Физическая география - Урал (Уральские горы). Геологическое строение, рельеф и полезные ископаемые урала

Западно-Сибирская равнина относится к аккумулятивному типу и является одной из самых больших низменных равнин на планете. Территориально она относится к Западно-Сибирской плите. На её территории находятся регионы Российской Федерации и северная часть Казахстана. Тектоническая структура Западно-Сибирской равнины неоднозначна и разнопланова.

Россия находится на территории Евразии, самого большого континента на планете, который включает в себя две части света - Европу и Азию.Разделяет стороны света тектоническая структура Уральских гор. Карта даёт возможность наглядно увидеть геологическое строение страны. Тектоническое районирование разделяет территорию России на такие геологические элементы, как платформы и складчатые области. Геологическое строение имеет непосредственную связь с топографией поверхности. Тектонические структуры и формы рельефа зависят от того, к какой области они относятся.

В пределах России различают несколько геологических областей. Тектонические структуры России представлены платформами, складчатыми поясами и горными системами. На территории страны практически все участки претерпели процессы складкообразования.

Главными платформами в пределах территории страны являются Восточно-Европейская, Сибирская, Западно-Сибирская, Печорская и Скифская. Они, в свою очередь, разделяются на плоскогорья, низменности и равнины.

Рельеф Западной Сибири

Территория Западной Сибири ступенчато погружается с юга на север. Рельеф территории представлен большим разнообразием своих форм и сложен в происхождении. Одной из важных критериев рельефа является разница в абсолютных отметках. На Западно-Сибирской равнине перепад абсолютных отметок составляет десятки метров.

Равнинный рельеф местности и незначительные перепады высот обусловлены малой амплитудой движения плит. На периферии равнины максимальная амплитуда поднятий достигает 100-150 метров. В центральной и северной частях амплитуда опускания составляет 100-150 метров. Тектоническая структура Среднесибирского плоскогорья и Западно-Сибирской равнины в позднем кайнозое находились в относительном спокойствии.

Географическое строение Западно-Сибирской равнины

В географическом плане на севере равнина граничит с Карским морем, на юге граница проходит по северу Казахстана и захватывает его небольшую часть, на западе её контролируют Уральские горы, на востоке - Среднесибирское плоскогорье. С севера на юг длина равнины составляет около 2500 км, протяжённость с запада на восток варьирует от 800 до 1900 км. Площадь равнины составляет около 3 млн. км 2 .

Рельеф равнины однообразен, практически ровен, изредка высота рельефа достигает отметки 100 метров над уровнем моря. В западной, южной и северной её частях высота может достигать до 300 метров. Опускание территории происходит с юга на север.В целом, тектоническая структура Западно-Сибирской равнины нашла отражение в рельефе местности.

По территории равнины протекают главные реки - Енисей, Обь, Иртыш, есть озёра и болота. Климат континентальный.

Геологическое строение Западно-Сибирской равнины

Расположение Западно-Сибирской равнины приурочено к одноимённой эпигерцинской плите. Породы фундамента сильно дислоцированы и относятся к палеозойскому периоду времени. Покрыты они слоем морских и континентальных мезозойско-кайнозойских отложений (песчаники, глины и пр.) толщиной более 1000 метров. Во впадинах фундамента эта мощность достигает до 3000-4000 метров. В южной части равнины наблюдаются самые молодые - аллювиально-озёрные отложения, в северной части находятся более зрелые - ледниково-морские отложения.

Тектоническая структура Западно-Сибирской равнины включает в себя фундамент и чехол.

Фундамент плиты имеет вид депрессии с крутыми бортами с востока и северо-востока и пологими с юга и запада. Блоки фундамента относятся к допалеозойскому, байкальскому, каледонскому и герцинскому времени. Расчленён фундамент глубинными разломами разного возраста. Самые крупные разломы субмеридионального простирания - это Восточно-Зауральский и Омско-Пурский. Карта тектонических структур показывает, что поверхность фундамента плиты имеет Внешний прибортовой пояс и Внутреннюю область. Вся поверхность фундамента осложнена системой поднятий и впадин.

Чехол переслаивается прибрежно-континентальными и морскими отложениями мощностью 3000-4000 метров на юге и 7000-8000 метров на севере.

Среднесибирское плоскогорье

Среднесибирское плоскогорье находится на севере Евразии. Расположено оно между Западно-Сибирской равниной на западе, Центрально-Якутской равниной на востоке, Северо-Сибирской низменностью на севере, Прибайкальем, Забайкальем и Восточными Саянами на юге.

Тектоническая структура Среднесибирского плоскогорья приурочена к Сибирской платформе. Состав её осадочных пород соответствует периоду палеозоя и мезозоя, Характерными пародами для неё являются пластовые интрузии, которые состоят из траппов и базальтовых покровов.

Рельеф плоскогорья состоит из широких плато и кряжей, в тоже время есть долины с отвесными склонами. Средняя высота перепада в рельефе составляет 500-700 метров, но встречаются части плоскогорья, где абсолютная отметка поднимается выше 1000 метров, к таким участкам относятся и Ангаро-Ленское плато. К одному из самых высоких участков территории относится плато Путорана, его высота составляет 1701 метр над уровнем моря.

Срединный хребет

Главным водораздельным хребтом Камчатки является представляет горную цепь, состоящую из систем вершин и перевалов. Простирается хребет с севера на юг и длина его составляет 1200 км. В северной его части сконцентрировано большое количество перевалов, центральная часть представляет собой большие расстояния между вершинами, на юге наблюдается сильная расчленённость массива, и асимметрия склонов характеризуют Срединный хребет. Тектоническая структура отражается в рельефе. В его состав входят вулканы, лавовые плато, горные массивы, покрытые ледниками вершины.

Хребет осложнён структурами нижнего порядка, наиболее яркие из них - это Малкинский, Козырёвский, Быстринский хребты.

Наивысшая точка принадлежит и составляет 3621 метра. Некоторые вулканы, такие как Хувхойтун, Алнай, Шишель, Острая Сопка, превышают отметку в 2500 метра.

Уральские горы

Уральские горы - это горная система, которая находится между Восточно-Европейской и Западно-Сибирской равнинами. Протяжённость её составляет более 2000 км, ширина варьирует в пределах от 40 до 150 км.

Тектоническая структура Уральских гор принадлежит к древней складчатой системе. В палеозое здесь была геосинклиналь и плескалось море. Начиная с палеозоя происходит становление горной системы Урала. Основное образование складок происходило в герцинский период.

Интенсивное складкообразование происходило на восточном склоне Урала, которое сопровождалось глубокими разломами и выделением интрузии, размеры которых достигали порядка 120 км в длину и 60 км в ширину. Складки здесь сдавленные, опрокинутые, осложнены надвигами.

На западном склоне складкообразование происходило менее интенсивно. Складки здесь простые, без надвигов. Интрузии отсутствуют.

Давление с востока создавала тектоническая структура - Русская платформа, фундамент которой препятствовал образованию складчатости.Постепенно на месте Уральской геосинклинали появлялись складчатые горы.

В тектоническом плане весь Урал - это сложный комплекс антиклинориев и синклинориев, разделённых между собой глубинными разломами.

Рельеф Урала асимметричен с востока на запад. Восточный склон круто опускается в сторону Западно-Сибирской равнины. Пологий западный склон плавно переходит в Восточно-Европейскую равнину. Асимметрию вызвала своей деятельностью тектоническая структура Западно-Сибирской равнины.

Балтийский щит

Относится к северо-западу Восточно-Европейской платформы, является наиболее крупным выступом ее фундамента и приподнят над уровнем моря. На северо-западе граница проходит со складчатыми структурами Каледонии-Скандинавии. На юге и юго-востоке породы щита погружаются под чехол осадочных пород Восточно-Европейской плиты.

Географически щит привязан к юго-восточной части Скандинавского полуострова, к Кольскому полуострову и Карелии.

В строении щита участвуют три сегмента, отличные по возрасту - Южно-Скандинавский (западный), Центральный и Кольско-Карельский (восточный). Южно-Скандинавский сектор привязан к югу Швеции и Норвегии. В его составе выделяется Мурманский блок.

Центральный сектор находится на территории Финляндии и Швеции. Он включает в себя Центрально-Кольский блок и находится в центральной части Кольского полуострова.

Кольско-Карельский сектор находится на территории России. Он относится к наиболее древним структурам формирования. В строении Кольско-Карельского сектора выделяются несколько тектонических элементов: Мурманский, Центрально-Кольский, Беломорский, Карельский, между собой они разделены глубинными разломами.

Кольский полуостров

Тектонически привязан к северо-восточной части Балтийского кристаллического щита, сложенного из пород древнего происхождения - гранитов и гнейсов.

Рельеф полуострова перенял особенности кристаллического щита и отражает следы разломов и трещин. На внешний вид полуострова оказали влияние ледники, которые сгладили вершины гор.

Полуостров по характеру рельефа разделяют на западную и восточную части. Рельеф восточной части не так сложен, как западный. Горы Кольского полуострова имеют форму столбов - на вершинах гор находятся плоские плато с крутыми склонами, внизу располагаются низины. Плато разрезаны глубокими долинами и ущельями. В западной части располагаются Ловозерские тундры и Хибины, тектоническая структура последних относится к горным массивам.

Хибины

Географически Хибины отнесены к центральной части Кольского полуострова, представляют собой крупный горный массив. Геологический возраст массива превышает 350 млн лет. Горные Хибины - тектоническая структура, которая представляет собой интрузивное тело (застывшая магма) сложное по строению и составу. С геологической точки зрения интрузия - это не излившийся вулкан. Массив продолжает подниматься и сейчас, за год изменение составляет 1-2 см. В составе интрузивного массива встречается более 500 видов минералов.

В Хибинах не обнаружено ни одного ледника, но следы древних льдов встречаются. Вершины массива платообразные, склоны крутые с большим количеством снежников, активна деятельность лавин, много горных озёр. Хибины сравнительно невысокие горы. Сама высокая отметка над уровнем моря принадлежит горе Юдычвумчорр и соответствует 1200,6 м.

Геологическая карта Урала отчетливо показывает зональность его структур. На огромном протяжении полосами меридионально протягиваются породы разного возраста, состава и происхождения. С запада на восток выделяют шесть сменяющих одна другую полос, причем западные полосы прослеживаются на всем протяжении хребта, восточные наблюдаются лишь в средних и южных областях Восточного склона, так как в северных районах палеозойские породы перекрыты мезозойскими, палеогеновыми и неогеновыми осадками Западно-Сибирской низменности.

В сложении первой полосы участвуют нормально осадочные пермские, каменноугольные и девонские отложения, прослеживающиеся на всем протяжении Урала и равномерно сменяющие друг друга с запада на восток. Весьма резко по характеру расположения пород выделяется часть Западного склона на широте Уфимского плато. Здесь из разреза нередко выпадает частично или полностью вся толща каменноугольных отложений, а местами и девонских; в таких случаях пермские породы приведены в непосредственный контакт то с нижнекаменноугольными, то с девонскими, то с силурийскими отложениями.

Вторая полоса морфологически составляет осевую часть хребта и сложена кварцитами, кристаллическими сланцами, вообще сильно метаморфизованными нижнепалеозойскими и докембрийскими формациями. Против Уфимского плато породы второй полосы выклиниваются на довольно значительном протяжении.

Третья полоса принадлежит уже Восточному склону и нацело состоит из измененных вулканогенных накоплений, в которые внедрены крупные тела габбро-пироксенито-дунитовых интрузий. Они лежат вдоль восточной границы кристаллических сланцев второй полосы на Северном и Среднем Урале; на Южном Урале имеются многочисленные, но мелкие массивы змеевиков иногда с сохранившимися среди них перидотитами. Петрографически, однако, эти образования не являются тождественными габбро-перидотито-дунитовым интрузиям. Четвертичная полоса лежит в пределах эффузивных пород и туфов преимущественно основной магмы от силура до нижнего карбона включительно. Среди них в резко подчиненном количестве залегают осадочные морские накопления. Все эти образования сильно дислоцированы и превращены в сланцы и зеленокаменные толщи.

Пятая полоса представлена гранито-гнейсовыми массивами верхнепалеозойских интрузий, в восточных частях перекрываемых третичными отложениями.

Шестая полоса сложена сильно метаморфизованными, дислоцированными средне- и верхнепалеозойскими образованиями, в нижней части вулканогенными, в верхней - нормально осадочными. Их прорезают интрузивные породы разнообразного состава. Обнажения по Восточного склона Южного Урала показывают, что породы шестой полосы постепенно погружаются в направлении с запада на восток в область современной Западно-Сибирской низменности.

По границам полос развиты большие надвиги.

А. Д. Архангельский в свое время сделал заключение, что первая полоса - моноклиналь; вторая, третья и пятая полосы структурно представляют огромные антиклинории; четвертая и, возможно, шестая имеют вид крупных синклинальных прогибов.

В настоящее время предлагается такое тектоническое строение Урала. К востоку от Предуральского краевого прогиба следуют: Башкирский антиклинорий, Зилаир-ский синклинорий, Центрально-Уральский антиклинорий, Магнитогорский синклинорий и продолжающий его к северу Нижнетагильский синклинорий, антиклинальная зона гранитных интрузий, Восточно-Уральский синклинорий, Зауральский антиклинорий. Восточнее складчатые структуры Урала погружаются под мезозойские и кайнозойские отложения Западно-Сибирской низменности.

Общее простирание структур Урала меридиональное или близкое ему. Башкирский антиклинорий слагают породы нижнего палеозоя; силур и нижний девон отсутствуют. Несмотря на высокий возраст пород, для них характерен слабый метаморфизм. Простирание складок в южных частях почти меридиональное, в северных отклоняется к востоку. Здесь направление складок зависит от конфигурации восточного края Русской платформы.

Между Башкирским и Центрально-Уральским антиклинориями лежит Зилаирский синклинорий. На юге Западного Урала он обходит Башкирский антиклинорий и становится там западной окраиной Урала. Подобно этому на севере около 51° с. ш. замыкается Зилаирский синклинорий и там краевой зоной Урала делается Центрально-Уральский антиклинорий. Зилаирский синклинорий сложен породами от нижнего палеозоя до турнейских включительно. Явно видно различие напряжений и размытой складчатости нижнего комплекса и спокойной верхнего, начиная от верхнедевонских отложений.

Резкое тектоническое различие Западного и Восточного Урала намечено еще Ф. Н. Чернышевым и А. П. Карпинским.

Тип покровных структур реально существует, вероятно, только на широте Уфимского плато. Геологическое изучение Урала, проведенное Е. А. Кузнецовым, в поперечном направлении по хорошо обнаженной местности вдоль р. Чусовой, с запада от станции Кузино к Билимбаю, вскрыло здесь явления крупных надвиговых структур.

На всем протяжении Урала прослеживается огромная структура - Центрально-Уральский антиклинорий, который от Среднего Урала и до Полярного включительно является краевой складчатой зоной. Слагают антиклинорий осадочные, магматические и метаморфические докембрийские и нижнепалеозойские породы. В западной части на их размытых интенсивных складках несогласно лежат более молодые толщи вплоть до пермских.

Магнитогорский и Нижнетагильский синклинорий принадлежат уже Восточному склону Урала и построены они в основном среднепалеозойскими, особенно вулканогенными накоплениями, претерпевшими в связи с дислоцированностью зеленокаменное перерождение. Установлено три вулканических цикла: 1) силур- нижнедевонский; 2) среднедевон-ский - верхнедевонский; 3) нижнекаменноугольный.

Восточнее лишь в южной части Урала расположена антиклинальная зона гранитных интрузий (от 59° с. ш. и кончая Мугоджа-рами). Это зона громадных гранитоидных массивов, таких, как Салдинский, Мурзинский, Верх-Исетский, Челябинский, Троицкий, Джебык-Карагайский. Основные и ультраосновные породы здесь имеют резко подчиненное значение. Теперь считают, что в пределах данной структуры широко распространены сильно дислоцированные нижнепалеозойские и допалеозойские породы.

К северу от 58° до 51° с. ш. находится Восточно-Уральский синклинорий с преобладающими среднепалеозойскими образованиями при наличии среднекаменноугольных, возможно и моложе, и верхнетриасовых угленосных накоплений Челябинского типа. Складки опрокинуты на восток. Много интрузивных залежей. Зауральский антиклинорий в Южном Урале является краевой восточной структурой, образованной древними породами. Соотношения между северными частями Урала и складчатыми областями Пай-Хой и Вайгач - Новая Земля пока не выяснены. Указывают, что севернее Константинова Камня по западному берегу оз. Большой Осовей почти до берега Карского моря протягивается надвиг. Лежащие вдоль него в основании силура спилиты и диабазы соприкасаются с породами верхнего палеозоя Пай-Хоя. Есть сведения о тесной структурной и фациальной связи Пай-Хоя и Вайгача, Новой Земли и Печорского бассейна. Предполагают также, что прямым продолжением складчатой полосы Северного Урала на восток являются северная часть п-ова Таймыр и о. Северная Земля. Геологический профиль по линии Бисерть - Богданович на широте Уфимского плато может хорошо показать значение последнего в формировании структур Урала. Здесь толщи обоих склонов сильно редуцированы. Западная полоса характеризуется чешуйчатой складчатостью с резкими крутыми надвигами, особенно между палеозоем и метаморфической свитой. Северо-западный сдвиг сузил зеленокаменную полосу до ничтожно малых размеров. Как и в предыдущем профиле, между зеленокаменной полосой и Свердловском расположен большой Верх-Исет-ский массив. Первыми интрудировали здесь основные породы; по их следам внедрялись плагиограниты и граниты нормального состава.

Для характеристики тектоники Южного Урала воспользуемся данными А. А. Богданова. На Западном склоне он выделяет следующие основные структурные элементы: антиклинорий Урал-Тау и Башкирский, разделенные Зилаирский синклинорием, южная часть которого осложнена Сакмарским антиклинорием; зону глыбовых нарушений, обрамляющую Башкирский антиклинорий; ряд линейных складок Оренбургско-Актюбинского Приуралья, расположенных на Сакмарской флексуре; зону сложных складчатых структур Восточного склона Урала, примыкающих с востока к антиклинорию Урал-Тау.

Построенные А. А. Богдановым схематизированные разрезы отчетливо показывают два структурных яруса. Нижний состоит из сложно-складчатых додевонских толщ и представляет геосинклинальные каледониды; верхний построен породами девона, карбона и перми, несогласно перекрывающими каледониды; здесь породы собраны в спокойные пологие складки, а на западе, в области Русской платформы, они принимают горизонтальное залегание. Подобное двухъярусное строение прослеживается по всему Западному склону Урала, представляющему, следовательно, каледонское сооружение, несогласно перекрытое герцинскими структурами постгеосинклинальной природы.

Восточный склон на всем протяжении является типичной эвгеосинклинальной структурой герцинского тектогенеза, разбитой сбросами на горсты и грабены. В последних на размытой поверхности герцинид лежат мезозойские и кайнозойские континентальные накопления, создающие второй структурный ярус из слабо нарушенных пластов.

К востоку от Златоуста выделяются: 1) западная зеленокаменная зона, протягивающаяся к западу от г. Миасса; 2) центральная зона змеевиков, гранитов и кремнистых сланцев карбона - от Миасса до ст. Полетаево и 3) восточная зона зеленокаменных пород и гранитов - от ст. Полетаево до г. Челябинска.

В пределах западной зеленокаменной полосы на Восточном склоне Южного Урала развиты складки, опрокинутые и надвинутые на запад на докембрийские кристаллические сланцы окрестностей Златоуста. В ядрах складок лежат змеевики, иитрудированные габбро и диоритами. Наиболее древними породами складок являются силурийские и нижнедевонские диабазы и пироксенитовые порфириты, сопровождающиеся туфами, кремнистыми сланцами и яшмами. Выше их сменяют среднедевонские эффузивные альбитофиры, кварцево-плагиоклазовые и пироксеновые порфириты и конгломераты с гальками предыдущих габбро и диоритов. Еще выше в разрезе наблюдается мощная верхнедевонская толща кремнистых сланцев, перекрытых граувакками. Их покрывают визейские известняки. Центральная зона змеевиков на всем протяжении интенсивно дислоцирована; в ней наблюдаются сохранившиеся полосы пироксеновых порфиритов и их туфов девонского возраста. К этой зоне принадлежит герцинский гранито-гнейсовый массив Ильменских гор, с которыми связаны миаскиты - щелочные граниты.

Восточная зеленокаменная зона слагает широкие площади к западу от г. Челябинска. Здесь интенсивно дислоцированы диабазы, пироксен-плагиоклазовые порфириты, туфы, туффиты с подчиненными им кремнистыми сланцами и красными яшмами. Эти породы в период от силура до среднего девона были прорваны габбро, позже гранодиоритами и гранитами. Последние катаклазированы и превращены в гранито-гнейсы. С внедрением гранитной магмы были связаны гидротермальные растворы, вызвавшие образование мышьяковых, вольфрамовых и золотых месторождений.

Выполненные за последние годы разносторонние геолого-геофизические исследования на территории Южного Урала и прилежащей восточной окраины Русской платформы по-новому осветили строение глубоких областей земной коры. Оказалось возможным в пределах Уральской складчатой области выделить две зоны: внешнюю и внутреннюю.

Внешняя занимает большую часть западного склона Южного и Среднего Урала и характеризуется такими же магнитными и гравита-циоными аномалиями, какие обнаружены на прилежащих частях Русской платформы и в Предуральском краевом прогибе.

Внутренняя зона охватывает весь склон Урала со своими магнитными и гравитационными свойствами, отражающими особенности глубинного строения.

Магнитные и гравитационные аномалии во внешней зоне могут быть истолкованы в том смысле, что кристаллический фундамент в области западного склона Урала резко погружается до 11 -16 км вместо 4-6 км под Русской платформой. Сейсмические данные обнаружили в этом же Западном склоне меньшее погружение базальтового и перидотитового «слоев». Это противоречие объясняется уменьшением до 7-10 км мощности гранитного «слоя» в пределах Западного склона и Предуральского прогиба.

Переход от внешней к внутренней зоне, как указывает Ф. И. Хатьянов (1963), выражен полосой высоких градиентов осредненных аномалий силы тяжести. Она как бы разделяет Западно-Уральский гравитационный минимум от Восточно-Уральского максимума. Здесь базальтовый «слой» поднимается на 6-10 км, а гранитный - значительно утончается, так что приближается к океаническому типу. В этой полосе возможно ожидать глубинный разлом, являющийся восточной границей кристаллического субстрата Русской платформы, которая, следовательно, лежит в основании Западного склона Урала (внешняя зона). Ф. И. Хатьянов высказывает предположение, что, вследствие такого строения Западного склона, он структурно ближе к платформе. Он предлагает даже название - складчатая платформенная зона. Подлинной геосинклиналью является Восточный Урал с его мощным магматизмом, напряженной складчатостью и сильным метаморфизмом.

Циклы и фазы тектогенеза. Строение Урала складывалось в течение чрезвычайно большого отрезка времени под воздействием салаирского, каледонского, герцинского, киммерийского и альпийского циклов тектогенеза. Важнейшими при этом оказались палеозойские циклы, создавшие огромное сложноскладчатое Уральское сооружение; мезозойские и кайнозойские циклы проявились в виде разломов и многократных глыбовых движений; они не изменили основного складчатого строения и формировали лишь внешний геоморфологический облик Урала. Резкое различие в степени метаморфизма нижнепалеозойских толщ и лежащих под ними кристаллических сланцев и кварцитов указывает на существование в разных частях Урала изолированных полей докембрийских пород. Постепенный переход этих пород к породам нижнего палеозоя теперь отрицается большинством исследователей.

Салаирский тектогенез наиболее надежно устанавливается для района Белорецкого завода, где на кварцитах, сланцах и известняках с водорослями и, возможно, со среднекембрийскими археоциатами несогласно с базальным конгломератом в основании лежит ордовик. Выпадение верхнего кембрия наблюдалось и в бассейне р. Сакмары. Отсутствие его поедставляет, по Д. В. Наливкину, широко распространенное явление: верхний кембрий выпадает из разреза в Прибалтике, на Новой Земле, на Урале, в Тянь-Шане, в Казахской степи, на Алтае, в Кузнецком бассейне, в ряде мест Сибирской платформы. Это результат салаирской складчатости, которую некоторые геологи присоединяют к каледонскому циклу. Каледонский тектогенез проявился по всей области Западного Урала; доказан он и для Мугоджар. Он сопровождался не только образованием складок, но и внедрением магмы: граниты Троицкого месторождения на Западном склоне Среднего Урала и на юге Мугоджар, на Южном Урале считают каледонскими. Начиная от Мугоджар до самых северных оконечностей Урала, конгломераты и песчаники среднего и верхнего девона обычно содержат обломки и гальки разнообразных нижнепалеозойских и докембрийских осадочных и . Это показывает, что девонское море трансгрессировало на поверхность рельефа, разработанную на складчатом нижнем палеозое, в структурах которого участвовали каледонские граниты и докембрийские породы. Для Мугоджар и Тимана вполне установлено, что каледонский тектогенез проявился складчатостью, интрузиями магмы и поднятиями с возникновением суши, на которой стал вырабатываться рельеф. В некоторых районах Южного и Северного Урала о каледонском тектогенезе судят по налеганию континентального нижнего девона на морской верхний силур; местами нижний девон полностью отсутствует.

Герцинский тектогенез установлен на Урале наиболее давно. С большой силой и напряженностью этот цикл выразился на Восточном склоне Урала; на Западном же он проявился с умеренной интенсивностью, нередко на больших пространствах даже слабо.

Полный стратиграфический разрез от верхнего девона до нижнего карбона на Урале свидетельствует об отсутствии бретонской фазы. На Западном склоне наблюдается фауна этреньского типа, представляющая смесь девонских и каменноугольных форм.

О судетской фазе на Восточном склоне Урала можно судить по резкому изменению литологического состава в основании среднего карбона, где установлены мощные грубообломочные конгломераты и песчаники; Д. В. Наливкин справедливо замечает, что это изменение указывает на начавшееся тогда поднятие не в пределах Восточного склона Урала, а где-то к востоку от него; горная страна здесь поднималась и, вступая в условия денудационного режима, быстро разрушалась; продуктами разрушения и явились конгломераты и песчаники, отлагавшиеся в Восточного склона Урала. На Западном склоне известняки нижнего карбона обычно постепенно переходят в известняки среднего карбона, последние без перерыва и несогласия переходят в верхнекаменноугольные; это указывает на отсутствие проявлений здесь судетской и астурийской фаз.

Астурийская фаза проявилась на Восточном склоне Урала, где из разреза полностью выпадают верхнекаменноугольные отложения в связи с поднятиями, охватившими к началу верхнего карбона территорию Восточного склона. С этих пор область Восточного склона Урала становится местом напряженных тектонических движений, создавших исключительно сложные структуры. С начала пермского периода восточная и центральная зона (полосы) Урала превращаются в мощный горный кряж; одновременно с процессами образования он тотчас же начал разрушаться, давая огромное количество обломочного материала, который сносился на территорию Западного склона, где в возникшем прогибе продолжал удерживаться морской режим; поэтому-то так трудно провести границу между карбоном и пермью.

Киммерийский тектогенез выразился дислокацией мезозойских угленосных отложений в районе Челябинска. По остаткам флоры удалось определить, что значительная часть этих отложений относится к верхнему триасу; складки угленосной толщи несогласно перекрыты ненарушенными верхнемеловыми и палеогеновыми накоплениями. При изучении морфологического строения Челябинского бассейна в нем обнаруживаются микроскладки - плойчатые, опрокинутые, заостренно-клювовидные; они придают структуре характер измятости; наибольшая дислоцированность наблюдается у бортов, где мезозойские слои прилегают к палеозойским массивам; с удалением от бортов массивов складчатость затухает. Мезозойские отложения, как говорилось ранее, сосредоточены в глубоких грабенах среди массивов палеозойских пород.

Характер киммерийских структур показывает, что породившая их киммерийская складчатость является пассивной, возникшей вследствие смятия палеозойскими глыбами рыхлых мезозойских отложений в мелкие опрокинутые, изоклинальные, местами разорванные складки. Вероятность такого объяснения подтверждается и локальностью мезозойской складчатости.

В Челябинском бассейне является результатом оползней мезозойского возраста, одновременных с отложением осадков и происходивших по берегам или на дне соответствующих водных бассейнов. Альпийский тектогенез на Урале проявлялся глыбовыми движениями палеозойских массивов. Изредка встречающиеся локальные складки в Челябинском и Лозьвинском районах вызваны именно этими движениями. Они же создали следующие, наблюдаемые теперь, геоморфологические особенности Урала: этажное расположение поверхностей выравнивания; перепланировка параллельно-линейной речной сети на коленчато-составную; образование двух водоразделов; резкое различие древней и современной речных систем; висячие долины; высокие террасы на акчагыльских песчано-глинистых отложениях; омоложение речных долин. Вследствие молодых сбросов неогеновые породы Урала лежат на разной высоте, а на севере Уфимского плато происходят слабые землетрясения, отмечаемые Свердловской геофизической обсерваторией.

Формирование рельефа. Изучение древних платформ обнаружило замечательную устойчивость тектонических структур. Большинство из них, будучи заложенными в конце докембрия - начале палеозоя, существуют до сих пор, изменяясь лишь в своих очертаниях и размерах. Такой же устойчивостью обладают и крупные геоморфологические элементы, обычно являющиеся тектоно-морфными. Вместе с тем современная тектоническая структура и современный рельеф обеих платформ сформированы начавшимися с неогена неотектоническими движениями. Они проявились главным образом радиально в поднятиях и опусканиях, что раньше называлось эпирогенезом. Однако все чаще стало обнаруживаться наличие складчатых, тангенциальных образований большого радиуса кривизны.

Обратившись теперь к исследованию крупной уральской складчатой системы палеозоя, находим те же характернейшие тектонические и геоморфологические черты, выраженные еще более отчетливо. Особенно с большой эффективностью наблюдаются в последокембрийских складчатых областях проявления неотектогенеза. Именно ему обязаны эти области возрождением после пенепленизации горного рельефа. Однако в разных складчатых областях неодинаковой оказалась степень подвижности, в связи с чем восстановленные (регенерированные) горы разделяются на: а) слабо подвижные - уральского типа; б) горы тяныпанско-бай-кальского типа очень большой подвижности, восстановленные на месте эпидокембрийской, эпикале-донской, эпигерцинской платформ; в) горы верхоянско-колым-ского типа, тоже значительной подвижности, но поднявшиеся на месте мезозойской складчатости; г) горы кавказско-памирского типа в поясе мезозойско-кайнозой-ского орогенеза. Во всех этих типах при очень разной гипсометрии структурно-геоморфологические особенности оказываются общими.

Неотектогенез унаследовал все основные структуры, созданные в геосинклинальные стадии, их региональный оживил разломы, в том числе глубинные, которые ограничивали блоки, сделав их отчетливыми в современном .

Структуры Урала, разработанные на месте каледонской и герцинской геосинклинальных борозд, после орогенеза являлись и орографическими элементами: хребты приурочивались к антиклинориям, впадины - синклинориям, резкие перепады рельефа - уступы- к линиям больших разломов. В мезозойские времена эти структуры и тектономорфный рельеф испытывали пенепленизацию, причем синклинальные впадины заполнялись пролювиальными, аллювиальными и озерно- отложениями, материалом для которых являлись продукты разрушения соседних поднятий. Весьма значительная мощность этих накоплений говорит о продолжающих развиваться постумно структурах уже в платформенной обстановке. К концу мезозоя денудация свела Урал к почти равнине с хорошо разработанным рельефом и широкими долинами, ориентированными меридионально, т. е. по простиранию основных структур. Но в неогене проявились неотектонические движения дифференцированного характера с поднятиями и опусканиями значительной амплитуды. Унаследованный мезозойский рельеф с продольной гидрографической сетью начал перестраиваться; рельеф получил общее омоложение. Продольная параллельно-линейная речная сеть превращалась в коленчато-составную, так как новые долины получались от соединения двух или нескольких самостоятельных путем образования поперечных, эпигенических колен Тектонические трещины играли при этом заметную роль. Но, несмотря на эти перестройки рельефа, тектономорфность и унаследованность его сохранились до современности, что с такой наглядностью выражено в меридиональном простирании хребтов, подчиненном простиранию структур.

Наряду с отчетливо выраженными глыбовыми вертикальными движениями наблюдения все достовернее указывают и на волновые сводовые поднятия, т. е. большого радиуса складчатость дислоцированного основания.

О величине поднятия Уральских гор под воздействием неотектогенеза, иначе говоря за время с неогена, можно судить приближенно: для Южного Урала допускаются поднятия в 700-800 м, Среднего (бассейн р. Чусовой)-200-300 м, Северного - 500-800 м. Замечательно, что положительные структуры (антиклинорий, горсты) поднимаются больше, чем отрицательные (синклинорий, грабены).

На юг уральские палеозойские структуры погружаются, проявляясь на поверхности Чушкакульским поднятием.

В общем неотектонические движения на Урале не велики, что обусловило его среднегорный рельеф и слабую сейсмичность, приуроченную к Среднему Уралу и по силе не превышающую 6 баллов. Для землетрясения 17 августа 1914 г. составлена карта изосейст, которые дают северо-запад- юго-восточную ориентировку под углом к меридиональному простиранию структур.

Буду благодарен, если Вы поделитесь этой статьей в социальных сетях:

Поиск по сайту.

Геологическое строение Урала

В палеозойскую эру на месте древних складчатых гор располагалась геосинклиналь, и моря редко покидали её территорию. Меняя свои границы и глубины, они оставляли после себя мощные толщи осадочных пород.

Для Урала характерно несколько горообразовательных процессов:

1. В нижнем палеозое проявилась каледонская складчатость, включавшая в кембрии салаирскую складчатость. Каледонская складчатость не была основной для Уральских гор, несмотря на то, что охватывала значительную территорию;
2. Начавшаяся в среднем карбоне герцинская складчатость стала главной. Началась она на востоке Урала и была здесь наиболее интенсивной, а в пермский период распространилась и на западные склоны. Складчатость проявлялась в образовании сильно сдавленных, опрокинутых и лежачих складок, которые осложнялись крупными надвигами и приводили к возникновению чешуйчатых структур. Процесс складкообразования сопровождался глубокими расколами и внедрением гранитных интрузий. На Северном и Южном Урале часть интрузий достигают огромных размеров, длиной до $100$-1$20$ км и шириной $50$-$60$ км. Западный склон гор характеризуется менее энергичным складкообразованием, поэтому там нет интрузий, редко можно наблюдать надвиги, и преобладают простые складки. Складкообразование происходило в результате тектонического давления, направленного с востока на запад. Распространению складчатости в этом направлении большим препятствием был жесткий фундамент Русской платформы. Большой сложностью отличаются наиболее сжатые складки в районе Уфимского плато. Они характерны и для западного склона;
3. С окончанием герцинского орогенеза на месте геосинклинали возникли складчатые горы . Тектонические движения в более позднее время носили характер глыбовых поднятий и опусканий. Местами они сопровождались интенсивным складкообразованием и разломами;
4. В мезозойскую эру сушей оставалась большая часть территории Урала. В это время происходила эрозионная переработка горного рельефа, и на восточном склоне хребта происходило накопление угленосных толщ.;
5. Дифференцированные тектонические движения на Урале наблюдались в кайнозойскую эру. Урал представляет собой в тектоническом отношении крупный мегантиклинорий. Это система антиклинориев и синклинориев, которые разделены глубинными разломами. С антиклинориями связаны наиболее древние породы – кристаллические сланцы, кварциты и граниты. Для синклинориев характерны мощные толщи палеозойских осадочных и вулканических пород. Отчетливо прослеживается с запада на восток смена структурно-тектонических зон.

Это следующие структурно-тектонические зоны:

1. Краевые и периклинальные прогибы;
2. Краевые антиклинории;
3. Сланцевые синклинории;
4. Центрально-Уральский антиклинорий;
5. Восточно-Уральский синклинорий.

Центрально-Уральская и Восточно-Уральская зоны севернее $59$ параллели погружаются и перекрываются мезо-кайнозойскими отложениями, которые распространены на Западно-Сибирской равнине. Между складчатыми структурами Урала и восточным краем Русской плиты лежит Предуральский краевой прогиб.

Прогиб разделен на отдельные впадины:

1. Бельская впадина;
2. Уфимско-Соликамская впадина;
3. Печорская впадина;
4. Воркутинская впадина;
5. Каратаихская впадина.

Нижние толщи прогиба имеют в основном пермские морские отложения, а верхние его части – континентальные отложения. С отложениями нижней перми связаны соленосные толщи, мощность которых доходит до одного километра. Отмечаются они в Бельской и Уфимско-Соликамской впадинах. Строение прогиба асимметрично – восточная его часть более глубокая с грубыми отложениями. С прогибом связаны месторождения полезных ископаемых – солей, угля, нефти.

Рельеф Урала

С тектонической структурой Урала очень тесно связана его орография. В целом Урал – это система горных хребтов , которые вытянуты в меридиональном направлении параллельно друг другу. В узкой части Урала таких хребтов насчитывается от $ 2$-х до $3$-х, а в расширенной части их количество увеличивается до $4$-х и более. Очень сложен в орографическом плане Южный Урал, где насчитывается не менее $6$ хребтов. Хребты пересекаются обширными понижениями, занятыми долинами рек. Как правило, хребты и увалы возникли в антиклинальных зонах, а понижения связаны с синклиналями

Обращенный рельеф встречается реже. Он связан с устойчивыми к разрушению горными породами в синклинальных зонах. Такой характер Зилаирское плато, Южно-Уральское плоскогорье в пределах Зилаирского синклинория. На смену пониженным участкам на Урале приходят возвышенные. Это своего рода горные узлы, где находятся не только максимальные высоты, но и наибольшая ширина гор.

Асимметричность западных и восточных склонов Урала являются общей чертой рельефа гор. Постепенно переходящий в Восточно-Европейскую равнину западный склон более пологий. Восточный склон круто спускается к Западно-Сибирской равнине. Причиной такой асимметрии является тектоника Урала, история его геологического развития. Главный водораздельный хребет Урала смещен в сторону Западно-Сибирской равнины и носит разные названия – на Южном Урале это Уралтау, на Северном Урале – Поясовый Камень. Небольшие высоты Уральских гор определяют низкогорные и среднегорные геоморфологические ландшафты .

Исключительно редкими в горах являются альпийские формы рельефа. Встретить их можно в приподнятых частях Полярного и Приполярного Урала. С ними связаны современные ледники Урала, конечно, по сравнению с Альпами и Кавказом они выглядят карликами. Всего ледников на Урале $122$ с площадью оледенения $25$ кв км. Большее их количество находится в полярной водораздельной части. Это каровые долинные ледники, длина которых $1,5$-$2$ км. Четвертичное оледенение на Урале не имело большой интенсивности. Ледник не опускался южнее $61$ параллели и здесь с ним связаны ледниковые формы рельефа – кары, цирки, висячие долины. Интересно, что здесь нет бараньих лбов и ледниково-аккумулятивных форм – друмлинов, озов, конечно-моренных валов, отсутствие которых говорит в пользу того, что ледниковый покров на Урале был маломощным и не везде активным.

Древние поверхности выравнивания относятся к замечательным особенностям рельефа гор. В разных местах Урала разные исследователи насчитывают до $7$ выровненных поверхностей. Это является следствием того, что Урал во времени поднимался неравномерно и поверхности выравнивания имеют разный возраст. Подобное мнение отрицает И.П. Герасимов, считая, что на Урале существует только одна поверхность выравнивания. Сформировалась она в течение юры-палеогена, а потом, в результате новейших тектонических движений и эрозионного размыва подверглась деформации. Безусловно, что в формировании современного рельефа Урала роль неотектонических движений очень велика и в этом И.П. Герасимов, несомненно, прав. На протяжении мела и палеогена Урал существовал в виде сильнопенепленизированной страны с мелководными морями по окраинам. Только в результате тектонических неоген-четвертичных движений Урал приобрел современный горный облик.

Распространенными являются на Урале карстовые формы рельефа. Особенно характерны они для Предуралья и Западного склона Урала. Например, только в одном Пермском крае на $1000$ кв км детально обследованной территории приходится $15$ тыс. карстовых воронок. Карстовое происхождение имеют пещеры Урала – самая крупная их них Сумган на Южном Урале. Её длина $ 8$ км. Кунгурская ледяная пещера известная не только в стране, но и в мире, своими многочисленными гротами и подземными озерами. Крупная Дивья пещера в районе Полюдова кряжа и Капова пещера на берегу реки Белой.

Полезные ископаемые Урала

Замечание 1

Размещение полезных ископаемых на Урале подчиняется меридиональной зональности. Разнообразие и богатство полезных ископаемых делают Урал подземной кладовой страны. Тысячи различных минералов залегают в его недрах, учтено более $10$ тыс. месторождений. На одном из первых мест в мире находится Урал по запасам платины, асбеста, драгоценных камней, калийных солей.

Главным богатством гор являются комплексные руды , имеющие примеси титана, никеля, хрома. Медные руды имеют примеси цинка, золота, серебра. Рудные месторождения, имеющие магматическое происхождение сосредоточены в основном на восточном склоне гор. Железорудными месторождениями являются Магнитогорское, Высокогорское, Качканарское, Бакальское, Халиловское. Руды связаны с интрузиями гранитов и сиенитов.

С гранитными интрузиями связаны месторождения коренного золота и драгоценных камней . Среди них мировую известность имеет уральский изумруд.

Богаты недра Урала цветными металлами . Медную руду добывают на Гайском и Красноуральском месторождениях.

Месторождения бокситов и марганца обнаружены на Северном Урале.

По Северному и Среднему Уралу тянется платиновый пояс с коренными и россыпными залежами платины. На восточных склонах Урала в кварцевых жилах гранитов обнаружено золото, которое добывают на Березовском месторождении недалеко от Екатеринбурга. Это старейшее место золотодобычи в России.

К нерудным богатствам Урала относятся залежи ценнейшего огнеупорного материала – асбеста. Крупнейшее месторождение асбеста в мире Баженовское. Самое крупное в России Шабровское месторождение талька. Есть большие запасы графита и корунда.

Разнообразны драгоценные и поделочные камни , издавна известные на Урале. К уральским самоцветам относятся аметисты, дымчатые топазы, зелёный изумруд, сапфиры, горный хрусталь, александриты, демантоиды, добыча которых ведется на восточном склоне гор. В бассейне Вишеры на западном склоне найдены высококачественные алмазы. Поделочные камни выделяются яркой красотой своих расцветок. Это яшма, мрамор, пестрый змеевик. Особенную ценность представляет зеленый узорчатый малахит и розовый орлец.

В краевом прогибе Предуралья находятся огромные запасы калийных солей, каменной соли, гипса .

Строительные материалы представлены известняками, гранитами, цементным сырьем. Разрабатываются месторождения огнеупорных глин, каолина, кварцитов. Известны значительные запасы нефти и каменного угля .

Становление, развитие Уральской горной страны происходило на протяжении сотен миллионов лет.
Выделяют несколько крупных этапов ее развития. На самом раннем этапе развития, в позднем архее (около 3 млрд лет), эта часть суши, которую позднее назвали Уралом, становится тектонически активной зоной. В земной коре здесь закладываются глубокие трещины (разломы), по которым на поверхность изливаются лавы базальтов. Не дошедшие до поверхности магматические расплавы кристаллизировались на глубинах 5—10 км, образуя крупные интрузивные массивы. В мелких морских бассейнах, занимавших пониженные участки рельефа, накапливались обломочные осадочные породы.
Затем наступает время относительного покоя. Палеоурал на короткое время становится тектонически спокойной страной. Около 2 млрд лет назад тектонические движения возобновляются с новой силой. Вновь на большом пространстве образуются протяженные зоны глубинных разломов. Вдоль них растут цепи вулканов. Громадные, в тысячи километров участки суши прогибаются и заливаются морем. Надолго эта часть Палеоурала становится океаническим дном. Именно здесь, на западном "плече" будущих Уральских гор, смогли накопиться огромные толщи (более 10—12 км) осадочных пород: известняков, доломитов, глинистых, известковистых и углеродистых сланцев, песчаников и конгломератов. Около 900 млн лет назад накопившиеся массы осадоч-ных и вулканических пород гигантскими силами Земли сминаются в складки и образуют первые горные вершины Урала.
Около 600 млн лет назад Урал вновь предстает тектонически спокойной страной. Преобладала суша. Мелководные теплые моря занимали небольшие участки. Обитателями этих морей были губки, археоцеаты, другие, ныне вымершие, организмы, остатки которых сохранились в толщах осадочных пород.
В палеозойскую эру активные тектонические движения охватывают восточные площади Палеоурала. Протяженные долины (рифты), сопровождаемые глубокими разломами, попеременно образуются в разных частях этой территории, как бы раздвигая, расширяя ее. Возобновляется вулканическая деятельность. Вулканические пояса охватывают обширные пространства. Большинство вулканов было морскими, поэтому продукты вулканической деятельности (лавы, туфы, бомбы) часто перемешивались с осадками, накапливавшимися в тех же бассейнах. Обширный уральский палеоокеан простирался к востоку не менее, чем на 1500 км.
Около 400 млн лет назад в этом палеоокеане образуются вулканические острова, почти такие же, как сегодняшние Курильские и Японские. Остатки такой "островной дуги" сегодня можно наблюдать в районе Магнитогорска.
В каменноугольное время (350—290 млн лет) начинается подъем этой части суши. Морские воды отступают. Океанические породы выходят на дневную поверхность. Громадные толщи морских и континентальных осадков, вулканических пород самого разного состава в конце пермского периода (около 240 млн лет назад) становятся высокими Уральскими горами, протянувшимися от северных морей до южных степей почти на 2500 км. Становление гор сопровождалось внедрением больших масс гранитов, гранодиоритов, сиенитов, которые не только усложнили геологическое строение Урала, но и явились причиной появления многих месторождений полезных ископаемых.
Урал постепенно становится тектонически спокойной, устойчивой областью Земли — платформой, но до полного успокоенияеще далеко.
Вновь активизировались Уральские горы в эпоху так называемой киммерийской складчатости (240—100 млн лет назад). Тогда на восточном склоне Уральских гор образовались большие, протяженные разломы близмеридионального направления, вдоль которых начались излияния базальтовых лав. У современного Челябинска образовался прогиб глубиной до 4000 м и длиной до 140 км, получивший название Челябинский грабен.
В этом прогибе на протяжении 40—45 млн лет, уже в мезозойскую эру, формировались мощные пласты углей и вмещающих их пород: песчаников, алевролитов, сланцев.
Последние 160—155 млн лет территория Урала, в том числе и Южного, тектонически стабильна. Уральские горы медленно разрушаются под влиянием поверхностных сил. На месте высоких, когдато заснеженных вершин образуется довольно плоская равнина, получившая название Зауральский пенеплен.
Совокупность признаков (состав и происхождение горных пород, их возраст, степень тектонической раздробленности) позволяет разделить Уральскую страну на ряд более или менее крупных зон (геологических структур). Все они сформировались в палеозойскую эру. С запада на восток выделяются:
I. Предуральский прогиб.
II. Западно-Уральская внешняя зона складчатости.
III. Центрально-Уральское поднятие.
IV. Магнитогорский прогиб, Магнитогорский вулканический пояс.
V. Восточно-Уральская зона прогибов и поднятий.
VI. Зауральское поднятие.

Предуральский прогиб

Восточная часть этой структуры — на крайнем западе Челябинской области, в районе Аши. Сложена она известняками и мергелями нижнепермского возраста, лежащими почти горизонтально — 1—5°. Кристаллические, более древние породы лежат здесь на больших глубинах. Восточная граница проходит по разлому, ориентированному почти параллельно реке Салдыбаш, впадающей в реку Сим.

Западно-Уральская зона складчатости

Эта структура охватывает территорию Нязепетровского, Саткинского, Ашинского районов и окрестности Усть-Катава. В районе Нязепетровска геологические образования вытянуты меридионально, а в районе пос. Айлино, Кропачево, г. Миньяра приобретают почти широтное направление.
Здесь представлены все системы нижнего и среднего палеозоя.
Породы кембрийского возраста (570—500 млн лет) — конгломераты, песчаники, аргиллиты — можно наблюдать северозападнее пос. Терминево. По реке Нязе, севернее Нязепетровска, и по Бардымскому хребту обнажаются породы ордовика — базальты и их разновидности, а также туфы, туфопесчаники, кремнистые сланцы, среди которых встречаются прослои мраморов.
Силурийские образования (440—410 млн лет) — кремнистые, глинистые, углисто-глинистые сланцы, вулканические туфы и известняки — также слагают Бардымский хребет и широкую полосу западнее него. Здесь много песчаников и алевролитов.
Девонские образования (410—350 млн лет) в этой зоне представлены известняками с фауной криноидей, фораминифер, кораллов и остракод, свидетельствующей о том, что содержащие их породы морского происхождения. В районе пос. Айлино, Межевого Лога в разрезе девона можно наблюдать обломочные породы. Есть здесь известняки и мергели. Именно среди них находятся бокситы (алюминиевые руды), добываемые на Южно-Уральских бокситовых рудниках (ЮУБР). Каменноугольные породы (350—285 млн лет) в западной зоне складчатости также, в основном, карбонатные — известняки, доломиты, мергели.

Центрально-Уральское поднятие

Эта сложно построенная зона протягивается вдоль всего Урала более чем на 2000 км. На территории области она прослежена на 250 км с юго-запада на северо-восток. Охватывает территорию Катав-Ивановского, Саткинского, Кусинского районов, а также окрестности Златоуста и Верхнего Уфалея. В районе КатавИвановска ширина структуры 120 км, а на севере, в районе Верхнего Уфалея, — всего 25 км.
Эту структуру слагают самые древние породы Урала, возраст которых достигает 2,6—3 млрд лет, глубоко измененные вулканические и обломочные образования, превращенные в амфиболиты, гнейсы, мигматиты, кварциты. Эти породы широко распространены западнее Верхнего Уфалея и Карабаша. Более молодыми (1,5—0,9 млрд лет) считаются породы, составляющие целый ряд толщ, получивших чисто южноуральские названия — айские, саткинские, бакальские и другие. В составе этих толщ — глинистые и углистые сланцы, песчаники, алевролиты, известняки и доломиты, слагающие огромные по мощности толщи пород.
Полный разрез нижнерифейских пород (~900 млн лет) представлен в скалах правого берега реки Ай, выше железнодорожного моста в г. Кусе (доломиты, известняки, сланцы). В доломитах здесь можно наблюдать остатки колоний сине-зеленых водорослей (строматолит).
На Откликном хребте (Таганай) обнажены кристаллические сланцы, содержащие в своем составе такие редкие минералы, как гранат и ставролит. Там же, на Таганае, близ Златоуста, можно наблюдать такие редкие породы, как кварциты с включениями слюдистых и железистых минералов, получивших название таганаит (авантюрин).
В этой зоне очень мало вулканических и магматических пород. К последним относится Кусинская габбровая интрузия (дайка протяженностью до 100 км), Бердяушский гранитный массив (рапакиви). Здесь же находятся известные минералогические копи — Ахматовская, Максимильяновская; расположены всемирно известные Бакальское железорудное и Саткинское магнезитовое месторождения.
Восточная граница структуры проходит по Главному Уральскому разлому. Эта сложная зона прослежена на тысячи километров по всему Уралу. В пределах области она протягивается от поселка Ленинска на юге через Миасс, Карабаш к северу до самой границы со Свердловской областью. Ширина этой древней тектонической зоны — от 10 15 км до нескольких сот метров. По ней комплексы пород западного склона Урала сочленяются с комплексами восточного склона.
На всем своем протяжении Главный Уральский разлом прослеживается по наблюдаемым здесь протяженным, лентообразным (в плане) интрузиям ультраосновных пород — дунитов, перидотитов и образовавшихся по ним серпентинитов. Этот пояс протягивается более чем на 2000 км. Ультраосновные породы и расположенные между ними блоки палеозойских осадочных и вулканических пород порой образуют тектоническую смесь, называемую меланжем.

Магнитогорский прогиб (вулканический пояс)

С востока к Главному Уральскому разлому примыкает Магнитогорский прогиб — крупная структура, протянувшаяся почти меридионально на 500 км от южной до северной границы области. На широте Баймака, Магнитогорска ширина структуры — 90—100 км, а в районе Миасса, Карабаша — 1—2 км. Она охватывает десять районов области.
Наиболее древними породами здесь являются силурийские, выходы которых наблюдаются в северной, наиболее узкой части структуры. Девонские отложения в Магнитогорском прогибе представлены в полном объеме. Это, в основном, вулканические породы — лавы и сопровождающие их туфы. И лавы, и туфы имеют различный химический, минералогический состав. Среди них выделяются кислые (риолиты), средние (андезиты), основные (базальты) продукты вулканизма. Они образуют большие по мощности толщи — до 3—5 км, в которых наблюдается тесное переслаивание продуктов вулканизма с типично морскими образованиями — известняками, песчаниками, кремнями, яшмами, а также породами смешанного состава — туфопесчаниками, туфогравелитами, туффитами и прочими породами.
Руины вулканических построек той поры, вмещающие их морские отложения, часто содержащие морскую фауну, можно наблюдать, изучать на дневной поверхности в разных районах области.
Естественные выходы девонских вулканитов, известняков, обломочных пород есть в окрестностях пос. Межозерного, на хребтах Ирендык и Кумач (западная граница области), по берегам Гумбейки, Куросана, Урлядов, в окрестностях пос. Балканы (Нагайбакский, Агаповский районы) и многих других местах.
Разрезы пород каменноугольного периода — лавы различного состава, их туфы и разнообразные осадочные образования — можно наблюдать в окрестностях Магнитогорска, по рекам Худолаз и Урал ("Семь Братьев"), и многих других местах. Каменноугольные осадки, мощность которых достигает многих сотен метров, заполняют всю центральную часть прогиба. Самыми молодыми породами здесь являются известняки, песчаники и конгломераты с остатками морских животных (раковин), обнажающиеся по берегам рек: Уралу, Худолазу и Б. Кизилу.
Осадочные, вулканические породы, заполняющие Магнитогорский прогиб, разбиты тектоническими нарушениями различных направлений, прорваны интрузиями магматических пород — гранитов, гранодиоритов, сиенитов, габбро. В таких местах формировались крупные месторождения железных руд (Магнитогорское, М. Куйбас). Вулканические процессы на дне девонского палеоокеана способствовали образованию колчеданных залежей медных и цинковых руд, разрабатываемых в наши дни (Учалинское, Сибайское, Молодежное, Александрийское, Узельгинское и другие месторождения).
Восточно-Уральская зона прогибов и поднятий прослежена широкой полосой через весь Южный Урал. Ширина этой структуры 60—75 км. Она охватывает центральные районы области — от Каслинского на севере до Брединского на юге.
Самыми древними породами здесь являются метаморфические, в том числе гранатсодержащие сланцы, обнажения которых можно видеть в окрестностях пос. Ларино, Кочнево (Уйский район), на горе Игиш, к югу от Миасса.
Ордовикские образования, как вулканические, так и вулканогенно-обломочные, распространены в этой структуре гораздо шире. Они встречены на горе Маячной к северо-западу от Бред (туфоконгломераты, туфопесчаники, кварцитопесчаники), а также по реке Средний Тогузак у пос. Большевик. Здесь залегают лавы базальтов, изливавшиеся на морское дно. Среди лав — прослои красных яшм с остатками морской фауны. В силуре эта часть территории Урала была также морским дном.
На севере области разрезы с фрагментами силурийских отложений можно наблюдать по рекам Багаряк, Синаре, у пос. Первомайского (Сосновский район), в окрестностях дер. Булатово (Уйский район) и в других местах (известняки, глинистые сланцы, конгломераты, песчаники).
Очень широко в этой зоне развиты девонские и каменноугольные отложения. Породы девонской системы особенно полно представлены в разрезах по реке Куросан, в окрестностях пос. Арсинского, Сухтели. Кремнистые сланцы, яшмы, туффиты перемежаются здесь с диабазами, базальтами, их туфами и брекчиями. Вулканические и осадочные породы самого разного химического состава и происхождения описаны в Аргаяшском районе; по реке Зюзелге, восточнее пос. Долгодеревенского, по рекам Санарке, Увельке к юго-востоку от Пласта. Каменноугольные (карбоновые) отложения в этой структуре распространены на обширных пространствах в южных районах области (Чесменский, Карталинский, Брединский). Здесь широко представлены мергели, известняки и различные обломочные породы и сланцы с углистыми частицами. Последних особенно много, так как в это время (350 млн лет назад) на Южном Урале росли тропические леса, в них росли папоротники, каламиты, лепидодендроны, сигиллярии и другие растения. В некоторых местах (Брединский район) они образовывали залежи угля, но, в основном, остатки каменноугольной флоры были превращены в углистую, графитовую пыль, окрашивающую осадочные и метаморфические породы в черный цвет.
Вулканических пород — базальтов, риолитов, андезитов — здесь значительно меньше, чем в разрезах девона. Фрагментов геологических разрезов карбона в этой структуре достаточно: по рекам Верхний, Нижний Тогузак, Уй (пос. Осиповка), отдельным крупным логам к югу от пос. Бреды, в окрестностях Пласта, по рекам Кабанка и Увелька и в других местах.
Вся структура в целом насыщена интрузивными образованиями — преимущественно гранитами, диоритами, сиенитами, слагающими десятки больших и малых массивов различной конфигурации.
Эта цепь массивов, прослеженная через весь Урал, получила название "гранитная ось Урала". С севера на юг через всю область протягиваются гранитные массивы: Юго-Коневский, Каслинский, Аргазинский, Султаевский, Челябинский, Санарский, Демаринский, Борисовский, Пластовский, Каслинский, Чесменский, Черноборский, Джабык-Карагайский, Суундукский и многие другие. Площадь самых крупных массивов — Челябинского и Джабык-Карагайского — значительно превышает 1000 кв. км. Нижняя граница массивов по данным геофизики находится на глубинах 5—11 км. Сами интрузии, вмещающие их породы рассечены большим количеством даек, жил самого разного состава, в том числе и кварцевых.

Зауральское поднятие

Самой восточной геологической структурой на территории области является Зауральское поднятие. Эта структура охватывает восточные районы — от Кунашакского на севере до Троицкого и Варненского на юге. Около 90% площади здесь перекрыто горизонтально лежащими породами мезо-кайнозойского возраста — от верхнего мела до верхнего неогена (100—2 млн лет).
Палеозойские образования лежат на глубине 5—100 м. Их можно наблюдать лишь по берегам отдельных рек. Наиболее интересные и полные разрезы вскрыты по рекам Увельке, Санарке и Ую близ г. Троицка. Здесь ширина структуры составляет около 40 км.
По реке Санарке, в Кувайском логу установлены самые древние из палеозойских пород — кембрийские. Это пестроокрашенные глинистые сланцы и известняки. В известняках найдены остатки археоцеат — придонных организмов той далекой эпохи. Этот выход кембрийских пород — единственный на Южном Урале и один из очень немногих на Урале вообще.
Ордовикские образования в этой зоне распространены гораздо шире. Серые кварцевые песчаники, зеленые и серые метаморфические сланцы, кварциты и базальты широко представлены в разрезах по рекам Уй и Увельке в самом Троицке и к востоку от него, до д. Бобровки. В глинистых породах на западной окраине Троицка найдены остатки древних ракообразных — трилобитов и раковины брахиопод. Все описанные уральские структуры образовались в допалеозойское и палеозойское время, когда Урал был активной зоной складчатости и вулканизма. В последующие 160 млн лет (до наших дней) Урал развивается в сравнительно спокойном платформенном режиме.
По геологическим данным, резких тектонических перестроек на Южном Урале не происходило, но медленные колебательные движения, сопровождающиеся небольшими поднятиями или опусканиями отдельных районов, продолжались и продолжаются.
В верхнемеловую эпоху (около 100 млн лет) опускание восточной части территории приводит к морской трансгрессии. Море наступало с северо-востока, со стороны Тюмени. Западная граница его — очень извилистая, с глубокими заливами — установилась примерно по линии пос. Багаряк — оз. Б. Куяш — Челябинск — Южноуральск — Чесма — Карталы — Бреды (восточнее). Морские осадки — опоки, диатомиты, песчаники, конгломераты, трепела, мергели — образовали горизонтально лежащие слои, перекрывавшие скальные породы палеозойского Урала. Мощность этих осадков в восточной части Троицкого района по данным бурения составляет 100—300 м.
И палеозойские, и мезозойские образования уже в четвертичное время (1,5—2 млн лет) участками перекрылись континентальными, образованными на суше, рыхлыми породами — глинами, песками, суглинками, образовавшимися в результате работы ветра, воды, солнца.

Урал на Земле – явление уникальное.

• И по своей роли планетарного шва, некогда скрепившего два великих материка.
• И по изобилию здесь природных ландшафтов, разбросанных щедро по всему его пространству.
• И по климатическому разнообразию.

В самом деле, где вы найдете еще такой край, у которого изголовье остужалось бы вековыми льдами Северного океана, а подножие обжигалось прокаленными песками пустынь? Край, где в один и тот же июньский день сияет незаходящее солнце над цветущей приполярной тундрой и роскошно расстилается разнотравье альпийский лугов. Где можно всласть поохотиться в кедрачах или, налюбовавшись стройными хорами нарядных березовых колков, остановиться у башкирского кочевья, напиться вдоволь охлажденным кумысом, наблюдая при этом, как все вокруг вибрирует в знойном степном мареве…

А теперь от этих поэтических картин Уральского края придется перейти к более прозаическим, но весьма для нашего рассказа необходимым вещам. Небезынтересно, думается, уяснить для себя – как же появилось на теле планеты столь необычное природное творение, какие силы воздвигли его. Неизбежен потому небольшой экскурс в науку, изучающую Землю, – в геологию.

Что современная геология определяет понятием «Урал»?

Строго говоря, Урал – это горная страна с прилегающими к ней с запада и востока участками двух великих равнин. Почему так считают геологи, обсудим позже. Как говорилось ранее, Уральская горная страна лежит на планете довольно узкой полосой, ширина которой редко где превышает сто пятьдесят километров, вытянута же она от приаральских пустынь до Ледовитого океана более чем на две с половиной тысячи километров. Этим она похожа на многие известные на Земле горные массивы – Анды, например. Только горы на Урале хоть и часто скалисты, но значительно ниже, менее круты, более обыденны, что ли, нежели их прославленные собратья где-нибудь в Альпах или Гималаях.

Но если горы Уральские внешне ничем не поражают, то совершенно уникально содержание их недр.

Геология Уральских гор

Урал всемирно знаменит богатством и разнообразием своего геологического строения. Это неопровержимая истина. Но надо до самого тонкого оттенка значимости этого факта осознать – Урал, может быть, единственное на Земле место, где специалистами отысканы горные породы, образованные практически во все периоды существования планеты. И минералы, появление которых могло быть обусловлено существованием здесь (конечно, в разное время) всех мыслимых и в недрах Земли и на ее поверхности физико-химических режимов. Какая-то несусветная мешанина разновозрастных и разнохарактерных геологических порождений!

Но и это еще не все.

В изобильный перечень геологических образований Урала естественно уложился и уникально обширный спектр богатейших залежей почти всех известных на нашей планете полезных ископаемых. Нефть и алмазы. Железо и яшма с мрамором. Газ и малахит. Бокситы и корунд. И… и… и… Список бесконечен – не всё ведь еще открыто, да и не все виды полезных ископаемых мы еще знаем.