Московский горизонт представлен мореной (gllms) мощностью 10 – 20 м, в некоторых местах она достигает 40м. Морена, представлена коричневыми и красновато-коричневыми, грубопесчанистыми, плотными, однородными суглинками с прослоями песков и супесей (мощность 1 – 6м), с небольшим количеством гальки и валунов кремния, гнейса, гранита и других пород. На территории изучаемого района, морена развита очень широко. Она часто обнажается по берегам рек. Обычно морена залегает на днепровско-московских отложениях.
Аллювиальные и водно-ледниковые отложения времени максимального распространения ледника (a, f, lgllmsmax) широко развиты в исследуемом районе. Сложены они песками и супесями, светло-серыми, мелко- и тонкозернистыми, тонкослоистыми, с гравием, галькой, реже валунами. Мощность отложений от 3 – 8м. Пески обычно залегают в нижней части разреза, супеси – в верхней. Образование флювиогляциальных отложений связано с максимальным распространением московского ледника, залегают они плащеобразно на различных абсолютных высотах, часто выходят на поверхность.
Водно-ледниковые отложения времени отступания ледника (f, lgllmss) имеют мощность от 4 до 8м. Широко распространены. Залегают зандровые пески на московской морене на различных высотах. Представлены они песками серыми, серовато- желто-коричневыми, кварцево-полевошпатными, разнозернистыми, в различной степени глинистыми, с примесью гравия и гальки различных пород (иногда с прослоями суглинков и супесей мощностью до 5,5м). Имеющиеся в изучаемом районе зандровые пески соответствуют раннему этапу отступания ледника, они образовывались южнее краевых образований московского ледника. Лежат пески непосредственно под почвенным слоем, поэтому часто вскрываются долинами рек и оврагами [45].
Средне-верхнечетвертичные отложения развиты в виде отдельных изолированных пятен. Из отложений, относящихся к этому времени, наиболее распространен нерасчлененный комплекс отложений перигляциальных зон московского и валдайского оледенений на водоразделах (prII– III, prIII), залегающий на московской морене. Представлены покровные образования бурыми, желтовато-серыми, светло-серыми, тонкими, легкими, пылеватыми, плотными, пористыми суглинками с характерной столбчатой отдельностью, линзочками и прослоями песков. В покровных отложениях преимущественно преобладают пылеватые (алевритовые) частицы, содержание которых составляет 46 – 56%, содержание песка меняется от 20 – 40%, глинистая часть составляет 11 – 19%. Накопление покровных отложений происходило в основном во время валдайского оледенения, однако за границей московского оледенения они могли отлагаться талыми водами московского ледника. Вопрос о происхождении этих отложений на изучаемой территории не выяснен. Предложен ряд гипотез, связывающих образования покровных суглинков с эоловыми, флювиогляциальными, элювиально-флювиогляциальными и другим процессами или с комбинациями указанных процессов. Мощных покровных суглинков изменяется от 1 до 3 м.
Верхнечетвертичные отложения залегает непосредственно под современными, они сложены озерными и болотными отложениями, а также отложениями надпойменных террас.
Микулинский горизонт представлен аллювиальными, озерными и болотными отложениями (a, l, hIIImk), перекрытыми только современными болотными образованиями. Мощность отложений составляет около 12 м. Залегают они на московской морене. Сложены микулинские отложения песком грязно-зеленовато-серым, глинистым, разнозернистым; глиной темно-серой, сильно известковистой, с гнездышками торфа; торфом землистым, почти черного цвета; илом темно-зеленовато-синим, глинистым, с растительными остатками. Встречаются перегнившие остатки растений.
Нижневалдайский горизонт валдайского надгоризонта представляет собой аллювиальные отложения второй надпойменной террасы (a(2t) IIIv1), которые имеют ограниченное распространение. Терраса является структурно-аккумулятивной, её высота достигает 6 – 10 м., а мощность аллювия не превышает 3 – 7 м. Аллювий сложен серыми, серовато-желтовато-коричневыми, разнозернистыми песками, в которых встречаются прослои супесей, суглинков и гавийно-галичного материала.
Средневалдайский – верхневалдайский горизонты представлены аллювиальными отложениями первой надпойменной террасы (a(1t) IIIv2 – 3). Они развиты по долинам рек. Терраса почти всегда аккумулятивная. Аллювий, обычно, не уходит под урез воды и залегает на морене или подморенных песках. Мощность аллювия первой террасы обычно 6 – 7 м. Образование первой надпойменной террасы относится к середине и к концу валдайского оледенения [34].
Верхнечетвертично-современные отложения выражены на территории только в виде эоловых отложений (vIII- IV). Они развиты на поверхности первой и второй надпойменных террас в виде небольших песчаных холмов с относительными высотами не более 1,5 м. Своим происхождением они обязаны эоловым процессам, происходившим в голоценовое и верхнечетвертичное время.
Современные отложения представлены отложениями современных рек и болот.
Аллювиальные отложения (aIV) слагают пойменные террасы рек, многочисленных оврагов и балок. Выраженность террасы зависит от размеров водотока, поэтому у разных рек она колеблется от нескольких метров до 2 км. Высота поймы также колеблется от нескольких сантиметров до 2 – 3,5 м. Пойма сложена песками различной окраски и зернистости, суглинками, супесями, реже гравийными песками с примесью гальки различных пород. Мощность пойменных отложений изменяется от 1 – 2 до 10 – 13 м. Подстилается современный аллювий, как правило, московской мореной, водно-ледниковыми отложениями времени отступания московского ледника или водно-ледниковыми межморенными отложениями московско-днепровского горизонтов.
Болотные образования (hIV) имеют очень широкое распространение на территории изучаемого района. Особенно они распространены в долинах рек, на водоразделах. Преобладающим типом болот являются низинные, однако встречаются и водораздельные верховые. Отложения болот имеют мощность от 2 – 3 до 10 м. Представлены они торфом и в меньшей степени глинами и суглинками, неравномерно гумусированными и иловатыми, изредка встречаются болотные мергели [27].
3.2 Тектоника
Территория изучаемого района расположена в центральной части Восточно-Европейской платформы на южном борту московской синеклизы. В основании описываемой территории выделяется кристаллический фундамент, отражающий архейско-нижнепротерозойскую стадию развития платформы. Залегающий над фундаментом осадочный чехол, соответствует платформенному этапу ее развития от верхнего протерозоя до четвертичного периода. Кристаллический фундамент сложен архейскими и нижнепротерозойскими интенсивно дислоцированными гнейсами, гранито-гейсами и кристаллическими сланцами, прорванными гранитами и ультрабазитами. Площадь кристаллического фундамента не представляет собой плоскую поверхность, она постепенно погружается в северо-восточном направлении. Интенсивность погружения невелика – в среднем она составляет 5 м. на километр. На фоне этого общего погружения отмечаются отдельные пологие поднятия и впадины. В районе города Южи выделяется поднятый участок с амплитудой 100 – 200 м., связанный с интрузией основных и ультраосновных пород. Возраст кристаллических пород определен в диапазоне 1510 – 1850 млн. лет. На кристаллическом фундаменте с резким угловым несогласием залегают верхнепротерозойские, палеозойские, мезозойские и кайнозойские отложения, образующие осадочный чехол платформы.
По магнитометрическим данным территория расположена в зоне сочленения двух полей, характеризующихся развитием различно выраженных магнитных аномалий. К северной части широким развитием пользуются магнитные аномалии большей интенсивности северо-восточного простирания. В южной части развиты магнитные и гравитационные аномалии изометрической формы небольшой интенсивности.
Описываемая территория приурочена к зоне сочленения двух крупных надпорядковых структур Русской платформы: Московской синеклизы и Токмовского свода Волго-Уральской антиклизы, расположенного юго-восточнее изучаемого района [12].
Главным структурным элементом территории является Окско-Цнинский вал. Большая часть вала расположена во Владимирской области, в пределах Рязанско-Саратовского прогиба. Изучаемую территорию вал затрагивает своим северным окончанием.
Окско-Цнинский вал представляет собой вытянутую в меридиональном направлении полосу пологих поднятий, в сводах которых обнаружены отложения верхнего карбона и перми. На изучаемой территории выход верхнего карбона имеется только юго-западнее города Южи. Поперечный профиль вала ассиметричный: западный склон более крутой, величина падения слоев составляет в среднем не менее 30 м. на километр. Падение слоев на восточном склоне вала весьма пологое. В осевой части вал осложнён рядом куполовидных поднятий, кулисообразно примыкающих друг к другу и разделенных седловинами. В пределах Окско-Цнинского вала установлены два поднятия: Непейцинское и Ковровское. Оба они расположены южнее изучаемого района [Приложение 2].
О времени формирования Окско-Цнинского вала нет единого мнения. Анализируя мощности верхнекаменноугольных отложений, можно сделать вывод, что поднятия в верхнем карбоне не происходило. Значительные структурные преобразования возобновились в конце ранней перми, когда территория значительной части Русской платформы вышла из-под уровня моря, и в континентальных условиях возобновились подвижки фундамента по древним тектоническим швам. Предположительно к этому времени относят начало формирования вала. В пермскую эпоху и в последующее время область