Геологічна будова і грунту Москви.

каждий А.А., Прокоф'єва Т.В.

Москва розташована в межах Східно-Європейської платформи - стабільній, жорсткому ділянці земної кори, який має двоповерхова будівля: нижній поверх - сильно змінені (метаморфізовані), розбиті розломами і тріщинами, гнейси, гранітогнейси і кристалічні сланці архею (вік близько 3 млрд. років) і протерозою (близько 1 млрд. років). Він називається кристалічним фундаментом і залягає на глибині близько 1600 метрів. Крім того в районі Москви фундамент утворює глибокий провал (до 2000 метрів)-московський грабен.

Земна кора в межах Москви багато разів зазнавала опускання і підняття, і море то наступало, то відступало знову, утворюючи різні опади - глини, вапняки, доломіт, піски і пісковики. На території, де в даний час розташовується Москва море було в девонського періоду, або в девоні (400 - 345 млн. років тому), в наступним за девону періодом - кам'яновугільному, або Карбон (345 - 280 млн. років тому). Відкладення девонського періоду знаходяться на великій глибині (кілька сотень метрів) і розкриті свердловинами. Відклади карбону в окремих місцях виходять на поверхню. Це в основному глини, вапняки і доломіт, які широко використовувалися давньоруськими будівничими для будівництва стін московського Кремля і храмів. Для Москви характерні відкладення так званого московського ярусу середнього карбону, з якими пов'язані численні підмосковні стародавні каменоломні (С'яново, Нікітський та ін.) На поверхню виходять вапняки по долинах Москва - річки в районі сіл Верхнє і Нижнє Мячково, по долині ріки Пахри близько Подільського, річки народжували.

Наступні періоди пермський (280 - 235 млн. років) і тріасовий (235 -185 млн. років) не залишили слідів будь-яких опадів - в цей час на території Москви була суша. Знову наступ моря почалося в юрському періоді (185 - 132 млн. років). Для Москви характерні відкладення верхньої юри - піски, темно-сірі та чорні глини з великою кількістю амонітів - молюсків зі спірально загнутої раковиною, белемнітів - головоногих молюсків (предків сучасних кальмарів). Потужність відкладів юрського періоду - близько 80 метрів. Їх можна бачити в обривах ярів в Кунцево і в Коломенському.

Відкладення наступного, крейдяного періоду (132 -66 млн. років тому), білі кварцові піски і пісковики, можна спостерігати в районі Воробйових гір і в Коломенському. Що цікаво, в пісках крейдяного періоду практично повністю відсутні викопні рештки, і ці товщі називають "геологічно німими".

Від наступних геологічних періодів - палеогену (66 - 25 млн. років) і неогену (25 - 1.8 млн. років) опадів не збереглося, вони були повністю розмиті під час останнього періоду в історії Землі - четвертинного або плейстоцену, який часто називають льодовиковим періодом. Для цієї геологічної епохи характерне утворення, розвиток, наступ і танення льодовиків, які рухалися з боку Скандинавії, Кольського півострова, Полярного Уралу і островів Північного Льодовитого океану. Практично всі геологічні відклади які ми бачимо на території Москви - моренні суглинки, піски різного походження (водно-льодовикові, озерні, річкові), величезні валуни - все це свідчення потужного впливу льодовика. В даний час на території Москви можна виділити сліди трьох заледенінь (нараховується ж їх значно більше - різні дослідники виділяють від 5 до декількох десятків періодів наступів відступів льоду) - Оксько (близько 1 млн. років тому), дніпровське (близько 300 тис. років тому), московське (приблизно 150 тис. років тому). Валдайський льодовик (10 тис. років тому) до Москви не надійшов, і для відкладення цього періоду характерні водно-льодовикові (флювіо-гляціальні) відкладення - в основному піски Мещерської низовини (південний схід Москви). Потужність льодовиків досягала 3 - 4 км і можна собі уявити яку колосальну роботу він робив! Деякі височини та пагорби на території Москви і Московської області - це потужні (до 100 метрів) відкладення, які приніс льодовик. Найбільш відомі, наприклад Клинское-Дмитрівська моренна гряда, окремі височини на території Москви (Воробйови гори, Теплостанская височина). Величезні валуни, вагою до декількох тонн (наприклад Дівочий камінь в Коломенському) теж результат роботи льодовика.

Саме на льодовикових відкладеннях (пісках, глинах, суглинках) і формувалися грунту нинішній території Москви. Територія м. Москви відповідно до грунтово-геграфіческому районуванням відноситься до Середньоросійської провінції дерново-підзолистих среднегумусірованних грунтів підзони дерново-підзолистих грунтів південної тайги бореального пояса. Довгий час вчені-грунтознавці не вважали за потрібне вивчати грунти міст, вважаючи що вони надто спотворені людиною, але коли на перший план вийшли екологічні проблеми міського господарства і потрібно було забезпечити стабільність функціонування міських екосистем виникло питання: "Що ж відбувається з базисом будь-якої екосистеми-грунтом в місті? Яка вона міська грунт? "

Виявилося, що грунт старої частини міста зовсім не схожа на те, що ми бачимо в себе на дачній ділянці в Підмосков'ї. Основною відмінністю міських грунтів від грунтів характерних для даної природної зони є наявність грунтового горизонту "Урбік" (від латинських слів urbus, urbanus - місто). Це поверхневий насипний, змішаний горизонт, частина культурного шару з домішкою урбоантропогенних включень (будівельно-побутового сміття, промислових відходів). Його верхня частина більш-менш прогумусірована в залежності від функціональної приналежності території (промзона, сельбищних зона, парки та сквери) і віку. До відмінних характеристик такого антропогенно створеного горизонту відносяться: підвищений вміст фосфору та інших поживних елементів, присутність великої кількості карбонатів, місцями ознаки засолення, високий вміст мікроелементів, інакше званих важкі метали, підвищена ущільненість. У горизонт урбік увійшов також матеріал природних грунтів.

Склад, швидкість і властивості грунтово-геохімічних процесів, що відбуваються в міських ландшафтах, відрізняються від процесів у природних умовах. У природних ландшафтах еволюція і розвиток процесів протікає повільно і поступово, і грунт встигає до них пристосуватися, перебудуватися і сформувати вигляд відповідний природному середовищу. Міські системи принципово відрізняються від природних тим, що вони піддаються катастрофічних впливів з високим ступенем інтенсивності процесів, що часто призводить до загибелі самої системи і утворення нової, а відповідно і формування нового грунтового покриву. Таким чином, основною формою існування міських грунтів є постійні порушення, перемішування, зрізання, омолодження грунтового профілю та привнесення в нього чужорідного матеріалу.

Крім того, на території Москви, як і будь-якого міста, можна побачити специфічна освіта, характерне для місць поселень людини - культурний шар.

Якщо подивитися на археологічний розкоп або будівельний котлован, розташований в центральній частині Москви, то під шаром сучасного асфальту, можна побачити темний, часто майже чорний грунт. У ньому видно залишки дерева, уламки цегли або будівельного каменю, іноді кістки, уламки посуду. Культурний шар є літогенної-грунтовим освітою, відмінним від природних грунтів і гірських порід. Головна і основна його відмінність - це присутність так званих артефактів, тобто різних антропогенних включень, залишків людського впливу на грунт або гірську породу. Це можуть бути і окремі предмети та споруди (фундаменти, вогнища, печі, погреби), можуть бути і якісь побутові предмети, як цілі, так і їх уламки (посуд, предмети побуту), кістки тварин, відбитки, і багато іншого. Культурний шар, таким чином, є особливим природно-історичним тілом і несе в собі важливу інформацію. У даний час вивчення культурних шарів ведеться не тільки істориками і археологами, але грунтознавця, палеогеографії, геологами, мікробіологами.

Культурний шар виникають з перших років існування поселення або міста, і залежно від сили і тривалості антропогенного впливу можуть досягати потужності від декількох сантиметрів до десятків, а іноді сотні метрів, а за площею охоплювати десятки квадратних кілометрів. Саме культурні шари є головними джерелом як археологічних та історичних знахідок, так і джерелом інформації про стародавні грунтах, кліматі і географічної обстановці в давнину.

Для Москви потужність культурного шарі може коливатися від декількох десятків сантиметрів (на околицях міста) до майже 20 метрів (у центрі). Які ж особливості можна виявити в культурних шарах Москви, якщо проводити комплексні археологічні, грунтові, географічні, геологічні, геохімічні, інженер-геологічні дослідження? Формування культурного шару відбувалося як грунтах, так і на пухких гірських породах - морене і пісках. Наявність шаруватості і знаходження в культурному шарі слаборозвинених грунтів, свідчить про перервах у формуванні. В окремих місцях шари можуть складатися цілком з вугілля - це свідчення численних пожеж. Можуть зустрічатися і засипані яри, ями, русла річок і струмків, болота і ставки. Високий вміст окремих металів - міді, свинцю, миш'яку, говорить про розвиток ремесел, а також про те, що людина і в ті часи не дуже-то дбав про навколишнє середовище, і багато відходи токсичних виробництв, таких наприклад як ювелірного або плавильного, потрапляли в землю, і накопичувалися з року в рік. Для інженер-геологів і будівельників дуже важливо знати різні фізичні характеристики культурного шару - щільність, вологість, чи слід їх поліпшувати, чи можливо на них будівництво. Грунтознавці по залишках грунтових горизонтів можуть судити про те, яка була грунт, як вона трансформувалася під впливом людини, чи відбуваються сучасні процеси грунтоутворення. Вивчаючи залишки похованих грунтів в культурному шарі можна зробити висновок і кліматі минулого. Для геолога та мінералога цікаві мінеральні складові -- успадковані, привнесені людиною (антропогенні) та новостворені компоненти. Успадкований і привнесений мінеральні компоненти (гірські породи), їх співвідношення, можуть нести інформацію про те, які гірські породи використовувалися для будівництва, в побутових цілях. А новоутворення мінерали часто можуть служити індикаторами перевищення того чи іншого хімічного елемента, специфічних геохімічних умов, як давніх, так і сучасних, гідрологічних умов (рівень грунтових вод, підтоплення). Іноді новостворені (аутігенние) мінерали абсолютно невластиві грунтовим або літологічних утворень, характерним для даного району. Але в першу чергу культурний шар Москви, свідчить про розвиток Москви, про заняття її жителів, про природні або антропогенні катаклізми, які відбувалися за час існування міста. Таким чином культурний шар Москви, його комплексне вивчення археологами, географи, грунтознавець, геологами, дає можливість заглянути в минуле, відновити природну обстановку, досліджувати не тільки історичне, але географічне розвиток території і зробити висновки про вплив людини на ландшафт.