№ 2 (12) / 2023
Победитель XI конкурса исследовательских и творческих проектов «Богатство недр моей страны»
Егор Грязнов,
ученик 3 класса МБОУ Лесногородская СОШ общеобразовательное отделение Дубковская школа Одинцовского городского округа, Московская область
Язвенко Олег Олегович,
руководитель исследовательского проекта, педагог дополнительного образования ГБПОУ «Воробьёвы горы»
Хотылев Алексей Олегович,
консультант исследовательского проекта, к.г.-м.н., доцент кафедры региональной геологии и истории Земли геологического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова.
Введение
Пополнение палеонтологической летописи Московского региона невозможно без проведения раскопок. Однако существующие местонахождения со временем истощаются либо становятся недоступными: затапливаются, засыпаются, застраиваются или просто зарастают. Поэтому выявление новых мест для раскопок всегда является актуальным.
Целью данного исследовательского проекта является поиск и описание новых местонахождений окаменелостей в Московской области. Были выделены следующие задачи:
1) изучение литературы по геологии и палеонтологии Подмосковья;
2) подбор перспективных местонахождений по картам;
3) выезд на места, исследование местонахождений и сбор окаменелостей;
4) определение находок и формулирование выводов.
Согласно нашей гипотезе, необходимо на географической карте или спутниковых снимках найти места, где уже сняты верхние слои и есть доступ к более древним породам, и сопоставить их расположение с данными геологической карты Московской области, чтобы определить их геологический возраст. Таким образом, как мы предполагаем, можно найти новые неистощённые местонахождения, где могут быть окаменелости нужного нам геологического возраста. Поскольку в Московской области имеется большое количество естественных обнажений и карьеров, расположенных в разных её частях, было решено для удобства ограничить предмет исследования поиском карьеров в Можайском районе. При этом нашу методику, как мы считаем, можно использовать и для других районов области.
При осуществлении проекта активно использовались определители «Ископаемые Московского региона: Атласопределитель» (А.С. Шмаков и др.) [5] и «Определитель палеозойских брахиопод Подмосковной котловины» (Т.Г. Сарычева, А.Н. Сокольская) [9], монографии «Средний карбон Московской синеклизы (южная часть)» (М.Х. Махлина и др.) [10] и «Геологическая история Подмосковья в коллекциях естественнонаучных музеев Российской академии наук» (И.А. Стародубцева и др.) [2], ряд методических пособий под редакцией П.Е. Морозова и другие источники.
Изучение литературы по геологии и палеонтологии Подмосковья
Известно, что на территории Москвы и Московской области представлены отложения, относящиеся к каменноугольному, юрскому и меловому периодам. Поэтому в первую очередь мы решили выяснить, возможно ли здесь также найти окаменелости других периодов. Изучение данного вопроса в том числе помогло бы прояснить, почему в некоторых уже известных нам местонахождениях (например, в Домодедовском карьере, рис. 1) юрские отложения находятся сразу поверх каменноугольных, пропуская пермские и триасовые. Нами было выдвинуто три гипотезы:
1) слои, относящиеся к периодам до карбона, находятся слишком глубоко, поэтому такие находки не встречаются;
2) возможно нарушение залегания, из-за которого и пропущены некоторые периоды;
3) отсутствие находок из некоторых периодов связано с отсутствием подходящих условий для их захоронения в тот временной отрезок.
Рис. 1. Домодедовский карьер, октябрь 2021 г. Чёрные юрские глины (на фото слева и справа) лежат поверх светлых известняков карбона
Для выяснения мы обратились к литературе по геологии и палеонтологии Московского региона, в том числе к книгам «Цветные камни Подмосковья» [1] и «Геологическая история Подмосковья в коллекциях естественнонаучных музеев Российской академии наук» [2].
Изучив литературу, мы узнали, что Московская область расположена на древней Русской платформе – крупном и относительно устойчивом участке земной коры [1]. Если говорить точнее, то Подмосковье относится к южному крылу Московской синеклизы, то есть крупной впадины в теле платформы [2], [5]. Согласно сведениям из монографии «Геологическая история Подмосковья в коллекциях естественнонаучных музеев Российской академии наук», девонские отложения в Московской области залегают на глубинах 900-1000 м и вскрыты буровыми скважинами, а ордовикские отложения – на глубине около 1500 м и изучаются только по образцам керна [2]. Таким образом, первая наша гипотеза подтвердилась: мы не можем встретить в естественных отложениях и карьерах окаменелости древнее каменноугольных, поскольку они не вскрываются на такую большую глубину, как 900 м и более.
Кроме того, осадочные породы формируются в основном в водной среде, поэтому мы находим, как правило, отложения тех периодов, в течение которых в этой местности было море. Из литературы нам стало известно, что морской режим в Московской области точно устанавливался в середине девона, в карбоне, с середины юры до середины мела. В то же время в перми и триасе происходила регрессия моря, поэтому условия для осадконакопления не были оптимальными и такие слои и окаменелости мы не находим [5]. Таким образом, наша третья гипотеза о неподходящих условиях захоронения оказалась верной. Вместе с тем, вторая гипотеза о нарушении залегания не нашла подтверждения, поскольку расположение юрских слоёв сразу поверх каменноугольных объясняется трансгрессией и регрессией моря.
Изучение геологической карты дочетвертичных отложений Московской области 1998 г. [3] и указанных на ней разрезов также подтвердило, что принцип Стено (закон напластования) на данной территории соблюдается и для изучения в карьерах и естественных отложениях доступны в первую очередь каменноугольные, юрские и меловые слои. Соответственно, новые местонахождения будут также относиться к одному из этих трёх периодов. В таблице 1 приведён фрагмент стратиграфической шкалы докайнозойских отложений южного крыла Московской синеклизы [5], содержащий подразделения шкалы, которые упоминаются далее в работе.
Таблица 1
Фрагмент стратиграфической шкалы докайнозойских отложений южного крыла Московской синеклизы [5]
Изучение карт и подбор местонахождений
Изучив геологическую историю Московского региона, мы перешли к поиску новых местонахождений на картах области. Наша гипотеза заключалась в следующем: если найти карьеры на географической карте либо спутниковых снимках и сопоставить их расположение с данными геологической карты Московской области, то таким образом мы предположительно сможем найти новые местонахождения с отложениями нужного нам геологического возраста. Мы решили искать только карьеры, поскольку в отличие от естественных обнажений их зачастую отмечают на картах, а также их можно распознать по внешнему виду на спутниковых снимках. Кроме того, мы искали карьеры только в Можайском районе Московской области: в известной нам литературе мы не нашли упоминания карьеров Можайского района, в то время как нам удобнее добираться и изучать именно эту местность. Стоит отметить, что в книге «Цветные камни Подмосковья» [1] описываются естественные обнажения в Можайском районе, однако только в контексте поиска поделочных камней, и фоссилии среди находок там не упоминаются.
Чтобы убедиться, что сопоставление географической и геологических карт позволяет нам узнать правильный геологический возраст отложений на карьерах, мы проверили данную гипотезу по известным нам местонахождениям, уже описанным ранее в литературе. Так, мы нашли на геологической карте местонахождения из книги «Ископаемые Московского региона: Атлас-определитель» [5], определили их возраст по карте и сравнили результат с данными этой книги (в книге указаны и координаты местонахождений, и возраст отложений в них). Возраст пород, определённый по карте, и возраст, указанный в книге, совпали. Этот эксперимент показал, что мы можем пользоваться геологической картой для предварительного выяснения возраста пород в карьерах.
Сначала для поиска карьеров мы обратились к географической онлайн-энциклопедии «Wikimapia». На данном ресурсе пользователи могут отмечать географические объекты, добавлять их фотографии и свои комментарии к ним. Также там существуют фильтры по категориям. Мы просматривали все объекты Можайского района, отнесённые к категории «карьеры/каменоломни» (рис. 2), изучали их фотографии и информацию из комментариев. Мы не выбирали действующие карьеры (по данным «Wikimapia»), поскольку для их посещения может потребоваться специальное разрешение. Также мы не выбирали те карьеры, которые, по информации данного сайта, сильно заросли или заполнены бытовыми отходами. Иными словами, мы искали недействующие карьеры, доступ в которые в настоящее время не должен быть затруднён. Отобранные объекты мы далее находили на геологической карте дочетвертичных отложений Московской области: нас интересовали те из них, где можно было однозначно определить геологический возраст пород. Всем этим критериям отвечало три местонахождения: старый карьер у д. Вяземское, карьер у д. Бугайлово и карьерный пруд у д. Лужки, на берегах которого пользователи находили окаменелости. Все они предположительно относятся к каширскому горизонту московского яруса среднего карбона.
Рис. 2. Поиск объектов категории «карьеры/каменоломни» в энциклопедии «Wikimapia». Красным отмечены отфильтрованные объекты. Снимок экрана, август 2022 г.
Также мы сверяли информацию карты «Wikimapia» с более новыми спутниковыми снимками сервисов «Яндекс.Карты» и «Google Карты». Чтобы найти те местонахождения, которые не отмечены пользователями портала «Wikimapia», мы решили просмотреть спутниковые снимки Можайского района Московской области и поискать характерные изображения карьеров. Интерес представляли те районы, где согласно геологической карте должны выходить юрские слои, так как три местонахождения с каменноугольными отложениями уже были отобраны нами. По спутниковым снимкам мы нашли карьеры у д. Сальницы (рис. 3) и у д. Бабаево, которые, по всей видимости, уже не разрабатывались, и где возраст пород предположительно относился бы к батскому ярусу (Сальницы) и келловейскому ярусу (Бабаево) средней юры. Таким образом, у нас появилось пять объектов для изучения и посещения (рис. 4).
Рис. 3. Внешний вид карьера у д. Сальницы на спутниковых снимках сервиса «Яндекс.Карты». Снимок экрана, август 2022 г.
Рис. 4. Фрагмент геологической карты дочетвертичных отложений Московской области 1998 г. (масштаб 1:500000). Звёздочками отмечены выбранные нами местонахождения: 1 – Вяземское, 2 – Бугайлово, 3 – Лужки, 4 – Сальницы, 5 – Бабаево
По итогам поездок результативными оказались посещения только трёх из пяти карьеров. Заброшенный карьер у д. Вяземское сильно зарос борщевиком Сосновского, и его посещение было небезопасным. Посетить карьер у д. Бабаево до настоящего момента тоже не удалось. Результаты поездок в карьеры у деревень Бугайлово, Лужки и Сальницы описаны ниже.
При определении найденных образцов окаменелостей возникли сложности: большинство находок оказалось невозможно найти в определителях [5], [6], [7], [8], которыми мы успешно пользовались для окаменелостей из Московской области. По всей видимости, это связано с тем, что подобные образцы редко встречаются на территории Подмосковья. Для определения таких находок мы использовали монографии «Определитель палеозойских брахиопод Подмосковной котловины» [9] и «Средний карбон Московской синеклизы (южная часть)» [10].
Карьер у д. Бугайлово Можайского района
Рядом с д. Бугайлово Можайского района Московской области расположен известняковый карьер, который по состоянию на август 2022 г. не очень активно разрабатывался. Его координаты: 55.435771º с.ш., 36.116537º в.д. К карьеру ведёт просёлочная дорога среднего качества. Наибольший интерес представляет северная часть карьера, её восточная стенка и дорога, огибающая её с востока (рис. 5). Согласно геологической карте дочетвертичных отложений Московской области вскрытые здесь породы относятся к каширскому горизонту московского яруса среднего карбона.
Рис. 5. Карьер у д. Бугайлово, северная часть, август 2022 г.
Основными находками в данном карьере стали губки, кораллы и брахиоподы, найденные в рыхлых белых известняках или собранные с поверхности. Губки относятся к виду Chaetetes radians Fischer (рис. 6), хорошей сохранности, некоторые образцы достигают 10-15 см, обнаружены в большом количестве. Кораллы мы отнесли к виду Petalaxis donbassicus Fomichev (рис. 7), некоторые из них хорошей сохранности, размер отдельных образцов достигает 15 см, также найдены в большом количестве. Брахиоподы представлены фрагментами крупных раковин (предположительно вида Linoproductus cora-lineatus Ivanov, рис. 8), найдено три таких образца; также есть две створки брахиопод размером 1 см. Кроме того, были обнаружены фрагменты ядер гастроподы (Bellerophon sp., рис. 9) и двустворчатого моллюска (Dulunomya maxima Portlock, рис. 10).
Рис. 6. Губка Chaetetes radians Fischer, найденная в карьере у д. Бугайлово, август 2022 г.
Рис. 7. Коралл Petalaxis donbassicus Fomichev, найденный в карьере у д. Бугайлово, август 2022 г.
Рис. 8. Фрагмент раковины брахиоподы Linoproductus cora-lineatus Ivanov, найденный в карьере у д. Бугайлово, август 2022 г.
Рис. 9. Фрагмент ядра гастроподы Bellerophon (Pharkidonotus) sp., найденный в карьере у д. Бугайлово, август 2022 г.
Рис. 10. Фрагмент ядра двустворчатого моллюска Dulunomya maxima Portlock, найденный в карьере у д. Бугайлово, август 2022 г.
С учётом нормальной транспортной доступности, отсутствия активной разработки и достаточно хорошей сохранности окаменелостей считаем данное местонахождение перспективным для дальнейшего поиска и изучения ископаемых остатков.
Карьер у д. Сальницы Можайского района
Недалеко от д. Сальницы Можайского района Московской области находится заброшенный карьер, частично загрязнённый твёрдыми бытовыми отходами (рис. 11). Его координаты: 55.344849º с.ш., 35.908079º в.д.
Рис. 11. Карьер у д. Сальницы, август 2022 г.
К карьеру ведёт просёлочная дорога низкого качества. Согласно геологической карте дочетвертичных отложений Московской области 1998 г. масштаба 1:500000 [3] вскрытые здесь породы должны относиться к батскому ярусу средней юры (рис. 12).
Рис. 12. Фрагмент геологической карты дочетвертичных отложений Московской области 1998 г. (масштаб 1:500000). Звёздочкой отмечен карьер у д. Сальницы
Однако, приехав на место, мы обратили внимание, что почти все находки напоминают таковые из Бугайлово и, по всей видимости, относятся к карбону. Впоследствии мы проверили данное место по геологической карте СССР 1961 г. масштаба 1:200000 (лист N-36-VI) [4] и обнаружили, что оно там отнесено к верейскому горизонту московского яруса среднего карбона, а юрские отложения в окрестностях не указаны (рис. 13).
Вместе с тем необходимо отметить, что на карте 1998 г. юрские отложения в районе д. Сальницы окружены каменноугольными отложениями верейского горизонта. Если предположить, что в данном карьере юрские отложения лежат поверх карбона, то, возможно, мы нашли только ископаемые каменноугольного периода, поскольку искали в основном на дне карьера. В таком случае юрские отложения могли быть выше, и потому мы их не нашли.
Рис. 13. Фрагмент геологической карты СССР 1961 г., лист N-36-VI (масштаб 1:200000). Звёздочкой отмечен карьер у д. Сальницы
Самыми интересными находками в данном карьере оказались крупные брахиоподы (8-10 см), отнесённые нами к Linoproductus latiplanus Ivanov (рис. 14). Всего было найдено 4 экземпляра достаточно хорошей сохранности.
Рис. 14. Брахиопода Linoproductus latiplanus Ivanov из карьера у д. Сальницы, август 2022 г.
Также часто встречались губки рода Chaetetes (рис. 15), в том числе крупные экземпляры (до 16 см). Обломки кораллов (предположительно рода Petalaxis) сохранились здесь хуже, чем в карьере у д. Бугайлово, а их фрагменты – меньше размером.
Рис. 15. Губка Chaetetes radians Fischer, найденная в карьере у д. Сальницы, август 2022 г.
В том числе найден сильно окатанный экземпляр коралла (рис. 16). Ещё один сильно окатанный экземпляр – неопределяемое ядро головоногого моллюска, возможно, даже аммонита (рис. 17). Поскольку слои юрского периода в этом карьере нами не были найдены, данная находка может либо относиться к подклассу Nautiloidea (их можно найти в карбоне), либо могла быть вымыта осадками из вышележащих юрских отложений, не опознанных нами. Также были найдены одна раковина (предположительно Pugnax swallowiana Shumard, рис. 18) и два отпечатка брахиопод поменьше.
Рис. 16. Окатанный фрагмент коралла предположительно рода Petalaxis, найденный в карьере у д. Сальницы, август 2022 г.
Рис. 17. Окатанное ядро головоногого моллюска, найденное в карьере у д. Сальницы, август 2022 г.
Рис. 18. Брахиопода Pugnax swallowiana Shumard, найденная в карьере у д. Сальницы, август 2022 г.
С учётом полного отсутствия работ на карьере у д. Сальницы и наличия находок достаточно хорошей сохранности это местонахождение может представлять интерес для дальнейшего поиска и изучения ископаемых остатков. К минусам данного места можно отнести низкое качество подъездных путей и наличие мусора в карьере. Также необходимо привлечь специалистов для точного определения возраста пород.
Месторождение доломитов «Лужки-1»
На картах и спутниковых снимках неподалеку от д. Лужки Можайского района Московской области нами был найден карьерный пруд. Однако по состоянию на август 2022 г. этот пруд был осушен, а карьер снова стал действующим и называется месторождением доломитов «Лужки-1» (рис. 19). Его координаты: 55.417680º с.ш., 36.151020º в.д. К карьеру ведёт просёлочная дорога хорошего качества. Карьер огорожен и охраняется, для его посещения может потребоваться разрешение. По словам сотрудников, после выработки воду перестанут откачивать, и этот карьер будет вновь будет затоплен. Согласно геологической карте дочетвертичных отложений Московской области вскрытые здесь породы относятся к каширскому горизонту московского яруса среднего карбона.
Рис. 19. Месторождение доломитов «Лужки-1», август 2022 г.
Находок в данном карьере было немного, и они довольно плохой сохранности. Было найдено три крупных брахиоподы, определённые нами как Choristites priscus Eichwald var. senilis A. Ivanov et E. Ivanova (рис. 20) и Linoproductus cora-lineatus Ivanov. Снова встречались губки рода Chaetetes (рис. 21) и плохо сохранившиеся кораллы, вероятно, рода Petalaxis (рис. 22). Также были найдены несколько фрагментов ядер гастропод, в том числе рода Bellerophon (рис. 23), и мшанка рода Polypora (рис. 24).
Рис. 20. Брахиопода Choristites priscus Eichwald var. senilis A. Ivanov et E. Ivanova, найденная в карьере «Лужки-1», август 2022 г.
Рис. 21. Губка Chaetetes radians Fischer, найденная в карьере «Лужки-1», август 2022 г.
Рис. 22. Фрагмент коралла предположительно рода Petalaxis, найденный в карьере «Лужки-1», август 2022 г.
Рис. 23. Фрагмент ядра гастроподы Bellerophon (Pharkidonotus) sp., найденный в карьере «Лужки-1», август 2022 г.
Рис. 24. Мшанка Polypora sp., найденная в карьере «Лужки-1», август 2022 г.
Поездка на данный карьер была наименее результативной. Несмотря на хорошую транспортную доступность, посещение месторождения затруднено проводимыми на нём работами. Карьер едва ли можно рекомендовать для любительского сбора окаменелостей, однако он может заинтересовать специалистов, желающих изучить данное место до его повторного затопления.
Заключение
По итогам проведённой работы можно заключить, что поставленные цели и задачи удалось выполнить. Было найдено три перспективных местонахождения в Московской области, собрано и определено 48 образцов окаменелостей. Некоторые образцы, хотя и найденные нами в нескольких экземплярах каждый, по всей видимости, обычно редко встречаются на территории региона. Полагаем, что можно продолжить изучать данные карьеры и ископаемые остатки в них для пополнения палеонтологической летописи Московской области. Кроме того, считаем, что использованный нами способ поиска новых местонахождений путём сопоставления карт подходит для дальнейших изысканий. Поскольку геологические карты дочетвертичных отложений составлены для всей Московской области, этот метод можно применять для поиска новых местонахождений не только в Можайском районе, но и по всему Подмосковью.
В ходе работы было обнаружено противоречие между геологической картой дочетвертичных отложений Московской области 1998 г. [3] и геологической картой СССР 1961 г. (лист N-36-VI) [4] в части, касающейся возраста пород в окрестностях д. Сальницы. Нам не удалось найти юрские отложения в данном карьере, но одна из находок может всё же свидетельствовать об их наличии.
В перспективе желательно составить стратиграфические колонки для каждого местонахождения. Наличие даже схематических разрезов, как правило, помогает сориентироваться на местности и быстрее находить интересующие породы и окаменелости, а также точнее определять геологический возраст ископаемых остатков. Также, поскольку в работе описываются только макрофоссилии, можно изучить породы из этих карьеров на предмет содержания в них микрофоссилий.
Список литературы
1. Воларович Г.П. Цветные камни Подмосковья. – М. : Недра. 1991. – 207 с.
2. Геологическая история Подмосковья в коллекциях естественнонаучных музеев Российской академии наук / [И.А. Стародубцева и др.] – М. : Наука. 2008. – 229 с.
3. Геологическая карта дочетвертичных отложений Московской области / сост.: Артемьева Е.С.; гл. ред.: Сычкин Н.И. – 1:500000. – М : МПР РФ Центральный региональный геологический центр, 1998. – 1 к.
4. Геологическая карта СССР. Серия Московская. Лист N-36-VI / автор: Семенов А.А.; ред.: Мирская Ц.Я. – 1:200000. – Л. : Картографическая фабрика Госгеолтехиздата Министерства геологии и охраны недр СССР, 1961. – 1 к.
5. Ископаемые Московского региона: Атлас-определитель / [Шмаков А.С. и др.] – М. : Фитон XXI. – 2021. – 400 с.
6. Морозов П.Е. Методические рекомендации по сбору и определению ископаемой фауны Московской области / Морозов П.Е., Ильясов И.В., Кузьмина С.А. – М. – 1992. – 34 с.
7. Морозов П.Е. Методическое пособие по сбору и определению ископаемой фауны мезозоя Подмосковья. – М. – 1994. – 34 с.
8. Морозов П.Е. Некоторые губки, кишечнополостные, моллюски и мшанки карбона Русской платформы. – М. – 2006. – 20 с.
9. Сарычева Т.Г. Определитель палеозойских брахиопод Подмосковной котловины / Сарычева Т.Г., Сокольская А.Н. – М. : Издательство Академии наук СССР. – 1952. – 380 с.
10. Средний карбон Московской синеклизы (южная часть): в 2 т. / [Махлина М.Х. и др.] – М. : Научный мир. – 2001. – 2 т.
11. Географическая онлайн-энциклопедия «Wikimapia»: [Электронный ресурс]. URL: http://wikimapia.org.
12. Картографическая служба «Яндекс.Карты»: [Электронный ресурс]. URL: https://yandex.ru/maps.
13. Картографический сервис «Google Карты»: [Электронный ресурс]. URL: https://www.google.com/maps.
