Четвертичные отложения на территории Рязанской области и особенности их формирования
Четвертичные отложения на территории области представлены ледниковыми, водно-ледниковыми, озерно-аллювиальными и аллювиальными отложениями разного возраста.
Предположительно территория Рязанской области подверглась в четвертичное время двум оледенениям: окскому — раннечетвертичному и днепровскому — среднечетвертичному (количество и возраст оледенений на территории Рязанской области в настоящее время уточняется).
Московский ледник в конце среднечетвертичного времени не достиг границы Рязанской области, остановившись севернее, па широте Москвы, и лишь талые воды его достигали северных районов Рязанской области (еще севернее находится южная граница валдайского оледенения). Критерием выделения отложений окской морены в разрезах служит залегание ее ниже днепровских ледниковых и предшествующих им лихвинских межледниковых слоев. Такое стратиграфическое положение занимают белые кварцевые пески с включениями гальки кремней и кристаллических пород в основании разреза в обнажении правого борта р. Оки у д. Фатьяповка, перекрытые озерно-аллювиальными песчапоглинистыми глинистыми отложениями, по-видимому, лихвинского возраста и ледниковыми моренными отложениями днепровского возраста.
В. А. Кривцов, изучавший этот разрез, также отмечает наличие маломощного базалыюго горизонта в основании толщи аллювия, сложенного гравийно-галечным материалом из кремней, реже магматических и метаморфических пород, представляющего собой перемытую морену, по-видимому, окского возраста. Сходные отложения описаны в долине р. Оки в обнажении у с. Старая Рязань, у с. Троица [10]. В обнажении у с. Алпатьево выше г. Рязани (Московская область) в основании 10-метровой толщи тонкослоистых разнозерпистых песков на контакте с юрскими темно-серыми глинами залегает маломощный галечновалунный горизонт с включениями обломков магматических и метаморфических пород (по-видимому, перемытая окская морена). Сверху песчаная толща перекрывается маломощным слоем отложений днепровского ледника. Две морены, предположительно днепровская и окская, вскрываются буровыми скважинами на правобережье р. Мокши, на междуречье pp. Дона и Рановы. Разрезы с двумя моренами описаны у с. Голдипо (данные М.И. Маудиной). Следы окской морены описаны Д.Н. Утехиным на р. Цне близ г. Шацка.
На отложениях окской морены или при их отсутствии на коренных породах залегают межморенные окско-днепровские отложения, включающие в себя как аллювиальные и озерно-аллювиальные отложения собственно лихвинского межледниковья, так и схожие с ними водно-ледниковые отложения конца окского оледенения (стадия отступления окского ледника) и начала днепровского оледенения (стадия наступления днепровского ледника). Перекрываются эти отложения днепровской мореной. Примером может служить уже упоминаемая выше озерно-аллювиальная толща, перекрывающая перемытую окскую морену у с. Фатьяновка, представленная 16-метровой пачкой кварцевых горизонтально — и косослоистых песков, сменяющихся ниже черными глинами мощностью 3 м, еще ниже 1,5-метровым слоем сизых илов с линзами песка и далее разнозернистыми песками. Перекрывается данная толща днепровской мореной. В обнажении у с. Троица (см. выше) подобные озерпо-аллювиальные отложения имеют мощность 12 м.
По условиям залегания и составу эти отложения сходны с отложениями лихвинского горизонта из стратотипического разреза в долине р. Оки близ г. Чекалина (бывший Лихвип). К межморенпым окско-днепровским отложениям относятся разнозернистые горизонтальные слоистые пески у с. Алпатьево (см. выше), лежащие на перемытой окской морене и перекрытые днепровской.
Днепровское оледенение целиком захватило всю территорию области, ледниковые и водно-ледниковые отложения днепровского возраста почти сплошным чехлом покрывают междуречные пространства. Поверхности ледниковой аккумуляции, как правило, тяготеют к относительно приподнятым блокам (междуречья Прони и Оки, Прони и Дона, Пары и Прони, Пары и Цны). Мощность ледниковых отложений колеблется от нескольких сантиметров до 25 — 30 м. В некоторых местах, например, у с. Ижеславль, у пос. Пронск и других, ледниковые отложения с придолиппых участков снесены полностью и на поверхность выведены коренные породы (меловые пески и песчаники). О существовании здесь ранее ледниковых отложений свидетельствует лишь наличие экзотического обломочного материала в чехле элювия и склоновых отложений.
Отложения днепровской морены вскрываются во многих карьерах, например, у с. Мураевня на левобережье р. Рановы, в левом борту долины р. Жраки у шоссе Рязань — Михайлов, в траншее па междуречье Раки и Истьи; в бортах долин, балок и оврагов, особенно по правому берегу р. Оки, например, на отрезке от д. Грачи до д. Новоселки, у с. Троица, д. Фатьяновка, г. Касимова и др. Представлены они преимущественно карбонатными суглинками, реже супесями и песками бурых, коричнево — и красно-бурых, реже серых тонов с включениями валунно-галечного материала (до 30 % по объему) из местных (известняки, кремень) и экзотических пород (розовые и фиолетовые кварциты, граниты, гнейсы, кристаллические сланцы), принесенных сюда из Карелии и Финляндии. В районе д. Канищево (в окрестностях Рязани) в обрыве правого берега р. Оки вскрывается предположительно днепровская морена зеленовато-серого цвета, содержащая большое количество галек и опок; у с. Кузьминское, выше Рязани, в борту р. Оки вскрывается морена черного цвета также с большим количеством обломочного материала преимущественно опокового состава.
Поверхности водно-ледниковой аккумуляции тяготеют, как правило, к менее приподнятым блокам (междуречья Рановы и Прони, Оки и Мокши, Цны и Мокши, северная и серо-восточная части Рязанской Мещеры) и сложены в основном песками. Почти повсеместно водно-ледниковые отложения имеют небольшую мощность, от 2 до 10 м, и подстилаются ледниковыми отложениями. В одних случаях водно-ледниковые отложения довольно хорошо отсортированы и имеют горизонтальную слоистость, в других — это песчапо-гравийные смеси с включением гальки и валунов. Например, на левобережье р. Мокши, на широтном отрезке долины между с. Котелино и Шевали-Майданы, вблизи бровки склона с поверхности залегают разнозернистые пески с включением валунно-галечного материала. Валуны размером до 1 — 1,5 м представлены в основном кварцитами розового и фиолетового цвета. Реже встречаются валуны гранитов и кристаллических сланцев. Среди обломков фракции 1 — 10 см преобладает кремень, встречается кварц. Овраги, врезанные в высокий левый берег долины р. Мокши, вскрывают всю толщу водно-ледниковых отложений мощностью от 2 — 3 до 10 м. Залегают они в одних случаях с размывом на морене, образуя единую толщу моренно-водно-ледниковых отложений, в других, там, где морена размыта, — на неогеновых горизонтально-слоистых кварцевых песках и на меловых песчаниках.
Для минерального состава тяжелой фракции шлихов из ледниковых и водно-ледниковых отложений днепровского возраста характерны прежде всего титансодержащие минералы (ильменит, лейкоксен, рутил), а также ставролит, гранат-альмандин, дистен и минералы группы эпидот — цоизита. Редко встречаются роговая обманка, гидроокислы железа, турмалин. Отмечаются знаковые содержания циркона, циркона-малакона, андалузита, апатита, глауконита, хлоритов, пироксенов, карбонатов. Легкая фракция почти полностью состоит из кварца с незначительной примесью полевых шпатов.
В московское время накопление водно-ледниковых отложений происходило в северной части Рязанской Мещеры непосредственно вблизи края московского ледника, в южной же ее части наблюдалась аккумуляция озерно-аллювиальных отложений, сформировавших поверхность озерно-аллювиальной равнины абсолютной высотой в 118 -125 м.
Такая же аккумуляция происходила в долинах правых притоков р. Оки — р. Пары, Прони, Мокши и других, где также формировались песчано-алевритовые толщи мощностью до 15 м. Тонкая горизонтальная слоистость песков, наличие прослоев и линз илов и глин указывают на то, что осадконакопление, по крайней мере периодически, происходило в условиях слабопроточных озерных водоемов.
Общее слабое поднятие в начале позднечетвертичной эпохи, совпавшее с потеплением климата (микулинское межледниковье), обусловило врезание водотоков и размыв озерно-аллювиальных отложений московского возраста с образованием третьей (московской) надпойменной террасы р. Оки и ее притоков. Эрозионные останцы этой террасы относительной высотой в 30 — 40 м над урезом р. Оки сохранились фрагментарно на междуречье Оки и Пры, в Поозерье, на левобережье Пры по периферии водно-ледниковой равнины. Третья надпойменная (московская) терраса присутствует в долинах всех основных водотоков, расчленяющих окскую покатость Окско-Донской равнины.
На ранней стадии валдайского оледенения (калининской) похолодание и развитие перигляциальных условий, обусловившее уменьшение водности и развитие солифлюкции па склонах, привели к очередной аккумуляции аллювия, представленного песками, супесями и суглинками общей мощностью от 4 — 6 до 20 м, а последующее потепление (молого-шекснинский межстадиал) вызвало новое врезание водотоков и образование второй надпойменной (верхневалдайской) террасы. В позднюю стадию валдайского оледенения — осташковскую — вновь произошла аккумуляция в долинах, а голоценовый врез обусловил формирование нижней (поздневалдайской) террасы. Как и верхневалдайская, сложена она в основном песками с прослоями супесей и суглинков общей мощностью от 6 — 8 до 20 м.
Валдайские террасы распространены более широко, чем московская. В рязанской части Мещеры аккумулятивная равнина на уровне второй надпойменной террасы (абсолютные отметки 118 — ПО м) занимает наибольшую площадь. Сложена она аллювиальными (песок, супесь), озерными (илы, суглинки) и болотными (торфяники) отложениями, общая мощность которых колеблется от 6 до 20 м. Нижняя валдайская терраса распространена здесь менее широко. Верхняя и нижняя валдайские террасы ротягиваются почти сплошными полосами в долинах основных водотоков, расчленяющих окскую покатость Окско-Донской равнины.
Ледниковые и водно-ледниковые отложения междуречий повсеместно перекрыты чехлом покровных суглинков мощностью 2 — 8 м. Типичные покровные суглинки водоразделов обычно желтовато-серого, палевого цвета, однородные, пористые, в различной степени карбонатные, дающие и обнажениях хорошую столбчатую отдельность. Они называются
лессовидными, так как в их составе преобладают алевритовые (0,05 — 0,005 мм) частицы, составляющие 60-70 % по массе. В нижней части толщи покровных суглинков часто видна отчетливая слоистость. В ряде мест в средней части толщи наблюдается до трех почвенных горизонтов (обнажения в районе д. Фатьяновка, с. Троица). Генезис покровных суглинков неоднозначен. В их формировании, по-видимому, принимали участие процессы озерно-аллювиальной аккумуляции, криогенного выветривания, солифлюкционные, делювиальные и эоловые процессы. ()бразование основной части лессовидных суглинков (рязанских лессов, по А.И.. Москвитину) относится ко времени калининского оледенения.
Из современных (голоценовых) отложений достаточно широко распространены торфяники, речной аллювий и в меньшей степени озерные отложения. Торфяники наиболее широко развиты в пределах Мещерской низины. Среди них преобладают торфяники низинного и переходного типов, верховые встречаются редко. Многие из торфяников являются результатом зарастания озерных водоемов, в связи с чем под торфяной залежью нередко залегают сапропели — органо-минеральные озерные отложения. Мощность торфяных залежей 2 — 5 м.
К голоценовым аллювиальным отложениям относятся отложения поймы, представленные песками, супесями, суглинками и торфяниками, образовавшимися на месте стариц. Высота поймы у крупных водотоков 3 — 5 м, мелких — 1 — 3 м.
