История развития Урала и, в том числе Северного Урала, обусловила наличие в строении складчатых сооружений двух существенно различных комплексов (структурных ярусов). Нижний комплекс (ярус) представлен доордовикскими толщами. Породы этого комплекса вскрываются в ядрах крупных антиклинориев. Они представлены различными гнейсами и кристаллическими сланцами архея. Местами встречаются метаморфические сланцы, кварциты и мраморы нижнего протерозоя. Выше этих толщ располагаются рифейские (верхнепротерозойские отложения), достигающие мощности 10-14 км и представленные четырьмя сериями. Особенностью всех этих серий является ритмичность. В основании каждой серии залегают конгломераты, кварцевые песчаники и кварциты, переходящие выше в алевролиты, глинистые и филлитовые сланцы. В верхах разреза они сменяются карбонатными породами - доломитами и известняками. Венчает разрез рифейских отложений типичная моласса (ашинская серия), достигающая 2 км.

Состав рифейских отложений свидетельствует о том, что во время их накопления шло интенсивное опускание, которое неоднократно сменялось кратковременными поднятиями, приводящими к фациальной смене отложений. В конце рифея произошла байкальская складчатость и начались поднятия, которые усилились в кембрии, когда почти вся территория Урала превратилась в сушу. Об этом свидетельствует очень ограниченное распространение кембрийских отложений, представленных только нижнекембрийскими зелеными сланцами, кварцитами и мраморами, которые также входят в состав нижнего структурного комплекса.

Таким образом, формирование нижнего структурного яруса завершилось байкальской складчатостью, в результате которой возникли структуры, отличающиеся по своему плану от более поздних уральских структур.

Верхний структурный ярус образован отложениями, начиная с ордовика и кончая нижним триасом, которые подразделяются на геосинклинальный и орогенный комплексы. Эти отложения накопились в Уральской палеозойской геосинклинали и возникшей в ее пределах складчатой области. Тектонические структуры современного Северного Урала связаны с формированием именно этого структурного яруса.

Северный Урал является примером одной из крупных линейных складчатых систем, протянувшихся на тысячи километров. Он представляет собой мегантиклинорий, который состоит из чередующихся антиклинориев и синклинориев, ориентированных в меридиональном направлении. Современный структурный план Северного Урала был заложен уже в ордовике, когда в палеозойской геосинклинали возникли все основные тектонические зоны, и толща палеозойских отложений обнаруживает четкую фациальную зональность. Однако при этом прослеживаются резкие различия в характере геологического строения и развития тектонических зон западного и восточного склонов Северного Урала, образующих две самостоятельные мега-зоны. Они разделяются узким (15 - 40 км) и очень выдержанным по простиранию Уралтауским антиклинорием (на севере он носит название Харбейского), ограниченным с востока крупным глубинным разломом - Главным Уральским разломом, к которому приурочена узкая полоса выходов ультраосновных и основных пород. Местами разлом представляет собой полосу шириной 10 - 15 км.

Восточная мегазона, максимально прогнутая и характеризующаяся развитием основного вулканизма и интрузивного магматизма, развивалась в палеозое как эвгеосинклиноль. В ней накопились мощные толщи (свыше 15 км) осадочно-вулканогенных отложений. Эта мегазона входит в состав современного Северного Урала, скрыта под мезокайнозойским чехлом Западно-Сибирской плиты.

Западная мегазона практически лишена магматических пород. В палеозое она представляла собой миогеосинклиналь, где шло накопление морских терригенных и карбонатных отложений. На западе эта мегазона переходит в Предуральский краевой прогиб. С точки зрения сторонников гипотезы литосферных плит, Главный Уральский разлом фиксирует зону субдукции океанической плиты, двигавшейся с востока под восточную окраску Восточно-Европейской платформы. Уралтауский антиклинорий приурочен к краевой части платформы и соответствует древней островной дуге, к западу от которой развивалась зона прогибания на континентальной коре (миогеосинклиналь), к востоку шло формирование океанической коры (до среднего девона), а позднее и гранитного слоя в зоне эвгеосинклинали.

В конце силура в Уральской геосинклинали произошла каледонская складчатость, которая охватывала значительную территорию Урала. Уже в девоне прогибание возобновилось. Основной складчатостью явилась герцинская. В восточной мегазоне она произошла в середине карбонаи проявилась в образовании сильно сдавленных, нередко опрокинутых складок, надвигов, сопровождалась глубокими расколами и внедрением мощных гранитных интрузий. Некоторые из них имеют до 100 - 120 км в длину и до 50 -60 км в ширину.

С верхнего карбона в восточной мегазоне начался орогенный этап. Расположенная здесь молодая складчатая система поставляла обломочный материал в морской бассейн, сохранившийся на западном склоне, который представлял собой обширный предгорный прогиб. По мере продолжающихся поднятий прогиб постепенно мигрировал к западу, в сторону Русской плиты, как бы «накатываясь» на нее.

Нижнепермские отложения западного склона разнообразны по своему составу: карбонатные, терригенные и галогенные, что свидетельствует об отступании моря в связи с продолжающимся горообразованием на Северном Урале. В конце нижней Перми оно распространилось и на западную мегазону. Складкообразование здесь было менее энергичным. Преобладают простые складки, надвиги наблюдаются редко, интрузий нет.

Тектоническое давление, в результате которого происходило складкообразование, было направлено с востока на запад. Фундамент Восточно-Европейской платформы препятствовал распространению складчатости, поэтому в районах его восточных выступов складки наиболее сжаты, а в простирании складчатых структур наблюдаются обтекающие их изгибы.

Таким образом, в верхней перми уже на всей территории Урала существовала молодая складчатая система, ставшая ареной умеренной денудации. Даже в Предуральском краевом прогибе отложения этого возраста представлены континентальными фациями, На крайнем севере их накопление затянулось вплоть до нижнего триаса.

В мезозое и палеогене горы под влиянием денудации разрушались, снижались, формировались обширные поверхности выравнивания и коры выветривания, с которыми связаны россыпные месторождения полезных ископаемых. И хотя тенденция к поднятию центральной части страны сохранялась, что способствовало обнажению палеозойских пород и относительно слабому образованию рыхлых отложений, в итоге преобладало нисходящее развитие рельефа.

В триасе по линиям разломов опустилась восточная часть складчатых сооружений, т.е. произошло обособление Уральской складчатой системы от герцинских структур фундамента Западно-Сибирской плиты. В это же время в восточной мегазоне возник ряд узких субмеридионально вытянутых грабенообразных впадин, выполненных континентальными обломочно- вулканогенными толщами нижнего-среднего триаса (туринская серия) и континентальной угленосной формацией верхнего триаса, а местами и нижней-средней юры (челябинская серия).

К концу палеогена на месте всего Урала простиралась равнина-пенеплен, более приподнятая в западной части и более низкая в восточной, периодически перекрывавшаяся на крайнем востоке маломощными морскими отложениями в мелу и палеогене.

В неоген-четвертичное время на Урале наблюдались дифференцированные тектонические движения. Происходило дробление и перемещение отдельных глыб на различную высоту, что привело к возрождению гор. Западная мегазона, включая Уралтауский антиклинорий, почти на всем протяжении Урала более приподнята и характеризуется горным рельефом, тогда как восточная мегазона представлена пенепленом или мелкосопочником с отдельными горными массивами (восточные предгорья). Наряду с разрывными дислокациями, ведущую роль среди которых сыграли продольные разломы, на Урале проявились и широтные волнообразные деформации - часть аналогичных волн Восточно-Европейской и Западно-Сибирской равнин. Следствием этих движений явилось чередование повышенных (соответствующих гребням волн) и пониженных (соответствующих подошве) участков гор вдоль их простирания (орографических областей). На Северном Урале отчетливо прослеживается соответствие геологического строения строению современной поверхности.

Для нее характерна продольно-зональная структура. С запада на восток здесь сменяют друг друга шесть морфотектонических зон. Каждая из них характеризуется своей историей развития, а следовательно, и отложениями определенного возраста и состава, сочетанием полезных ископаемых и особенностями рельефа.

Зона синклинориев западного склона непосредственно примыкает к Предуральскому краевому прогибу. Она сложена осадочными породами палеозоя. Наиболее молодые из них - карбоновые (преимущественно карбонатные) распространены в западной части, примыкающей к краевому прогибу. К востоку они сменяются сланцами девона, карбонатными толщами силура и довольно сильно метаморфизованными, со следами вулканизма отложениями ордовика. Среди последних встречаются дайки магматических пород. Количество вулканогенных пород возрастает к востоку.

В рельефе антиклинорий представлен увалистой полосой восточных предгорий и Зауральским пенепленом. Северный Урал перекрыт мезокайнозойским осадочным чехлом. Северный Урал начинается горой Тэльпозиз и заканчивается Конжаковским Камнем (1569 м). Высота хребтов здесь меньше, чем в Приполярном Урале и составляет в среднем до 1000 м, но в северной и южной частях возрастает.

Средний Урал протягивается до горы Юрма. Это наиболее пониженная часть гор. Средние высоты здесь составляют 500-600 м. Лишь гора Ослянка в северной его части достигает 1119 м, все остальные вершины ниже 1000 м. Горы здесь образуют дугу, слегка выгнутую к востоку.

Господствующим типом морфоструктур Северного Урала являются возрожденные складчато-глыбовые горы на допалеозойском и палеозойском основании.

Морфоструктуры, созданные при совместном воздействии эндогенных и экзогенных процессов, осложняются более мелкими формами рельефа, созданными экзогенными рельефо-образующими процессами. Наложение различных морфоскульптур на морфоструктуры и создает все разнообразие рельефа Северного Урала.

На севере Урала преобладает эрозионный рельеф. Основными эрозионными формами здесь являются речные долины. Для Урала характерно смещение главного водораздельного хребта к востоку от осевой части гор, в чем кроется одно из проявлений асимметрии горного сооружения. Наиболее сложный гидрографический рисунок и большая густота речной сети характерны для западного склона гор.

Многие реки заложились еще в период нисходящего развития гор и формирования древней поверхности выравнивания. Они были приурочены к сиклинальным прогибам, к полосам более мягких, податливых к разрушению пород, поэтому имели общеуральское, субмеридиональное направление. В период активизации неоген-четвертичных движений, образования разломов и дифференцированных поднятий преимущественно небольшой амплитуды заложились поперечные отрезки речных долин, приуроченные к разломам или понижениям осей антиклинальных складок. Поэтому многие реки Северного Урала имеют коленчатый рисунок: Урал, Сакмара, Белая, Ай, Косьва, Вишера, Печора, Ильгч, Щугор и др. В продольных понижениях они имеют широкие долины, а при пересечении горных хребтов - узкие и крутосклоновые.

Многие реки заложились еще в период нисходящего развития гор и формирования древней поверхности выравнивания. Они были приурочены к сиклинальным прогибам, к полосам более мягких, податливых к разрушению пород, поэтому имели общеуральское, субмеридиональное направление. В период активизации неоген-четвертичных движений, образования разломов и дифференцированных поднятий преимущественно небольшой амплитуды заложились поперечные отрезки речных долин, приуроченные к разломам или понижениям осей антиклинальных складок. Поэтому многие реки Урала имеют коленчатый рисунок: Косьва, Яйва, Вишера, Печора, Северная Сосьва и др. В продольных понижениях они имеют широкие долины, а при пересечении горных хребтов - узкие и крутосклоновые.

1. Географическое положение.

2. Геологическое строение и рельеф.

3. Климат и поверхностные воды.

4. Почвы, растительный и животный мир.

Географическое положение

Уральские горы протягиваются вдоль восточных окраин Русской равнины, от побережья Северного Ледовитого океана до южных границ России. «Урал» в переводе с тюркского означает «пояс». С севера на юг Уральская горная страна протягивается более чем на 2000 км, пересекая пять природных зон – тундру, лесотундру, тайгу, лесостепь и степь. Ширина горного пояса от 50 км на севере, до 150 км на юге. Вместе с предгорными равнинами ширина страны увеличивается до 200-400 км. На севере продолжением Урала является остров Вайгач и острова Новая Земля, а на юге горы Мугоджары (в Казахстане). На западе граница Урала с Русской равниной не имеет четких очертаний. Обычно границу проводят по Предуральскому краевому прогибу, по долине реки Коротаиха и по реке Усе, далее по долине Печеры, затем чуть восточнее долины Камы, по рекам Уфа и Белая. На востоке Уральские горы круто обрываются к низким предгорьям, поэтому граница Западной Сибири более контрастна. Она начинается от Байдарацкой губы, далее на юг к Зауральскому плато. Урал издавна считают границей между Европой и Азией. Граница проводится по всей части гор и далее по реке Урал. В природном отношении Урал ближе к Европе, чем к Азии.

Геологическое строение и рельеф

Геологическое строение Урала довольно сложно. В его строении прослеживается два структурных яруса (комплекса). Нижний ярус представлен до ордовикскими толщами (гнейсы, кристаллические сланцы, кварциты, мрамор). Эти породы вскрываются в ядрах крупных антиклинориев. Сверху эти толщи покрыты верхнепротерозойскими отложениями мощностью до 10-14 км. Здесь присутствуют кварцевые песчаники, переходящие выше в алевролиты, глинистые сланцы, доломиты и известняки. Вероятно этот нижний ярус формировался в байкальскую складчатость, при этом территория Урала опускалась и неоднократно поднималась, становясь сушей. Верхний ярус образован отложениями начиная с ордовика и заканчивая нижним триасом. Тектонические структуры современного Урала связаны с формированием именного этого структурного яруса. Урал является примером одной из крупной линейных складчатых структур, протянувшихся на тысячи километров. Он представляет собой мегантиклинорий состоящий из чередующихся антиклинориев и синклинориев, вытянутых в меридиональном направлении. Современный структурный план Урала был заложен уже в раннем палеозое. При этом в геологическом строении четко прослеживаются различия в развитии тектонических зон западного и восточного склонов, которые образуют две самостоятельные мегазоны. Восточная мегазона максимально прогнута и характеризуется развитием основного вулканизма и интрузивного магматизма. В ней накопились толщи (свыше 15 км) осадочно-магматических отложений. Западная – лишена магматических пород и состоит из морских терригенных отложений. К западу она переходит в Предуральский краевой прогиб. Таким образом формирование Урала началось в каледонскую складчатость при взаимодействии литосферной океанической плиты на востоке и континентальной Восточно-Европейской – на западе. Но основное горообразование Урала продолжалось в герцинскую складчатость. В мезозое активно протекали горообразующие процессы денудации и к началу кайнозоя сформировались обширные пенеплены и коры выветривания, с которыми связаны россыпные месторождения полезных ископаемых. В неоген-четвертичное время на Урале наблюдались дифференцированные тектонические движения, происходило дробление и перемещение отдельных глыб, что привело к возрождению гор. На Урале хорошо прослеживается соответствие геологического строения современной поверхности. С запада на восток здесь сменяют друг друга 6 морфотектонических зон. 1) Предуральский краевой прогиб отделяет складчатые структуры Урала от восточного края Русской плиты. Поперечными горстообразующими поднятиями (Каратау, Полюдов Камень и др.) прогиб разделен на отдельные впадины: Бельскую, Уфимско-Соликамскую, Печерскую, Воркутинскую (Усинскую). Мощность отложения в прогибах от 3 до 9 км. Здесь залегают соляные, а к северу угольные толщи, есть нефть. 2) Зона синклинориев западная склона (Зилаирский, Лемвильский и др.) примыкает к Предуральскому прогибу. Она сложена осадочными породами палеозоя. В эту зоны входит также Башкирский антиклинорий. Полезных ископаемых здесь мало, лишь строительные материалы. В рельефе эта зона выражена короткими краевыми хребтами и массивами, например Зилаирским плато, Высокой Пармой. 3) Уральский антиклинорий образует осевую, наиболее высокую часть Урала. Он сложен породами более древними (нижнего яруса): гнейсами, амфиболитами, кварцитами, сланцами. Вдоль восточного склона антиклинория проходит главный Уральский глубинный разлом, где залегают никель, кобальт, хром, железо, платина, уральские самоцветы. В рельефе антиклинорий представлен узким линейно вытянутым хребтом, на севере он называется Поясовый камень, далее Уральский хребет, на юге Уралтау. 4) Магнитогорско-Тагильский (Зеленокаменный) синклинорий протягивается от Байдарацкой губы на юг до государственной границы. Он сложен осадочно-вулканическими породами: диабазами, туфами, яшмами, есть липариты, мраморы; имеется медный колчедан, железная руда, россыпное золото, драгоценные камни. В рельефе зона представлена короткими хребтами, высотой до 1000 м. 5) Восточно-Уральский (Урало-Тобольский) антиклинорий прослеживается вдоль всего складчатого сооружения, но в состав Уральских гор входит лишь его южная часть (южнее Нижнего Тагила). Он сложен сланцевыми и вулканогенными породами. Здесь есть золото, железо, драгоценные камни. В рельефе это полоса восточных предгорий и Зауральский пенеплен. 6) Аятский синклинорий в состав Урала входит лишь своим западным крылом на юге страны. Есть уголь. В рельефе это Зауральское плато.

В рельефе Урала выделяют две полосы предгорий (западных и восточных) между которыми система горных хребтов вытянутых в субмеридеональном направлении параллельно друг другу. Таких хребтов может быть от 2-3 до 6-8. Хребты отделены друг от друга понижениями, вдоль которых текут реки. Уральские горы невысокие. Высшая точка Урала – гора Народная (1895 м). На Урале выделяют с севере на юг несколько орографических областей: Пай-Хой от пролива Югорский Шар до реки Кары, высота гор 400-450 м; Полярный Урал от горы Константинов Камень до верховья реки Хулги, высоты хребтов 600-900 м. Наивысшая точка – гора Пайер (почти 1500 м). Приполярный Урал от реки Хулги до реки Щугор. Это наиболее высокая часть Урала – горный узел. Здесь несколько вершин превышают 1500 м: Народная, Нейрока, Карпинского и др. Северный Урал начинается горой Тэльпозиз и заканчивается Конжаковским Камнем (1570 м); Средний Урал – до горы Юрма, это наиболее пониженная часть гор, высота 500-600 м; Южный Урал от горы Юрма и до южных границ России. Это самая широкая часть Урала, высоты гор от 1200мдо 1600 м, высшая точка – гора Иремель (1582 м). Основным типом морфоструктур Урала являются возрожденные складчато-глыбовые горы. Есть морфоструктуры, переходные от складчатых к платформенным областям: плоскогорье Южно-Уральский пенеплен, цокольные кряжевые возвышенности (Пай-Хой) и цокольная равнина - Зауральский пенеплен. Эти структуры являются пластовыми равнинами. На морфоструктуры созданные эндогенными процессами наложены более мелкие морфоструктуры, экзогенного происхождения. На Урале преобладают эрозионный рельеф, среди которого преобладают речные долины. В наиболее высоких частях гор активны гольцовые процессы (морозное выветривание, солифлюкция) приводящие к россыпям камней (каменные моря и реки). Плащ обломочного материала достигает до 5 м толщины. Для западного склона и Предуралья характерны карстовые формы рельефа (пещеры – Кунгурская, Дивья, Капова и др., воронки и т.д.). Ледниковые формы на Урале очень редки, они лишь на наиболее преподнятых участках Полярного и Приполярного Урала, где есть современные оледенение.

Климат и поверхностные воды.

Климат Урала по сравнению с климатом Русской равнины отличаются большей континентальностью. При этом вследствие значительной протяженности Урала в меридиональном направлении наблюдаются большие климатические различия между севером и югом этой горной страны. На севере климат субарктический (до полярного круга), и умеренный на остальной территории. Из-за незначительной высоты гор свой особый горный климат на Урале не формируется. Но Урал играет роль барьера на пути движения западных ветров. Климатические различия между севером и югом особенно проявляются летом, июльская температура изменяется соответственно от +6˚C до +22˚C. Зимой температура различается меньше. Север Урала зимой попадает под влияние циклональной деятельности. Циклоны несут с Северной Атлантики более теплый и влажный воздух. Пай-Хой оказывается на стыке влияния холодного Карского моря и относительно теплого Баренцева. Самая низкая средняя температура января на Полярном Урале -22˚C. Южнее Урал зимой находится под влиянием континентальных воздушных масс Азиатского максимума, поэтому январские температуры и здесь тоже низкие, до -18˚C. Западный склон и Предуралье являются более увлажненными, чем восточный склон. На западном склоне выпадает на 200 м осадков больше, чем на восточном. Наибольшее количество осадков приходится на западные склоны Полярного – Северного Урала, свыше 1000 мм. К югу их количество убывает до 600-800 мм. В Зауралье количество осадков снижается до 450-500 мм. Зимой устанавливается снежный покров, в Предуралье его мощность до 90 см, в горах западного склона до 2 метров. При этом на юге Зауралья высота снежного покрова всего 30-40 см. Зимой в межгорных котловинах наблюдаются температурные инверсии.

Реки Урала принадлежат бассейнам Печоры, Волги, Урала и Оби, соответственно Баренцева, Каспийского и Карского морей. Величина речного стока на Урале больше, чем на прилегающих равнинах. Реки западного склона многоводнее восточного. На их долю приходится до 75% от общего годового стока Урала. Преобладает снеговое питание (до 70%), дождевое составляет почти 25%, остальное – подземные воды. Озера на Урале распространены неравномерно. Наибольшее их количество в восточных предгорьях Северного и Южного Урала, где преобладают тектонические озера. В Предуралье характерны карстовые озера, на Зауральском плато – суффозионные. Крупных озер мало, самое глубокое озеро на Полярном Урале - Большое Щучье (глубина до 136 м), оно ледниково-тектоническое. Много на Урале и водохранилищ и прудов. Современное оледенение развито на Полярном и на Приполярном Урале, где снеговая граница лежит на высоте около 1000 м.

Почвы, растительный и животный мир.

Почвы предгорий аналогичны зональным почвам прилегающих равнин. На севере преобладают тундрово-глеевые почвы, южнее распространены подзолистые и еще южнее распространены – дерново-подзолистые почвы. В Предуралье южнее Перми появляются серые лесные почвы, которые к югу переходят в черноземы. На юго-востоке Зауралья появляются каштановые почвы. В горах развиты горные типы почв, которые все насыщены обломочным материалом. Это горно-тундровые, горные лесные (подзолистые и т.д.), горные черноземы.

Растительность Урала довольно разнообразна. Во флоре Урала насчитывается до 1600 видов растений. Но эндемики составляют лишь 5%. Бедность эндемиками объясняется срединным положением гор на материке. Так многие сибирские виды перевалили через Урал, и западная граница их ареала проходит по Русской равнине. На крайнем севере Урала от предгорий до вершин распространены тундры. Близ полярного круга тундра превращается в высотный пояс, а у подножья развиваются редкостойные леса, которые поднимаются до 300 м. Самым распространённым типом растительности Урала являются леса, они тянутся от полярного круга на юг до г. Екатеринбурга. Преобладают хвойные леса из ели, пихты, кедра, но на восточных склонах велика доля сосны. Иногда встречается лиственница. Южнее 58˚с.ш. к хвойным породам добавляется широколиственные породы: липа, вяз, клен. На западных склонах Южного Урала леса становятся широколиственными, с преобладанием липы. Но эти леса занимают на Урале не более 5% лесопокрытой площади. Значительно шире представлены мелколиственные леса из березы и осины. Они распространены по всему Уралу. Верхняя граница леса на Северном Урале доходит до 500-600 м, а на Южном – до 1200 м. Выше лесов лежат горные тундры, горные луга и гольцовый пояс. Лесостепь появляется фрагментарно в предгорьях Среднего Урала (Красноуфимск). На Южном Урале лесостепь подходит к подножию гор. Крайний юг страны занимают степи, с зарослями кустарников из караганы, спиреи, вишни и др.

Животный мир слагается из тундровых, лесных и степных видов, распространенных на соседних равнинах. Настоящих горных видов в пределах Уральской страны нет. На севере типичны лемминг, песец, полярная сова, сапсан, канюк, белая куропатка, пуночки, лапландский подорожник, золотистая ржанка и др. В лесах обитают лось, бурый медведь, росомаха, рысь, соболь, куница, волк, бурундук, белка, заяц-беляк, рябчик, глухарь, тетерев, кедровка, дятлы, синицы, поползень, различные совы (филин и др.), летом прилетают славки, горихвостки, кукушка, дрозды и др. В степях многочисленны грызуны: сурки (байбак), суслики, хомяк, хомячок, хорь. Из птиц – степной орел, беркут, степной лунь, курганник, коршун, пустельга, жаворонки, чекан-каменка и др.

Уральские горы сформировались в области герцинской складчатости. От Русской платформы они отделены Предуральским краевым прогибом, выполненным осадочными толщами Палеогена: глинами, песками, гипсами, известняками.

Древнейшие породы Урала - архейские и протерозойские кристаллические сланци и кварциты - слагают его водороздельный хребет.

К западу от него располагаются смятые в складки осадочные и метаморфические породы палеозоя: песчаники, сланцы, известняки и мраморы.

В восточной части Урала среди палеозойских осадочных толщ широко распространены разнообразные по составу магматические породы. С этим связано исключительное богатство восточного склона Урала и Зауралья разнообразными рудными ископаемыми, драгоценными и полудрагоценными камнями.

КЛИМАТ УРАЛЬСКИХ ГОР

Урал лежит в глубине. материка, удаленный на большое расстояние от Атлантического океана. Это определяет континентальность его климата. Климатическая неоднородность в пределах Урала связана прежде всего с его большой протяженностью с севера на юг, от берегов Баренцева и Карского морей до сухих степей Казахстана. Вследствие этого северные и южные районы Урала оказываются в неодинаковых радиационных и циркуляционных условиях и попадают в разные климатические пояса -- субарктический (до полярного крута) и умеренный (остальная территория).

Пояс гор узкий, высоты хребтов относительно небольшие, поэтому свой особый горный климат на Урале не формируется. Однако меридионально вытянутые горы довольно существенно влияют на циркуляционные процессы, играя роль барьера на пути господствующего западного переноса воздушных масс. Поэтому хотя в горах и повторяются климаты соседних равнин, но в несколько измененном виде. В частности, при любом пересечении Урала в горах наблюдается климат более северных районов, чем на примыкающих равнинах предгорий, т. е. климатические зоны в горах, смещены к югу по сравнению с соседними равнинами. Таким образом, в пределах Уральской горной страны изменение климатических условий подчинено закону широтной зональности и лишь несколько осложнено высотной поясностью. Здесь наблюдается смена климата от тундрового до степного.

Являясь препятствием на пути движения воздушных масс с запада на восток, Урал служит примером физико-географической страны, где достаточно ярко проявляется воздействие орографии на климат. Это воздействие прежде всего проявляется в лучшем увлажнении западного склона, который первый встречает циклоны, и Предуралья. При всех пересечениях Урала количество осадков на западных склонах на 150 -- 200 мм больше, чем на восточных.

Наибольшее количество осадков (свыше 1000 мм) выпадает на западных склонах Полярного, Приполярного и частично Северного Урала. Это обусловлено как высотой гор, так и их положением на основных путях атлантических циклонов. Южнее количество осадков постепенно убывает до 600 -- 700 мм, вновь возрастая до 850 мм в наиболее высоко поднятой части Южного Урала. В южной и юго-восточной частях Урала, а также на крайнем севере годовая сумма осадков составляет менее 500 -- 450 мм. Максимум осадков приходится на теплый период.

Зимой на Урале устанавливается снежный покров. Его мощность в Предуралье составляет 70 -- 90 см. В горах мощность снега возрастает с высотой, достигая на западных склонах Приполярного и Северного Урала 1,5 -- 2 м. Особенно обильны снега в верхней части лесного пояса. В Зауралье снега значительно меньше. В южной части Зауралья его мощность не превышает 30 -- 40 см.

В целом в пределах Уральской горной страны климат изменяется от сурового и холодного на севере до континентального и достаточно сухого на юге. Наблюдаются заметные различия в климате горных районов, западных и восточных предгорий. Климат Предуралья и западных склонов rop по ряду признаков близок к климату восточных районов Русской равнины, а климат восточных склонов rop и Зауралья -- к континентальному климату Западной Сибири.

Пересеченный рельеф гор обусловливает значительное разнообразие их местных климатов. Здесь происходит изменение температур с высотой, хотя и не столь значительное, как на Кавказе. В летнее время температуры понижаются. Например, в предгорьях Приполярного Урала средняя температура июля составляет 12 С, а на высотах 1600 -- 1800 м -- всего лишь 3 -- 4"С. Зимой в межгорных котловинах застаивается холодный воздух и наблюдаются температурные инверсии. Как следствие, степень континентальности климата в котловинах значительно выше, чем на горных хребтах. Поэтому горы неодинаковой высоты, склоны различной ветровой и солярной экспозиции, горные хребты и межгорные котловины отличаются друг от друга своими климатическими особенностями.

Климатические особенности и орографические условия способствуют развитию на Полярном и Приполярном Урале, между 68 и 64 С с.ш., малых форм современного оледенения. Здесь насчитывается 143 ледника, а их общая площадь составляет чуть более 28 км2, что свидетельствует об очень малых размерах ледников. Недаром, говоря о современном оледенении Урала, употребляют обычно слово "леднички". Основными их типами являются паровые (2/3 общего числа) и прислоненные (присклоновые). Есть кирово- висячие и кирово- долинные. Самыми крупными из них являются ледники ИГАНа (площадь 1,25 км2, длина 1,8 км) и МГУ (площадь 1,16 км2, длина 2,2 км).

Район распространения современного оледенения -- это наиболее высокая часть Урала с широким развитием древних ледниковых каров и цирков, с наличием троговых долин и пикообразных вершин. Относительные высоты достигают 800 -- 1000 м. Альпийский тип рельефа наиболее характерен для хребтов, лежащих к западу от водораздельного, но кары и цирки расположены, в основном, на восточных склонах этих хребтов. На этих же хребтах выпадает и наибольшее количество осадков, но за счет метелевого переноса и лавинного снега, поступающего с крутых склонов, снег скапливается в отрицательных формах подветренных склонов, обеспечивая питанием современные леднички, которые существуют благодаря этому на высотах 800 -- 1200 м, т. е. ниже климатической границы.

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.

Система низко- и средневысотных горных хребтов Урала протянулась вдоль восточных окраин Русской (Восточно-Европейской) равнины в субмеридиональном направлении от побережья Северного Ледовитого океана до южных границ России. Этот горный хребет, каменный пояс ("урал" в переводе с тюркского и означает "пояс") зажат между двумя платформенными равнинами - Восточно-Европейской и Западно-Сибирской. Естественным продолжением Урала в геолого-тектоническом отношении на юге являются Мугоджары, а на севере острова Вайгач и Новая Земля. Некоторые авторы объединяют их вместе с Уралом в единую Урало-Новоземельскую физико-графическую страну (Рихтер Г.Д., 1964; Алпатьев A.M., 1976), другие включают в Уральскую горную страну лишь Мугоджары (карта "Физико-географическое районирование СССР", 1983; Макунина А.А., 1985; Давыдова М.И. и др., 1976, 1989), третьи не включают ни того ни другого (Мильков Ф.Н., Гвоздецкий Н.А., 1986). По нашей схеме физико-географического районирования России Новая Земля относится к островной Арктике, а вопрос о Мугоджарах, расположенных в Казахстане, вообще не стоит.

Рис. 8. Орографическая схема Урала.

Являясь четко выраженным природным рубежом между двумя крупнейшими равнинными странами, Урал в то же время не имеет отчетливых границ с Русской равниной. Равнина постепенно переходит в низкие и возвышенные холмисто-увалистые предгорья, которые далее сменяются горными хребтами. Обычно границу Уральской горной страны проводят по Предуральскому краевому прогибу , генетически связанному с образованием горного сооружения. Приближенно она может быть проведена по долине реки Коротаихи , далее по реке Адзьва - притоку Усы и по самой Усе, отделяющим гряду Чернышева от Печорской низменности, по субмеридиональному отрезку долины Печоры , низовьям Вишеры , чуть восточнее долины Камы , нижнему течению реки Сылвы , по субмеридиональным отрезкам реки Уфы и Белой , далее на юг до границы России. Восточная граница Урала начинается от Байдарацкой губы Карского моря и выражена четче. В северной части горы крутым уступом поднимаются над плоской заболоченной равниной Западной Сибири. Полоса предгорий здесь очень узка, лишь в районе Нижнего Тагила она значительно расширяется, включая Зауральский пенеплен и на юге Зауральское плато.

Уральская горная страна протягивается с севера на юг более чем на 2000 км от 69° 30" с.ш. до 50° 12" с.ш. Она пересекает пять природных зон Северной Евразии - тундру, лесотундру, тайгу, лесостепь и степь. Ширина горного пояса составляет на севере менее 50 км, а на юге - свыше 150 км. Вместе с предгорными равнинами, входящими в состав страны, ее ширина изменяется от 50-60 км в северной части региона до 400 км - в южной.

Урал издавна считается границей между двумя частями света - Европой и Азией. Граница проводится по осевой части гор, а на юго-востоке по реке Урал. В природном отношении Урал ближе к Европе, чем к Азии, чему способствует отчетливо выраженная его асимметрия. На запад, к Русской равнине, горы снижаются постепенно, серией невысоких хребтов и гряд с пологими склонами, переходя в предгорные равнины, имеющие значительное сходство с прилегающими частями Русской равнины. Такой переход обеспечивает и постепенную смену природных условий с сохранением некоторых их свойств и в горных районах. На востоке, как уже отмечалось, горы на значительной части своего протяжения круто обрываются к низким и узким предгорьям, поэтому переходы между Уралом и Западной Сибирью резче и контрастнее.

В изучении Урала принимали участие многие русские и советские естествоиспытатели и ученые. Одним из первых исследователей природы Южного и Среднего Урала был начальник горных казенных уральских заводов, основатель Екатеринбурга, Перми и Оренбурга, видный государственный деятель времен Петра I, историк и географ В.Н. Татищев (1686-1750). Во второй половине XVIII в. большой вклад в изучение Урала внесли П.И. Рычков и И.И. Лепехин. В середине XIX столетия геологическое строение Уральских гор почти на всем их протяжении изучал профессор Петербургского университета Э.К. Гофман. Большой вклад в познание природы Урала внесли советские ученые В.А. Варсанофьева, П.Л. Горчаковский, И.М. Крашенинников, И.П. Кадильников, А.А. Макунина, А.М. Оленев, В.И. Прокаев, Б.А. Чазов и многие другие. Особенно детально исследованы геологическое строение и рельеф, так как именно богатства недр Урала создали ему славу подземной кладовой страны. Изучением геологического строения и полезных ископаемых занимался большой коллектив ученых: А.П. Карпинский, Ф.Н. Чернышев, Д.В. Наливкин, А.Н. Заварицкий, А.А.Богданов, И.И. Горский, Н.С. Шатский, А.В. Пейве и др.

В настоящее время природа Урала достаточно хорошо изучена. Имеется несколько тысяч источников, из которых можно черпать информацию о природе Урала, что позволяет весьма детально характеризовать регион и отдельные его части.

История развития и геологическое строение

История развития Урала обусловила наличие в строении складчатых сооружений двух существенно различных комплексов (структурных ярусов). Нижний комплекс (ярус) представлен доордовикскими толщами (AR, PR и Є). Породы этого комплекса вскрываются в ядрах крупных антиклинориев. Они представлены различными гнейсами и кристаллическими сланцами архея. Местами встречаются метаморфические сланцы, кварциты и мраморы нижнего протерозоя.

Выше этих толщ располагаются рифейские (верхнепротерозойские отложения), достигающие мощности 10-14 км и представленные четырьмя сериями. Особенностью всех этих серий является ритмичность . В основании каждой серии залегают конгломераты, кварцевые песчаники и кварциты, переходящие выше в алевролиты, глинистые и филлитовые сланцы. В верхах разреза они сменяются карбонатными породами - доломитами и известняками. Венчает разрез рифейских отложений типичная моласса (ашинская серия), достигающая 2 км.

Состав рифейских отложений свидетельствует о том, что во время их накопления шло интенсивное опускание, которое неоднократно сменялось кратковременными поднятиями, приводящими к фациальной смене отложений. В конце рифея произошла байкальская складчатость и начались поднятия, которые усилились в кембрии, когда почти вся территория Урала превратилась в сушу. Об этом свидетельствует очень ограниченное распространение кембрийских отложений, представленных только нижнекембрийскими зелеными сланцами, кварцитами и мраморами, которые также входят в состав нижнего структурного комплекса.

Таким образом, формирование нижнего структурного яруса завершилось байкальской складчатостью, в результате которой возникли структуры, отличающиеся по своему плану от более поздних уральских структур. Они продолжаются структурами фундамента северо-восточной (Тимано-Печорской) окраины Восточно-Европейской платформы.

Верхний структурный ярус образован отложениями, начиная с ордовика и кончая нижним триасом, которые подразделяются на геосинклинальный (О-С2) и орогенный (С3-T1) комплексы. Эти отложения накопились в Уральской палеозойской геосинклинали и возникшей в ее пределах складчатой области. Тектонические структуры современного Урала связаны с формированием именно этого структурного яруса.

Урал является примером одной из крупных линейных складчатых систем, протянувшихся на тысячи километров. Он представляет собой мегантиклинорий, который состоит из чередующихся антиклинориев и синклинориев, ориентированных в меридиональном направлении. В связи с этим для Урала характерно исключительное постоянство разреза по простиранию складчатой системы и быстрая изменчивость вкрест простирания.

Современный структурный план Урала был заложен уже в ордовике, когда в палеозойской геосинклинали возникли все основные тектонические зоны, и толща палеозойских отложений обнаруживает четкую фациальную зональность. Однако при этом прослеживаются резкие различия в характере геологического строения и развития тектонических зон западного и восточного склонов Урала, образующих две самостоятельные мега-зоны. Они разделяются узким (15-40 км) и очень выдержанным по простиранию Уралтауским антиклинорием (на севере он носит название Харбейского), ограниченным с востока крупным глубинным разломом - Главным Уральским разломом , к которому приурочена узкая полоса выходов ультраосновных и основных пород. Местами разлом представляет собой полосу шириной 10-15 км.

Восточная мегазона, максимально прогнутая и характеризующаяся развитием основного вулканизма и интрузивного магматизма, развивалась в палеозое как эвгеосинклиналъ . В ней накопились мощные толщи (свыше 15 км) осадочно-вулканогенных отложений. Эта мегазона входит в состав современного Урала лишь частично и в значительной мере, особенно в северной половине Урала, скрыта под мезокайнозойским чехлом Западно-Сибирской плиты.

Рис. 9. Схема тектонического районирования Урала (морфотектонические зоны)

Западная мегазона практически лишена магматических пород. В палеозое она представляла собой миогеосинклиналь , где шло накопление морских терригенных и карбонатных отложений. На западе эта мегазона переходит в Предуральский краевой прогиб .

С точки зрения сторонников гипотезы литосферных плит, Главный Уральский разлом фиксирует зону субдукции океанической плиты, двигавшейся с востока под восточную окраску Восточно-Европейской платформы. Уралтауский антиклинорий приурочен к краевой части платформы и соответствует древней островной дуге, к западу от которой развивалась зона прогибания на континентальной коре (миогеосинклиналь), к востоку шло формирование океанической коры (до среднего девона), а позднее и гранитного слоя в зоне эвгеосинклинали.

В конце силура в Уральской геосинклинали произошла каледонская складчатость , которая охватывала значительную территорию, но не была основной для Урала. Уже в девоне прогибание возобновилось. Основной складчатостью для Урала явилась герцинская . В восточной мегазоне она произошла в середине карбона и проявилась в образовании сильно сдавленных, нередко опрокинутых складок, надвигов, сопровождалась глубокими расколами и внедрением мощных гранитных интрузий. Некоторые из них имеют до 100-120 км в длину и до 50-60 км в ширину.

С верхнего карбона в восточной мегазоне начался орогенный этап. Расположенная здесь молодая складчатая система поставляла обломочный материал в морской бассейн, сохранившийся на западном склоне, который представлял собой обширный предгорный прогиб. По мере продолжающихся поднятий прогиб постепенно мигрировал к западу, в сторону Русской плиты, как бы "накатываясь" на нее.

Нижнепермские отложения западного склона разнообразны по своему составу: карбонатные, терригенные и галогенные, что свидетельствует об отступании моря в связи с продолжающимся горообразованием на Урале. В конце нижней перми оно распространилось и на западную мегазону. Складкообразование здесь было менее энергичным. Преобладают простые складки, надвиги наблюдаются редко, интрузий нет.

Тектоническое давление, в результате которого происходило складкообразование, было направлено с востока на запад. Фундамент Восточно-Европейской платформы препятствовал распространению складчатости, поэтому в районах его восточных выступов (Уфимский горст, Усинский свод) складки наиболее сжаты, а в простирании складчатых структур наблюдаются обтекающие их изгибы.

Таким образом, в верхней перми уже на всей территории Урала существовала молодая складчатая система , ставшая ареной умеренной денудации. Даже в Предуральском краевом прогибе отложения этого возраста представлены континентальными фациями. На крайнем севере их накопление затянулось вплоть до нижнего триаса.

В мезозое и палеогене горы под влиянием денудации разрушались, снижались, формировались обширные поверхности выравнивания и коры выветривания, с которыми связаны россыпные месторождения полезных ископаемых. И хотя тенденция к поднятию центральной части страны сохранялась, что способствовало обнажению палеозойских пород и относительно слабому образованию рыхлых отложений, в итоге преобладало нисходящее развитие рельефа.

В триасе по линиям разломов опустилась восточная часть складчатых сооружений, т. е. произошло обособление Уральской складчатой системы от герцинских структур фундамента Западно-Сибирской плиты. В это же время в восточной мегазоне возник ряд узких субмеридионально вытянутых грабенообразных впадин, выполненных континентальными обломочно-вулканогенными толщами нижнего-среднего триаса (туринская серия ) и континентальной угленосной формацией верхнего триаса, а местами и нижней-средней юры (челябинская серия ).

К концу палеогена на месте Урала простиралась равнина-пенеплен, более приподнятая в западной части и более низкая в восточной, периодически перекрывавшаяся на крайнем востоке маломощными морскими отложениями в мелу и палеогене.

Рис. 10. Геологическое строение Урала

В неоген-четвертичное время на Урале наблюдались дифференцированные тектонические движения. Происходило дробление и перемещение отдельных глыб на различную высоту, что привело к возрождению гор . Западная мегазона, включая Уралтауский антиклинорий, почти на всем протяжении Урала более приподнята и характеризуется горным рельефом, тогда как восточная мегазона представлена пенепленом или мелкосопочником с отдельными горными массивами (восточные предгорья). Наряду с разрывными дислокациями, ведущую роль среди которых сыграли продольные разломы, на Урале проявились и широтные волнообразные деформации - часть аналогичных волн Восточно-Европейской и Западно-Сибирской равнин (Мещеряков Ю.А., 1972). Следствием этих движений явилось чередование повышенных (соответствующих гребням волн) и пониженных (соответствующих подошве) участков гор вдоль их простирания (орографических областей).

На Урале отчетливо прослеживается соответствие геологического строения строению современной поверхности. Для нее характерна продольно-зональная структура . С запада на восток здесь сменяют друг друга шесть морфотектонических зон. Каждая из них характеризуется своей историей развития, а следовательно, и отложениями определенного возраста и состава, сочетанием полезных ископаемых и особенностями рельефа.

Предуральский краевой прогиб отделяет складчатые структуры Урала от восточного края Русской плиты. Поперечными горстообразными поднятиями (Каратау, Полюдов Камень, Чернышева, Чернова) прогиб разделен на отдельные впадины: Бельскую, Уфимско-Соликамскую, Северо-Уральскую (Печорскую), Воркутинскую (Усинскую) и Каратаихскую. Наиболее глубоко опущены южные районы Бельской впадины (до 9 км). В Уфимско-Соликамской впадине мощность отложений, выполняющих прогиб, сокращается до 3 км, но вновь возрастает до 7-8 км в Воркутинской впадине.

Прогиб выполнен толщей преимущественно пермских отложений - морских (в низах) и континентальных (в верхней части разреза). В Бельской и Уфимско-Соликамской впадинах в отложениях нижней перми (кунгурский ярус) развита соленосная толща мощностью до 1 км. К северу она замещается угленосной.

Прогиб обладает асимметричным строением. Наиболее глубок он в восточной части, где на всем его протяжении преобладают более грубые отложения, чем в западной. Отложения восточной части прогиба смяты в узкие линейные складки, часто опрокинутые на запад. Во впадинах, где развита кунгурская соленосная толща, широко представлены соляные купола.

С краевым прогибом связаны месторождения солей, угля и нефти. В рельефе он выражен низкими и возвышенными предгорными равнинами Предуралья и низкими пармами (грядами).

Зона синклинориев западного склона (Зилаирский, Лемвильский и др.) непосредственно примыкает к Предуральскому краевому прогибу. Она сложена осадочными породами палеозоя. Наиболее молодые из них - карбоновые (преимущественно карбонатные) распространены в западной части, примыкающей к краевому прогибу. К востоку они сменяются сланцами девона, карбонатными толщами силура и довольно сильно метаморфизованными, со следами вулканизма отложениями ордовика. Среди последних встречаются дайки магматических пород. Количество вулканогенных пород возрастает к востоку.

В зону синклинориев входит также Башкирский антиклинорий, соединяющийся своей северной оконечностью с антиклинорием Уралтау, а на юге отделенный от него Зилаирским синклинорием. Сложен он толщами рифея. По своему строению он ближе к структурам следующей морфотектонической зоны, но территориально расположен в данной зоне.

Полезными ископаемыми эта зона бедна. Здесь имеются лишь строительные материалы. В рельефе она выражена короткими краевыми хребтами и массивами Урала, Высокой Пармой и Зилаирским плато.

Уралтауский антиклинорий образует осевую, наиболее высокую часть горного сооружения Урала. Он сложен породами доордовикского комплекса (нижнего структурного яруса): гнейсами, амфиболитами, кварцитами, метаморфическими сланцами и др. В антиклинорий развиты сильно сжатые линейные складки, опрокинутые на запад или на восток, что придает антиклинорию веерообразное строение. Вдоль восточного склона антиклинория проходит Главный Уральский глубинный разлом , к которому приурочены многочисленные интрузии ультраосновных пород. С ними связан большой комплекс полезных ископаемых: месторождения никеля, кобальта, хрома, платины, уральских самоцветов. С толщей рифейских отложений связаны месторождения железа.

В рельефе антиклинорий представлен узким меридионально вытянутым хребтом. На юге он называется Уралтау, севернее - Уральский хребет, еще дальше - Поясовый Камень, Исследовательский и т.д. Этот осевой хребет имеет два изгиба к востоку - в районе Уфимского горста и Большеземельского (Усинского) свода, т. е. там, где огибает жесткие глыбы Русской плиты.

Магнитогорско-Тагильский (Зеленокаменный) синклинорий протягивается вдоль всего Урала вплоть до побережья Байдарацкой губы. Он сложен осадочно-вулканогенным комплексом ордовика-нижнего карбона. Здесь распространены диабазы, диабаз-порфиры, туфы, разнообразные яшмы (зеленые, мясо-красные и др.), обширные кислые интрузивные тела (трахиты, липариты), кое-где очень сильно метаморфизованные известняки (мраморы). В приразломных зонах, ограничивающих синклинорий, встречаются интрузии ультраосновных пород. Все породы сильно рассланцованы. Часто породы подвергались гидротермальному изменению. Это - медноколчеданная полоса, где имеются сотни месторождений меди. К контакту гранитов с известняками нижнего карбона приурочены месторождения железных руд. Есть россыпное золото и уральские самоцветы (драгоценные и полудрагоценные камни).

В рельефе данная зона представлена короткими хребтами и отдельными массивами высотой до 1000-1200 м и выше, расположенными среди обширных понижений, по которым проложены долины рек.

Урало-Тобольский, или Восточно-Уральский, антиклинорий прослеживается вдоль всего складчатого сооружения, но в состав Уральской горной страны входит лишь его южная часть, так как севернее Нижнего Тагила он скрывается под покровом мезокайнозойского чехла Западно-Сибирской плиты. Он сложен сланцевыми и вулканогенными толщами палеозоя и рифея, пронизан интрузиями гранитоидов преимущественно верхнепалеозойского возраста. Подчас интрузии имеют громадные размеры. С ними связаны месторождения железа высокого качества и золота. Здесь же прослеживаются короткие цепочки ультраосновных интрузий. Широко распространены уральские самоцветы.

В рельефе антиклинорий представлен увалистой полосой восточных предгорий и Зауральским пенепленом.

Аятский синклинорий входит в состав Урала лишь своим западным крылом на крайнем юге региона. Севернее и восточнее он перекрыт мезокайнозойским осадочным чехлом. Сиклинорий сложен сильно раздробленными и перемятыми отложениями палеозоя, прорванными магматическими породами разного состава, выступающими из-под покрова палеогеновых отложений. Здесь развиты узкие грабенообразные впадины, заполненные триасовыми и нижнеюрскими отложениями туринской и челябинской серий. С последней связаны месторождения угля. В рельефе Аятский синклинорий представлен как часть Зауральского плато.

Таким образом, морфотектонические зоны Урала отличаются друг от друга геологическим строением, рельефом и набором полезных ископаемых, поэтому природно-зональная структура Урала прекрасно читается не только на геологической карте, но и на картах полезных ископаемых и гипсометрической.

России и стран бывшего СССР (с географическими и биологическими смысловыми подписями к фотографиям) можно в разделах "Европа " и "Азия " секции "Природные ландшафты мира " нашего сайта.

Познакомиться с описаниями природы мира можно в разделе "Физическая география материков " нашего сайта.

Для лучшего понимания написанного смотрите также "Словарь по физической географии ", имеющий следующие разделы: