Чтобы узнать, как выглядела территория Московской области в прошлые эпохи, какие фазы развития она прошла, прежде чем принять привычный для нас облик, а также какие факторы повлияли на ее формирование, необходимо обратиться к геологической летописи. Это достаточно просто, поскольку удаленные во времени некогда существовавшие древние миры находятся у нас прямо под ногами. И развитие органического мира нашей планеты тесно связано с геологической историей, записано на одних с ней страницах. Перед тем как приступить к ее изучению, необходимо сказать об одном незыблемом принципе, которым руководствуются геологи и палеонтологи. Речь идет о законе суперпозиции, выдвинутом в 1669 г. датским естествоиспытателем Николаусом Стеноном. Он гласит: каждый вышележащий слой моложе подстилающего при их ненарушенном залегании.

Значит, чем глубже находятся пласты, тем они древнее и тем более просто устроены живые организмы, чьи остатки можно в них обнаружить. Обратная последовательность встречается только тогда, когда сложные тектонические процессы смяли в складки и опрокинули слои. Но и тогда легко определить их изначальное положение, которое подчиняется все тому же принципу. Таким образом изучают напластования сначала в какой-либо одной точке Земли, потом в другой, третьей и т.д. (у ученых-стратиграфов это называется расчленением геологических тел). Затем при помощи остатков ископаемых организмов сопоставляют слои в удаленных друг от друга точках (проводят корреляцию). При этом выстраивается общая последовательность их образования от древних к молодым, что позволяет реконструировать историю развития планеты в целом. Все это было систематизировано и сведено в специальную стратиграфическую шкалу, построенную по принципу иерархии (Иерархия и номенклатура большинства современных геохронологических подразделений шкалы были приняты на II-VII сессиях Международного геологического конгресса в 1881 -1900 гг. В дальнейшем она постоянно уточнялась). Но она дает представление только об относительном возрасте земных слоев (отвечает на вопрос: моложе или древнее?). Абсолютное время их образования устанавливают радиометрическими методами, основанными на скорости полураспада некоторых нестабильных изотопов (например, углерода, тория, урана и др.), входящих в состав вещества горных пород.

Со стратиграфической соотносятся подразделения геохронологической шкалы, в которой отражено абсолютное время формирования пластов. Именно она поможет нам ориентироваться в очередности и длительности событий, происходивших когда-то на территории Московской области.

 

 

Но перед тем как заглянуть в прошлое, необходимо обратиться к настоящему. В Подмосковье, впрочем, как и в других регионах Земли, представлена не вся последовательность слоев. Эта неполнота обусловлена особенностями его геологического развития. Оно находится в центральной части Восточно-Европейской платформы, одной из нескольких древнейших, появившихся в конце раннего протерозоя (1,8-1,7 млрд лет назад). Такие образования состоят из твердого кристаллического фундамента, смятого в складки, и почти горизонтально залегающего на нем слоистого осадочного чехла. Первый сложен породами архейского и протерозойского возраста (гнейсами, гранулитами, мигматитами, мраморами и т.д.), а осадочный чехол формировался, в основном, в фанерозое (в течение палеозойской, мезозойской и кайнозойской эр) и лишь в самом его основании есть вендские (или эдиакарские) отложения конца протерозоя. Фундамент прогибается в центральной части платформы и приподнят по ее краям, в некоторых местах выступая в виде щитов. В целом получается структура вроде своеобразной чаши. Она заполнена осадочными породами чехла, причем его наибольшие мощности можно наблюдать в ее середине, где как раз и находится Подмосковье, а наименьшие — у подножий щитов. Самый крупный из них — Балтийский, второй, Украинский, имеет гораздо меньшие размеры.

Чашевидное углубление в центре Восточно-Европейской платформы называется Московской синеклизой. Кроме нее, в фундаменте есть и другие образования - авлакогены, глубокие (до 5-10 км), узкие (от нескольких десятков до первых сотен километров) и сильно вытянутые в длину на сотни или первые тысячи километров прогибы, ограниченные длительно развивающимися разломами. В рассматриваемом регионе прослеживаются два крупных авлакогена: Подмосковный (он субширотно пересекает весь район, проходя через саму столицу) и Пачелмский (развит на юге). Наименьшие глубины залегания кристаллического фундамента (около 1000 м) находятся на юге территории, наибольшие (4200 м) — на северо-востоке.
А теперь проследим этапы геологической истории области.

 

 

В архее (3,6-2,5 млрд лет назад) зародились крупные блоки земной коры (кратоны), давшие начало континентам. В конце его все кратоны входили в состав единого суперматерика, называемого Пангея-0. Его окружал океан Панталасса. Затем эти блоки стали горизонтально перемещаться, что ознаменовало начало тектонических процессов. И вплоть до нашего времени они не прекращают своих движений, медленно, но непрерывно меняющих лик Земли.

В результате подвижек Пангея-0 раскололась, а в протерозое (2,5 млрд-545 млн лет назад) появился новый суперматерик Родиния, окруженный океаном Мировия. В конце раннего протерозоя кратоны Фенноскандия, Сарматия и Волго-Уралия объединились и стали фундаментом древней Восточно-Европейской платформы. Остальные вошли в состав других древних платформ. Нынешняя территория Московской области в это время находилась почти на Южном полюсе Земли.

В начале позднего протерозоя (750-545 млн лет назад) в фундаментах будущих платформ активизировались процессы движения земной коры, приведшие к появлению глубинных разломов и авлакогенов. Тогда на еще формирующейся Восточно-Европейской платформе господствовала суша, протекали химические процессы, в результате чего появились мощные (до 27 м) коры выветривания. В большом количестве вода была только в авлакогенах, там же накапливались осадочные породы. Они постепенно заполнялись грубыми кварцевыми железистыми песками, появившимися в результате разрушения фундамента, и углеродистыми осадками (будущими шунгитами) — продуктами жизнедеятельности планктонных микроорганизмов, обитавших в этих узких, но очень глубоких водоемах.
В Подмосковье породы раннего и среднего протерозоя не выходят на дневную поверхность. Их суммарная мощность достигает нескольких сотен метров, и доступны они для изучения только при бурении.

 

 

В венде, или эдиакарии (635-545 млн лет назад), последнем периоде протерозоя, Восточно-Европейская платформа стала отделяться от Родинии и немного сдвинулась на север, но все еще располагалась близко к Южному полюсу. На востоке она соседствовала с Сибирским континентом (известным теперь как Восточная Сибирь), а на западе — с Лаврентией (континентом, на основе которого позднее сформировалась современная Северная Америка). В тот период фундамент платформы стабилизировался и к концу его стал медленно прогибаться в центральной части: образовалась Московская синеклиза. Ее заполняли глины, пески, вулканические пеплы и галечники. Начался первый этап формирования платформенного чехла. В начале вендского периода сильно похолодало, наступило самое крупное оледенение за всю историю планеты. А в середине венда территорию будущего Подмосковья затопило море, пришедшее с севера. Его населяли небольшие червеобразные организмы (от них в ископаемом состоянии сохранились лишь следы ползания) и сабелли-титиды — очень мелкие загадочные животные с трубчатым органическим скелетом. Мощность вендских отложений здесь достигает 500 м, однако они погребены на больших глубинах под более молодыми слоями осадочного чехла, поэтому их можно обнаружить только при бурении.

В кембрии (545-495 млн лет назад) Родиния окончательно раскололась, а Восточно-Европейская платформа переместилась с Южного полюса к средним широтам Южного полушария. Она стала отдельным материком, окруженным с запада океаном Япетуе, а с востока — раскрывающимся океаном Палеотетис. Севернее и южнее находились крупные проливы, соединяющие эти два древних водных бассейна. Северную часть Подмосковья в это время заливало мелководное море. Оно было достаточно холодным, поэтому жизнь в нем не отличалась большим разнообразием. Из скелетных организмов на дне его обитали небольшие трилобиты (древние морские членистоногие), оболюсы (брахиоподы, близкие родственники современных лингул, имеющих червеобразное тело, защищенное двустворчатой фосфатной раковиной, и ведущих зарывающийся образ жизни) и многочисленные организмы неясного происхождения (возможно, фораминиферы — одноклеточные организмы, родственники амебы), жившие в трубчатых раковинках диаметром всего 1-2 мм. Отложения кембрия в подмосковном регионе отсутствуют (их размыло в более поздние времена, когда на месте моря образовалась суша), хотя, к примеру, на юге Ярославской области их толщина достигает 100 м.

В ордовике (495-440 млн лет назад) Восточно-Европейская платформа все еще оставалась отдельным континентом и лишь немного продвинулась в направлении экватора. Тогда ее окружали сразу три океана: Реикум на юге, Япетус на западе и Палеотетис на востоке. Нынешнее Подмосковье было затоплено неглубоким теплым морем, на дне которого обитали многочисленные кораллы, морские пузыри (ископаемые родственники морских лилий, имевшие шаровидную чашечку) и другие вымершие иглокожие, разнообразные брахиоподы и мшанки (сидячие беспозвоночные животные). В толще воды плавали медузы, граптолиты (вымершие колониальные полухордовые животные), головоногие моллюски с прямой торпедообразной раковиной, иногда достигавшей несколько метров в длину, и конодонтоносители (небольшие хордовые животные с угревидным телом).

Отложения кембрия и ордовика практически не сохранились в регионе: они были размыты в следующем периоде — силуре (440-417 млн лет назад), когда море отсюда ушло. В то время Восточно-Европейская платформа заняла приэкваториальное положение и вплотную приблизилась к другому континенту — Лаврентии.

В девоне (417-354 млн лет назад) они столкнулись, образовав единый континент — Еврамерику. На их границе возникло огромное горное сооружение. Фундамент платформы снова начал прогибаться, и в Подмосковье хлынули воды Уральского океана. Климат тогда был жарким. Здесь в девонских отложениях находят остатки панцирных рыб и конодонтоносителей. В Московской области эти отложения на поверхность не выходят, но достигают огромных мощностей (до 900 м) и сложены песками, глинами, известняками и доломитами (осадочными карбонатными породами) с прослойками гипса и каменной соли: последняя является основным полезным ископаемым указанного периода на данной территории.

В карбоне, или каменноугольном периоде (354-292 млн лет назад), Восточно-Европейская платформа в составе Еврамерики переместилась в зону северных субтропиков. Огромное горное сооружение, возникшее на предыдущем этапе геологической истории, тогда практически разрушилось и превратилось в цепь высоких холмов. С востока сюда приблизился континент Казахстания, а вслед за ним и Сибирский континент. Уральский океан сузился и теперь напоминал небольшой пролив. Почти вся платформа, за исключением наиболее выступающих ее частей, была затоплена очень теплым неглубоким Среднерусским морем. От исчезающего Уральского океана его отделяла цепь меридионально расположенных островов, впоследствии вошедших в состав Уральских гор.

Теплое каменноугольное море было густо населено: на дне обитали крупные фораминиферы фузулины (их известковые раковинки по форме и размерам напоминали рисовые зерна), двустворчатые и брюхоногие моллюски, трилобиты, разнообразные иглокожие (морские ежи и морские лилии), брахиоподы, в том числе огромные гигантопродуктусы, чьи раковины были покрыты длинными иглами. В толще воды плавали головоногие моллюски с прямыми и завитыми многокамерными раковинами (родственники современных наутилусов), крупные акулы, кистеперые и первые костные рыбы — палеониски. Возвышались рифы, построенные разнообразными кораллами и мшанками. Климат был влажным, поэтому по берегам этого моря росли леса из гигантских лепидодендронов (родственников современных плаунов), древовидных родственников хвощей (археокаламитов), папоротников и птеридоспермов, которые внешне напоминали те же папоротники, но размножались семенами. Эта растительность* дала начало угольным месторождениям.

Отложения карбона распространены в Московской области повсеместно, их общая мощность достигает 500 м. Они сложены известняками, мергелями (осадочными породами смешанного глинисто-карбонатного состава) и глинами. Теперь их, как правило, перекрывают более молодые слои, но местами они обнажаются эрозионными врезами рек и повсеместно вскрыты карьерными выработками.

Каменноугольный период дал региону множество полезных ископаемых, в частности, крупные запасы углей Подмосковного буроугольного бассейна, которые люди еще до недавнего времени интенсивно разрабатывали. Кроме того, здесь есть глины различного состава (огнеупорные, тугоплавкие, легкоплавкие, мылкие и песчаные), издавна применявшиеся для изготовления кирпича и керамики, в том числе гжельские глины, на базе которых возник знаменитый фаянсовый промысел. Есть в каменноугольных отложениях области и железная руда.

В пермском периоде (292-251,4 млн лет назад) все континенты снова объединились в единый суперконтинент Пангею. Восточно-Европейская платформа все еще находилась в зоне северных субтропиков. С запада она была затоплена узким морским проливом, с востока — то почти пересыхающим, то вновь разливающимся Среднерусским морем, соединявшим Палеотетис с Бореальным океаном. Нынешний подмосковный регион в то время был в основном приподнят и представлял собой постепенно нараставшую сушу, которая немного потеснилась только в середине перми, уступив морю, пришедшему с севера, но к концу периода опять отвоевала пространство. Море прекратило свое существование, оставив после себя огромные запасы каменной соли. Пермские отложения на рассматриваемой территории не сохранились (в это время она была приподнята, как было сказано выше), а о том, что происходило тогда, известно по находкам из прилегающих областей (в основном, Владимирской и Ярославской).

В триасе (251,4-205,1 млн лет назад) Восточно-Европейская платформа переместилась в зону умеренного климата. Причем поверхность современного Подмосковья продолжала испытывать сильное поднятие: господствовала суша, поэтому породы этого возраста на ней не сохранились. Их можно обнаружить, например, в Ярославской и Вологодской областях: там найдена богатая фауна водных и наземных позвоночных.

В юре (205,1-142 млн лет назад) вследствие зарождающегося Атлантического океана и только что раскрывшегося океана Тетис Пангея раскололась на два крупных континента: Гондвану (в Южном полушарии) и Лавразию (в Северном). Восточно-Европейская платформа вошла в состав последней вместе с Северной Америкой, Гренландией, Казахстаном, Сибирью, Китаем и Индокитаем. От Гренландии и Северной Америки она была отделена неглубоким проливом, на юге которого располагался архипелаг крохотных микроконтинентов, затем ставших частями Западной Европы. В ранней юре, как и в триасе, Подмосковье оставалось приподнятой сушей. Тогда в каменноугольных известняках, выступающих на поверхность, шли процессы карстообразования. А в средней юре суша стала опускаться, появилась сеть речных долин и крупных озер.

О наземных обитателях того периода стало известно благодаря сравнительно недавней (1989 г.) находке отложений этого возраста в карьере Пески (Коломенский район Московской области) геологами Александром Арешиным и Павлом Фокиным, нашедшими в его отвалах остатки акул, двоякодышащих рыб и черепах мезозойского облика. Вскоре выяснилось: костеносные породы заполняли карстовые полости в каменноугольных известняках. Они как бы законсервировались, избежав размыва пришедшим в конце средней юры морем. Это стало сенсацией: ведь в Подмосковье обнаружили целое сообщество позвоночных, в их числе костные и двоякодышащие рыбы, акулы, химеры (хрящевые рыбы), амфибии, водные черепахи, ящерицы, динозавры, крокодилы и даже древние млекопитающие. Все они (кроме динозавров и млекопитающих) были обитателями большого пресного озера, куда стекались мелкие реки. Динозавры оказались родственниками небольших двуногих динозавров-хищников — велоцирапторов. Найдены и остатки юрских растений, росших на берегах озера (папоротников, беннеттитов и саговников — голосеменных растений, внешне похожих на пальмы, хвойных и др.).

В конце средней юры Подмосковье вновь залило мелководное море, просуществовавшее до конца юрского периода. В этом широком море-проливе, соединяющем Тетис с Бореальным океаном, обитали двустворчатые и брюхоногие моллюски, головоногие моллюски (аммониты и белемниты), брахиоподы, морские ежи и лилии, акулы и другие рыбы, а также крупные хищные ящеры — плезиозавры и ихтиозавры.

Юрские континентальные отложения представлены галечниками, песками и глинами. Они распространены в пределах бывших речных долин и озер, где их мощность иногда достигает 100 м. В них найдены небольшие запасы бокситов и бурого угля. Морские отложения того времени сложены в основном черными глинами, содержащими желваки (стяжения) фосфоритов, из которых производят ценное сельскохозяйственное удобрение.

В меловом периоде (142-65,5 млн лет назад) на просторах современной Московской области суша много раз чередовалась с морем. Когда оно наступало, то приходило с юга, из закрывающегося теплого океана Тетис. В водоеме обитали двустворчатые моллюски, характерные для позднеюрских морей, но аммониты были уже другие — часть из них переселилась сюда из названного океана. Затем теплое море отступило, появилось другое, сообщающееся уже с Бореальным океаном, а потому холодное и малонаселенное. В конце раннего мела на его месте возникла обширная суша с сетью речных долин: по их берегам росли древовидные папоротники, хвощи и саговники, были здесь и недавно появившиеся цветковые растения, однако основу растительности составляли секвойи (высочайшие хвойные деревья, в настоящее время растущие лишь на небольшой территории в американском штате Аризона). До конца мела море несколько раз наступало и уходило, все время перемывая собственные отложения.

Меловые отложения Подмосковья могут достигать больших мощностей — до 150 м. Они сложены в основном черными фосфоритовыми глинами, песками, песчаниками и трепелами (пористыми породами, образованными кремневыми скелетами крохотных одноклеточных водорослей диатомей). Местами они обнажены эрозионными процессами и карьерными выработками. Основные полезные ископаемые мелового периода — фосфориты и трепелы (используются как сорбент).

 

 

В палеогене (65,5-23,8 млн лет назад) континенты уже практически заняли привычное для нас положение. Стало постепенно холодать, хотя климат еще был теплее, чем теперь. Отложения этого времени в регионе отсутствуют, поскольку тогда здесь господствовала суша.

В неогене (23,8-1,81 млн лет назад) расположение материков стало уже больше похожим на сегодняшнее, а сам мир — более узнаваемым. Постепенное похолодание продолжалось. Начала формироваться современная гидрографическая сеть Подмосковья. Неогеновые речные отложения развиты на восточной части территории, где их мощность достигает 24 м. Сложены они кварцевыми песками.

В антропогене, или четвертичном периоде (1,81 млн лет назад — до настоящего времени) материки приняли нынешние очертания. Тогда постоянно резко менялся климат Земли, что выражалось в чередовании оледенений и теплых межледниковий. Первые охватывали Подмосковье четыре раза. Окское произошло в раннем плейстоцене и дошло до широтной излучины долины Оки, но почти не оставило следов.

Затем последовали два мощных оледенения: днепровское (покрывало значительную часть территории Русской равнины) и московское (остановилось немного южнее нынешней границы Москвы). В конце плейстоцена вплотную к области подошло валдайское: оно оставило после себя следы в виде флювиогляциальных отложений (осадки, оставленные потоками талых ледниковых вод) в основном на севере рассматриваемого региона. В промежутках между ними наступали лихвинское, одинцовское, микулинское и молого-шекснинское межледниковья. В периоды похолоданий у подножия ледников развивались тундростепи, служившие ценной кормовой базой для бесчисленных травоядных (мамонтов, шерстистых носорогов, лошадей, сайгаков, оленей и др.). На них охотились столь же разнообразные хищники. Примерно 22 тыс. лет назад у них появились серьезные конкуренты: на территорию Подмосковья пришли древние люди. Это были охотники, вооруженные каменными и костяными орудиями, небольшими группами кочевавшие за стадами травоядных.

Четвертичные (антропогеновые) отложения широко распространены в Московской области; их мощность убывает с северо-запада на юго-восток. Ледники оставили о себе память в виде моренных суглинков (глин низкой пластичности, содержащих примеси песка) с галькой и валунами различных пород (граниты, гнейсы и кварциты протерозойского фундамента, принесенные с Балтийского щита; каменноугольные доломиты и известняки, меловые песчаники). В районах, где образовались конечные моренные гряды, толщина ледниковых отложений может достигать 100 м, но обычно она не превышает и нескольких.

К сожалению, рамки статьи позволяют лишь в самых общих чертах описать геологическую историю Подмосковья на фоне общего развития Земли и ответить далеко не на все вопросы. Но даже этот краткий экскурс может дать представление о том многообразии неповторимых природных условий, которые существовали в далекие времена на такой, вроде бы небольшой и, на первый взгляд, хорошо знакомой нам территории.