Начало геологических исследований на территории Устюженского района относится к 40-м годам XIX века: А. Кейзерлинг, принимавший участие в работах Р. Мурчисона, изучал в это время выходы известняка на левом берегу реки Мологи. Во второй половине того же века здесь работали И. Лагузен, А. Дитмар, С. Н. Никитин.
Планомерные геологические исследования на территории района начались в 20-х годах XX столетия, когда составлялась десятиверстная геологическая карта (В. Н. Рябинин, Е. М. Люткевич и др.). С 1950-х годов осуществлялась комплексная геолого-гидрогеологическая среднемасштабная съемка (Е. М. Пирогова, Е. И. Хавин, В. Г. Ауслендер). С этого же времени проводятся поисковые и разведочные работы на строительные материалы и подземные воды, структурное бурение скважин, геофизические исследования.
К настоящему времени вся территория района покрыта геологической, аэромагнитной и гравиметрической съемками масштаба 1:200 000, пробурено несколько глубоких скважин. В результате установлены главные черты геологического строения района и выявлен ряд месторождений полезных ископаемых.
Устюженский район расположен на западном крыле Московской синеклизы1 Русской плиты2. В свою очередь, эти тектонические элементы являются составной частью более обширной Восточно-Европейской платформы3. Ее фундамент сложен кристаллическими породами (граниты, гнейсы, кварциты, сланцы), возраст которых превышает 1650 миллионов лет. Фундамент платформы на территории района залегает на глубине 1500-2000 метров. Выше следуют породы чехла платформы, слои которого залегают почти горизонтально, с некоторым наклоном (доли градуса) на восток и юго-восток.
Из образований чехла платформы наиболее древними, местами обнажающимися по рекам Мологе, Кобоже, Ижине являются породы каменноугольной системы4 (более древние, чем каменноугольные, образования вскрыты только буровыми скважинами). Она представлена известняками, доломитами, мергелями с прослоями песчаников, глин, гипсов. Общая мощность (толщина) пород системы составляет 300-320 метров.
Эти породы распространены на большей части территории района5. И лишь на юге и юго-востоке района развиты верхнепермские отложения (возраст пород - 270-250 миллионов лет): алевролиты, глины и песчаники, общая мощность которых достигает 50-55 метров. Естественные обнажения этих пород имеются по берегам рек Мологи (вблизи города Устюжны), Кобожи, Званы. Характерными свойствами отложений этого возраста являются пестрая окраска пород и присутствие скоплений кристаллов гипса.
Каменноугольные и верхнепермские породы повсеместно перекрыты чехлом самых молодых слоев, называемых четвертичными, возраст которых не превышает 1,8 миллиона лет. Их мощность обычно составляет 10-20 метров, местами уменьшается до 0,5-2 метров, а на участках древних погребенных речных долин достигает 145 метров.
По возрасту четвертичные отложения подразделяются на плейстоценовые (1,8 миллиона лет - 15 тысяч лет) и голоценовые (менее 15 тысяч лет). В плейстоценовом комплексе пород чередуются ледниковые и межледниковые горизонты. Ледниковых горизонтов, соответствующих по возрасту ледниковым эпохам, на территории Устюженского района три: один, московский, - среднеплейстоценовый и два, подпорожский и осташковский, - верхнеплейстоценовые. Все они представлены либо суглинками, содержащими валуны ледникового происхождения, либо песками с галькой и гравием (отложения ледниковых водных потоков), либо тонкополосчатыми суглинками и супесями озерно-ледникового происхождения. Кроме того, в районе распространены так называемые "покровные суглинки" - приледниковые неслоистые суглинки и супеси, по происхождению близкие лессам.
Межледниковые горизонты состоят из речных и озерных отложений (пески, галечники, гравийники, глины). Такие же породы характерны и для голоценовых образований. В последних широко развиты болотные отложения (торф), местами присутствуют эоловые пески и хемогенные образования (карбонатные осадки, минеральные краски). Красящие породы - сурик, охра и мумия - известны на правом берегу ручья Болотень, у деревни Бывальцево.
Начавшееся примерно 600 миллионов лет назад платформенное развитие сопровождалось неоднократными наступлениями и отступлениями моря. Морские условия преобладали и в каменноугольный период, когда море было неглубоким, с повышенной соленостью воды, а климат в этот период был теплым и влажным6.
В конце каменноугольного периода море окончательно покинуло территорию района и наступил континентальный период. Во второй половине перми на востоке и юго-востоке рассматриваемой территории существовала равнина, на которой начали формироваться реки и их дельты. Судя по характеру осадков того времени климат был засушливым.
Про геологические события, происходившие на протяжении 250 миллионов лет - от поздней перми до четвертичного периода, геологам ничего не известно, так как нет осадков этого времени. И это одна из самых больших загадок геологии не только Устюженского района, но и всей Вологодской области.
А вот история геологического развития за последний миллион лет изучена хорошо. Наиболее яркими событиями плейстоценового времени были покровные (материковые) оледенения. Территория Устюженского района трижды была покрыта толстым слоем льда, толщина которого, по мнению многих специалистов, составляла 1-2 километра. Ледники периодически таяли, отступая на север и северо-запад, оставляя после себя нагромождения валунов, гальки, песка и глины. Последний, осташковский, ледник покинул территорию района 15-12 тысяч лет назад. Только после этого, в голоцене, здесь сформировались современные речные долины, озера и болота.
Болотные равнины занимают около 60 процентов площади района. Они возникли на месте ледниковых озер, которые в голоцене превратились в обычные озера, постепенно зараставшие.
Район относительно беден полезными ископаемыми. На государственном балансе7 числятся несколько месторождений: песчано-гравийных материалов (временно не разрабатываемых) - 5, песков строительных (государственный резерв) - 2, глин кирпичных (одно, Брилино, законсервировано, второе, Лукьянцевское, - в резерве) - 2, торфа (временно не разрабатываемых) - 7. Все они залегают в четвертичных отложениях.
Самое крупное месторождение песчано-гравийных материалов, Малое Восное, располагающееся в 22,5 километра юго-западнее города Устюжны, имеет запасы 1912 тысяч кубических метров. Всего по району разведано 2978 тысяч кубических метров этого полезного ископаемого. Запасы песков строительных на месторождениях Даниловское (13 километров южнее Устюжны) и Чирец (12 километров восточнее Устюжны) составляют 1300 тысяч кубических метров. Оба месторождения глин кирпичных (общие запасы 458 тысяч кубических метров) находятся южнее города Устюжны.
Более богат Устюженский район торфом (крупные месторождения: Грязно-Дубровское - в 24 километрах юго-западнее Устюжны с запасами 937 тысяч тонн и Бурцевское-Козье - в 13 километрах юго-восточнее Устюжны с запасами 776 тысяч тонн). Всего на территории района около 70 месторождений (промышленных и непромышленных) с общими запасами 529 957 тысяч тонн8. К сожалению, в настоящее время ни одно из них не разрабатывается, хотя торф - комплексное сырье, которое можно использовать не только в качестве топлива, удобрения и подстилочного материала, но и для получения различных химических веществ и масел, а также для очистки загрязненных поверхностей от нефтепродуктов и других компонентов.
Кроме того, в районе известны два непромышленных месторождения (Долоцкое и Старо-Мельницкое) доломитов и несколько мелких месторождений рыхлых карбонатных пород (сажа и известковый туф). Они могут использоваться для известкования кислых почв.
На территории района разведаны запасы подземных пресных вод (12 тысяч кубических метров в сутки); в 1999 году их добывалось 3 894 тысячи кубических метров в сутки9. Установлено также три источника сероводородных минеральных вод: в приустьевой части реки Чагодощи, южнее деревни Попчихи и у деревни Шалочь.
Наконец, краеведам известно, что Устюженский край издревле входил в состав Железного Поля, которое в XVI - начале XVIII века было одним из крупных центров металлургии. Металл добывался из болотных железных руд, разработка которых в настоящее время является нерентабельной. Однако, поскольку "неисчерпаемых запасов" не бывает, не исключено, что в будущем и к этим рудам придется вернуться.
1 Синеклиза - обширный (несколько тысяч километров в поперечнике) пологий прогиб слоев земной коры в пределах платформы.
2 Плита - структурный элемент платформы, в котором присутствует ее чехол.
3 Платформа - структурный элемент литосферы Земли, характеризующийся наличием складчатого фундамента и полого залегающего чехла.
4 Каменноугольная система - слои пород, образовавшиеся 360-285 миллионов лет назад.
5 Геологическая и гидрогеологическая карты СССР. Лист 0-37-VII. Объяснительная записка / Составители: В. Г. Ауслендер, Ю. В. Николаев, В. И. Смирнов. М.: Союзгеолфонд, 1980.
6 Авдошенко Н. Д., Труфанов А. И. Геологическая история и геологическое строение Вологодской области. Вологда: ВГПИ, 1989.
7 Комплексный территориальный природный кадастр Вологодской области. Вып. 5. Вологда, 2000.
8 Там же.
9 Там же.