Донецкий кряж. Рельеф и тектоника.

Как можно увидеть древние складки каменноугольных

пород в современном рельефе.

Этот небольшой рассказ основан на материалах путешествия, совершенного в мае 2012 года. И, как это часто бывает, рассказ несколько выходит и за территориальные рамки местности, которую я проехал, и, надеюсь, за временные.

Вновь отправляясь на Донецкий кряж, на его восточную часть или оконечность, огибаемую Северским Донцом, я вовсе не формулировал себе задачу как «исследовать его рельеф» или «изучить тектонику». Наоборот, поездка планировалась как ознакомительно-познавательная, без конкретного маршрута и конкретной цели. Я хотел увидеть весенний Кряж, весеннюю степь, древние камни среди ковылей, выходы горных пород на просторах Кряжа – вот зачем в мае 2012 года я планировал эту поездку. Конечно, какие-то ориентировочные цели я держал в голове. И исходил из того, что там, на месте, будет виднее, куда сворачивать и что смотреть.

Вот мост через Северский Донец на дороге Цимлянск-Шахты. Вот скалы и каменные берега Северского Донца, видимые с моста. Вот резкий подъем на западный берег Донца. И мы на Донецком кряже, что становится визуально ясно, несмотря на размытость его географических границ.

Сразу после Донца поворачиваем на север, на Нижне-Кундрюченскую. После Нижнее-Кундрюченской дорога идет вдоль берега реки Кундрючьей, переходя по мостам с левого берега на правый и обратно.

За поселком Тереховским я замечаю довольно глубокую балку – балку Маслова, судя по карте.

Балка эта – приток реки Кундрючьей. По берегам или склонам балки выходят породы, песчаники каменноугольного периода. Эти камни образуют нависающие над дном балки выступы, карнизы, а рядом те же песчаники плоско выглядывают из-под почвы, окруженные ковылем и степными травами. Весенние потоки воды, видимо, уносят почву, заставляя песчаники показываться на дневной свет.

Здесь песчаники лежат почти параллельно поверхности. Как нетрудно заметить, песчаники неоднородны, у них есть направления, относительно которых их свойства различаются. Они расслаиваются, растрескиваются параллельно одной плоскости, которая когда-то была верхней, горизонтальной, поверхностью тех слоев песка былых рек, которые и образовали потом песчаник.

Отложения каменноугольного возраста показываются на поверхности на большей части Донецкого кряжа и имеют решающее значение в формировании его рельефа. Понятно, что «каменноугольный» здесь - это название геологического периода. Мощность каменноугольной толщи не менее 12 километров. Именно смятые в складки толщи каменноугольных отложений составляют основу, тело или даже скелет Донецкого кряжа. На этой основе формируется его рельеф, специфический и уникальный.

О том, как образовался Донецкий кряж, было рассказано в соответствующем материале. Здесь же мы сделаем больший уклон на его рельеф и связь его с геологическим строением. Во всяком случае, касательно восточной части кряжа, где сейчас лежит наш путь, поскольку территория кряжа довольно обширна.

Давайте посмотрим на основу рельефа кряжа. Для этого познакомимся с тектонической схемой Донецкого кряжа. Тектоническая схема показывает, грубо говоря, нарушения, отклонения слоев земной коры от спокойного горизонтального залегания.

Тектоническая схема Донецкого бассейна.

1- осевая линия антиклинали (а-воздымание, б- погружение); 2 - то же синклинали; 3 - линии разрывов (сбросы и надвиги); 4- изверженные породы; 5 - руды Pb, Zn, Hg; 6- отложения докембрия; 7- каменноугольные отложения; 8 -отложения девона; 9 - площади, покрытые триасовыми, юрскими и меловыми отложениями; 10 - площади, покрытые меловыми и третичными отложениями. А - Южная антиклиналь; А - Амвросиевский купол; Б - Макеевская синклиналь; В - Несветаевско-Шахтинская синклиналь; Г - Чистяковская синклиналь; Г - Кальмиус-Торецкая котловина; Д - главная антиклиналь; Д - Дружковско-Константиновская антиклиналь; Е - Должанско-Сулиновско-Садкинская котловина; Е - Боково-Хрустальская котловина; Ж- Северная антиклиналь; З - Краснодонецкая синклиналь

В пределах кряжа выделены основные тектонические элементы, ориентированные преимущественно с запада-северо-запада на восток-юго-восток. Это Главная антиклиналь, к северу от которой расположена Главная синклиналь, сменяющаяся далее Северной антиклиналью. Севернее лежит пояс мелкой складчатости. Южнее Главной синклинали лежит Южная синклиналь и Южная антиклиналь. От научных названий и терминов уже тесно, но, как видим, ничего сложного нет. Если разобраться, всё становится прозрачнее и интереснее.

Направление запад-северо-запад - восток-юго-восток является осью, линией, перпендикулярно которой в свое время двигались, сближались блоки земной коры, когда в процессе дрейфа литосферных плит Донецкий кряж, сжимаемый плитами, и поднимался впервые над поверхностью Земли. Сжатые с боков толщи пород сминались в складки, вытянутые вдоль упомянутой оси.

Результат этих движений и показывает тектоническая схема. Антиклиналь – это зона, где пласт прогибается вверх, образуя горб (в структуре, но не обязательно в рельефе). Здесь, на Донецком кряже, этот горб, как правило, вытянут с запада-северо-запада на восток-юго-восток. Антиклиналь плавно переходит в синклиналь – зону прогиба слоев вниз (опять подчеркнем, там не обязательно впадина). Таким образом, по схеме можно прочитать, как складки сменяют друг друга на территории Донецкого кряжа.

Эти складки – не какие-то заумные абстракции. Направления падения, наклоны пород или же их ровное горизонтальное залегание вполне видны на поверхности невооруженным взглядом. Что совсем не значит, что выявить интегральную картину строения геологам было в свое время легко.

Вот и здесь, в балке Маслова (как и во многих других местах), пласты лежат ровно, параллельно поверхности. И по схеме видно, что под нами – главная синклиналь Донбасса.

Продолжаем движение вдоль Кундрючьей. Слева от нас, на правом берегу реки примечательный обрыв. Стена из песчаника вырастает из поверхности, нависает над невидимой с дороги рекой и затем снижается и исчезает.

Обрыв над Кундрючьей запоминается. В самом деле, при всей неоднородности, неровности Донецкого кряжа, при всех перепадах высот такой вертикальный скальный обрыв подталкивает к тому, чтобы разобраться и понять, откуда он тут взялся. Попробуем это сделать, а для этого надо узнать, как связаны здесь строение речных долин с геологической структурой.

Долины можно классифицировать по-разному, в зависимости от целей. В данном случае нас интересует отношение направления долины и расположения, наклона, пород. Учеными были выделены так называемые продольные долины, поперечные долины и диагональные долины по отношению к простиранию пород. Простирание пород – термин из горного дела. Это направление, вдоль которого (откуда и куда) уходит горизонтальная линия, прислоненная мысленно к пласту. Вторым характеризующим залегание пластов направлением или углом является падение (понятно, что это угол падения пласта относительно горизонтали).

Географ, исследовавший Кряж, В.С. Преображенский уточнил, что термины «продольная долина», «поперечная долина» и «диагональная долина» возможны лишь после оговорки, что идеальные продольные и поперечные долины рек почти не встречаются, и эти термины можно применять лишь к участкам долин Донецкого кряжа. Пример – вот эта самая река Кундрючья. Она продольна по отношению к так называемой Должанско-Сулиновско-Садкинской синклинали, но в целом очень сложна, образуя даже не изгибы, а коленчатые изломы с резкими поворотами.

Простирание пород Донецкого кряжа в основном, как нетрудно видеть, направлено с востока-юго-востока на запад-северо-запад. Ну а падение пород – в направлении примерно перпендикулярном.

Продольные участки долин более широки, в них развиты речные и структурные террасы. Поперечный их профиль асимметричен. Поперечные обычно уже продольных, отличаются большей крутизной слонов, на них нередко встречаются скалы.

При близком к горизонтальному расположению пород практически любое направление будет поперечным и, уж во всяком случае, - диагоналным. Очевидно, в этом месте мы имеем дело с таким случаем. Тогда при условии маленького угла падения (а здесь угол почти равен нулю), мы видим это по отсутствию наклона пласта на обрыве) и значительной мощности пересекаемых долиной прочных пород и образуется такой длинный скалистый обрыв, высота которого над долиной постепенно меняется.

Так тектоника кряжа непосредственно выявляется в рисунке речных долин.

Доезжаем до дороги Грушевка-Синегорский. Практически с перекрестка открывается вид на несимметричный холм или отрог, пологий с одной стороны и более крутосклонный с другой, покрытый ковылем. Над зеленым ковром с вкраплениями цветного разнотравья ости ковыля под действием ветра согласованно колышутся, сливаясь в серебристые волны. Согласованно – не значит однообразно. Одна причина – ветер – вызывает движение ковылей, но движение серебристых растений индивидуально. Волны имеют разный вид в зависимости от угла на Солнце – то тусклый, то, наоборот, яркий, блестящий.

Невозможно не остановиться здесь и не сделать несколько фотографий. Ковыль весной – одно из самых визуально запоминающихся растений донского края.

Едем дальше. Не доезжая Синегорского, мы пересекаем главный водораздел Донецкого кряжа. Водораздел был отмечен еще древними обитателями Донецкого кряжа – по хребту расположены цепочкой курганы. Современные обитатели также воспользовались им, протянув железную дорогу по наиболее ровной линии, не пересекаемой ни балками, ни реками.

Плоское плато, самый верх водораздела, совсем нешироко, несколько километров. Реки, начинаясь на водоразделе, отсюда уходят на север и на юг.

Здесь водораздел идет по оси северной антиклинали. А вот западнее, уже на территории украинского Донбасса, главный водораздел на большом протяжении совпадает с Главной синклиналью. Такой случай называется инверсией рельефа. Казалось бы, над антиклиналью всегда будет некая возвышенность. Однако особенности литологии, состава пород, нередко приводят к более быстрому разрушению именно изогнутой вверх части. Это одна из интересных особенностей Донецкого кряжа.

На водоразделе, проскакивая его по дороге, зацепиться взглядом или объективом фотоаппарата было не за что. Курганы на оси водораздела были скрыты лесополосой.

А ведь мы сейчас пересекаем часто описываемый тип рельефа Донецкого кряжа. Это пологосклонные, иногда плоскогорбые увалы, сложенные с поверхности мощной толщей лёссовидных отложений. Они характеризуются уклонами порядка 0,5° - 1,5°. В.С. Преображенский назвал этот тип междуречными поверхностями первого типа. Часто описывается этот тип потому, что наиболее часто встречается. Монотонность рельефа нарушается курганами. Лишь кое-где из-под мощного покров рыхлых отложений выходят так называемые гребни - выходы более прочных кореных пород. Наиболее характерен этот тип рельефа для района главного водораздела.

Уже после Синегорского, по дороге на Чапаев, чуть поодаль на востоке группа терриконов визуально напомнила, где мы находимся. Что ж, теперь терриконы и карьеры - это полноправный элемент рельефа кряжа, сильно измененного человеческой деятельностью.

А мы, двигаясь к северу, на Богураев, уже оказались (если говорить о тектонических зонах) в Северной зоне мелкой складчатости. Название говорит само за себя. Складки тут более часты, а пласты, находящиеся недалеко друг от друга, различаются в степени наклона даже на глаз. Как мы увидим дальше, мелкая складчатость вполне проявилась в рельефе земной поверхности этой территории Кряжа.

Автомобиль сворачивает вправо, по направлению к Северскому Донцу. Под ногами и вокруг находится очередной удивительный элемент рельефа Донецкого кряжа. Из земли выдвинуты каменные полосы, похожие на фундаменты или остатки крепостных стен. Прямо здесь пока что полосы невысоки, но все равно отлично заметны среди травы. Видно, что они протягиваются на сотни метров и больше и параллельны друг другу.

На Донецком кряже известен еще один тип рельефа, характерный для междуречий, и называемый грядово-ложбинным. Он представляет собой сочетание выпуклых и вогнутых поверхностей как элементов рельефа. В этом случае на склонах и вершинах поверхности увала, который может сохранять в целом небольшие уклоны, обнажаются коренные породы. И при этом грядово-ложбинный рельеф создается частым чередованием невысоких длинных гряд и понижений (ложбин) между ними. Образуется такой тип рельефа вследствие неравномерного выветривания и размыва твердых пород – известняков и песчаников и намного более легко разрушающихся пород – сланцев. В результате размыва сланцев образуются ложбиноподобные понижения по простиранию пород, в силу чего орографически, высотой, выделяются и гривки. Гривки нередко представляют собой с поверхности скопление обломков. Направление гривок в целом совпадает с общим для Кряжа простиранием платов с запада-северо-запада на восток-юго-восток. Значительная длина их позволяет прослеживать пласты на расстояниях в десятки километров, что было использовано при составлении геологических карт Донецкого бассейна.

Расстояния между гривками составляют единицы, десятки и сотни метров и определяется, как можно понять, частотой чередования прочных и мягких слоев и углом падения пластов.

Место, где мы сейчас находимся, это, конечно, не совсем междуречье. С одной стороны, это действительно водораздел между Лихой и Кундрючьей. С другой, близость Северского Донца обуславливает большие уклоны поверхностей. Но именно благодаря этому так ярко выражен грядово-ложбинный рельеф.

Схема группировки физико-географических подрайонов Донецкого кряжа по преобладающим типам рельефа междуречий и долин.

I - подрайоны с сочетанием грядово-ложбинных с частыми выходами коренных пород междуречий и глубоких сложных долин; II- подрайоны с преобладанием равнинных междуречий, сложенных с поверхности лёссовидными отложениями, подстилаемыми каменноугольными отложениями, и с глубокими сложными долинами; III - подрайоны с преобладанием равнинных междуречий, сложенных с поверхности лёссовидными отложениями и отложениями третичного возраста; долины в третичных отложениях широкие; врезанные в каменноугольные отложения - узкие, сложные; IV- подрайон с преобладанием равнинных междуречий, сложенных с поверхности лёссовидными отложениями, подстилаемыми мезозойскими отложениями, и с широкими долинами;V- подрайон с сочетанием грядово-ложбинных и равнинных междуречий с глубокими сложными долинами; VI - песчаный массив.

По мере движения к Донцу камней становится больше. Мы движемся по левой стороне примыкающей к Донцу балки. Неровности рельефа, образованные такими же грядами, прекрасно видны на противоположном берегу балки. Склоны балки постепенно переходят в берег Северского Донца, вследствие чего местность выглядит почти как гористая, с отдельными возвышающимися буграми, сквозь которые «просвечивает» каменная структура недр.

Еще дальше благодаря усиленным вблизи долины процессам денудации, которая, как говорят геоморфологи, отпрепарировала рельеф, мы видим, что из земли по склонам поднимаются целые каменные стены, напоминающие остатки древнего замка или крепости. И становится понятно, что из себя представляют каменные полосы, встреченные раньше.

Это пласты известняка. Они поставлены под большим углом к горизонту, почти вертикально, силами, которые и создавали горное сооружение Донецкого кряжа. Силами, которые захлопнули древнюю лагунную область, сдавив массами сближающихся литосферных плит толстые слои осадков, заставив их встать местами вертикально. Из земли, из склона оврага выступают уже не невысокие каменные бордюры, а целые стены. Стена эта, пласт, уходит внутрь земли и в стороны, продолжаясь на поверхности каменными грядами, тянущимися на многие километры. Нелишне напомнить о таком факте. Когда под руководством Л.И. Лутугина проводилось геологическое картирование Донецкого бассейна (с 1888 по 1916 годы) геологи наносили на карты абсолютно все выходы коренных пород, насколько это вообще допускалось масштабом карты. Донбасс в соответствии с этим методом воспринимался как одно гигантское обнажение. Геологи обошли буквально всю поверхность Кряжа, побывали на каждом квадратном метре.

Балка, где мы находимся – это памятник природы Черная балка. Склоны балки весьма круты, ходить вокруг удивительной «каменной стены» было непросто. Внизу жарко и душно. На дне балки, как слышно, течет ручей, полностью скрытый деревьями и кустами, покрывающими дно балки.

Уже отсюда виден еще один памятник геологии Донецкого кряжа – «горы» Две Сестры. Вернувшись на дорогу, мы выезжаем к ним.

Они производят неизгладимое впечатление и тогда, когда приближаешься к ним по правому высокому берегу Донца, и когда, насколько я могу судить, смотришь на них с другой стороны реки, от пригородов Белой Калитвы. Для левой, низкой, стороны, из берега и воды вырастают два наклонных пласта. Находясь на правой стороне, с высоты гребня пласта можно видеть всю округу.

Два огромных наклонных параллельных каменных пласта возвышаются над Северским Донцом. Я осторожно иду по дуге южного гребня, переступая с камня на камень. Местами неровный гребень сужается. Вправо склон обрывист. Влево падает плоская поверхность слоя. Поверхность доходит до дна «долины» между горами, где вырастает обрывистый склон северной Сестры, усыпанный обломками. Отсюда прекрасно виден город Белая Калитва.

Известняки каменноугольного периода, древний ил, содержащий скелеты микроскопических организмов, когда-то, в периоды погружений области будущего Донецкого кряжа, был дном моря.

Та лагунная область, огромное болото, где сегодня расположен Донецкий кряж, в каменноугольном периоде неоднократно опускалась, погружаясь под уровень моря. Слои песчаника (песок приносился реками) покрывался морскими известняками и мелководными глинистыми сланцами, потом опять песчаниками, образуя слоистую структуру.

Затем, как мы видим здесь, этот ил, уже окаменев в известняк, так же как и остальные осадки были поставлены под таким углом чудовищными силами сближения литосферных плит к концу пермского периода, 250 миллионов лет назад. Судя по геологической карте, здесь выходят на поверхность отложения Касимовского яруса (обозначается С₃К), относящегося к верхнему карбону (сам карбоновый или каменноугольный период закончился 300 миллионов лет назад). Диапазон возраста яруса от 306 до 309 миллионов лет. В его состав здесь входят также аргиллиты, алевролиты, песчаники, угли мощностью до 1000 м. Но прямо перед собой я сейчас вижу только известняки.

Эти камни, серые известняки, уже смятые в складки, ждали меня 250 миллионов лет. То скрытые под другими породами, то покрытые морями, затапливавшими с тех пор окраины Кряжа, то оказавшись уже на поверхности. Сначала разрушались менее прочные породы сверху и снизу от известнякового пласта, затем постепенно разрушались сами известняки. Ждали, что именно я пройду по ним, потрогаю их шероховатые бока, сфотографирую их, и расскажу о них... Именно в моей памяти навсегда останутся одновременно неровные и очень плоские их поверхности...

И бездна времени уже перестает быть непреодолимой пропастью. И немые камни рассказывают свои истории. И непонятная когда-то тектоника и связь ее с рельефом Донецкого кряжа становиться более понятной и вполне осязаемой.

Таким образом, мы можем подвести некоторые итоги. Мы имеем представление о типах рельефа Донецкого кряжа и связях рельефа с геологической основой. Два междуречных - увалы и грядово-ложбинный. И два типа рельефа долин - продольная и поперечная по отношению к простиранию пород. Эти типы переходят один в другой через множество промежуточных.

Отметим, что поскольку мы исследовали связь рельефа и геологической основы, совершенно не охваченным нашим рассказом остался еще один аспект - поверхности выравнивания Донецкого кряжа. Это более крупные по срвенению с увиденными нами составляющие рельефа, и их появление связано с движениями Кряжа как единого целого, и с наступанием и отступанием морей. И это тема для совершенно другого рассказа...

Использованная литература:

В.С. Преображенский. Очерки природы Донецкого кряжа. 1959 г.

Степной Следопыт

2013 г.

Смотрите также материал о истории возникновения Донецкого кряжа