Краткое описание элементов рельефа и некоторые гидрогеологические данные

Четвертичные отложения (Q)

Над палеозойскими породами залегают ледниковые, поздне-ледниковые и после-ледниковые рыхлые накопления четвертичной системы. Наиболее древней и самой распространенной, толщей здесь является основная морена в форме валунного суглинка, залегающая на разных горизонтах палеозойских коренных пород. В некоторых местах они несут на себе ледниковую штриховку, например, на левом берегу р. Тосно, выше Б. Гертово. Здесь штриховка наблюдается на девонских мергелях и направлена на СЗ 286° (среднее из 22 замеров). Ледниковые штрихи и шрамы наблюдаются также и на пустынском карьере (прав. берег р. Тосно) на горизонте ортоцератитовых известняков. Шрамы ориентированы на СЗ 286°-290°. Морена имеет буровато-серую, чаще светложелтовато-серую окраску. Но есть разности и более темные, что зависит от характера подстилающих пород. Так, например, если морена лежит на кембрийской глине, то она более глиниста и голубовато-серая, если на силурийских известняках, то она буровато-темносерая и известковистая в основании. Мощность морены от 0,5 до 5-6 м в разных участках района.

Для морены характерна угловатая, неправильная отдельность, а также отсутствие сортировки и беспорядочное расположение валунно-галечного материала, слагаемого, главным образом, кристаллическими породами. Описываемая морена, повидимому, является поддонной мореной последнего бывшего здесь оледенения. На морене в отдельных участках района можно видеть отложения ленточных глин.

Из новейших (молодых) образований надо отметить, кроме аллювия на дне долин, торфяные болота и торфяники на водораздельном плато. Наиболее крупными из них являются Никольское и Гладкое, расположенные на восток от р. Тосно.

Краткое описание элементов рельефа и некоторые гидрогеологические данные

Освободившись от вод приледникового бассейна, поверхность района подверглась воздействию различных агентов денудации; начал вырабатываться рельеф. Водораздельное плато было рассечено в некоторых участках долинами рек. На их бортах возникли формы эолового и органического выветривания песчаников (рис. 35), часто наблюдаемые в верхних частях обнажении. В других случаях можно проследить очень сложные ниши и ходы, расположенные в основании песчаников, обязанные вымывающему действию воды (рис. 36), и т. д. Особенно хорошо развиты формы речной эрозии.

Рис. 35. Формы выветривания оболовых песчаников.

В долине р. Саблинки явно выражены морфологические особенности, типичные для всего района. Река Саблинка представляет собой реку с неустановившимся профилем равновесия, признаками чего являются: водопад, частые изменения величины наклона русла на небольших протяжениях, резкие сужения тальвега, чередующиеся с внезапными расширениями, наличие перекатов и ряд других особенностей. Течение быстрое, и скорость течения возрастает понаправлению к устью.По ряду морфологических признаков и характеру течения долину реки можно разбить на 3 части. Первая часть начинается от устья вверх по течению. Долина здесь широкая. Склоны сохраняют крутизну лишь в самой верхней своей части, сложенной оболовым песчаником. Вся же остальная часть сложена синей глиной; поэтому на границе песчаника и глины наблюдается ясно выраженный перегиб в поперечном профиле долины; внизу склоны пологие, обусловленные делювиальным смывом. В некоторых местах замечены бугры - следы оползней. Замечается выход грунтовых вод. Все эти детали рельефа связаны с водонепроницаемостью синей глины. Течение реки здесь быстрое, несмотря на то, что русло подстилается синей глиной, которая размывается труднее, чем песчаник. Часто наблюдаются перекаты. При впадении р. Тосно имеется подводный конус выноса, и ниже устья Саблинки наблюдается островок - отмель, сложенная наносами Саблинки.

Рис. 36. Пещерки в песчаниках, возникшие от вымывания водой

Вторая часть расположена далее вверх по течению. Здесь долина суживается и приобретает почти каньоновидный характер. Причина этого заключается в исчезновении выходов синей глины, что обусловлено, с одной стороны, падением слоев на юго-восток, т. е. как раз почти навстречу течению реки, и, с другой стороны, наклоном русла. Склоны здесь сложены песчаниками, они круты и плохо задернованы. Часто встречаются почти совершенно отвесные обнажения, образованные подмывом и выветриванием. Оболовый песчаник - сравнительно легко размываемая порода и глубинная эрозия здесь сильна. Такой характер долины выдерживается до водопада.

Третья часть расположена выше водопада. Здесь очертание долины резко меняется. Река врезана на небольшую глубину, примерно, на 7-8 м против 25 м, наблюдаемых при устье.

Это объясняется тем, что русло реки на третьем ее участке подстилается трудно размываемым известняком. Склоны пологие и хорошо задернованы. Долина широкая. Течение значительно медленнее, чем на участке ниже водопада, много меандр и стариц, река как бы блуждает от одного берега к другому. Изложенное говорит о том, что на участке выше водопада преобладает боковая эрозия.

Как известно, углубление долин связано, главным образом, с понижением базиса эрозии. Обычно таковым являются уровни морей. В данном случае базисами эрозии в разные отрезки четвертичного периода служили уровни поздне- и послеледниковых бассейнов; сначала приледниковые бассейны последовательных стадий отступаний ледника, затем бассейны Иольдиевого, Анцилового и Литоринового морей, следовавших один за другим в порядке написанной последовательности. Соответственно различным уровенным поверхностям этих бассейнов понижались и базисы эрозии, которые сказывались в речных артериях образованием новых террас. Последних в районе можно отметить 6, из них ясно выраженных - 4, с абсолютными высотами - от 24 м до 2 м.

Совершенно подобные картины наблюдаются на р. Тосно, где также выделяются те же три типа долины, есть и водопад, только в более поздней стадии развития; водопад уже заменился порогами; те же меандры, наиболее резко выраженные между устьем Саблинки и сел. Никольским и т. д. Кроме этого, р. Тосно, как более многоводная, несет и целый ряд новых образований. Так, она формирует останец обтекания (рис. 37), она перехватывает р. Саблинку далеко на юго-запад от прежнего устья, она хранит в средней части участка (ниже дер. Большое Гертово) ископаемые котлы эрозии (следы древнего водопада) и ряд других особенностей.

Заканчивая очерк, кратко рассмотрим водоносные горизонты района. Последние могут быть разделены на три горизонта,

Рис. 37. Панорама долины р. Тосно с видом на останец обтекания. А - обнажение № 30; В - обнажение № 32.

1) Верховодка. Мягкие воды с небольшим и непостоянным дебитом, часто загрязненные органическими примесями. Эти воды находятся в четвертичных отложениях.

2) Водоносный горизонт известняков. Воды жесткие, но в границах вполне допустимых для питья; это основной горизонт, питающий родники и колодцы района.

3) Горизонт вод, находящихся в оболовых песках. Обычна эти воды обильны иногда с сероводородным запахом; частом откладывается охристое железо. Воды накапливаются на границе песков и кембрийских глин. Слабая минерализация и хороший вкус показывают возможность практического их применения. Иногда несколько мешает значительное содержание железа,

Полезные ископаемые

Почти все породы описанного участка в той или другой степени могут быть использованы в промышленности, и значительная часть из них в настоящее время эксплоатируется.

Как уже выше описывалось, кембрийская глина отличается значительной однородностью по составу и почти не содержит грубых примесей, за исключением отдельных кристалликов двусернистого железа, галенита, сидерита и гипса. Она обладает всеми свойствами типичной глины и является прекрасным материалом для лепных работ.

Целый ряд художественных школ гор. Ленинграда, во главе с Академией Художеств, давно применяет эти глины в своих работах. Из кембрийской глины в свое время были вылеплены скульптуры Петра Великого Фальконетом и ряд других, по которым отлиты бронзовые памятники, украшающие Ленинград. В связи с значительной поглотительной способностью по отношению к красящим веществам, кембрийские глины применяются в ситценабивном производстве при печатании тканей. Они идут также для замазки, окраски и кладки обыкновенных печей. В Эстонской ССР эти глины употребляются в цементной промышленности в качестве связывающего вещества. Однако, ввиду большого содержания щелочей, описываемые глины без применения некоторых специальных технологических процессов не могут дать первосортного цемента.

Весьма существенным является применение кембрийской глины в изготовлении кирпичей, так называемым, сухим способом формовки (метод Ваулина). Кирпичи получаются высокого качества и идеально ровные. Будучи покрыты разноцветной глазурью в сыром состоянии, кирпичи после обжига представляют полноценный гигиеничный облицовочный материал. Из кембрийских же глин можно изготовлять клинкер, т. е. кирпич для мостовых. Тротуары и площади, выстланные .клинкером, будут отличаться не только повышенной прочностью, но красотой и отсутствием пыли. Клинкерный кирпич может применяться также и для различных городских сооружений, требующих более прочного материала, нежели обычный строевой кирпич.

В последнее время кембрийские глины получают особое значение в абразивном деле. Как известно, целый ряд наждачно-механических производств и институтов (Завод Ильича, Керамический институт и др.) выписывали из-за границы (из Силезии), так называемую, «глазурную» глину, входящую в качестве одной из наиболее существенных добавок в состав керамических связок для шлифовальных кругов. Выписывание «глазурной» глины из-за границы приносило, помимо валютных расходов, целый ряд неудобств и затруднений. Применение кембрийской глины показало, что она не только может быть заменителем, но является даже значительно лучшим материалом, чем силезские глины, благодаря большому содержанию щелочей в своем составе. Таким образом, применение отечественного сырья не только обогатило промышленность, но и совершенно избавило нас от импорта и импортной зависимости.

Кембрийские глины применяются в парфюмерной промышленности как примесь в некоторых, более тонких, сортах мыл. Используются они как адсорбционное вещество по отношению к нефти, вазелину и анилиновым краскам.

Делаются опыты применения глин, как отбеливающих веществ, в бумажной промышленности и, наконец, ставятся попытки изготовления из глин черепицы.

Оболовые пески и песчаники используются как пески стекольные и формовочные. По обоим берегам р. Тосно имеются старые разработки, представляющие длинные штольни, проложенные в горизонте белых кварцевых песков. Добытый песок разбивался на несколько сортов и в зависимости от качества, шел на оконное или на бутылочное стекло. Качество песков можно видеть из данных химического анализа из проб в штольнях вблизи Советского моста:

SiO₂ 99,34% 99,40% 99,67% 99,80%

Аl₂O₃ 0,435% 0,09% - -

Fe₂O₂ 0.095% не опр. 0,05% 0,14%

MgO 0.16% не опр. 0.12% 0,16%

СаО - 0,08% 0,13% 0.17%

Потеря при 0,16% 0,10% 0.20% 0,26%

прокаливании

Как видим, пески отличаются большой чистотой и почти нацело представлены кремнеземом (SiO₂). Разности песков, содержащие окислы железа в значительно большем проценте, шли на металлургические заводы.

Верхние части оболовых песков, богатые раковинами оболид и фосфоритом, могут употребляться в сельскохозяйственной промышленности в качестве удобрения.

Глауконитовый песчаник на 40-42% сложен минералом глауконитом, который представляет собой водный алюмосиликат железа, калия, кальция и магния. Глауконит имеет особое значение в производстве зеленой краски. В качестве грубой минеральной краски он может применяться сразу после размельчения, но для получения более яркой окраски необходимо предварительное отмучивание и технологическая обработка. Кроме изложенного, глауконит может применяться в текстильной, мыловаренной, военной и кожевенной промышленности, а также в фотографии, в пиротехнике, для изготовления спичек, для пропитывания тканей и дерева, как протрава в ситценабивном деле и т. д. Другое применение глауконит имеет в качестве заместителя искусственных цеолитов для смягчения и очищения воды. Еще не вполне законченные первые опыты дают все основания ожидать получения из глауконитовых песчаников искусственного цеолита, применяемого для смягчения жесткости воды, способен к замещению ионов К’ на Са”, что имеет особую ценность и придает особое значение глауконитовым песчаникам области.

Известняки, в главном, идут в строительную промышленность в качестве бутовой и панельной плиты, ступеней для лестниц, цоколей для облицовки фундаментов, поребрика для тротуаров. К известнякам предъявляются те же самые требования, как и ко всякому каменному строительному материалу: высокое временное сопротивление на раздавливание, стойкость по отношению к агентам выветривания и твердость. Испытания показали, что «дикари» с р. Тосно имеют: объемный вес 2; удельный вес 2,71; влагоемкость в % по весу 1,2; временное сопротивление сжатию в сухом состоянии 1212 кг/см², в насыщенном - 892 кг/см².

Ортоцератитовый известняк значительно более доломитизирован, но в отношении механических свойств отличается меньшей твердостью, вследствие чего может употребляться только в качестве бутового материала.

Обычно значительная часть толщи известняков («дикарей») при добыче строительной плиты шла в отвал. Однако, исследования последних лет показали, что по химическому составу эта толща пригодна как сырье для сильной гидравлической извести.

Наиболее свободные от глинистых частиц разности известняков, и чаще всего, опять-таки, горизонт «дикарей», независимо от степени доломитизации, применяются также для обжига на воздушную известь.

Особое значение известняки имеют в сельском хозяйстве: в размолотом виде они применяются для известкования почв. Наилучшими для этой цели являются известняки с большим содержаниемСаСО₃ и легко поддающиеся размолу. Доломитизация известняков и примесь глины для известкования вредного значения не представляет, и известняки последнего рода с большим успехом могут применяться для целей известкования почвы.