Путешествие в ледниковый период по волге. Часть 1. Калязин, Ярославль

В.М. Артеменко – член Российского геологического общества, кандидат геолого-минералогических наук, почетный разведчик недр

О.В. Артеменко – член Российского геологического общества, кандидат геолого-минералогических наук, лауреат медали академика А.Н. Заварицкого
В мае 2025 года два члена Российского геологического общества - Регионального отделения в городе Севастополе, совершили круиз -путешествие по Волге. В течение десяти дней на теплоходе «Георгий Жуков», принадлежащем Нижегородской компании «Водоходъ», в рамках экскурсионной программы «Восточная сказка», туристы последовательно посетили четырнадцать городов и небольших населенных пунктов: Москва – Калязин – Ярославль – Городец – Нижний Новгород – Свияжск – Казань – Чебоксары – Козьмодемьянск – Городец – Плес – Кострома – Мышкин – Углич – Москва.

В данной публикации не ставилась задача описать экскурсии, превосходные впечатления от красот Волги-матушки, городов на Волге, древних храмов, гостеприимства жителей поволжских городов и т.п. Однако нельзя не оценить высокий профессионализм команды теплохода, прекрасный сервис и разнообразные развлекательные программы на корабле и прекрасно организованные экскурсии в посещаемых городах. Особой похвалы заслуживает разнообразный ассортимент и качество блюд в ресторанах и баре.

Кажутся бесконечными живописные берега Волги, обрамленные свежей майской прибрежной светло-зеленой листвой осин, ив и берез, чуть выше – темно-зеленой хвоей корабельных сосен надпойменной боровой террасы. Этот длящийся пейзаж за бортом теплохода совсем не утомляет.
Оживляют и украшают изумрудную зелень берегов, неожиданно часто возникающие, золотые купола храмов и белоснежные колокольни-звонницы, как в прибрежных поселениях, так и за лесом – без видимых строений.

Ниже речь пойдет не об историко-архитектурных памятниках-шедеврах, а о масштабном площадном природном памятнике с большим количеством артефактов-свидетельств, оставленных нам геологическими процессами в ледниковый период.

Общегеологические краткие сведения об оледенениях

На основании изучения «блуждающих» валунов и глыб горных пород, не имеющих привязки к коренным породам и являющихся чужеродными в местах обнаружения (справочно: валуны – окатанные, округлой формы обломки горных пород размером более 10 см в поперечнике, а глыбы – аналогичные образования, размером более 1,0 м; гальки – 1 – 10 см ) в 70-х годах XIX века русским естествоиспытателем П.А. Кропоткиным и шведским ученым О. Торрелем была высказана мысль о древнем материковом оледенении, охватившем северные части Европы, и приносе валунных отложений покровными ледниками. Позднее, в XX веке, была накоплена огромная научная информация по материковым оледенениям на всех континентах. В нашей заметке мы коснемся только молодых (четвертичных, (= антропогеновых), или плейстоценовых), наиболее изученных оледенений, имевших место на европейской территории России и бывшего СССР. Разнообразные признаки и результаты деятельности упомянутых оледенений весьма распространены и узнаваемы на земной поверхности.

Современные радиологические методы абсолютной геохронологии оценивают возраст Земли около 4,5 млрд. лет.

Особый, самый молодой, период в истории Земли – четвертичный, имеет свои неповторимые особенности, отличающие его от всех других геологических периодов. Плейстоценовый ледниковый период (плейстоцен) — эпоха четвертичного периода, которая началась около 2,6 миллиона лет назад и закончилась 11,7 тысячи лет назад. В этот период ледники покрывали огромные участки континентов Земли.

Причины и механизмы

Точные причины плейстоценового ледникового периода неизвестны, но учёные выделяют несколько факторов, которые могли его вызвать:

• Колебания климата. Холодные эпохи сменялись тёплыми межледниковьями.
• Изменения орбиты Земли и колебания угла наклона земной оси, которые влияли на количество тепла, поступающего на планету.
• Увеличение отражательной способности поверхности (альбедо) из-за снижения площади лесов или возникновения постоянного снежного покрова.
• Скопление больших массивов суши как на полюсах, так и на экваторе, которое усиливало похолодание.
• Изменение океанических течений и циркуляции воздушных масс. Падение концентрации парниковых газов (метана и углекислого газа) в атмосфере.

Этапы и события

• Плейстоцен делится на три этапа:
• Ранний плейстоцен (2,6 – 0,78 млн лет назад).
• Средний плейстоцен (0,78 – 0,126 млн лет назад).
• Поздний плейстоцен (0,126 – 0,0117 млн лет назад).

Некоторые события плейстоценового ледникового периода:

• Наступление ледников. В холодные периоды ледники покрывали континенты, в межледниковья льды отступали, и уровень мирового океана поднимался.
• Формирование ледниковых щитов (центров). Например, в Северной Америке Кордильерский и Лаврентийский щиты покрывали северо-запад и северо-восток, в Евразии — Финно-скандинавский ледяной щит (Скандинавский полуостров и Британские острова), Альпийский щит (район Альпийских гор), Сибирский щит (остальная северная Евразия).
• Плейстоценовый ледниковый период значительно изменил облик Земли. Некоторые последствия:
• Преобразование рельефа. Ледники оставили после себя долины, моренные образования и озёра, которые до сих пор формируют облик планеты.
• Изменение климата. Чередование похолоданий и потеплений привело к формированию современных климатических зон.
• Эволюция жизни. Экстремальные условия вынуждали организмы адаптироваться, что способствовало ускорению биологической эволюции.
• Появление на планете и расселение человека. Климатические изменения стимулировали адаптацию и миграции древних людей.

Из каждого центра (щита) оледенения ледники распространялись неоднократно. Ранее принято было считать, что в северном полушарии ледник наступал четыре раза и столько же раз отступал. На Русской равнине эти оледенения надвигались из финно-скандинавского центра и называются окским (470 тыс. лет назад – начало и 420 тыс. лет назад - окончание), днепровским (340 – 250 тыс. лет назад), московским (195 – 130 тыс. лет назад) и валдайским (75 – 50 тыс. лет назад); разделялись они лихвинским, одинцовским и микулинским межледниковьями.

Однако по данным, полученным в последние десятилетия ХХ века, картина оледенений оказалась значительно более сложной. Так, окскому оледенению предшествовало еще несколько – об этом говорят древние ледниковые породы, лежащие под окской мореной. Наконец, валдайское оледенение подразделяется на два самостоятельных оледенения – калининское (70 тыс. лет назад) и осташковское (23 тыс. лет назад), разделенные молого-шекснинским (или брянским) межледниковьем .

Ледниковые отложения. Согласно Лаврушину Ю.А., Якушовой А.Ф., Хаину В.Е., Славину В.И. и другим исследователям, основным и важнейшим продуктом ледниковой аккумуляции (накопления, отложения) являются отложенные морены. Они развиты на обширных площадях распространения четвертичных материковых оледенений, что позволяет наиболее полно дать их характеристику. Среди отложенных морен выделяются три основных генетических типа: основная (донная) морена; абляционная (морена таяния и механического разрушения); краевая (конечная) морена. Весь рыхлый обломочный материал, как переносимый, так и откладываемый ледниками, называется мореной. Литологический состав собственно ледниковых отложений – морен преимущественно глинисто-суглинистый, иногда это – супеси, пески, с валунами, глыбами, реже – с гальками, древних пород. Во время круиза по Волге нами наблюдались, главным образом, валуны, иногда отложения основной и краевой морен.

Основная (донная) морена образуется непосредственно под покровом движущегося ледника из обломочного материала, возникшего преимущественно за счет разрушения (экзарации = выпахивания) горных пород подледникового ложа. Такие обломки, вмерзающие в придонные части ледников, усиливают экзарационную деятельность ледника. Так образуется морено-содержащий лед или подвижная донная морена.

Такие основные морены образуются в обстановке медленного послойно-пластичного течения льда. На огромных пространствах Русской равнины и других районов, подвергшихся четвертичным оледенениям, основные морены представлены в большинстве случаев различными суглинками, супесями, иногда глинами с гравием, галькой, валунами, иногда - глыбами. На образование основных морен по покровом движущегося льда указывают значительные уплотненность отложенного материала и ориентировка валунов длинной осью параллельно направлению движению льда.

Краевая (конечная) морена отражает обычно границу максимального распространения оледенения в конкретную геологическую эпоху. При длительном периоде стационарного положения конца ледника перед ним накапливается большое количество обломочного материала, что четко выражено в рельефе в виде валов и гряд различной высоты (Якушова и др, 1988). По данным Ю.А. Лаврушина (1976), намечается несколько возможных путей их образования: 1) подъем обломочного материала по внутренним сколам и сваливание его в краевой части; 2) напор края льда на уже отложенный материал и на породы подледного ложа; 3) выдавливание или выжимание насыщенного водой обломочного материала в краевой зоне мертвого льда и др. Конечно-моренные гряды повторяют контуры краевой части ледников. На территории европейской части России в рельефе отчетливо выражен ряд типичных конечно-моренных гряд, отражающих прерывистое отступание четвертичных ледников.

Состав и возраст горных пород моренных валунов, глыб и галек

Ледниковые отложения, рассмотренные выше, и соответствующие формы рельефа являются важными геологическими документами, по которым можно судить о древних оледенениях и истории их развития. Важнейшим признаком моренных образований является наличие крупных, часто исштрихованных, оглаженных валунов, лежащих прямо на поверхности или внутри различных глинисто-суглинковых образований. При этом большинство валунов по составу не имеют сходства с горными породами, слагающими районы обнаружения валунов. Валуны состоят главным образом из кристаллических пород – гранитов, гранито-гнейсов, гнейсов, кварцитов, базальтов, диабазов и других, которые известны в коренном залегании на древнем Балтийском щите - в Карелии, Финляндии и Швеции.

Согласно Горной энциклопедии (1991), территории Финляндии и Карелии расположены в пределах древнего Балтийского щита и сложены раннедокембрийскими (с возрастом 3,5 – 2,0 млрд. лет) метаморфическими породами и гранитами. Докембрийские образования делятся на две области: 1) к востоку от Ботнического залива – гранито-гнейсы и зеленокаменные пояса архейского возраста; основные вулканиты (базальтоиды) раннего протерозоя; 2) к западу от того же залива – образования верхней части нижнего протерозоя (2,0 – 1,75 млрд. лет). Они прорваны многочисленными плутонами гранитов, габбро-перидотитов, гранитов-рапакиви с возрастом 1,65 млрд. лет. Другими словами, валуны горных пород, поступившие в морены плейстоцена из территорий расположенных в современных Финляндии и Карелии не могут быть моложе 1,65 – 1,75 млрд. лет.

По данным той же Горной энциклопедии (1991) современная Швеция, расположенная целиком в восточной части Скандинавского полуострова, на территории Балтийского щита, сложена докембрийскими метаморфическими породами. Древнейшие архейские досвекофенские метаморфические комплексы: гнейсы, гранито-гнейсы с амфиболитами и мигматитами. В юго-восточной части региона – крупные пояса гранитоидных, в т.ч. типа рапакиви, и гранит-порфировых плутонов с возрастом 1,75 – 1,5 млрд. лет.

Наблюдение продуктов деятельности ледников

Калязин – старинный русский город в Тверской области, центр Калязинского района. Расположен он на правом берегу Угличского водохранилища, а частично - и под водохранилищем. Дом князей Шехонских (XVIII век) и многочисленные добротные купеческие дома (XIX век) впечатляют уездной архитектурой. Однако потрясли нас геологов не они, а обилие и разнообразие валунов классических моренных образований – типичных продуктов оледенений, под ногами, на территории города. К сожалению, экскурсоводы не обмолвились ни единым словом об этих уникальных камнях. А далеко не каждому туристическому городу природа преподносит такие подарки.
Даже беглый анализ формы, размера и состава горных пород валунов, в сочетании с научными публикациями о распространении плейстоценовых оледенений, позволяют с большой уверенность утверждать, что на территории города Калязин мы наблюдаем основную (донную) морену московского оледенения, которое началось 195 тыс. лет назад и завершилось 130 тыс. лет назад.

Вполне вероятно, что на московскую морену наложились отложения более молодой краевой (конечной) морены калининского оледенения, которое началось 70 тыс. лет назад и завершилось 50 тыс. лет назад. Геологически - это очень молодые оледенения.

Для обоих оледенений – московского и калининского характерны валуны, образованные из горных пород подобного состава. Принесены, вернее притащены, эти окатанные обломки из Балтийского щита (Скандинавского полуострова). На территории Калязина нами во многих местах наблюдались: граниты (крупнокристаллические, с красноватым оттенком - преобладают), гранито-гнейсы (сходны с гранитом, со следами «слоистости», рассланцевания), кварциты (мелко-, скрытокристаллические; розоватого, кремового до белого цвета), диабазы – базальты (темного, до черного цвета). Наиболее полная коллекция ледниковых валунов сформирована, на наш взгляд, во дворе доброго хозяина домовладения на улице Вагжанова, который широко открыв ворота приглашает туристов на свое подворье для удобного фотографирования колокольни Николаевского Собора, расположенной в акватории Угличского водохранилища.

Возраст горных пород, из которых образовались валуны и поступили в моренные отложения московского и калининского оледенений составляет 1,75 – 1,5 млрд. лет.

Ярославль – административный центр Ярославской области, основан в 1010 году ростовским (в то время) князем Ярославом. Анализ распространения плейстоценовых оледенений, позволяют уверенно утверждать, что на территории города Ярославль мы можем наблюдать основную (донную) морену московского оледенения, которое началось 195 тыс. лет назад и завершилось 130 тыс. лет назад.

Очевидно, что на московскую морену наложились отложения более молодой основной (донной) морены калининского оледенения, которое началось 70 тыс. лет назад и завершилось 50 тыс. лет назад.
Наибольшее количество каменного материала – свидетеля оледенений в Ярославле встречено нами на территории Спасо-Преображенского монастыря (XVI-XIX вв.)

Удивительны и небольшое разнообразие (количество видов горных пород) и идентичность состава горных пород в валунах и глыбах в различных регионах, на большом расстоянии друг от друга. Все это подтверждает единство механизмов формирования оледенений и комплексов перемещенных отложений морен. Ценность моренных камней в их прочности, устойчивости к разрушениям природными факторами (вода, окисление, растворение, механические воздействия…) и их цветовая гамма…

Список литературы

• Горная энциклопедия. т.5; Финляндия – стр.312; Швеция – стр.421; М.: изд-во «Советская энциклопедия», 1991. 541 с.
• Ильмендерова Д.В., Никифорова Г.П. Чебоксары. Экскурсии с улыбкой: Путеводитель для безнадежных оптимистов. Изд. 9-е, испр. – Чебоксары: Перфектум, 2024. – 60 с.
• Калязин. Путеводитель. Автор – Е.В. Чертовских, «Чеховский печатный двор» 31 с.
• Кротов С.А., Кошкин С.Ф. Киржач. Очерк истории. Ярославль, Верх.Волж. кн. изд., 1975. 128 с.
• Лаврушин Ю.А. Строение и формирование основных морен материковых оледенений. – М., 1976. 332 с.
• Лисицина А.В. Городец. Историко-архитектурный путеводитель. – Нижний Новгород: Кварц, 2024. – 72 с.
• Мышкин. Путеводитель. Автор – О.Б. Карсаков. Ред. Т.М. Медведовская. Изд. при участии Мышкинского народного музея. 2024. - 47 с.
• Плес. Путеводитель. Автор А.И. Сорокин. Ред. Т.М. Медведовская. Изд. при участии Плесского гос. истор.-архит. и худож. музея-заповедника. 2021
• Томсинский С.В.  Углече Поле в IX—XIII веках. — М., 2004
• Углич - исторический город на Волге. Автор Е.Новоселова, гл. ред Мумрикова Г.М. , турфирма «Венец», 2024. – 50 с.
• Чернов А.В. Историческое землеведение (Палеогеография): Учебное пособие для студентов географических факультетов педагогических вузов. /Отв. ред. И.С. Воскресенский. М.: МГПУ, 2004. 154 с.
• Якушова А.Ф., Хаин В.Е., Славин В.И. Общая геология / Под ред. В.Е. Хаина. – М.: Изд-во МГУ, 1988. 448 с.
• Ярославль: история, памятники культуры, люди/ Авт.-сост. М.В. Александова; Под общ. Ред. В.В. Горошникова – Рыбинск: Медиарост, 2019. 232 с.