История и способ образования речных террасовых слоев (на примере II террасы рек Славянки и Поповки)

Речки Поповка и отчасти Славянка близ г. Слуцка (бывш. Павловска) - наиболее обычное место для геологических экскурсий, совершаемых из Ленинграда. В дополнение к тем обычным сведениям, которые исчерпываются из популярных пособий, и на основании которых обычно производятся наблюдения, хочется обратить внимание на ряд наблюдений более детальных и в то же время в большей их части вполне доступных, проливающих более яркий свет как на современные геологические явления, связанные с деятельностью этих рек (а равно и подобных им), так и на историю производимых ими отложений.

Метрах в 100 от Пязелевского моста вверх по течению, речка Поповка у своего левого берега делает самый выпуклый изгиб и, подмывая II (анциловую) террасу высотою около 6 м, образует первое наблюдаемое в ее долине обнажение. Беспрерывное размывание в этом месте берега речными водами обусловливает его крутизну и предохраняет его от зарастания. В береговом разрезе ясно видны слагающие берег породы, очень интересные как в том отношении, что они вскрывают историю и способ отложения слоев, образующих II террасу, так и потому, что эти слои по своему возрасту представляют как бы два полюса: с одной стороны, кембрийская синяя глина, отложение которой относится к тому неизмеримо отдаленному от нас времени, когда жизнь на земле, можно сказать, только началась; с другой стороны, все остальные слои, отложившиеся после окончательного отступания ледника, т. е. геологически наиболее молодые.

Прослеживая снизу вверх видимые в этом береговом обрыве Поповки слои, можно установить следующий разрез (рис. 1):

а) Кембрийская синяя глина со следами измятости и с зернами марказита (FeS₂), мощностью в 0,45 метра.

б) Серые ленточные глины - 2,78 м, скрытые под обвалом из перепутанных слоев ленточных глин, серого песка и известкового щебня.

в) Серый параллельно и косослоистый мелкий песок - 0,8 м, с двумя карманообразными углублениями в нем (глубина их 0,7 м),

засыпанными серым косослоистым песком и гравием, среди которого попадаются куски синен кембрийской глины.

г) Бурые косослоистые пески   с более или менее ровною нижнею и неровною верхнею поверхностью и с прослойками гравия, в среднем - 0,15 м.

д) Слой щебня, внизу из более мелких, вверху из более крупных кусков глауконитового и ортоцератитового известняка, диктионемового сланца и валунов гранита и гнейса,           иногда совсем одресвевших - 1 м.

е) Темносерый, рыхлый почвенный слой - 0,4 м.

 

Рис 1. Разрез II террасы рч. Поповки непосредственно выше моста в д. Пязелево. Верт. масштаб b:1 мм. = 5 см.

 

Синяя и ленточные глины представляют выходы коренных пород. Другие коренные породы, обнажающиеся по    берегам речки Поповки и относящиеся к кембрийским, силурийским и девонским отложениям, в данном месте отсутствуют, т. к. они здесь размыты. Все же прочие рыхлые слои описанного разреза представляют продукт размывающей и наносной деятельности р. р. Славянки и   Поповки. Из этих рыхлых слоев слагаются ниже по течению I и II террасы - террасы накопления р. Славянки (и в то же время террасыразмывания по отношению к р. Поповке).

Изучение слоев данного разреза, равно как и те геологические явления, которые в настоящее время можно наблюдать частью в жизни тех же р. р. Поповки и Славянки, частью в других местах, дают возможность сделать попытку восстановления их истории.

Синяя глина, залегающая в основании крутого склона II террасы и сохранившая характер мягкого ила, носит следы перемятости и в сыром виде голубовато-зеленого, а в высохшем - голубовато-серого или светло-серого цвета. Неодинаковость оттенков ее окраски в сыром и сухом виде - чисто физическое явление и объясняется неодинаковым коэффициентом преломления света: у сырой глины все ее поры пропитаны водою, коэффициент преломления которой близок к коэффициенту преломления породы (приблизительно 1,3), почему цвет сырой глины сплошной голубовато-зеленый; в высохшей глине место воды занимает воздух с коэффициентом преломления (1) меньшим коэффициента преломления породы, - отсюда неравномерная, голубовато- или светло-серая окраска сухой глины. Причиною же самой окраски глины в зеленый цвет служит мелкораздробленный, зеленый минерал главконит (водный силикат глинозема и железа с 2-15% K₂O), которого в ней временами находится до 30% всего ее состава, и около 1% мельчайшей пыли октаедров пирита. Синяя глина, как и всякая глина, по своему составу представляет механическую смесь очень тонких частиц, именно: тонкой песчаной пыли диаметром от 0,01 мм до 0,0015 мм - 47,26% всего ее состава; еще более тонких иловатых частиц с зернами меньшими 0,0015 мм - 43,03%; мелкого песка с величиною зерна от 0,1 мм до 0,25 мм - 9,52%, и крупного песка с частицами от 0,25 мм до 3 мм - 0,19%. Благодаря такому составу, синяя глина очень нежна и при растирании ее между пальцами производит впечатление картофельной муки, а при прикосновении к языку прилипает. Ее частицы жадно впитывают воду и после увлажнения представляют пластичную массу, т. е. влажная глина способна принимать и сохранять любую форму, вследствие чего она незаменима для лепки. Так же, как и все глины, она водоупорна, - это значит, что после пропитывания водою ее верхних слоев, они набухают, закрывают все поры и делают невозможным проникновение через них влаги ниже. Задерживая же на своей поверхности атмосферные воды, проникающие к ней сквозь прикрывающий ее верхний, рыхлый, водопроницаемый слой, синяя глина становится причиною многочисленных оползней и оплывин, так хорошо наблюдаемых выше по течению в разных местах долины Поповки по обоим ее берегам в тех местах, где находятся выходы синей глины.

Помимо Поповки, в ближайших окрестностях Слуцка выходы кембрийской синей глины известны на речках: Славянке, Тызве, Пулковке, Лиговке, Войтоловке и др., а также на реках: Ижоре, Тосне, Волхове, Нарове и т. д. Общая мощность ее вместе со слоями переслаивающегося с ней в ее верхних частях серого, мелкозернистого слюдистого песчаника около 200 метров, а буровые скважины, заложенные в Ленинграде, обнаружили, что на глубине 196 метров она залегает на еще более древних архейских гранито-гнейсах.

Из минералов в синей глине встречаются зерна кварца и серного колчедана в форме марказита (FeS₂). Последний находится и в рассматриваемом разрезе, но легче и в довольно большом количестве его можно собрать на правом берегу р. Славянки - у водокачки, по близости от Павловской экскурсионной станции, а также на правом берегу р. Ижоры, выше д. Старая Мыза, в синей глине, выступающей из-под слоев надвинутого на нее оболового песчаника.

Из окаменелостей в синей глине найдены: проблематические ядра фораминифер в виде глауконитовых зерен; платисолениты, предположительно считаемые члениками стеблей древнейших морских лилий из группы цистоидей, к которым относится, например, шарообразная лилия Echinosphaerites aurantium His., находимая на правом берегу Поповки под лесом, в принесенной ледником глыбе эхиносферитового известняка; Volbortella - древнейший представитель часто встречающихся в ортоцератитовом известняке ортоцерасов, отличающийся крошечною, всего в несколько мм. коническою раковиною с рядом внутренних перегородок, пронизанных тонким сифоном; брюхоногие Hyolithes с обратноконическою или пирамидальною раковиною, овального или треугольного поперечного сечения, с поверхностью гладкою или украшенною поперечными струйками; плеченогое Mickwitzia moniliferas Lin.; древнейший трилобит Olenellus Mickwitzi Fr. Schm., загадочное образование Laminarites antqiuissimus Eicw. и др.

Из перечисленных окаменелостей для Ленинградской губ. до сих пор известны были: ядра корненожек, платисолениты и загодочные Laminarites. К самому же последнему времени относятся интересные находки в синей глине проф. М. Э. Янишевского, который сначала на берегу речки Кикенки, впадающей в Стрелку, а потом по речке Войтоловке, левому притоку реки Мги, у д. Горы, нашел черные и белые трубчатые образования, представляющие остатки древнейших червей: черные трубки он определил, как новый род и новый вид, Sabellidites cambriensis, а белые трубки он отнес к остаткам трубчатых червей Serpulites petropolitanus.

Встречающиеся в синей глине морские окаменелости относятся к нижнекембрийской эпохе; в то же время и самый состав ее говорит за то, что она является морским отложением, тонкий материал которого в течение многих миллионов лет выносился в Кембрийское море реками, размывавшими граниты и гнейсы, которые слагали пустынную сушу, окружавшую Кембрийское море. Современные же океанографические исследования могут указать, на каких глубинах и при каких приблизительно условиях происходило отложение такого рода тонких осадков, к которым относится синяя глина: напр., известно, что зеленый ил с сероводородным запахом и обильным содержанием в нем главконита и песок в настоящее время встречаются в Тихом океане на глубинах от 500 м до 1300 м, т. е. на мелких и средних морских глубинах, - и хотя в сравнительно недалеком, но на таком расстоянии от берега и на такой глубине, куда уже не достигают морские волнения, и не оказывают влияния течения значительных рек, и где поэтому тонкие взмученные частицы ила могут спокойно оседать на дно. Следовательно, можно думать, что синяя глина явилась в результате преобразования тонкого ила, миллионами лет отлагавшегося на мелких и средних глубинах и сравнительно невдалеке от берегов Нижнекембрийского моря, в условиях накопления в илистой массе на дне его остатков морских животных. Разложение же организмов при недостаточном притоке воздуха и при отсутствии течений или волнений, которые перемешивали бы слои различных морских глубин, способствовали развитию сложных биохимических процессов с выделением аммиака и сероводорода и с накоплением гидратов сернистого железа, преобразовавшихся потом в серный колчедан, которым в некоторых местах пропитаны слои синей глины.

Затем в бесконечной дали веков, то наступавшие, то отступавшие моря, - сначала верхнекембрийское, потом нижнесилурийское и среднеевонское, - отложили толщу осадочных пород, которые впоследствии, в течение невообразимо длинного промежутка времени от верхнего Девона до Ледникового периода, - промежутка, исчисляемого сотнями мллионов лет, - подверглись разрушению и сносу от совместного действия тепла, холода, ветра, живых организмов, проточных и атмосферах вод. Наконец, в Ледниковую эпоху с севера надвинулся на Европу громадный ледник, который ледяным щитом, мощностью не менее 2 км покрыл европейскую часть РСФСР до Кременчуга и Екатеринослава на юге и до Васильсурска на Волге, на востоке. Этот ледник, встречая на своем пути возвышенности, задерживающие его движение, при своем движении дробил, смещал, собирал в складки и выпахивал те породы, которые уцелели от сноса во время предыдущего континентального периода, т. е. - за весь указанный промежуток времени от среднего девона до Ледниковой эпохи, когда наша С.-З. окраина не покрывалась более морем. Таким образом в окрестностях Павловска до нашего времени сохранилась та 20-метровая толща песчаников, известняков и уцелевших после отступания ледника девонских мергелей, которые ныне так хорошо представлены выше по течению Поповки на обоих склонах ее долины. Но местами в Ледниковую эпоху и эти породы оказались снесенными, и в результате синяя глина кое-где снова выступила на дневную поверхность и снова подверглась размыванию проточными и атмосферными водами, обусловившими многочисленные неровности на ее поверхности. А современные речки и реки, как, напр., Поповка, Славянка, Ижора, Тосна и др., протекающие в области распространения кембро-силурийских отложений, во многих местах своего среднего и нижнего течения уже прорезали эту толщу и начали разрабатывать свое русло в кембрийской синей глине.

В рассматриваемом разрезе на неровной (размытой) поверхности синей глины залегают буровато-серые ледниковые «ленточные» глины. Наиболее характерною, бросающеюся в глаза особенностью их, является их полосчатость, зависящая от чередования более темных и более светлых тонких полосок («лент») глины и песка. Ширина отдельных полосок не велика и изменяется в пределах в общем от 1 дм. до долей миллиметра. Для ленточных глин является также замечательным тот факт, что у них эти полоски можно прослеживать на целые километры (по Седергольму до 12 км), не наблюдая при этом нигде их выклинивания или нарушения их взаимной параллельности. Поэтому ледниковые глины за свою равномерную полосчатость получили характеризующее их название ленточных. По своему составу они представляют механическую смесь очень тонких иловатых частиц диаметром меньше 0,0015 мм, песчанной пыли диаметром от 0,0015 мм. до 0,01 мм. и мелкого песка с величиною зерен от 0,01 мм. до 0,25 мм. Содержание этих фракций для разных мест различно, и от преобладающего количества той или другой из них зависит большая или меньшая нежность и пластичность или, наоборот, песчанистость ленточных глин. В некоторых же случаях, напр., около д. Балканы к северу от г. Колпино, среди ленточных глин можно наблюдать присутствие валунов айсбергового происхождения величиною в грецкий орех - кулак.

Ленточные глины широко распространены в бассейне р. Невы. Еще большее распространение они имеют на севере, всюду по пути отступания тающего ледника, напр., в Финляндии, Швеции, Норвегии, где впервые они были изучены. Изучение их показывает, что они образованы талыми водами отступавшего ледника за счет размывания того рыхлого, неслоистого, песчаноглинистого, богатого обломками чуждых нашей местности кристаллических пород материала, который носит название морены и который в настоящее время распространен по всей поверхности северной и средней части РСФСР.

Во время таяния и отступания ледника на север в теплую пору года на поверхности, внутри ледника и на дне его ложа текли ледниковые реки талой воды, а у его края разливалось холодное Ледниковое море. Ледниковые реки, размывая морену, были насыщены растворенными и твердыми элементами ее и потому, естественно, были тяжелее вод Ледникового моря и должны были течь по дну его. Но вливаясь море, они сразу испытывали подпор со стороны его вод, бросали у своего устья такой более грубый материал, как валуны, гравий, крупный песок, а тонкий песок, песчаную пыль и глинистые частицы выносили и откладывали дальше. Прибыль воды в ледниковых реках была не одинакова и зависела от времени года: зимою реки были скованы льдом, и течение их прекращалось вовсе, от летнего же жара они сильно вдувались и, так как количество и скорость воды в них в эту пору должна была быть значительной, то, бросая у своего устья тяжелые обломки они все же могли переносить и откладывать на дне ледникового моря тонкий слой песка. К концу осени и началу зимы, когда воды уже замерзали, из них осаждался только тонкий глинистый материал, который летом, вследствие перемешивания морских вод постоянным притоком талых вод со стороны ледника, находился в них во взвешенном состоянии. На следующий год, в летнюю пору, на освободившееся от льда пространство снова оседал слой песка, а зимою поверх него - темный слои глины, и т. д. Следовательно, каждая полоска песка и каждая полоска глины, видимые в разрезе ленточных глин, содержат материал, отложенный талыми ледниковыми реками на дне Ледникового моря в течение одного года, а граница между наиболее тонкой (верхней) частью глины одной пары полосок, - иначе одного годичного слоя, - и наиболее грубой (самой нижней) частью песка следующей, выше расположенной пары полосок, обозначает начало нового периода таяния, т. е. лето наступившее в области, занятой отступавшим ледником. Вместе с ледником двигались на север все дальше и дальше и годичные слои песка и глины, отступая постепенно от крайней границы их распространения на юге в прошедшем году; в результате все слои в отложенной толще ленточных глин приобретали черепичатое расположение (рис. 2).

Как известно, во всяком дереве каждую весну нарастает мягкий и толстый, а каждую осень - твердый и тонкий слой древесины; поэтому подсчитав на срезанном пне число колец, можно определить возраст дерева. Годичные слои ленточных глин вполне аналогичны годичным кольцам дерева и могут служить мерилом не только времени, в течение которого ленточные глины откладывались в каждом данном месте, но прослеженные на известном пространстве, могут указать также время отступания ледника из данной области, скорость его отступания его остановки, временные обратные наступания и т. д. Этот вопрос впервые был подробно изучен в Швеции, а потом в Финляндии, где, на основании годичных слоев ленточных глин и их физических свойств разработан и самый метод исчисления в абсолютных цифрах времени, которое ледник потратил на свое отступание. Изобревший впервые этот метод шведский профессор де-Геер произвел подсчет годичных слоев ленточных глин на протяжении 800 км. (от южного края Швеции до южного Ямтланда) и нашел, что со времени отступания ледника из южной Швеции до настоящего времени прошло 12.000 лет. В свою очередь и финский ученый, Матти Заврамо, высчитал, что ледник, отступавший в пределах Финляндии, расстояние от северного берега Финского залива до города Тавастгуса, на южном берегу Ботнического залива, со всеми остановками, прошел в 1522 года.

Обнажающиеся на Поповке ленточные глины в настоящее время составляют только часть тех ленточных глин, которые после отступания ледника из окрестностей Павловска были развиты здесь на значительно

 

большем пространстве, и которые потом, в анциловую эпоху, были снесены р. Славянкой в период формирования ею своей II террасы.

Выше по откосу, по средине террасы, на размытой поверхности ленточных глин залегают рыхлые с косой слоистостью слои песка, гравия и щебня. Чтобы понять те условия, при которых отлагался этот рыхлый материал, - следовательно, чтобы уяснить причину изменения скорости и силы переносившего и откладывавшего их течения, будет полезно разобраться в некоторых из тех геологических явлений, которые в настоящее время имеют место в долинах рч. Славянки и впадающей в нее рч. Поповки.

 

Рис 3. Рисунок ряби, видимой летом на дне рч. Славянки и образуемой трением слоя кучей воды о рыхлый и мокрый слой песка, слагающего русло.

 

 

Ежегодные наблюдения в долинах этих речек показывают, что летом ложе р. Славянки, выше впадения в нее р. Поповки, состоит из серого мелко- и средне-зернистого песка и более крупных зерен гравия полевого шпата. В эту пору года поверхность ложка рч. Славянки не ровная, а покрыта мелкой рябью, состоящей из маленьких, изогнутых и более или менее параллельных гребней, расположенных поперек русла каждом данном месте под прямым углом против течения и образованных, вследствие трения слоя текучей воды о рыхлый и мокрый слой песка, слагающего русло (рис. 3). Между этими возвышенностями находятся небольшие углубления, а гребни двух смежных рядов ряби отделены друг от друга таким расстоянием, которое в каждом данном случае соответствует силе потока. Сами возвышенности состоят из более пологого склона, всегда направленного против течения, и более крутого, расположенного по течению. Тонкий песок и илистые частицы в струях Славянки при той силе течения, которая наблюдается у нее летом, находятся во взвешенном состоянии, отлагаясь в расширенных или более спокойных местах потока, а более крупный песок, гравий и мелкая галька перекатываются по пологим склонам возвышенностей, от действия собственной тяжести падают к подножию их крутого склона и отчасти вместе с самими перемещающимися по течению возвышенностями относятся вниз по течению, отчасти же остаются на месте, выполняя углубления между ними и медленно и постепенно скопляясь на дне русла. Таким образом, мало-по-малу и незаметно отлагается мелкий материал, слагающий ложе Славянки в рассматриваемом месте. И потом, когда речка, вследствие ли необычайно большого количества воды в одно из половодий, или вследствие стремления каждой извилины, двигаясь вниз по течению, образовывать больший изгиб, перенесет свое русло ниже по течению в другое место долины, в вертикальном разрезе ее прежнего ложа будут видны косые или горизонтальные слои, отложенные ею в период ее мелководья, соответственно ее более слабому течению.

В сухую пору года глубина рч. Славянки чуть выше впадения в нее рч. Поповки, 12 см, весною же в половодье - 1,3 м, как это, напр., показывают стебельки травинок и небольшие пучки соломы, застрявшие между ветвей на кустах ивы, растущей в этом же месте. Глубина Поповки летом близ ее устья 10 см, а во время половодья - 1 м. В эту пору года, когда количество и скорость воды в обеих речках достигают своей наибольшей величины, их работа разрушения и переноса ими рыхлого материала становится наибольшей. Как показывают прямые наблюдения, струя рч. Поповки, вливающаяся в Славянку под прямым углом, задерживает на время притекающие сверху воды рч. Славянки, и в месте их слияния образуется довольно значительный водоворот. Круговоротом воды подхватываются вынесенные обеими речками песчинки и камешки, которые, вращаясь вместе с водою, высверлили в устье Поповки омут, глубина которого летом 0,7 м. Точно таким же образом и Поповка непосредственно выше своего впадения в Славянку, на левом берегу, в вершине своего последнего изгиба, образует широкий и относительно глубокий (0,51 м) омут. По отношению к Поповке и Славянке оба эти омута представляют озеровидные расширения со спокойною и летом сравнительно глубокою водою, через которые протекают струи обеих речек. Но, попадая сюда и встречая подпор со стороны более спокойных и глубоких вод, обе речки оставляют в них все те мелкие, рыхлые частицы, которые они в состоянии переносить летом, соответственно силе своих струй. Таким образом они очищаются от своего рыхлого материала, и их уже относительно чистые воды текут ниже: Поповка в Славянку, а Славянка через устье Поповки дальше, и на некотором расстоянии отсюда вниз по течению они могут откладывать только очень тонкие, находящиеся в них во взвешенном состоянии, глинистые частицы. Зато в обоих омутах, в месте впадения в них речных струй, песок скопляется в виде небольших, вытянутых по течению, подводных выносов с плоской поверхностью и довольно крутыми склонами. Длина такого выноса со стороны Славянки в начале июня 1925 года достигала 1,2 м, со стороны Поповки - 0,5 м; таким образом оба эти омута постепенно засыпаются. А так как непрерывно прибывающие сверху вместе с водою новые порции мелкого песка, более крупного гравия и галек отлагаются под водою на склонах подводных выносов соответственно естественному углу откоса под довольно крутым углом (около 30°), то, будучи потом засыпанными сверху новым рыхлым материалом, эти отложения в поперечном разрезе дадут слои с крутой диагональной слоистостью. В то же время со склонов, окружающих эти омуты, летом дождевыми струями, а зимою, когда обе речки сковываются льдом, и скорость течения в них замедляется, - в них отлагаются тонкие илистые частицы, видимые потом в разреза между слоями песка в виде тонких глинистых прослоек.

Следуя долиною рч. Поповки от ее устья вверх по течению, всюду в расширенных частях ее долины, на ряду с ее теперешним ложем, у которого-нибудь из ее берегов можно отчетливо наблюдать ее старое ложе, а возле него - кучу щебня, состоящего из мало или совсем неокатанных, ребристых кусков главконитового песчаника, главконитового и ортоцератитового известняка, черного глинистого диктионемового сланца, рассыпавшегося на тонкие пластинки, и девонских мергелей, т.е. тех пород, которые выше по течению широко распространены по обоим склонам Поповки, при чем отдельные куски пород бывают иногда весом в несколько фунтов. 

Расширенные части долины Поповки встречаются всюду там, где речка врезалась достаточно глубоко и достигла наиболее мягких в долине Поповки и, следовательно, легко размываемых пород. К таким породам относятся: песчано-галечниковые отложения, входящие в состав и II террасы рч. Славянки в нижнем течении Поповки, черный глинистый сланец и очень мягкий, легко разрыхляющийся на воздухе, оболовый песчаник. Эти расширения долины находятся как в низовьях Поповки, так и в разных местах ее течения на всем пути от ее устья до леса. В своем низовьи, сейчас же выше своего устья, Поповка прорезала рыхлые, легко размываемые песчаные слои, слагающие II и I террасы накопления рч. Славянки. Старое ложе находится здесь у ее правого берега, а дно долины на всем его пространстве загромождено рыхлым материалом, вынесенным и отложенным Поповкою во время ее блуждания от одного ее берега к другому. Такого рода рыхлый материал называется аллювием, и если он устилает теперешнее дно долины, то представляет современный аллювий; если же входит в состав древнего ложа речки, напр., I литориновой или II анциловой террасы, находящихся близ устья Поповки, то носит название древнего аллювия.

Современный аллювий, загромоздивший дно долины Поповки близ ее устья ниже Пязелевского моста и представляющий конус ее выноса, приподнял ее ложе на некоторую высоту и в результате разделил и ослабил быстроту ее и без того слабой, тоненькой струи, вследствие чего Поповка течет здесь по ею же отложенным породам, которые она не в силах размыть, и которые образуют маленькие пороги и перекаты в ее русле, создающие в этих местах иллюзию ее быстрого течения.

Второе расширенное место (в сущности, составляющее продолжение первого, но отделенное от него Пязелевским мостом) находится непосредственно выше этого моста, где старое ложе прослеживается  у левого берега, вымощенного булыжником для предохранения его от осыпания, а устоев моста - от разрушения. Причина расширения долины здесь та же, как и в только-что описанном случае.

Выше по течению расширенные части долины наблюдаются всюду там, где Поповка размывает диктионемовый сланец и оболовый песчаник. Такими местами являются: долина чуть выше I большого обнажения на правом берегу Поповки до первого поворота ее направо. Старое ложе здесь прослеживается сначала у правого берега, а потом, и особенно четко, на левом берегу, у первого поворота Поповки направо. Это самое эффектное место расширенной долины находится непосредственно выше моста у деревни Поповки: здесь речка уже прорезала всю кембросилурийскую толщу, а в начале литориновой эпохи, когда Поповка углублялась от II анциловой террасы, сложенной, как это видно в обнажении ее левого берега, мягким оболовым песчаником, - к I литориновой, расширение долины должно было происходить особенно энергично. Но выход из этого места долины вниз по течению был прегражден значительно более твердою породой,чем оболовый песчаник: нераздробленными в данном месте слоями главконитового и ортоцератитового известняка, в которых теперь прорезано узкое ущелье, и где в то время был небольшой водопад; ныне же это наиболее узкое место использовано под постройку моста.

Еще выше по течению, приблизительно на половине расстояния между деревней Поповкой и лесом, за 2-м поворотом речки, находится последнее из рассматриваемых расширений долины, опять-таки совпадающее с местом выхода диктионемового сланца и оболового песчаника.

Кроме того, всюду по обоим берегам Поповки, на ее голых, свободных от зарастания местах склонов, процессы выветривания подготовляют мелкие и крупные обломки пород, которые в конце концов будут снесены вниз и пойдут на пополнение речного аллювия. Рыхлый материал, который от действия собственного веса или струями атмосферных вод перемещается сверху вниз к подошве склона, называется делювием. Скопляясь же иногда у основания склонов большими массами, он образует здесь более или менее значительные осыпи, характеризующиеся разнообразием пород обломков, отсутствием в них слоистости и сортировки материала: такие осыпи находятся, напр., на левом берегу Поповки у так называемого пасторского лога.

Во время половодья, особенно сильного, если зима была снежная, а весна теплая, дружная и дождливая, накопившийся в бассейне Поповки за зиму снег талыми водами заполняет ее долину, и Поповка превращается в бурный ручей с неповторяемою для нее во все остальное время года глубиною и скоростью. В этот короткий период половодья Поповка мчится к своему устью подобно горному ручью и производит свою наибольшую работу разрушения, переноса и отложения. Известно, что при увеличении скорости потока вдвое, сила его переноса увеличивается в шестой степени, поэтому сильно разлившаяся весною Поповка, по сравнению со своею тонкой и слабой струёй летом в сухую пору, может переносить и откладывать обломки на первый взгляд совершенно неожиданной величины. При этом прежде отложенные в русле обломки перемещаются дальше вниз, а делювиальные выносы подхватываются разлившейся Поповкой из осыпей, переносятся и откладываются где-то ниже по течению, загромождая дно долины. Но так как долина Поповки состоит из расширенных и из суженных каньонообраз-ных частей, то скорость и сила ее весеннего потока в разных частях ее долины не одинакова: в суженных частях поток глубже, воды в нем больше, и трение, испытываемое им о дно, меньше, поэтому движение его здесь быстрее, и количество передвигаемых им обломков больше. Но, как только поток вступает в расширенную часть долины, он разливается на более широком пространстве, от этого теряет в своей скорости и сейчас же бросает часть переносимого им рыхлого материала. Вследствие же того, что главная масса воды вместе с переносимыми ею обломками естественно устремляется по руслу потока, русло и подступы к нему в этом случае загромождаются аллювиальными выносами, мощность которых равна наиболее высокому уровню потока во время половодий. Когда же вешние воды спадают, ослабевший поток уже не в силах справиться с им же отложенным материалом, он отклоняется к противоположному берегу и выбирает себе наиболее низкое место и более легкий путь для течения. Т. о. долина потока постепенно загромождается засыпается им же самим вынесенным рыхлым материалом.

Итак, наблюденные явления позволяют сделать следующие выводы:

1. Во время весеннего таяния снегов, когда Славянка и Поповка наиболее полноводны, а скорость и сила течения у них максимальны, ни совершают наибольшую работу разрушения, переноса и отложения рыхлого материала.

2. Работа разрушения речными потоками, между прочим, выражается том, что в месте встречи двух сильных потоков, или в местах крутого поворота их излучин происходит частичное углубление русла с образованием омутов. Поворот же русла к противоположному берегу вызывает постепенное, в течение ряда лет повторяющееся его подмывание и обрушивание, что, в свою очередь, ведет к медленному, постепенному расширению долины, а в местах обрушивания - к предохранению его от зарастания и накоплению у его подножия делювиальных отложений.

3. Во время половодья совершается передвижение и отложение большого количества грубого, несортированного, неслоистого, рыхлого материала, постепенное засыпание им дна долины и загромождение этим материалом русла потока, вследствие чего после спада весенних вод ослабевший поток не в силах справиться с им же вынесенным материалом и вынужден поворачивать к противоположному берегу.

4. Летом же, при слабом течении, в русле речек происходит медленный перенос и отложение более тонкого, рыхлого материала, а глинистых частиц - в местах с более спокойным течением: в омутах и озеровидных расширениях русла.

5. Русло потока в тех местах, где оно сложено песчано-галечниковыми и глинистыми отложениями, в разрезе показывает горизонтальную косую или диагональную слоистость.

Верхняя часть рассматриваемого разреза в своей нижней части, к уже описано выше, состоит из слоя серого косослоистого песка, котором видны два широких карманообразных углубления, выполненных песком и гравием с диагональной слоистостью; выше эти отложения срезаны и прикрыты 15 см. слоем бурого песка с прослоем гравия, переходящего еще выше в метровую толщу грубого, рыхлого материала, разнообразного петрографического состава и без всяких следов сортировки и слоистости. Валуны кристаллических пород, входящие в состав этой толщи, находятся не в своем первичном положении, а попали сюда или скатившись с водораздела, или будучи перенесены полыми водами Славянки вместе со всем вмещающим их рыхлым материалом откуда-нибудь из верхних частей ее течения, куда они попали, опять-таки скатившись с водораздела. Насколько можно проследить, вся толща этого грубого материала развита всюду в верхней части склона II террасы, распространяясь в глубь ее почти до половины расстояния до подошвы наиболее высокого, древнего берега.

Выводы, сделанные выше, и приведенные наблюдения дают возможность понять и объяснить характер и чередование слоев террасы и восстановить ту картину течения рч. Славянки, которая имела здесь место в отдаленное от нас Анциловое время. В эту эпоху ложе Славянки находилось на уровне верхней поверхности II террасы, а устье Поповки располагалось по течению выше своего теперешнего положения, - именно, у подошвы склона наиболее высокого, древнего берега, против первого большого обнажения в нынешнем нижнем течении Поповки. Таким образом, весь рыхлый материал, которым сложена II терраса, и который в настоящее время виден, напр., в рассматриваемом разрезе, перенесен и отложен рч. Славянкой.

В начале Анциловой эпохи рч. Славянка, в связи с начавшимся перемещением своего морского базиса эрозии от уровня Иольдиевого до уровня Анцилового моря, прорезала толщу слоев, видимых в ее наиболее высоком, древнем берегу, и углубилась до наблюдаемой теперь поверхности ленточных глин; вся же остальная толща их, которая могла быть значительно выше, была снесена рч. Славянкой. Затем в тот период Анцилового времени, когда работа углубления рч. Славянки сменилась работою ее бокового размывания, она начала засыпать свое русло. Мелкий, серый, косослоистый песок, залегающий на поверх-

 

Рис. 4. Схема, объясняющая перемещение русла рч. Славянки из положения A B K C D в положение E F G. K и G - карманообразные углубления, видимые в слое C и указывающие на положение вершины извилины рч. Славянки в Анциловое время.  

 

ности ленточных глин, соответствует тогдашнему временному положению ложа рч. Славянки. Оба карманообразных углубления в этом песке указывают на то, что Славянка сначала отклонила свое течение на восток, т. е. в том направлении, в котором находится ее нынешний правый берег, потом снова повернула к своему левому берегу (нынешняя вторая терраса рч. Поповки непосредственно выше Пязелевского моста), и здесь была вершина одной из ее крутых извилин, которая перемещалась вниз по течению и круговращением воды, особенно сильным во время половодий, вырыла сначала один омут, потом другой (рис.4). После спада весенних вод эти омута со сравнительно глубокой и тихой водой и соответственно изменявшейся силе проходившего через них потока, постепенно засыпались то более крупным, то более мелким материалом. При усилении течения, - напр., вследствие продолжительных или сильных дождей, - этот материал мог снова частично или нацело размываться, и тогда на место его, соответственно большей силе потока, приносились более крупные обломки.

Но течение речки, направленное в одну и ту же сторону, делало свое дело, и оба эти омута в конце концов были засыпаны. Затем Славянка повернула еще далее в сторону своего прежнего левого берега (нынешний левый берег Поповки непосредственно выше Пязевского моста), ее течение срезало верхние части того материала, которым были засыпаны омута, она еще некоторое время текла в этом направлении и отложила на них слои бурого среднезернистого песка с гравием, а потом, во время особенно сильных разливов, вынесла и отложила на нем кучу щебня, которым забила свое русло и пути нему, и должна была отклониться к своему нынешнему правому берегу.

В это время произошло понижение уровня Анцилового озера, и Славянка, уже заполнившая свою долину то более тонким, то более грубым рыхлым материалом, видимым в настоящее время в разрезе террасы, начала углублять в нем свое русло, - на этот раз до уровня своей теперешней I террасы.

Одновременно и Поповка, согласуя свое устье с уровнем рч. Славянки, начала прорезывать II, анциловую террасу, отложенную рч. Славянкой, и перемещать свое устье как в горизонтальном направлении - вслед за удаляющейся к своему правому берегу Славянкой, так и веертикальном - до уровня нынешней I террасы, которая в настоящее время усиленно размывается Поповкой, и остатки которой еще можно видеть непосредственно близ устья рч. Поповки.  

И. В. Даниловский.

1927 год