геоморфологические данные п результаты точного нивелирования показали, что в районе сброса могли происходить и более молодые подвижки.
9.	Рыбпнско-Любпмская зона поднятия с амплитудами до 400 м по кровле кристаллического фундамента п до 100 м по кровле ордовика, каменноугольных, пермских и юрских отложений.
10.	Ростовско-Костромская зона поднятия с амплитудами 200— 250 м по кровле кристаллического фундамента п до 50 м по кровле пермских, триасовых и юрских отложений.
II.	Ярославско-Галическая зона прогиба с амплитудами до 400— 500 л по кровле триасовых и юрских отложений. Между Рыбпнско-Любпмской и Ярославско-Галической зонами предполагается региональный сброс.
На рассматриваемой территории геологическими и геофизическими методами в процессе поисков и разведки на различные полезные ископаемые выявлено большое количество тектонических структур III порядка, преимущественно поднятий. Преобладающая их часть приурочена к крыльям структур первого порядка п ориентирована по простиранию крыльев. Размеры структур III порядка изменяются от 3—5 км до первых десятков километров по длинной оси. Амплитуды достигают 50—100 м по маркирующим горизонтам осадочных пород и 200—300 м по кровле кристаллического фундамента.
Начиная с 1961 г., изучение тектонической структуры территории производится более интенсивно в связи с работами по оценке перспектив нефтегазоносности центральных районов Русской платформы. Более детальное изучение некоторых структур III порядка в пределах Московской синеклизы (Любимского, Даниловского и Рыбинского поднятий) и ее южного крыла (Калужского и Щелковского поднятий), проводившееся геологическими и геофизическими методами, позволило установить несколько фаз их формирования — от нижнепалеозойскнх
88
ОСНОВНЫЕ ЕСТЕСТВЕННО-ИСТОРИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ
до мезозойских и четвертичных включительно. На Калужском поднятии установлены два сброса субмеридионального направления (эйфель-ское время) с общей амплитудой до 150 м. К их опущенным северо-восточным крыльям приурочены две площади развития вод повышенной минерализации, сформировавшиеся в условиях застойного режима.
3.	ИСТОРИЯ ГЕОЛОГИЧЕСКОГО РАЗВИТИЯ
Имеющиеся данные позволяют более или менее достоверно судить только о платформенном этапе развития рассматриваемого района, начавшемся в середине протерозоя и продолжающемся до настоящего времени. В архее и в первой половине протерозоя здесь, по-видимому, имели место геосинклинальные условия; процессы накопления мощных осадочных п эффузивных толщ неоднократно сменялись эпохами орогенеза и интенсивной интрузивной деятельности. Это привело в середине протерозоя к консолидации Русской платформы, кристаллический фундамент которой сложен сильно дислоцированными и глубокомета-морфпзованнымп породами архея и нижнего протерозоя.
Дальнейший платформенный этап развития характеризовался наличием колебательных эпейрогенических движений различной амплитуды, которые обусловили цикличное строение всей осадочной толщи. При этом выделяются циклы различных порядков. Наиболее крупные колебательные движения приводили к чередованию длительных — охватывавших несколько геологических периодов — этапов осадконакопления, происходивших в основном в эпиконтинентальных морских бассейнах, с не менее длительными перерывами, в течение которых размывалась часть накопившихся ранее осадков (циклы первого порядка). Колебательные движения меньшей амплитуды проявлялись в возникновении на фоне этих крупных ритмов более мелких, охватывавших несколько эпох (циклы второго порядка), а внутри них — циклов третьего порядка, соответствующих веку пли части века (рис. 15 и 16).
Первый крупнейший цикл осадконакопления охватывает период от позднего рифея до ордовика и отделяется от следующего цикла длительным перерывом (верхний ордовик — нижний девон). В рифейское время осадконакопление происходило, по-видимому, только в области Пачелмского и Крестцовского прогибов и в отдельных грабенообразных впадинах в пределах Московской синеклизы, испытывавших интенсивное погружение. В южной части рассматриваемого района (Воронежская антеклиза) происходило, вероятно, не менее интенсивное поднятие, вызвавшее снос большой массы обломочного материала. Накопление его в морских бассейнах, занимавших погружающиеся части платформы, привело к образованию мощных (до 1000 м и более) терригенных толщ сердобской и полесской серий. Вероятно, местами в это время происходили и подводные излияния.
К концу рпфея рельеф в области сноса был, вероятно, значительно снивелирован, а прогибы заполнены осадками. Местами на поверхности кристаллических пород формировалась довольно мощная кора выветривания.
После кратковременного поднятия, завершившего рифейский этап развития платформы, вся рассматриваемая территория испытала новое погружение и была занята эпиконтинентальным морским бассейном, который с двумя довольно значительными перерывами (конец вендского времени и вторая половина кембрия) продолжал существовать до конца среднего ордовика. В вендское и кембрийское время здесь происходило накопление песчано-глинистых отложений, почти лишенных органических остатков, и имели место подводные излияния.
ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ
89
В ордовике образовалась мощная толща преимущественно карбонатных осадков с обильной и разнообразной морской фауной. Кембрийские и ордовикские отложения сохранились только в северной части района. Возможно, что в это время происходило сокращение морского
Период	эпоха	Осадконакопление			
		Конщинен-'"'та’лыное'	Морское		
Четвертичный	Q				
Неогеновый	Ns				Iv
	N,				
Палеогеновый	Рч,’				
	Pq?				
	Pq,				
Меловой	Cr2			3	III
	Cr,				
Юрский	Js			1	
	Ja J,	-			
Триасовый	T3				
	T2				
	T,			4	
Пермский	T5TI — ГЧ				
Каменноугольный*	C3			•3 •2	41
	Cz c,	—_—J			
Девонский				1	
	D,				
	D,				
Силурийский	•$2				
	5,				
Ордовикский	Oj			4	
	O?				
	0,				
Кембрийский	Cm3				
	Cm2				
	Cm,				
Вендский	Vn			2	I
Рифейский	R			1	
Рис. 15. Ритмичность осадконакопления в послепротерозойскос время. Составил С. М. Шик
/, II, III, IV — циклы осадконакопления первого порядка; 1, 2, 3. 4 — циклы осадконакопления второго порядка
бассейна по сравнению с его размерами в период накопления осадков вендского комплекса; однако площад!, бассейна была, вероятно, больше площади современного распространения соответствующих отложений,
90
ОСНОВНЫЕ ЕСТЕСТВЕННО-ИСТОРИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ
а их отсутствие в южной части района отчасти объясняется их последующим размывом.
В примыкавших к Русской платформе геосинклиналях каледонская складчатость вызвала поднятие, следствием которого был длительный континентальный перерыв, охватывавший поздний ордовик, силур и ранний девон.
Период
Век
Намюрский
Визейский
Турнейский
Фаменский
Франский
Живетский
Эйфельский
Кобленцский
Жиденский
Осадко нанопленке
Время
Морское
Континентальное
C,t,
O2gv
D2c
Dgd
В3е
D3fnij
C,te
б,рг С<зг Ciott Clip C,mn

Рис. 16. Ритмичность осадконакопления в девоне и нижнем карбоне. Составил С. М. Шик
1,	2 — циклы осадконакопления второго порядка; а, б, в и т. д. — циклы осадконакопления третьего порядка
Новое крупное опускание платформы началось в среднем девоне и продолжалось с небольшими перерывами до конца палеозоя. За это время накопилась мощная (более 1500 м) толща морских, преимущественно карбонатных отложений; терригенные континентальные и прибрежно-морские отложения имели подчиненное значение. Внутри этого цикла осадконакопления первого порядка выделяются четыре цикла второго порядка, разделенные периодами полного осушения района и частичного размыва накопившихся ранее осадков (см. рис. 16). Первый из них, охватывающий средний и верхний девон и турнейский ярус нижнего карбона, в свою очередь четко подразделяется на циклы третьего
IЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ
91
порядка. Два таких цикла выделяются в среднем девоне и по два цикла — во франском, фаменском и турнейском веках.
Максимумы трансгрессий приходятся на следующие периоды: на раннеэйфельское время — рижского горизонта (цикл 1а на рис. 16); на границу эйфельского и живетского веков — мосоловский и черно-ярский горизонты (цикл 16); на среднефранское время — рудкпн-ский горизонт (цикл 1в); на конец франского века — ливенский горизонт (цикл 1г); на конец ранпефаменского времени — елецкий горизонт (цикл Id); на вторую половину фаменского века — кудеяровские слои (цикл 1е); на конец раннетурнейского времени — упинский горизонт (цикл 1ж); на середину позднетурненского времени — чернышип-ские слои (цикл 1з). Трансгрессии проявляются в разрезе карбонатных отложений обильной и разнообразной фауной открытого моря.
Наиболее крупные регрессии отмечаются: в середине эйфельского века—-нижняя часть морсовского горизонта; на границе живетского п франского веков — ястребовский и нижнещпгровскнй горизонты; в начале верхнефранского времени — петинскнй горизонт; в начале фаменского века—задонский горизонт; в середине фаменского века — орловско-сабуровские слои; в конце фаменского века — озерские слои и в начале позднетурнейского времени — агеевские слои.
Регрессии фиксируются появлением в разрезе сульфатных, а иногда и галогенных лагунных отложений (нижняя часть морсовского горизонта, озерские слои), терригенных континентальных (петинскнй горизонт, агеевские слои) или прибрежно-морских отложений (ястребов-скип и нпжнещпгровский горизонты, орловско-сабуровские слои).
Поднятие платформы, происходившее в конце турнейского века, привело к перерыву в осадконакоплении, охватывавшему конец турнейского и начало визейского веков. В это время были почти повсеместно размыты верхпетурнейские отложения, а на востоке района, где амплитуда поднятия была больше, также и нпжнетурпейские. К концу этого периода уже была выработана система речных долин, глубоко врезанных в породы турнейского яруса, а местами — ив озерско-хованские слои верхнего девона. В дальнейшем эти долины заполнились визейски-ми осадками. Известняки турнейского яруса и озерско-хованских слоев верхнего девона местами были сильно закарстованы.
Следующий цикл второго порядка начался с накопления континентальных малпновских и бобриковских отложений, которые сменились морскими (преимущественно карбонатными) тульскими, окскими, серпуховскими и протвинскими отложениями. Цикл закончился новым крупным континентальным перерывом на границе раннего и среднего карбона, что привело к отсутствию в рассматриваемом районе морских осадков позднего намюра и башкирского века '. На востоке территории, где амплитуда поднятия была больше, отсутствует и значительная часть впзейских отложений. В это время снова были выработаны очень глубокие (более 100 м) узкие долины, которые в начале следующего цикла заполнились аллювиальными осадками конца башкирского века (?) и прибрежно-морскими отложениями начала московского века (верейский горизонт). На междуречьях в это время формировалась кора выветривания (высоковская голща) и получили широкое развитие карстовые процессы.
Третий цикл второго порядка, начавшийся накоплением упомянутых выше континентальных и прибрежно-морских осадков, охватывает мо-
1 Возможно, что в начале башкирского века в северной части района имела место кратковременная морская трансгрессия; однако данные о наличии здесь морских башкирских отложений нельзя считать вполне достоверными.
92
ОСНОВНЫЕ ЕСТЕСТВЕННО-ИСТОРИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ
сковский век среднего карбона, позднекаменноугольную эпоху и значительную часть раииепермской эпохи, когда отлагались преимущественно карбонатные осадки. Он закончился накоплением сульфатных лагунных отложений сакмарского яруса, за которым последовало осушение района.
Внутри этих двух крупных циклов четко вырисовываются более мелкие, каждый из которых соответствует горизонту или части горизонта. Так, в визейском ярусе тульский, алексинский, михайловский, веневский и тарусский горизонты начинаются с терригенных континентальных пли прибрежно-морских отложений и заканчиваются карбонатными осадками открытого морского бассейна. Не менее четко эта цикличность проявляется в среднем и верхнем карбоне, где среди карбонатных отложений выделяется ряд пестроцветных пачек, сложенных мергелями, глинами, а иногда и песками, свидетельствующих о сокращении площади морского бассейна. Внутри карбонатных пачек нередко наблюдаются следы еще более мелких колебательных движений, вызывавших обмеление морского бассейна — прослои стигмариевых известняков в михайловском горизонте визейского яруса, автохтонные известняковые конгломераты в среднем и в верхнем карбоне и т. д.
После континентального перерыва, охватывавшего артпнский, кунгурский и уфимский века и связанного с поднятием платформы, отражавшем начало герцинской складчатости на Урале, в казанском веке происходила кратковременная трансгрессия, захватывавшая, по-видимому, только северную часть рассматриваемого района. Однако очень скоро в связи с продолжавшейся герцинской складчатостью и вызванным ею поднятием платформы море вновь отступило, в течение татарского века н в начале триаса в северной части района накапливалась мощная толща пестроцветных лагунных и озерно-аллювиальных отложений. На юге в это время, по-впдпмому, размывались накопившиеся ранее отложения.
В результате продолжавшегося поднятия осадконакопление прекратилось и па севере района, так что осадки среднего и позднего триаса, ранней и большей части средней юры в рассматриваемом районе практически отсутствуют. В этот длительный континентальный период снова выработалась система глубоко врезанных речных долин, в конце средней юры заполнившихся мощной (до 70—80 м) толщей аллювиальных и озерных отложений. На междуречьях местами накапливались болотные отложения (лигниты, железные руды), а в слагающих междуречья карбонатных отложениях девонской и каменноугольной систем широкое развитие получили карстовые процессы.
В начале поздней юры (ранний келловей) с востока в рассматриваемый район проникла трансгрессия, распространившаяся до района Рязани, в среднем келловее трансгрессия, по-видимому, захватила почти всю рассматриваемую территорию. Морские условия в общем преобладали в течение всей поздней юры и раннего мела.
Особенно интенсивное осадконакопление происходило в центральной части Московской синеклизы и во Владимиро-Шиловском прогибе, где общая мощность песчано-глинистых осадков достигает 200 м. Однако в результате продолжавшихся колебательных движений многократно происходили кратковременные осушения бассейна, в результате чего осадки почти каждой зоны лежат на подстилающих породах с размывом. Один из наиболее значительных размывов имел место на границе кимериджского и нижневолжского веков, в результате этого размыва в южной половине района были почти повсеместно уничтожены киме-риджские отложения, а вымытые из них фосфоритовые конкреции сгру- • жены в основании нижнего волжского яруса. Не менее значительные
ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ
93
перерывы происходили на границе юрского и мелового периодов в го-теривском веке и в конце апта. На это указывает трансгрессивное залегание осадков валанжппа, почти повсеместное отсутствие готеривских отложений, наличие континентальных аптских отложений и трансгрессивное залегание осадков альба.
Морские условия продолжали существовать и в позднемеловое время; между ярусами здесь также наблюдаются перерывы в осадконакоплении. Однако поступление в морской бассейн терригенного материала в этот период сильно сократилось; в связи с этим в туроне отлагалась мощная толща писчего мела, а в коньякском и сантонском веках — толща трепелов и опок. Увеличение в северном направлении роли терригенного материала показывает, что область сноса в это время находилась севернее рассматриваемого района.
Во второй половине позднемеловой эпохи и в течение палеогена на всей рассматриваемой территории, по-видимому, господствовали процессы размыва. К концу палеогена, вероятно, уже выработался сильно расчлененный эрозионный рельеф; в конце олигоцена в речных долинах южной части района началось накопление континентальных аллювиальных отложений, на юго-западе территории закончившееся в начале миоцена (полтавские слои), а па юго-востоке, в пределах Окско-Донской равнины, продолжавшееся в течение всего миоцена и плиоцена. В отдельные периоды море ингрессировало по речным долинам глубоко в пределы Окско-Допекой равнины, что фиксируется по наличию морских неогеновых отложений севернее Тамбова.
В конце плиоцена рассматриваемый район, по-видимому, испытал новое поднятие, в результате которого были значительно размыты неогеновые отложения и выработана система глубоких (более 100 л«) речных долин, заполнившихся четвертичными отложениями (см. рпс. 11).
В четвертичное время описываемая территория испытала мощное воздействие не менее чем четырех материковых оледенений, обусловивших весьма своеобразные условия накопления отложений. Максимальное оледенение — днепровское — почти полностью покрывало рассматриваемый район, окское и московское захватывали его большую часть, а валдайское — только небольшую площадь на северо-западе. История геологического развития района в четвертичное время достаточно подробно рассмотрена в разделе «Геоморфология» при описании развития рельефа, в связи с этим в настоящем разделе она не рассматривается.
4.	ГЕОМОРФОЛОГИЯ
Территория центральных областей представляет собой равнину, поверхность которой в основных чертах отражает тектонические элементы Русской платформы. Общему наклону равнины к востоку соответствует падение всех горизонтов карбона Московской синеклизы в том же направлении. Приподнятым западному и юго-западному крыльям синеклизы отвечают Валдайская и Средне-Русская возвышенности; Влади-мнро-Шиловский прогиб проявляется в виде Мещерской низины, а Окско-Цнинский вал — в виде Окско-Цнинского плато. В орографическом строении района находят отражение и структуры более низших порядков. Древней возвышенностью, но уже эрозионно-денудационного происхождения, являются Клпнско-Дмптровская гряда и высоты Оков-ского Леса и Ревешшких гор; последние приурочены к границе распространения каменноугольных отложений, образующих крутой и высокий выступ, известный под названием «карбоновый глинт».
Мезо- и микрорельеф обязаны своим происхождением аккумуляции ледников четвертичного периода, доледниковым и послеледниковым про
□4	ОСНОВНЫЕ ЕСТЕСТВЕННО-ИСТОРИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ
цессам денудации в самом разнообразном их проявлении. Однако в современном рельефе сказывается деятельность лишь последних трех оледенений: днепровского, московского и валдайского. Ледники и их талые воды являются основными рельефообразующими факторами в границах московского оледенения, а за этими границами главная роль в формировании рельефа почти всюду принадлежит эрозии. Эрозионную обработку в той или иной степени претерпел и ледниковый рельеф, свежестью ледниковых форм отличается лишь район валдайского оледенения. В границах московского оледенения ледниковые формы рельефа уже в значительной степени видоизменены денудацией.
Большое значение в формировании рельефа имел и литологический состав рельефообразующих пород. В областях, захваченных оледенением, это преимущественно четвертичные валунные и покровные суглинки и водно-ледниковые пески и глины. На Средне-Русской возвышенности и на Окско-Цнинском плато, где мощность четвертичных пород уменьшается, рельефообразующими становятся дочетвертичные породы разного возраста: юрские глины, меловые пески, карбоновые известняки и т. д. Их наличием обусловлено появление то оползней и оплывин, то карстовых воронок и провалов. Литологический состав пород определяет также характер и крутизну склонов речных долин, балок и оврагов.
В результате взаимодействия всех рельефообразующих факторов сложились и оформились разнообразные типы рельефа, по характеру которых на равнине центральных областей можно выделить несколько геоморфологических областей и районов (см. карту 1 в приложении И.
I.	На северо-западе Смоленской и в западной части Калининской областей выделяется область молодого моренного рельефа в пределах валдайского оледенения и водно-ледниковых равнин того же оледенения, Она включает западную часть Валдайской возвышенности с Ре-венпцкпмп горами, Торопецкими и Осташковской грядами, а также Западно-Двинскую низину. Это область типичного ледникового озернохолмистого рельефа краевой зоны валдайского оледенения, где возвышенности чередуются с обширными понижениями, холмы и гряды — с равнинами. Характерной особенностью этой области является также слаборазработанная речная сеть, обилие озер и болот; в ее пределах находится так называемый Озерный край северо-запада Русской равнины.
По характеру рельефа область разделяется на два района. Ее северную часть занимает р а й о н грядово-холмистого и крупнохолмистого, к о н е ч н о м о р е и и о г о рельефа В а л д а й-с к о й возвышенности и О з е р н о г о края (В) Здесь формирование рельефа было связано с деятельностью движущегося ледника. Холмы имеют вид массивных и широких в плане возвышенностей с относительной высотой до 30—40 м, они сложены мощной толщей четвертичных образований, состоящих преимущественно из валунных суглинков. Склоны и вершины холмов имеют плавные очертания. Нередко поверхность массивных моренных холмов и возвышенностей осложнена наложенными на них песчано-гравийными холмами высотой от 3—5 до 10—12 м. Они придают рельефу характер мелко- и среднехолмистый, происхождение которого, по-видимому, связано с таянием мертвого льда. Такой рельеф наблюдается в озерной области в окрестностях озер Селигер, Вселуг, Пенс и др.
Холмы в моренных областях перемежаются с понижениями, одни
1 На схематической карте геоморфологического районирования (карта 1 в приложении I) римскими цифрами обозначены номера областей, арабскими—номера районов.
ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ
95
из которых имеют вид обширных плоских низин, очень часто заболоченных или занятых озерами, другие — ложбинообразных, узких долин с плоским днищем и четко обрисованными склонами. В них иногда слабо врезаны русла извилистых современных рек. Происхождение межхолмовых понижений связано с деятельностью потоков талых ледниковых вод, выработавших ложбины, или с ледниковыми озерными бассейнами, на месте которых располагаются обширные низины.
Многочисленные современные озера следует рассматривать, как реликты ледниковых озер и потоков талых вод, значительная часть этих озер относится к ложбинному типу, возможно, что они образовывались даже в условиях подледного стока. К ложбинным относятся все верхневолжские озера. По форме они вытянутые (главным образом с северо-запада на юго-восток), с очень извилистой береговой линией, и соединены одно с другим протоками. Берега их то плоские, заболоченные пли с песчаными косами и пляжами, то высокие, холмистые. Среди моренных холмов и понижений часто встречаются озы и камы. Повсюду видны валуны кристаллических пород размером 1,5—2,0 м в диаметре. Местами скопления валунов образуют валунные поля.
Эрозионная разработка рельефа слабая, долины плохо оформлены, без террас. Реки пользуются готовыми понижениями моренного рельефа п ложбинами стока ледниковых вод, часто они как бы «нанизывают» на себя озера и заболоченные понижения, отчего долины их приобретают четкообразный вид. Овражно-балочная сеть почти не развита.
Второй район охватывает Западно-Двинскую низину, занятую зандровыми и о з е р н о-л едниковыми р а в н и н а м и, образованными талыми л е д н и к о в ы м и вода м и в о время валдайского оледенения (Ь). Рельефообразуютпмн породами здесь являются флювиогляциальные пески и озерно-ледниковые суглинки и глины, залегающие на валдайской морене. В северо-восточной части района, занятой низиной бассейна р. Межи, в распределении водно-лединковых отложений по поверхности наблюдается некоторая закономерность, а в орографическом строении — трехегупепча-тость.
Вся низина бассейна Межи имеет вид чаши, краями которой па севере являются моренные холмистые равнины Валдайской возвышенности, а па юге — крутой склон Бельско-Духовщипских гряд Смоленско-Московской возвышенности. Западный край бассейна неясно очерчен отрогами Торопецких гряд, состоящими из участков крупнохолмистого и холмистого моренного рельефа валдайского оледенения. Относительная высота этих холмистых участков над поверхностью равнины колеблется от нескольких метров до 20—25 м, края Валдайской и Смоленско-Московской возвышенностей поднимаются над низиной на 40—50 м.
Верхняя ступень низины бассейна Межи представляет собой типичную зандровую равнину слегка волнистую, с топким чехлом флювиогляциальных песков. Часто поверхность ее осложняется моренными холмами высотой от 3—5 до 15—20 м. Верхняя часть ступени переходит к средней пологим, но хорошо заметным уступом высотой 5—6 м. Две нижние ступени вместе образуют обширные плоские пространства озерно-ледниковой равнины. Слагаются они суглинками п глинами такого же генезиса, а между собой связаны незаметным переходом. Низкая ступень почти полностью покрыта болотами Жарковско-Свптского Мха, по ее центральной части протекает р. Межа.
Для всех трех ступеней характерно обилие остаточных озер. На двух верхних встречаются ложбины стока ледниковых вод с четко очерченными перегибами от склонов к плоскому днищу (Свитская долина).
S6
ОСНОВНЫЕ ЕСТЕСТВЕННО-ИСТОРИЧЕСКИЕ ФЛКТОРЫ
Часто видны озовые гряды и камовые холмы. Нередки валунные поля, занимающие большие площади, отдельные валуны иногда достигают 2—3 м. в диаметре.
Западно-Двинская низина слабо разработана эрозией. Речные долины приурочены к ложбинам стока ледниковых вод, неглубоко врезаны, без террас, многие из них теряются среди болот. Более четко оформлены долины Западной Двины и ее левого притока Межи. Долины Межи, протекающей по плоской болотистой равнине Жарковско-Свнт-ских Мхов, имеет вид канала глубиной до 8—10 м с прямыми задернованными склонами, без террас и даже без поймы. Только на небольших участках виден узкий бичевник или неширокие заболоченные луговинки, возвышающиеся над уровнем реки не более чем на 0,5 м.
Долина Западной Двины имеет повсеместно развитую пойму и одну, реже две, надпойменных террасы. Выше г. Западная Двина высота их соответственно изменяется от 0,5 до 4,6 и даже до 8—10 м, но у г. Велижа террасы значительно выше, первая достигает 8—10 м, вторая— превышает 15 м. Ниже г. Андреаполя долинные зандры вдоль р. Западной Двины образуют также третью ступень надпойменных террас. Южнее границы распространения валдайского ледника зандры Западно-Двинской низины сливаются с широкой хорошо разработанной долиной Днепра.
II.	С юго-востока к границам вышеописанной области примыкает область моренного рельефа в пределах московского оледенения и водноледниковые равнины того же оледенения. Эта область занимает Смоленско-Московскую возвышенность, северный склон Средне-Русской возвышенности, Верхне-Волжскую и Верхне-Деснинскую низины. Рельефообразующими породами здесь являются не только мощная толща морены московского оледенения и различного состава водно-ледниковые отложения того же возраста, но и широко развитые покровные суглинки. Последние в значительной степени сглаживают моренный рельеф, а их способность легко поддаваться размыванию обусловливает своеобразие морфологии элементов эрозионной сети.
По происхождению рельефа и его морфологическим особенностям в этой области выделяется несколько геоморфологических районов.
Валдайская возвышенность за границей валдайского оледенения характеризуется как район к р у п н о х о л м и с т о го и грядовохолмистого рельефа типа краевых морен, с крупными о т т о р ж е н ц а м и коренных пород, слабо расчлененного эрозией (Hi). Район охватывает Вышневолоцкую гряду, Оковский Лес, Свиные и Ильины горы, Приволжскую и Торж-ковскую гряды. К этим возвышенностям приурочены самые большие абсолютные высоты всей территории центральных областей — до 347 м. Они же обладают и наибольшей относительной высотой, достигающей 60—70 м.
Возвышенности слагает московская морена, местами перекрытая маломощным плащом водно-ледниковых песков, суглинков и супесей. Мощность четвертичных отложений варьирует здесь от нескольких десятков до 100— 150 м, они залегают на неровной, но высоко приподнятой поверхности коренных пород, состоящей в основном из известняков карбона. В толщу морены часто включены огромные отторженцы коренных пород. У холмов и гряд отмечаются плавные очертания вершин и склонов, часто при большой относительной высоте широкие в плайе, что придает им вид массивных возвышенностей.
Геологическое строение и общий характер поверхности Вышневолоцкой гряды и отдельных ее орографических частей позволяет рассма-
ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ
97
тривать рельеф описываемого района как область краевых моренных образований типа напорных морен. Эрозионная разработка поверхности здесь более значительна, чем в западной части Валдайской возвышенности. Главные реки — Волга, Селижаровка, Молодой Туд и некоторые другие имеют типичные эрозионные долины, иногда сильно заболоченные. Из отдельных характерных элементов рельефа следует упомянуть карстовые провалы в районе г. Андреаполя, связанные с близким к поверхности залеганием известняков карбона.
С востока к Вышневолоцкой гряде примыкает относительно пониженная территория бассейна р. Мологи. Ее центральная часть, занятая низиной оз. Верстово и долиной реки, представляет собой озерно-ледниковую равнину. Окружающие ее моренные холмы имеют разную высоту (обычно до 8—10 м), различную величину и очертания, округлые вершины и пологие склоны. Среди них в районе Бежецка встречаются озы и камы.
К типу высоких п о л о го в о л н и с т ы х, слаборасчле-ненных моренных равнин относятся Сычевско-Вя-земские гряды и Волоколамская возвышенность (Пг). Холмистые поверхности этих возвышенностей имеют спокойные очертания. Местами видны отдельные насаженные холмы высотой до 20—30 я, которые иногда располагаются группами и вытягиваются в гряды (окрестности Вязьмы). Для этих равнин характерны камовые холмы высотой до 20 м.
Пологоволнистые моренные равнины сложены московской мореной и перекрыты покровными суглинками. Последние достигают местами мощности 5—6 м и более, сглаживая неровности моренного рельефа и способствуя развитию западинок просадочного происхождения и эрозии, особенно на прндолинных участках склонов равнин. Вместе с тем речные долины еще недостаточно разработаны, большая часть их пассивно использует понижения среди моренных холмов или ложбины стока ледниковых вод (р. Вазуза с притоками). Наиболее разработанные долины имеют реки Вязьма и Москва.
Между Мещерской и Верхне-Волжской низинами резко выделяется К л и н с к о-Д м и т р о в с к а я гряда (113)—п о л о г о в о л н и с т а я слабо и среднерасчлененная холмистая моренная равнина на доледниковой возвышенности. Рельеф ее создан также при участии аккумулятивной деятельности московского ледника. Северный край гряды крутым уступом высотой до 40—60 м обрывается к Верхне-Волжской низине. Междуречные пространства вдоль уступа имеют холмистый и даже крупнохолмистый рельеф, который к югу, со снижением абсолютных и относительных высот, сменяется рельефом пологоволнистых моренных равнин.
Геоморфологические особенности Клинско-Дмитровской гряды обусловлены в первую очередь высоким залеганием мезозойских отложений. На гребне гряды между Дмитровым и Загорском кровля коренных пород залегает на отметках 200—215 м и больше (в сел. Тентиково — до 225 л). К югу от гребня, в долине р. Москвы, отметки постепенно уменьшаются до 170—-180 м, а к северу резко падают до 80—60 м. Невидимому, холмистый и крупнохолмистый рельеф Клинско-Дмитровской гряды, как и Вышневолоцкой, связан с образованием, морены напора вдоль уступов в рельефе коренных пород. Об этом свидетельствует и присутствие отторженцев коренных пород в морене. Однако в общем процессе формирования рельефа Клинско-Дмитровской гряды одинаковую роль с деятельностью ледника играет и эрозия. Описываемая гряда, особенно в северной части, довольно интенсивно расчленена 7 Заказ 161.
98
ОСНОВНЫЕ ЕСТЕСТВЕННО-ИСТОРИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ
реками, которые здесь имеют глубокие долины, нередко с одной или двумя террасами. Склоны долин часто изрезаны глубокими оврагами и балками, но междуречья еще слабо затронуты современной эрозией.
Типичными конечными моренами являются крупнохолмистые и грядовохолмистые поверхности Спа с-Д е м е н с к о й п Рославльской гряд (П4). Особенно четко выделяется в рельефе последняя. Опа состоит из отдельных пологосклонных холмов и групп холмов, с относительной высотой от 25 до 55 м, сложенных московской мореной. Понижения между моренами представляют собой ложбины стока ледниковых вод, которые к югу ст Спас-Деменской гряды переходят в зандровую равнину.
Рославльская возвышенность по геологическому строению аналогична Спас-Деменской. В рельефе она представляет собой беспорядочное нагромождение высоких (до 40 м) холмов с округлыми очертаниями. Понижения между холмами носят ложбиннообразный характер п большей частью заняты долинами речек, притоков Осетра. Реки Спас-Деменской и Рославльской возвышенностей используют ложбины стока ледниковых вод, вследствие этого они имеют слабо разработанные широкие долины, не соответствующие их размерам. Склоны долин местами расчленены глубокими короткими оврагами и балками. В пределах этого района находится высокая, слабо расчлененная, плоская и пологоволнистая моренная равнина, она занимает возвышенность — Ельнинский узел. Поверхность долины местами заболочена и сглажена покровом осадочных пород, в северной части — безвалунных суглинков, в южной — грубозернистых и валунных сильно глинистых песков. По-видимому, последние представляют собой остатки морены, сохранившейся после выноса из нее мелкозема талыми ледниковыми водами.
К западу от Ельни возвышенность переходит в Глинковско-ЛАога-рецкую конечноморенную гряду, окаймляющую с юга Верхне-Днепровскую низину. Здесь, в районе ст. Рябцево, по обе стороны долины Днепра появляются высокие холмы, сложенные мощной толщей валунно-галечного материала. Как полагают некоторые исследователи (Мир-чинк, 1935; Погуляев, 1955), они представляют собой друмлины и камы московского ледника.
К типу пологохолмистых моренных равнин относится Угличско-Даниловская возвышенность (Пл). Здесь неровности поверхности морены в значительной степени снивелированы покровными суглинками. Холмы с преобладающей высотой до 10 м имеют очень пологие склоны и округлые вершины. Однако местами, например, в окрестностях оз. Неро и к западу от него на Борисоглебской возвышенности холмы становятся выше, а рельеф приобретает характер крулнохолмистого. Среди моренных холмов здесь встречаются камовые холмы, сложенные валунными песками.
Крупнохолмистый рельеф наблюдается также близ долины Волги у г. Тутаева, но здесь его образование вызвано не столько неравномерным накоплением морены, сколько эрозионной переработкой рельефа. На Угличско-Даниловской возвышенности в отличие от вышеописанного района понижения между холмами широкие, очень часто заболоченные, некоторые из них заняты остаточными озерами, подобными оз. Неро.
Между Угличско-Даниловской возвышенностью на востоке и возвышенностью Бежецкий Верх — на западе, в пределах северной части Верхне-Волжской низины расположена слабо расчлененная пологоволнистая или плоская моренная равнина К а л я з и н с к о-Р ы б и н с к о го Поволжья (П6). Удивительная
ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ
99
выравненность поверхности отличает этот район от других моренных равнин. Ландшафт Калязинско-Рыбинского Поволжья часто сравнивают с ландшафтом украинских степей.
Водоразделы здесь плоские и совершенно не затронуты эрозией, только приречные пространства рассечены неглубокими лощинками и короткими овражками с пологими задернованными склонами. Рельефообразующая роль принадлежит лёссовидным суглинкам, сглаживающим неровности поверхности донной морены московского оледенения. Там, где мощность суглинков невелика (1,5—2,0 м), слабо дренированные поверхности часто заболочены.
На Кашинско-Калязинском плато, где мощность их достигает 6—8 м, появляются характерные просадочные микроформы — лёссовые, или степные, «блюдца».
Речные долины притоков Волги — Кашинки, Медведицы, Юхоти и др. — почти не имеют надпойменных террас. Коренные берега этих долин, имеющие высоту до 10—15 м, поднимаются непосредственно над широкими поймами. Хорошо разработанную широкую долину имеет только Волга. После создания Рыбинского водохранилища пойма и нижняя надпойменная терраса Волги оказались почти полностью затоплены, непрерывной полосой ниже Калязина по правому склону долины прослеживается лишь вторая надпойменная терраса. Над современным поднятым уровнем Волги ниже Угличской плотины (115— 117 м) эта терраса поднимается всего на 5—7 м, она не затопляется весенними водами вследствие регулирования стока реки. Ниже Углича вторая терраса Волги сливается с террасой ее правого притока — Юхоти. Здесь долина Волги расширяется до 15—20 км и включает в себя долину р. Улеймы — левого притока Юхоти. Ниже устья левого притока — р. Сутки — долина Волги входит в Молого-Шекснинскую низину, в настоящее время почти полностью затопленную Рыбинским водохранилищем.
Пологоволнистая, слабо расчлененная моренная равнина Подмосковья (II?) в основном также сложена московской мореной, но в процессе денудации первичная моренная поверхность была полностью видоизменена и выровнена, чему способствовало широкое распространение покровных суглинков. А. А. Борзов (1922) назвал такие равнины «вторичными» моренными равнинами.
Одной из типичных особенностей равнин Подмосковья являются плоские и широкие междуречья и глубокие, хорошо разработанные речные долины с асимметричными террасированными склонами. В долине р. Москвы, которая наследует доледниковую эрозионную долину, наблюдается до трех ступеней надпойменных террас, возвышающихся над урезом реки до 5—8, 10—15 и 25—30 м, а также широкая пойма. Низкие надпойменные террасы заходят вверх и по притокам Москвы — Пахре, Истре и другим. Третья надпойменная терраса, сложенная аллювием и водно-ледниковыми образованиями, ниже по течению р. Москвы сливается с равнинами Мещерской низины.
Широкие и хорошо разработанные долины имеют также реки Протва и Нара — притоки Оки. Очень интересна долина р. Суходрев. Это небольшая речка из системы Угры начинается близ долины Прот-вы, но течет в противоположном направлении по не соответствующей ее размерам широкой плоскодонной и нередко заболоченной ложбине, выработанной ледниковыми водами. Эта ложбина идет вдоль северного края Средне-Русской возвышенности до самой долины Протвы. Как полагает М. С. Швецов (1932), в среднечетвертичное время она являлась основным путем стока Оки на отрезке ниже Калуги и пере
7*
100
ОСНОВНЫЕ ЕСТЕСТВЕННО-ИСТОРИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ
стала служить ей только после образования в Окской долине прорыва на участке от Калуги до Алексина.
Гл у боко р а сч л ененн а я, а в лридолинных частях — сильно расчлененная пологоволнистая моренная равнина развита на Бельско-Духовщинских грядах и местами по левобережью Днепра (Не)- На Бельско-Духовщинских грядах, или на плато, как их часто более правильно называют, моренная равнина характеризуется широкими и плоскими или слегка волнистыми, часто заболоченными междуречьями и довольно густой сетью балок и оврагов. Самую развитую, но резко асимметричную долину имеет здесь р. Воль, в ней прослеживается пойма, а на левом склоне три надпойменные террасы.
Южнее Бельско-Духовщинских гряд, по право- и левобережью Днепра моренная равнина отличается узкими, грядообразными междуречьями и глубоко (до 50—70 л/) врезанными речными долинами,, склоны которых расчленены густой сетью балок и оврагов.
Интенсивному развитию эрозионных процессов здесь способствовало наличие довольно мощных (до 6—8 м) и легко поддающихся размыванию покровных суглинков, а также большая амплитуда высот между возвышенностью и долиной Днепра. Образование этой долины, по-видимому, связано с подпружпванием Днепра моренными и водноледниковыми образованиями в районе ст. Рябцево. Прорыв их, вероятно, произошел в верхнечетвертичное время, когда образовалась долина Днепра у Смоленска.
В Верхне-Днепровской низине ширина долины Днепра достигает 15—20 км. В ее строении, кроме очень широкой поймы (до 8 км), наблюдаются три надпойменные террасы. У Смоленска, наоборот, непосредственно к реке подступают высокие коренные берега (до 100 м), долина суживается до 700—800 м, а пойма — до нескольких десятков метров. Из надпойменных террас наблюдаются только две низкие — первая высотой до 12—13 м, вторая — до 20—26 м, которые развиты лишь на отдельных очень небольших участках. Ниже Смоленска долина Днепра (уже за пределами описываемого геоморфологического района) снова расширяется и сливается с водно-ледниковой равниной Западно-Двинской низины. Грядообразные возвышенности на правобережье в излучине Днепра выше Смоленска, обязаны своим существованием эрозии, начавшейся после образования долины прорыва. Едва ли это друмлины, как называл их Г. Ф. Мирчинк (1935), хотя по своей форме и строению они сходны с друмлинами.
По характеру рельефа и степени его разработанности эрозионными процессами Бельско-Духовщинскпе гряды, а также право- и левобережье Днепра выше Смоленска можно рассматривать как район переходный от моренного к эрозионному. К такому же переходному типу относится рельеф подмосковных равнин и прилегающих к ним частей южного склона Клинско-Дмитровской гряды.
К области, где формирование рельефа связано с деятельностью московского ледника или его талых вод, относятся также зандровые и озерно-ледниковые равнины Верхне-Волжской (Пд), Сожской, Угрин-ской и Жиздринской (Пю) низин. Это по большей части слегка волнистые, плоские, а местами и холмистые поверхности, в создании рельефа которых главная роль принадлежит ледниковым водам. Рельефообразующими породами здесь являются флювиогляциальные пески и озерно-ледниковые суглинки и глины.
В е р х н е - В о л ж с к а я низина (Ц9) с севера ограничивается Вышневолоцкой и Угличско-Даниловской возвышенностями, с юга ее
ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ
101
границами являются высокие склоны Клпнско-Дмитровской гряды. По отношению к этим возвышенным пространствам современная поверхность Верхне-Волжской низины опущена на 40—50 м, а амплитуда высот кровли коренных отложений между низиной и Клинско-Дмптров-ской грядой достигает 100—120 м. Таким образом, Верхне-Волжская низина представляет собой глубокую дочетвертичную депрессию с разветвленной сетью эрозионных ложбин. Депрессия заполнена мощной толщей ледниковых отложений, в составе которых значительная доля принадлежит надморенным водно-лецниковым осадкам, снивелировавшим моренный рельеф.
Не меньшую роль играла и размывающая деятельность ледниковых потоков. По-видимому, описываемая низина длительное время была областью стока отступающего московского ледника. Не исключена возможность, что она была использована водами и последнего ледника в период его максимального продвижения и стояния. Местами, особенно на юге района у края Клинско-Дмитровской гряды воды застаивались, образуя обширные приледниковые озера, остатками которых, по-видимому, являются современные озера и болота.
В самой западной части описываемой низины, в Заволжье, среди обширных плоских заболоченных равнин часто прослеживаются гряды моренных холмов высотой до 25—30 м— Калининская, Медведицкая или' Горицкая. Южнее этих гряд низина занята долиной Волги. В настоящее время низовья долин рек Шошп, Сестры и других более мелких, впадающих здесь в Волгу (как и долина самой Волги), затоплены Волжским водохранилищем — «Московским морем». Под воду ушли не только их поймы, но и значительная часть первых надпойменных террас, а в долинах притоков частично и вторые надпойменные террасы.
Восточнее долины Волги расположена озерно-ледниковая равнина, почти сплошь заболоченная и залесенная. Она занята бассейнами рек Дубны и Нерли1 — правых притоков Волги. Эти реки медленно текут по плоской поверхности равнины, извиваясь и часто теряясь среди болот, ни одна из них не имеет заметно оформленной долины.
Еще дальше на восток за Плещеевым озером располагается низина, занятая бассейном Нерли — левого притока Клязьмы. Здесь озерно-ледниковые равнины перемежаются с зандровыми, однако ландшафт изменяется мало, наблюдаются те же неоглядные плоские залесенные и заболоченные пространства. Несколько всхолмлена поверхность равнины только в северной части, прилегающей к оз. Перо.
Через Нерльско-Клязьминскую часть Верхне-Волжская низина соединяется с Мещерской. Соединение с Мещерой наблюдается также и по хорошо заметным в рельефе отдельным ложбинам в бассейне Кир-жач, вдоль долины Яхромы под Москвой и в других местах Клинско-Дмитровской гряды. По этим ложбинам в эпоху московского оледенения, а может быть и ранее, стекали талые ледниковые воды из области Верхне-Волжской низины через высоты Клинско-Дмитровскон гряды на юг, что было возможно благодаря очень высокому уровню прилед-никовых озер у северного подножия гряды.
Орографическая замкнутость (обособленность) Верхне-Волжской низины предопределила медленный спад ледниковых вод во время отступания последнего для нее московского ледника и неблагоприятные условия стока поверхностных вод в послеледниковое время. В свою очередь это, в сочетании с повсеместно развитыми водоупорными мо
1 В районе имеются две реки с одинаковым названием Нерль. Одна из них — приток Волги, вторая — приток Клязьмы.
102
ОСНОВНЫЕ ЕСТЕСТВЕННО-ИСТОРИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ
ренными II юрскими глинами, явилось причиной слабого развития эрозии и интенсивного заболачивания.
Другой характер носят водно-ледниковые равнины С о ж с к о й, Угри некой и Ж изд римской низин (Ию)-Здесь водно-ледниковые отложения в основном флювиогляциальные. Большая часть пространства представляет собой преимущественно зандровую равнину с покровом легко размываемых суглинков мощностью до 5—6 ль Поверхность равнины пологоволнистая, а близ конечных морен даже холмистая, в придолинных частях она довольно сильно расчленена современными балками. В областях, прилегающих к западным склонам Средне-Русской возвышенности, по склонам долин и балок развиваются молодые роющие овражки. На поверхности междуречий наблюдаются лёссовые «блюдца», происхождение которых связано с просадкой в рыхлых покровных суглинках. Однако междуречья и здесь еше слабо затронуты эрозией, хотя долины уже достаточно хорошо разработаны.
Реки Жиздра, Россета и другие имеют широкие долины с тремя надпойменными террасами. Две нижние террасы, высотой соответственно 8—10 и 15—18 м над уровнем реки, по большей части аккумулятивные, третья высотой до 25—30 м— эрозионная. В цоколе третьей террасы лежат коренные и четвертичные (ледниковые) отложения, покрывающиеся аллювиальными и флювиогляциальными песками.
Слабее развиты эрозионные процессы в бассейне Сожа и в верховьях Десны, а также в бассейне Угры. Эти описываемые водноледниковые равнины еще находятся в пределах московского оледенения, где близкое залегание морены ощущается и в том, что поверхность равнины более холмистая, и в том, что по полям разбросаны валуны. Местами выступает из-под песков и сама морена, слагая небольшие, невысокие очень пологие холмы.
Долины рек здесь имеют пойму и локально развитые две нижние надпойменные террасы. Третья терраса проявляется в рельефе значительно слабее, чем за пределами московского оледенения. Она не имеет такого строгого линейного простирания вдоль долин как у Жиад-ры, Рессеты и других рек, а часто выходит на водоразделы, сливаясь с поверхностью зандровых равнин. Междуречья в бассейне рек Верхнего Сожа и Угры часто заболочены, но таких обширных болотных массивов, как в пределах Верхне;Волжской низины, здесь нет.
Все водно-ледниковые равнины на юго-западе территории широко открываются в Приднепровскую низменность, обусловливая направление постоянного стока поверхностных вод. В долинах многих рек, особенно из системы Днепра, отмечаются два уровня поймы, а нередко и современное врезание русла (реки Днепр, Сож, Воль и многие другие), свидетельствующие об изменениях положения базиса эрозии. Эти изменения следует, по-видимому, связывать с новейшими тектоническими движениями, происходящими в отдельных районах Русской платформы.
III.	За пределами Московского оледенения, но в области действия ледниковых вод того времени, лежит третья геоморфологическая область— Мещерская низина и сливающаяся с ней за Окой Тамбовская равнина. Это обширные аллювиально-флювиогляциальные равнины, занимающие, как и большинство других подобных равнин, депрессии в кровле коренных пород. Они находятся в зоне длительного п устойчивого Влади.миро-Шнловского тектонического прогиба, что предопределило пути развития и современный характер рельефа Мещерской низины и Тамбовской равнины.
ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ
103
Этот своеобразный желоб в кровле коренных пород, начиная с последней регрессии моря, все время был областью стока. В полиоцене по нему текли широкие и многоводные реки, выработавшие аллювиальную равнину со сложной системой долин, которые по Г. Ф. Мир-чинку (1935) входили в то время в систему Дона. Во время днепровского оледенения донской ледниковый язык перекрыл территорию Мещеры и Тамбовской равнины. После освобождения от покрова льда эти области были залиты широкими потоками талых вод, которые размыли не только поверхность морены, но и нижележащие коренные отложения. Местами размыв достигал известняков карбона, особенно в восточной, наиболее пониженной части равнины, прилегающей к Окско-Цнинскому плато.
Юрские и меловые песчано-глинистые осадки и морена сохранились здесь только в виде останцов, которые средн плоских пространств видны как невысокие (до 5—8 м) изолированные возвышенности. Во время московского оледенения сюда заходили талые воды московского ледника, но они, по-видимому, имели уже более локализованный сток, чем днепровские, хотя, впрочем, локализация стока поверхностных вод частично намечалась и в днепровское время. Тогда, по всей вероятности, сток шел на уровне четвертых надпойменных террас, а в московское время — на уровне третьих надпойменных террас.
Западная, более возвышенная, часть Мещеры (Illi) расположена по левобережью р. Москвы. Она представляет собой зандровую равнину с пологоволнистой поверхностью слабодреннрован-ны.ч междуречий, широкими речными долинами и почти сплошь залесенную. Преобладающие абсолютные высоты на равнине не превышают 150 м. Она сложена маломощными водно-ледниковыми осадками сред-нечетвертичного времени, покрывающими днепровскую морену. Неглубокое залегание водоупорных моренных суглинков при небольших уклонах поверхности обусловливает широкое развитие процессов заболачивания равнины. Не захвачены ими лишь невысокие (от 5 до 10 лг) возвышенности, которые для глаза наблюдателя не были бы заметны, если бы на них не располагались селения. Незначительно развиты овраги, в долинах рек (в долине Цны) встречаются песчаные холмы, похожие па дюны.
В восточном направлении зандровая равнина понижается и незаметно сливается с широкими, сильно заболоченными пространствами восточной части Мещеры, которую часто называют Центральной Мещерой (IIН)- Это — страна песков, озер и бо-1от. она залесена еще больше, чем западная часть, и очень .мало заселена.
Абсолютные высоты здесь колеблются около 120 м, а относительные не превышают 5—7 м. Правда, вершины междуречий поднимаются над уровнем главных рек—Цны, Оки и Клязьмы — на высоту до 20— 30 м, но огромные расстояния скрадывают эту разницу высот. На Окско-Клязьминском междуречье, где среди болот расположилась группа пентралыю-мещерских остаточных озер, превышение междуречий над ложбинами едва достигает 2—3 м. Реки, теряясь среди болот, медленно текут в руслах, которые часто нельзя отделить от плоских низин.
Эта часть Мещерской низины сложена маломощной толщей аллювиальных и флювиогляциальных песков, лежащих большей частью непосредственно на коренных породах. Последние часто представлены юрскими глинами или песчано-глинистыми породами мелового возраста. Л\ощность четвертичных песков возрастает по направлению к до
104
ОСНОВНЫЕ ЕСТЕСТВЕННО-ИСТОРИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ
л инам Клязьмы и Оки, в которых выделяется до четырех уровней надпойменных террас. Вся пониженная восточная часть Мещеры представляет собой сплошную поверхность флювиогляциальных и аллювиальных, террас этих рек. Верхние террасы поднимаются над уровнем рек соответственно на 25—30 и 35—40 м, они являются террасами размыва. Третья терраса Оки при этом расширяется до 30 км, сливается с одноименной террасой долины р. Москвы и по ней входит в пределы моренных равнин Подмосковья и Клинско-Дмитровской гряды, где смыкается с Верхне-Волжскими озерно-ледниковыми равнинами. Также далеко заходит эта терраса и вверх по Клязьме.
Нижние натпойменные террасы высотой 18—20 м (на Оке до 25 л) и 8—10 м (на Оке до 12 м) аккумулятивные, они сложены толщен аллювиальных песков. Вследствие нечетко оформленного уступа второй террасы в рельефе они почти не отделимы одна от другой. Более или менее отчетливо эти террасы прослеживаются в долинах западной части Мещерской низины, в частности, в долине р. Москвы. Характерными элементами рельефа речных террас являются эоловые взбугре-нпя, среди которых много дюн. Эоловые формы рельефа, болота и торфяники (обычно с мощностью слоя торфа до 8—10 м) —неотъемлемые части ландшафта Центральной Мещеры.
Непосредственно южнее долины Оки Мещерская низина переходит в Тамбовскую равнину (Шз). Болота и леса здесь уступают место полям, а аллювиально-флювиогляциальные равнины — плиоценовой аллювиальной равнине, перекрытой мореной, флювиогляциальными отложениями днепровского оледенения и покровными суглинками, измененной последующими процессами денудаций.
Тамбовская равнина больше эродирована, балки заходят далеко на междуречья, долины Пары, Прони и других рек глубоко врезаны (до 20—30 м) и хорошо разработаны. В их строении четко прослеживаются пойма и три надпойменные террасы, возвышающиеся на 8—11,. 12—16 и 22—24 м над рекой. Овраги имеют корытообразную форму, а часто и V-образную, в последнем случае они обладают крутыми склонами и отчетливо выраженными бровками. Глубина их достигает 25 м,. Склоны речных долин и балок в местах выходов юрских или ве-рейских глин, например, на правобережье Оки в районе г. Спасск-Ря-занского, осложнены оползнями. В настоящее время в этом районе отмечается переуглубление долин и балок, а на междуречьях — просадки в покровных суглинках и образование лёссовых, или степных, блюдец. Размеры блюдец 40—50 м в диаметре п 0,5—1,0 м по глубине, днища их обычно заболочены.
IV.	С востока к Мещерской низине и Тамбовской равнине примыкает Окско-Цнинское плато, в геоморфологическом отношении представляющее собой область пологоволнистой, слабо расчлененной доледниковой возвышенной равнины, перекрытой водно-ледниковыми отложениями, мореной днепровского оледенения и покровными суглинками и измененной последующими процессами денудации. Описываемая равнина располагается в области Окско-Цнинского вала, ее современная поверхность приподнята над поверхностью Мещерской низины на 60—80 м. А1ощность четвертичных отложений колеблется от 0,5 до 25 м, однако рельефообразующего значения они не имеют. Большее значение в преобразовании сглаженной дочетвертичной поверхности имеют процессы денудации, развившиеся после ухода днепровского ледника.
Асимметричность вала отразилась и на строении современного рельефа Окско-Цнинского плато. Его западный пологий склон неза
ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ
105
метно сливается с Мещерской низиной, более крутой восточный образует левый высокий (до 60—90 м) коренной берег долины Оки ниже устья Мокши. Короткие овраги и балки так сильно расчленяют склон, что рельеф всей этой Приокской части становится резко холмистым. Однако на междуречьях эрозионные процессы развиваются слабо. Здесь благодаря близкому залеганию к поверхности известняков карбона при отсутствии морены появляются карстовые воронки и провалы, некоторые из них сухие, другие имеют заболоченные днища. Нередко наблюдаются карстовые озера, иногда значительные но размерам и глубине. Особенно интенсивно развит карст в районе г. Коврова, г ie и находятся наиболее глубокие карстовые озера: К\-мнново, Кумово, Коровье и др.
Северная часть Окско-Цнинского плато занята долиной Клязьмы и ее притока р. Луха, южная — долинами Мокши и Цны. В этих частях территории ландшафт плато очень сходен с прилегающими с запада Мещерской низиной п Тамбовской равниной. К югу от широтного отрезка Оки, как и на Тамбовской равнине, отмечается переуглублеппе долин рек, балок и оврагов, а в связи с этим — эрозия почв. По склонам в местах выходов карбоновых и юрских глин развиваются оползни.
V.	Область Средне-Русской возвышенности севернее границы днепровского ледника, а также Юрьевское Ополье выделяются как доледниковая эрозионная равнина, плащеобразно перекрытая покровными суглинками, почти повсеместно покрытая мореной днепровского оледенения и расчлененная в последующее время.
Как и в вышеописанной области, ледниковые отложения здесь почти не имеют рельефообразующего значения, эта роль принадлежит покровным суглинкам и отчасти коренным породам.
Часть Средне-Русской возвышенности в границах днепровского оледенения представляет собой сильно расчлененную доледниковую эрозионную равнину (V^. Она за нимает все правобережье Оки, примерно до меридиана г. Михайлова. Описываемая возвышенность простирается на юг до границы днепровского оледенения — это район глубоких, но не широких, речных долин с густой сетью балок и оврагов. Эрозионное расчленение в большой степени захватило и водоразделы, которые вследствие этого имеют вид узких увалообразных возвышенностей. Их вершины подняты относительно уровней главных рек на 60—70 м.
Долины рек, балок и даже оврагов прорезают не только всю толщу четвертичных осадков, но нередко углубляются до девонских отложений, вскрывая различные по литологическому составу породы мезозоя и палеозоя. Вследствие этого форма долин различна, склоны часто осложнены оползнями и осыпями, прорезаны множеством молодых роющих оврагов и промоин, развитию которых способствует большая амплитуда высот, наличие покрова лёссовидных суглинков и существующие климатические условия.
Овраги и связанная с ними эрозия почв носят в этих безлесных областях характер хозяйственного бедствия и требуют постоянной упорной борьбы с ними. Па междуречных пространствах в толще покровных суглинков широко развиты лёссовые (или степные) блюдца, а но склонам долин, где под маломощным слоем делювия залегают известняки— карстовые провалы. Карстовые процессы вызывают также появление исчезающих и снова появляющихся водотоков.
Северный и восточный склоны Средне-Русской возвышенности представляют собой среднерасчлененную доледниковую равнину (Va). А4еждуречья широкие, не затро
106
ОСНОВНЫЕ ЕСТЕСТВЕННО-ИСТОРИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ
нутые эрозией, также с лёссовыми блюдцами и карстовыми формами. В северной части по левобережью Оки сохранились участки холмистого моренного рельефа или изолированные моренные холмы высотой 10—15 м.
Реки, протекающие ио Средне-Русской возвышенности, имеют хорошо разработанные глубокие долины с двумя и тремя надпойменными террасами. Высота третьей надпойменной террасы в долинах Упы, Пропи, Осетра и других рек достигает 25—30 м, в долине Оки — 45 м. Вторая надпойменная терраса поднимается пад урезом рек до 18— 20 м, первая — па высоту от 8—10 до 12 м, пойма па высоту от 0,5— 1,5 до 4—5 м.
Обращает па себя внимание резкое сужение долины Оки на отрезке от Калуги до Алексина. Высокие коренные берега долины на этом отрезке подходят с обеих сторон к самой реке, оставляя лишь узкие изолированные площадки двух нижних надпойменных террас. Третья надпойменная терраса ниже Калуги появляется только у Алексина. Здесь же по правому склону отмечается и четвертая надпойменная терраса высотой до 50—60 м. незаметно сливающаяся со склонами водораздела.
Сходное строение с описанным районом имеет Юрьевское Ополье (V3). В орографическом отношении оно является крайней восточной частью Клпнско-Дмитровской гряды, но, находясь за пределами развития московского оледенения, отличается от последних эрозионным характером рельефа. На Юрьевском Ополье прослеживается только один горизонт морены, которая, по-видимому, относится к днепровскому времени. Морена плащеобразно перекрыта лёссовидными суглинками мощностью до 5—7 м, полностью снивелировавшими моренный рельеф.
Высокое гипсометрическое положение Ополья в сочетании с наличием покровг! рыхлых суглинков создали благоприятные условия для развития эрозионных процессов. Однако эрозионное расчленение здесь слабее, чем в центральной части Средне-Русской возвышенности, а потому мы называем эту равнину среднерасчлененной.
На юге территории расположена неогеново-четвертичная эрозионно-денудационная сильно расчлененная равнина внеледниковой части Средне-Русской возвышенности. Здесь абсолютные высоты колеблются с.т 250 до 280 .и. Отсюда берут начало и радиально растекаются реки Плава, Красивая Меча, Зуша с притоком Чернь и др. Их долины глубоко врезаны п принимают в себя большое количество глубоких балок и оврагов, густой сетью покрывающих поверхность возвышенности. По облику рельефа эта область сходна с расположенным севернее (в пределах оледенения) районом Средне-Русской возвышенности, но отличается более интенсивным развитием эрозионных процессов и полным отсутствием ледниковых форм.
Междуречья имеют пологоволнистую поверхность, часто они ува-лообразпыс, пересечены многочисленными седловинами и сквозными долинами. Повсеместно распространенные лёссовидные покровные суглинки мощностью 5—6 м и более обусловливают наличие на поверхности водоразделов лёссовых блюдец, а на склонах появление и быстрое развитие промоин, оврагов и балок. В толще суглинков овраги имеют V-образную форму. Благодаря суффозии они легко расширяются и приобретают вид плоскодонных балок с прямыми склонами и четко очерченной бровкой.
Долины небольших речек, оврагов и балок по мере углубления врезаются в песчано-глинистые породы мезозоя и карбона, на их склонах появляются оползни и оплывпны. Овраги и оползни в этой части
ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ
107
Средне-Русской возвышенности такой же бич для сельского хозяйства, как п в ранее описанном районе Средне-Русской возвышенности. Особенно неустойчивы склоны долин р. Зуши и ее притоков. В долинах Зуши, Красивой Мечи и их притоков нередко можно наблюдать карстовые воронки, а в днищах балок — трещины и исчезающие водотоки, свидетельствующие о выходах карстующихся девонских известняков.
5.	ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ РЕЛЬЕФА
Описанное выше геоморфологическое строение территории свидетельствует о длительной и сложной истории развития рельефа в ее пределах. Началом этой истории следует считать тектонические движения, которые описываемая территория пережила в палеозое. Эти движения привели к образованию крупных тектонических поднятий и депрессий, выделяющихся в современном рельефе в виде возвышенностей и низин.
Неоднократная смена морских условий континентальными проявляется не только в изменении характера осадков, по и в наличии нескольких ярусов погребенного эрозионного рельефа. После ухода верхнемелового моря наступил длительный континентальный период, продолжающийся до настоящего времени. Основным рельефообразующнм фактором после ухода моря были текучие воды.
Важнейшим событием в истории формирования рельефа явилось материковое оледенение четвертичного периода. Мощные ледники перекрывали территорию центральных районов несколько раз. В межледниковые эпохи установился климат, сходный с современным климатом средних широт или даже более теплых. Следы самого древнего --окского — оледенения в центральных областях встречаются в глубоких погребенных доледниковых долинах, глубина вреза таких долин достигает 80—100 м. Этот глубоко расчлененный эрозионный рельеф не был снивелирован отложениями' окского ледника. Заполнение древних долин осадками и выравнивание рельефа происходило в лихвинское межледниковье и во время наступания днепровского ледника.
Днепровский ледник покрывал почти всю описываемую территорию. В северных областях его мощные отложения не только выровняли доледниковый рельеф, но во многих местах благодаря неравномерности накопления морены создавали инверсию рельефа.
В настоящее время трудно проследить моренные гряды днепровского оледенения, но большинство исследователей полагает, что как в то время, так и в эпохи последующих оледенений краевые морены возникали в областях крупных поднятий и уступов в кровле коренных пород. В частности, к ним можно отнести карбоновый уступ, благодар/i которому образовались мощные скопления морены в районе Вяземско-Сычевских гряд. Гряды сложены в основном мореной московского оледенения, но причиной ее накопления послужили, вероятно, неровности моренного рельефа днепровского оледенения.
На Средне-Русской возвышенности, близ границ распространения днепровского ледника, мощность ледника была уже невелика и можно видеть, как покров морены подчиняется рельефх доледниковой поверхности. Талыми водами, образовавшимися после отступания ледника, были почти сплошь покрыты низины, окружающие с севера, запада и востока Средне-Русскую возвышенность. Эти воды снивелировали неровности моренного рельефа на больших площадях Мещеры и Тамбовской равнины, местами совсем уничтожив днепровскую морену. В одинцовское межледниковье в областях стока ледниковых во г выработались долины с широкими аллювиальными террасами. На
108
ОСНОВНЫЕ ЕСТЕСТВЕННО-ИСТОРИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ
междуречьях повсюду образовывались покровные суглинки и нередко, особенно средн моренных равнин, обширные озера и болота.
Наступанию московского ледника предшествовало появление мощных и широких потоков талых вод. Они воспользовались готовыми путями стока вод предшествующего оледенения. Это были прежде всего области Мещеры и Тамбовской равнины на востоке и Сожская низина на западе. Московский ледник покрыл большую часть площади центральных областей. Граница его распространения местами четко прослеживается в современном рельефе по Рославльской, Спас-Де-менской и другим конечным моренам. Ко времени стаивания и отступания московского ледника относится оформление современных типов рельефа на большей части описываемой территории, тогда же были заложены и главные современные долины.
Ледник отступал неравномерно, не по всему фронту, а с остановками, с чем было связано появление стадиальных краевых морен, подобных моренным грядам Смоленско-Московской, Углнчско-Данплов-ской и Восточной части Валдайской возвышенности. Местами положение края ледника было стабильным в течение длительного времени, как, например, в районе Волоколамска. Здесь образовывались массивные моренные возвышенности с насаженными на них мелкими насыпными формами— озамп и камами. По периферии отступающего ледникового покрова возникали обширные поля мертвого льда, после таяния которого появлялся мелкохолмистый и пологоволнистый моренный рельеф с многочисленными ложбинами стока ледниковых вод.
В течение всего времени отступания ледника сток его талых вод шел по Верхне-Волжской и Мещерской низинам и по Тамбовской равнине, а также по Угрпнскон, Сожской и Жиздринской низинам. С последней остановкой ледника на Валдайской возвышенности связано образование крупнохолмистого моренного рельефа Вышневолоцкой и Торжковской гряд. В пределах низин вырабатывались зандровые и озерно-ледниковые равнины, а при локализации стока закладывались, поверхности третьей надпойменной террасы крупных речных долин.
К послемосковскому времени по всей вероятности следует отнести окончательное перераспределение речной сети. Во время формирования уступа третьей надпойменной террасы возникла долина прорыва на Днепре у Смоленска, благодаря которой Верхний Днепр отделился от Волжской системы. Подобные же долины прорыва образовались на Оке между Калугой и Алексиным и на Волге между Кимрами и Калязином, Рыбинском и Ярославлем. В середине микулин-ского межледниковья эрозионные процессы, по-видимому, стали затухать, широкое развитие получили озера и болота.
Последнее оледенение — валдайское — захватило только крайний северо-запад описываемой территории, где и наблюдаются свежие формы моренного рельефа с четко прослеживающимися конечпоморен-нымп грядами, многочисленными озерами, слабо оформленными речными тол инами.
Во время валдайского оледенения па территории, не занятой ледником, происходило образование низких надпойменных террас, дальнейшее эрозионное расчленение Средне-Русской возвышенности и накопление на междуречьях покровных суглинков. После отступания края ледника за пределы описываемой территории, в области Западно-Двинской низины талыми водами была выработана обширная зандровая равнина с громадными прпледниковыми озерами в бассейне р. Межи. Вероятно, валдайские талые воды достигали также и Верхне-Волжской низины. В голоцене в речных долинах появились поймы, микрорельеф
ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ
109
под влиянием физико-геологических процессов принял современные очертания.
На протяжении всего голоцена и в настоящее время основным рельефообразующим фактором следует считать физико-геологические явления. Как можно видеть из описания геоморфологических районов, эти явления развиваются повсеместно, но проявляются различно. Главная роль несомненно принадлежит эрозии. Современные эрозионные процессы наиболее интенсивно развиваются на Средне-Русской возвышенности и на Юрьевском Ополье, где этому способствуют орографические условия, глубокое доледниковое расчленение, широко распространенный покров лёссовидных, легко размывающихся суглинков и другие причины (сильные летние ливни). Эти процессы выражаются в появлении и бурном развитии балок, оврагов и промоин, которые в Тульской п Калужской областях приносят большой вред народному хозяйству и требуют специальных мер борьбы с ними. Одновременно с эрозией здесь происходит боковой подмыв склонов, возникают осыпи и оползни.
Оползневые процессы широко развиты также в областях доледниковых эрозионных равнин, особенно в пределах распространения юрских п верейскнх глин. Нередко, например в Подмосковье, оползни л обвалы развиваются и на моренных равнинах. Большое значение в формировании микрорельефа имеют просадочные явления, выражающиеся в карстообразовании и появлении лёссовых блюдец.
Карстовые процессы характерны для Средне-Русской возвышенности и прилегающей к ней с севера Приокской части Подмосковья, Окско-Цнинского плато, Мещеры и некоторых районов Валдайской возвышенности (район г. Андреаполя). Обычно карстовые процессы приурочены к областям близкого к поверхности залегания известняков карбона. Карстовые явления выражаются в рельефе в возникновении воронок, сухих или с водой (нередко временно), в наличии исчезающих п вновь появляющихся водотоков (речка Папикля на Валдайской возвышенности, многие речки на Средне-Русской возвышенности). В пределах Метеры, Окско-Цнинского плато и других областей известны озера карстового происхождения.
Лёссовые блюдца образуются почти всюду там, где широко распространены покровные лёссовидные суглинки, особенно интенсивно они развиваются в южных областях, а также на Бельско-Духовщип-ском плато. В этих областях развитию блюдец способствует глубокое врезание речных долин.
На зандровых, озерно-ледниковых и аллювиальных равнинах важнейшим фактором, часто определяющим весь ландшафт, являются процессы заболачивания. Болота на Западно-Двинской (особенно в бассейне р. Межи), Верхне-Волжской (в бассейне рек Дубны. Нерли, по левобережью Волги ниже Калинина и в других местах) и в Мещерской низинах занимают 60—80% их территории.
Несколько менее заболочены низины, находящиеся на юго-западе района, — Сожская. Угрпнская и /Кпздрпнская. Интенсивность процессов заболачивания обусловлена прежде всего равнннностыо поверхностей этих низин и их некоторой орографической замкнутостью. Кроме того, на большей части их территории заболачиванию способствуют близкое залегание к поверхности морены или озерно-ледннковых глин. Имеют значение и климатические условия — испарение, облачность п т. д. Развиты преимущественно болота низинного типа, особенно на Мещерской низине, но болота верхового и переходного типов также занимают большие пространства.
по
ОСНОВНЫЕ ЕСТЕСТВЕННО-ИСТОРИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ
Эоловые процессы не имеют широкого развития на описываемой территории. Развеваемые пески и дюны, большей частью закрепленные, встречаются на речных террасах и на зандровых равнинах, особенно на аллювиальной равнине Мещерской низины.
Как можно заключить из вышеизложенного, в течение всего четвертичного времени периоды накопления осадков по силе и продолжительности преобладали над периодами интенсивного размывания. Вполне естественно связать это обстоятельство с преобладающей тенденцией к поднятию наиболее значительной части территории центральных областей. Н. И. Николаев (1947) полагает, что эту тенденцию к поднятию Русская платформа сохраняла в течение всего четвертичного периода, но наиболее заметно она проявлялась во второй его половине. По-видимому, разные части территории одновременно претерпевали поднятия разной силы — одни поднимались быстрее, другие медленнее. Вероятно, наибольшей устойчивостью отличалось поднятие в области Средне-Русской возвышенности. В области Окско-Цнинского вала, напротив, оно шло весьма медленно. Некоторые районы Русской платформы на общем фоне поднятия являлись постоянными зонами прогибания. К этим зонам относятся все обширные современные низины, причем наиболее устойчивым прогибанием отличается Мещерская иизина.
В ряде районов Тамбовской равнины, Средне-Русской п Смоленско-Московской возвышенностей в настоящее время отмечается оживление эрозии, проявляющееся в образовании свежих оврагов и промоин, в переуглублении долин и балок. По-видимому, это связано с новым поднятием, приуроченным преимущественно к юго-восточной половине описываемой территории.
Часть вторая
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПОДЗЕМНЫХ ВОД, ИХ ФОРМИРОВАНИЕ, ЗОНАЛЬНОСТЬ И ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКОЕ РАЙОНИРОВАНИЕ
Глава третья Я
ВОДЫ ЧЕТВЕРТИЧНЫХ
II НЕОГЕНОВО-ПАЛЕОГЕНОВЫХ ОТЛОЖЕНИИ
1. ВОДОНОСНЫЕ ГОРИЗОНТЫ ЧЕТВЕРТИЧНЫХ ОТЛОЖЕНИЙ
Четвертичные отложения развиты повсеместно в пределах описываемой территории, они представлены современными, верхне-, средне- и нижнечетвертичными образованиями. В их толще содержится сложный комплекс подземных вод как межпластовых, так и преимущественно грунтовых, залегающих на глубине от 1-2 до 20—30 м и более от поверхности земли.
Подземные воды, приуроченные к отдельным генетическим и стратиграфическим горизонтам и комплексам четвертичных отложений вследствие фациальной изменчивости этих пород, а также выклинивания и замещения песков суглинистыми породами, часто находятся в сложной взаимосвязи меж ту собой, а также с подземными водами, заключенными в дочетвертпчных порогах, и с водами рек и озер. Тем не менее в толще четвертичных отложений при наличии водоупоров прослеживаются отдельные довольно выдержанные водоносные горизонты, имеющие большое значение преимущественно для целей сельскохозяйственного водоснабжения (см. карту 2 в приложении).
Водоносный горизонт современных аллювиальных отложений (al Qiv) развит по всем речным долинам, крупным балкам и оврагам в отложениях пойменных террас п русел. Наиболее широко он представлен в долинах Волги, Днепра и Оки, где ширина поймы местами достигает 12—15 км, тогда как обычно она не превышает 1 — 2 км. Водосодержащпе пески в верхней части разреза чаше мелкозернистые, книзу, как правило, с включениями гравия, гальки и щебенки, иногда в подошве залегает прослой гравия и галечника. Пески чередуются с невыдержанными по простиранию маломощными прослоями п линзами глин, суглинков и супесей. Гранулометрический состав современных аллювиальных песков долины Оки на площади Мещерской низины указывает на преобладание в них песчаных фракций: пылеватых и глинистых частив содержится в количестве не более 10 12%, обычно 5—10%.
Мощность водосодержащей толщи колеблется от 1—2 м в балках и оврагах до 6 (реже до 10) м— по долинам мелких рек и до 10—20 м в долинах Волги, Днепра и Оки; наибольшая мощность — 25м — отмечена в долине Оки у деревень Коростово и Сельцо Рязанской области.
Водоносные пески нс имеют выдержанного водоупорного ложа и залегают на различных стратиграфических горизонтах четвертичных и дочетвертпчных отложений. Так, в бассейне Верхней Волги широко распространенным водоупором для вод современного аллювия служат суглинки морены валдайского и московского оледенений; в долинах "8 Заказ 161.
114
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПОДЗЕМНЫХ БОД
Оки п Клязьмы — нижнемеловые и юрские глины, а также суглинки днепровской морены; в долине Днепра — суглинки московской морены.
На отдельных участках этих рек современные аллювиальные пески залегают непосредственно на водоносных песках древнеаллювиальных отложений (первой и второй надпойменных террас), а также па флювиогляциальных или верхнеюрских песках (Углич). В ряде мест современный аллювий располагается непосредственно на известняках карбона (Калинин, Серпухов, Калуга и др.), а также на известняках и доломитах девона (Смоленск и др.), водами которых ои подпитывается.
Водоупорного перекрытия воды современных аллювиальных отложений обычно не имеют и являются типичными грунтовыми водами. Лишь на отдельных участках, где в кровле аллювия залегают прослои глинистых пород, отмечается местный напор, не превышаю щий 1—2 лп
Воды вскрываются большей частью на глубине 1—3 м, а в доли нах небольших рек — до 1,5 лг; в прибрежных частях пойм крупных рек (Волги, Оки, Днепра) воды залегают на глубине 6-9 лг. Положение зеркала грунтовых вод тесно связано с уровнем воды в реке. Поток грунтовых вод обычно направлен к руслу; величина уклона незначительна. Так, например, в пойме Оки в Мещерской низине уклон зеркала грунтовых вод составляет от 0,0001 до 0,0012, а в прирусловой части и вблизи рукавов достигает 0,002—0,01.
Питание подземных вод современных аллювиальных отложений происходит преимущественно за счед атмосферных осадков и паводковых вод, а также путем подтока вод из древнеаллювиальных, флювиогляциальных и дочетвертпчных отложений.
Водообилыюсть этого горизонта обычно невелика. При небольшой мощности современных аллювиальных отложений, их глинистости и нловатостп в днищах небольших ручьев, оврагов и ложбин ресурсы этих вод незначительны, дебиты питаемых ими здесь родников и колодцев обычно не превышают 0,1 л/сек. В долинах Волги, Днепра, Оки, Москвы, Клязьмы, Мокши и других рек, где мощность обводненных современных песчано-гравелистых отложений превосходит 10 м, дебиты родников и колодцев возрастают до 1 л!сек. Максимальные величины дебита скважин и колодцев — до 2—3 л!сек— отмечаются на тех участках, где воды описываемого горизонта гидравлически связаны с водами нижележащих отложений древнего аллювия, нижнего мела, карбона и девона (Калинин, Смоленск, Клин, долина р. Яхромы). В пределах Мещерской низины удельный дебит скважин и колодцев изменяется от 0,04 до 1 л/сек, чаще 0,1—0,25 л)сек. Коэффициенты фильтрации песков в пойме Оки по данным опытных откачек состав-дяют от 0,75—1,1 до 24,6 м/сутки, преобладают значения 3—7 м)сутки. Коэффициенты фильтрации песков из русла Клязьмы меняются в пределах от 3,9 до 14,7 м/сутки, а песков в долине р. Пры от 5,0 до 14,5 м/сутки.
Воды современных аллювиальных отложений весьма различны по качеству, но преимущественно они мягкие, пресные; преобладают гнд-рокарбонатные кальциевые воды, сравнительно часто встречаются и магниевые1. Местами отмечается повышенное содержание сульфатов и хлоридов; в районе Мещерской низины повышается содержание железа до 7—14 мг/л. В тех случаях, когда воды современного аллювия
1 В настоящей работе название типа воды по химическому составу дается по содержанию ионов, количество которых составляет не менее 25% • экв, при этом преобладающий ион пишется последним. Анионы и катионы пишутся отдельно.
ВОДЫ ЧЕТВЕРТИЧНЫХ И НЕОГЕНОВО-ПЛЛЕОГЕНОВЫХ ОТЛОЖЕНИИ
115
изолированы от подтока более минерализованных вод карбона и девона как например в верховьях Волги и Дона, и питаются главным образом речными и атмосферными водами, они довольно близки по своему химическому составу к поверхностным речным водам, их общая минерализация обычно не превышает 0,3—0,5 г/л. Но на участках, где наблюдается связь вод аллювиального водоносного горизонта с более минерализованными водами карбона и девона — по долинам Волги, Днепра, Оки, Москвы, Ламы — минерализация вод аллювиального горизонта возрастает до 0,6—1 г/л и более. Содержание железа (общее) иногда превосходит 19 мг/л (Углич), в отдельных районах (Краника) воды имеют запах сероводорода.
Наличие торфяников в пойменных отложениях Мещерской низины и проникновение их вод в пески пойменных террас долин Клязьмы, Верхней Волги, Верховий Днепра, Оки, Мокши, Пехорки и других рек заметно повышает жесткость пойменных вод. Общая жесткость, которая обычно не превышает 3,6—5,2 мг-экв, на этих участках возрастает то 8,5—13,5 мг-экв, а карбонатная жесткость увеличивается с 0,5 до 6,2 мг  экв.
Существенной особенностью аллювиальных вод является их легкая подверженность загрязнению с поверхности и присутствие в них значительного количества органических примесей. В населенных пунктах с долголетним загрязнением почвы и сбросом в реки сточных вод в Москве, Калинине, Калуге, Рязани п других промышленных городах и населенных пунктах минерализация аллювиальных вод резко возрастает. Так, например, на отдельных участках пойменной террасы р. Москвы вода имеет сухой остаток 1,2—4,8 г/л, жесткость от 10 до 35 мг-экв; отмечается большое количество азотных соединений: NH+ до 6 мг/л и NO^~ до 7—14 мг/л
Воды современного аллювия нередко используются для нужд сельского индивидуального водоснабжения неглубокими колодцами, реже скважинами, обычно дающими воды малоудовлетворительную в санитарном отношении.
Воды современных болотных и озерных отложений (h, I Qrv). Современные болотные отложения и связанные с ними торфяники широко развиты в басссейне Верхней Волги и ее притоков Тверцы, Цны, Меты, Медведицы и Мологи, в верховье рек Днепра, Западной Двины и ее притоков Межи, Каспли и других, где они слагают крупные торфяные масспвы: Васильевский Мох, Жарковско-Свитский Мох и др.
Современные озерные отложения развиты главным образом в северо-западной части района, в области валдайского оледенения, где они занимают значительные площади озер Селигер, Пено, Волго, Шлино, Вселуг, Серемо, Охват, Великое и др. На остальной площади озерные отложения сохранились лишь около отдельных крупных озер, таких, как Щучье (Смоленская обл.), Городолюбское, Великое, Верестово, Мстпно (Калининская обл.), Плещееве, Неро (Ярославская обл.) и озер Святое, Великое, Гусевскнй пруд (Рязанская обл.).
Болотные и озерные отложения широко развиты в Мещерской низине, на надпойменных террасах левобережья Оки (Бакшеевское и Пустышковское болота, Туголесский и Тасинский боры и др.), и правобережья Клязьмы, а также в бассейне Мокши и в Ростово-Костромской низине. Д^ощность обводненных болотных отложений составляет 3—4 м, нередко достигает 5—7 м, мощность озерных — от 0,1 — 3 до 12 м (оз. Шлино) и более. На остальной части территории болотные отложения развиты на отдельных участках надпойменных террас и пойм, реже на водораздельных участках. На карте (см. карту 2 в
8*
116
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПОДЗЕМНЫХ ВОД
приложении) воды болотных и озерных отложений показаны лишь на участках, занимающих значительные площади.
Водовмещающей породой для болотных отложений является торф различной степени разложения, а для озерных — мелко- и тонкозернистые пески, чередующиеся с прослоями суглинков и илов. Водоупором современных водоносных болотных и озерных отложений обычно в области валдайского оледенения служат моренные суглинки или озерно-ледниковые глины, а в бассейне Волги и в Мещерской низине они часто залегают на подморенных флювиогляциальных или тревнеаллю-виальных отложениях первой и второй надпойменных террас, с водами которых взаимосвязаны. К прослоям песков и торфяникам приурочены безнапорные грунтовые воды. Зеркало воды в торфяниках располагается близко к поверхности (0—I я), в озерных отложениях нередко юно опускается до 2 .и и более. Иногда уровень воды стоит у поверхности земли и вызывает заболачивание отдельных участков (озера Городолюбское, Мстино, Верестово, Великое; озера Мещерской низины—Святое, Великое и Гусевский пруд). Воды озерных отложений в отдельных случаях обладают напором до 1—2 я (оз. Неро).
Воды озерных отложений и болот имеют питание смешанного типа (Костенаевскпй, Мошкаринскпй и Жарковско-Свитский Мхи и др.),, которое происходит за счет поступления воды из флювиогляциальных песков (Валдайская возвышенность) и аллювиальных отложений (бассейн Волги н бассейн Оки в Мещерской низине), а также за счет инфильтрации поверхностных вод и атмосферных осадков. Верховые болота питаются только атмосферными осадками; низинные болота — подземными водами аллювиальных и флювиогляциальных отложений, а также атмосферными осадками.
Коэффициент фильтрации для песков оз. Шлино составил 6,56 м/сутки, для торфа в среднем 0,0]—0,5 л/сутки. По данным опытной откачки из торфа в Шатурском районе Московской области коэффициент фильтрации составил 4,1 м/сутки, водопрнток, определенный в том же районе опытной откачкой из шурфа, пройденного в слабоводо-проннцаемом торфе, составил 0,025—0,044 л/сек при понижении уровня на 0,5—1,5 л/; водопрнток из шурфа, пройденного в плохо разложившемся торфе, при понижении уровня на 0,5 л/ составил 0,48 л/сек. Приток в колодцы из песков озерных отложений обычно не превышает 0,1 л/сек.
Воды торфяных и озерных отложений пресные, минерализация их не превышает 0,3—0,6 г/л. Они имеют пестрый состав: гпдрокарбонат-нып кальциевый или магниево-кальциевый, сульфатно-гпдрокарбопат-ный, магппево-кальниевый с повышенным содержанием железа и аммиака. Общая жесткость составляет от 1,2 до 9,4 мг-экв. Воды болотных отложений часто загрязнены, содержат большое количество железа п карбонатов и обогащены органическими соединениями (ульминовые и гуминовые кислоты), придающими воде желтую и коричневую окраску, они обладают гнилостным запахом, а иногда содержат сероводород и метан.
Практического значения для водоснабжения описываемые воды не имеют, но иногда они используются торфопредприятпями и сельским населением для хозяйственных целей.
Воды покровных отложений (pr Qj.ni). Покровные отложения, представленные преимущественно суглинками проблематичного происхождения, распространены весьма широко. Эти суглинки сплошным чехлом перекрывают все более древние четвертичные отложения; на гидрогеологической карте четвертичных отложений они не показаны.
ВОДЫ ЧЕТВЕРТИЧНЫХ II НЕОГЕНОВО-ПАЛЕОГЕНОВЫХ ОТЛОЖЕНИИ
117
Распространение и водоносность этих отложений иллюстрируются за-рамочной схемой (см. карту 2 в приложении).
Подземные воды в покровных суглинках, мощность которых обычно не превышает 10— 12 м, приурочены к опесчаиенным разностям и как правило, скапливаются в их основании. Эти воды залегают близко к поверхности и являются водами типа верховодки.
В южной части описываемой территории, в Калужской, Тульской п Рязанской областях покровные образования представлены лёссовидными разностями. Поступающие в них атмосферные осадки благодаря их легкой водопроницаемости свободно просачиваются и накапливаются в их основании. Мощность обводненной толщи здесь не превышает 1 —2 м, реже достигает 3—4 м при общей мощности суглинков-до 12 м. Водоупором для них часто служат моренные суглинки московской пли днепровской морей или нижнемеловые, юрские, реже каменноугольные глины, а в Ярославской области — местами плотные разности самих покровных суглинков. Глубина залегания воды в покровных суглинках весьма различна — от 2—3 м на склонах до 4—12 м на водоразделах, а местами до 20—25 м от поверхности. Гак, например, в Рязанской области эти воды вскрываются колодцами преимущественно на глубине 3—4 м, реже 1—8 м, а по правобережью Оки на глубине 20—25 м; в Тульской и Калужской областях — на глубине 4—5 лц реже 8—10 м.
В северной и северо-восточной частях территории, в Калининской, Ярославской и Владимирской областях подземные воды в плотных тяжелых суглинках, реже в супесях, скапливаются лишь в пониженных участках рельефа и на плоских залесенных участках. Обводненность суглинков в этих районах местами способствует заболачиванию верховьев лощин и балок, а также водораздельных западин. Воды здесь вскрываются на глубине 2—6 м, в Весьегонском, Краснохолмском и других районах Калининской области на глубине 10—12 до 18 м, в Ярославской и Владимирской областях — на глубине 2—8 ль Положение зеркала воды полностью определяется рельефом местности, количеством выпадающих осадков и сезоном года. В весеннее и осеннее время года уровень воды на 1—2 м выше, чем в летние месяцы. В жаркие засушливые годы уровень воды в покровных суглинках понижается, в Тульской и Рязанской областях питаемые ими мелкие колодцы и родники нередко иссякают. Значительное понижение уровня воды наблюдается также в зимний период, когда инфильтрация атмосферных осадков почти прекращается.
Этот горизонт получает питание главным образом за счет инфильтрации атмосферных осадков, а также частично вод дочетвертичных отложений на склонах долин рек (Тульская обл.). Площадью питания является вся площадь распространения суглинков. Дебиты колодцев изменяются от тысячных долей лигра в секунду до 0,03—0,04 л/сек, а в редких случаях достигают 0,1 л!сек. Обычно колодцы быстро вычерпываются, и вода в них пополняется медленно. Дебит единичных скважин, вскрывших этот горизонт, составлял 0,02 л]сек при понижении на 0,66 м (сел. Липково Московской обл.) и 0,03 л/сек. при понижении на 1 м (с. Парсуково Калужской обл.). Дебит родников невелик — от 0,005 до 0,01 л/сек, иногда 0,03—0,126 л/сек (дер. Нпжне-Жуково Тульской обл.).
Воды покровных суглинков характеризуются небольшой минерализацией (от 0,1 до 0,3 г/л, в редких случаях до 0,5—0,9 г/л Тульская обл.); жесткость 2,43 мг-экв (сел. Парсуково Калужской обл.). Воды обычно имеют гпдрокарбоиатный кальциевый состав; в большинстве
118
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПОДЗЕМНЫХ ВОД
случаев они загрязнены с поверхности органическими веществами и содержат часто большое количество хлоридов, сульфатов, азотистых соединений и соединений железа.
Несмотря на часто невысокое качество и незначительный дебит, воды покровных суглинков благодаря неглубокому залеганию и легкой доступности используются колодцами глубиной до 4—8 м для мелкого сельского водоснабжения. Наиболее широко эти воды используются в Тульской и Ярославской областях главным образом на водоразделах, где другие водоносные горизонты залегают глубоко.
Водоносный комплекс древнеаллювиальных отложений (al Qn-ш)-Воды (объединенных) древнеаллювиальных отложений приурочены к песчаным толщам высоких надпойменных террас, протягивающихся широкими полосами вдоль Волги, Оки, Москвы, Клязьмы, Угры, Днепра, Мокши и их наиболее крупных притоков. Особенно широко они развиты по левобережью Оки, где прослеживаются четыре надпойменных террасы, тогда как на других реках их не более двух-трех.
На гидрогеологической карте четвертичных отложений (карта 2 в приложении) воды древнеаллювиальных отложений показаны как один комплекс и лишь для района Мещерской низины (Ока и Мокша) выделены водоносные горизонты первой и второй (al (1 +2t)Qm), третьей (al(3t) Qn-ш) и четвертой (al(4t)Qn) надпойменных террас.
Водовмещающими породами древнеаллювпальных отложений являются пески с прослоями супесей, суглинков и глин. Пески обычно мелко- и среднезернистые; к подошве слоя пески разнозернистые, иногда они переходят в гравийно-галечные слои. Общая мощность отложений в сводном разрезе колеблется от 15 до 35 м, достигая 65 м близ сел. Новое Калининской области. Мощность обводненной толщи песков древнего аллювия составляет от 1,2 до 15 м, а па переуглублепиых участках долин Днепра, Волги и Судогды опа превосходит 20 м. Водоносный комплекс всюту является первым от дневной поверхности и водоупорного перекрытия, как правило, не имеет. Водоупорным ложе.м являются иловатые аллювиальные глины того же возраста или моренные суглинки, а в бассейнах Волги, Днепра, Москвы и Угры — юрские и меловые глины. Иногда древнеаллювиальные пески лежат непосредственно на каменноугольных известняках — по Волге у Калинина и по Оке у Калуги, Серпухова п др.
Воды древнеаллювиальных отложений большей частью залегают на глубине 0—4 л«„ а в областях развития покровных суглинков на глубине 20—16 м (г Кимры). Опп обычно со свободным уровнем, но па отдельных участках наблюдается местный напор до 3—5 л, связанный с наличием водоупорных глинистых прослоев в кровле водоносного комплекса; иногда скважины дают самоизлпв (Клин, Егорьевск, сел. Кольцово Калужской обл. и др.).
Питание описываемого комплекса происходит как за счет атмосферных осадков, так и за счет подтока вод из дочетвертпчных пород — девона, карбона, мела. Области питания совпадают с областями распространения этих отложений.
Водообильность древиеаллювиального комплекса весьма различна. Она зависит как от гранулометрического состава песков п их мощности, так и от условий залегания и питания. Дебиты скважин, колодцев и родников составляют 0,1—2, реже 3—4 л!сек. Максимальные водопрн-токп отмечены в скважине Серпухова, где они достигают 5,7 л/сек при понижении па 9,2 м. В скважине Владимира водопрпток достигал 13,9 л/сек при понижении на 4,2 м, а в скважине с. Бельково Ковровского района Владимирской области — даже 16,6 л/сек при понижении
ВОДЫ ЧЕТВЕРТИЧНЫХ И НЕОГЕНОВО-ПАЛЕОГЕНОВЫХ ОТЛОЖЕНИИ
119
на 2 м. В долине Оки и ее притоков в районе Калуги, Рязани и других пунктах притоки в одиночные скважины из древнеаллювиальных и подокских песков составляли от 1,7 до 11,1 л/сек при понижении от 1,1 до 4,4 м. Как правило, наибольшие притоки воды из этого горизонта отмечаются на участках, где аллювиальные пески налегают непосредственно на известняки карбона или девона. Коэффициент фильтрации песков надпойменных террас р. Москвы (в ЛАоскве) составляет от 3,5 до 26,8 л/сутки.
Воды древнеаллювиальных отложений характеризуются слабой минерализацией, они преимущественно гидрокарбонатного, реже суль-фатно-гидрокарбонатного кальциевого типа. Общая минерализация нх не превышает 0,7 г/л, изредка достигая 1 г/л, обычо изменяется в пределах от 0,1 до 0,4 г/л.
В районе Рязани общая жесткость составляет около 0,38 мг-экв. У с. Галпцыно Московской области она повышается до 5,7 мг-экв, изредка достигает 10,3 мг-экв (у г. Гороховец Владимирской области), чаще находится в пределах 0,2—3,5 мг-экв. В местах отсутствия водоупорного перекрытия воды легко загрязняются с поверхности и характеризуются значительным количеством хлора — до 200 мг/л. Некоторые анализы вод показывают повышенное содержание КП4 (от 1 до 5 мг/л) NO“ (до 30,0 мг/л), Ге0ощ (от 1 до 9,0 мг/л).
В районе Верхней Волги, близ Калинина и Калязина, наличие в древнеаллювпальных отложениях илистых, богатых органическими соединениями прослоев, а также прослоев охры с вивианитом и торфа значительно ухудшает качество воды; она приобретает сероводородный запах. В воде родников, выходящих в районе болотных массивов, часто образуется железистый осадок (Редкпнское болото у сел. Кузминское), но в других местах этого района под толщей озерных глин поблизости содержатся чистые прозрачные и обильные воды, например, на второй террасе р. Мологп.
В случаях связи описанного комплекса с водоносными горизонтами дочетвертпчных отложений минерализация древнеаллювпальных вод повышается. Так, в некоторых скважинах Тулы, где отмечается подток вод девона, плотный остаток составляет 1,2 г/л, а общая жесткость достигает 40 мг-экв, содержание хлора повышается до 290мг/л, SOj+ до 60 иг/я, Fe2-r до 4 мг/л. Скважины городской водокачки Рязани, питающиеся водами древнеаллювпальных песков долины р. Павловки, показали увеличение минерализации воды в 1961 г. по сравнению с 1939 г. с 0,3 до 0,4—0,6 г/л в связи со значительным подсасыванием вод карбона.
Воды древнеаллювпальных отложений в некоторых районах имеют большое значение для водоснабжения населенных пунктов. В бассейнах Мологп, Верхней Волги и других рек с режимом этих вод тесно связаны вопросы мелиорации и осушения заболоченных луговых и лесных угодий, гидротехническое п дорожное строительство, а также разработки многочисленных торфяных залежей.
Водоносный горизонт первой и второй надпойменных террас (ctl( 1 +2/)Qin) выделен в пределах Мещерской низины, где древпе-аллювнальные отложения первой и второй надпойменных террас широко распространены и наиболее изучены. Они слагают левобережье Оки, правобережье Клязьмы, долины Пры, Гуся. Судогды, Бужи, Поля п других рек (см. карту 2 в приложении). В северо-западной части Мещерской низины в долине Клязьмы ширина террас достигает 6— 9 км; в центральной и восточной частях района по рекам Полю, Буже, Пре, Гусю и Колли она составляет 3—6 км. В юго-западной и южной
120
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПОДЗЕМНЫХ ВОД
частях Мещерской низины описываемые отложения развиты по левобережью Оки, где ширина террас достигает 25—30 км, на правом высоком берегу Оки они отсутствуют.
Водовмещаюшпми породами являются пески с включением гравия и гальки, с прослоями супесей, суглинков и глин. Пески мелко- и среднезернистые, к подошве слоя обычно разнозернпстые, иногда переходят в гравийно-галечные слои. В районе г. Гусь-Хрусталыюго пески характеризуются высоким содержанием пылеватых и глинистых фракций. Иногда в толще аллювия отмечаются прослон погребенного торфа (рис. 17).
Общая мощность этих отложений составляет от 6 то 10 м по долинам мелких рек, до 20 м и более — по долинам рек Оки и Клязьмы. Подошва водоносных песков первой и второй надпойменных террас обычно лежит ниже уреза воды в реке — на цоколе, сложенном дочет-вертичными отложениями (нижнемеловыми, юрскими п каменноугольными), иногда водоносные пески залегают на днепровско-окских песках (реки Бужа, Поль, Пра и др.), с водами которых они взаимосвязаны. Воды первой и второй надпойменных террас, как правило, не имеют водоупорного перекрытия и являются грунтовыми.
Уровень воды находится на глубине до 2—3 м в северной (Клязь ма) и центральной частях Мещерской низины, а на отдельных участках до 5—10 м — в южной ее части (Ока). На некоторых участках, там где поверхность террасы сильно расчленена пли осложнена дюнными буграми, глубина залегания воды резко меняется на небольших расстояниях от 0 до 5 м. Воды, расположенные близко к поверхности, нередко вызывают заболачивание. Абсолютные отметки зеркала грунтовых вод изменяются от 90 до 115—117 м— в долинах рек Оки, Клязьмы, Судогды и Пры и от 120 до 130 м— в центральной части Мещерской низины по рекам Полю, Гусю, Колпи и др. Уклон потока в сторону рек небольшой и изменяется от 0,00016 до 0,005, увеличиваясь вблизи рек.
Питание водоносного горизонта происходит как за счет атмосферных осадков, так и за счет подтока вод из дочетвертнчных пород — нижнего мела, карбона. Области питания совпадают с областями распространения этих отложений. На площадях развития болотных массивов воды первой и второй террас имеют непосредственную связь с водами, приуроченными к торфяно-болотным образованиям. В пределах Мещерской низины, где проводились специальные гидрогеологические работы, выявилось, что водоносный горизонт надпойменных террас находится в весьма благоприятных условиях питания. Среднегодовое количество осадков достигает здесь 580 мм, из них на питание подземных вод в весеннее время идет около 16—20%, а в летнее и осеннее — 20—30% -
Водообпльность отложений первой и второй надпойменных террас незначительна. Дебиты скважин и колодцев изменяются от 0,01 до 2, реже до 3,6 л/сек при понижении на 7 м (г. Егорьевск); чаще дебит скважин составляет от 0,1 до 1 л/сек, дебит родников обычно не превышает 0,2 л/сек.
Коэффициент фильтрации водовмещающпх среднезернистых песков, определенный по данным опытных откачек в районе г. Гусь-Хрустального, изменяется от 2,3 до 4,2 м/сутки, а мелкозернистых песков — от 0,53 до 0,75 м/сутки.
Воды характеризуются слабой минерализацией, преимущественно гидрокарбонатным, реже сульфатно-гидрокарбонатным кальциевым составом. Общая минерализация их не превышает 0,7 г/л, обычно не
ВОДЫ ЧЕТВЕРТИЧНЫХ И НЕОГЕНОВО-ПЛЛСОГЕИОВЫХ ОТЛОЖЕНИИ
121
122
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПОДЗЕМНЫХ ВОД
более 0,1—0,4 г/л; общая жесткость от 0,38 до 4,0 мг-экв. Отдельные анализы показывают минерализацию воды до 1,5 г!л и жесткость до 18 мг-экв. Воды надпойменных террас вследствие отсутствия водоупорного перекрытия и наличия на их поверхности болот и торфяных залежей легко загрязняются. Некоторые анализы воды дают повышенное содержание хлора, сульфатов, сероводорода. Содержание NH4' достигает 6 мг/л, NO^ 4,8 мг[л, Fe2+ от 1 до 11,2 мг)л, Fe3+ от 1,3 до 6 мг/л.
Описываемый водоносный горизонт является основным источником сельскохозяйственного водоснабжения, его воды эксплуатируются как колодцами, так и буровыми скважинами.
Водоносный горизонт третьей (a/(3/)Qn ш) и четвертой (rz/(4/)Qn) надпойменных террас. Воды древнеаллювиальиых отложении третьей и четвертой надпойменных террас распространены главным образом в южной и западной частях Мещерской низины, где они занимают большие пространства по левобережьям рек Оки и Москвы. В северной части Мещерской низины воды этих отложений распространены по долинам рек бассейна Клязьмы, а в восточной — по правобережью Мокши.
Водовмещающими породами являются древнеаллювпальиые и флювиогляциальные (для четвертой террасы) мелко- и тонкозернистые пески с редкими включениями гравия и гальки, с прослоями супесей, суглинков и глин. Общая мощность этих отложений составляет от 2—5 до 10—15 м. Воды, как правило, содержатся в нижней части песков, мощность обводненной части не превышает 3—4 м.
Древнеаллювпальиые отложения третьей и четвертой надпойменных террас залегают обычно выше уреза воды в реке и располагаются на цоколе, сложенном ледниковыми образованиями — моренными суглинками, флювиогляциальными днепровско-окскими песками и реже дочетвертпчнымп породами (см. рис. 17). Воды этих отложений являются первыми от дневной поверхности. Водоупорного перекрытия они, как правило, не имеют, за исключением высокой четвертой террасы па правобережье Оки, где они перекрыты толщей покровных суглинков мощностью 5—10 м.
Глубина залегания уровня воды колеблется от 0,5—3 до 5—10 м п более, несколько меньше глубина залегания уровня воды (от 0,5 до 1—3 л) иа пониженных участках террас. На возвышенных участках июль левых берегов Оки и ЛАосквы глубина залегаппя уровня грунтовых вод возрастает до 10 и 20 м. Пески этих террас дренируются Окой, Москвой и Клязьмой. Уклон потока к Оке и ДАоскве составляет от 0,0008—0,003 то 0,01—0,016, причем наибольшие уклоны наблюдаются вблизи рек.
В северной части Мещерской низины, в долине Клязьмы и Колокши уклон потока изменяется от 0,01 до 0,0003; абсолютные отметки уровня грунтовых вод здесь изменяются от 105 м—-вблизи рек до НО—125м—-вблизи водораздела.
Питание грунтовых вод отложений третьей и четвертой террас происходит главным образом за счет атмосферных осадков, а также за счет вод флювиогляциальных отложений. Области питания совпадают с областями распространения этих отложений. На площадях развития болотных массивов воды указанных террас имеют непосредственную связь с водами, приуроченными к торфяно-болотным образованиям.
Водообилыюсть отложений третьей и четвертой надпойменных террас весьма невелика. Дебит скважин при откачке из песков изменяется
ВОДЫ ЧЕТВЕРТИЧНЫХ И НЕОГЕНОВО-ПАЛЕОГЕНОВЫХ ОТЛОЖЕНИИ
123
от 0,01 до 0,08 л{сек, при откачке из супесей — от 0,005 до 0,0008 л/сек-, удельный дебит от 0,01 до 0,2 л!сек.
Коэффициент фильтрации тонко- и мелкозернистых песков изменяется от 1 до 6,9 м) сутки, а для супесей — от 0,17 до 1,17 м)сутки. В пределах ложбин стока на левобережье р. Москвы коэффициент фильтрации песков достигает 11—15 м/сутки.
Воды пресные, с минерализацией от 0,1 до 0,5 г/л, гпдрокарбонат-пого, реже сульфатно-гидрокарбонатного кальциевого или магниево-кальциевого состава. Общая жесткость колеблется от 1,1 до 7 мг-экв, карбонатная — от 0,6 до 4,3 мг-экв. По отдельным анализам минерализация достигает 1 г/л, а общая жесткость повышается до 15 мг-экв, что указывает на подпитывание водами дочетвертичных отложений. Воды часто загрязнены н содержат повышенное количество NH+, NO~ п NO”. Иногда отмечается повышенное количество железа (до 10л«г/л). что объясняется связью этих вод с болотными. По данным большинства анализов воды являются агрессивными по отношению к бетону, содержание агрессивной углекислоты в них составляет от 9 до 41 мг/л.
Воды древнеаллювиальных отложений третьей и четвертой надпойменных террас Мещерской низины иногда используются для водоснабжения небольших поселков с помощью колодцев индивидуального пользования и большого практического значения не имеют.
Надвалдайский водоносный горизонт водно-ледниковых отложений (fgl, Igl Qin V)—приурочен к надвалдайским флювиогляциальным и озерно-ледниковым отложениям, которые распространены в бассейне рек Верхней Волги и ее притоков — Тверцы, Шлпны, Меты, Цны и Мологи, а также в бассейне Западной Двины и ее притоков Межи и Каспли, где они слагают преимущественно водораздельные участки. Водовмещающими породами являются мелко- и среднезернистые пески с гравием и галькой — в флювиогляциальных отложениях и мелко- и тонкозернистые пески, переслаивающиеся с суглинками- в озерно-тедннковых отложениях.
Мощность этих отложений колеблется от долей метра до 10—12, а иногда и до 24 м (г. Осташков). Водоупором обычно служат суглинки валдайской морены или глины озерно-ледниковых отложении (бассейн Западной Двины).
Воды надвалдайских отложений обычно не имеют водоупорного перекрытия п являются безнапорными; они вскрываются па глубине о г 0,2 до 9 м. В бассейне Западной Двины, где воды приурочены к тонким прослоям песков озерно-ледниковых отложений, они часто имеют напор то 1—2 м. В верховье р. Мологи, где широко развиты озерно-ледниковые глинистые отложения, водоносный горизонт разделяется, по-видимому, на несколько этажей, из которых нижние более обильные, с напорными водами.
Питание водоносного горизонта осуществляется главным образом за счет атмосферных осадков, частично за счет вод аллювиальных отложений (бассейн Мологи), а также за счет вод флювиогляциальных московско-днепровских отложений (бассейн Меты). Уровень воды залегает на глубине от 0,3 м в пониженных до 6,2 м на повышенных участках рельефа; он зависит от количества выпадающих атмосферных осадков и от сезонов года. Наиболее высокий уровень бывает в весенний период, что связано с таянием снежного покрова.
Водоносный горизонт не содержит значительных ресурсов воды. Дебит колодцев не превышает 0,1—0,5 л[сек, дебит родников, выходящих в долинах Западной Двины и ее притоков Велесы, Жукопы и по берегам озер Пено и Вселуг, составляет 0,01—0,1 л!сек. Па отдельных
124
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПОДЗЕМНЫХ ВОД
участках, где мощность обводненных песков превышает 5—10 м, притоки по скважинам составляют 0,2—0,9 л!сек\ на ст. Леонтьево дебиты скважин достигают 0,41 л]сек без заметного понижения, а в Велиже даже 1,36 л/сек. Коэффициент фильтрации песков в верховьях Волги составляет 2,0—13,7 м/сутки.
Подземные воды этого горизонта пресные, умеренно жесткие. Общая минерализация воды колеблется от 0,1 до 0,5 г/л, чаще 0,2—0,3 г/л; жесткость составляет 3—5, а в единичных случаях до 14,1 мг-экв. По составу воды гидрокарбонатпые и сульфатно-гидрокарбонатные, магние-во-кальциевые или магниево-натриевые. В большинстве колодцев вода не имеет запаха, прозрачная, приятная на вкус, однако часто во гы этого горизонта, незащищенные с поверхности глинистым перекрытием, нередко бывают загрязнены органическими веществами; отмечается повышенное содержание хлоридов. Несмотря на это воды широко используются для сельского водоснабжения многочисленными колодцами глубиной до 3—5 м, каптированными родниками и скважинами в районе Велижа, Вышнего Волочка и других городов, где около 50% всех колодцев используют воду этого горизонта.
Воды спорадического распространения валдайской морены (g^Qmv). Морена валдайского оледенения, включающая донную морену и краевые конечноморенные образования, развита в бассейне Западной Двины и в верховьях Волги. На большей части своего распространения она служит водоупором для выше- и нижележащих водоносных горизонтов.
Подземные воды в морене приурочены к изолированным гнездам, линзам и прослоям песков, ехпесей и гравия или к отторженцам коренных пород, заключенных в толще валунных суглинков. Линзы и прослои разнозернистых песков не выдержаны как ио мощности, так и по простиранию. Мощность их колеблется для донной морены в пределах от 0,2—0,5 до 2 м, редко более, а в области конечноморенных образований возрастает до 8,6 (Бологое) и 14,6 м (дер. Ср. Балакиреве в Болотовском районе). Воды вскрываются колодцами и скважинами на весьма различной глубине — от 0,2—10 до 30,8 м (дер. Балакиреве). Они обычно грунтовые, безнапорные, но в глубокозалегающих линзах п прослоях они приобретают напор до 2 м и даже до 13,8 м (дер. Бала кирево) .
Питание подземных вод осуществляется как путем инфильтрации атмосферных осадков на участках, где песчаные линзы сообщаются с дневной поверхностью или залегают вблизи нее, так, по-видимому, и путем поттока подземных вод из водоносных горизонтов, залегающих гипсометрически выше и ниже морены. Разгрузка вод происходит по долинам рек и оврагам.
Дебит колодцев и скважин изменяется от 0,05 до 0,6, реже до 1,33 л)сек (дер. Балакиреве); удельный дебит скважин от 0,02 до 0,86 л!сек. Коэффициент фильтрации песков в бассейне Верхней Волги колеблется от 0,4 до 2,2 м/сутки.
Воды моренных отложений пресные с общей минерализацией от 0,1 до 0,5 и реже до 0,8 г/л, они преимущественно гидрокарбонатного кальциевого пли магнпево-кальциевого состава; общая жесткость до 1,14 мг-экв. Вочы не загрязнены и используются местным населением для питьевого и хозяйственного водоснабжения колодцами глубиной 3—12 м, а в области развития конечноморенных образований — также и скважинами глубиной до 35 м.
Валдайско-московский водоносный горизонт водно-ледниковых отложений (jgl, Igl Qn пг— Qni^) приурочен к валдайско-московским
ВОДЫ ЧЕТВЕРТИЧНЫХ И НЕОГЕНОВО-ПАЛЕОГЕНОВЫХ ОТЛОЖЕНИИ
125
межморенным п московским надморенным флювиогляциальным и озерно-ледниковым отложениям1. В крайней северо-западной части района, в пределах развития валдайской морены, где эти отложения залегают между моренами валдайского и московского оледенений, приуроченные к ним воды обладают напором. На большей площади к западу и северо-западу от Рославля, Калуги, Подольска, Юрьева-Польского, Кольчугина и до границы валдайского оледенения широко распространены флювиогляциальные и озерно-ледниковые отложения, залегающие на московской морене. Они не имеют водоупорного перекрытия, и приуроченные к ним воды являются грунтовыми.
Водов.мещающимп породами здесь служат разнозерннстые пески-от тонкозернистых, даже пылеватых, до грубозернистых п гравийных песков с прослоями галечников и валунов. Толща песков иногда разделена на несколько подгоризонтов озерно-ледниковыми глинистыми осадками пли озерно-болотными отложениями, представленными мелко- и тонкозернистыми песками с прослоями глин. Мощность толщи непостоянна п обычно изменяется от 3—4 до 10—12 м, изредка достигая 20—45 я (с. Иваново Шаховского района Московской обл.).
Водоупорным ложем горизонта являются суглинки морены московского оледенения и озерно-ледниковые глины. На отдельных участках, где водоупор отсутствует, воды надморенных песков гидравлически связаны с водами межморенных московско-днепровских или дочетвертпчных отложений (например, бассейн р. Болвы). Глубина залегания зеркала грунтовых вод изменяется в различные сезоны года, так как зависит от количества атмосферных осадков. Наиболее высокий уровень бывает весной в период снеготаяния, обычно же уровень воды залегает на глубине от 0,2 до 16,5 м, на абсолютных отметках от 100 до 240 я. Так, например, в пределах Верхне-Волжской низины уровень вод этого горизонта близок к поверхности и залегает на глубине от 0,5 до 7 я (от 100 до 180 м абс. высоты).
В бассейне Медведицы и Мологп, где надморенные пески обводнены на всю их мощность, грунтовые воды залегают здесь близко к поверхности и нередко вызывают заболачивание местности. В бассейне Десны вода встречена на глубине от 3 то 7 и. На водоразделах Осетра и Ипути надморенные пески водоносны лишь в нижней части толщи (0,5—4 л), на глубине 10—14 я. На отдельных участках водораздела рек Десны и Болвы надморенные пески нередко полностью дренированы речной и овражно-балочной сетью. На междуречье Десны и Сожз воды залегают на глубине 1—3 л«, а местами даже меньше, чем вызвано заболачивание обширных водораздельных участков. На междуречье Волги — Клязьмы в Ярославской области воды надморенных песков вскрываются колодцами и скважинами на глубине 2—5 я— в пониженных участках и на глубине до 12—14,5 я— на водоразделах.
При наличии водоупорного перекрытия, ббразованного валдайской мореной, воды межморенных песков вскрываются на глубине 15—25 м (изредка до 29,3 л — в сел. Кожина Гора Лесного района Калининской обл.), местами па глубинах 1—3 я. Здесь эти воды часто обладают напором до 14-25 я (Вышний Волочек), обычно напор не превышает
1 В соответствии с решением ре шоллегпп настоящего тома воды московских на (моренных и валдайско-московских межморемиых отложении (так же, как и волы московско-днепровских и соответствующих им пацмореппых отложений) рассматриваются как один водоносный горизонт.
Автор этой главы тома, так же как и редактор, считают, что их следует выделять в качестве самостоятельных горизонтов.
126
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПОДЗЕМНЫХ ВОД
5—7 м. Некоторые из этих скважин в г Вышнем Волочке дают само-излив.
На участках, где отсутствует водоупорное перекрытие, водоносный горизонт питается либо атмосферными осадками, либо водами, просачивающимися через песчаные разности валдайской морены, иногда также за счет подтока вод из нижележащих водоносных горизонтов. В местах полного пли частичного размыва водоупорного ложа — московской морены, происходит подпитывание горизонта водами московско-днепровских, днепровско-окских, а местами дочетвертичных отложений. Это отмечено в долине Яхромы на участке от Дмитрова до устья реки, где вся долина на глубину до 75 м заполнена четвертичными песчаными отложениями. Такая же картина отмечается в районе ДАытпщ. В Верхне-Волжской низине по левобережью Волги надморенный горизонт получает дополнительное питание за счет вод озерно-болотных отложений п поверхностных водоемов в зоне канала им. Москвы.
Горизонт дренируется речной и овражно-балочной сетью бассейнов Волги — притоками Твердой, Шошей, Ламой, Медведицей и Нерлыо— и Западной Двины — притоками Межей п Касплей, а также реками Сожем, Ипутью, Десной, Угрой и др.
При наличии водоупорного перекрытия валдайско-московский водоносный горизонт в межморенных флювиогляциальных песках обладает напором и значительной воцообпльностыо. Дебиты колодцев п скважин изменяются от 0,1 до 2,5 л/сек, чаще 0,1 — 1 л)сек. Иногда выходы этих вот создают родинки с дебитом до 1,5—2 л/сек (в долине р. Городня, на берегу оз. Отолово, в долине р. Каменки). Водообиль-ность падморенных песков обычно невелика, дебит колодцев и скважин, вскрывающих эти пески, не превышает 0,1 л/сек и лишь изредка достигает 0,4 л!сек. На отдельных участках, где пески представлены более крупнозернистыми разностями и мощность обводненной толщи превышает 7—10 ж, дебиты скважин достигают 4,95 л!сек при понижении на 3,36 м (дер. Дертнпки Ярославской обл.) и 3,3 л/сек без заметного понижения (г. Мосальск Калужской обл.). Удельные дебиты составляют от 0,01—0,41 (сел. Семлево Смоленской обл.) до 1,47 л[сек (дер. Дертнпки).
В Верхне-Волжской низине, на площади, находящейся к югу от Волги п достигающей северных склонов Клинско-Дмитровской гряды, по Шоше, Нерлн-Волжской и Нерли-Клязьминской, где водоносный горизонт взаимосвязан с водами аллювиальных отложений, дебит отдельных колодцев и скважин составляет от 0,1 до 1 л/сек, реже 3 л)сек. Менее водообильны эти отложения в районе ДАосковского моря и Волжского водохранилища, а также в бассейне Медведицы и в верховьях Молоти, где надморенные пески преимущественно мелкозернистые, мощность их не превосходит 3—5 м. На склонах долин выходы этих вод дают родники с дебитом не более 0,2 л/сек, чаще он измеряется сотыми и десятыми долями литра в секунду. Коэффициент фильтрации песков в верховьях Клязьмы составляет 32 м!сутки, а в верховьях ДАосквы он снижается до 10—20 м)сутки.
Воды надморенных песков характеризуются минерализацией от 0,15 до 0,3—0,5 г/л, редко более высокой. На участках подпитывания горизонта водами дочетвертичных отложений минерализация повышается до 1,14 г!л (дер. Мартынково Смоленской обл.) и 1,38 г/л (дер. Копнино Ярославской обл.). Минерализация увеличивается также на участках загрязнения горизонта поверхностными сточными водами. Общая жесткость составляет 1,8—5,6, иногда до 14,10 мг-эко (сел. Семлево Смоленской обл.). Тип воды преимущественно гидрокар-
ВОДЫ ЧЕТВЕРТИЧНЫХ И НЕОГЕНОВО-ПАЛЕОГЕНОВЫХ ОТЛОЖЕНИИ
127
бонатпый магпиево-кальцневый или сульфатно-гпдрокарбонатный кальциево-магпиевый. Качество воды этого горизонта на площадях, где отсутствует водоупорное перекрытие, часто не удовлетворительное, отмечается наличие хлора и азотистых соединений, что вызвано загрязнением, проникающим с поверхности.
Воды валдайско-московского горизонта используются населением для хозяйственных и технических целей, реже для питьевого водоснабжения с помощью колодцев глубиной от 2—3 до 10—17 м, иногда скважинами (в Калининской и Смоленской областях). В г. Д^осальске водоснабжение до 1941 г. частично базировалось на эксплуатации во i этого горизонта. По долинам Сожа, Ипутп, Осетра, Десны и других рек эти воды часто эксплуатируются путем каптажа родников. Воды валдайско-московского горизонта (межморенные) наиболее широко используются для сельскохозяйственного водоснабжения в районах Вышнего Волочка, Демидова, Холм-Жарковского и в бассейне р. Меты, путем каптажа родников, колодцами глубиной до 8—12 м и скважинами глубиной 40—50 м.
Воды спорадического распространения московской морены (glQam)- Морена московского оледенения развита почти повсеместно к северо-западу от линии Рославль — Калуга — Подольск — Юрьев-Польский—Кольчугине. В большей своей части морена представлена плотными валунными суглинками и служит водоупором для выше- п нижележащих водоносных горизонтов.
Воды приурочены к песчаным линзам, гнездам и прослоям песков и супесей, залегающих среди суглинков; реже они содержатся в отторжениях коренных пород. Пески преимущественно мелко- и средпе-зернистые с гравием и галькой, линзы и прослои песков не выдержаны как по мощности, так и по простиранию.
С мореной московского оледенения связаны краевые ледниковые образования — конечные морены. Копечноморенпые образования более опесчанены, чем основная донная морена того же оледенения, и более обводнены. В них чаще встречаются обводненные прослои, линзы и гнезда песков с гравием, мощность которых в среднем составляет 5 -10 м, а иногда увеличивается до 18 м.
Местами такие пески слагают холмы, к основанию которых приурочены выходы грунтовых вод. Эти образования наиболее широко распространены в бассейне Верхней Волги — на водоразделе Волги, Мо-логи, Тверды, а также в верховье Днепра (Сыческо-Вяземская гряда) и в бассейне Нерлп-Волжской 1.
Вследствие значительной неоднородности литологического состава копечноморенпые образования отличаются большей сложностью гидрогеологических условий, чем основная морена. Воды впутриморенпых песчаных линз, прослоев п гнезд, а также конечноморенных песчаных образований, встречаются на самых различных глубинах — от 1—5 до 15—25 м в Калининской и Смоленской областях, до 50 м в Ярославской области, чаще на глубине от 5 до 15 м. В колодцах, расположенных в понижениях между холмами конечноморенпых образований, вода встречается у самой поверхности земли (Калининская обл.).
Воды, приуроченные к линзам и прослоям песка, нередко являются напорными, величина напора составляет от 1—2 до 7—10 и, а в отдельных случаях до 35 м (дер. Курьяново Калининской обл.). Питание подземных вод морены происходит путем инфильтрации атмосферных осадков на участках, где песчаные линзы сообщаются с дневной по-
1 На гидрогеологической карте четвертичных отложений воды конечноморенных образований показаны специальным знаком.
128
общая харлкгерпстпка подземных вод
верхпостыо или залегают вблизи нее. По-впдимому, имеется п подток вод из надморенных пли межморенных водоносных горизонтов, залегающих гипсометрически выше и ниже морены.
Ресурсы вод впутриморенных песчаных образований обычно незначительны, все же на отдельных участках эти воды питают большое количество колодцев, а в некоторых случаях и скважины. Обычно дебпты скважин п колодцев, вскрывающих воды внутриморенных песчаных отложений, состав тягот сотые, изредка десятые доли литра в секунду (в районе Смоленска 0,5 л!сек при понижении на 2 м, в районе Рославля 0,8—3,4 л)сек). По долинам рек, оврагов и ложбин эти воды питают маломощные родники с дебитом от тысячных и сотых долей литра в секунду, редко до 0,1—0,3 л/сек. Коэффициент фильтрации водоносных отложений 0,4—2,2 м/сутки.
Качество впутриморенных вод не отличается постоянством. Воды песчаных линз и гнезд часто слабо минерализованы, воды же опесча-ненной морены обычно обладают повышенной жесткостью и неприятным вкусом. Общая минерализация воды изменяется от 0,27 до 0,5 г/д п реже до 0,9 г/л; общая жесткость 2,5—12 мг-экв. Состав воды преимущественно гндрокарбонатиый, реже сульфатно-гп дрокарбонат-ный, по составу катионов магннево-кальциевый и натрпево-кальциевый. Отдельные анализы показывают повышенное содержание хлора, NO^ и NH, (0,2—0,1 мг/л), что указывает на их местное загрязнение. Воды впутриморенных образований используются преимущественно колодцами глубиной от 1—2 до 6—10 м, реже скважинами, главным образом в Смоленской области.
Воды в отторженнах коренных пород (нпжнекаменноугольных песках, глинах и известняках), зажатых в валунных суглинках, известны па западе Калининской области в Вышневолоцком, Сппровском н Торжокском районах. Отторженцы эти протягиваются поюсой длиной порядка 100 км и шириной до 15 км в меридиональном направлении от Вышнего Волочка на Торжок. По восточному склону полосы наблюдаются обильные родники. Колодцы и скважины здесь вскрывают воду на глубине от 3 до 46 м. Воды обычно напорные и уровень воды в скважинах устанавливается на глубине 2,5—10,5 м от поверхности. Дебит колодцев п скважин изменяется от 0.1 до 1 л/сек. Общая минерализация воды составляет 0,3—0,9 г/л, жесткость 3—4,5 мг-экв. Воды отторжеицев широко используются для водоснабжения населенных пунктов, преимущественно колодцами и реже скважинами.
Московско-днепровский водоносный горизонт водно-ледниковых отложений (fgl, IglQwdn.—ni) приурочен к московско-днепровским межморенным и днепровским надморенным флювиогляциальным и озерио-леднпковым отложениям, развитым в пределах описываемой территории на весьма обширных площадях. Подземные воды, связанные с этими отложениями, образуют единый водоносный горизонт — напорный— в области развития московского оледенения пли грунтовый, безнапорный— вне области московского оледенения, преимущественно на водораздельных участках в восточной (бассейны Оки и Клязьмы) и южной (бассейны Болвы, Россеты, /Киздры) частях территории (см. карту 2 в приложении).
Обводненные московско-днепровские песчаные отложения развиты почти повсеместно в области распространения московской морены, т. е. к северо-западу от линии Рославль — Калуга — Подольск — Юрьев-Польский— Кольчугине. Эти отложения отсутствуют здесь лишь на участках высокого залегания днепровской морены. Район, пе московско-днепровский водоносный горизонт является, как правило, напорным
ВОДЫ ЧЕТВЕРТИЧНЫХ И НЕОГЕНОВО-ПАЛЕОГЕНОВЫХ ОТЛОЖЕНИИ
129
п залегает вторым от поверхности, выделен на карте особым контуром (см. карту 2 в приложении).
Воды здесь приурочены к толще разпозерннстых песков с гравием п галькой, иногда с гравийными прослоями, с подчиненными прослоями суглинков и глин. В древних погребенных долинах эта толща представлена преимущественно мелко- и тонкозернистыми песками; часто встречаются озерно-болотные глинистые образования, а также супеси с прослоями сапропелита и торфа. ЛАестами этот водоносный горизонт разделяется прослоями суглинков и глин на несколько более пли менее обособленных водоносных слоев, обычно невыдержанных, воды которых взаимосвязаны.
Водоупорным перекрытием с поверхности служит московская морена мощностью 10—15 и местами до 40—50 м (сел. Секприно Смоленской обл.). На отдельных участках мощность морены уменьшается до 2—3 и, иногда морена полностью размыта или представлена песчаными разностями, например, в окрестностях оз. Сенеж. На участках отсутствия водоупорного перекрытия воды московско-днепровского горизонта взаимосвязаны с водами флювиогляциальных — валдайско-московских— пли аллювиальных отложений, образуя с ними единый водоносный горизонт, например, в области развития древних террас ла Волге, Днепре, Соже и других реках.
Нижним водоупором для московско-днепровского водоносного горизонта является днепровская морена, мощность которой обычно меньше 15 м п лишь изредка превосходит 30—40 м. На отдельных участках морена размыта и воды московско-днепровского горизонта сливаются с водами днепровско-окского или с водами дочетвертпчных отложений. Так, по рекам Сенне н Болве (бассейн Десны) днепровская морена местами размыта п московско-днепровский водоносный горизонт связан с днепровско-окским или сеноман-альбским водоносными горизонтами, а по рекам Угре, Жпздре, Брыни, Гжатске, Сирене и другим — с водами каменноугольных отложений.
Общая мощность песков весьма изменчива, чаще она составляет 10—12 .и, изредка увеличивается до 25—36 м или сокращается до 1—2 я, иногда пески замещаются суглинками (Кашинский, Вышневолоцкий и другие районы). В понижениях доледникового рельефа и в древних погребенных долинах мощность песков возрастает до 50 м (сел. Азаиово Калининской обл.). Па участке от Калязина до Углича пески встречаются в виде больших разобщенных линз мощностью от 5 до 25 л, кровля линз обычно на 18—20 я возвышается над меженным уровнем Волги, поэтому в береговой полосе московско-днепровский горизонт дренируется многочисленными родниками. В районе оз. Пле-щеево днепровско-московские пески выходят на поверхность. Местами, главным образом в Ярославской области, этот горизонт отсутствует, п московская морена налегает непосредственно на днепровскую (сел. Петропавловское, сел. Великое, г. Тутаев, ст. Коромыслово и др.). Этот единственный для данного района водоносный горизонт с пресной водой исчезает, и потому условия водоснабжения здесь весьма неблагоприятны.
Вне области московского оледенения, где эти отложения залегают первыми от поверхности, они обычно обводнены не на полную мощность, вода содержится в нижней 2 -3-метровой часто толщи песков при их общей! мощности 10—17 м (г. Егорьевск). В районе ААешсоы мощность обводненных песков увеличивается до 5 м, а в области развития камового рельефа па правобережье Цны — до 10—13 м. Полностью на всю свою мощность пески обводнены лишь на небольших 9 Заказ JGI.
130
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПОДЗЕМНЫХ ВОД
участках Мещерской низины, где они перекрыты водоносными торфяниками.
На высоких водоразделах правобережья Оки (на участке Коломна—Шилове) и левобережья Клязьмы (Орехово-Зуево — Владимир) этот горизонт слабо развит и в основном дренирован. Безводны эти пески также на участках, где они залегают непосредственно на днепровско-окских флювиогляциальных отложениях (водоразделы рек Бужи и Поля, Гуся и Колпи) и на известняках карбона (южная часть Окско-Цнинского плато).
Глубина залегания кровли водоносного горизонта колеблется от 2—3 до 20—30 м, редко более (46 м— сел. Рамешкн и 62 м—-сел. Выш-ково Калининской обл.). На большой глубине, 30—50 ж, воды московско-днепровского гориюнта залегают на водораздельных пространствах; в долинах рек глубина залегания уменьшается до 5—10 м.
В пределах области развития московской морены горизонт обладает напором, статический уровень воды устанавливается на глубине от 2—3 м— в долинах рек и до 15—20 м на водоразделах. Величина напора этих вод в пониженных участках достигает 15—20 м. Наибольшим напором воды обладают в области депрессий — до 32 м в сел. Рамешкн Калининской области и 44 м в пос. Октябрьский Ярославской области. Некоторые скважины самопзливают. Высота фонтана достигает 1,2 м в г. Данилове, около 5 м в дер. Иваново Смоленской области. Вне области московского оледенения этот горизонт, как отмечалось, безнапорный. Глубина залегания уровня воды изменяется обычно от 3 до 5—7 м, а в районе Мещерской низины от 0,5 до 3 м, нередко вызывая здесь заболачивание склонов водоразделов.
Московско-днепровский водоносный горизонт питается главным образом атмосферными осадками, а также подтоком вод из выше- и нижележащих водоносных горизонтов. На участках, где водоупорное перекрытие отсутствует, уровень воды этого горизонта подвержен сезонным колебаниям. Весной и осенью колодцы, эксплуатирующие этот горизонт, сильно обводняются, в летнее время они нередко пересыхают, а зимой вода в них часто вымерзает. Разгрузка этих вод происходит на склонах долин рек и балок, где горизонт дренируется, давая при этом пластовые выходы и многочисленные нисходящие родники, которые питают реки (Волга, Нерль, Руза, Дубна, Яхрома, 14путь, Клязьма, Навля, Сестра, Протва, Угра, Сож и др.), местами вызывая заболачивание речных долин.
На площади развития московской морены ресурсы московско-днепровского (межморенного) водоносного горизонта весьма значительны. Здесь это наиболее выдержанный водоносный горизонт в толще четвертичных отложений, но водообпльность его не везде одинакова. Наибольшие притоки воды дают скважины, вскрывающие гравийные прослои или заложенные на участках подтока воды из нижележащих водоносных горизонтов. Дебиты скважин колеблются от 0,08—1 до-3 л/сек (Смоленск), как исключение до 5—7 л/сек и более (Рославль). Удельный дебит изменяется от 0,3 до 2,5 л)сек. Дебиты родников колеблются от 0,01—0,1 до 2—3 и до 10 л/сек (родниковый колодец в г. Духовщины Смоленской обл.). В верхнем течении Волги водоносные московско-днепровские отложения сохранились главным образом во впадинах дочетвертичного рельефа, образуя в районе озер Волго и Селигер бассейны напорных вод. Ресурсы этих вод здесь огромны, и они могут быть крупным источником водоснабжения.
В этом районе (дер. Волго) скважина, вскрывшая московско-днепровский водоносный горизонт на глубине 20—27 м, давала самоиз-
ВОДЫ ЧЕТВЕРТИЧНЫХ И НЕОГЕНОВО-ПАЛЕОГЕНОВЫХ ОТЛОЖЕНИИ
13 т
ливом 8—9 л)сек. Коэффициент фильтрации песков для данного участка составлял 10—20 м!сутк.и. Ниже по течению Волги — на участке от Калинина до Калязина — притоки по скважинам редко превышают 2—3 л[сек и как исключение достигают 7 л)сек при понижении на 4 м (ст. Данилов).
К северу от Клинско-Дмптровской гряды на водоразделах и участках высокого залегания днепровской морены горизонт имеет слабую водообильность. Дебит родников здесь не превосходит 0,3 л]сек, а скважин до 0,5—0,8 л!сек. В Клинском районе (сел. Некрасино) ряд скважин дает самоизливом до 3,4 л!сек, в единичных случаях до 12— 14 л)сек, при понижении порядка 20 м. Здесь, впрочем, не исключена возможность соединения вод московско-днепровского горизонта с водами днепровско-окских песков, залегающих на юрских глинах, В г. Бежецке дебит колодца из этих отложений достигал 4 л!сек.
На северо-востоке района, в Ярославской области, дебиты скважин и колодцев весьма различны даже на близких расстояниях. Так, в районе г. Тутаева московско-днепровские пески слабоводоносны, чаще они совсем отсутствуют. В районе г. Середы пески обычно крупнозернистые или гравелистые, местами описываемый горизонт здесь связан с днепровско-окским, дебиты скважин достигают 7 л)сек при общей мощности водоносных песков 36—46 м. При мощности песков до 10 м дебит скважин здесь обычно не превышает 1 —1,4 л)сек. В районе Ярославля дебит отдельных скважин достигает 3,3—6,6 л/сек.
Исключительной водообилыюстыо характеризуется московско-днепровский водоносный горизонт в районе Мытищ, где в связи с выклиниванием московской и днепровской морен он взаимосвязан с водами валдайско-московских (флювиогляциальных) и аллювиальных горизонтов отложений, а также с водами днепровско-окских песков. Мульдообразное залегание комплекса водоносных отложений, образующих бассейн грунтовых вод с мощным водоупором из плотных юрских глин, здесь способствует накоплению огромных запасов подземных вод. Дебит отдельных скважин достигает 46,5—74,0 л!сек при понижении на 1,1—2,3 м\ удельный дебит составляет до 32—45 л/сек.
Вне области московского оледенения московско-днепровский (надморенный) горизонт слабоводообилен. Дебиты скважин и колодцев здесь не превышают 0,1—0,2 л)сек, редко более. Ресурсы его незначительны вследствие малой мощности и дренированностп горизонта. По данным двух пробных откачек в районе г. Егорьевска производительность колодцев составила 0,013—0,06 л!сек при понижении на 0,9— 1,5 м. Дебиты скважин и колодцев в районе г. Луховицы составляют 0,08—0,8 л'сек при понижении на 2—3 м. Величина удельных дебитов изменяется от 0,005 до 0,2 л]сек. Дебиты родников не превышают 0,1 л[сек, обычно составляют сотые и тысячные доли.
Общая минерализация воды горизонта изменяется от 0,04 (к югу от г. ЛАеленки Рязанской обл.) до 0,6 г/л, чаще 0,1—0,4 г!л и лишь иногда повышается до 0,7 (Викуши Рязанской обл.) —-0,8 г/л (Кашин). Исключение составляют участки более высокой минерализации, достигающей 1,1 (дер. Впнодеевка Рязанской обл. и Колосове Калужской обл.) и 1,64 г/л (г. Петровск Ярославской обл.). Общая жесткость изменяется от 1—2 до 7—9 мг-экв, изредка увеличивается до 12 мг-экв (район г. Гусь-Хрустального); карбонатная жесткость изменяется от 0,4 до 5, чаше от 0,5 до 3 мг-экв.
Увеличение минерализации и жесткости воды отмечается на участках взаимосвязи вод описываемого горизонта и дочетвертпчных отложений. Так, например, воды родников из данного горизонта, питавшие 9*
132
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПОДЗЕМНЫХ ВОД
водопровод лечебницы в г. Верее (Московская обл.), были настолько Жестки, что пришлось от них отказаться. В долинах Горетовки, Сходни, Истры, Клязьмы и других рек нередко у родников, вытекающих из московско-днепровского горизонта, наблюдаются отложения известковистого туфа.
В воде многих родников, колодцев и скважин Московской области отмечено значительное содержание железа. В роднике близ сел. Михнево Московской области на правом берегу р. Яхромы содержание железа в осадке составляло 2.6 мг/л', значительная железистость источников отмечена в г. Кашине; в дер. Городок Смоленской области содержание железа достигало 3,1 мг/л, а па ст. Чекмесово — 3,5 мг1л. Повышение содержания железа связано с наличием в вышележащих горизонтах железных болотных руд или с подтоком вод из нижележащих горизонтов мезозоя.
Нередко воды загрязнены. Некоторые анализы показывают содержание хлора до 114 мг/л (сел. Дедушкино ЛАосковской обл.) и сульфатов до 89,7 мг/л (г. Нелидово). Отмечается также присутствие азотной (до 0,5 мг/л) и азотистой (до 0,3 мг/л) кислот. На участках отсутствия московской морены анализы вод показали содержание этих кислот от 6 до 10 мг/л, а аммиака до 0,7 мг/л. Загрязнение обычно связано с плохим состоянием колодезных срубов или скважин и общими антисанитарными условиями близ колодцев, скважин и каптированных родников, что особенно четко прослеживается в областях отсутствия моренного перекрытия.
По составу воды этого горизонта гидрокарбонатные кальциевые или магниево-кальциевые, в местах загрязнения увеличивается содержание хлоридов, сульфатов и натрия. Отметим, что московско-днепровский водоносный горизонт на большей площади своего распространения является наиболее доброкачественным источником питьевого водоснабжения и используется многочисленными скважинами и колодцами, а также путем каптажа родников. С режимом вод этого горизонта связаны вопросы осушения и мелиорации ряда заболоченных районов — Мещерской низины, верховья Волги и др.
Воды спорадического распространения днепровской морены (g/Qndn). Морена днепровского оледенения развита почти повсеместно. Она сложена плотными неоднородными суглинками, реже супесями с гравием, галькой и валунами, с редкими прослоями, линзами и гнездами песков и отторженцев коренных пород. Мощность морены обычно составляет 10—15 м, увеличиваясь в погребенных долинах до 60 м (сел. Темшино Луховицкого района Московской обл.). На Окско-Цнин-ском плато мощность морены местами уменьшается до 1—2 м.
Плотные валунные суглинки днепровской морены в основном являются водоупором, отделяющим вышеописанный московско-днепровский горизонт от нижележащих водоносных горизонтов. Днепровская морена залегает на днепровско-окских и подокских песках и на дочетвертичных породах. Подземные воды содержатся в опесчаненных разностях моренных суглинков, в линзах, гнездах и прослоях песков и супесей, мощность которых обычно от 0,2 до 2 м, редко 5—8 м и более; они встречаются также в отторженцах дочетвертичных пород, заключенных в толще валунных суглинков. Пески преимущественно мелко-и среднезернистые с гравием и галькой.
Условия залегания, режим, притоки и качество воды днепровской морены аналогичны водам московской морены. Воды внутриморенных песков не образуют выдержанных горизонтов, а залегают в виде разобщенных водоносных линз, которые вскрываются на самой различной
ВОДЫ ЧЕТВЕРТИЧНЫХ И НЕОГЕНОВОПАЛЕОГЕНОВЫХ ОТЛОЖЕНИИ
133
глубине. Нижним водоупором и водоупорным перекрытием для этих водоносных линз служат более плотные разности самих моренных суглинков. На Окско-Цнинском плато, по правобережью Оки и по левобережью Клязьмы, вода в морене вскрывается колодцами на глубине от десятых долей метра — по склонам водоразделов до 5—7 м и более — на водоразделах. В Рославльском и Почпнковском районах Смоленской области вода, вскрытая скважинами на глубине 15,4—40,5 л, обладает напором, изменяющимся от 10 до 23 м.
Внутриморениые воды питаются путем инфильтрации атмосферных осадков, а также, по-видимому, за счет подтока вод из выше- и нижележащих водоносных горизонтов. Водоносные линзы и прослои обычно не содержат больших запасов воды, и колодцы, заложенные в морене, быстро вычерпываются. В бассейне Оки и Клязьмы дебит колодцев, эксплуатирующих воды внутриморенных отложений, составляет 0,001—0,1 л/сек: для района Луховиц и Зарайска дебит по данным откачек составил 0,01—0,03 л/сек при понижении на 1,1—5,3 м; в районе ст. Петушки он составил 0,06 л/сек при понижении на 1 я; в дер. Екатериновке Шиловского района Рязанской области удельный дебит оказался равным 0,035 л/сек, а коэффициент фильтрации водосодержащих песков 1,7 м/сутки. Коэффициент фильтрации мелкозернистых песков в районе Гусь-Хрустального изменялся от 0,5 до 5,2м/сутки при средней величине 1,5 м сутки. Как исключение, довольно значительный дебит (0,8—3.4 л/сек) был получен скважинами в Рославле и в Почпнковском районе, где воды приурочены к линзам гравелистых песков. К югу от Касимова на правобережье Оки песчаные отложения днепровской морены безводны, так как дренированы известняками карбона и долинами рек.
Воды внутриморенных песков пресные и по качеству удовлетворительные, воды опесчаненных разностей морены обычно обладают повышенной минерализацией, значительной жесткостью и неприятным вкусом. Общая минерализация воды составляет обычно от 0,1 до 0,8 г/л, общая жесткость от 0,7 до 9,6 мг-экв, в г. Покрове Московской области до 13,4 мг-экв, в г. Касимове — до 28,6 мг-экв. Обычно общая жесткость воды изменяется в пределах от 2,5 до 7,5 мг-экв-, карбонатная жесткость — от 0,4 до 13,6 мг-экв, наиболее часто она составляет от 3 до 7,5 мг-экв. В некоторых анализах отмечается присутствие ионов NO;r и NOj", вызванное загрязнением.
По составу воды гидрокарбонатные, реже сульфатно-гидрокарбо-натные кальциевые, еще реже магниево-кальциевые. Как исключение, некоторыми колодцами вскрыты гидрокарбонатно-хлоридные кальциевые воды (дер. Екатериновка Рязанской области) с сухим остатком 1,3 г/л. В районе г. Луховицы воды днепровской морены характеризуются общей минерализацией до 1,5 г/л и общей жесткостью до 18— 27 мг-экв. По правобережью Оки, на участке от Коломны до г. Шилова встречаются воды хлоридно-сульфатного типа с содержанием хлора до 380 мг/л и сульфатов до 320 мг/л. В полосе Окско-Цнинского плато, в Касимовском районе и близ г. Меленки, отмечается минерализация воды до 1,1 —1,4 г/л. Повышенная минерализация этих вод может быть вызвана как поверхностным загрязнением, так и подтоком вод из нижележащих дочетвертичных водоносных горизонтов.
Воды днепровской морены почти не имеют практического значения, сельское население изредка использует их для хозяйственных нужд главным образом колодцами глубиной порядка 8—15 м.
Днепровско окский водоносный горизонт флювиогляциальных и аллювиальных отложений (fgl, alQ^dn—Q^ok) приурочен к флювио
134
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПОДЗЕМНЫХ ВОД
гляциальным и аллювиальным отложениям, не имеющим сплошного распространения и залегающим под днепровской мореной, главным образом в депрессиях доледникового рельефа — Верхне-Волжской, Мещерской, Окско-Мокшинской и Угринской. Эти отложения установлены также почти во всех погребенных долинах и на многих участках древних впадин.
Воды содержатся в мелко- и среднезернистых песках, в различной степени глинистых и пылеватых, включающих прослои суглинков и глин. В нижней части толщи пески разнозернистые, гравийные, мощность их 3—5 м; в погребенных долинах среди песков иногда встречаются довольно мощные гравийно-галечные прослои. Общая мощность этих отложений обычно не превышает 5—12 м, но в погребенных долинах она часто достигает 15—25 м, а в глубоких впадинах возрастает до 45—50 (ст. Спирово, г. Калязин) и даже до 100 м (Селищенская депрессия Калининской обл.).
Выдержанного водоупорного ложа водоносный горизонт не имеет. На большей части территории днепровско-окский водоносный горизонт залегает непосредственно на дочетвертичных отложениях различного возраста: в северо-восточной и восточной частях территории — на меловых, юрских, триасовых и пермских; в западной, центральной и южной — на меловых, каменноугольных и девонских, поэтому воды этого горизонта часто гидравлически связаны с водами дочетвертичных отложений. Так, в Мещерской и Окско-Мокшинской низинах, а особенно по правобережью Оки в бассейнах рек Прони, Рановы и Пары, водоносные днепровско-окские пески, залегая на песках неогеновой толщи, образуют с ними единый водоносный горизонт. В районе Угличского Поволжья, Клинско-Дмитровской гряды и в юго-западной части описываемой территории они образуют единый водоносный горизонт с меловыми отложениями, а местами дренируются ими (район сел. Шелу-хово Рязанской обл.). В сел. Усолье и в окрестностях оз. Плещеева днепровско-окский горизонт подстилается пермскими и триасовыми отложениями, воды которых местами засолоняют днепровско-окский горизонт. Лишь на отдельных участках подстилающим водоупором последнего горизонта служит окская морена, мощность которой достигает 10—20 м. Морена сохраняется здесь лишь в виде отдельных пятен в глубоких депрессиях дочетвертичного рельефа (Орехово-Зуево, ст. Куровская), и на этих участках водоносный горизонт приобретает характер межпластового.
Водоупорным перекрытием горизонта чаще всего являются суглинки днепровской морены, но нередко эти суглинки размыты, например, в районе Мытищ и на значительных пространствах Егорьевского, Шатурского, Куровского и других районов Московской области. Глубокие размывы нередко захватывают и водоносную толщу днепровско-окских песков, которые в Реутовском и Ногинском районах замещаются крупнозернистыми флювиогляциальными московско-днепровскими песками. В Калязинско-Угличском Поволжье, в глубоких долинах размыва днепровской морены близ Углича, Калязина, Кимр и других городов водоупорной кровлей описываемого горизонта служит московская морена. В пределах поймы и первой надпойменной террасы водоносный горизонт часто не имеет водоупорной кровли и гидравлически связан с водами аллювиальных отложений.
Днепровско-окский водоносный горизонт залегает на различной глубине. В бассейнах Оки, Клязьмы и Десны воды горизонта вскрываются на глубине от 1—3 до 20 м, а в зонах погружения и древних размывов — на глубине 20—90 м. Минимальные глубины залегания отмечаются в речных долинах, главным образом Мещерской низины и
ВОДЫ ЧЕТВЕРТИЧНЫХ И НЕОГЕНОВО-ПАЛЕОГЕНОВЫХ ОТЛОЖЕНИИ
135
правобережных притоков Оки, Беспуты, Пары и Прони. В долине Волги у Ржева уровень воды находится на глубине 2—8 м, к водораздельным участкам глубина залегания увеличивается до 30—40 м, а в глубокой депрессии близ Углича эти воды вскрыты уже на глубине .05 м. Близ Ярославля воды горизонта в речных долинах залегают на глубине 8—12 м, а на водораздельных участках—на глубине 60—90 м от поверхности. В бассейне Десны воды днепровско-окского горизонта вскрыты на глубине от 6 до 60 м.
При выдержанном водоупорном перекрытии водоносный горизонт приобретает напорный характер, напор превосходит 30—50 м (пос. Мшерово, сел. Пречистое и другие Ярославской обл.); чаще напоры составляют 10—20 м. В Ярославской и Московской областях отдельные скважины дают самоизлив.
Статический уровень воды в перечисленных районах находится па глубине от 1—6 до 20—30 м, большей частью 5—17 м; при самоизливе он устанавливается примерно на 2 м выше поверхности.
Величина иапора часто определяется связью описываемого горизонта с водами дочетвертичных отложений. Так, в Смоленске, где днепровско-окские пески залегают непосредственно на отложениях девона, содержащиеся в них воды имеют тот же пьезометрический уровень, что и воды девонского водоносного горизонта. Зеркало воды приобретает уклон к естественным дренам — долинам рек и глубоким оврагам.
В местах отсутствия водоупорного перекрытия — в Мытищинском, Егорьевском и Шатурском районах Московской области, в долинах рек Судогды, Гуся и других, питание водоносного горизонта происходит путем проникновения атмосферных осадков с поверхности через аллювиальную толщу в долинах рек, а также через московско-днепровские флювиогляциальные пески. На отдельных участках этот водоносный горизонт получает питание за счет вод дочетвертичных — меловых и каменноугольных отложений. Разгрузка водоносного горизонта происходит по долинам рек, в отдельных местах отмечается также разгрузка в нижележащие водоносные горизонты. По данным откачек коэффициент фильтрации мелко- и тонкозернистых песков в районе ДАещер-ской низины изменяется от 1,1 до 7,1 м/сутки, а крупнозернистых гравелистых разностей — от 18 до 38 м] сутки.
Ресурсы водоносного горизонта довольно значительны, водообиль-ность его зависит от гранулометрического состава и степени однородности водосодержащих песков и их мощности. Дебиты источников, а также колодцев и буровых скважин, пройденных в днепровско-окских песках, колеблются в широких пределах. Так, например, в районе Ярославля, где днепровско-окский горизонт является основным эксплуатируемым горизонтом, дебит скважин составляет 1—-7 л[сек, удельный дебит составляет от 0,27 до 4,2, чаще 0,5—2 л!сек\ в Переславле-Залесском дебит скважины достигает 4 л)сек при понижении на 1,3 м\ в сел. Красный Холм (Калининская обл.) дебит скважины был равен 1,4 л!сек при понижении на 1 м. В Калининской области дебит скважин п колодцев обычно не превышает 1 — 1,5 л/сек, изредка достигает 2,2 л/сек (Бологое) при понижении на 1,4 л; в Дмитрове ДАосковской области дебит скважины составлял 2,4 л/сек при самоизливе.
Горизонт наиболее водообилен на тех участках, где на водоносных песках залегают непосредственно московско-днепровские более крупнозернистые (по р. Пехорке) или древнеаллювиальные (Мытищи) пески, а также на участках, где он взаимосвязан с водами дочетвертичных отложений. Так, например, в Ельне, где днепровско-окские пески залегают на известняках упинской толщи, дебит скважины достигал
136
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПОДЗЕМНЫХ ВОД
4,5 л!сек, обычно же притоки воды в скважины и колодцы здесь не превышали 0,5—1 л!сек. По долинам многих рек — Истры, Волгуши, Осетра, Прони, Гуся, Судогды, Пахры, Цпы, Десны, Болвы и других — отмечаются многочисленные восходящие родники этого горизонта, образующие пластовые выходы и дающие начало ручьям и речкам (Истра, Волгуша и др.). Дебиты родников обычно не превышают 0,5 л]сек, местами увеличиваясь до 1—2 л)сек.
Воды днепровско-окских флювиогляциальных и аллювиальных отложений обычно пресные, сухой остаток составляет от 0,03 до 0,5 г/л, жесткость 3—4 мг-экв. Состав воды преимущественно гидрокарбонат-пый кальциевый или магниево-кальциевый. В отдельных пунктах минерализация воды увеличивается до 0,8—1,1 г/л; так, в колодце сел. Коровки Рязанской области и в колодце дер. Поляны той же области жесткость воды составляла 22 мг-экв при содержании хлоридов до 100 мг)л.
На участках отсутствия водоупорного перекрытия при антисанитарном состоянии колодцев отмечается загрязнение воды азотистыми соединениями. Так, например, в скважине в г. Богоявленске вода содержала аммиак в количестве 0,25 мг)л. В районе г. Гусь-Хрустального вода из скважины содержала (в мг/л}-. NH+ 6,0; NO;y 0,5; NO~100; F- 0,37; содержание суммарного железа изменялось от 2 до 8 мг/л. Увеличение минерализации вод этого горизонта на отдельных участках, а также повышенное содержание фтора указывают на подток вод из дочетвертпчных отложений.
Днепровско-окский водоносный горизонт имеет большое значение как источник питьевого водоснабжения; наиболее широко его воды эксплуатируются скважинами и колодцами в Ярославской области, где на большой площади он легко доступен, водообилен и обладает хорошей по качеству водой. В бассейне Оки и Клязьмы в Рязанской и Владимирской областях, а также в бассейне р. Десны в южной части Смоленской и Калужской областей этот горизонт используется для сельскохозяйственного водоснабжения преимущественно колодцами глубиной от 2—5 до 18—30 м, каптированными родниками и реже буровыми скважинами. В районе ЛАытищ этот горизонт эксплуатируется совместно с водами московско-днепровского и древнеаллювиального горизонтов.
Окская морена (Qio/г), залегающая в основании днепровско-окского водоносного горизонта, сохранилась главным образом в погребенных доледниковых долинах, в силу чего она имеет весьма ограниченное распространение. Эту морену обычно слагают плотные суглинки, поэтому в основной массе она представляет собой водоупор. Данных о водоносности внутриморенных песчаных отложений нет.
Подокский водоносный горизонт (fgl, al Qiok). Флювиогляциальные и аллювиальные отложения, к которым приурочен подокский водоносный горизонт, сохранились только на отдельных участках в глубоких впадинах дочетвертичного рельефа и в погребенных доледниковых долинах; на поверхность они нигде не выходят (см. рис. 17 и карту 2 в приложении) и вскрыты лишь отдельными скважинами.
Водоносные мелкозернистые пески обычно глинистые, реже разнозернистые, с гравием, галькой и подчиненными прослоями суглинков и глин. Общая мощность подокских отложений изменяется от 1—2 и до 5—10, реже до 12—15 м и более. Подокские пески вскрыты несколькими скважинами в районе г. Духовщина Смоленской области, где мощность их изменяется от 0,6 до 9 м.
ВОДЫ ЧЕТВЕРТИЧНЫХ И НЕОГЕНОВО-ПАЛЕОГЕНОВЫХ ОТЛОЖЕНИИ
137
Водоупорным перекрытием для вод подокского горизонта являются плотные суглинки окской морены мощностью до 10—20 м. Подокские водоносные пески залегают непосредственно на породах девона, карбона, юры, мела, с водами которых горизонт обычно взаимосвязан. Самостоятельного значения этот горизонт почти не имеет, водоприток в скважины и качество воды зависят от вод подстилающего его горизонта. На участках, где в подошве подокского водоносного горизонта залегают верхнеюрские или нижнемеловые глины, он слабо водообилен. Так, в дер. Бурчаково Ярославской области, где горизонт вскрыт па глубине 83,2 м, а мощность водоносных песков составляет 16,9 м, дебит скважины составил 0,6 л/сек при понижении на 11,4 л/. Статический уровень воды установился на глубине 29 м; общая минерализация достигала 0,4 г/л. В скважине в сел. Шеметово Московской области воды этого горизонта, приуроченные к толще разнозернистых песков мощностью 24,9 м, были вскрыты па глубине 41,1 м. Дебит скважин составил 0,5 л/сек при понижении уровня па 1,2 м, статический уровень воды установился на глубине 20 м, общая минерализация воды составляла 0,38 г/л, а жесткость 6,3 мг-экв. Практического значения подокский водоносный горизонт почти не имеет и очень редко используется для целей водоснабжения.
Таким образом, на описываемой территории воды четвертичных отложений широко распространены. Они приурочены к разнообразным по генезису и литологическому составу породам и находятся в сложной взаимосвязи как между собой, так и с водами дочетвертпчных отложений и с водами рек и озер. Для большинства водоносных горизонтов четвертичных отложений характерны сравнительно небольшая глубина их залегания, малая минерализация воды и относительно небольшие ресурсы.
Формирование вод четвертичных отложений связано с постоянным и весьма интенсивным водообменом их с поверхностными водами. Основным источником питания этих вод являются атмосферные осадки.
Режим подземных вод характеризуется сезонными колебаниями, связанными главным образом с атмосферными осадками и испарением, а вблизи рек и озер находится под влиянием их режима. Особенно близкий уровень стояния грунтовых вод (от 0 до 2 м) отмечается в Мещерской низине, что связано с наличием выдержанного водоупора (юрских глин) в подошве аллювиально-флювиогляциальных водоносных песков, значительным количеством атмосферных осадков (до 550 мм в год), слабым дренажом и стоком.
Воды четвертичных отложений, находящиеся в зоне активного водообмена, имеют минерализацию от 0,1 до 0,5 г/л, редко более, они относятся к типу гидрокарбопатных кальциевых. Воды четвертичных отложений играют большую роль в водоснабжении населенных пунктов главным образом сельскохозяйственных районов, иногда они могут удовлетворить потребности очень крупных водопотребителей.
Воды, заключенные в покровных суглинках, аллювиальных (современных и древних) отложениях и флювиогляциальных образованиях, часто не имеют водоупорного перекрытия. В населенных пунктах первые от поверхности водоносные горизонты, не перекрытые водоупорами, часто загрязняются поверхностными и сточными водами и являются типичными грунтовыми. Водосодержащие породы характеризуются изменчивой и в общем невысокой водообильностью; воды пресные с минерализацией от 0,1 до 0,5 г/л, чаще 0,2—0,4 г/л, изредка более. Для них характерно также значительное содержание органических веществ. Однако воды этих отложений благодаря их неглубокому залеганию
138
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПОДЗЕМНЫХ ВОД
часто используются для сельского водоснабжения, они эксплуатируются преимущественно колодцами и реже скважинами. Дебит колодцев и скважин обычно не превышает 0,5 л!сек, изредка достигая 1 л/сек.
Среди подземных вод четвертичных отложений наибольшее значение имеют московско-днепровский и днепровско-окский водоносные горизонты. На значительной части своего распространения опи перекрыты моренными суглинками и обычно имеют характер межпластовых вод. Воды широко распространены, дают большие притоки в скважины и колодцы и представляют несомненный интерес в качестве источника сельскохозяйственного водоснабжения. Эти горизонты содержат значительные ресурсы подземных слабомииерализованных вод, их минерализация обычно изменяется в пределах от 0,2 до 0,5 г/л, редко более. Они сравнительно мало загрязнены органическими веществами и сточными водами. Воды московско-днепровского и днепровско-окского горизонтов эксплуатируются для целей водоснабжения многочисленными скважинами и колодцами, дебит которых обычно не превосходит 1—3 л!сек,.
Во избежание возможного загрязнения подземных вод этих горизонтов при их использовании необходимо создание охранных зон, а также регулирование расходов воды при слишком больших заборах из них воды. Как показал опыт эксплуатации этих горизонтов в Мытищах, качество воды может ухудшиться за счет подсоса вод из других загрязненных или засоленных водоносных горизонтов.
2. ВОДОНОСНЫЕ ГОРИЗОНТЫ НЕОГЕНОВЫХ И ПАЛЕОГЕНОВЫХ ОТЛОЖЕНИЙ
Неогеновый водоносный горизонт (/, alN). На большей части описываемой территории неогеновые отложения отсутствуют, лишь на юго-востоке Рязанской области они слагают аллювиальную равнину, которая в основном находится уже за пределами описываемой территории. На отдельных участках отложения неогена прослеживаются в бассейнах Пры, Прони, Лукмус, Истьи, Рановы, Верды, Мордвес, а также в погребенных донеогеновых долинах Московской, Тульской, Калужской и Смоленской областей.
Воды содержатся в тонко- и мелкозернистых песках с подчиненными прослоями глии, реже в разнозернистых песках, общая мощность которых изменяется от нескольких метров до 50—60 м. Обычно пески обводнены только в нижней части толщи, по мощности не превосходящей 10, а чаще 5—6 м. В скважине близ ст. /Келобово Рязанской области обводнена толща песков мощностью 15,2 м.
Водоупорным ложем водоносного горизонта в большинстве случаев служат нижнемеловые глины, а в районе г. Луховицы, в бассейнах рек Малого Осетрпка, Вожи и Меча — верхнеюрские глины, иногда также глины, залегающие в основании неогеновой толщи. Нередко водоупор отсутствует, и воды неогена сливаются с водами других горизонтов.
Водоупорным перекрытием на отдельных участках являются плотные суглинки днепровской морены мощностью до 10—15 м. Местами, например, в бассейнах Прони, Рановы, Истьи и Верды, где морена часто размыта, на неогеновых песках залегают водоносные днепровско-окские отложения, с водами которых на некоторых участках (близ сел. Верды Рязанской обл.) неогеновый горизонт тесно взаимосвязан.
Глубина залегания водоносного горизонта колеблется от 0—2,5 до 10—15 м вблизи рек и увеличивается до 20—23 м на водоразделах.
ВОДЫ ЧЕТВЕРТИЧНЫХ И НЕОГЕНОВО-ПАЛЕОГЕНОВЫХ ОТЛОЖЕНИИ
139
Скважина близ ст. Желобово Рязанской области вскрыла воды в этих отложениях на глубине 64,5 м\ статический уровень воды в ней установился на глубине 23,8 м. На большей части своего распространения водоносный горизонт имеет свободное зеркало воды. Нередко по долинам рек водоносный горизонт питает родники, дебит которых не превышает 0,1 л/сек. Исключение представляет родник в долине р. Рановы у дер. Новополье Рязанской области, дебит которого составляет 2,5 л/сек.
Ресурсы неогенового горизонта незначительны; дебиты родников и колодцев не превышают 0,1 л/сек, а скважин 0,5 л/сек\ лишь скважина близ ст. Желобово дала дебит 2,4 л/сек при понижении на 1,3 м, что объясняется крупнозерпистостью песков и мощностью их толщи, достигающей 15,2 м. Коэффициент фильтрации для среднезернистых песков этого горизонта в районе пос. Шилова по данным откачки составил 10 м/сутки.
Водоносный горизонт питается за счет инфильтрации атмосферных осадков, а также за счет выше- и нижележащих водоносных горизонтов. Разгрузка горизонта происходит по речным долинам, оврагам и балкам. Воды неогенового горизонта обычно слабоминерализованы. Общая минерализация изменяется от 0,09 до 0,37 г/л, редко более. Общая жесткость воды не превосходит 5 мг-экв, карбонатная составляет от 0,66 до 3,7 мг-экв. По типу воды гидрокарбонатные кальциевые, иногда, например в районе г. Луховицы, у пос. Шилове, отмечается повышенное содержание магния, натрия и сульфатов.
Практическое значение неогенового водоносного горизонта на описываемой территории невелико. Воды его используются для сельского водоснабжения колодцами глубиной до 10—18 м, единичными скважинами, а также путем каптажа родников.
Полтавский водоносный горизонт (Pg3—К^р/). Полтавские отложения развиты на отдельных участках в южной части Смоленской области, где они заполняют древние эрозионные понижения в меловых отложениях. Вода в полтавских отложениях встречена отдельными скважинами в Кардымовском, Глинковском, Шумячском и Рославль-ском районах Смоленской области, где эти отложения сохранились лишь на небольших участках.
Воды содержатся в тонкозернистых песках, включающих прослои глин общей мощностью до 15—20 м. Водоносный горизонт обычно не отделяется от вод нижележащего сеноман-альбского и вышележащего московско-днепровского водоносных горизонтов. В понижениях кровли меловых отложений воды полтавских песков обладают значительным дебитом и даже осложняют условия эксплуатации некоторых фосфоритовых месторождений.
Воды полтавского горизонта не имеют практического значения в качестве источника для водоснабжения, они эксплуатируются лишь колодцами в отдельных населенных пунктах.
Глава четвертая
ВОДЫ МЕЛОВЫХ II ЮРСКИХ ОТЛОЖЕНИИ
Юрские п меловые отложения, уничтоженные на значительных площадях последующей эрозией, характеризуются прерывистым распространением. Перерыв в отложении осадков, продолжавшийся с конца палеозоя до начала мезозоя, обусловил значительную денудацию палеозойского фундамента п несогласное налегание на него мезозойских отложений. На большей части Калининской и Смоленской областей юрские и меловые осадки отсутствуют. Они широко развиты в восточной части района и характеризуются значительным увеличением мощности в области Владимиро-Шиловского прогиба.
В меловых и юрских отложениях выделяются следующие водоносные горизонты:
1.	Сантон-туронскин водоносный горизонт, приуроченный к трещиноватой зоне мела, мергелей, опок, оиоковпдных песчаников и песков того же возраста.
В различных частях территории сантон-туронские отложения представлены различными стратиграфическими горизонтами. Однако эта толща мела, мергелей и опок повсеместно содержит воду в основном трещинного типа и рассматривается как единый сантон-туронский водоносный горизонт1.
2.	Сеноман-альбский водоносный горизонт, приуроченный к пескам сеноман-альба — в западной, сеномана и верхнего альба — в северо-восточной и альба — в восточной частях территории.
Пески сеномана на большой части площади своего распространения залегают на песках альба, вследствие чего эта водонасыщенная песчаная толша представляет собой единый сеноман-альбский водоносный горизонт.
3.	Апт-неокомскпй водоносный горизонт, приуроченный к апт-нео-комскпм пескам, переслаивающимся с глинами, залегающими в виде выдержанных мощных слоев в восточной и северо-восточной частях территории, прослоев и линз в ее юго-западной части.
4.	Волжский водоносный горизонт в песках верхнего и нижнего волжских ярусов.
5.	Келловей-батский водоносный горизонт в глинисто-песчаных континентальных отложениях.
Кроме перечисленных водоносных горизонтов, в келловей-киме-
* Сантоп-туропский водоносный горизонт в литературе часто именуется для западной части территории — мергельно-меловым, для северо-восточной — опочным водоносным горизонтом.
ВОДЫ МЕЛОВЫХ И ЮРСКИХ ОТЛОЖЕНИИ
141
рпджской в основном водоупорной глинистой толще прослеживаются линзовпдные прослои водосодержащих пород — песков, реже известняков и мергелей. Водоносные пески обычно встречаются в нижней части этой толщи. Мощность песчаных линз заметно увеличивается в восточной части территории.
Следует, однако, отметить, что возраст песков нижней части толщи келловея для северо-восточной части территории нельзя считать установленным. По материалам отдельных буровых на воду скважин Владимирской, Ярославской областей и северной части Московской области эти пески индексируются различно: Js, реже J3CI пли J2-3. Поскольку в этих районах геологические съемки пока не проводились, вопрос о возрастной принадлежности песков нижней части верхнеюрских отложений нельзя считать окончательно решенным. В дальнейшем описании эти водоносные пески условно отнесены к континентальной толще бат-келловея.
Водосодержащими породами меловых и юрских горизонтов являются преимущественно пески, часто тонко- п мелкозернистые, глинистые, что определяет их слабую водоотдачу и местами плывунный характер. В связи с этим рассматриваемые водоносные горизонты по территории в целом можно охарактеризовать как слабо водообильные. Дебиты буровых скважин, как правило, не превышают 1,0—2,0 л сек. при удельной производительности в среднем около 0,5—0,7 л, сек. Предельные значения удельного дебита скважин изменяются от 6,7—2,5 до 0,03—0,01 л сек при понижениях соответственно от 2,7—2,0 до 49— 39 м. Следует иметь в виду, что величина удельного дебита не всегда отражает истинные показатели водообильности горизонта, так как она зависит от конструкции скважин, величины понижения, степени вскрытия горизонта, соотношения величины понижения и вскрытой мощности водоносного горизонта и пр.
Для всех водоносных горизонтов выявляются участки увеличения их водообильности. В отдельных случаях это связано с изменением состава водовмещающпх пород, а в других — с наличием взаимосвязи с вышележащими четвертичными или нижележащими напорными палеозойскими водоносными горизошамп.
Одним из основных источников питания юрских и меловых водоносных горизонтов являются атмосферные осадки, в связи с чем уровень их подвергается значительным сезонным колебаниям. Отсутствие выдержанных водоупорных перекрытий для всех водоносных горизонтов, кроме келловей-батского, обусловливает сравнительно быстрое пополнение их ресурсов. Эта же особенность определяет и возможность их поверхностного загрязнения. Современная эрозионная сеть, дренируя их, обеспечивает общую закономерность в направлении движения вод этих водоносных горизонтов от водоразделов в сторону речных долин, активный водообмен, а также взаимосвязь с поверхностными водами через водопроницаемые отложения аллювиального комплекса.
Разобщенность отдельных площадей развития юрских и меловых водоносных отложений и дренаж содержащихся в них вод речной сетью обусловливает ограниченность водных ресурсов рассматриваемых водоносных горизонтов, а местами их полный дренаж.
Режим келловей-батского водоносного горизонта подчинен совершенно иным закономерностям. Выдержанное водоупорное перекрытие, образованное мощной толщей кимеридж-келловейскпх глин, затрудняет питание этого горизонта атмосферными осадками и водами вышележащих водоносных горизонтов. Пополнение ресурсов келловей-батского горизонта происходит главным образом за счет нижележащих каменно
142
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПОДЗЕМНЫХ ВОД
угольных водоносных горизонтов. Химизм вод этого горизонта, а также его водообпльность и напорность тесно связаны и зависят от нижележащих водоносных горизонтов.
На значительной части территории, в Калужской, Смоленской, Тульской, южной части Московской ц западной части Рязанской областей меловые и юрские водоносные горизонты используются для местного сельского водоснабжения колодцами и каптажем родников, значительно реже буровыми скважинами. В восточных частях Рязанской и Калининской, северной части Московской, в Ярославской и Владимирской областях, где водосодержащие породы юрских и меловых отложений имеют значительные мощности и более широкое площадное распространение, воды этих горизонтов интенсивно эксплуатируются отдельными буровыми скважинами.
По химическому составу воды юрских и меловых отложений пресные, в основной своей массе они относятся к гицрокарбонатному кальциевому типу с общей минерализацией обычно не превышающей 0,5— 0,7 г/л. Следует отметить, что в водах волжского водоносного горизонта п в водоносных линзах верхнеюрской толщи местами отмечается запах сероводорода и повышенное содержание железа. Это, по-видимому, связано с разложением пирита, встречающегося в виде включений в водосодержащих слоях. Воды меловых и юрских отложений в местах их близкого залегания от поверхности вызывают заболачивание отдельных участков. С выходами юрских и меловых вод часто связаны также оползневые явления.
1. ВОДОНОСНЫЕ ГОРИЗОНТЫ МЕЛОВЫХ ОТЛОЖЕНИЙ
Сантон-туронский водоносный горизонт (Сг2 t — st). Верхнемеловые турон-сантонские отложения, слагая высокие водоразделы, характеризуются прерывистым островным распространением. Они развиты в юго-западной части территории — в южных частях Смоленской и Калужской областей, а также в восточной части — в пределах Клинско-Дмитровской гряды — в северо-восточной части Московской, а также Ярославской н Владимирской областей, на участке их примыкания к Московской. В юго-восточной части Рязанской области верхнемеловые осадки прослеживаются только в виде отдельных редких останцов. Краевая северно-восточная часть широкого развития верхнемеловых отложений приурочена к краевым южным частям Калужской и Смоленской областей (рис. 18).
Водовмещающие породы турон-сантонского возраста представлены в западной части в основном трещиноватыми мелом, опоками и мергелями (мергельно-меловой водоносный горизонт), а в восточной песчаными опоками, песками и опоковидными песчаниками (опочный водоносный горизонт). Максимальная мощность обводненных пород составляет 25—27 м. но обычно она не превышает 5—8 м.
В кровле водоносных сантон-туронских пород залегают четвертичные, а на отдельных участках неогеновые образования, в связи с чем водоносный горизонт не имеет выдержанной водоупорной кровли. Me стным верхним водоупором служит элювий верхнемеловых пород или глинистые разности четвертичных отложений, поэтому выявляются участки, на которых воды сантон-туронского горизонта имеют связь с водами, заключенными в песках неогена и в четвертичных отложениях.
В подошве сантон-туронских водонасыщенных пород залегает толща сеноман-альбскпх водоносных песков, а в западной части территории отмечаются участки налегания сантон-туронских пород на водоносные отложения палеозоя. Поэтому выдержанный нижний водоупор также
ВОДЫ МЕЛОВЫХ II ЮРСКИХ ОТЛОЖЕНИИ
143
отсутствует, и устанавливается почти повсеместная связь этого горизонта с сеноман-альбским и другими нижележащими водоносными горизонтами. Питание водоносного горизонта осуществляется как за счет инфильтрации атмосферных осадков, так и за счет просачивания воды из выше- и нижележащих водоносных горизонтов на участках отсутствия разделяющих их водоупорных слоев.
Рис. 18. Карта распространения меловых водоносных горизонтов. Составила Л. Л. Чаповская
Горизонты: / — саптон туронскпй, 2 — ссноман-альбский. 3—апт-нсокомский, 4 — граница административных областей
Сантон-туронскпй водоносный горизонт дренируется речными долинами, по склонам долин имеются нисходящие родники, дебит которых изменяется от 0,1 до 1,0 л’сек (Смоленская обл.). Небольшие по площади участки трещиноватых верхнемеловых отложений часто полностью дренированы. Общая характеристика сантон-туронского водоносного горизонта приведена в табл. 5.
Разобщенность отдельных участков развития сантон-туронских отложений, изменение их мощности, а также различия в гипсометрическом положении водосодержащих трещиноватых зон в толще мела, мергелей и опок определяют в целом значительные колебания показателей водообильности сантон-туронского водоносного горизонта, глу-
144
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПОДЗЕМНЫХ ВОД
Общая характеристика сантои-ту
Область развития горизонта	Положение кровли водоносного горизонта, и от — до		Мощность водоносного горизонта, м от — до	Статический м от	
	глубина залегания	абс. отм.		глубина	
Северо-восточная часть Московской и западная часть Владимирской областей		18—40	151—214	0,3—24.0	6,3—24,5	
Калужская область		0—15	180—210	23*	0—13	
Смоленская область		1,2—8,0	171—182	1,4 -13.4	0.6 -8,0	
Краевая южная часть Калужской и Смоленской областей		0—61	148—198	0,2—27,0	0—16.7	
* Одно определение.
** В числителе — удельный дебит, в знаменателе—понижение.
бпны его залегания, а также его напорный пли безнапорный характер.
Местами этот горизонт носит характер слабонапорного или безнапорного со свободным уровнем. В краевой юго-западной части территории напорность горизонта увеличивается, и на юге Смоленской области величина напора местами достигает 25 —26 м. Увеличение напорностп горизонта связано здесь с общим погружением верхнемеловых пород в сторону Днепровско-Донецкой впадины.
По имеющимся данным производительность скважин на севере ^Московской п в западной части Владимирской областей не превышает 2,2 л сек. при изменении удельного дебита с 0,27 до 0,09 л сек и при понижениях соответственно 3,0 и 2,4 м. На юге Смоленской области производительность отдельных скважин увеличивается. Дебит скважины на ст. Добромпно в Глинковском районе составил 18,1 л'сек при понижении 2.7 м. В северной части Брянской области в г. Клетня производительность эксплуатационной скважины достигала 12,5 л/сек, понижение не определялось; удельный дебит скважин в Жуковском районе составлял 0,4 л;сек при понижении 3,0 м, коэффициент фильтрации по данным откачек 3,6 я, сутки.
По химическому составу воды сантон-туронского водоносного горизонта относятся к гидрокарбонатным кальциевым, общая минерализация по имеющимся единичным определениям обычно не превышает 0,6—0,7 г/л. На участках, где верхнемеловые водоносные породы залегают близко к поверхности и отсутствует водоупорное перекрытие, возможны случаи поверхностного загрязнения.
Сеноман-альбский водоносный горизонт (Cr al + cm) приурочен к верхней песчаной толще меловых отложений, а в Смоленской и Калужской областях — к нерасчлененной песчаной толще сеноман-альба. В восточной части Рязанской области, в районе городов Моршанск — Алгасово — Шацк на междуречьях Цны и Пары, Цны и Тырнпцы, где развиты пески альба и отсутствуют сеноманские отложения, распространен альбскпй водоносный горизонт. Несколько южнее Москвы в районе Теплостанской возвышенности этот водоносный горизонт также связан с песками альбского возраста. В северной и северно-восточной частях Московской, во Владимирской и Ярославской областях описы-
ВОДЫ МЕЛОВЫХ И ЮРСКИХ ОТЛОЖЕНИИ
145
ронского водоносного горизонта
Таблица 5
уровень воды, —до		Величина напора. я от — до	Дебит скважин от — до, tjceK	Удельн. дебит** (л!сек} и понижен. я	Общая минерализация от—до, г/л	Жесткость от—до, и/экв	
	абс. отм.					общая	карбонатная
	166—186	6-15	0,8.-2,2	0,27 0,9 3,0 2,4	—	—	г—•
	218—225	2,4*	—	—	—	—	—
	172—179	—	18,1*	6,7* 2,7	—	—	—
	160—198	1,5—26,4	0,8—12,5	0,25 Щ43 ю,о 1,0	0.6-0,7	3,7—7,2	3,1—7,2
ваемый водоносный горизонт приурочен к сеноманским и к верхней части альбских отложений.
В области Клпнско-Дмитровской гряды часть альбской толщи представлена песчаными или алевритистыми так называемыми «парамонов-скими» глинами, мощность которых местами достигает 20—25 м. Эта глинистая пачка в данном районе расчленяет альбскую водонасыщенную толщу на два подгорпзонта. Альбские водоносные пески, подстилающие «парамоновские» глины, здесь тесно взаимосвязаны с водоносной песчаной толщей нижележащих меловых отложений, и только пески альба, покрывающие эту глинистую пачку на данной части территории, образуют с водоносными песками сеномана единый водоносный горизонт.
Сенсман-альбскпй водоносный горизонт, так же как и сантон-ту-ронский, распространен на водоразделах и их склонах, в долинах крупных рек сеноман-альбскпе отложения размыты, в связи с чем для этого горизонта характерно прерывистое распространение (см. рис. 18). Северная граница района сплошного распространения сеноман-альбского водоносного горизонта проходит в юго-западной части Смоленской области и соответствует северо-восточной прибортовой части Днепровско-Донецкой впадины.
Песчаная толща сеноман-альба перекрывается сантон-туронскимп, четвертичными и на отдельных участках неогеновыми образованиями. Водовмещающими породами сеноман-альбского горизонта служат мелко-, средне- и разнозернпстые пески, часто глинистые, кварцево-глауконитовые и кварцевые с конкрециями и прослоями фосфоритов, на отдельных участках сцементированных. Мощность водонасыщенных пороч изменяется от 0,3—2,0 до 20—30 м.
Выдержанного водоупорного перекрытия сеноман-альбский водоносный горизонт не имеет, местами водоупором для него являются глинистые разности четвертичных и неогеновых отложений, а также глинистый элювий верхнемеловых пород. Выдержанный нижний водоупор у этого горизонта также отсутствует, местным водоупорным основанием для него служат глинистые разности альбских пли других нижнемеловых, юрских и палеозойских отложений. Трансгрессивный характер залегания водовмещающпх пород сеноман-альбского горизонта Ю Заказ 161.
146
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПОДЗЕМНЫХ ВОД
и отсутствие выдержанных перекрывающих и подстилающих водоупорных слоев делают возможной его взамосвязь с палеозойскими, мезозойскими — ниже- и вышезалегающими, а также неогеновыми и четвертичными водоносными горизонтами.
Питание горизонта осуществляется путем инфильтрации атмосферных осадков п подтока вод из выше- и нижележащих водоносных горизонтов. Горизонт дренируется по склонам речных долин, где выходят нисходящие родники с дебитами от 0,01—0,05 до 0,6 л/сек. Общая характеристика сеноман-альбского водоносного горизонта для различных частей территории приведена в табл. 6.
Глубина залегания сеноман-альбского водоносного горизонта изменяется от 0—2 до 50—77 м, при изменениях абсолютных отметок кровли горизонта п статического уровня горизонта — соответственно 100— 220 и 110—240 м. На всей площади развития горизонта его можно отнести к смешанному типу — на одних участках он безнапорный со свободным уровнем, на других напорный. Максимальный напор в восточной части территории — во Владимирской и Ярославской областях— составляет 44 м; в западной части района — в Смоленской и Калужской областях — наибольшие величины напоров составляют 40—50 л.
Производительность скважин из сеноман-альбского горизонта во Владимирской и Ярославской областях не превышает 2 л/сек при величине удельного дебита 0,08—0,36 л/сек и соответствующих понижениях 0,8—5,2 м. В Смоленской и Калужской областях производительность отдельных скважин увеличивается до 4—5 л’сек при колебаниях величины удельного дебита от 0,14—0,53 до 2,5 л/сек и соответствующих понижениях 2,4—8,3 и 2,0 м.
Воды сеноман-альбского водоносного горизонта гидрокарбонатного кальциевого типа с общей минерализацией около 0,4—0,6 г/л, общая жесткость от 2,9 до 7,8 мг-экв, при колебаниях карбонатной жесткости от 2,9 до 7,4 мг-экв. Отсутствие выдержанного водоупорного перекрытия предопределяет возможность местного поверхностного загрязнения сеноман-альбского водоносного горизонта.
Апт-неокомский водоносный горизонт (Сп пс + ар) приурочен к глинисто-песчаной толще апт-неокома, характеризующейся прерывистым распространением (см. рис. 18). Наиболее широко апт-неокомские отложения развиты в восточной части территории, а в области Влади-миро-Шиловского прогиба отмечается значительное увеличение их мощности. На Окско-Цнинском валу нижнемеловые отложения отсутствуют. В южной части Московской, а также в Тульской и на юге и западе Рязанской области, апт-неокомские отложения прослеживаются отдельными участками на водоразделах и отсутствуют в речных долинах, врезанных здесь в палеозойские породы. Наиболее широко эти отложения развиты в южной части Калужской и юго-восточной части Смоленской областей.
Апт-неокомские отложения, представленные глинисто-песчаным комплексом пород, включают осадки валанжинского, готеривского, бар-ремского и аптского ярусов. В разных частях территории этот комплекс представлен отложениями различных ярусов нижнего мела в связи с тем, что на отдельных участках резко уменьшается мощность или полностью отсутствуют осадки того или другого яруса. Так, готерпв-бар-ремские отложения, залегающие на одних участках на размытой поверхности валанжина, местами налегают непосредственно на юрские или палеозойские осадки. Отложения аптского яруса местами залегают с размывом на более древних отложениях, включая и палеозойские.
воды меловых и ЮРСКИХ отложении
147
Общая характеристика сеноман-альбского водоносного горизонта
о
10*
148
ОБЩАЯ характеристика подземных Вод
Апт-неокомские отложения представляют собой толщу перемежающихся слоев песков и глин, причем глинистые и песчаные разности часто сменяются как в вертикальном направлении, так и по простиранию. Такое чередование водопроницаемых пород с водоупорными и их невыдержанность по простиранию позволяют рассматривать всю толщу апт-неокомских отложений как единый водоносный горизонт местами расчлененный пластами глин на несколько водоносных подгоризонтов.
Пески неоком-аптской толщи мелкозернистые, глинистые, иногда приобретающие свойства плывунов. На отдельных участках пески содержат конкреции песчанистых фосфоритов и сидеритов, прослои песчаников местами ожелезненных, а в аптском ярусе иногда сливных. В готерив-барремских отложениях мелкозернистые водоносные пески с прослоями песчаников играют подчиненную роль, они заключены в алевролитах и пылеватых глинах. В песках апта имеются прослои разно- и грубозернистых песков. Апт-неокомские глины то плотные, жирные, то пылеватые, местами песчанистые и алевритистыс, переходящие в алевриты.
В Смоленской и Калужской областях в толще апт-неокомских отложений преобладают глины. Пески, развитые в верхней части разреза, залегают обычно в виде линз среди глин, поэтому и воды, заключенные в этой толще, не имеют сплошного распространения.
В восточной части территории, где мощность апт-неокомских отложений значительно увеличивается, отмечается существенное увеличение мощности песков и более выдержанное распространение приуроченного к ним водоносного горизонта, местами расчлененного на несколько подгоризонтов. Так, буровой скважиной, расположенной несколько западнее Моршанска, вскрыта нижнемеловая толща общей мощностью около 100 м. Апт-готерпвскпе отложения представлены здесь чередующимися пластами глин мощностью до 29 м и мелкозернистых, глинистых, кварцевых песков на отдельных участках слюдистых мощностью до 19 м. Суммарная мощность песков составляет 47 м. В этой толще выявлены три водоносных подгорпзонта, уровень появления воды которых зафиксирован на отметках 112, 91 и 38 м. Достоверных сведений о статическом уровне не имеется. В верхней части толщи залегает 10-метровый слой глины, изолирующий вышележащий альбский водоносный горизонт от воцононасыщенных апт-готеривскпх песков.
Как показала буровая скважина в дер. Муравлянки, мощность нижнемеловых отложений здесь составляет 72 м. Мелко- и тонкозернистые пески мощностью 41 м подстилаются здесь глиной с прослоями песка мощностью 31 м. Примерно в том же районе у южной границы территории, восточнее Шацка и А'Уоршанска буровой скважиной вскрыты отложения апта, готерив-баррсма и валанжина общей мощностью 98 м. Водоносные аптские пески мощностью 36 м перекрываются 10-метровым слоем глин того же возраста. Готерив-барремские глины имеют мощность 50 м и подстилаются песчаниками валанжпнекого возраста с фосфоритовыми конкрециями в нижней части толщи, по-видимому, относящимися к рязанскому горизонту. Кровля водонасыщенных песков имеет отметку около 105 м абсолютной высоты, данные о статическом уровне отсутствуют.
В Путятинском районе Рязанской области северо-западнее Шацка (дер. Караулово) пройденная мощность нижнемеловых разнозернистых, в нижней части мелкозернистых глинистых песков составляет 41 м при глубине залегания 24 м (116 л; абс. высоты). Уровень воды установился на абсолютной отметке 122 м.
ВОДЫ МЕЛОВЫХ И ЮРСКИХ ОТЛОЖЕНИЙ
149
Эксплуатационная скважина вскрыла в дер. Гнездилове Владимирской области, юго-западнее Суздаля нижнемеловые пески мелко-п разнозернистые, участками глинистые, с прослоями песчаников и глин общей мощностью 43 м. Эти пески перекрываются слоем глин того же возраста мощностью 4,8 м, а подстилаются верхнеюрскими глинами. Нижнемеловой водоносный горизонт здесь безнапорный, статический уровень устанавливается на абсолютной отметке около 130 м.
По скважине Щедринской МТС Ярославского района нижнемеловая толща представлена песками мелко- и тонкозернистыми, слюдистыми, глинистыми, в нижней части пылеватыми мощностью 45 м, с абсолютной отметкой кровли водосодержащей толщи около 150 м. В Ленинском районе Московской области в дер. Шаболово мощность нижнемеловых мелкозернистых водоносных песков составляет 39 м при глубине залегания их кровли 35 м (118 м абс. высоты). В западной части территории, в дер. Лппнпцы Бабынинского района Калужской области максимальная вскрытая мощность водоносных аптских песков составляет около 20 м. Пески здесь мелкозернистые, глинистые, в верхней части ожелезненные, прослоями слюдистые, плывунного типа.
В кровле апт-неокомской толщи залегают пески альба или сеномана, неогеновые пли четвертичные образования. Апт-неокомские отложения на большей части территории подстилаются глинами кимеридж-келловея, в местах отсутствия которых нижнемеловые породы залегают на палеозойских. На отдельных участках восточной части района в основании нижнемеловых пород залегают глинисто-песчаные отложения верхне- и пижневолжского ярусов. Водоупорное перекрытие апт-неокомской водоносной песчаной толщи часто отсутствует. Перекрывающим водоупором местами служат глины того же возраста, глины альба, или глинистые разности четвертичных образований.
Невыдержанность литологического состава апт-неокомской толщи, отсутствие выдержанного водоупорного перекрытия, а в южной и центральной частях территории и водоупорного основания, создают возможность взаимосвязи нижнемелового водоносного горизонта с выше-п нижележащими горизонтами, за счет которых происходит и частичное питание вод нижнемеловой толщи. На участках выхода водопроницаемых апт-нескомских пород на поверхность пли в местах перекрытия их водопроницаемыми четвертичными образованиями питание горизонта осуществляется за счет атмосферных осадков. Воды апт-неокомского водоносного горизонта дренируются по долинам рек, где на отдельных участках они подпитывают аллювиальные горизонты и дают выходы родникам. Общая характеристика апт-неокомского водоносного горизонта приводится в табл.7.
Пески апт-неокомской толщи имеют наибольшую мощность в восточной части территории, где отмечается и наибольшая глубина залегания водоносных пород. Преобладающие абсолютные отметки кровли этих пород в Ярославской области изменяются от 70 до 150 м, в Московской и Владимирской областях — от 90 до 160 м, а в Рязанской области — от 120 до 150 м.
Напор апт-неокомских вод в этих районах изменяется от 0 до 60 м, составляя в среднем 15—20 .и. Наиболее обычны абсолютные отметки статического уровня воды 100—190 и в Ярославской, 120—200 м— в Московской и Владимирской и 130—160 м в Рязанской областях.
В западной части Рязанской и в прилегающей части Тульской областей, где апт-неокомский водоносный горизонт питает многие колодцы и родники, отмечается общее уменьшение глубины его залегания и повышение отметок статического уровня до 200—240 м абсолютной
150
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПОДЗЕМНЫХ ВОД
Одно определение.
В числителе — удельный дебит, в знаменателе — понижение.
Мощность глин исключена.
ВОДЫ МЕЛОВЫХ И ЮРСКИХ ОТЛОЖЕНИИ	151
высоты. В Рязанской области наибольшая величина напора составляет 20—30 м. В юго-западной части Тульской и в восточной части Калужской областей апт-неокомский водоносный горизонт залегает на глубине от 0 до 30 м, при изменении абсолютных отметок статического уровня воды от 180 до 260 д. В этом районе апт-неокомские воды питают колодцы и дают выходы родникам, дебиты которых изменяются от 0,02 до 0,5 л/сек.
Невыдержанность литологического состава апт-неокомских водоносных песков обусловливает значительные колебания показателей во-дообилия скважин, иногда на сравнительно близких расстояниях. Так, например, в Московской области на ст. Подсолнечная Солнечногорского района дебит скважины из апт-неокомских песков составил 12 л/сек при самоизливе. (на абс. отметке 175 м), а в соседнем Краснополянском районе, в сел. Озерецкое производительность скважины составила 0,08 л 'сек при понижении 9 м. Средняя производительность буровых скважин из нижнемелового водоносного горизонта не превышает 2 л[сек. Дебиты родников для восточной части территории изменяются от 0,008 до 0,3—0,5 л/сек.
Во Владимирской области скважина в сел. Старый Двор имела дебит 6,1 л/сек при понижении на 6 м и при абсолютной отметке статического уровня 146 м. В Александровском районе, в сел. Чернецкое производительность скважины достигала 4,2 л]сек при понижении уровня на 2,25 м и удельном дебите 1,86 л/сек. В г. Шацке Рязанской области производительность скважины составляла 6,4 л/сек при понижении уровня на 10 м.
Минимальная производительность скважин отмечается во Владимирской области, где юго-восточнее г. Собинка, в дер. Жабино, дебит скважины при понижении на 0,5 м составил всего лишь 0,06 л/сек', в Петушинском районе в сел. Костерово скважина дала 0,03 л,сек при понижении на 3 м, а в Покровском районе в сел. Костино при понижении на 2,9 м производительность скважины составила 0,047 л{сек. Такая низкая производительность скважин, по-видимому, связана с изменением гранулометрического состава водосодержащих песков — увеличением содержания пылеватых и глинистых частиц.
Удельные дебиты скважин по территории в целом изменяются от 0,01 л'сек при понижении на 39 м (мощность водоносного горизонта 15 м, величина напора 29 м) до 1,04—0,84 л/сек при соответствующем понижении 8 и 2 м. Коэффициент фильтрации апт-неокомских песков, по результатам единичных откачек, изменяется от 0,4—0,6 до 1,7 м/сутки (Владимирская обл., сел. Ново-Александрово и дер. Гнездилове).
Воды апг-неокомского водоносного горизонта гидрокарбонатные кальциевые или кальциево-магниевые с общей минерализацией от 0,050 до 0,931 г/л, преобладает минерализация до 0,500 г/л. Общая жесткость вод этого горизонта, как правило, не превышает 8,5 мг-экв, в единичных случаях она увеличивается до 23 мг-экв-, карбонатная жесткость изменяется от 0,4 до 8,0 мг-экв. На отдельных участках апт-неокомские воды имеют признаки загрязнения, в этих случаях повышается жесткость воды и увеличивается содержание в ней хлоридов и сульфатов.
2. ВОДОНОСНЫЕ ГОРИЗОНТЫ ЮРСКИХ ОТЛОЖЕНИЙ
Волжский водоносный горизонт (J3V). Водоносные отложения верхнего и нижнего волжских ярусов верхней юры распространены в восточной части территории — в Ярославской, Московской, восточной части Калининской, северных частях Рязанской и Тульской, а также в краевой восточной части Калужской областей (рис. 19).
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПОДЗЕМНЫХ БОД
В Калининской и Ярославской областях волжские глинисто-песчаные отложения имеют широкое развитие, в частности долина Волги на участке от Тутаева до Ярославля и несколько ниже врезана в апт-неокомские отложения. Выше по течению — от Рыбинского водохранилища до Калязина русло Волги, прорезая нижнемеловые и волжские отложения, вскрывает породы кимеридж-келловейского возраста.
Рис. 19. Керта распространения юрских водоносных горизонтов. Составила Л. Л. Чаповская
Горизонты: /—волжский, 2—келловей-батский, 3—водоупорная глинистая толща кимеридж-кслловея. 4 — граница административных областей
В южной части Московской, а также в Рязанской и Тульской областях породы волжских ярусов слагают водоразделы и верхнюю часть склонов и характеризуются более ограниченным островным распространением. В южном направлении участки развития волжских отложений уменьшаются по площади, представляя собой отдельные останцы. Здесь эрозионный врез достигает кимеридж-келловейских и каменноугольных отложений.
Водовмещающими породами волжского водоносного горизонта обычно служат мелкозернистые пески, местами глинистые, с прослоями глин и включением конкреций фосфоритов и серного колчедана; мощность их достигает 20—80 м. Глинисто-песчаные волжские отложения
ВОДЫ МЕЛОВЫХ II ЮРСКИХ ОТЛОЖЕНИИ
153
перекрываются апт-неокомскими или четвертичными образованиями. В местах отсутствия разделяющих глинистых прослоев воды, приуроченные к пескам волжского возраста, смешиваются с водами вышележащих водоносных горизонтов. Возможность подтока вод из нижележащих горизонтов практически исключена в связи с наличием выдержанного подстилающего водоупорного слоя — мощной глинистой толщи кимеридж-келловея, поэтому питание волжского горизонта осуществляется за счет инфильтрации атмосферных осадков и просачивания вод из вышележащих водоносных горизонтов. Этот горизонт дренируется по долинам рек, где отмечаются выходы нисходящих родников, дебиты которых изменяются от 0,05—0,1 до 0,6—0,8 л/сек. Разгрузка горизонта происходит также в водопроницаемые толщи аллювиальных образовании.
Общая характеристика волжского водоносного горизонта для различных частей территории приводится в табл. 8, где видно, что этот водоносный горизонт залегает на максимальной глубине (до 107 лг) в северной части площади своего развития. В южном направлении глубина залегания горизонта уменьшается до 27 м, в соответствии с этим абсолютные отметки кровли горизонта увеличиваются в южном направлении. В Ярославской и Калининской областях волжский водоносный горизонт напорный, величина напора изменяется от 8—10 до 60—70 м. К, югу напор падает, и местами водоносный горизонт приобретает безнапорный характер.
Волжский водоносный горизонт в целом можно охарактеризовать как маловодообильный. Производительность скважин обычно не превышает 0,5—1,0 л/сек, иногда снижаясь до 0,02 л/сек. Дебпты отдельных скважин дают значительные отклонения от указанных средних значений. Так, в Угличе производительность скважины составляла 10 л/сек, понижение не определялось. В Калининской области максимальные дебиты двух скважин—1,66 и 2,0 л/сек при понижениях соответственно 2,5 и 0,6 л-г. Вблизи ст. Кашин производительность скважины из смешанной водоносной песчаной толщи четвертичного и волжского возраста составляла 14,25 л/сек при понижении 13,3 м. В том же районе (дер. Зенпно) при мощности водоносного горизонта 12 м скважина давала 0,55 л/сек (удельный дебит 0,024 л/сек) при понижении 23 м. В Подольском районе дебит скважины составил 2,5 л/сек при понижении 0,5 м. Удельная производительность скважин, использующих волжский водоносный горизонт, изменяется от 0,02 до 0,7—1,1 л/сек при понижениях соответственно 27,4 и 2,5—4,5 м.
Воды волжского водоносного горизонта гидрокарбонатные кальциевые или кальцпево-магниевые, общая минерализация обычно не превышает 0,50—0,55 г/л, а в отдельных случаях достигает 0,85 г’л, при этом повышается содержание сульфатов. Местами воды этого горизонта имеют запах сероводорода, что, видимо, связано с разложением пирита. В районе г. Кашина эти воды характеризуются повышенным содержанием железа; общая жесткость их колеблется от 0,6 до 12,6 мг-экв, карбонатная жесткость от 0,6 до 10,0 мг-экв.
Как отмечалось выше, в основании нпжне- и верхневолжских, а на отдельных участках их отсутствия — и нижнемеловых отложений, залетает водоупорная глинистая толща кимеридж-окс-ф о р д-к е л л о в е я. Эта глинистая толща повсеместно распространена на большей части Ярославской, в северной и центральной частях Московской и во Владимирской областях, а также в восточной части Рязанской области. Севернее линии, проходящей через города Кесь-ма — Рыбинск — Данилов, а также на Окско-Цнпнском валу эти отло-
154
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПОДЗЕМНЫХ ВОД
Общая характеристика волж
Область развития горизонта	Положение кровли водоносного горизонта, м от— до		Мощность водоносного горизонта, м от — до	
	глубина залегания	абс. отм.		
Ярославская область				17—107	61—103	пр8—32	
Восточная часть Калининской области . . .	5,3—61	86—153	3—27	
Московская область		0—72	112—172	0,4—33	
Южная часть Московской и прилегающие части Тульской и Рязанской областей ....	0—27	126—202	0,4—8,3	
* Одно определение.
••В числителе — удельный дебит, в знаменателе — понижение.
жения отсутствуют (см. рис. 19). Западная граница распространения юрских отложений в северной части территории проходит примерно по линии, проходящей через Кесьму— Бежецк — Калинин—Волоколамск—ст. Дорохове. На большей части Смоленской и Калининской областей эти отложения отсутствуют.
Кимеридж-келловейские отложения представлены в основной своей массе глинами — то плотными, жирными, то песчаными, местами слоистыми, содержащими линзообразные, выклинивающиеся прослои песков, на отдельных участках сцементированных в песчаники, мергелей и известняков. Пески преимущественно тонко-, мелко- и среднезернистые, глинистые, местами переходящие в алевриты, с конкрециями пирита. Мощность песчаных слоев изменяется в среднем от 0,6—1,5 до 8—10 м, а прослоев мергелей и известняков от 0,1 до 2 м. Общая мощность верхнеюрских отложений изменяется от 1—5 до 60 л и более. Кимеридж-келловейскую толщу на территории в целом можно рассматривать как выдержанную водоупорную толщу с отдельными линзами Бодосодержащих пород.
Вследствие невыдержанного характера залегания в вертикальном разрезе и по простиранию водопроницаемых пород в толще кимеридж-келловейских глин создаются условия для спорадического развития в них водоносных линз, изменчивость мощности и состава водовмещаю-щпх пород предопределяют изменчивость их водопроводящих свойств Ч
Некоторое увеличение мощности водоносных песчаных линз ки-мерпдж-келловейской толщи отмечается в восточной части территории, где по отдельным скважинам мощность песчаных прослоев местами составляет 8—10 м. Для северной части этого района единичные скважины дают дебиты 1,0—1,3 л/сек из водоносных линз этих отложений. Так, в Нагорьевском районе Ярославской области, в сел. Нагорье при мощности водоносных песков 7,3 м и понижении уровня воды на 3,6 м дебит скважины составлял 1,08 л/сек, удельный дебит 0,3 л/сек. В По-
1 На гидрогеологической карте (см. карту 3 в приложении I) эта толща показана как водоупорная.
ВОДЫ МЕЛОВЫХ И ЮРСКИХ ОТЛОЖЕНИИ
155
Таблица 8
ского водоносного горизонта
	Статический уровень воды. м от — до		Величина напора, м от—до	Дебнт скважины, л! сек от— до	Удельн, дебит, л [сек, и понижения, .и от — до* *	Общая минерализация, г/ л от — до	Жесткость, мг-экв от — до	
	глубина	абс. отм.					общая	карбонатная
	4—73	105—131	15—71	0,4—10,0	0,03—1,1 31,0—4,5	0,55*	10,0*	10,0*
	2—18	110—195	8-56	0,33—2,0	0,02-0,66 27,4—2.5	0,37—0,40	5,6—12,6	4,5*
	0—63	115-172	0—16	0,02—2,5	0,17—0,6 8,0—1,0	0,12—0,85	0,6-8,3	0,6—6,2
	0-21	111—214	0-8	0,1—1,0	—	—	—	—
дольском районе Московской области в сел. Кутцево дебит скважины составил 1,83 л/сек, удельный дебит 0,66 л/сек при понижении уровня на 2,0 м.
В западной и южной частях территории мощность песчаных линз верхнеюрских отложений уменьшается, изменяется и состав водосодержащих песков в сторону увеличения глинистости, в связи с чем водо-обильность этих отложений минимальная. Так, в Кораблинском районе Рязанской области пробная откачка дала из скважины 0,05 л/сек при понижении уровня на 10 м. Оксфорд-келловейские отложения представлены здесь переслаивающимися песками мощностью 0,4—1,6 м и глинами мощностью 2,7—4,0 м.
В кровле кимеридж-келловейской толщи залегают нижнемеловые пли четвертичные образования, а в восточной части, кроме того, отложения волжских ярусов. На большей части площади они подстилаются каменноугольными, в северо-восточной части пермскими и триасовыми отложениями, а на отдельных участках-—континентальными бат-келло-вейскими образованиями.
Питание верхнеюрских водоносных линз происходит за счет атмосферных осадков в местах выхода их на поверхность или на участках близкого залегания от поверхности, где они перекрыты водопроницаемыми породами. Их подпитывание возможно также за счет подтока вод из выше- и нижележащих водоносных горизонтов. Разгрузка вод верхнеюрских водоносных линз местами происходит по долинам рек, где отмечаются выходы родников, а также за счет перелива вод в песчаный аллювий. Водами верхнеюрских водоносных линз в южной и западной частях территории питаются некоторые колодцы глубиной до 15 м п родники, дебиты которых изменяются от 0,05 до 0,3— 0,5 л/сек.
Воды кимеридж-келловейских песчаных линз относятся к типу гидрокарбонатных кальциевых или кальциево-магниевых с общей минерализацией, не превышающей 0,8—0,9 г/л, и общей жесткостью 2,45— 15,64 мг-экв, при карбонатной жесткости 2,45—11,0 мг-экв.
В районе Углича верхнеюрские водоносные линзы залегают ме
156
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПОДЗЕМНЫХ ВОД
стами на пермских отложениях, по-видимому, здесь они имеют непосредственную связь с пермскими минерализованными водами. Так, скважина в Угличе вскрыла воду в юрских песках с минерализацией 3,4 г/л и с общей жесткостью 25,8 мг-экв. Вода сульфатного натриевого типа, соответствующего типу минерализации пермских вод этого района. Местами келловейскпе воды имеют следы загрязнения, в этих случаях отмечается некоторое повышенное содержание хлоридов, сульфатов и азотистых соединений. В Московской и Рязанской областях имеются родники, воды которых содержат 0,041—0,068 г/л железа, при общей минерализации до 0,9 г/л.
Келловей-батский водоносный горизонт (Jbt + cl). Континентальные глинисто-песчаные отложения бат-келловейского возраста, сохранившиеся преимущественно в пониженных участках домезозойского эрозионного рельефа, характеризуются неповсеместным распространением и значительными колебаниями мощности. Эти отложения почти повсюду перекрыты толщей глин кимеридж-келловейского возраста и только на отдельных весьма редких участках в Рязанской, Тульской и Калужской областях они лежат непосредственно под четвертичными образованиями (см. рис. 19).
Водовмещающими породами служат пески тонко-, мелко- и разно-зернистые, местами глинистые, с остатками обуглившейся древесины и включениями серного колчедана, иногда пески переслаиваются с глинами, на отдельных участках обогащенных гумусом и содержащих прослои лигнита. Местами водонасыщенные пески приобретают свойства плывунов. Мощность водосодержащих пород изменяется от долей метра до 40 м и более.
Водоупорным перекрытием келловей-батского водоносного горизонта являются верхнеюрские глины и только на отдельных участках, как отмечалось выше, в кровле этого горизонта лежат четвертичные отложения. Нижний водоупор обычно отсутствует, в редких случаях им являются бат-келловейские или каменноугольные глины. В связи с этим водоносный горизонт обычно тесно связан с нижележащими напорными горизонтами карбона, за счет которого происходит основное его питание.
Производительность скважин из келловей-батского водоносного горизонта изменяется в широких пределах и колеблется от десятых долей до 8—10 л/сек. Наиболее водообилен этот горизонт в северо-восточной части территории, где отмечается и увеличение мощности водосодержащих отложений. Так, например, в Ярославской области у ст. Берендеево Переславского района эксплуатационной скважиной под 16-метровым слоем юрских глин вскрыты мелко- и среднезернистые пески, пройденная мощность которых составляет 39 м. При понижении уровня на 17 л; дебит скважины составил 9,7 л/сек, удельный дебит 0,57 л/сек. В Некрасовском районе у сел. Рыбницы скважина дала 7,4 л/сек при понижении на 8,5 м, удельный дебит 0,86 л/сек.
В Ростовском районе в сел. Демьяновском скважина прошла верхнеюрские глины мощностью 49 м, в основании которых вскрыты пески пройденной мощности 19 м. При понижении уровня на 7,6 м удельный дебит скважины составил 0,17 л:сек (дебит 1,26 Л/Сек). Во Владимирской области в Суздальском районе в сел. Черниж эксплуатационной скважиной вскрыт 6-метровый слой водоносных песков, мелко- и среднезернистых, подстилающийся пестроцветными верхнепермскими глинами. Водоносный горизонт имеет напор 30 м, пьезометрический уровень установился на отметке 136 м. Дебит скважины составлял 8,9 л/сек, понижение не определялось.
ВОДЫ МЕЛОВЫХ И ЮРСКИХ ОТЛОЖЕНИИ
157
Почти повсеместное отсутствие нижнего водоупора определяет связь келловей-батского водоносного горизонта с нижележащими горизонтами карбона, за счет которых описываемый горизонт приобретает высокую напорность, а местами и значительную водообильность. Так, в Спас-Клепиковском районе Рязанской области, в сел. Заднее Пилево скважина под 13-метровым слоем верхнеюрскпх глин вскрыла пески бат-келловея мощностью 8 м, подстилающиеся известняками среднего карбона, пройденная мощность которых 6,4 м. Вода появилась в кровле песков, величина напора этого смешанного водоносного горизонта достигала 58 м. Эксплуатационная скважина в г. Егорьевске А4осковской области, оборудованная для использования вод 12-метрового слоя песков бат-келловея и подстилающих их известняков среднего карбона (вскрытая мощность 2,8 Л1), дала 17 л!сек при неизвестном понижении. Такая производительность скважины безусловно является результатом водообилня известняков карбона.
Келловей-батский водоносный горизонт вскрывается буровыми скважинами в Ярославской, Московской, Владимирской и Рязанской областях, в большинстве случаев он используется для водоснабжения эксплуатационными скважинами совместно с подстилающими горизонтами карбона. Этот горизонт в южной части территории питает некоторые колодцы глубиной от 6—10 до 20 м и более, а также родники, дебаты которых незначительны.
Воды келловей-батского водоносного горизонта по типу минерализации относятся к гпдрокарбонатным кальциевым с общей минерализацией. обычно не превышающей 0,7 г/л. Местами отмечается повышенное содержание сульфатов (до 30%-экв), по-видимому, за счет разложения серного колчедана.
Глава пятая
ВОДЫ ТРИАСОВЫХ И ПЕРМСКИХ ОТЛОЖЕНИИ
Отложения нижнего триаса и перми распространены на северо-востоке территории, в центральной части Московской синеклизы. Непосредственно под четвертичными и юрскими отложениями здесь залегают пестроцветные песчано-глинистые породы ветлужской серии нижнего триаса и татарского яруса верхней перми подстилаемые карбонатными и сульфатно-карбонатнымп породами нижней перми и карбона. Контакты между триасом и пермью, а также между отдельными ярусами сульфатно-карбонатной серии перми на данной территории изучены недостаточно.
В толще триаса и перми выделяются два резко различных водоносных комплекса: верхний, приуроченный к песчано-глинистым отложениям ветлужской серии триаса и татарского яруса перми, и нижний, связанный с карбонатными и сульфатно-карбонатными породами верхнего и нижнего отделов перми. Имеющийся фактический материал позволяет лишь для отдельных участков территории охарактеризовать в качестве самостоятельных горизонтов в верхнем комплексе воды ветлужской серии триаса и татарского яруса, в нижнем комплексе — казанский и нижнепермскпй водоносные горизонты.
1. ВОДЫ ОТЛОЖЕНИЙ НИЖНЕГО ТРИАСА И ТАТАРСКОГО ЯРУСА ВЕРХНЕЙ ПЕРМИ
Отложения ветлужской серии и татарского яруса, относящиеся в основном к осадкам озерных и аллювиальных фаций, представлены чередующимися слоями пород разнообразного литологического состава с преобладанием глин. Они содержат ряд водоносных слоев, приуроченных к не выдержанным по простиранию и мощности прослоям и линзам песков, песчаников, реже известняков. Отдельные водоносные слои вследствие ограниченности распространения имеют лишь местное значение. Они сообщаются между собой в вертикальном и горизонтальном направлениях через сложную систему трещин и линз водопроницаемых пород. Границы распространения отдельных водоносных комплексов и горизонтов показаны на рис. 20.
Воды спорадического распространения, заключенные в отложениях нижнего триаса (Tto/)- Отложения ветлужской серии распространены на значительной площади. Северная граница их распространения проходит южнее линии Чебоксары — Вологда, юго-западная и южная границы — несколько западнее Рыбинского водохранилища севернее линии Углич — Ростов—Иваново. Выходы ветлужской серии известны лишь
ВОДЫ ТРИАСОВЫХ И ПЕРМСКИХ ОТЛОЖЕНИИ
159
на севере по р. Мяксе. На остальной площади они залегают на различной глубине и изучены по разрезам буровых скважин. Севернее линии Рыбинск — Данилов они вскрыты непосредственно под четвертичными, а южнее — под юрскими отложениями. Поверхность отложений триаса сильно размыта и имеет довольно сложный подземный рельеф. В районе Рыбинска кровля триаса вскрыта на глубине 23—24 м (абс. отметки 73—77 м), в Ярославле — на глубине 65—74 м (абс. отметки 22—29 лг), в сел. Владычное — на глубине 102,8 м (абс. отметки 15,8 м)
Рис. 20. Карта распространения вод триасовых и пермских отложении и их минерализации. Составила 3. М. Щадрина
Границы распространения вод в песчано-глинистых отложе н и я х: 1 — триаса, 2 — татарского яруса. Границы водоносных горизонтов, приуроченных к сульфатно-карбонатным отложениям: 3 — казанского. 4 — нижнепермского. Подземные границы водоносных горизонтов: 5 — ка занского, 6 — нижнепермского. В о д о п у н к т ы: 7 — скважина, вскрывшая воду в триасовых и татарских отложениях [в числителе: слева—дебит (л/сек), справа—понижение (и), в знаменателе— отметки кровли водоносного слоя, сам — самоизлив]. 8— то же. в казанских и нижнепермскнх отложениях. Воды с минерализацией, г/л: 9 — до 1, /0—1—5. // — 5—10, 12 — 10—50, 13 — больше 50. Зоны преимущественного распространения вод с различной степенью минерализации: 14— пресных в пермских отложениях. 15 — с минерализацией от 1 до 5 г/л в триасовых и пермских отложениях, 16 — с минерализацией от 5 г/л и более в триасовых и татарских отложеннях. 17 — то же. в отложениях казанского яруса н ннжней перми, 18 — линии гидрогеологических разрезов, приведенных на рис. 21, 19 — граница описываемой территории
160
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПОДЗЕМНЫХ ВОД
tO'J.
hwdoofio
ияинЕыд
joctoj
4Q09R
X>*VOUXf{
пооиАэиорО
QodlOQ
f4YiHHJtf
онихгаомэ
ояитиюИод
слтпчяв)
jontwxvy юдгажпц]
Dx/iycddafj g
Hdogadau *
oeowAh x>kQ
sifoo irewdoj dxge эоиэпирщ
мныяттод
»Л?Л
1^-
ей
xveovog *
VVJOlfOQ 4,

гзппнохоо вомэеоэ^мац xtavoq
х>гход « qifavtfoodb
«НИЖОНЭА

оним1«кэд
хунохй')
uodwoi/Dfl-aqwojfemou
dxQQ доиэхпдпс] joarOffx ыэнир1ч5 x
чгиохо!
ьииэд V2XOQ
нитод
iqdwnu
dxQO яоиэж¥од
эолэжт/сд
Dti/og 0MMUV3(j
ВОДЫ ТРИАСОВЫХ И ПЕРМСКИХ ОТЛОЖЕНИИ
161
Нижнетрпасовые отложения заполняют впадины в рельефе поверхности татарского яруса и залегают на различных его горизонтах. Абсолютные отметки подошвы триасовых отложений изменяются от 54,3 м на севере близ сел. Беседное Вологодской области до минус 37,9 я— в Рыбинске и минус 52,8 м — в Ярославле. Наибольшее погружение подошвы отмечается в районах Пошехинья-Володарска, Рыбинска и Ярославля (рис. 21). В соответствии с этим мощность отложений увеличивается с севера на юг от 10,8 м — у сел. Беседное до 115 я — в Рыбинске, затем вновь уменьшается до 80 м в Ярославле. В осевой зоне Любимского поднятия триасовые отложения полностью размыты, п верхнепермскпе осадки залегают здесь непосредственно под четвертичными образованиями.
Нижнетрпасовые отложения представлены толщей пестрых, преимущественно ярко-красных глин с прослоями зеленоватых и перечных песков, песчаников, реже мергелей и известняков. Наблюдается частая смена пород в горизонтальном и вертикальном направлениях. Эти особенности залегания и литология триасовых отложений обусловливают характер их водоносности. Подземные воды в триасовых отложениях приурочены к довольно редким прослоям песков и песчаников мощностью 5—6 я. Пески и песчаники грубые, в них встречаются плоские гальки плотных глин, известковистых мергелей и кристаллических пород, нередко сцементированные в конгломераты. Водоупором служат глинистые слои того же возраста.
Водоносные слои имеют линзообразное залегание и встречаются на разной глубине — от 24 до 132 м — и на различных абсолютных отметках — от 65,0 до минус 33,4 м. В районе Рыбинска одна из скважин встретила воду на глубине 131,6 м (абс. отметки минус 33,4 м), другая скважина зафиксировала в этих же отложениях три водоносных слоя на глубине 24, 69 и 83 м, причем для всех слоев характерен самоизлив на уровне поверхности земли.
Приводим предельные значения, характерные для вод триасовых отложений:
Глубина залегания кровли пород триаса	24,0—103,0	-и
абсолютные отметки этих пород .....	74,0—22,0	»
мощность...............................10,0—115,0	»
Глубина залегания подошвы пород триаса (абсолютные отметки)............... ...	54,0—минус	53,0»
Глубина появления воды . .	...	24,0—132,0	»
абсолютные отметки	...	. .	65,0—минус	33,0»
статический уровень .	. 1,8—16,0	»
абсолютные отметки .	.	... 140,0—84,0	»
напор . .	................ 25,0—133,0	»
дебит ....	. 0,23—7,6 л]сек
удельный дебит	. 0,006—0,5	»
минерализация ...	. .	1,7—6.5	г'л
Линзовидно-этажный характер залегания водоносных песчаных пород среди толщи глин и их гидравлическая взаимосвязь обусловливают возникновение напорных вод. Величина напора в зависимости от глубины залегания водоносных слоев изменяется в пределах от 25 до 100 .и, в районе Рыбинска в отдельных прослоях она возрастает до 133,0 Л1.
Скважины, расположенные в районе Рыбинска и северо-западнее линии Рыбинск — сел. Козы, самопзлпвают. Долина Волги дренирует водоносные слои триаса, в связи с чем отмечается общее погружение пьезометрической поверхности нижнетрпасовых вод в сторону Волги — от 140 .и абсолютной высоты в районе Вологды до 100—90 я в Ры-11 Зак. 161
162
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПОДЗЕМНЫХ ВОД
бинске п Ярославле, где пьезометрические уровни наблюдаются на глубине до 9—16 м, а иногда выше поверхности земли.
Область питания триасовых вод расположена на севере и на западе описываемой территории, где эти отложения залегают близко к поверхности земли. Питание их осуществляется за счет инфильтрации атмосферных осадков через толщу четвертичных отложений. В местах отсутствия в кровле триаса глинистых пород юрского и четвертичного возраста отдельные водоносные слои триаса связаны с вышележащими водоносными горизонтами. В основании они имеют тесную связь с водами татарских отложений. На отдельных участках источником питания триасовых вод служат напорные воды сульфатно-карбонатной толщи перми и карбона. Взаимосвязь с последними осуществляется в районах тектонических нарушений по трещинам и разломам (сел. Некрасовское, Малые Соли Ярославской области и др.).
Водообильность триасовых отложенпй в большинстве случаев незначительна. Производительность отдельных скважин колеблется в широких пределах — от 0,1 до 8,0 л!сек, в зависимости от мощности и литологического состава водовмещающих слоев, но обычно она близка к 0,2—0,5 л сек. В районе Ярославля дебит скважин составляет 0,23—1,0 л/сек при понижении на 24—37 м; дебит одной скважины в сел. Некрасовском, в 30 км к северо-востоку от Ярославля достигал 7,55 л/сек при понижении на 24,7 м; в пределах Рыбинска производительность скважин изменяется от 0,23 до 3,9 л'сек.
Воды триасовых отложенпй в основном сульфатного или хлорпдно-сульфатного типа, натриевые, реже — в сел. Мышкпно Ярославской области и в других местах — кальциево-натриевые с минерализацией 1,7—3,6 г, л. Приводим солевой состав воды по Курлову1:
в Рыбинске: Мо,о
SO462C131
(Na + К) 76
в сел. Мышкпно: М2.5
SO450 С147 (Na + К) 46 Mg33 С125
Минимальная минерализация вод триасовых отложений отмечается в скважинах, расположенных в долине Волги (Рыбинск, пос. Ширяево Ивановской обл.), где опреснение их обусловлено связью с вышележащими водоносными горизонтами четвертичных образований. Вы-сокомпнералпзованные воды (10—26 г/л) сульфатно-хлоридного и хлоридного натриевого типа, вскрытые скважинами в зоне разломов в районе Ярославля и сел. Некрасовского (б. курорт Большие Соли, см. рис. 21), поступают из нижележащих водоносных горизонтов.
Воды, спорадически распространенные в отложениях татарского яруса верхней перми (P2t). Отложения татарского яруса распространены на большей площади, чем отложения ветлужской серии нижнего триаса. Северная и восточная границы их находятся за пределами рассматриваемой территории, западная и южная проходят в районах У сложна— ст. Пестово —ст. Максатиха — Кимры — Александров — Владимир — Муром.
Условия залегания татарских отложенпй согласуются с общей структурой Московской синеклизы. Поверхность их неровная, осложнена тектоническими и эрозионными процессами. Максимальные отметки кровли татарских отложений, достигающие 140—145 м. абсолютной высоты, отмечены на западном склоне Московской синеклизы в районе
1 В формулу Курлова включены ноны, содержание которых составляет не менее 10*’/о  экв.
ВОДЫ ТРИАСОВЫХ И ПЕРМСКИХ ОТЛОЖЕНИИ
163
ст. Пестово и на восточном склоне Окско-Цнинского вала в Вязников-ском районе (см. рис. 21).
Общее погружение толщи татарских отложений и возрастание их мощности отмечается в осевой зоне синеклизы, где абсолютные отметки поверхности снижаются до минус 50—57 м (Ярославль и Поше-хонье-Володарск). В пределах положительных структур второго порядка татарские отложения залегают непосредственно под четвертичными: на Окско-Цнинском валу на абсолютных отметках 126—130 л; на Любимском поднятии — на 127 ли Мощность их изменяется от нескольких метров — в краевой зоне распространения (г. Устюжна — 2 м,. ст. Пестово — 7 м) до 100—135 м — в осевой зоне (Ярославль, сел. Некрасовское— 135 м) и до 186 м в районе Любима.
Отложения татарского яруса пестры по составу и окраске. Они представлены в основном глинами и алевритами с прослоями и линзами песчаников, песков, мергелей, известняков, доломитов и гипсов. Мощность песчаных прослоев обычно 3,0—8,0 .м, в Вологде она увеличивается до 15,0 м. Мощность прослоев известняков, доломитов и мергелей значительно меньше, в среднем до 2 м, и лишь на севере в скважине на ст. Шексна встречены прослои известняка мощностью до 5 м. Гипс образует многочисленные гнезда, прожилки и линзо-видные пласты мощностью до 2—3 м. Наиболее сильно загипсована нижняя часть татарских отложенпй — нижнеустьинские слон.
Характерной особенностью подземных вод татарских отложений, так же как и триасовых, является невыдержанность отдельных водоносных слоев вследствие быстрой смены состава пород в вертикальном и горизонтальном направлениях. В связи с этим воды отложений татарского яруса, так же как и нижнего триаса, не представляют собой единого водоносного горизонта и встречаются спорадически на разных глубинах. Они принадлежат к типу трещинных — в песчаниках, известняках и доломитах, или пластово-поровых — в песках. Предельные значения, характеризующие воды татарских отложений, приведены в табл. 9.
Таблица 9'
Характеристика вод татарских отложений
Показатели	Калининская, Ярославская и западная часть Владимирской облает и		Восточная и юго-еосточная части Владимирской области	
	от |	до	от |	ДО
Глубина залегания кровли пород татарского яруса, м . . .	7	174	0	45
Абсолютные отметки .					140	—54	145	70
Мощность, м			3	186	20	80
Глубина залегания подошвы пород татарского яруса . . .	135	190	70	39
Абсолютные отметки, м		5	245	10	50
Глубина появления воды, м	,	.			120	145	90	60
Статический уровень, и 	 -	. . .	21,3	34	5	66
Абсолютные отметки, м	...	. .	...	167	90	130	75
Напор, м ........	...	....	...	13	240	5-	42
Дебит, л!сек				0,03	15,0	0,5	1,7
Удельный дебит, л!сек		0,01	0,7	0,07	0,5
Минерализация, г/л		0,4	0,5	0,1	0,4
	1,1	11,6	—	—
	16,6	26,6	—	—
Жесткость, мг-экв		4—	45	2-	-10-
	до 281			
Г Г’
164
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПОДЗЕМНЫХ ВОД
Линзовидное залегание и различный литологический состав водо-вмещающпх пород обусловливают сложный характер циркуляции в них подземных вод. Область питания их находится на северо-западе описываемой территории, а также на юго-востоке в районе Окско-Цнинского вала. Движение подземного потока направлено к осевой части Московской синеклизы и к Владимпро-Шпловскому прогибу.
Водоносные прослои, приуроченные к песчаным и карбонатным породам, встречаются на различной глубине — от 5 до 245 м от поверхности земли на абсолютных отметках от плюс 120,0 до минус 145 м. В осевой зоне водоносные прослои отмечаются на глубине 145—245 м. Отдельные скважины—в сел. Владычном, г. Пошехонье-Володарском. Рыбинске, сел. Оболсуново — вскрывали по два-три водоносных прослоя на различных абсолютных отметках. В междуречье Оки и Волги водоносные прослои в татарских отложениях залегают на глубине 10—50 м.
Пьезометрические уровни в скважинах устанавливаются в основном па глубине до 15 м от поверхности земли. Часто скважины самоизливают, и только в некоторых местах (Грязовец, Переславль-Залесский) пьезометрические уровни устанавливаются на глубине 30—35 м. Максимальные абсолютные отметки пьезометрических уровней, порядка 160—167 м, отмечаются несколько севернее описываемой территории (сел. Павликово Вологодской обл.) и западнее Рыбинского водохранилища (деревни Можаево и Лобнево Калининской обл.). Этим пунктам соответствуют и максимальные отметки поверхности земли. В осевой части Московской синеклизы абсолютные отметки пьезометрических уровней снижаются до 100 м, что связано с дренирующим влиянием долины Волги.
К востоку от Окско-Цнинского вала, где отложения татарского яруса выходят на поверхность пли залегают под четвертичными образованиями незначительной мощности, пьезометрические уровни по скважинам в долинах устанавливаются на глубине 8—15 л/, на абсолютных отметках 92—130 .и, а на водораздельных участках (дер. Рудильницы Вязниковского района, дер. Городищи Гороховецкого района)—на глубине 46—70 м от поверхности земли. Долина Оки в пос. Ляхи Владимирской области и ниже прорезает татарские отложения и дренирует заключенные в них воды. Так, в Муроме на берегу Оки пьезометрический уровень по скважинам устанавливается на глубине 5—15 л, т. е. на 78—85 Л1 абсолютной высоты.
Напоры вод водоносных прослоев в зависимости от глубин их залегания изменяются в пределах от 15 до 240 и. Максимальные величины напоров отмечаются в осевой части Московской синеклизы, где татарские пестроцветы залегают под мощным чехлом мезозойских и четвертичных отложений, мощность которых составляет у Ярославля 233 .и, у Ростова 230 м. Многие скважины в этом районе самоизлп-вают. Уровень воды в скважинах поднимается на высоту до 6 м над поверхностью земли. В Ярославле на комбинате «Красный Перекоп» (1895 г.) в прослое песка, залегающем на глубине 211—215,7 м, скважина вскрыла напорную воду, образовавшую фонтан высотой 21,3 м. Вблизи осевой части Окско-Цнинского вала эти воды имеют свободный уровень. К востоку от Окско-Цнинского вала, так же как и на основной площади распространения татарских отложений, воды напорные, но величина напора здесь значительно меньше — от 3,0 до 42,0 м.
Водообнльность отдельных водоносных слоев татарского яруса в зависимости от их литологического состава и мощности колеблется в широких пределах —от 0,03 до 15 л,'сек. Дебит большинства сква
ВОДЫ ТРИАСОВЫХ И ПЕРМСКИХ ОТЛОЖЕНИИ
165
жин не превышает 1 л сек, реже встречаются скважины с дебитом 5—6 л, сек п лишь в единичных случаях отмечены дебиты 8,5—15,0 л/сек (Ярославль, Углич, сел. Некрасовское). В скважине г. Бежецка дебит при самоизливе составлял 0,8 л/сек, при понижении уровня на .30 м он увеличился до 9 л/сек. В г. Угличе первоначальный (1905 г.) дебит скважины при самоизливе достигал 9,7 л/сек, к 1959 г. он уменьшился до 5 л/сек. По-видимому, здесь водоносная линза не имеет достаточной связи с другими, и запасы ее постепенно уменьшаются. На восточном склоне Окско-Цнинского вала и на северо-западном склоне Алатырского поднятия дебит скважин и родников из татарских отложений не превышает 1 л, сек. Удельные дебпты колеблются от 0,01 до 0,7 л сек, чаще до 0,2 л/сек.
Воды татарских отложений отличаются повышенной минерализацией и пестротой химического состава (см. рис. 20). В верхних горизонтах преобладает минерализация в пределах 1—7 г/л, с глубиной она повышается до 15—25 г/л. В тех случаях, когда татарские воды активно сообщаются с вышележащими водоносными горизонтами четвертичных и мезозойских отложений, встречаются пресные воды с минерализацией до 0,6 г/л. Тип воды в основном сульфатный магнпево-кальциевый, реже натрпево-магнпево-кальциевый, магниево- или каль-циево-натриевый. Химический состав воды из скважины в Кашине характеризуется следующей формулой Курлова:
..	SO483
Мг,7 —---------------•
Mg36Ca35 (Na + К) 29
В осевой зоне Московской синеклизы, где водообмен в татарских отложениях уже затруднен в результате наличия здесь мощного водоупорного перекрытия — юрских глин, появляются сульфатно-хлорпдные и, наконец, хлоридные натриевые воды. Скважина в Рыбинске вскрыла две водоносных линзы на глубине 143 и 152 м с минерализацией воды 4 и 5,7 гл; вода здесь сульфатно-хлоридного магниево-натриевого и хлорпдно-натриевого типа.
,.	С173 SO425
М4 ,о ---------------.
(Na + K)55Mg25Ca20
В сел. Некрасовском скважиной вскрыта на глубине 135 м вода сульфатно-хлоридного типа с минерализацией 16,7 гл. Близ Вологды в сел. Новое в интервале 175—208 м в татарских отложениях на контакте с казанскими встречена вода хлоридного натриевого типа с минерализаций 20,7 г/л. В скважине в районе Любима, в сел. Бережки на глубине 182 м минерализация воды возрастает до 26,6 г/л. Высокоминерализованные хлоридные воды с минерализацией 95— 100 г/л, самоизливающиеся из старой скважины в Ярославле (комбинат «Красный Перекоп»), А. Н. Семихатов, В. А. Жуков и другие исследователи связывали с отложениями татарского яруса. Однако новейшие результаты исследования скважины, пробуренной в Ярославле в 1962 г., показали, что воды татарских отложений в интервале 200—260 м имеют минерализацию 11,6 г/л и относятся к хлоридно-сульфатному типу. Состав их характеризуется формулой Курлова:
..	SO455C145
ЛА ii,6-------~------— •
(Na+K) 73Cal3Mgl3
Очевидно, что в старую скважину поступали сильно минерализованные воды и рассолы из нижележащей карбонатной толщи перми и карбона.
166	ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПОДЗЕМНЫХ ВОД
Минерализация вод триаса и перми отражена на специальной карте (см. рис. 20). Зона максимальной минерализации — от 5 г/л и выше — приурочена к осевой части Московской синеклизы (Ярославль, Любим). Здесь преобладает хлоридный натриевый тип вод. На северо-западе (г. Устюжна— ст. Максатиха) и на юго-востоке (Окско-Цнинскпй вал и левобережье Оки), в районах неглубокого залегания, воды татарского яруса относятся к гидрокарбонатному кальциевому типу. На большей части территории преобладают воды сульфатного или хлоридно-сульфатного типа с минерализацией от 1 до 5 г/л.
Участки пресных вод встречаются там, где воды татарских отложений имеют связь с вышележащими подморенными или аллювиальными горизонтами (сел. Оболсуново Ивановской обл. и др.). В дер. Ворсино Костромской области, расположенной на берегу Волги, на глубине 245,5 м скважиной вскрыта пресная вода с минерализацией 0,6 г/л. После откачки минерализация воды уменьшилась до 0,5 г/л, что объясняется значительным подтоком пресных вод из древнеаллювиальных отложений долины Волги.
Родники, выходящие из татарской толщи, в большинстве случаев «восходящие» п характеризуются повышенной минерализацией воды, относящейся к сульфатному, хлоридно-сульфатному и хлоридному типам. Такие родники известны на р. Мологе у сел. Горькая Соль, где их минерализация достигала 8,1 г/л (в настоящее время они затоплены водами Рыбинского моря), в Ростовском районе (сел. Тропце-Варница) 14,7 г/л и др. В большинстве случаев восходящие родники возникали на месте старых заброшенных скважин, пробуренных с целью получения рассолов для выварки соли. Некоторые родники с водой хлорид-ного типа, по-видимому, питаются водами, поступающими по тектоническим трещинам из нижележащих горизонтов.
Воды татарских и нижнетриасовых отложении в большинстве случаев непригодны для питья и хозяйственного водоснабжения в связи с повышенной минерализацией п небольшой водообпльностыо скважин. Но они могут быть использованы (и используются в Кашине, сел. Некрасовском, в Любимском районе и др.) для лечебных целей.
2. ВОДОНОСНЫЕ ГОРИЗОНТЫ КАЗАНСКОГО ЯРУСА
И НИЖНЕЙ ПЕРМИ
Подземные воды карбонатных и сульфатно-карбонатных отложенпй перми приурочены к казанскому ярусу верхнего отдела и к сак-марскому и ассельскому ярусам нижнего отдела1. Глубина залегания, водообильность и условия формирования вод нижнепермских отложений на отдельных участках описываемой территории различны. В юго-восточной ее части, в области Окско-Цнинского вала карбонатная толща перми залегает неглубоко от поверхности земли. Водовмещающие породы казанского, сакмарского и ассельского ярусов здесь представлены доломитами и доломитизированными известняками, в которых местами встречаются кристаллы гипса. Этот район является основной областью питания подземных вод карбонатной толщи перми, воды здесь пресные и характеризуются наибольшей водообпльностыо.
На севере территории, в Ярославской и северной части Владимирской области, в осевой зоне Московской синеклизы, где карбонатные породы перми погружаются на большую глубину и содержат мощные
1 Артипскпй ярус п уфимская свита на описываемой территории, по-видпмому, <п сутствуют.
ВОДЫ ТРИАСОВЫХ И ПЕРМСКИХ ОТЛОЖЕНИИ
167
слои гипса и ангидрита, приуроченные к ним подземные воды отличаются высокой минерализацией, на отдельных участках достигающей концентрации рассолов. С глубиной трещиноватость пород уменьшается и водообнльность их становится крайне незначительной.
На описываемой территории воды казанского яруса имеют связь с водами нпжнепермскпх отложений, а последние — с водами верхнего карбона. Это в особенности относится к ассельскому ярусу—швагери-новом} горизонту, который в ранее опубликованных работах включался в состав верхнекаменноугольных отложений. Воды швагериновых слоев в гжельского яруса верхнего карбона описывались как один водоносный комплекс. Все это указывает на значительную условность нижней границы водоносного комплекса карбонатных отложений перми. Верхняя граница комплекса четко отбивается по подошве пестроцветных песчано-глинистых отложений татарского яруса. В соответствии с имеющимся фактическим материалом ниже приводится раздельное описание казанского и нижнепермского водоносных горизонтов.
Казанский водоносный горизонт (Р2 kz). Отложения казанского яруса распространены в северо-восточной части Ярославской и в восточной части Владимирской областей. Западная граница распространения отложенпй и подземных вод казанского яруса изучена недостаточно полно и условно проводится восточнее Рыбинска, в районе Ярославля и Иванова (где она еще не ясна), и к западу от Вязников и Мурома (см. рис. 20).
Водовмещающими породами казанского яруса являются доломи-тпзпрованные известняки и доломиты, на отдельных участках окремне-лые, местами с кристаллами, а в Ярославской области с гнездами и прослоями гипса. Эти породы перекрываются мергелями и глинами татарского яруса, а подстилаются доломитизпрованными известняками и ангидритами сакмарского яруса. Мощность водовмещающих пород — доломитов и доломитизированных известняков казанского яруса — в южных районах территории составляет 20—30 м, а у северо-восточной окраины Ярославской области, в районе г. Любима, она увеличивается до 95—98 м.
Породы казанского яруса выходят на поверхность и залегают под четвертичными на восточном склоне Окско-Цнинского вала. Здесь воды казанского яруса безнапорные, но по мере погружения водоносного горизонта под мергели и глины татарского яруса они становятся напорными.
Кровля водоносных пород казанского яруса на большей части описываемой территории погружается в основном на север, в том же направлении соответственно возрастает величина пьезометрического напора. О глубине залегания кровли водоносных пород казанского яруса можно судить по следующим данным. На территории Владимирской области в г. Вязники кровля водоносного слоя встречена на глубине 42,5 м, у северных границ Ярославской области в сел. Владычное— на глубине 242 м, а у северо-восточных ее границ в сел. Бережки— на глубине 126 м. Абсолютные отметки кровли водоносных пород в этих пунктах составляют соответственно плюс 77 м, минус 120 м и минус 21 м. Сравнительно неглубокое положение кровли казанского яруса в районе г. Любима у сел. Бережки объясняется наличием здесь структурного поднятия.
Абсолютные отметки статического уровня подземных вод казанского яруса в районе Окско-Ципнского вала на междуречье Оки и Клязьмы колеблются в пределах от 75 до 100 м, в районе Любима они близки к 105 и, а близ северной границы территории в Вологодской
168
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПОДЗЕМНЫХ ВОД
области повышаются до 120—160 м. Величина напора вод казанского яруса в Вязниках составляет 28 м, а в районе Вологды превышает 200 м.
Большое дренирующее влияние на воды казанских отложений оказывает Ока, в связи с чем можно предполагать, что наиболее низкий уровень подземных вод казанских отложений на описываемой территории будет находиться на юго-восточной окраине Владимирской области. Так, на правом берегу Оки, север-северо-восточнее Мурома известна довольно низкая отметка уровня подземных вод казанского яруса, равная 53,8 м (Сорокин, 1946).
Отложения казанского яруса наиболее водообильны на восточном склоне Окско-Цнинского вала. Удельный дебит скважин составляет в Вязниках 5,5 л,сек, а севернее Мурома в сел. Польно дебит при опытной откачке достигал 25 л^сек. Понижение уровня не определялось. Столь значительный дебит объясняется интенсивной закарстован-ностыо доломитизированных известняков казанского яруса, залегающих неглубоко от поверхности земли. На восточной окраине Владимирской области воды слабонапорные. В долине Окп и во впадающих в нее оврагах они широко используются при помощи неглубоких колодцев для водоснабжения мелких населенных пунктов.
Совершенно иную характеристику водообильности имеют отложения казанского яруса в Ярославской области. Удельный дебит скважин здесь снижается до 0,1 л сек, а местами (скважина в сел. Малые Соли) он меньше 0,0003 л'сек. В районе Окско-Цнинского вала, где происходит питание их атмосферными осадками, воды казанских отложений пресные, но местами, даже при небольшом удалении от области питания. минерализация их заметно возрастает. Минерализация воды обычно повышается при увеличении количества включений гипса как в самих породах казанского яруса, так и в других отложениях перми, находящихся на контакте с ними сверху или снизу. Так, например, в районе Вязников минерализация воды увеличивается до 2,8 г л. Воды здесь сульфатные магниево-кальциевые и характеризуются следующей формулой Курлова:
М2 8_I0!95---.
' Ca72Mg28
В центральной части Ярославской области минерализация воды в казанских отложениях более значительна. В скважине близ сел. Некрасовского (в сел. Малые Соли) при опробовании интервала на глубине 340—380 м минерализация составила 36,8 г,л; по составу вода хлоридная натриевая. На севере описываемой территории, где отложения триаса п татарского яруса не перекрыты юрскими водоупорными глинами и циркуляция подземных вод в отложениях перми более активная, вочы казанских отложений отличаются невысокой минерализацией. В сел. Владычное минерализация снижается до 3,5 г л; вода имеет тот же состав, что и в Вязниках:
m35-^L_.
Ca62Mg21
Нижнепермский водоносный горизонт (Р(). Среди нижнепермских; отложений широко распространены и наиболее водообильны образования ассельского яруса. Западная граница распространения нижнепермских— ассельских — отложений, показанная на гидрогеологической карте, является условной (см. рис. 20 и карту 3 в приложении). Она проходит восточнее Череповца, через район Углич, Переславль-Залес
ВОДЫ ТРИАСОВЫХ II ПЕРМСКИХ ОТЛОЖЕНИИ
169
ский, южнее Владимира, севернее Гусь-Хрустального. В осевой зоне Окско-Цнинского вала эти отложения отсутствуют и вновь появляются на его восточном склоне в районе г. Меленки, где они пересекают Оку и уходят за пределы Владимирской области.
Западная граница распространения отложений сакмарского яруса занимает промежуточное положение между указанными границами ассельского и казанского ярусов. Из-за недостатка фактического материала граница сакмарского яруса на карте не показана. Степень геолого-гидрогеологической изученности не позволяет в настоящее время детально охарактеризовать водоносность отложений каждого из этих ярусов. Для нпжнепермских отложений, так же как и для казанского яруса, характерны одинаковые основные закономерности изменения гидрогеологических условий отдельных участков территории. Глубина залегания кровли нижнепермских отложений возрастает с юга на север и северо-восток: от 20—50 м — на юге Владимирской области до 196 м — в Рыбинске и до 280 м— в районе г. Любима. Мощность нпжнепермских отложений также соответственно увеличивается от 10— 50 л/ — близ южной границы до 97 м — в Любиме и 124 м — в Вологде. В том же направлении возрастает величина напора и минерализация подземных вод.
Общий сток подземных вод нижнепермских отложении, как и казанского яруса, направлен от южных районов Владимирской области на север, к Волге; в северных районах Ярославской области движение подземных вод происходит с севера на юг и юго-восток, в сторону осевой части ^Московской синеклизы. Пьезометрическая поверхность имеет абсолютные отметки около 100 м — в районе Владимира, 76 м — в сел. Оболсуново и свыше 138 л1 — в районе Любима.
На юге Владимирской области, на Окско-Цнннском валу и в прилегающих к нему районах ннжнепермские отложения представлены доломитами и доломитизированными известняками, местами окреине-лымн, содержащими небольшие включения гипсов. В зоне неглубокого залегания эти известняки сильно разрушены и отличаются наибольшей водообильностыо.
Удельный дебит отдельных скважин в южных районах колеблется в пределах от 1,5 до 4,0 л/сек (Вязники, Муром, сел. Эдой, Восход и др.) ч возрастает до 7—9 л сек в районе Владимира. Напор вод вад кровлей нижнепермских отложений в этих районах сравнительно невелик — от 20 до 65 м; на Окско-Цнинском валу воды безнапорные.
При близком залегании к поверхности на участках, где доломиты нпжнепермских отложений хорошо промыты, воды пресные, гидрокар-бонатные с общей минерализацией 0,3—0,6 г'л. По мере удаления от областей питания (Окско-Цнинскпй вал) минерализация вод увеличивается и достигает 2,8—3,0 г/л в районах Вязников, сел Оболсуново, Владимира; в составе вод преобладает сульфатный анион.
Воды нижней перми наиболее полно изучены в районе Владимира, где производились разведочные работы с целью использования их для водоснабжения (Ассовскпй, 1959). Здесь подземные воды приурочены к неравномерно загипсованным доломитам и доломитизпрованным известнякам ассельского яруса, близ Владимира в долине Клязьмы они являются первым водоносным горизонтом в отложениях дочетвер-тичного возраста. В районе Владимира мощность обводненных ассель-скпх отложений составляет 40—45 м. Подстилаются они карбонатными породами гжельского яруса, с водами которого образуют единую водоносную толщу. Высота напора нпжнепермских вод близ Владимира составляет 60—62 м, скважины, расположенные в долине Клязьмы,
170
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПОДЗЕМНЫХ ВОД
самоизливают. Во Владимире дебит скважины, вскрывшей ассельские доломиты только на 1 м, составлял 9,5 л/сек, при вскрытии всей мощности ассельского яруса дебит увеличился до 20,8 л/сек при одинаковом понижении, составлявшем 2,3 м.
На сравнительно небольшом удалении от области питания ассель-скпе отложения содержат пресные воды, но в районе Владимира минерализация их уже возрастает:
SO487 М2.8----------
Ca59Mg25
Юго-западнее Владимира, в пос. Юрьевец наряду со скважинами, давшими пресную воду с сухим остатком 0,25—0,35 г/л, в отдельных скважинах была получена вода с сухим остатком 1,4—3,1 г/л.
Основная область питания вод ассельского яруса на территории Владимирской области находится в районе Гусь-Хрустального и на Окско-Цнинском валу. Движение подземных вод ассельского яруса происходит здесь в сторону северной части Владпмиро-Шиловского прогиба, в основном с юга на север. Дополнительное питание воды ассельского яруса получают и с западных районов Владимирской области, т. е. с площади распространения гжельского водоносного горизонта. Местные очаги разгрузки подземных вод на территории Владимирской области наблюдаются в долине Клязьмы, где пьезометрическая поверхность вод ассельского яруса становится круче и на несколько метров превышает меженный горизонт реки. Воды ассельского яруса вскрыты во многих пунктах Владимирской области.
В северных районах территории, в Ярославской области в составе' нижнепермскпх отложений большое значение приобретают гипсы и ангидриты, отдельные пачки которых имеют мощность 10—30 м В сакмарском ярусе содержание сульфатных пород достигает 50—70% от общей мощности разреза, в ассельском ярусе карбонатные породы преобладают над сульфатными. В Ярославской области сульфатно-карбонатная толща перми обводнена очень слабо, местами она практически безводна. Это подтверждается результатами откачки воды из скважины Института курортологии в сел. Оболсуново. Здесь был опробован интервал на глубине от 183,2 до 289 м, включающий толщу гипсов и ангидритов нижней перми (с 228 до 289 л-i) и частично отложения казанского яруса. При понижении уровня на 20 м дебиг скважины составлял 0,08 л/сек, удельный дебит 0,004 л'сек. Судя по сухому остатку, составляющему 2,9 г/л, можно предполагать, что вода поступала в скважину в основном из верхней части открытого интервала, из доломптизированных известняков казанского яруса.
Ничтожно малый приток воды получен из разведочных скважин Любинского района. Так, в скважине в районе г. Любима (сел. Сто-брюхово) самоизлнв воды с глубины 300 м из нижнепермскпх отложений, представленных чередующимися слоями гипсов, ангидритов и доломитов, составлял 0,28 л/сек. В скважине дер. Бережки в этом же районе — при открытом интервале 188—450 м, охватывающем нижнюю часть казанских отложений (33 м), полную мощность нижнепермскпх (94 л) и часть верхнекаменноугольных отложений (135 м),— само-пзлив увеличился до 0,35 л/сек. В районе Рыбинска удельный дебит скважин составлял 0,02—0,04 л^сек.
В северной п центральных частях нижнепермского поля у Рыбинска и близ Любима (сел. Стобрюхово и дер. Бережки) воды суль-фатно-хлорпдныс и хлоридные с общей минерализацией от 16,0 до 109 г/л.
ВОДЫ ТРИАСОВЫХ II ПЕРМСКИХ ОТЛОЖЕН 11П
171
Состав этих вод по формуле Курлова следующий: у сел. Стобрюхово
53 (Na + К) 83 ’
у дер. Бережки
л л	С196
10 (Na + К) 84
Во Владимирском районе в водах нижнепермских отложений отмечено повышенное содержание фтора, достигающее 2,0—2,5 мг,'л.
Глава шестая
К
ВОДЫ КАМЕННОУГОЛЬНЫХ ОТЛОЖЕНИИ
Наклон пластов каменноугольных отложении к осп Московской синеклизы и общее погружение этой осп на северо-восток, а также преобладание в разрезе карбона трещиноватых известняков, реже доломитов с достаточно выдержанными прослоями мергелей и глин, определяют наличие здесь многоэтажной водонапорной системы, образующей прекрасно выраженный Московский артезианский бассейн. Эта система состоит из ряда относительно разобщенных водоносных горизонтов: верхнегжельского (С3 q2), нижнегжельского (С3 qt), мячковско-подольского (Со pd + тс), каширского (C2fes), протвинского (Ct рг), серпуховско-окского (Cj ок+sr), яснополянского (С\ jp) и упинского (С( up).
Число самостоятельных водоносных горизонтов карбона закономерно возрастает по мере погружения пластов и появления в разрезе все более молодых толщ. Так, в южной, западной и северо-западной периферических частях Московского бассейна развиты лишь нижнекаменноугольные воюносные горизонты (снизу вверх): упинскпй, яснополянский, серпуховско-окский и протвинский. По правобережью Цны, левобережью Волги до Ржева, далее на юго-восток через Гжатск, по левобережью Протвы и Оки в разрезе появляются уже среднекаменно-угольныс водоносные горизонты — сначала каширский, а затем и мячковско-подольскпй.
К северо-востоку от линии, соединяющей ст. Максатиха и города Лихославль, Клин, Москву, Егорьевск, Спас-Клеппки развиты уже все водоносные горизонты карбона, к перечисленным выше добавляются верхнекаменноугольные водоносные горизонты — нижнегжельскпй (касимовский), а затем и верхнегжельский. Все восемь перечисленных водоносных горизонтов на значительной части территории Московского артезианского бассейна достаточно надежно изолированы один от другого и различаются по условиям питания, характеру дренирования и режиму подземных вод.
Верхнегжельский водоносный горизонт отделяется от нижнегжельского толщей красноцветных глин мощностью до 15—18 м. Эта толща, залегающая почти в основании верхнегжельских отложений, носит название щелковской. Нижнегжельский водоносный горизонт отделяется от мячковско-подольского недостаточно выдержанной по пло-шади и по мощности пачкой кревякпнекпх красноцветных глин, залегающих в нижней части гжельских отложенпй. Мощность этих глин 5—9 м.
ВОДЫ КАМЕННОУГОЛЬНЫХ ОТЛОЖЕНИИ
173
На всей территории, находящейся к югу от линии, проходящей от ст. Уваровка на восток по правобережью Москвы до устья Истры, а затем через г. Люберцы на г. Собпнку в основании мячковско-по-дольского водоносного горизонта залегают ростиславльские глины. К. северу от этой линии рассматриваемая толща глин исчезает из разреза каширских отложений. На выделенной территории мощность ростиславльскпх глин изменяется от 2 до 12 м, но обычно не превышает 5 лк Ростнславльская толща красноцветных глин, залегающая в кровле каширских отложений, разделяет мячковско-подольский и каширский водоносные горизонты.
Наиболее выдержанным региональным водоупором в пределах Московского артезианского бассейна является толща пестроцветных иерейских глин, отделяющих каширский водоносный горизонт среднего карбона ст протвинского водоносного горизонта нижнего карбона. Эти глины уничтожены эрозией лишь в долинах Волги — в районе г. Зубцова, а также Оки и ее притоков на участке Верея — Малоярославец, Серпухов, Кашира. Наименьшие (менее 10 м) мощности глин иерейского водоупора отмечены в полосе, протягивающейся вдоль юго-западной границы распространения верейских отложенпй на довольно обширной площади в районе городов Спасска-Рязанекого и Шацка. На всей остальной территории мощность Верейской водоупорной толщи превышает 10 м, достигая местами 30- -35 м. а в доверейскпх долинах иногда 70—105 м.
Стешсвскпе глины, разделяющие протвинский и серпуховскоокский водоносные горизонты, имеют мощность 3—10 м. Этот водоупор распространен почти повсеместно, но севернее Москвы и восточнее Коломны в его составе начинают преобладать доломиты и мергели, среди которых глины залегают лишь в виде прослоев.
Яснополянский (С( /р) водоносный горизонт располагается между глинами того же возраста. Верхняя глинистая толща, отделяющая яснополянский водоносный горизонт от серпуховско-окского, распространена почти повсеместно, но ее мощность колеблется в весьма широких пределах, от нескольких метров до 20 и более. Мощность нижней пачки глин колеблется от 3 до 20 м. В пределах довизейских депрессий, выполненных песками, нижний водоупор размыт, и здесь существует тесная связь между яснополянским и ниже залегающим уппнекпм водоносным горизонтами.
Самым нижним из водоносных горизонтов каменноугольной системы является упинскпй (Ci up). Водоупорным основанием для него служат малевские глины, мощность которых несколько возрастает к центру Подмосковной котловины, но не превышает 8—17 м. Глины эти имеют повсеместное распространение и надежно изолируют упинскпй водоносный горизонт от водоносных горизонтов верхнего девона. На западе и северо-западе территории упинскпй водоносный горизонт отсутствует, в этих районах турнейский ярус представлен глинистой толщей мощностью 10—30 лк являющейся водоупором, отделяющим вышезалегаюшпй яснополянский от девонских водоносных горизонтов.
Условия изолированности каждого водоносного горизонта карбона от вышележащих мезо-кайнозойских горизонтов весьма различны (рис. 22). На карте показана мощность только тех глинистых слоев, которые отделяют каменноугольные водоносные горизонты от первого вышележащего мезо-кайнозойского водоносного горизонта.
На участках, где каменноугольные отложения содержат грунтовые воды или воды, тесно связанные с ними гидравлически, независимо от наличия глинистых отложенпй в пределах зоны аэрации, эти
174
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПОДЗЕМНЫХ ВОД
отложения на карте не показаны. Если выше каменноугольных водоносных горизонтов залегает бат-келловейскпй, образующий с первыми единую гидравлическую систему, на карте показана мощность глинистых отложений в кровле бат-келловейских водоносных отложений.
Водоносность всех горизонтов карбона, сложенных (за исключением яснополянского) карбонатными породами, определяется характером их трещиноватости, изменяющейся как в плане, так и по разрезу. Поэтому удельные дебиты, которыми характеризуется водоносность каждого горизонта, изменяются в весьма широких пределах. Следует также иметь в виду, что величина удельного дебита в значительной степени зависит от условий проведения откачек — совершенства вскрытия пласта, конструкции скважины, величины понижения. Водоносность некоторых, достаточно изученных каменноугольных отложений, кроме величин удельных дебитов и коэффициентов фильтрации, характеризуется также величиной водопровод!!мости —произведением значения коэффициента фильтрации на мощность водоносного пласта. При определении водопроводимости по данным опытных откачек учитываются несовершенство скважин и их диаметр.
Режим подземных вод, как известно, определяется естественными и искусственными факторами. Однако ниже при описании режима подземных вод отдельных водоносных горизонтов приводятся сведения об изменениях их уровня и химического состава под влиянием откачек. Характеристика естественного режима не дастся, так как региональное изучение естественного режима подземных вод в каменноугольных отложениях на описываемой территории до последнего времени не проводилось, и имеющиеся сведения носят лишь отрывочный характер. Кроме того, на описываемой территории режим подземных вод определяется, как правило, искусственными факторами и, в частности, эксплуатационными откачками.
1.	ВОДОНОСНЫЕ ГОРИЗОНТЫ ВЕРХНЕГО КАРБОНА
Описанная в главе второй мощная толща верхнекаменноугольных известняков, доломитизированиых известняков и доломитов, переслаивающихся с пестроцветными глинами и мергелями, содержит подземные воды, которые разделяются так называемой щелковской толщей на два водоносных горизонта —- верхнегжельский и нпжнегжельский. К верхнегжельскому горизонту, помимо вод собственно верхнегжельских известняков и доломитов, отнесены также воды, залегающие выше известняков оренбургского яруса (псевдофузулиновая толща). К нижне-гжельскому горизонту, помимо вод собственно нижнегжельских известняков и доломитов, относятся и воды, залегающие под глинистой щелковской толщей русавкинской толщи верхнегжельского подъяруса.
Верхнегжельский водоносный горизонт (C3g2). Юго-западная граница распространения верхнегжельского водоносного горизонта проходит к северу и северо-востоку от линии Конаково—-Москва — Шатура — Меленки — Касимов.
Кровля водоносных известняков и доломитов верхнегжельского горизонта закономерно снижается в северном и частично северо-восточном направлениях. Наиболее высокие отметки кровли (свыше 100 м) наблюдаются в широкой (до 50 км) полосе, протягивающейся почти в широтном направлении от Поварово на западе до Шатуры на востоке. В пределах этой полосы рельеф кровли гжельских отложений очень неровный, амплитуда отметок превышает 30 м. Севернее линии, проходящей через ст. Софрино, Орехово-Зуево и Шатуру, кровля гжельских отложений приобретает хорошо выраженное падение на север с укло
ВОДЫ КАМЕННОУГОЛЬНЫХ ОТЛОЖЕНИИ
175
ном, равным 0,001—0,002. По линии Дмитров — Киржач отметки кровли опускаются уже до 50 м, а в районе г. Александрова — до 0.
В соответствии с рельефом дневной поверхности и погружением кровли закономерно изменяется и глубина залегания верхнегжельского водоносного горизонта. Повсюду южнее линии, проходящей через Пушкино, Киржач, Покров, Рошаль, Судогду и далее по Клязьме до г. Вязники, глубина залегания кровли верхнегжельского горизонта не превышает 50 м. Исключением является участок древней погребенной долины, протягивающейся по линии Орехово-Зуево — Шатура — сел. Дмитровский Погост (далее на юго-восток она проходит во Владпмиро-Шиловский прогиб), где глубина залегания верхнегжельского горизонта увеличивается до 70—80 м. На всем правобережье Клязьмы, на участке ст. Купавна — Павловский Посад и несколько восточнее, глубина залегания известняков и доломитов верхнегжельского горизонта нс превышает 10—12 м, а местами эти породы выходят на дневную поверхность. Лишь на ограниченных участках в пределах городов Электросталь и Павловский Посад известняки опять погружаются на глубину до 30 л.
В районе северной оконечности Окско-Цнинского вала, от Коврова на Гусь-Хрустальный и далее на Гусь-Железный, известняки залегают на глубине от 0,4 до 10 м. Севернее линии Пушкино — Киржач — Покров в сторону Клпнско-Дмитровской гряды и ее восточного продолжения глубина залегания кровли описываемого горизонта резко возрастает (до 100—110 и) и в районе Загорска уже достигает 200 м. Еще далее к северу и к северо-западу, по мере снижения отметок местности к долине Волги и впадающей в нее Дубны, глубина залегания гжельского водоносного горизонта уменьшается, и в районе Волжского водохранилища уже не превышает 60 м.
Мощность верхнегжельского водоносного горизонта очень изменчива. Так, в районе г. Щелково при почти постоянных отметках кровли горизонта (около 100—120 лг) отметки его подошвы на весьма коротком отрезке опускаются от 80—100 до 45—50 м, а мощность горизонта возрастает от 15—20 до 50—60 м и продолжает увеличиваться в северо-восточном направлении.
Условия питания и разгрузки верхнегжельского водоносного горизонта определяются главным образом условиями перекрытия его относительно водоупорными мезо-кайнозойскими глинистыми отложениями, а также соотношениями напоров верхнегжельского и вышележащих мезо-кайнозойских водоносных горизонтов. На всех участках, где кровля верхнегжельского горизонта залегает близко к поверхности, мощность глинистых отложений мезо-кайнозоя пли очень мала (менее 10 м), пли они совершенно отсутствуют (Окско-Ципнскпй вал, долина Клязьмы на участке Щелково—Павловский Посад и юго-западнее Ногинска).
Кроме уже отмеченных участков близкого залегания кровли известняков, небольшая мощность мезо-кайнозойских глинистых отложений отмечается к северу от широты Орехово-Зуево, в междуречье Б. Киржача и Шерпы, между Щелково и Красноармейском, западнее Щелково, в междуречье Сестры и Дубны в нижнем их течении. Западнее Загорска глины на небольшом участке отсутствуют, на всей остальной территории мощность глинистых отложений в кровле верхнегжельского водоносного горизонта превышает 10 м, при этом отчетливо намечается увеличение мощности глинистых отложений в сторону водораздельных пространств и уменьшение ее к речным долинам. Наибольшая мощность отмечена на Клинско-Дмитровской гряде и на се восточ-
Рис. 22. Карта мощностей глинистых отложений, залегающих в кровле первых от поверхности горизонтов карбона, содержащих пресные воды (по материалам Подмосковной партии Гидрорежимной экспедиции ВСЕГИНГЕО, 1962)
Мощность глинистых отложений, м: I - 0, 2-до 10. 3 - от 10 до 30. 4-от 30 до 50. 5 - свыше 50 Схематизированные границы P^"P°<^TanH^
зонтов карбона 6 — верхнекаменноугольных. 7 — среднекаменноугольных, 8 — ннжне каменноугольных, 9 — граница территории, в пределах которой в Д р пользуются для водоснабжения
Зак. 161
176
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПОДЗЕМНЫХ ВОД
ном продолжении, севернее г. Дмитрова, где она достигает 100 м, а в районе Загорска и Александрова — свыше 60 м.
В направлении от крупных речных долин к водоразделам увеличивается и разность уровней мезо-кайнозойских и верхнегжельского водоносных горизонтов, причем уровень первых почти на всей территории выше уровня второго. Наибольшие разности уровней приурочены к повышенным участкам территории. Так, в районе г. Загорска, где отметки дневной поверхности достигают 270—300 м, разность уровней, как правило, превышает 30 м, а местам идостпгает 50 м. Наименьшие разности уровней наблюдаются в долинах Волги, Клязьмы и других рек. В руслах этих рек и на прилегающих к ним территориях уровни вод мезо-кайнозойских и верхнегжельских отложений совпадают.
Напорные градиенты, определяемые отношением разности уровней к мощности глинистых отложенпй, разделяющих мезо-кайнозойские и верхнегжсльскпй водоносные горизонты, изменяются от 0,0 до 1,2. Наибольшие значения напорных градиентов отмечены в районе Загорска.
Характер движения подземных вод верхнегжельского водоносного горизонта иллюстрируется картой пзопьез (рис. 23).
Рис. 23. Карта пзопьез верхпекамспноугольпых водоносных горизонтов (по материалам Подмосковной партии Гидрорежимиоп экспедиции ВСЕГИНГЕО, 1962 г.) 11 з о п ь с з ы водоносных горизонтов: / — верхнегжельского, 2 — ниж нс гжельского. Границы распространения водоносных горизонтов: 3 верх-пегжелнекого. 4 — нижпегжелнекого
Наиболее высокие отметки пьезометрической поверхности — от 150 до 160 .и прослеживаются на водораздельных территориях северо-западнее Загорска. Отсюда пьезометрическая поверхность верхнегжельского горизонта снижается как в северо-западном н северном направлениях, в сторон) Волги, Дубны, Сестры и Нерли — до отметок 125 иг, так и в юго-восточном — в сторону Клязьмы и ее крупных притоков Ворп и Шерпы — до отметок 125—130 м. В районе Окско-Цнин-
ВОДЫ КЛМЕННОУГОЛЬНЫХ ОТЛОЖЕНИИ
177
•ского вала наиболее высокие отметки пьезометрической поверхности — 130—133 я— отмечены в осевой его часгп, на участке Гусь-Хрустального п на междуречье Судогды и Ушпы. Отсюда отметки пьезометров закономерно снижаются до 90—100 м в северном и северо-западном направлениях в сторону Клязьмы и в восточном — к Клязьме и Оке. Уклоны потока подземных вод составляют здесь 0,001—0,002.
Отмеченные выше общие направления движения подземных вод в ряде случаев существенно изменяются под влиянием крупных водозаборов. Особенно заметно это влияние на правобережье Клязьмы, где расположены крупные водозаборы, в районе которых образуются значительные депрессии в пьезометрической поверхности верхнегжельского водоносного горизонта. Заметно сказывается влияние крупных водозаборов п на участках высокого положения пьезометрической поверхности. Здесь нзопьезами отчетливо оконтурнваются образовавшиеся довольно значительные депрессиснные воронки.
Сопоставляя приведенные выше сведения — о глубине залегания кровли описываемого горизонта, мощности перекрывающих его глини стых отложенпй, разностях уровней верхпегжельского п мезо-кайнозой-ских водоносных горизонтов и характере движения подземных вод — можно достаточно обоснованно наметить основные области питания и дренирования верхнегжельского водоносного горизонта. Как правило, участки, где осуществляется питание горизонта, приурочены к периферической области его распространения п совпадают пли с участками близкого залегания известняков от поверхности земли пли с участками, характеризующимися малой мощностью перекрывающих известняки глинистых отложений.
На востоке Московского артезианского бассейна область питания верхнегжельского водоносного горизонта расположена в пределах Окско-Цнинского вала, в районах Гусь-Хрустального и междуречья Ушны п Судогды. Здесь инфильтрация облегчается наличием большого количества карстовых воронок. В Восточном Подмосковье питание верхнегжельского водоносного горизонта происходит по всей полосе к югу от Клязьмы на участке между Купавной и Павловом Посадом, а также к северу от Клязьмы в междуречье ее притоков Большого Кпржача в. Шерны. В северном Подмосковье наиболее крупным участком, на котором происходит питание верхнегжельского водоносного горизонта, является район, расположенный к северо-западу от Загорска. Небольшие участки питания подземных вод располагаются северо-восточнее Москвы, здесь мощность перекрывающих глинистых мезо-кайнозой-скпх отложений мала, меньше 10 м, или они совершенно отсутствуют.
Основными естественными дренами верхнегжельского водоносного горизонта являются долины Клязьмы и ее многочисленных правых притоков, пониженное правобережье Волги и долины ее притока Дубны с впадающей в нее Сестрой. Две последние долины являются дренами лишь в своем нижнем течении. На крайнем востоке бассейна дренами служат долины Оки и ее притока Ушны. Весьма значительно дренирующее влияние оказывают также крупные водозаборы, эксплуатирующие верхнегжельский водоносный горизонт.
Величины напоров верхнегжельского водоносного горизонта над его кровлей закономерно возрастают по мере погружения верхнегжель-скпх отложенпй (рис. 24). В районе правобережья Клязьмы между Купавной и Павловым Посадом, а также в районе Гусь-Хрустального и на междуречье Ушны п Судогды, верхнегжельский водоносный горизонт является безнапорным. По мере погружения слоев на север напоры над кровлей описываемого водоносного горизонта возрастают от
12
З.’каз 161.
178
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПОДЗЕМНЫХ ВОД
30 м — вблизи границы распространения горизонта до 100—130 и и более — в пределах Клпнско-Дмитровской гряды.
Водоносность верхнегжельских отложений, как и всех других водоносных горизонтов карбона, представленных трещиноватыми породами, весьма изменчива по площади, и выявить сколько-нибудь отчетливо выраженные закономерности изменений водоносности невозможно. Однако можно отметить определенное увеличение удельных дебптов в пределах периферической области распространения верхнегжельского водоносного горизонта. Так, в западной части области его распростране-
Рг.с. 2-1. Карта напоров над кровлей верхнекаменпоугольных водоносных горизонтов (по материалам Подмосковной партии Гпдрорежнмной эксие шипи ВСЕГИНГЕО, 1962 г.)
Изо in и п и напоров над кровлен водоносных горизонтов- / верх псгжельского, 2 — пижпегжельского. Граница распространения водоносны горизонтов: 3 — верхи с гжельского, 4 — нпж негжельского
ния водопроводимость превышает 1000 м2/сутки (до 3400 мЧсутки), а дебит скважин достигает 20 л/сек при понижении меньше чем на 2,0 л. В северном Подмосковье величина удельных дебитов, как правило, превышает 3 л, сек. Здесь отмечены и высокие значения водоиро-водимости, превышающие 1000 м-/сутки, а местами превосходящие 2000 м-1сутки. На отдельных участках значения водопроводимости сни жаются до 570—800 чЧсутки, но и здесь производительность отдельных скважин достигает 40 л'сек при понижениях до 10 м.
Юго-восточнее этого района удельные дебиты дают резкие колебания, местами они не превышают 1—2 л/сек, но на отдельных участ ках превосходят 10 л/сек. Величина водопроводимости также здесь резко меняется, местами она снижается до 30—100 м2/сутки, в большинстве случаев колеблется в пределах 300—800—1000 м2[сутки, а на отдельных участках превышает 1200 м2/сутки.
На правобережье Клязьмы зона относительно высокой водоносности прослеживается не так отчетливо, как в северном Подмосковье.
ВОДЫ КАМЕННОУГОЛЬНЫХ ОТЛОЖЕНИИ
179
Наиболее высокие удельные дебиты, превышающие 10—15 л/сек, получены по некоторым скважинам юго-восточнее Москвы в Московской и Владимирской областях. В ряде скважин при дебите около 30 л/сек понижение было меньше 1,0 лк Наибольшие величины водопроводпмо-сти превышают здесь 1000 м2/сутки. Наряду с отмеченными высокими значениями удельных дебптов и водопроводимости здесь, хотя и очень редко, встречаются скважины, удельный дебит которых не превышает 2 л/сек, а водопроводпмость опускается ниже 100—150 м2/сутки. Средние значения удельных дебитов по всему правобережью Клязьмы составляют 5—10 л сек.. К северу от Клязьмы значения удельных дебитов заметно уменьшаются и не превышают 5 л/сек, а значения водопроводимости — 300 м2/сутки.
На всей территории распространения, особенно там, где он является первым от поверхности, верхнегжельскпй водоносный горизонт содержит пресные гидрскарбонатные воды, общая минерализация которых изменяется от 0,2 до 0,4 г/л. Формула Курлова, характеризующая осредненный состав подземных вод описываемого горизонта имеет НСО3 95
вид: М0,з Са 60 Mgзо - Минерализация закономерно возрастает в направлении движения подземных вод от водоразделов к дренирующим горизонт речным долинам.
По мере погружения верхнегжельских отложений под пермские минерализация содержащихся в них вод возрастает, в составе солей получают преобладание сначала сульфаты, а при сухом остатке свыше 10 г/л— хлориды. К северу от Москвы, уже в районе Кимр (ст. Савелово) и Дубны, минерализация возрастает до 1,5 г/л, содержание сульфатов достигает здесь 73 мг-экв). Во Владимире сухой остаток достигает 4 г/л, а содержание сульфатов возрастает до 85 мг-экв %- В районе Кашина минерализация увеличивается до 10,3 г/л и воды становятся хлориднымп натриевыми, содержат до 73 мг-экв % хлора.
В санитарно-гигиеническом отношении подземные воды описываемого горизонта, как правило, вполне удовлетворительны. Бактериологические анализы показывают, что коли-титр не опускается ниже 333. Отдельные случаи более низких значений коли-титра связаны с дефектной конструкцией эксплуатационных скважин.
При использовании подземных вод для целей водоснабжения большое значение имеет содержание в них железа и фтора. Содержание железа в ряде районов значительно превышает допустимое. К этим районам относятся главным образом Орехово-Зуевский и Шатурский. Так, например, юго-восточнее Орехова-Зуева содержание железа в воде достигает 6 мг/л. Следует отметить, что повышение содержания железа наблюдается, как правило, на участках, где верхнегжельские отложения залегают непосредственно под четвертичными породами. Содержание фтора в водах верхнегжельского горизонта очень невелико, и в этом отношении они полностью удовлетворяют требованиям ГОСТ.
Верхнегжельскпй водоносный горизонт является основным источником водоснабжения ряда северных районов Московской области, а в ее восточных районах он широко эксплуатируется наряду с нижнегжельским водоносным горизонтом. Крупнейшие водозаборы, эксплуатирующие описываемый горизонт, располагаются восточнее Москвы в пределах Л4осковской области. В районах этих водозаборов и происходит формирование основных депрессий в пьезометрической поверхности гжельского водоносного горизонта. При этом вследствие различных фильтрационных свойств водоносных пород и разных условий питания водоносного горизонта скорость формирования районных депрессий и 12*
180
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПОДЗЕМНЫХ ВОД
их размеры в плане на различных участках в большинстве случаев не соответствуют соотношениям величин суммарного водоотбора.
Так, например, в районе одного водозабора, расположенного северо-восточнее Москвы, величина среднегодового снижения пьезометрических уровней и территория, охваченная этим снижением, значительно превышает таковые в районах ряда водозаборов, расположенных восточнее Л^осквы, несмотря на то, что водоотбор в последних выше. В районе этих восточных водозаборов верхнегжельский водоносный горизонт имеет тесную гидравлическую связь с рекой. Он перекрывается маломощными четвертичными и юрскими глинистыми отложениями пли обнажается в долинах мелких рек, в связи с чем условия питания описываемого водоносного горизонта весьма благоприятны.
В районе водозабора, расположенного северо-восточнее Москвы, верхнегжельский водоносный горизонт перекрыт мощной толщей глинистых мезо-кайнозойских отложений, существенно затрудняющих его питание. Поэтому здесь в настоящее время образуется наиболее крупная депрессия в пьезометрической поверхности этого горизонта. Диаметр районной депрессии превышает 12—15 км, а глубина ее достигает 20 м. Скорость снижения пьезометрического уровня превышает здесь 1 м в год. При весьма глубоком зйлеганнп уровня водоносного горизонта такое снижение может в весьма короткий срок привести к достижению предельно возможной глубины отбора воды, что вызовет резкое уменьшение дебита скважин, а значит и истощение эксплуатационных запасов подземных вод.
В восточном Подмосковье, где условия питания более благоприятны, а водопроводимость пород выше, несмотря на больший по сравнению с северным Подмосковьем водоотбор, районные депрессии, как правило, по своим размерам значительно меньше, чем в 'северном Подмосковье.
Нижнегжельский водоносный горизонт, C3gi. Юго-западная граница распространения нижнегжельского водоносного горизонта проходит через ст. Максатпха и г. Лихославль, пересекает Волгу в районе Калинина и идет на восток-юго-восток западнее Клина на Москву, по левобережью р. Москвы до Раменского, далее на Егорьевск, Спас-Кле-пики, Гусь-Железный и Касимов.
Границы распространения нпжне- и верхнегжельского водоносных горизонтов оконтуривают периферическую полосу, в пределах которой нижнегжельский водоносный горизонт является первым от поверхности водоносным горизонтом карбона. Для удобства изложения в дальнейшем границу распространения описываемого водоносного горизонта условимся называть внешней границей этой полосы, а границу распространения следующего, более молодого водоносного горизонта — внутренней ее границей. Полоса эта. имеющая на западе территории сравнительно постоянную ширину в 60—70 км, северо-западнее Москвы, в районе г. Крюкова резко сужается. Близ Москвы ширина полосы составляет уже 25—30 км, а еще далее к юго-востоку она уменьшается до 20 км. Восточнее Павловского Посада ширина полосы вновь возрастает и достигает местами 50—60 км.
Кровля нижнегжельского водоносного горизонта в пре телах описываемой полосы имеет очень неровный рельеф. В краевой части распространения горизонта отметки его кровли составляют 100- 120 м (станции Редкино, Раменское, г. Егорьевск и др.), повышаясь до 130— 135 м на отдельных локальных поднятиях в районе г. Крюкова п снижаясь в северо-восточном направлении до 80 м— у Клина, до 70—60 м
ВОДЫ КАМЕННОУГОЛЬНЫХ ОТЛОЖЕНИИ
181
у Павловского Посада и до 40—30 hi в области Владимпро-Шпловского прогиба.
Глубина залегания нижнегжельскнх отложений изменяется в зависимости от рельефа их кровли и рельефа дневной поверхности. На участке Клинско-Дмитровской гряды и всего ее южного склона до района г. Крюкова (Крюковское поднятие) глубина залегания кровли нижнегжельских отложений повсюду превышает 100 м, достигая на водораздельных территориях 170—180 м. К северо-западу от Клинско-Дмитровской гряды и на Крюковском поднятии глубина залегания нижнегжельского водоносного горизонта уменьшается: на северо-запад до 50 30 л, на Крюковском поднятии и далее к юго-востоку, к Москве до 50—70 л; а в пределах Москвы и к юго-востоку от г. Люберцы до Владимпро-Шпловского прогиба, как правило, менее 50 м\ в Москве п восточнее Раменского до 30—20 м.
К востоку от Егорьевска в районе Владимпро-Шпловского прогиба глубина залегания описываемого горизонта превышает 50 м, достигая 70 и далее 80 м. Лишь в пределах Окско-Цнинского вала она заметно уменьшается, и в полосе, проходящей через Гусь-Железный, вдоль р. Колпы уже не превышает 10 м.
Мощность водоносных отложений ипжнегжельского горизонта, там, где они залегают под всрхнегжельскимп, достаточно выдержанная и составляет от 30 до 50 м. Некоторое уменьшение мощности отмечается в западном направлении за счет замещения известняков прослоями красноиветных глин и мергелей. Вследствие весьма неровной поверхности кровли нижнегжельскнх отложений в пределах периферической полосы их распространения мощность их здесь очень непостоянна, она изменяется от нескольких метров до 30—50 м и, как правило, увеличивается в северо-восточном и северном направлениях.
Мощность мезо-кайнозонскпх глин, перекрывающих нпжнегжель-ские отложения, изменяется в очень широких пределах. Наименьшие мощности глинистых отложений, менее 10 м, отмечены на западе территории, на правобережье р. Тьмакп, в приустьевой части долин рек Ламы и Шошп, северо-восточнее ЛАосквы, Раменского и восточнее Егорьевска, на всем левобережье р. Гуся. В некоторых из перечисленных районов, например на правобережье р. Ламы, в среднем течении впадающей в нее Яузы и в районе Егорьевска, имеются участки полного отсутствия глинистых отложений. Глинистые мезо-кайнозойские отложения отсутствуют и на значительной территории, относящейся к Окско-Циинскому валу, а также на всем пространстве между городами Гусь-Железным и Меленки. На всей остальной территории мощность глинистых мезо-кайнозойских отложений превышает 10 м и достигает максимальных значений, в 50 м и более на обширных водораздельных пространствах между Клином и Крюковским поднятием и в районе оз. Великое между селениями Дмитровский Погост и Великодворской.
Почти па всей территории, где нпжнегжельскпе отложения залегают под мезо-кайнозойскими, уровни вод, содержащихся в последних, находятся выше уровней нижнегжельского водоносного горизонта. Разность в этих уровнях возрастает в направлении от речных долин к водоразделам. В долинах Ламы, Шоши и на прилегающих к Волжскому водохранилищу территориях наблюдается или обратное соотношение уровней пли же они равны между собой. Далее к юго-востоку уровни мезо-кайнозойских вод опять устанавливаются выше, примерно до шпроты Клина разность уровней не превышает 5 м. Затем, изогнутой полосой от Истринского водохранилища на г. Клин и сел. Рогачево протягивается зона, где разность уровней изменяется от 5 до 10 м. Юго-
182
общая характеристика подземных вод
восточнее Клина и далее на юго-восток до пос. Старая Купавна повсюду разность уровней превышает 10 м, достигая в районе Москвы 50 м. Как правило в этой зоне разность уровней колеблется в пределах 10—20 м, напорные градиенты изменяются здесь от 0,3 до 0,6. К востоку от пос. Старая Купавна разность уровней возрастает с юга на север, изменяясь от 0—5 до 10—20 м. В этом же направлении возрастают и напорные градиенты, увеличиваясь от 0,1—0,2 — на периферии полосы —до 1,0—1,1 — вблизи границы распространения верхнегжельских отложений.
Пьезометрическая поверхность нижнегжельского водоносного горизонта (см. рис. 23) имеет наиболее высокие отметки на Клпнско-Дмпт-ровской гряде — до 190 м, и на Крюковском поднятии — до 165—170 м. К северу и северо-востоку от Клпнско-Дмитровской гряды наблюдается сначала весьма крутое — с уклонами до 0,005—0,01, а затем более пологое снижение пьезометров в направлении к долине р. Сестры и к обширной низменности, примыкающей с юго-востока к Волжскому водохранилищу. Отметки пьезометров снижаются здесь до 130—125 м. Аналогичное снижение пьезометров происходит к юго-западу, югу и юго-востоку от Крюковского поднятия.
В районе Москвы отметки пьезометров составляют 130—140 м. На Калининской гряде отметки пьезометрических уровней нижнегжельского водоносного горизонта составляют 150—160 м, максимальная отметка 163 л. Отсюда отметки снижаются в восточном, северо-восточном и юго-восточном направлениях к обширной низине, прилегающей к Волжскому водохранилищу и долинам Волги и Шошп.
На междуречье Москвы и Клязьмы восточнее А^осквы подземные воды описываемого водоносного горизонта движутся от границы распространения горизонта на север в сторону р. Клязьмы, отметки пьезометрических уровней снижаются при этом от 132—130 до 115—ПО м. В общем закономерное снижение пьезометров по направлению к р. Клязьме нарушается влиянием отдельных водозаборов. Здесь образовались отчетливо выраженные районные депрессии в пьезометрической поверхности нижнегжельского водоносного горизонта. В районе, прилегающем с севера и востока к Москве, движение подземных вод направлено в сторону депрессии, образовавшейся в результате эксплуатационного водоотбора и откачек метро.
В районе Окско-Цнинского вала наибольшие отметки пьезометрической поверхности нижнегжельского водоносного горизонта, порядка 130—131 м, наблюдаются в междуречье Колпи и Оки. Отсюда пьезометры снижаются к долинам этих рек до отметок 85 м с уклонами в 0,002—0,003.
Проведенные выше сведения о мощности глин, перекрывающих нижнегжельские отложения, и характер движения подземных вод в этих отложениях позволяют выделить основные участки, на которых происходит питание и дренирование нижнегжельского водоносного горизонта. Наиболее крупным участком питания является район Окско-Цнинского вала — междуречье Колпи и Унжп. Нижнегжельский водоносный горизонт получает значительное питание на участках, где большое снижение пьезометров н наличие размывов в водоупорной кровле горизонта определяют благоприятные условия пополнения за счет грунтовых вод, приуроченных главным образом к аллювиальным отложениям.
Дренирование вод ннжнегжельского горизонта происходит пренму-
1 Большая разность уровней определяется здесь искусственными факторами, уровни ннжнегжельского водоносного горизонта снижены откачками метро н эксплуатационным водоотбором.
воды каменноугольных сложении
183
щественно в долинах крупных рек, в среднем и нижнем течении Сестры, Ламы, Шоты, Тьмаки, Оки, Гуся, Колпи и Клязьмы на участке Мытищи — Щелково. Существенное дренирующее влияние на воды нпжне-гжельскпх отложений оказывают крупнейшие водозаборы, местами они совершенно искажают естественное направление движения подземных вод.
Напорность нижнегжельского водоносного горизонта изменяется в соответствии с рельефом его кровли и отметками пьезометрических уровней (см. рис. 24). В пределах охарактеризованной выше периферической полосы его распространения наибольшие величины напоров над кровлей отмечены северо-западнее ст. Поварово в районе г. Солнечногорска, где они достигают 116 м, и в районе Владимиро-Шпловского прогиба — до 92 м. От района ст. Поваровка в сторону Москвы и в сторону Волги напоры над кровлей нижнегжельского водоносного горизонта снижаются. В районе Калинина они составляют лишь 10 м, а близ Москвы на ряде участков уровни горизонта опускаются ниже кровли водовмещающих известняков. В районе Окско-Цнинского вала нижпегжельскпй водоносный горизонт является безнапорным. По мерс погружения нпжнегжельских отложений под верхнегжельскпе напор вод в нижнегжельском горизонте возрастает и в районе Загорска уже превышает 150 м.
Водообильность нижнегжельского горизонта весьма изменчива по площади. Даже в пределах небольших участков, например одного населенного пункта, она иногда резко меняется: удельный дебит колеблется от 3 до 15 л’сек, водопровод и мость изменяется в 10—15 раз.
Северо-западнее Москвы водоносность этого горизонта характеризуется изменением удельных дебптов от 1—3 до 10 л еек и значительными колебаниями водопроводимости — от 25—100 до 350—600 м2/сутки с возрастанием на отдельных участках до 1400—1800 м2/сутки. В восточном Подмосковье удельные дебпты достигают 10—15 л{сек и лишь изредка уменьшаются до 3 л сек. Водопроводпмость здесь, как правило, превышает 500 и2 сутки, в большинстве скважин она превышает 1100—• 1200 м2 сутки, достигая иногда 2500 м2; сутки. Еще далее к востоку от границы их распространения в направлении на север отмечается увеличение водоносности нпжнегжельских отложений. Наибольшая водо-проводп.мость — свыше 1000 м2/сутки— отмечена вблизи границы распространения верхнегжельскпх отложений и на некоторой площади погружения под них нпжнегжельских отложений. Так, например, на правобережье Клязьмы в южной части восточного Подмосковья водо-проводимость, как правило, превышает 1000 м2. сутки, а удельные дебиты достигают местами 15 л, сек, составляя в среднем 5—7 л/сек. В западной части территории нижнегжельские отложения характеризуются довольно высокой водообильностью: в долине р. Тверцы и прилегающем районе водопроводпмость превышает 1000 и2 сутки и не опускается ниже 400 м2 сутки.
На всей территории, где известняки и доломиты нижнегжельского горизонта выходят на дневную поверхность пли залегают под маломощными мезо-кайнозойскими отложениями, они содержат пресные воды гпдрокарбонатного типа с сухим остатком от 0,2 до 0,4 г л. По мере погружения под верхнегжельские отложения в направлении к северу и северо-востоку минерализация подземных вод нижнегжельского горизонта возрастает, гидрокарбонатный тип воды сменяется сначала сульфатным, а затем хлорпдным. В полосе, проходящей северо-восточнее ст. Максатиха через города Переславль — Залесский и Владимир, величина сухого остатка составляет уже 3—6 г/'л, и воды
184
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПОДЗЕМНЫХ ВОД
становятся сульфатными. Так, в районе Владимира состав подземных вод описываемого горизонта характеризуется следующей формулой Курлова:
-----50.72027----
Ca49(Na + K)38Mgl3
В районе г. Кашина подземные воды нпжнегжельскпх отложений хлорпдные натриевые и их минерализация увеличивается до 30—36 г/л:
.
(Na +K)77Cal3MglO
Содержание железа в большинстве случаев не превышает 1 мг л. Лишь на некоторых участках на востоке Московской области, в Орехово-Зуевском и других районах, где нпжнегжельскип водоносный горизонт является первым от поверхности водоносным горизонтом карбона п перекрывается только четвертичными отложениями, характеризующимися широким развитием торфяников на поверхности, содержание железа возрастает до 4—5 мг л. Концентрация фтора, как правило, не превышает нормы и составляет не более 1,0—1,5 мг/л.
Режим уровня и химического состава нпжнегжельского водоносного горизонта находится в зависимости главным образом от эксплуатационных откачек. Описываемый водоносный горизонт является основным источником водоснабжения в ряде северных и восточных районов Московской области. Наиболее крупные водозаборы, эксплуатирующие нпжнегжельский водоносный горизонт, расположены севернее и восточнее Москвы.
Интенсивная эксплуатация, увеличивающаяся с каждым годом, и несколько меньшая водопроводпмость пород нижнегжельского горизонта по сравнению с верхнегжельским водоносным горизонтом определили высокие темпы снижения пьезометрического уровня этого горизонта и весьма обширные размеры захваченной этим снижением территории. Под влиянием одних только водозаборов ААосквы, в том числе и откачек метро, и соседних с ней с севера и северо-востока городов происходит повсеместное снижение пьезометрических уровней в пределах широкой полосы, прилегающей к Москве, северная граница которой проходит примерно по линии сел. Красная Поляна — р. Клязьма до г. Щелково. В пределах территории, захваченной влиянием водозаборов Москвы и районов, прилегающих к ней с севера и востока, скорость снижения уровня возрастает по направлению к Москве и на значительной части территории превышает 1 м в год. На отдельных участках скорость снижения пьезометрического уровня превышает 2 м в год.
Высокая скорость формирования депрессии наблюдается в целом ряде районов крупных водозаборов, особенно там, где водоотбор прогрессивно увеличивается. Следует вообще отметить, что под влиянием растущего водоотбора скорость снижения пьезометрических уровней в центре почти всех районных депрессионных воронок, как правило, пре вышаст 1 и в год. На некоторых водозаборах, где рациональная эксплуатация одного или нескольких водоносных горизонтов сочетается с благоприятными условиями их питания, скорость снижения пьезометрического уровня уменьшается до 0,8—0,7 м в год. Влияние водозаборов Москвы и ее северных п северо-восточных пригородов на режим уровней выражается закономерным снижением пьезометрической поверхности водоносного горизонта в направлении с северо-запада на юго-восток.
ВОДЫ КАМЕННОУГОЛЬНЫХ ОТЛОЖЕНИИ
185
Химический состав подземных вод в процессе эксплуатации почти не меняется. Лишь к востоку и юго-востоку от Москвы, в Орехово-Зуевском и Куровском районах отмечается некоторое увеличение содержания железа и колебания общей минерализации.
2.	ВОДОНОСНЫЕ ГОРИЗОНТЫ СРЕДНЕГО КАРБОНА
Из отложенпй среднего карбона в различной степени водоносны известняки, доломиты, доломитпзированные известняки и частично мергели мячковского, подольского и каширского горизонтов.
Почти на всей территории южнее линии, проходящей от ст. Ува-ровкп на Москву и далее на восток, воды среднекаменноугольных отложенпй образуют тва самостоятельных водоносных горизонта — мяч-ковско-подольскпп и каширский. Первый объединяет отложения мячковского и подольского горизонтов, между которыми нет выдержанных водоупорных прослоев, а также смедвпнскпе слои каширского горизонта, там, где они есть. Второй горизонт отделяется от вышележащего водоносного горизонта пачкой красноцветных глин ростпславльской толщи, залегающих под смедвпнскимн слоями, или, если последние отсутствуют, слагающих верхнюю часть разреза каширских отложений. Мощность этой пачки глин от 2 до 10 м.
К северу от указанной выше линии отмечается выклинивание глинистой толщи, разделяющей эти водоносные горизонты, и среднекаменноугольные отложения представляют собой единый водоносный комплекс, в котором основную роль играют подземные воды в мячковских и подольских отложениях.
Мячковско-подольский водоносный горизонт (C2pd + mc). Юго-западная граница распространения мячковско-подольского водоносного горизонта проходит по правобережью Меты, затем по р. Тверце, западнее Торжка, Старицы и подходит к Волге в районе г. Зубцова. Здесь она поворачивает на юго-восток и через верховья р. Москвы протягивается далее на Дорохове, Наро-Фоминск, Каширу, Зарайск, Рязань и Шацк.
Территория, на которой мячковско-подольский водоносный горизонт является первым от поверхности водоносным горизонтом карбона, т. е. перекрывается только мезо-кайнозойскими отложениями, представляет собой широкую — от 50 до 100 км — полосу, протягивающуюся на западном крыле Айосковского артезианского бассейна через города Торжок, Старицу, Волоколамск, Звенигород. Эта полоса захватывает все междуречье Москвы, Лопасни и Оки и продолжается в том же направлении па Рязань и Шилово. В пределах этой полосы поверхность подольских и мячковских отложенпй очень неровная, изрезана многочисленными речными долинами. Особенно заметен врез долин Тверцы, Волги, Москвы (выше Звенигорода и ниже устья Пахры), Пахры, Оки (выше Рязани).
Почти для всей выделенной полосы характерно общее понижение отметок поверхности от границы распространения мячковско-подольских отложенпй в восточном и северо-восточном направлениях. Наиболее высокие отметки, превышающие 190 м, наблюдаются по обе стороны Волги в районе г. Старицы на Старицком поднятии. К северу от него поверхность подольских и мячковских отложений относительно ровная и понижается в восточном направлении к границе распространения нижнегжельских отложенпй от отметок 150 -140 до 120—110 м.
Значительно сложнее рельеф кровли описываемого водоносного горизонта к юго-востоку от Старпцкого поднятия. К востоку от Воло
186
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПОДЗЕМНЫХ ВОД
коламска, на водоразделе рек Ламы, Озерны и Истры выделяется относительно ровный участок с высокими — превосходящими 150 м— отметками, протягивающийся с юго-запада на северо-восток в сторону Клина. Отсюда кровля пород карбона резко снижается во всех направлениях, за исключением юго-западного. Так, на расстоянии 18—20 км к северу от водораздела Ламы и Истры отметки кровли снижаются более чем на 100 м до отметок, меньших 50 м. Далее на юго-восток, почти до Каширы, на периферической части полосы вдоль границы распространения описываемого горизонта выдерживаются отметки в 150— 160 л. На том же участке вдоль границы распространения нижнегжельских отложений до Егорьевска отметки значительно ниже и составляют 80—100 м. Еще далее к юго-востоку, до г. Спасск-Рязанского, отметки снижаются, составляя соответственно на периферической части полосы 100- 120 м, а вблизи границы нижнегжельскнх отложений 50—60 м.
Далее к востоку, в сторону Владимпро-Шпловского прогиба, отметки кровли мячковских и подольских отложений падают до минус 50 м, а затем в районе Окско-Цнинского вала резко возрастают до 120— 130 м. Разница отметок здесь достигает 150—170 м на расстоянии 20 км. По мере погружения мячковских отложений под отложенпя верхнего карбона отметки их кровли снижаются в общем восточном и северо-восточном направлениях, уже в районе Загорска они достигают минус 80 л, а еще севернее, у Кашина, минус 130 м. В районе Владимира кровля мячковско-подольского водоносного горизонта находится на отметках минус 160—165 м.
В соответствии с рельефом кровли и рельефом дневной поверхности изменяется и глубина залегания мячковско-подольского водоносного горизонта. В пределах выделенной выше полосы, где описываемый водоносный горизонт располагается непосредственно под мезо-кайнозойскими отложениями, глубина его залегания изменяется в очень широких пределах, уменьшаясь в долинах рек и возрастая на водораздельных пространствах.
В долинах Тверцы, Тьмы, Волги, Шедин, Лоби, Ламы, в верховьях Рузы, Москвы (до Звенигорода и ниже Москвы), Пахры и ее притоков, Северки, а также Оки (ниже Коломны) глубина залегания кровли горизонта, как правило, не превышает 20 м. Местами в этих долинах встречаются выходы пород мячковского и подольского горизонтов. На водораздельных территориях наибольшая глубина, превышающая 60 м, отмечена в пределах Гжатско-Можайской гряды. Так, в районе Шаховской глубина достигает 100 м, в районе Клинско-Дмитровской гряды (в 20—25 км юго-западнее Клина)—170 м. Почти по всему левобережью Москвы на участке до устья Истры и в районе сел. Истры глубина превышает 100 м, а в пределах Теплостаиской возвышенности юго-западнее Москвы она близка к 100 лп
Значительно меньшая глубина, порядка 10—30 м, отмечена на водораздельных пространствах между реками Пахрой и Лопасней, Москвой и Северной. По мере погружения мячковских отложений под отложенпя верхнего карбона глубина залегания мячковско-подольского водоносного горизонта быстро возрастает. В районах Кимр и Дмитрова опа составляет 260 лц а в районах Загорска и Владимира уже соответственно 300 п 255 л.
Мощность описываемого водоносного горизонта там, где он перекрывается верхнекаменноугольнымп отложениями, довольно выдержана Она изменяется от 50—70 м в западной половине территории, западнее г. Щелково, до 60—80 м в ее восточной половине и достигает ПО м в районе г. Любима. В пределах полосы, где мячковско-подольский
ВОДЫ КАМЕННОУГОЛЬНЫХ ОТЛОЖЕНИИ
187
горизонт залегает непосредственно пот мезо-кайнозойскими отложениями, мощность горизонта очень изменчива, она зависит от характера доюрского размыва и в меньшей степени от современного эрозионного вреза. Мощность водоносного горизонта изменяется здесь от нескольких метров ю 50—60 м.
Представление о характере движения подземных вод мячковско-подольского водоносного горизонта дает карта его изопьез (рис. 25). Наибольшие отметки пьезометрической поверхности, превышающие 200 м, наблюдаются на Гжатско-Можайской гряде, где в районе ст. Шаховская они достигают 220 м, а также на обширной территории к востоку от Волоколамска, где кровля описываемого горизонта характеризуется относительной выровненностыо и высокими отметками, превосходящими 150 м. Отсюда пьезометрическая поверхность снижается к долинам Волги, Ламы, Рузы, Истры и Л1осквы до отметок 140—150 м. Наиболее крутое снижение с уклоном до 0,005 отмечено в северо-западном и западном направлениях в сторону р. Ламы и ее притоков. С такими же уклонами снижается пьезометрическая поверхность и со стороны Гжатско-Можайской гряды в северном направлении к доливам Ламы и Лоби. В других направлениях эта поверхность снижается с уклоном 0,001—0,003.
На западе территории в пределах левобережья Волги высокие отметки пьезометрической поверхности, превышающие 200 м, наблюдаются почти повсюду к югу от верховьев р. Осуги до Волги в районе г. Зубцова, вблизи границы распространения описываемого водоносного горизонта. По мере продвижения к востоку в направлении к Волге пьезометрическая поверхность снижается, достигая в долине реки отметок 160 м— в районе г. Зубпова и 150 м — в районе г. Старицы. Аналогичная закономерность отмечена и на участке от г. Наро-Фоминска до ст. Лопасня. Здесь к полосе, примыкающей к границе распространения мячковско-подольского водоносного горизонта, приурочены наиболее высокие отметки его пьезометрической поверхности (180—190 лг), которые с уклонами в 0,0015—0,002 снижаются к северу и северо-востоку по направлению к р. Москве, г. Москве, р. Пахре и г. Подольску.
В междуречье Лопасни и Северкп наблюдается водораздел пьезометрической поверхности с отметками в 150 м, связанный с дренирующим влиянием рек Оки, Москвы и Северки. Вблизи р. Л^осквы, на участке от г. Москвы ю Коломны, г. е. на участке, примыкающем к границе распространения нижнегжельскнх отложений, отметки пьезометрической поверхности мячковско-подольского водоносного горизонта повсюду не превышают НО—105 м. На левобережье Л^осквы, южнее г. Егорьевска, вновь наблюдается некоторое повышение пьезометров до отметок 110 м и даже 125 м.
Ниже Коломны по левобережью Оки имеет место пологое — с уклонами в 0,0005—0,001 --снижение пьезометрической поверхности к югу п юго-западу в направлении к Оке от отметок 111 -112 до 95—90 м. По правобережью Оки мячковско-подольский водоносный горизонт в значительной степени сдренпрован, лишь на междуречье Оки и Цны он хорошо выражен и широко распространен. Пьезометрическая поверхность его здесь отличается пологим снижением с уклонами в 0,001 ет водораздела рек Пета и Середняка на запад к Оке и на северо-восток к устью Цны. Общее закономерное снижение пьезометрической поверхности к этим дренирующим системам осложняется влиянием крупных водозаборов А4осквы, Егорьевска, Раменского, Воскресенска.
Piu. 25. Карта изопьез средяекаменноугольных водоносных горизонтов (по материалам Подмосковной партии Гидрорежим ной экспедиции ВСЕГИНГЕО. 1962 г.)
11 з о п ь с з ы водоносных горизонтов: / мячкивско -подольского: 2— каширского. Гранины ра с и ростра и с и и я в о-доноси III X I о р и юн-т о в: 3 - мячковско-подоль-ского; 4 — каширского.
00
00
о
Со to
S to
to О
Рис 26. Карта напоров над кровлей среднека-меиноу гольных водоносных горизонтов (по материалам Подмосковной партии Гпдрорежпмпой экспедиции
ВСЕГИНГЕО, 1962 г.) Изолинии напоров и а д к р о в лей вод о* косных г о р и зо и т о в: / мячковско-подольского j — каширского. Г р а-и и цы р а с п р о с т р а н с-и и я водонос и ы х г о-рнзоптов:	3 мячков-
ско-подольского, 4 каширского
ВОДЫ КАМЕННОУГОЛЬНЫХ ОТЛОЖЕНИИ
190
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПОДЗЕМНЫХ ТЗОД
На рис. 26 показано распределение напоров над кровлей мячковско-подольского водоносного горизонта. Величины напоров над кровлей на территории распространения этого горизонта изменяются в весьма широких пределах —от безнапорных до значений в 100—120 м. Почти вся северо-западная часть территории до долготы Калинина характеризуется напорами, не превышающими 30 м, и рядом безнапорны.х участков на Старицком правобережье Волги, в районе западнее г. Старицы и в р.айоне Волоколамска. Лишь на небольшом участке западнее Волоколамска напоры возрастают до 40—70 м. На отрезке от Волоколамска до Москвы, за исключением долины р. Москвы и прилегающих к ней участков, повсюду напоры над кровлей мячковских отложений превышают 40—50 м, достигая лишь в районе Клинско-Дмитровской гряды 100—120 м.
Напоры в 60—70 м отмечены и южнее Москвы на восточной оконечности Теплостанской возвышенности. На всем остальном правобережье р. Москвы и далее по правобережью Оки до Рязани напоры, как правило, не превышают 20 м и лишь в районе севернее Нарр-Фоминска возрастают на небольшой территории до 30—40 м. По мере погружения мячковско-подольского водоносного горизонта под верхне-каменноугольные отложенпя напоры его над кровлей возрастают в общем в северо-восточном направлении. Это возрастание отмечается по всему левобережью рек Истры, Москвы и Оки. В Орехово-Зуеве напоры уже достигают 100 м и более.
Условия питания описываемого водоносного горизонта в значительной степени определяются мощностью перекрывающих его мезо-кайнозойских глинистых отложений (см. рис. 22). В западной части полосы, в пределах которой описываемый водоносный горизонт залегает непосредственно под мезо-кайнозойскими отложениями, на всей площади южнее шпроты г. Калашникове мощность глинистых отложений не превышает 30 м, а в междуречьях Лобп и Ламы, Волги и Тьмакп и в пределах Старицкого левобережья Волги не превышает 10 м. В пределах междуречий Москвы, Нары, Лопдсни, Кашпркп и Оки мощность глинистых отложений превосходит 30 м. Сюда входят участки лейобережья Рузы и Москвы, Теплостанская возвышенность, водораздельные территории в районах ст. Дорохове, между г. Наро-Фоминском и ст. Одинцово. На всей остальной территории мощность глинистых отложений изменяется от 0 до 30 м, причем наименьшие мощности—до 10 м— отмечены в долинах рек Москвы, Пахры с ее правобережными притоками, Северки и Оки, а также на прилегающих к этим долинам территориях.
Следует отметить, что почти по всей этой полосе отмечаются значительные расхождения между уровнями грунтовых вод и пьезометрическими уровнями описываемого водоносного горизонта; последние, как правило, всюду ниже, за исключением долин рек Москвы, Рузы, Пахры, Северки и Оки и некоторых др. Наблюдаемые расхо?к-дения уровней обычно превышают 5 м, а в междуречье Пахры и Москвы почти повсюду превышают 10 и даже 20 м, достигая местами 30 м. Расхождения уровней более чем в 10 м наблюдаются и на значительной части обширного водораздела рек Северки и Каширки.
Приведенные сведения о характере движения подземных вод и об их напорах, а также данные о мощности перекрывающих глинистых мезо-кайнозойских отложений позволяют наметить основные участки питания и дренирования мячковско-подольского водоносного горизонта.
На западной части территории наиболее крупными районами питания можно считать следующие участки.
ВОДЫ КАМЕННОУГОЛЬНЫХ ОТЛОЖЕНИИ
191
Первый — Старицкое левобережье Волги, где в верховьях ее левых притоков мезо-кайнозойские отложения вообще отсутствуют пли же их мощность очень мала, меньше 10 м. Отметки пьезометрической поверхности здесь превышают 200 м. Второй участок — район ст. Шаховская— г. Волоколамск и несколько восточнее, где отметки пьезометрической поверхности превышают 200 ль Третий участок находится в междуречье Москвы, Нары, Лопаснп, Оки. В двух последних районах мезо кайнозойские глинистые отложенпя местами полностью отсутствуют. Питание мячковско-подольского водоносного горизонта происходит и на левобережье ЛАосквы южнее г. Егорьевска (четвертый участок), где в кровле горизонта также отсутствуют глинистые отложения. Пятый участок — крупная область питания, находится в районе Окско-Цнинского вала в верховьях р. Пета. Здесь отсутствует глинистое перекрытие горизонта, а его пьезометрическая поверхность имеет наиболее высокие в этом районе отметки.
Основными дренами мячковско-подольского водоносного горизонта являются долпны Волги, Рузы, Ламы и Лоби (в верховьях), Москвы (за исключением участка от устья Истры до г. Раменского). Пахры с ее притоками, Северки, Оки (ниже Каширы) и Цны.
Водообильность мячковско-подольских отложений весьма неравномерна по площади. В западной части района, например, наибольшие удельные дебиты и высокие значения водопровода мости наблюдаются главным образом по долинам Волги — от района южнее г. Старицы до Калинина и ее притоков — Тьмы и Тверпы, а также Ламы и Лоби, начиная от района ст. Шаховская до впадения в Волжское водохранилище. Высокая водообильность горизонта отмечена и в верховьях долины Рузы. Повсюду в этих районах водопроводимость превышает 1000 м2 сутки, а удельные дебиты, как правило, выше 5—6 л, сек. По направлению от речных долин к водоразделам водоносность мяч-ковско-цодольских отложений уменьшается и повсюду не превышает 400 м2/сутки, на ряде участков она не достигает 100 м2/сутки (на притоках р. Лоби). Удельные дебнты соответственно снижаются в среднем до 1 2 л сек и зачастую становятся меньше 1 л]сек. В долине Волги, начиная от района несколько западнее Калинина, по мере погружения мячковско-подольских отложений под нижнегжельские водоносность первых заметно уменьшается; удельные дебнты, как правило, не превышают 2 л'сек, а водопроводимость составляет 400—Л00 м2/сутки В северо-западной части Московской области водоносность заметно возрастает. Здесь водопроводимость превышает 1000 .и2 сутки, превосходя в отдельных случаях 2500 м2/сутки. Удельные дебиты составляют 3—7 и до 15 л[сек. Так, дебит одной скважины, пробуренной в Волоколамском районе, достигал 50 л]сек при понижении на 8 м.
В центральной части Московской области водообильность мячковско-подольского водоносного горизонта также несколько повышается, однако и здесь она уменьшается по направлению от основных дрен — долин рек Москвы, Пахры, Рузы, Истры, Северки, Десны — к водоразделам. Наибольшие значения водспроводимости, превышающие 1000 м-'сутки, отмечены на отдельных участках долпны р. ЛАосквы, по долине Десны, в верховьях Северки и на отдельных участках Пахры. Удельные дебиты изменяются здесь от 3 до 10 л{сек и в отдельных случаях достигают 30 л/сек. Высокие значения водопроводимости — свыше 1000 м2/сутки, наблюдаются восточнее Москвы. На остальной территории центральной части Московской области по правобережью р. Москвы мячковско-подольские отложенпя характеризуются нессколь-ко меньшей водоносностью, водопроводимость здесь изменяется от 400
192
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПОДЗЕМНЫХ ВОД
до 1000 м~/сутки. В направлении к периферической полосе распространения мячковско-подольского водоносного горизонта его водопроводи-мость закономерно уменьшается, на водоразделе Пахры и Лонаснп она не превышает 400 м2/сутки, составляя, как правило, 150—200 м2’сутки. Еще ближе к долинам Лопаснп и Нары, т. е. в области выклинивания подольских отложений, значения водопроводпмости не превышают 100 м2сутки, а удельные дебиты — 0,5—1 л сек.
Невысокие значения водопроводпмости, не превышающие, как правило, 400 л2, сутки, отмечаются также почти повсюду на левобережье А'1осквы и далее на юго-востоке в пределах Рязанской области. Только в долине Оки на участке ниже Коломны наблюдаются повсеместно высокие значения водопроводпмости, превышающие 1000 м^сутки. На всей остальной территории Рязанской области, исключая отдельные локальные участки в долине Оки, значения водо-проводимости ниже 1000 м2 сутки, при этом и здесь значения водопроводпмости уменьшаются от долины реки к водоразделам. Если для долины Оки характерны значения водопроводпмости в пределах от 400 до 1000 м2сутки, то на обширных водораздельных территориях водо-провотимость не првышает 400 л2’сутки.
Во всей широкой полосе, где мячковско-подольскпе отложения залегают под мезо-кайнозойскими, содержащиеся в них воды характеризуются невысокой минерализацией, изменяющейся от 0,22 до 0,5 г/л. п преобладанием гпдрокарбонатного пона (свыше 90 мг-экв °/о). Характерный состав подземных вод выражается формулой Курлова, имеющей следующий вид:
.. НСО398 0,34 Ca65Mg32
Воты мячковских и подольских отложенпй остаются пресными также в пределах довольно широкой полосы погружения этих отложений по 1, верхпекаменноугольные. Лишь к северу и северо-востоку ст линии Дмитров — Ногинск — Шатура—Гусь-Железный минералпза-ш:я подземных вод мячковско-подольского водоносного горизонта превышает 1 г л, но она быстро возрастает по мере погружения слоев Химический состав подземных вод в районе Шатуры может быть выражен следующей формулой:
Ca57Mg43
В Орехово-Зуеве и на ст. Максатпха сухой остаток составляет уже соответственно 3—3,5 и 1,4 2,5 гл, здесь преобладает сульфатной (до 70 90 мг-экв %). В районе ст. Лйаксатиха химический состав подземных вод характеризуется формулой
Са67 Mg28
Во Владимире сухой остаток возрастает до 10,5 г'л, а в Кашине — то 20 г л. Здесь основным анионом становится хлор, во Владимире его содержание достигает 59 мг-экв %, а в Кашине даже 66 мг-экв %. Формула химического состава воды в Кашине имеет вид
..	C166SO133
М»п------------------.
(Na + К) 14Mgl6CaiO
Воды мячковско-подольского водоносного горизонта на большом числе участков, захватывающих иногда целые административные районы, характеризуются повышенным содержанием железа. Главным
ВОДЫ КАМЕННОУГОЛЬНЫХ ОТЛОЖЕНИИ
193
образом это участки, где описываемый водоносный горизонт залегает непосредственно под четвертичными отложениями. Высокое и почти повсеместное содержание железа в подземных водах отмечается в Шаховском, Волоколамском, на севере Можайского, западе Ново-Петровского п Лотошинского районов. Здесь отчетливо прослеживается связь между содержанием железа и условиями залегания водоносного горизонта. Выше уже отмечалось, что одним из основных районов питания мячковско-подольского водоносного горизонта является район ст. Шаховская — Волоколамск, где местами отсутствуют мезозойские глинистые отложения. Как правило, концентрация железа здесь превышает 2—3 мг/л, достигая 5, а иногда и 7—10 мг/л. В ряде участков воды мячковско-подольского горизонта вообще не могут быть использованы без организации специальных установок по обезжелезиванию главным образом путем аэрирования. Интересно отметить, что по мере погружения описываемого водоносного горизонта под юрские и каменноугольные отложения концентрация железа заметно уменьшается; в Красногорском районе, например, почти все скважины дают воду с содержанием железа меньше 1 мг/л.
Содержание фтора, наоборот, в большинстве случаев повышается по мере погружения мячковско-подольского водоносного горизонта под вышележащие горизонты карбона. Если на участках распространения описываемого юрпзонта непосредственно под четвертичными или мезозойскими отложениями содержание фтора не превышает 0,1—1,0 мг/л, то на участках их погружения это содержание возрастает и достигает 2,5—3,5, а иногда и 6 мг/л — в районе Орехово-Зуева, Калинина и др.
Уровенный и химический режим мячковско-подольского водоносного горизонта определяется главным образом эксплуатационными откачками. Воды мячковско-подольского горизонта широко эксплуатируются в Калининской и Рязанской областях. Они являются источником водоснабжения почти половины административных районов Московской области. Преобладающая часть используемых в Москве подземных вод также получается из мячковско-подольского водоносного горизонта. Однако крупные депрессии в пьезометрической поверхности мячковско-подольского водоносного горизонта возникают лишь в районах, примыкающих к Москве с южной стороны.
Правильнее говорить о единой большой депрессии, формирующейся в районе Москвы и ее пригородов, и об ответвлениях этой депрессии. Депрессия захватывает обширную территорию. Скорость снижения закономерно возрастает по направлению к границам Москвы и составляет 1 м, а на отдельных участках 2 м в год. Обращает на себя внимание отсутствие хорошо выраженных депрессий в районах крупных водозаборов. Это несоответствие связано, по-видимому, с тем, что в таких случаях возникает прямая гидравлическая связь мячковско-подольского водоносного горизонта с речными водами.
Химический состав подземных вод в процессе эксплуатации, как правило, ие изменяется. Однако в ряде случаев в результате откачек увеличивается содержание железа и отмечаются существенные колебания в содержании фтора. Так, например, в Калинине в скважинах, эксплуатирующих мячковско-подольский водоносный горизонт, резко возросло содержание фтора, по некоторым скважинам оно достигало 4 мг л. В ряде участков Шаховского, Волоколамского и некоторых других районов Московской области заметно увеличилось содержание железа.
Каширский водоносный горизонт (C2ks). Граница распространения каширского водоносного горизонта на западе территории протягивается 13 Заказ 161.
194
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПОДЗЕМНЫХ ВОД
в общем меридиональном направлении западнее г. Вышнего Волочка ио правобережью Цны. Далее она проходит западнее г. Кувшпново через Ржев и Сычевку, затем поворачивает на восток и юго-восток к Гжатску, проходит через Боровск, Серпухов, Каширу и южнее г. Сапожка уходит в юго-восточном направлении за пределы территории.
Ширина полосы, в пределах которой каширский горизонт является первым от поверхности водоносным горизонтом карбона, весьма изменчива и достигает местами 50 км, в среднем она составляет от 25 до 35 км. В пределах этой полосы поверхность каширских отложений носит отчетливые следы доюрского и современного размыва. Наиболее заметны врезы долин Осуги, Волги, Вазузы, Протвы, Нары, Лопасни, Оки, Осетра. Прони. Река Нара, протекающая в пределах этой полосы, полностью прорезает каширские отложения.
Наиболее высокие отметки кровли описываемого водоносного горизонта отмечены на западе территории. Здесь, на всем участке к югу от Кувшинова и почти до Ржева, отметки поверхности карбона превышают 200 м, достигая местами на водоразделах 240 м. К северу от Кувшинова отметки кровли снижаются и в районе Вышнего Волочка составляют уже 140—130 м. Высокие отметки кровли на водораздельных территориях сохраняются и южнее Волги.
Почти для всей западной части территории, находящейся к югу от Кувшинова, характерно снижение отметок кровли каширских отложений в направлении погружения их под мячковско-подольские. Это снижение достигает местами 40 и даже 50 м. К юго-востоку от долготы Можайска эта закономерность нарушается, так как здесь рельеф кровли карбона целиком определяется эрозионным врезом речных долин. Так, на участке от Можайска до Серпухова отметки кровли снижаются от центральной части полосы, где они достигают 160—170 м, к юго-западу и северо-востоку в сторону долин Нары, Пахры и Лопасни. К югу от Оки рельеф кровли каширских отложений продолжает определяться врезом речных долин.
Наиболее высокие отметки кровли—до 190 м в районе г. Лаптеве— приурочены к водораздельному пространству между реками Осетром и Беспутой. К востоку от р. Осетра отметки кровли уже не поднимаются выше 130 м, изменяясь на водораздельных территориях от ПО до 130 м. В районе Владпмиро-Шиловского прогиба отметки кровли снижаются до нуля. По мере погружения под подольские отложения кровля каширского водоносного горизонта снижается в общем в северо-восточном направлении. Так, в районах г. Калинина, станций Поваровка, Раменское, г. Спас-Клепики она имеет уже нулевые отметки. В районах Кимр, Талдомы, Орехово-Зуева отметка кровли опускается до минус 120 ,w, а в районах Кашина и Владимира — соответственно до минус 200 и минус 225 м.
В соответствии с рельефом кровли и дневной поверхности изменяется и глубина залегания каширского водоносного горизонта. В пределах периферической полосы, где каширский водоносный горизонт является первым от поверхности водоносным горизонтом карбона, глубина его залегания изменяется от нуля — в долинах некоторых рек — до 90—95 м на наиболее высоких водораздельных территориях. В долинах Цны, Осуги, Волги, Вазузы, Протвы, Москвы, Нары (в среднем и нижнем течении), Лопасни, Оки, Сестры, Беспуты, Прони глубина залегания каширских отложений не превышает 10 м, очень часто они обнажаются в бортах этих долин. Значительная глубина — до 60 м — погружения отмечена также на водораздельных террито-
ВОДЫ КАМЕННОУГОЛЬНЫХ ОТЛОЖЕНИИ
195
рпях Тьмы и Осуги, Волги и Шошп, на левобережье Прони. На всей остальной территории периферической полосы глубина залегания каширского водоносного горизонта не превышает 50 м.
Наибольшая глубина залегания каширского горизонта отмечена в районе Владимиро-Шиловского прогиба, где она достигает 170—180 м. По мере погружения под подольские, мячковские верхнекаменноугольные породы глубина залегания кровли каширских отложений возрастает. Так, в районах Калинина и Спас-Клепикп она составляет 125 м, в районах Клина и южнее г. Ликино-Дулево достигает уже 175 м. В районах Кимр, Талдома и Дмитрова каширские отложения залегают на глубине 260 .«, а во Владимире и Загорске эта глубина составляет соответственно 325 и 365 м.
Мощность каширского водоносного горизонта в пределах периферической полосы его распространения весьма изменчива и определяется характером доюрского и современного эрозионного рельефа. Ее значения варьируют здесь от нескольких метров до 40—50 м. На территории, где описываемый горизонт перекрыт более молодыми каменноугольными отложениями, мощность его достаточно выдержана и составляет 40—65 м. При этом увеличение мощности отмечается в восточном направлении. В западной половине территории мощность горизонта не превышает 40 м.
Самостоятельное практическое значение каширский водоносный горизонт имеет главным образом в пределах периферической полосы его распространения. Здесь в основном осуществляется его питание. Условия питания в значительной мере определяются мощностью глинистых мезо-кайнозойскпх отложений, перекрывающих здесь каширский водоносный горизонт. Мощность его весьма изменчива по площади. Наименьшие ее значения, менее 10 м, отмечаются в ряде мест: на северо-западе территории в долине Меты и на всем левобережье Осуги; на западе — в долинах Волги и Вазузы, в верховьях Москвы; на юго-западе— в долинах Протвы, Нары, Лопасни, Оки почти повсюду южнее Оки и западнее Осетра; на юго-востоке—-в долине Истьп и на ее левобережье.
В некоторых из перечисленных долин, а в ряде случаев и на водораздельных территориях, глинистые отложения вообще отсутствуют, и воды каширских отложений имеют прямую гидравлическую связь с грунтовыми водами или сами каширские отложения заключают первый от поверхности безнапорный водоносный горизонт. Такие участки отмечены в районе Вышневолоцкого водохранилища в долине Осути восточнее Кувшинова, в долинах Волги, Нары, Лопасни, Оки — со всеми ее правобережными притоками, Осетра — со всеми его левобережными притоками, Прони, Истьи. Глинистые отложения отсутствуют и на крайнем восточном окончании периферической полосы в районе Окско-Цнинского вала восточнее г. Шацка. На всей остальной территории мощность глинистых мезозойских отложений превышает 10 м, а местами на юго-востоке территории в районе Шацка достигает максимальных значений в 50 м и более.
Движение вод каширского водоносного горизонта иллюстрирует карта гидроизопьез (см. рис. 25). Наиболее высокие отметки пьезометрической поверхности в западной части территории, превышающие местами 250 м, наблюдаются близ границы распространения каширских отложений южнее Кувшинова по всему высокому левобережью Осуги и верховьям рек Малая и Большая Коша и к югу — до р. Итомли. Отсюда они с уклонами в 0,003—0,004 снижаются к востоку и югу в сторону Волги. Вблизи границы распространения подольских отло-13*
196
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПОДЗЕМНЫХ ВОД
жений отметки пьезометров снижаются до 200—220 м, а близ Волги у Ржева —до 165—170 м. Отметки пьезометров вновь повышаются к югу от Волги в обе стороны от долины Вазузы, по направлению к Сычевско-Вяземскпм и Гжатско-Можайским грядам, до значений в 190 м — севернее г. Сычевки и 230 м — восточнее ее.
Наибольшие отметки пьезометров, превышающие 250 лг, наблюдаются в верховьях Москвы и Протвы западнее ст. Уваровка. Снижение пьезометров происходит здесь в восточном направлении в сторону Можайска, где их отметки опускаются до 180 .и; уклоны пьезометрической поверхности составляют 0,003. По левобережью Оки на отрезке от Серпухова до Коломны, р. Нары, а также в междуречье Протвы и Лйосквы на участке Можайск—Нарофомпнск пьезометрическая поверхность каширского водоносного горизонта характеризуется невысокими отметками порядка 130—160 м. Максимальные отметки, достигающие 180 м в верховьях Нары в районе ст. Дорохове, свидетельствуют о значительной дренпрованности горизонта в этих районах развитой здесь речной сетью.
По правобережью Оки на ее водоразделе с Осетром пьезометрическая поверхность имеет наибольшие отметки, составляющие 160— 165 м, и снижается на север к Оке с уклонами в 0,004—0,005 до отметок НО м и на восток к Осетру с теми же уклонами до отметок 115—120 м. На междуречье Осетра и Вожи восточнее Зарайска, в верховьях р. Истьи и восточнее р. Пары пьезометрическая поверхность образует куполообразные поднятия с отметками соответственно в 130; 150—155 и 130—135 м. Отсюда пьезометры снижаются в основном в сторону Оки до отметок 90—100 м.
По мере погружения каширского водоносного горизонта под подольские и мячковские отложения отметки его пьезометрической поверхности довольно быстро снижаются в направлении падения слоев. Так, например, в направлении от левобережья Лопасни у сел. Чепелево. где отметка пьезометров каширского водоносного горизонта составляет 151 м, к Москве отметки пьезометров уменьшаются до 99 м на правом берегу Пахры у Подольска.
Характер движения подземных вод и приведенные выше сведения о мощности перекрывающих мезо-кайнозойских глинистых отложений достаточно определенно указывают на основные районы питания и разгрузки каширского водоносного горизонта. На северо-западе территории крупной областью питания является площадь, занятая верховьями левобережных притоков Осуги, где отмечены небольшая мощность глинистых перекрытий и наиболее высокие отметки пьезометрической поверхности описываемого горизонта. Напоры над кровлей здесь очень небольшие — не превышают 10—30 м. Второй крупной областью питания является западный склон Гжатско-Можайских гряд у пос. Карманове. Здесь мощность глинистых перекрытий не превышает 10 м, а отметки пьезометров достигают 230 м. Напоры над кровлей составляют 15—20 м. Третья крупная область питания находится в верхнем течении рек Москвы и Протвы в районе ст. Уваровка и западнее. Здесь также глинистые перекрытия имеют минимальную мощность — менее 10 л, а отметки пьезометров достигают 250 м.
В полосе распространения каширского водоносного горизонта под мезо-кайнозойскими отложениями, на участке от Айожайска до Серпухова отмечается несколько небольших районов, где происходит питание подземных вод: это междуречья Нары и Лопасни, Протвы и Нары, а также район юго-восточнее ст. Дорохове. Здесь отметки пьезометров достигают 180 м и, хотя мощность глинистых перекрытий, как правило,
воды каменноугольных отложении
197
превышает 20 лг, можно предполагать, что именно на этих участках имеет место питание подземных вод.
Крупная область питания каширского водоносного горизонта расположена на правобережье Оки в междуречье Беспуты и Осетра. Глинистые перекрытия здесь совсем отсутствуют или имеют очень незначительную мощность, менее 10 м, а отметки уровня подземных вод достигают 140—160 м. На всем этом участке каширский водоносный горизонт безнапорный, со свободной поверхностью. В восточной половине территории можно выделить еще три крупных участка, где происходит питание подземных вод описываемого горизонта. Это междуречье Осетра и Вожи восточнее Зарайска, где горизонт также безнапорный; водораздельная территория севернее г. Михайлова в верховьях Истьи, Павловки, Плетенки и Раки и, наконец, территория к востоку от р. Пары в районе сел. Путятино. Последний участок характеризуется весьма большой мощностью глинистых мезо-кайнозойских отложений, более 50 м, а условия питания подземных вод карбона на этом участке недостаточно ясны. Возможно, что здесь, как и на участке юго-восточнее ст. Дорохове, питание осуществляется путем перетекания воды сверху через слабопронпцаемые глины.
Основными дренами описываемого горизонта, определяющими направление движения подземных вод, являются долины Осуги, Волги, Вазузы, Москвы (до устья Рузы), Протвы, Нары, Лопасни, Оки, Осетра, Истьи, Прони и Цны. Крупные водозаборы, расположенные в пределах периферической полосы распространения каширского водоносного горизонта, почти не нарушают закономерного движения подземных вод от названных областей питания к дренирующим речным системам. Такое малое влияние водозаборов объясняется тем, что они являются береговыми и расположены на основных дренирующих реках, поэтому в районах их действия не образовалось значительных депрессии.
На территории, где каширские отложения перекрываются подольскими и мячковскимп, каширский водоносный горизонт эксплуатируется скважинами совместно с водами мячковско-подольского горизонта. Это совместное использование ведет в ряде случаев не к дренированию, а к питанию каширского водоносного горизонта за счет мячковско-подольского.
Почти во всей периферической полосе распространения этих горизонтов напоры каширского водоносного горизонта над кровлей не превышают 30 лг, а на ряде участков описываемый горизонт является безнапорным (см. рис. 26). Лишь в крайней восточной части территории, в пределах Владимпро-Шиловского прогиба, напоры резко возрастают, достигая 100—120 и даже 170 м. Для каширского, как и для верхнекаменноугольных водоносных горизонтов, отчетливо прослеживается влияние Владпмиро-Шпловского прогиба на величину напора. Полоса наибольших напоров совпадает с осью прогиба и протягивается в направлении от г. Спас-Клеппки на Шилове и Шацк. Напоры, достигающие 50 лг, отмечены на участке станций Уваровка — Дорохово. По мере погружения каширских отложенпй под подольские в общем в северном в северо-восточном направлениях закономерно возрастают и напоры над их кровлей.
Водоносность каширских отложений возрастает от их границы к границе распространения мячковско-подольского водоносного горизонта п от водоразделов к долинам рек. В западной части территории, в пределах Калининской области, наибольшая водоносность наблюдается в долине Волги, в устьевой части долины Меты и в вер-
19S
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПОДЗЕМНЫХ ВОД
ховьях р. Тьмы. На всех этих участках водопроводимость превышает 1000 мусуутки, а удельные дебнты 5—6 л/сек. Водопроводимость от 400 до ЮСОО м2/сутки отмечена на участках, прилегающих к названным отрезкам долин, и в долинах Осуги и Вазузы, а также в верховьях Москвы, уудельные дебиты изменяются здесь от 2 до 6 л!сек. На всей остальной западной части территории водопроводимость не превышает 400 м2]сутгки, уменьшаясь в направлении выклинивания каширских отложенийй и составляя в пределах крайней периферической части, как правило, гне более 10—40 м2/сутки. Удельные дебнты, естественно, не превышаюэт здесь I л/сек.
В загладкой, южной и юго-западной частях Московской области наибольшие значения водопроводпмостп, превышающие 1000 мЧсутки, отмечены ib долине верхнего течения Нары, в долине Оки ниже Каширы и в прпусстьсвой части р. Осетра. Повышенные значения водопрово-дичостп—-ог 400 до 1000 м2/сутки— наблюдаются также по всей территории! к северу от Нары и Пахры и в долине Лопасни. Удельные дебнты составляют здесь в среднем 2—5 л/сек. К югу от этого района водопроводимость убывает п на полосе шириной 10—20 км не превышает 100 м'1/сутки. Удельные дебнты здесь, как правило, менее 1 л/сек.
В юго-восточной части территории, в пределах Рязанской области, наибольшая водоносность каширских отложений отмечена в долинах Оки и Цны, повсеместно здесь водопроницаемость превышает 400 м2/сугки. На ряде участков в долинах Оки и ее правых притоков, в нижнем течении Прони, по долине Цны и других рек водопроводимость возрастает до значений, превышающих 1000 м2/сутки. Как и в других частях территории, здесь наблюдается закономерное уменьшение водопроводимости от речных долин к водоразделам. В направлении к границе распространения каширских слоев водопроводимость продолжают снижаться и в полосе, прилегающей к этой границе, не превышает 100 м2/сутки.
Выше уже отмечалось, что самостоятельное значение каширский водоносныш горизонт имеет главным образом в пределах территории, где он яв.ляется первым от поверхности водоносным горизонтом карбона. На этой территории воды каширских отложений пресные, гидро-карбонатного типа, с минерализацией 0,3—0,5 а/л, что несколько выше, чем в дру гих более молодых водоносных грризонтах среднего и верхнего карбона, залегающих в аналогичных условиях. По мере погружения каширских отложений под подольскце минерализация содержащихся в них вод повышается. Уже в северной части Коломенского района ома превышает 1 г/л, а на левобережье Москвы в районе Воскресенска достигает 2,7 г/л; преобладает сульфат-ион. Содержание железа находится в пределах нормы, небольшое повышение его количества отмечается в Можайском районе и в районе г. Чехова.
Режим каширского водоносного горизонта определяется в основном эксплуатационными откачками. Наиболее крупные водозаборы, эксплуатирующие каширский водоносный горизонт, располагаются в Калининской, в западной и южной частях Московской, а также в Рязанской областях. Однако заметное снижение пьезометрических уровней происходит только на некоторых водозаборах, на других снижения почти не происходит. По-видимому, здесь имеется прямая гидравлическая связь с речными водами, и эксплуатация каширского водоносного горизонта приводит лишь к выполаживанию склонов его пьезометрической поверхности в направлении к рекам. На участках, где описываемый горизонт залегает на большой глубине и перекрыт доста-
Рис. 27. Карта изолиний кровли протвинского водоносного горизонта и мощности глин верейского водоупора. Составили Б. Н. Смирнов и Н. В. Бастракова
/— граница распространения протвинского водоносного горизонта; 2— условная подземная граница распространении протвинского водоносного горизонта (пунктир предполагаемая), 3— изолинии кровли протвинского водоносного горизонта (пунктир— предполагаемые), I — граница распространения вереиских глин, 5 — граница межд; участками с различной мощностью верейских глин. Преобладающая мощность глнн (и): 6 — менее 10, 7 — от 10 до 20, о от 20 до 30. 9 более 30, 1и — доверейская долина, // — скважины: слева — мощность верейского водоупора, м, справа — отметки кровли протвинского водоносного горизонта
Зак 16!
воды каменноугольных отложении
199
точно выдержанной толщей пестроцветных глин мощностью 5—8 м, скорость снижения пьезометрического уровня вблизи водозабора превышает 1,0 м в год.
3.	ВОДОНОСНЫЕ ГОРИЗОНТЫ НИЖНЕГО КАРБОНА
В зависимости от литологического состава водовмещающих пород и наличия выдержанных региональны?; водоупоров в толще нижнекаменноугольных отложений выделяются четыре водоносных горизонта: протвинский — Ci рг, серпуховско-окский — Q ок+sr, яснополянский —• Ci jp и уппнскпй— Ci ир. Ввиду наличия в толще водовмещающих пород водоупоров местного значения в фациальных изменений состава самих водоносных пород внутри водоносных горизонтов по отдельным районам наблюдаются водоносные подгоризонты.
Протвинский водоносный горизонт (Ci рг) распространен северо-восточнее, севернее и северо-западнее линии городов Бологое — Сы-чевка — Серебряные Пруды—-Зарайск — Шатура (рис. 27). Юго-западнее площади сплошного распространения описываемый водоносный горизонт встречается только на отдельных водоразделах в районах пос. Оленнно и Калуги, где он в значительной мере дренирован. В этих районах, а также вдоль юго-западной границы своего распространения водоносный горизонт перекрыт мезозойскими и четвертичными песчано-глинистыми отложениями и не имеет сколько-нибудь выдержанной водоупорной кровли. Воды горизонта здесь чаще безнапорные. Далее к северо-востоку и северу водоносный горизонт перекрывается Верейскими глинами, и воды приобретают напор. Восточнее линии Шатура — пос. Серебряные Пруды протвинские известняки повсеместно уничтожены доверейской эрозией.
Водовмещающими породами служат трещиноватые, нередко за-карстованные массивные известняки, а севернее Москвы также известняки доломптпзированные и доломиты. В северо-восточных районах появляются загипсованные доломиты, что сказывается на химическом составе приуроченных к ним вод. Все эти породы относятся к протвинским отложениям нижнего карбона. Только на северо-западе территории, в районах сел. Лесного, ст. Максатиха и г. Торжка, верхняя часть водовмещающих известняков возможно принадлежит к башкирскому ярусу среднего карбона. Здесь воды протвинских и башкирских известняков образуют единую водоносную толщу.
Протвинский водоносный горизонт отделен от водоносных горизонтов среднего карбона верейскими глинами, являющимися основным региональным водоупором между водоносными горизонтами среднего и нижнего карбона. Мощность верейского водоупора здесь обычно составляет 12—28 м.
Рельеф кровли водовмещающих протвинских, а иногда башкирских известняков носит эрозионный характер, в связи с чем он ос