ON THE INFLUENCE OF GEOLOGICAL AND GEOMORPHOLOGICAL FACTORS ON CONSTRUCTING SAMARA FORTRESS OF THE XVIII CENTURY

Full Text

Территория г. Самары расположена в основ- ном на междуречье рек Волги и Самары и представ- ляет собой вытянутый треугольник, острым углом обращенный на юго-запад (т.н. «Стрелка р. Сама- ры»). Именно в месте впадения реки Самары в Волгу началось строительство города Самары, здесь были расположены первая и вторая Самарские крепости и отсюда начался рост городской территории [1-16]. Место слияния рек Самары и Волги представля- ет собой надпойменные террасы разного возрас- та (хвалынскую и хазарскую) и сложного строения, имеющие значительный уклон местности. Поэтому здесь возможно развитие неблагоприятных экзоген- ных геологических процессов (оврагообразование и плоскостной смыв, оползни, обвалы, подтопление и др.), влияние которых на строительство второй Са- марской крепости XVIII в. будет рассмотрено ниже. Первая Самарская крепость была построена в 1656 г. князем Г.О. Засекиным для охраны волжско- го пути, как перевалочный пункт между Астраха- нью и Казанью, а также как форпост, охраняющий приграничные территории России от кочевников. В начале XVIII в. (1703 г.) в Самаре произошёл боль- шой пожар, в котором сгорели старые городские укрепления первой Самарской крепости. После того в течение трех-четырех лет были построены новые оборонительные инженерные сооружения. Самарская крепость XVIII в. представляла собой земляной вал в форме ромба, обнесенный рвом и усиленный со стороны степи сосновым забором с бойницами [5]. На старых планах Самары место- положение данной крепости указывалось в райо- не Хлебной площади в Самарском районе города (рис. 1). Крепость имела форму вытянутого четырех- угольника (ромба), что было обусловлено располо- жением ее на краю глубокого оврага, который слу- жил естественным рвом. Сооружение крепости по- требовало выполнения больших земляных работ по выравниванию площадки под строительство, что было сделано путем насыпки мощного слоя органи- ческого материала (в среднем около 1 м толщиной). Поскольку пожары в то время были обычным яв- лением, вместо сгоревших деревянных укреплений первой Самарской крепости при создании второй крепости были проделаны значительные земляные и деревянно-земляные работы, создан «земляной замок». По периметру крепости проходил высо- кий земляной вал, вокруг которого шел ров. В углах крепости для ведения огня вдоль укрепления были устроены фланкирующие сооружения - земляные бастионы со щитами из бревен. Для фронтального огня под прикрытием на вершине вала был сделан сплошной забор с бойницами. Общих планов, рисунков или схем самарских укреплений не сохранилось, существует только под- робное описание, сделанное самарским воеводой Алексеем Кушниковым в 1728 г. Крепость просуще- ствовала около 50 лет, а затем была разрушена при планировке поверхности и застройки территории города. Данная территория в геоморфологическом от- ношении представляет собой надпойменные терра- сы рек Волги и Самары. В Самарской области выделяются четыре надпойменные террасы четвертичного периода: IV - бакинская нижнеплейстоценового возраста; III - хазарская среднеплейстоценового возраста; II - нижнехвалынская верхнеплейстоценового воз- раста; I - верхнехвалынская верхнеплейстоценового возраста [9]. На основании исследований Е.А. Ни- китина [9] по Волге, севернее впадения р. Чапаевки, остаются две террасы - хазарская и нижнехвалын- ская. В притоках Волги выделяется только одна ниж- нехвалынская терраса. Представлены эти террасы отложениями песков, суглинков, глин, торфа и по- гребенных почв. Хазарская терраса напротив г. Сызрани самая широкая, поверхность ее сложена покровными об- разованиями в виде суглинков в нижней части слои- стых, а вверху приобретают столбчатую отдельность. Иногда в суглинках встречаются мелкие редкие об- ломки подпочвенных каменных карбонатов. Под покровными суглинками залегают бурые полосчато- слоистые пески мелкозернистые и неравномерно глинистые. Они переходят в коричнево-бурые гли- ны. По всем глинам рассеяны редкие обломки ка- менных карбонатов. Слоистость в глинах отсутству- ет. Бурые глины сменяются серыми, под которыми залегают хорошо отмытые мощные пачки песков серого, темно-серого цвета, выклиниваясь к северу. В этом месте древняя долина врезана в каменное плато Жигулевско-Пугачевского свода, расположен- ного поперек долины Волги. Каменное плато пере- крыто только пачкой серых песков. Это показывает, что река Волга появилась здесь в период отложения пачки серых песков. Вторая надпойменная терраса нижнехвалын- ского возраста широко развита на широте г. Сама- ры и выше Самарской Луки. Ее поверхность ровная, но изрезана заболоченными старицами. Терраса в устьевой части р. Самары сложена теми же поро- дами, что и хазарская терраса напротив г. Сызра- ни. Покровные супеси, суглинки и глинистые пески являются новообразованиями нижнехвалынского возраста. Кроме описанных литологических разно- видностей аллювия, в устье р. Самары встречают- ся красно-бурые пески. Они образуют вал длиной 1,3 км, шириной до 6оо м и высотой 10-20 м. Этот вал вытягивается вдоль русла р. Самары в приустьевой части хвалынской террасы. Хвалынская терраса р. Самары в пределах горо- да Самары представлена с поверхности пылеватыми суглинками и глинами, часто макропористой струк- туры, которые подстилаются мелкозернистыми песками. Ниже расположены карбонатные породы казанского яруса, а местами - отложения акчагыла. Мощность древнего аллювия самарской террасы ме- няется от 20 до 70 м. Строение и состав террас отвечают двум перио- дам их появления, вызванными тектоническими дви- жениями, которые способствовали формированию рельефа. Тектонический этап погружения сменился в верхнем плейстоцене на этап его подъема. Анализ геологического развития территории Старой Самары показывает, что самым удобным местом расположения крепости при слиянии рек Волги и Самары был правый берег устьевой части р. Самары, где расположен вал нижнехвалынской террасы (рис. 1). Для данной территории до застройки и пла- нировки поверхности было характерно протекание следующих экзогенных геологических процессов: оврагообразование, плоскостная эрозия, оползни, подтопление и др. Оврагообразование является весьма наблаго- приятным экзогенным геологическим процессом. Большая часть территории города Самары распо- ложена на довольно высоком участке водораздела в виде слабо выпуклого плато с асимметричными склонами: в сторону р. Волги крутым и узким, в сторону р.Самары более широким и пологим. На территории города в настоящее время существует широко развитая овражная сеть, расположенная на склонах водораздела рек Волги и Самары. Много- численные овраги характерны для более крутого и узкого левобережного волжского склона, наиболее крупные из них: Линдовский, Постников, Барбашин, Студеный, Коптев и Угольный овраги. Самарский склон был также прорезан рядом небольших овра- гов, менее разветвленных и неглубоких, не имеющих выхода к пойме, за исключением Орловского оврага (у пос. Красный пахарь и Козелки). Большая часть оврагов относится к древним эрозионным врезам, и только некоторые из них являются результатом про- текания современной эрозии. На незастроенных склонах водораздела и овра- гах накапливаются делювиальные отложения, ко- торые представлены желто-бурыми и коричневато- бурыми пылеватыми суглинками и глинами, с включениями мелких обломков мергелей, известня- ков, часто известковистыми. По гранулометрическо- му составу делювий близок к древнеаллювиальным террасовым суглинкам и глинам. В результате неров- ной размытой поверхности подстилающих пород мощность делювия колеблется от нескольких десят- ков сантиметров до 15-20 м, а иногда и более. На территории крупных современных городов, как правило - в их центральных частях, выделяют- ся районы старой застройки, имеющие длительную историю развития. Для таких старых городских цен- тров характерно наличие древних культурных слоев различной мощности (например, мощность куль- турного слоя Москвы достигает 10 м) [7]. Формиро- вание культурных слоев зависит от геологических, геоморфологических условий, истории города, а также от особенностей хозяйственной деятельности населения, которая протекала здесь наиболее актив- но на протяжении длительного времени. Термин «культурный слой» впервые начал при- меняться в работах археологов, которые фиксируют наличие отличающихся своим строением и соста- вом горизонтов в почвенных профилях на террито- рии поселений, начиная с самых древних историче- ских эпох. По определению археологов, культурный слой - это пласт любой горной породы и почвы со следами деятельности человека [8]. В настоящее время существует несколько под- ходов к определению понятия «культурный слой». По определению почвоведов, культурные слои - это антропогенные почвенные или почвенно- литологические горизонты, образованные на месте поселения людей, включенные в профиль как древ- них, так и современных почв [1]. С точки зрения ин- женерной геологии культурный слой - это искус- ственный грунт без кристаллизационных связей [11]. Для культурных слоев древних поселений и городов характерны определенные отличительные особенности: высокая перемешанность, неоднород- ность, наличие антропогенных включений - арте- фактов, подщелачивание, повышенное содержание фосфора, высокая гумусированность, при этом в групповом составе гумуса преобладают гуминовые кислоты [4, 5]. В культурных слоях почв древних городов иногда отмечается высокое содержание не- которых тяжелых металлов (медь, цинк и др.), что связано с использованием их в технологии разных ремесел. Накопление культурных слоев происходит при производстве земляных работ, отсыпке грунта при строительстве, благоустройстве территории, а также - за счет скопления мусора. В толще культур- ного слоя встречаются обломки древесины, кирпича, костей животных, черепки гончарной посуды, стек- ло, ржавые гвозди. Особой разновидностью куль- турной насыпи являются известковые и кирпичные кладки фундаментов и зданий, погруженных в куль- турный слой [2, 5, 12]. Для территории г. Самары можно выделить несколько этапов градостроительного развития (рис. 2) [2]. Культурные слои г. Самары были исследова- ны в 2013-2014 гг. при археологических раскопках на территории Самарской крепости XVIII в. на Хлебной площади в Самарском районе (участок 1 на рис. 1 - территории т.н. Старой Самары). Исследования проводились экспедицией археологической лабо- ратории Поволжской государственной социально- гуманитарной академии, под руководством Л.С. Ку- лаковой, держатели открытого листа - П.Ф. Кузнецов и Н.С. Лифанов. Исследования на территории Самарской кре- пости XVIII в. позволили изучить строение форти- фикационных сооружений и свойства культурных слоев того времени (рис. 3). Результаты археологических раскопок позво- лили сделать выводы, что для создания основания Самарской крепости сооружались пустые срубы (клети) из сосновых бревен толщиной около 20 см, расположенных под прямым углом друг к другу. Форма клетей практически квадратная, размер око- ло 2×2 м. Пространство между клетями засыпалось желтым аллювиальным песком, привезенным спе- циально для этих целей возможно из поймы Волги. Сверху песчаная насыпь была обмазана слоем темно- серой глины мощностью 10-30 см. Такое устройство основания крепости и крепостных стен позволяло противостоять пушечным ядрам не хуже каменной стены, а также предохраняло от возможных пожаров. Кроме того, следует отметить, что для территорий с уклоном поверхности (краев оврагов) существует опасность развития оползневых процессов, которая могла усилиться при выравнивании поверхности путем нанесения рыхлого органического материала (состоящего из навоза животных). Наличие крупных оврагов с одной стороны служило естественным рвом и защищало подступы к крепости, но значительно осложняло строительство оборонительных соору- жений. Поэтому при возведении крепости были ис- пользованы достаточно сложные конструкции. Строение культурных слоев Самарской кре- пости представлено на рис. 4. Можно выделить не- сколько отличающихся по свойствам типов куль- турных слоев: КС 1 (нижний, минеральный слой, мощностью около 30-40 см, светло-серого цвета, неоднородной окраски из-за прослоев золистого цвета, встречаются ржавые пятна ожелезненного материала, слабо уплотненный, супесчаного грану- лометрического состава); КС 2 (однородный органи- ческий слой, мощностью около 110-130 см, состоит из слаборазложившегося органического материала - навоза, выделяются прослои разного цвета и плот- ности, темно-коричневого цвета, с прослоями светло- серого, золотистого и светло-коричневого цвета, комковатый, влажный, при высыхании появляется белесый налет); КС 3 (неоднородный органический слой, мощностью 20-40 см, содержит большое коли- чество неразложившихся древесных остатков в виде щепок, коры деревьев, много обломков кирпича, ко- стей, темно-коричневого цвета, неоднородной окра- ски, слабо уплотненный, влажный, при высыхании образуется белесый налет); КС 4 (более поздний слой строительного мусора, предположительно сформи- ровавшийся в течение XX в., мощностью 40-60 см, верхняя часть данного горизонта была срезана буль- дозером при расчистке территории раскопа, светло- коричневого цвета, комковатой структуры, сухой, слабо уплотненный, неоднородный из-за наличия прослоев строительного мусора, содержит большое количество антропогенных включений). При исследовании культурных слоев на тер- ритории Самарской крепости были выявлены их особенности: слоистое строение (чередование слоев различного гранулометрического состава, разной мощности и окраски), наличие мощных слоев орга- нического материала как на территории самих зем- ляных конструкций, так и за пределами крепости - на окружающей территории (см. рис. 4). Таким образом, при изучении культурных слоев Самарскойкрепостив районеХлебнойплощадиг. Са- мары было выявлено, что они отличаются неоднород- ностью, перемешанностью, высоким содержанием органического вещества, как правило, слабой степени разложения, большим количеством антропогенных включений. В культурном слое из-за большой гетеро- генности отсутствуют прочные связи частиц грунта, что приводит к снижению их прочностных характе- ристик. Поэтому в настоящее время при планиро- вании использования территории, при реконструк- ции зданий, строительстве и уплотнении застройки в центральных районах города следует учитывать свойства культурных слоев Старой Самары, которые являются достаточно ненадежным основанием. Выводы. Археологические раскопки в районе Хлебной площади г.о. Самара позволили выявить и изучить уникальный историко-культурный объект, представляющий большой интерес как для ученых, так и для жителей города. В настоящее время не ре- шен вопрос дальнейшего использования данной тер- ритории, раскоп законсервирован, финансирование дальнейших исследований под вопросом. Необходи- мо разработать и реализовать проект сохранения и использования участка Самарской крепости XVIII в. в туристических, рекреационных и учебных целях. При строительстве на территории старых го- родских центров необходимо учитывать строение древних культурных слоев, проводить детальное ис- следование их свойств как в историческом аспекте, так и с инженерно-геологической точки зрения.

About the authors

Daria Igorevna VASILIEVA

443090, Russia, Samara, Sovetskoy Armii str., 141

Email: vasilievadi@mail.ru
candidate of Biological Sciences, Associate Professor

Margarita Nikolaevna BARANOVA

Samara State University of Architecture and Civil Engineering

Email: mnbaranova@yandex.ru
Candidate of Engineering Sciences, Associate Professor 443001, Russia, Samara, Molodogvardeyskaya St, 194

Andrey Valentinovich MALTZEV

Samara State University of Architecture and Civil Engineering

Email: geologof@yandex.ru
Candidate of Engineering Sciences, Head of the Engineering Geology and Foundation Engineering Department 443001, Russia, Samara, Molodogvardeyskaya St, 194

References

Supplementary files