Геологическое строение калининградской области кратко
Обновлено: 05.07.2024
В геологическом отношении область не располагает большим разнообразием природных объектов, на которых можно было бы изучать разрезы осадочных и магматических пород со значительным литологическим и возрастным разнообразием. Весьма ограничен также и набор форм геологических структур. Тем не менее то немногое, что доступно наблюдению и изучению, позволяет получить представление о методах полевых геологических исследований на обнажениях и в условиях закрытых геологических структур, расположенных под толщей современных и четвертичных отложений. Магматические породы можно изучать в многочисленных ледниковых образованиях, содержащих разнообразный валунно-галечный материал.
В структурном плане Калининградский регион расположен в платформенной области — в пределах юго-западной части Балтийской синеклизы. В свою очередь Балтийская синеклиза является частью Восточно-Европейской (Русской) платформы. На западе и севере она граничит с докембрийским кристаллическим щитом Фенноскандии. Наиболее погруженная осевая часть синеклизы (3-4 км) расположена в акватории Балтийского моря и имеет субмеридианальное простирание. Условно граница синеклизы проводится по изолиниям — 1000 м поверхности фундамента. Юго-восточный борт синеклизы граничит со структурой Белорусско-Мазурской антеклизы. С востока и северо-востока синеклиза ограничена Латвийской седловиной, которая отделяет ее от обширной Московской синеклизы. В очерченных границах площадь Балтийской синеклизы составляет 200 тыс. км2, из которых более половины приходится на акваторию Балтийского моря.
На юге структурный план синеклизы меняется с субмеридионального на субширотный, совпадая с простиранием глубокого Датско-Польского прогиба (авлакогена), который подсекает синеклизу системой глубинных разломов вдоль так называемой линии Торнквиста.
Современный рельеф фундамента Балтийской синеклизы и слагающая ее осадочная толща изучены глубокими буровыми скважинами и комплексом сейсмических измерений методом преломленных и отраженных волн.
В строении осадочного чехла синеклизы принимают участие отложения палеозойского, мезозойского и кайнозойского возрастов, мощность которых закономерно возрастает с севера на юг до 4000 — 4500 м и резко сокращается на обоих бортах впадины.
Отложения среднего палеозоя (девон) распространены лишь в северной части синеклизы и полностью выпадают из разреза к югу от широты Калининграда. В пределах всего региона отсутствуют карбоновые отложения.
При изучении стратиграфического подразделения осадочных слоев, выполняющих Балтийскую синеклизу, и пород фундамента нужно прежде всего руководствоваться геохронологической таблицей, которая приведена в Атласе.
В пределах региона на поверхности обнажаются лишь отложения кайнозойского и четвертичного возрастов. На большей части территории области кайнозойские отложения срезаны Валдайским ледником, и четвертичные отложения со стратиграфическим несогласием налегают на размытую поверхность пород мелового возраста.
Отложения более древнего возраста изучены по материалам глубокого бурения. Они выходят к поверхности лишь в акватории Балтийского моря. Однако и здесь они перекрыты морскими и ледниковыми осадками голоцена и плейстоцена.
Поверхность кристаллического фундамента погружается в сторону моря с 2000 — 2500 м на севере области до 4000 — 4500 м в Гданьской впадине. Ее покрывает толстая кора выветривания (до 9 м), свидетельствующая, что регион в течение большей части протерозоя представлял собой приподнятую и активно денудируемую сушу. Породы фундамента сложены различными по составу и возрасту гранитами, гранодиоритами, гнейсами, кристаллическими сланцами, габбро-лабрадоритами и др. Это в основном архейские образования, протерозойские почти полностью срезаны.
В пределах области на поверхности фундамента обнаружено несколько десятков локальных поднятий изометрической формы с амплитудой 50-100 м. Гравиметрическими и магнитными исследованиями было установлено, что ядро поднятий сложено более плотными и более намагниченными породами. Это, по всей вероятности, денудационные останцы древних, возможно, протерозойских вулканов. В кембрии, когда началось погружение синеклизы, эти возвышенности были островами или зоной мелководья, где в течение позднего кембрия и ордовика происходило накопление песчаных осадков и карбонатов. Впоследствии благодаря высокой пористости этих отложений создались благоприятные условия для формирования нефтяных залежей. Поэтому не случайно все известные нефтяные месторождения области связаны со структурными поднятиями фундамента.
Многие из рассмотренных пород палеозоя и мезозоя встречаются в виде валунов, гальки и щебня в ледниковой морене в различных районах Калининградской области. Поскольку здесь они не выходят на поверхность, этот факт следует рассматривать как результат экзарационной деятельности ледников на севере Балтийской впадины, а также Латвии и Литвы, где эти породы выходят на поверхность.
Наибольший интерес для нас имеют отложения кайнозойской системы, поскольку они обнажаются в береговом обрыве в районе Светлогорск — Донское и служат главным объектом изучения стратиграфии и литологии в ходе геологических маршрутов. Поэтому рассмотрим эту систему более подробно.
В ходе неоднократного наступления и последующей деградации плейстоценовых ледников кайнозойские отложения были выпаханы или размыты на большей части территории Калининградской области. Они сохранились лишь на Самбийском полуострове и южнее Калининграда. На остальной части региона кайнозойские отложения встречаются либо в виде останцев, либо отторженцов в низах морены. В пределах акватории Балтийского моря кайнозой полностью срезан ледником. Нижние горизонты его продолжаются на подводном склоне Самбийского полуострова на расстояние не более 1-2 км от берега, под покровом четвертичных и голоценовых образований. На большей части региона четвертичные отложения залегают непосредственно на размытой поверхности верхнемеловых мергелей.
Калининградская область расположена на Восточно-европейской (Русской) платформе в пределах юго-западной части Балтийской синеклизы.
В строении осадочного чехла синеклизы принимают участие отложения палеозойского, мезозойского и кайнозойского возрастов, мощность которых закономерно возрастает с севера на юг до 4000 – 4500 м и резко сокращается на обоих бортах впадины.
Отложения среднего палеозоя (девон) распространены лишь в северной части.
В пределах региона на поверхности обнажаются лишь кайнозойские отложения с преобладанием пород четвертичного возраста. На большей части территории четвертичные отложения Валдайского оледенения со стратиграфическим несогласием налегают на размытую поверхность пород мелового периода. Отложения более древнего возраста выходят к поверхности лишь в акватории Балтийского моря. Однако здесь они перекрыты морскими и ледниковыми осадками голоцена и плейстоцена.
Многие из пород палеозоя и мезозоя встречаются в виде валунов, гальки и щебня в ледниковой морене в различных районах Калининградской области. Так, в маршруте №6 на точке 21 в районе города Светлогорск мы наблюдали моренные отложения, представленные конгломератами, имеющими размеры обломков от 1 до 30 см.
Наибольший интерес представляют отложения кайнозойской системы, поскольку они обнажаются в береговом обрыве в районе г. Светлогорск – п. Донское. В маршруте №4 близ п. Донское мы наблюдали обнажение мощностью 12 м, представленное песчано-глинистыми отложениями светло-коричневого и рыже-бежевого цвета с четкой слоистостью.
В ходе неоднократного наступления и последующей деградации плейстоценовых ледников кайнозойские отложения были выпаханы или размыты на большей части территории Калининградской области. Они сохранились лишь на Самбийском полуострове и южнее Калининграда. На остальной части региона кайнозойские отложения встречаются либо в виде останцев, либо отторженцов в низах морены. В пределах акватории Балтийского моря кайнозой полностью срезан ледником. На большей части региона четвертичные отложения залегают непосредственно на размытой поверхности верхнемеловых мергелей.
Глава 3. Геологические процессы
3.1. Геологическая деятельность моря
Важным рельефообразующим фактором земной поверхности является деятельность морей, которая приводит как к возникновению характерных абразионных и аккумулятивных форм рельефа морских побережий, так и к накоплению специфических типов морских отложений.
Береговой линией принято называть линию пересечения поверхности моря с поверхностью суши. Положение береговой линии быстро меняется в связи с приливами и отливами, в зависимости от сгонов и нагонов воды ветром и значительно медленнее от размыва берега или накопления осадков. Эти перемещения береговой линии сравнительно невелики. Главные же перемещения ее связаны с трансгрессиями и регрессиями моря.
Полоса суши, примыкающая к современной береговой линии и отличающаяся развитием форм рельефа, созданных волнами при современном положении уровня моря, называется берегом. Полоса морского дна, примыкающая к берегу и подвергающаяся воздействием волн и прибрежных течений, называется подводным береговым склоном. Берег и подводный береговой склон образуют береговую зону.
Основным фактором формирования рельефа и процессов перемещения наносов в береговой зоне являются волны, волноприбойная деятельность воды, развивающаяся на водной поверхности под действием ветра. Энергия ветра передается верхнему слою водной оболочки, вызывая колебательные движения частиц воды, описывающих замкнутые круговые орбиты в вертикальной плоскости и одновременно совершающих поступательное движение по направлению действия ветра.
Известный исследователь морфологии и динамики морских берегов В.П.Зенкович выделяет абразионный и аккумулятивный типы берегов, отличающиеся друг от друга своим развитием и образованием различных, характерных для каждого типа, форм рельефа. Величина уклона дна в пределах подводного берегового склона определяет расход энергии волн, а в зависимости от этого берег развивается либо как абразионный, либо как аккумулятивный.
Абразионный тип берегов характеризуется их разрушением. Наиболее интенсивное разрушение происходит у берегов, близ которых дно моря имеет крутой уклон (приглубый берег). На берегах, сложенных кристаллическими и крепкими осадочными породами, абразия протекает медленно, но в конечном итоге приводит к образованию отчетливых абразионных форм. Рыхлые породы, которые мы наблюдали на берегу Самбийского полуострова, песчаного, гравийно-галечного и суглинистого составов интенсивно абрадируются и образуют значительные наносы.
При достаточной крутизне дна приглубых берегов ширина прибрежного мелководья мала и волны, проходя над ним, мало расходуют свою энергию на трение о дно. В результате волны, имея еще большой запас энергии, доносимый до берега, с большей силой обрушиваются на него. У линии уреза или выше, до уровня заплеска волн при прибое, в породах вырабатывается волноприбойная ниша, над которой коренные породы нависают в виде карниза. К сожалению, в ходе маршрутных исследований волноприбойних ниш мы не наблюдали. Возможно, это было связано с тем, что по мере углубления ниши происходит обрушение нависающего карниза и образование отвесной стенки абразионного уступа, называемого клифом (рис. 3.3.1).
Рис. 3.1.1. Клифы Самбийского полуострова, фото с мыса Таран.
При дальнейшем разрушении береговой обрыв отодвигается в сторону суши. Одновременно волны разрушают и подводный склон, ниже береговой линии. Перед подножием отступающего клифа в коренных породах образуется все расширяющаяся в сторону суши и слабо наклоненная (0.05 – 0.02) к морю широкая абразионная прибрежная площадка (платформа) – бенч. Между подводной частью площадки и береговым обрывом у его подножия образуется узкая полоса пляжа, покрывающего надводную часть бенча, образованного обломочным материалом (гравием, галькой, ракушечным детритом, песком). Это очень подвижный материал; в сильные штормы он может временно уноситься на подводный склон, а затем снова выбрасываться на берег. В породах, дающих мало материала для наносов, часть бенча может быть обнажена над водой. Перемещаемый обломочный материал обрабатывает абразионную площадку, понижает ее.
Обломочный материал, уносимый с пляжа на подводный склон, во время движения дробится, истирается, окатывается, сортируется. Процесс абразии и отступания берега постепенно замедляется вследствие увеличения полосы мелководья за счет расширения абразионной и аккумулятивной террас. Профиль береговой зоны приближается к состоянию абразионного профиля равновесия, при котором в любой точке берегового профиля уже не происходит ни абразия, ни аккумуляция материала. На всех участках профиля равновесия выработаны уклоны, уравновешивающие размывающую силу волн.
Оживление абразии может быть вызвано понижением поверхности берега, т.е., увеличением глубины бенча, связанным с трансгрессией моря. В результате же регрессии моря абразионная терраса может оказаться выше уровня моря, а абразионная деятельность приведет к выработке новой абразионной террасы на более низком уровне. Неоднократные регрессии формируют несколько уровней морских террас. Наиболее близки к теоретическому профилю абразионные берега, сложенные глинистыми или мергелистыми породами.
В зависимости от особенностей структуры коренных пород и их литологии образуются различные морфологические типы клифов: клифы активные с четко выраженной вертикальной стенкой и волноприбойной нишей у основания, свидетельствующие о высокой активности абразионного процесса; отмирающие клифы, которые абрадируются только эпизодически во время очень сильных штормов; на отмершем клифе отсутствуют совершенно какие-либо следы современной абразии; если клиф наблюдается в пределах морских террас, вне современной береговой зоны, то он называется древним.
Для отмелых берегов с пологим уклоном дна, в отличие от приглубых интенсивно размывающихся берегов, характерно накопление обломочного материала и образование аккумулятивных форм. Морские отложения, формирующиеся в береговой зоне в условиях мелководья – прибрежно-морские наносы – очень подвижны. Если волны по отношению к берегу направлены под прямым углом, морские наносы будут испытывать поперечное перемещение, а если волны подходят под косым углом, наносы будут перемещаться продольно вдоль берега. Чаще всего волны подходят к берегу под некоторым углом, поэтому оба вида перемещения происходят одновременно.
В результате различных типов перемещения обломочного материала образуются разнообразные аккумулятивные формы рельефа берегов. Наиболее характерными формами аккумулятивных типов берегов при поперечном перемещении наносов являются пляжи, подводные и береговые валы и береговые бары.
Пляжные наносы – признак отсутствия абразии (рис. 3.1.2). Пляжи представляют собой скопления наносов, образовавшихся действием прибойного потока. На отмелых берегах формируется пляж полного профиля, обычно песчаный, с образованием на внешнем крае пляжа берегового вала с более пологим склоном, обращенным к морю, и более крутым тыловым склоном, разделенным гребнем вала. При разнородной величине обломков мелкие частицы накапливаются на пологом склоне вала, крупные забрасываются большими волнами на гребень и крутой склон вала, где также наблюдается, вследствие процесса сепарации по удельному весу, обогащение тяжелыми минералами (гранат, магнетит). Такой тип пляжа формируется при резком преобладании прямых волновых скоростей над обратными. На приглубых же берегах (у обрывов), где обратные скорости достаточно велики, образуется пляж неполного профиля, односторонний. Тут более характерны галечные пляжи.
Рис. 3.1.2. Пляж северного побережья Самбийского полуострова, район города Светлогорск.
На основе наших маршрутов можно проследить, как меняется берег в зависимости от местоположения. Первые наши маршруты проходили по территории Балтийской косы.
В строении пляжа Балтийской косы мы выделили следующие элементы: берму (4-8 м), гребень (2-12 м), ложбину (3-10 м), которая на отдельных участках береговой линии заменялась усреднённым пляжем (6-13 м), основание авандюн (2-5 м), авандюны (2-6 м), дюны, высотой 6-10 м. В точке № 3 (Аз 345 на памятник Елизавете Петровне, Аз 140 на маяк) на мы наблюдали активное разрушение берега Балтийской косы морем. В качестве укрепления берега в некоторых местах были установлены волнорезы (рис. 3.1.3).
Рис. 3.1.3. Волнорезы Балтийской косы (Аз 345 на памятник Елизавете Петровне, Аз 140 на маяк).
После того, как мы разобрались в элементах пляжа на Балтийской косе, мы посетили посёлок Янтарный на Самбийском полуострове. В 400м от администрации п. Янтарный пляж имеет более сложное строение, чем на Балтийской косе. Были видны следующие элементы строения пляжа: берма (6м), клиф (высота 50см), I гребень (4м), I ложбина (11м), II гребень (9м), II ложбина (10м), авандюна (6м), дюна (высота 10м). Перепад высот составлял 2.5м.
При движении от администрации пос. Янтарный вдоль береговой линии на север к мысу Таран пляж изменял свою ширину, то расширяясь, то сужаясь. В 600м на север от ранее описанной точки мы смогли увидеть некоторые изменения в строении пляжа, исчезли вторая ложбина и авандюна. Его ширина также отличалась от пляжа на предыдущей точке (сократилась до 18 м). Обнаружена глинистая насыпь высотой 2-4м, источником вещества для которой являлся глинистый материал, извлечённый при строительстве искусственного пруда шириной 80-120 м.
В 800 м на север от искусственного пруда ширина пляжа достигла максимального значения – 60 м. Выделены следующие элементы пляжа: берма (6м), клиф (высота 60см), гребень (7м), усреднённый пляж (34м), ложбина (8м), авандюна (6м). Далее при движении на север пляж начал заметно сужаться, до 7 метров. В 450 м от наиболее широкой части пляжа расположен отвесный клиф высотой 11 метров, сложенный чередованием глин и песка тёмно-бежевого цвета, на фоне переслаивания выделяется горизонт галечника.
При движении от т.10 (Аз 63 на лестницу, Аз 20 на мыс Таран) до мыса Таран наблюдалось сужение пляжа от 40 до 6 м. В 200 м от т.10 наблюдается замена песчаного пляжа на галечный. Эрозионная терраса представлена валунами, галькой, песком. Клиф данной точки не задернован, что свидетельствует об активном его разрушении.
Мыс Таран является источником материала для формирования Балтийской и Куршской кос. Ширина пляжа на мысе Таран составляет около 6м, высота клифа достигает 16м. Пляж валунный. Мелкий песчаный материал активно выносится волнами (рис. 3.1.1).
В окрестностях города Балтийск (Аз 210 на памятник Елизавете; Аз 274 на конец пирса) мы выделили следующие элементы пляжа: берма (5-7м), клиф (0.3-0.4 м, высота 12 см), гребень (11 м), ложбина (3-7.5 м), основание авандюны (14 м). На отдельных участках пляжа наблюдались два гребня, где-то преобладал усреднённый пляж. Превышение основания авандюны над уровнем воды 3.3 м.
В маршруте, проходившем через Приморье и Светлогорск, в 150 м на В от точки 17 (Аз. 297 на мыс Таран; Аз. 80 на Светлогорск), мы наблюдали валунно-песчанно-галечный пляж и клиф высотой 5м (рис. 3.1.4, 3.1.5). Обнажение представлено чередованием ожелезнённых песчаников с конкрециями лимонита (2м) и серых песков с линзами глины (70см). У подножья клифа наблюдаются осыпь и обвал. Были выделены элементы пляжа: берма (3м), I клиф (0.2м), песчаный пляж (9 м), II клиф (0.5м), валунный пляж (3м), III клиф (высота 5м).
Валуны при удалении от клифа сменялись галькой, а затем песком. Это объясняется тем, что в шторм волны бьются об берег, теряя часть своей силы, и при откате уносят обратно в море мелкую гальку, оставляя у клифа тяжёлые крупные окатанные обломки.
Рис. 3.1.4. Клиф (третий от воды) северного побережья Самбийского полуострова (150 м на восток от точки 17, т.18).
Рис. 3.1.5. Схематическое изображение пляжа в г. Светлогорск (северное побережье Самбийского полуострова, т.18).
В 400 м на В от т. 18 мы видели несколько углублений вдоль пляжа на протяжении 120 м (рис.3.1.6). Берег размыт неполностью из-за установленных волнорезов и валунов, укрепляющих пляж. Если рассматривать береговую линию сверху, пляж имел бы фистончатую форму: море языками вдаётся в берег. Высота обрывистого берега 30 м.
Рис. 3.1.6. Размытый песчаный пляж, укреплённый валунами (400 м на В от т. 18).
Эдуард Вагифович Мычко — кандидат геолого-минералогических наук, научный сотрудник Института океанологии имени П. П. Ширшова РАН и главный научный сотрудник Музея Мирового океана (Калининград). Научные интересы связаны с изучением трилобитов карбона и перми, ископаемых ракообразных, палеонтологии и стратиграфии Прибалтики.
До Второй мировой войны ископаемые Восточной Пруссии активно изучались европейскими учеными. С началом советского периода, когда историческое ядро этой провинции стало Калининградской областью, палеонтологи больше фокусировались на вопросах стратиграфии, не всегда уделяя должное внимание весьма любопытным палеонтологическим материалам, которые аккумулировались в музеях. Фактически с середины XX в. не было публикаций, посвященных палеонтологии края. Важно отметить, что продолжалось изучение инклюзов (включений в янтаре), которым так богата Калининградская земля: публикации о фауне и флоре балтийского янтаря выходят с завидной периодичностью. Поэтому в данной статье я намеренно опустил эту обширную тему и попытался отразить сведения о наиболее интересных, заслуживающих внимания, а также о новых палеонтологических находках анклава, но другого типа сохранности и иного стратиграфического интервала, чем биота инклюзов.
Эоценовый зоопарк
На морском побережье Калининградской обл. обнажаются мощные толщи коренных пород кайнозоя. Эти высокие и отвесные утесы, сложенные, как правило, рыхлыми породами (песками, глинами и алевритами), начали изучать с середины 19-го столетия. Первым, кто описал геологическое строение данных отложений, был известный немецкий естествоиспытатель Э. Г. Цаддах. Его исследования, посвященные геологии и геоморфологии Самбийского п-ова, были опубликованы в нескольких работах [1, 2], в которых ученый детально описал все обнажения на побережье полуострова, сделал первые попытки сопоставления с отложениями других регионов Европы и выделил основные формации, в частности древнюю (зеленых глауконитовых песков) и молодую (бурокаменную). Благодаря тем исследованиям геологи смогли отнести эти образования к двум геологическим системам — третичной и четвертичной.
Упрощенный стратиграфический разрез кайнозойских отложений Калининградской обл. с отметками концентрации окаменелостей. Красным цветом показаны окаменелости, принесенные ледником (по: [16, 22], с изменениями и дополнениями)
Описанные Нётлингом формы — это далеко не полный список ископаемых позвоночных, известных из эоценовых отложений Самбии. Так, в отчетах Физико-экономического общества Кёнигсберга [10, с. 43] опубликовано, что в октябре 1892 г. профессор Э. Кокен прочитал лекцию, посвященную позвоночным палеогена Восточной Пруссии. В ней он обратил внимание на уникальные, но неопубликованные находки Э. Цаддаха, хранившиеся на тот момент в Геолого-минералогическом институте при Кёнигсбергском университете. Среди прочего в этой коллекции были отолиты (органы равновесия) костных рыб вида Arius crassus, остатки панцирей черепах, крокодилов и даже позвонки питонов! Дальнейшая судьба этих ископаемых тоже неизвестна. Скорее всего, они были утрачены при бомбардировке города в конце Великой Отечественной войны.
С начала XX в. изучение макрофаунистических остатков из палеогеновых отложений Самбии практически прекратилось. На это повлияли губительные для науки мировые войны. Более чем за сто лет были опубликованы лишь единичные работы по этой теме. Так, например, Э. Фойгт в янтарной шахте у г. Пальмникен (ныне поселок Янтарный) обнаружил целый скелет рыбы из семейства окуневых и описал его в небольшой статье [12].
Реконструкция и фрагменты скелета базилозавра (Basilosaurus): а — реконструкция внешнего облика в естественной среде (рисунок Р. В. Евсеева); б — позвонок, обнаруженный в одном из карьеров Янтарного комбината (фонды Калининградского областного историко-художественного музея); в — некрупный целый череп (фонды Музея палеонтологии Мичиганского университета, США)
Экзотические окаменелости из ледниковых отложений
Господствовавший в раннем кайнозое теплый и влажный климат уже в раннем олигоцене сменился более прохладным. С каждым тысячелетием климат планеты становился холоднее, пока около 3 млн лет назад не наступил ледниковый период, характеризующийся чередованием относительно теплых межледниковых и холодных ледниковых эпох. Последняя ледниковая эпоха, или, как называют ее для Восточно-Европейской равнины, валдайское оледенение, началась около 115 тыс. лет назад и закончилось примерно 11,7 тыс. лет назад. За это время большая часть Северного полушария неоднократно покрывалась многокилометровыми толщами ледников, медленно двигавшихся из арктических областей. Они выпахивали, а затем переносили на тысячи километров значительные объемы горных пород. Не один раз ледник наступал на территорию Прибалтики, принося с собой тонны каменного материала из Скандинавии и с территории, которая позже стала дном Балтийского моря. Во время потеплений ледник отступал, тая и формируя такие формы рельефа, как морены и зандры. Весь перемешанный материал, принесенный ледником, остался на новом месте, за сотни километров от материнских отложений.
Благодаря деятельности ледника на территории области повсеместно развиты мощные (до 270 м) плейстоценовые образования — чередование отложений межледниковых (речные и озерные отложения) и ледниковых (морены) эпох, которые подразделяются на ряд горизонтов [16]. Наиболее важен куршский горизонт, распространенный почти повсеместно. Его отложения вскрыты в долинах рек, оврагов и на морском побережье. По данным В. А. Загородных с соавторами, в этих толщах отмечено высокое содержание обломков осадочных пород (до 75%), и, как следствие, большое количество окаменелостей [16].
По моим наблюдениям, возраст и тип пород, содержащих палеонтологический материал, очень разнообразен. Очень часты находки серых ордовикских известняков, силурийских ракушечников и криноидных известняков, светло-розовых и желтоватых доломитов девона, юрских песчаников светло-бурой окраски, многочисленных серых алевролитов и кремнистых конкреций мелового возраста. Эти породы содержат много ископаемых остатков, среди которых часто встречаются губки, кораллы, брахиоподы, двустворки, трилобиты, мшанки, граптолиты, аммониты, белемниты и другие головоногие моллюски.
Выяснить точно происхождение этих ископаемых вполне возможно, поскольку понятна примерная траектория движения ледника, возраст искомых окаменелостей и стратиграфия дна Балтийского моря. Этого объема данных хватает для подобной реконструкции.
Эласмозавр: а — реконструкция эласмозавра в естественной среде обитания (рисунок А. А. Атучина); б — шейный позвонок, обнаруженный около г. Гумбиннен (ныне г. Гусев) и описанный Г. Шрёдером как вид Plesiosaurus Helmersenii (фонды КОИХМ)
Удивительно, что эти окаменелости были найдены не в коренных отложениях Восточной Пруссии, а в моренных отложениях! Невероятное везение позволило Шрёдеру обнаружить эти уникальные фоссилии в разрозненном валунно-галечном материале, принесенном ледником.
Большая часть коллекции Шрёдера, скорее всего, утрачена. В ней имелись и очень ценные экземпляры. Например, голотип вида Plesiosaurus balticus, представленный шейным позвонком с сохранившемся остистым отростком. Этот экземпляр был обнаружен в морене в окрестностях г. Мальборк (Польша) [15] и изображен в более поздних работах [11, рис. 49].
Мозазавр: а — хвостовой позвонок мозазавра из окрестностей г. Пройсиш-Холланда (ныне г. Пасленк, Польша, в 40 км от южной границы Калининградской обл.), описан Г. Шрёдером как вид Plesiosaurus ichthyospondylus (фонды КОИХМ); б — реконструкция мозазавра в погоне за акулой (рисунок А. А. Атучина)
Калининградская тундростепь
Редкие находки этой фауны в Восточной Пруссии известны еще с XIX в., но, к сожалению, основательно они не изучались. Стоит отметить публикацию А. Йенча [11, с. 24–25], в которой упоминаются ископаемые остатки плейстоценовых животных, найденные в Восточной Пруссии, а также изображен зуб шерстистого мамонта, обнаруженный около дер. Пушдорф (ныне пос. Пушкарево). Замечательно, что в последние годы, по прошествии весьма продолжительного периода времени, начали вновь выходить работы [17–19], посвященные этой тематике.
Шерстистый мамонт (Mammuthus primigenius): а — реконструкция внешнего вида (рисунок Р. В. Евсеева); б — рисунок зуба мамонта, обнаруженного у дер. Пушдорф (ныне пос. Пушкарево Черняховского р-на) [11, рис. 7]; в — зуб ювенильной особи, обнаружен в карьере у г. Гусева, г — крупный зуб (фонды Музея Мирового океана)
Приведу сведения о наиболее значимых находках мамонтовой фауны на территории Калининградской обл.
Шерстистый носорог (Coelodonta antiquitatis): а — реконструкция внешнего вида (рисунок Р. В. Евсеева), б — проксимальный фрагмент лопатки, обнаруженный у пос. Ровное Гвардейского р-на (фонды Музея Мирового океана)
В 2014 г. в фонды Музея Мирового океана попал проксимальный фрагмент лопатки шерстистого носорога, который обнаружили на территории заброшенных карьеров у пос. Ровное. А в 2015 г. в одном из карьеров у пос. Талпаки были найдены почти полная лучевая и полная третья пястная кости такого животного [19].
В июне 2018 г. на дне Балтийского моря (на глубине 24 м) напротив г. Зеленоградска водолазы обнаружили задний фрагмент черепа евразийского тура. По мнению некоторых специалистов Атлантического отделения Института океанологии имени П. П. Ширшова РАН (г. Калининград), на такой глубине этот фрагмент оказался в позднем плейстоцене — раннем голоцене. Этот любопытный экземпляр пока еще не описан и ждет своего изучения.
Фрагмент задней части черепа тура (Bos primigenius primigenius), обнаруженный на дне Балтийского моря у г. Зеленоградска в июне 2018 г. (фонды Музея Мирового океана)
С каждым годом растет число новых интересных находок ископаемых в Калининградской обл. Так, недавно были обнаружены кости пещерного льва, которые скоро будут описаны в отдельной публикации. В июне 2018 г. рыбаки передали Музею Мирового океана затылочную кость синего кита, вероятней всего голоценового возраста, поднятую тралом со дна Балтийского моря.
Есть ряд любопытных данных, требующих дополнительной проверки, но нуждающихся в предании огласке. К примеру, ныне покойный В. А. Загородных опубликовал небольшую заметку, которая посвящена находкам янтарей в отложениях каменной соли позднепермского возраста, поднятой в одной из скважин области, но не указал место хранения материала. Если информация подтвердится и удастся обнаружить образцы, то можно будет считать эти янтари самыми древними на планете.
Затылочная кость синего кита, обнаруженная на дне Балтийского моря в июне 2018 г.
За долгие годы, как в фондах музеев Калининграда, так и в частных коллекциях накопилось много нового материала, еще не изученного. Поэтому предстоит долгий и увлекательный процесс исследований и, как следствие, новые открытия в палеонтологической истории Калининградской обл.
Выражаю искреннюю благодарность М. А. Поповой за предоставленные для изучения материалы из фондов Калининградского областного историко-художественного музея; художникам Р. В. Евсееву и А. А. Атучину, любезно позволивших проиллюстрировать статью своими картинами; палеонтологам М. В. Рогову, А. В. Бродскому, М. В. Григорьеву, К. К. Тарасенко, Н. Г. Зверькову и Е. С. Казанцевой за помощь в определении некоторых ископаемых, упомянутых в работе; Л. Д. Башировой, Н. К. Семенову и П. А. Безносову за ценные замечания по тексту статьи.
Работа выполнена в рамках государственного задания Института океанологии имени П. П. Ширшова РАН (тема № 0149-2019-0013).
Полезные ископаемые региона
Из истории геологических исследований
И зучение геологии Восточной Пруссии проводили научные сотрудники геологического института Кёнигсбергского университета и Физико-экономического общества, в котором существовала секция истории Земли. В университете проводились различные исследования в том числе и части дочертвертичных отложений, в основном палеогеновых. Основой этому служило крупнейшее в мире собрание коллекций янтаря. В его составе были крупные коллекции Кёнигсберга. Кроме коллекций янтаря в университете имелись коллекции валунов с ископаемыми остатками фауны и флоры, а также коллекции минералов и горных пород.
Кроме того, геологические исследования на данной территории проводились Прусским геологическим управлением, деятельность которого планировалась и координировалась в Берлине. Управлением проводились поиски месторождений торфа и бурого угля, а в 1933-1936 годах - геологическая съёмка всей Восточной Пруссии с целью составления обзорной геологической карты.
Гидрогеологические работы в довоенном периоде проводились в основном, только в связи с конкретными практическими задачами. Развитие промышленности и рост городов приводили к загрязнению поверхностных, а на отдельных участках и грунтовых вод. Так, наиболее крупная река Мемель (Неман) и её левый приток Гильге (Матросовка) были загрязнены сточными водами целлюлозно-бумажных фабрик в Тильзите (Советск) и Рагните (Неман).
Поэтому решение вопросов водоснабжения за счёт подземных вод было связано с гидрогеологическими и инженерно-геологическими изысканиями, использованием вод для бальнеологических целей и мелиорацией земель. Разведочные и эксплуатационные скважины на воду бурились в основной фирмой Э. Биске. Мощная по тем временам её буровая база была в состоянии производить бурение многочисленных скважин, поэтому как в городах, так и в сельских местностях водоснабжение осуществлялось, в основном, за счёт подземных вод из буровых скважин.
В этот период для скважин была характерна небольшая глубина, так как уже в начале XX века было установлено, что зона пресных вод в области имеет незначительную глубину (не более 150 м.).
Геофизические исследования на территории бывшей Восточной Пруссии связаны, в основном, с деятельностью Кёнигсбергской геофизической станции, которая была основана в 1911 году для изучения северо-западной окраины Восточно-Европейской платформы. Она должна была регестрировать волны землетрясений. В 1923 году делается попытка связать сейсмические явления с тектоникой региона, принимая во внимание структуры пород, а также последовательность их залегания.
Ещё в довоенное время изучалась возмножность открытия нефти в Померании и Восточной Пруссии. Перед началом войны были выполнены региональные гравиметрические и магнитометрические работы. В 1937-1939 годах для поисков положительных структур на некоторых площадях были выполнены сейсморазведочные работы.
В советский период изучением геологического строения Калининградской области, а также проведением на её территории поисковых и разведочных работ занимались экспедиции и партии, входившие в состав различных министреств и ведомств, но, в основном, это было Северо-Западное государственное геологическое предприятие. С 1966 года поисковые и разведочные работы на нефть осуществляет Калининградская нефтеразведочная эеспедиция, база которой расположена в пос. Большое Исаково Гурьевского района. В настоящее время эта база входит в состав "Лукойл-Калининградморнефть". В 1962 году вблизи города Гусева в скважине № 2 из отложений ордовика был получен первый в прибалтике приток нефти, а в 1968 году было открыто первое промышленное месторождение нефти (Красноборское).
Говорить о том, что в нашей области дела с геологической изученностью обстоит благоволучно, вряд ли возможно. До сих пор по территории области не имеется кондиционных стреднемасштабных геологических карт. К сожалению, на данный момент, по состоянию геологического картирования наша область выглядит "белым пятном" в центре Европы.
Полезные ископаемые Калининградской области
М ногие жители нашей области считают, что она бедна полезными ископаемыми. И гуляет расхожее мнение, что только янтарь, соль да нефть - вот и все её подземные богатства. Но это далеко не так. Хотя и это уже не мало. Слабая геологическая изученность глубоких горизонтов долгое время не позволяла установить другие виды полезных ископаемых. Но постепенно проникая вглубь, геологи всё чаще делают новые открытия.
Итак, какие же полезные ископаемые хранят недра Калининградской области?
Н ефть имеет огромное значение для экономики Калининградской области. В настоящее время на происхождение нефти среди геологов существует две гипотезы.
1. Гипотеза об органическом происхождении нефти. Согласно этой гипотезе, исходным веществом для образования нефти явились остатки животных и растительных организмов, рассеянных в осадочных горных породах.
2. Гипотеза, которая носит название - неорганическая, предполагает, что источником водорода и углерода служили глубинные горизонты земной коры. Среди геологов-нефтянников большей популярностью пользуется первая гипотеза.
К настоящему времени в регионе открыто 34 месторождения. В эксплуатации находится 27 месторождений, из которых одно на шельфе Балтийского моря. Примерно 1/4 скважин фонтанирует, осатльные переведены на насосную систему. В Литве, на границе с нашей областью выявлена силурийская залежь нефти Кудиркос-Науместис, западная часть которой возможно находится в нашей области.
В перспективе, необходимо сосредоточить поисковые работы в районе пересечения крупных разломов. В узлах пересечения этих разломов могут быть выявлены нефтяные месторождения. Можно предположить перспективными площади в районе г. Черняховска, севернее г. Правдинска, восточнее Куршского залива. Считается, что и сам город Калининград можно отнести к нефтеперспективной площади.
Кстати, требует разрешения и задача о возможности использования для местных нужд признанных непромышленными залежи нефти - Гусевское, Куликовское, Ягодное, с которых при правильном подходе можно получить до 30-40 тонн нефти.
П ромышленных месторождений газа в Калининградской области пока не установлено. Попутные поисковые работы на газ проводились на севере области. Уже довольнодавно появились сведения о газоносности четвертичных отложений Прибалтики. Так, на оз. Прангли в Эстонии и у пос. Нида на Куршской косе, на территории, относящейся к Литве, проводились работы для изучения возможности использования газа при эксплуатации маяков-мигалок. Проведённые работы показали, что дебит газа недостаточен для обеспечения бесперебойной работы маяков.
В пределах акватории Балтики, относящейся к экономической зоне Калининградской области так же отмечались случаи высачивания газа. Газовыделение происходит как из мелких ямок на дне моря (по-английски они называются покмарки, что означает оспины), так и из желообразных рытвин, совпадающих с направлением тектонических разломов. Газопроявление было зафиксировано также и на суше, в Озёрском районе.
Выявлено, что для формирования месторождений газа в нашем регионе достаточно благоприятны. В перспективе, необходимо установить соответствующие структуры, где бы могло происходить его скопление (ловушки).
В основании верхнепермских отложений в области почти повсеместно залегают сланцеватые углекисло-карбонатные образования. Аналогичные породы в Центральной и Западной Европе известны под названием "сланцы цехштейна" и используются в качестве топлива на тепловых электростанциях. Образование сланцев происходило в неглубоком застойном бассейне, богатом органикой и сероводородом от гниющих водорослей. Специальные поисковые или разведочные работы по изучению сланцев в области не проводилось.
Изучались они лишь попутно при проведении структурного бурения на нефть. Залегают сланцы на глубине от 550 м. на северо-востоке до 1300 м. на юго-западе. В связи с этим в данное время промышленного интереса они не представляют. Однако, эти сланцы часто содержат высокие концентрации цветных и редких металлов и тогда могут рассматриваться как руды этих металлов. В случае добычи этих руд, после извлечения из них металлосодержащих минералов, сланцы могут использоваться как энергетическое или химическое сырьё.
В сем хорошо известно, какую роль в жизни человека играют ископаемые угли. Это и тепло в доме, и электричество, и масса других необходимых вещей, изготовленных из продуктов углехимии.
Ископаемые угли, выявленные в нашей области, молодые, приуроченные к неогеновым и юрским отложениям и относятся к бурым. А неогеновые угли практически являются переходным видом от торфов к бурым углям. Выходы на поверхность неогеновых бурых углей на северном побережье Балтийского моря были известны с давних времён. В Калининградской области были разведаны месторождения бурого угля в пределах Самбийского полуострова и в районе г. Мамоново.
Из известных в области буроугольных проявлений неогена наиболее крупным и более изученным является Мамоновское. Уголь здесь оконтурен на площади 13 кв. метров. Выявлены так же месторождения в районе г. Приморска - Приморское проялвение, а также месторождения в Прислово и в Щукино. Но, проявления Щукино и Приморское относятся к мелким и вряд ли могут в настоящее время заслуживать внимания для более детального изучения. Дело в том, что Грачёвское месторождение, как и проявление Прислово не могут быть вовлечены в промышленное освоение, так как находятся в курортной зоне. неудачно расположено и Мамоновское углепредприятие. Основные его ресурсы сосредоточены вблизи городской черты г. Мамоново. Поэтому перспективы освоения неогеновых бурых углей в ближайшее время вряд ли станут реальностью.
Б ольшое внимание изучению месторождений рорфа уделяли немецкие геологи и до сих пор ещё в области разрабатываются торфяные месторождения, выявленные и разведанные ими.
Для образования торфа необходимы следующие условия: относительно высокое количество атмосферных осадков при незначительном испарении, пышная и разнообразная растительность и очень медленные отрицательные тектонические движения поверхности, способствующие процессам заболачивания. Все эти условия имеются во многих районах области.
Начало образования торфянников здесь относится к послеледниковому этапу истории геологического развития, и этот процесс продолжается в настоящее время. Наиболее значительными торфяными районами в области являются побережье Куршского и Калининградского заливов, долина реки Преголи, а так же междуречье рек Шешупе и Инструч, Инструч и Писса. Общая площадь торфяных залежей составляет около 100 тыс. гектаров.
Торф представляет собой полуразложившиеся растительные остатки, накапливающиеся в болотах со слабым доступом кислорода. В настоящее время в области эксплуатируется около 15 торфяных месторождений. Небольшое количество добываемого торфа используется в качестве топлива. Остальная часть вывозится за рубеж. Торф в сельском хозяйстве области используется недостаточно широко, хотя его с успехом можно применять в животноводстве в качестве подстилочного материала. Использованный для подстилки торф является прекрасным удобрением.
Разработки торфяных залежей ведутся в основном, в Нестеровском, Краснознаменском, Полесском, Славском, Черняховском и Гвардейском районах.
П ервые рудопроявления железа, цветных и редких металлов были установлены в области буквально в последние 15-20 лет на основании обобщения материалов и опробование керна скважин по ранее проведённым работам. Специальные же поисковые работы на металлы в области не проводились.
Все проявления осадочных железных руд залегают на достаточно большой глубине и характеризуются невысоким содержанием общего железа, что не позволяет в настоящее время рассматривать их как промышленно ценные. В то же время высокое содеражание в рудах карбонатов свидетельствует об их легкоплавкости (флюсовые руды) и, в некоторой степени, повышает их ценность.
В случае изменения конъюнктуры на железо в будущем оценка описанных рудопровявлений может измениться. В Германии эксплуатировалось месторождение железных руд со средним содержанием железа 18%. Большая глубина залегания также не всегда является основанием для отнесения рудопроявлений к непромышленным. Так, в той же Германии эксплуатировались аналогичные руды на глубинах до 1 200 м. (рудник Конрад).
В области установлено несколько рудопроявлений цветных и редких металлов. Кстати, в области имеются случаи отдельных находок золота. Его крупные зёрна и даже мелкие самородки (размером до 6 мм.) были найдены в тяжёлой фракции песчано-гравийного материала нескольких месторождений. С морскими отложениями связано открытие небольшой золотоносной россыпи на Самбийском полуострове. Высокое содержание золота также установлено полуколичественным спектральным анализом в отложениях приустьевой части реки Неман. Но промышленных золотоносных залежей в области нет. Зато имеются рудопроявления свинца, цинка, меди, небольшие проявления серебра и платины, а также рудных минералов - таких как: галенит, сфалерит, халькопирит, пирит и другие.
П редположение о наличии в пределах нашей области пластов каменной соли было сделано ещё в довоенный период, но плановое изучение галогенных отложений было начато лишь в 1953-1958 годах. Но конкретно на каменную соль поисковые работы стали проводится только в 1968 году. В результате этих работ в районе города Гусева были выявлены три наиболее перспективные площади развития каменной соли. Были выявлены запасы каменной соли в количесвте 1 598 млн. тонн. Гусевское месторождение - это небольшая часть крупного Калининградского солеродного бассейна, расположенного в юго-восточной части Балтийской синеклизы. Бассейн в контуре распространения соляной толщи находится, в основном, в пределах Калининградской области.
Максимальная мощность соли зафиксирована в Мамоновской впадине, где она достигает 214 метров. Прогнозные ресурсы каменной соли на площади почти 10 тыс. кв. км. оцениваются в 1 500 млрд. тонн.
Разведанное Гусевское месторождение до сих пор не эксплуатируется и вряд ли в ближайшие годы будет осваиваться. Причиной этого, вероятно, является боязнь администрации области и района за негативные экологические последствия, которые её представители видят в возможности загрязнения поверхности солёными рассолами в случае аварий на рассолопроводниках. Но такие ситуации могут возникать лишь при небрежных строительных работах. Но если же всё сделать так, как предусматривается проектной технологической схемой и не экономить на безопасности средства, то этих негативных последствий можно избежать. Но дело не только в этом. Для того, чтобы разрабатывать Гусевское месторождение методом подземного выщелачивания потребуется большое количество пресной воды. Сейчас таких запасов пресных вод в районе города Гусева пока не выявлено. Для выявления и разведки нового месторождения пресных вод необходимы определённые средства и время.
В связи с этим возможно было бы подготовить для промышленного освоения методом подземной разработки (шахтным способом) новый участок на севере области (Славский или Неманский районы), где каменная соль залегает на глубине 530-550 метров.
Вопрос об освоении месторождений каменной соли у нас в области решать необходимо. Спрос на соль будет большой. Она необходима и нам, а так же её можно было бы эспортировать в страны Балтии и Скандинавии, где в ней ощущается острая необходимость. Отработка каменной соли шахтным способом могла бы попутно решить ряд других проблем. В частности, решить вопрос о производстве в области вяжущих материалов, так как над и под пластом соли залегают известняки и ангидриты, пригодные для этих целей. А в отработанных полостях недр устроить галолечебницы и лечить больных астмой.
Читайте также: