Архей иранний протерозой (AR–PR1) характеризуются активными тектоническими движениями. Накопившиеся в течение этого времени осадки подверглись процессам метаморфизма, образовались метаморфические горные породы: гнейсы, кристаллические сланцы, кварциты и др. В результате нескольких этапов складчатости сформировался складчатый кристаллический фундамент. В конце раннего протерозоя поверхность фундамента представляла собой систему горных хребтов, разделенных межгорными впадинами.
В позднем протерозое (PR2) горные породы фундамента, выведенные на поверхность, подвергались выветриванию. Преобладающий гидрослюдисто-хлоритовый, реже каолиновый состав коры выветривания свидетельствует о формировании ее в условиях умеренного и теплого климата. Фундамент под действием разрывных тектонических движений подвергался раскалыванию, возникали системы пересекающихся разломов, по которым происходило поднятие и опускание крупных блоков земной коры. По разломам поднималась магма кислого и основного состава. Медленное и устойчивое опускание земной коры в пределах Унечской впадины обусловили накопление мощной песчаной толщи.
История геологического развития территории в палеозое(PZ) связана с развитием Московской синеклизы.
Кембрий, ордовик, силур, раннийи начало среднего девона были периодами господства континентальных условий. Территория представляла собой относительно приподнятую денудационную равнину с останцами из докембрийских пород.
В среднем девоне (D2) территория была вовлечена в погружение, наибольшее опускание испытывала ее северная и северо-восточная части, расположенные на юго-западном крыле Московской синеклизы.
В начале живетского века (D2gv) на территорию области с северо-востока трансгрессировало мелководное море. На прибрежно-мелководные условия осадконакопления указывает терригенный, преимущественно песчаный состав отложений, их низкая сортированность и плохая окатанноеть. Пестрая окраска пород (в основном желтая, бурая, красная) свидетельствуют о накоплении осадков в окислительной обстановке в условиях сухого жаркого климата. На юго-западе области и крайнем юго-востоке продолжали сохраняться континентальные условия. В середине живетского века территория испытывала дальнейшее прогибание. Чередование доломитов, известняков и глин указывает на переменный солевой режим бассейна от морского нормальной солености до слабо осолоненного.
В конце живетского века после кратковременного поднятия произошла новая морская трансгрессия. Изменчивый по простиранию и по вертикали литологический состав песчано-алеврито-глинистой толщи, присутствие в отложениях остатков морских организмов указывают на накопление осадков в мелководном теплом море нормальной солености. На границе живетского и франского веков территория области испытала поднятие.
Песчано-алеврито-глинистый состав отложений, известняки и доломиты франского яруса указывают на то, что в франском веке территория области была занята мелководным, теплым морским бассейном несколько повышенной солености.
В фаменское время (D3fm) на территории области существовал мелководный осолоненный морской бассейн, на что указывает преимущественно известково-доломитовый состав отложений.
На границе девонского и каменноугольного периодов произошло поднятие территории и частичная денудация ранее отложенных осадков.
Глинисто-доломитовый состав отложений турнейского яруса (C1t) нижнекаменноугольного отдела свидетельствует о том, что в турнейском веке крайний север территории области был мелководным морским бассейном повышенной солености.
Характер отложений визейского яруса (C1v) – песчано-алевритовые каолиновые глины, прослои бурого угля, кварцевые пески, редкие прослои известняков и доломитов – указывает на образование их в прибрежно-морских и континентальных условиях. В конце визейского века море регрессировало за пределы рассматриваемой территории.
Таким образом, в результате медленного прогибания земной коры и трансгрессии мелководных морей с северо-востока в течение девонского и каменноугольного периодов на территории области произошло накопление осадков и сглаживание эрозионно-денудационного допалеозойского рельефа, пласты палеозойских отложений получили северо-восточный уклон.
В мезозойское время(MZ) геологическое развитие территории области связано с тектоническими движениями Днепровско-Донецкой синеклизы. Отсутствие отложений триасового и раннеюрского времени говорит о существовании континентальных условий и преобладании процессов денудации.
В среднеюрское время происходило постепенное прогибание земной коры, наиболее интенсивное в ее юго-западной части. Со стороны Днепровско-Донецкой впадины началась морская трансгрессия. В байосском веке (J2b) море занимало небольшие участки юго-запада и юго-востока территории, остальная часть области представляла собой прибрежную равнину. В батское и раннекелловейское время (J2bt–J3k1) море занимало также лишь юго-западную и юго-восточную части области. В среднекелловейское время (J3k2) продолжалось опускание территории, расширение и углубление морского бассейна. Морем была покрыта вся территория области, о чем говорит повсеместное распространение глинистых отложений, богатых останками разнообразных морских животных.
В течение позднего келловея (J3k3) территория испытала поднятие, была областью денудации, отложения этого возраста отсутствуют.
После перерыва в осадконакоплении на территорию области в оксфордском веке (J3o) вновь трансгрессировало мелководное море нормальной солености.
Осутствие отложений кимериджского (J3km) и титонского (J3t) ярусовверхнеюрского отдела и берриасского яруса (K1b)нижнемелового отдела дает основание предположить, что территория области в это время представляла собой сушу и являлась областью денудации.
В валанжинском веке (K1v) произошло наступление моря, что подтверждается песчано-глинистым составом отложений с глауконитом, конкрециями фосфоритов и остатками морской фауны. В конце валанжинского века территория была приподнята, подверглась размыву, о чем говорит гравийно-галечный слой в основании готеривского яруса.
В готеривское время (K1g) море снова покрыло территорию области, и мелководные морские условия сохранялись в течение готеривского и барремского веков на всей территории области.
В конце баррема (K1br) произошло поднятие земной коры, и в аптском веке (K1a) установились континентальные условия. Территория представляла собой равнину, покрытую озерами, болотами, изрезанную речными долинами. Климат был теплым влажным.
В альбском веке (K1al) началась новая морская трансгрессия, морем была занята вся территория области, о чем свидетельствуют песчано-глинистые осадки с глауконитом и фосфоритами.
В сеноманском веке (K2s) произошло дальнейшее прогибание территории и углубление морского бассейна. Песчаный кварцево-глауконитовый, известковый состав отложений, богатый видовой состав ископаемых животных, наличие толстостенных раковин пелеципод и брахиопод указывают на то, что море было неглубоким (100–150 м), теплым, нормальной солености.
После кратковременного поднятия территории на границе сеномана и турона произошла в туронском веке (K2t) новая трансгрессия и углубление моря, о чем свидетельствует постепенная смена песков песчаным и писчим мелом.
В течение коньякского века (K2k) вся территория была покрыта морем, но фациальные условия осадконакопления на различных участках морского бассейна были различны. На западе и юго-западе области происходило накопление осадков преимущественно глинисто-карбонатных, а в центральных и восточных районах – глинисто-кремнеземистых осадков.
В сантонском веке (K2st) сохранялись морские условия. Преимущественно мергельный состав отложений с остатками морской фауны указывает на то, что море было неглубоким, теплым, нормальной солености. На границе сантонского и кампанского веков произошло кратковременное поднятие территории.
В течение кампанского века (K2km) море на территории области) имело различную глубину, которая изменялась и по площади бассейна, и по времени его существования. В начале века море было неглубокое, в нем происходило накопление преимущественно песчано-алевритового материала, позже произошло опускание территории и углубление морского бассейна, на что указывают отложения писчего мела и глубоководные морские организмы.
В маастрихтском веке (K2m) в юго-западной части области продолжало существовать умеренно глубоководное теплое море нормальной солености, на что указывает однородная толща писчего мела.
Песчано-алевритовые отложения в верхней части маастрихтского разреза свидетельствуют о том, что территория была вовлечена в поднятие, произошло обмеление морского бассейна. В конце маастрихтского века вся территория была выведена из-под уровня моря, меловой морской бассейн регрессировал за пределы области.
До палеоцена (P1) на территории области длился континентальный перерыв, в течение которого был выработан допалеогеновый эрозионно-денудационный рельеф. Он представлял собой наклоненную к юго-западу равнину, осложненную системой неглубоких долинообразных понижений.
Морская трансгрессия на территорию области началась в палеоцене (P1). Море наступало с юга и в начале палеогена покрывало лишь южные районы рассматриваемой территории. Максимума трансгрессия достигла в конце эоцена (P2), и морем была занята значительная часть территории. Море было мелководным и умеренно глубоководным нормальной солености.
Состав олигоценовых (P3) отложений и характер их распространения свидетельствует о том, что в начале олигоцена сохранялись морские условия, о чем свидетельствуют залегающие в основании пески глауконитовые. Смена их пестроокрашенными песками, каолиновыми глинами, а также белыми кварцевыми песками говорит о том, что в конце олигоцена море покинуло территорию и установились континентальные условия.
В олигоцене территория представляла собой денудационно-аккумулятивную равнину, сложенную аллювиально-делювиальными песками, алевритами и глинами. Олигоценовая равнина имела небольшое угловое несогласие с геологической структурой меловых отложений.
Литологические особенности, строение и гипсометрическое положение пород неогенового яруса (N) дают возможность сделать вывод, что в миоцене (N1) продолжал формироваться комплекс континентальных отложений (аллювиальных, озерных, болотных). Значительная тектоническая активность способствовала усилению обособления возвышенностей и увеличению глубины эрозионного вреза долин, к этому времени относится заложение и углубление основных долин рек.
Начало раннего плейстоцена (QI) характеризуется глубоким врезанием речных долин, накоплением в них грубозернистого аллювия.
В среднем плейстоцене (QII) территория области испытала опускание. Низкое положение поверхности в значительной степени способствовало проникновению льдов днепровского ледника и формированию обширных песчаных (зандровых) равнин. Опускание земной коры охватило весь средний и начало позднего плейстоцена (QIII).
В эпоху днепровского оледенения на формирование рельефа в пределах территории области влияли особенности орографии центра Восточно-Европейской равнины. С севера она была «прикрыта» полосой высокого рельефа Валдайской и Смоленской возвышенностей, которые задерживали продвижение ледника в центральной зоне. Поэтому достигавший территории ледник не обладал большой активностью. Лишь на крайнем северо-западе ледниковыми потоками созданы крупные аккумулятивные формы на склонах Дубровской и Рогнединской возвышенностей. В рельефе граница днепровского ледника выражена плохо, определяется по распространению морены, представленной валунно-гравийными суглинками и супесями. С деятельностью днепровского ледника связано образование гляциодислокаций. Ледник либо сминал коренные породы на месте с нарушением их нормального залегания, либо захватывал большие массы коренных пород и переносил их без нарушения стратиграфической последовательности на расстояние.
На территории области гляциодислокации обнаружены в Дубровском районе и к северу от г. Новозыбкова. Они занимают значительную часть водоразделов рек Десны, Остра, Ипути. Гляциодислокации различного типа развиты на площади около 2000 км2. В полосе гляциодислокации установлено наличие двух высоких моренных гряд напора – Асельской и Кочевской и ложбин – Сещинской и Вороницкой.
Во всех крупных дислоцированных районах Сещинской полосы наблюдается складчатое смещение. Углы падения складок от 10 до 45–50°. В отдельных пунктах слои поставлены на «голову» или запрокинуты. Во многих местах смятые и поставленные на ребро фосфоритовые плиты сеноманского яруса выходят на поверхность и отпрепарированные денудацией создают останцовые гребни. Водно-ледниковые отложения, образованные талыми водами днепровского ледника и представленные песками, супесями, суглинками, лежат на размытой морене, облекают доледниковый рельеф и слагают зандровые равнины, расположенные на отметках 160–210 м. В максимальную стадию днепровского ледника Десна и ее притоки оказались подпруженными, в них существовали озерно-ледниковые бассейны.
Среднеплейстоценовые долины в одинцовское межледниковье заполнялись аллювиальными, озерными и болотными отложениями, что свидетельствует о преобладании аккумулятивных процессов и слабом развитии эрозии.
Московский ледник в пределы области заходил только на северо-запад и крайний запад области. В западных районах встречаются два горизонта морены (днепровской и московской).
В позднем плейстоцене валдайские ледники в пределы области не заходили, и наша территория находилась в перигляциальной зоне. В условиях очень холодного и сухого климата ледниковий со склонов в долины рек поступало большое количество продуктов физического выветривания, долины заполнялись плохо сортированным аллювием. На водоразделах шло накопление лессовых толщ мощностью до 15–30 м. Лессовые отложения покрывали разновозрастные более древние отложения и способствовали выравниванию поверхности, создавая благоприятные условия для оврагообразования и денудации.
С валдайскими ледниковыми эпохами связано формирование второй и первой надпойменных террас долин рек.
Конец плейстоцена ознаменовался повсеместными тектоническими поднятиями, сопровождавшимися новым врезанием речных долин и развитием балочной сети. Позднеплейстоценовый рельеф отличался значительной густотой и глубиной эрозионного расчленения, активизацией гравитационных, солифлюкционных, суффозионных и карстовых процессов.
В позднем плейстоцене в ледниковые эпохи, когда криогенная зона на Русской равнине отличалась особенно холодными и сухими условиями, шло образование эоловых форм рельефа. Они встречаются по нижним террасам рек, реже – по зандровым равнинам. Представлены они дюнами высотой до 5–8 м и протяженностью до нескольких сотен метров. Иногда дюны образуют грядово-бугристые массивы площадью до 10–15 км2. Грядово-бугристые пески встречаются по левобережным террасам Десны у п. Свень, на нижнем отрезке долины р. Неруссы и ее притоков Усожи и Сева, по левобережью р. Навли, в долине р. Ипути. Ориентировка гряд преимущественно субмеридиональная, иногда субширотная, что связано с различным направлением ветра в течение валдайских эпох.
В голоценовую эпоху (QIV) происходило дальнейшее развитие рельефа и гидрографической сети, в основном наследующее характер и направленность геоморфологических процессов позднеплейстоценового времени. За голоцен сформировались поймы. Мощность голоценового аллювия составляет 8–10 м. Он представлен песками, супесями, торфом. Широкое развитие получили эрозионно-гравитационные и карстовые процессы.
Минеральные ресурсы
Полезные ископаемые Брянской области связаны с комплексом осадочных горных пород мезозойского и кайнозойского возраста (Минерально-сырьевая база…, 2002). Залегают они на небольшой глубине (2–10 м). Добыча всех полезных ископаемых ведется открытым способом (рис. 11).
1 – фосфоритовые руды; 2 – титановые россыпи; 3 –циркониевые россыпи; 4 – мел для производства цемента; 5 – глины для производства цемента; 6 – пески стекольные; 7 – пески формовочные; 8 – пески для строительных материалов и силикатных изделий; 9 – карбонатные породы для известкования кислых почв; 10 – карбонатные породы стекольные; 11 – мел для строительных работ; 12 – глины и суглинки для производства керамзита; 13 – глины и суглинки кирпичные; 14 – торф; Ф – Полпинское – центр месторождения
Рис. 11. Полезные ископаемые Брянской области
Агрономические руды (фосфориты) приурочены к сеноманскому ярусу верхнего мела. На балансе запасов полезных ископаемых числится одно Полпинское месторождение фосфоритов, расположенное в 10 км к северо-востоку от г. Брянска. Оно является частью фосфоритоносной провинции Восточно-Европейской платформы. Продуктивная толща месторождения представлена тремя почти горизонтально залегающими слоями мощностью от 0,1 до 0,4 м каждый, разделенными прослоями кварцево-глауконитовых песков мощностью до 0,4 м (рис. 12). Рудой для получения минеральных удобрений являются фосфориты в виде желваков неправильной формы размером от 1,0 до 15 см. Содержание Р2О5 в руде составляет 5–7 %.
Цементное сырье. Сырьем для производства цемента в области являются глины верхней юры и нижнего мела. Балансом запасов полезных ископаемых по Брянской области учтено одно крупное Фокинское (Брянское) месторождение цементного сырья в Дятьковском районе, разрабатываемое ОАО «Мальцовский портландцемент».
Фокинское месторождение представлено месторождением мела и трепела (рис. 13) и Березинским месторождением глин. Продуктивные горизонты Фокинского месторождения – толща мела мощностью от 8 до 16 м и лежащая над ней толща трепела, мощность которой в среднем составляет 8,0 м. Продуктивная толща Березинского месторождения – глины зеленовато-серые и глины «рябец» с крупными до 0,9 м караваеобразными конкрециями сидерита. Мощность вскрытого горизонта глин составляет более 22 м.
Рис. 13. Геологический разрез Фокинского месторождения
мела и трепела
Пески для строительных работ и производства силикатных изделий. Балансом запасов песков для строительных работ и производства силикатных изделий учтено девять месторождений. Запасы песков месторождений Барсукова Грива, Мостовое и Навлинское утверждены в качестве заполнителя в бетон и для строительных растворов. Пески трех месторождений (Бежицкого, Смолевичского и Перевозского) пригодны для производства силикатных изделий. Запасы песков месторождений Дыбовского, Полужского, Пойма р. Десенка, используемые для строительных работ, пока не апробированы. Промышленностью осваиваются месторождения: Барсукова Грива, Мостовое, Смолевичское, Полужское, Пойма р. Десенка (АО «Брянскагропромстрой»).
Стекольные пески. На территории области разведано три месторождения стекольных песков. Разрабатываются два: Козловское и Снежетьское. Кварцевые пески Козловского месторождения используются для производства различных видов стеклопродукции. Пески Снежетьского месторождения используются для изготовления стеклотары различной емкости.
Формовочные пески. На территории области разведаны два месторождения формовочных песков: Козловское в Дятьковском районе и Новозыбковское в Новозыбковском районе. Пески Козловского месторождения разрабатываются для производства стеклопродукции и в качестве формовочных не используются. Новозыбковское месторождение в настоящее время не разрабатывается.
Фосфатные титаноциркониевые пески. В 90-х годах XX в. на территории области впервые в России поисковыми работами выявлен и оценен новый перспективный геолого-промышленный тип месторождений – фосфатных титаноциркониевых россыпей.
Они приурочены к кампанскому ярусу верхнего мела и прослеживаются на расстоянии 140 км от окрестностей г. Унечи в Черниговскую и Гомельскую области Украины и Беларусии. Эта площадь получила название Унеча-Крапивенской зоны. Продуктивный горизонт представлен кварцевыми фосфатными песками, обогащенными цирконом, рутилом, лейкоксеном, ильменитом. Месторождение не разрабатывается.
Легкоплавкие глины и суглинки для производства керамзита. Месторождения керамзитового сырья в области приурочены к отложениям келловейского яруса верхней юры и валанжинского яруса нижнего мела, а также к покровным отложениям. Всего балансом запасов по Брянской области учтено четыре месторождения. В настоящее время эксплуатируются Белобережское и Полпинское месторождения в Брянском районе. Туличевское и Пильшинское месторождения в Брянском районе не разрабатываются и числятся в Государственном резерве.
Глины для производства кирпича и дренажных труб. На балансе запасов по Брянской области числится 24 месторождения легкоплавкого кирпичного сырья. Наибольшие запасы разведанного кирпичного сырья приходятся на Брянский, Дятьковский и Почепский районы. Из них разрабатываются 17 месторождений: Балахоновское (Брянское) и Селецкое (Трубчевский р-н), Фокинское (Дятьковский р-н), Клинцовское, Чубаровское (Погарский р-н), Гришина слобода (Жуковский р-н), Гукалинское и Алымовское (Выгоничский р-н), Беседьское (Красногорский р-н), Суражское, Покровщинское (Почепский р-н), Глубочкинское (Новозыбковский р-н), Кривой сад (Злынковский р-н), Стародубское, Добречское (Климовский р-н), Бяковское (Навлинский р-н), Кокоревское (Суземский р-н).
В области разведано и разрабатывается одно месторождение легкоплавкого глинистого сырья для производства дренажных труб, составляющее часть Березинского участка Фокинского месторождения цементного сырья.
Брянская область испытывает постоянный дефицит стеновых материалов, потребность в которых покрывается за счет собственного производства не более чем на 60–70 %.
Тугоплавкие глины. Государственным балансом запасов полезных ископаемых по Брянской области учтено одно месторождение тугоплавких глин «Синий Колодезь» в Новозыбковском районе. Полезная толща месторождения представлена палеогеновыми глинами. Месторождение не разрабатывается и числится в Государственном резерве.
Мел для строительных работ. На Государственном балансе запасов по области числится восемь месторождений мела для производства строительной извести, из них разрабатываются два: Соколовское в Брянском районе и Смолевичское – в Клинцовском. Мел используется для получения извести, пригодной для производства силикатного кирпича. Действующие предприятия полностью обеспечены сырьем. Запасы мела, пригодного для строительных работ, позволяют обеспечить любые потребности в этом сырье.
Мел для известкования кислых почв. Всего по области учтено балансом запасов полезных ископаемых десять месторождений мела, запасы которого утверждены в качестве сырья для известкования кислых почв, и одно (Смолевичское) месторождение, мел которого пригоден как сырье для производства мелкогранулированных меловых удобрений. Большинство месторождений находится в Новозыбковском, Суражском и Рогнединском районах. Отдельные месторождения есть в Клинцовском, Клетнянском, Брасовском и Климовском районах. Разрабатываются два комплексных месторождения: Смолевичское и Соколовское, а также Княжское в Суражском районе.
Мел для стекольной промышленности. В области имеется одно месторождение мела, пригодного в качестве сырья для стекольной промышленности: Сельцовское в Брянском районе.
Торф. Залежи торфа имеются во всех районах, но наиболее крупные торфяники сосредоточены в Красногорском, Гордеевском, Карачевском, Новозыбковском, Погарском районах. Всего учтено 631 месторождение, разрабатывается – 79. Мощность торфяных залежей колеблется от 0,5 до 8,0 м. Преобладают высокозольные низинные торфяники. Торф используется в качестве топлива, органического удобрения. К сожалению, крупные месторождения в юго-западных районах оказались в зоне радиоактивного загрязнения и добыча торфа в них приостановлена.