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.

Уральские горы образовались в позднем Палеозое в эпоху интенсивного горообразования (Герцинская складчатость). Формирование горной системы Урала началось в позднем Девоне (около 350 млн. лет назад) и закончилось в Триасе (около 200 млн. лет назад).

Является составной частью Урало-Монгольского складчатого геосинклинального пояса. В пределах Урала на поверхность выходят деформированные и часто метаморфизованные горные породы преимущественно палеозойского возраста. Толщи осадочных и вулканических пород обычно сильно смяты, нарушены разрывами, но в целом образуют меридиональные полосы, обусловливающие линейность и зональность структур Урала. С запада на восток выделяются:

• - Предуральский краевой прогиб со сравнительно пологим залеганием осадочных толщ в западном борту и более сложным в восточном;
• - зона западного склона Урала с развитием интенсивно смятых и нарушенных надвигами осадочных толщ нижнего и среднего палеозоя;
• - Центральноуральское поднятие, где среди осадочных толщ палеозоя и верхнего докембрия местами выходят более древние кристаллические породы края Восточно-Европейской платформы;
• - система прогибов-синклинориев восточного склона (наиболее крупные--Магнитогорский и Тагильский), выполненных главным образом среднепалеозойскими вулканическими толщами и морскими, нередко глубоководными осадками, а также прорывающими их глубинными изверженными породами (габброидами, гранитоидами, реже щелочными интрузиями) -- т. н. зеленокаменный пояс Урала;
• - Урало-Тобольский антиклинорий с выходами более древних метаморфических пород и широким развитием гранитоидов;
• - Восточно-Уральский синклинорий, во многом аналогичный Тагильско-Магнитогорскому .

В основании первых трёх зон по геофизическим данным уверенно прослеживается древний, раннедокембрийский, фундамент, сложенный преимущественно метаморфическими и магматическими породами и образованный в результате нескольких эпох складчатости. Самые древние, предположительно архейские, породы выходят на поверхность в Тараташском выступе на западном склоне Южного Урала. Доордовикские породы в фундаменте синклинориев восточного склона Урала неизвестны. Предполагается, что фундаментом палеозойских вулканогенных толщ синклинориев служат мощные пластины гипербазитов и габброидов, местами выходящих на поверхность в массивах Платиноносного пояса и других родственных ему поясов; эти пластины, возможно, представляют собой отторженцы древнего океанического ложа Уральской геосинклинали.

В позднекаменноугольно-пермское время осадконакопление на восточном склоне Урала почти прекратилось и здесь сформировалось складчатое горное сооружение; на западном склоне в это время образовался Предуральский краевой прогиб, заполненный мощной (до 4-5 км) толщей обломочных пород, сносившихся с Урала,- молассой. Триасовые отложения сохранились в ряде впадин-грабенов, возникновению которых на севере и востоке Урала предшествовал базальтовый (трапповый) магматизм. Более молодые толщи мезозойских и кайнозойских отложений платформенного характера полого перекрывают складчатые структуры по периферии Урала.

Небольшая абсолютная высота определяет на Урале господство низкогорных и среднегорных геоморфологических ландшафтов. Вершины у многих хребтов плоские, у отдельных гор куполовидные с более или менее мягкими очертаниями склонов. На Северном и Полярном Урале вблизи верхней границы леса и выше его, где энергично проявляется морозное выветривание, широко распространены каменные моря (куркумы). Для этих же мест очень характерны нагорные террасы, возникающие в результате солифлюкционных процессов и морозного выветривания.

Альпийские формы рельефа в Уральских горах исключительно редки. Они известны лишь в наиболее приподнятых частях Полярного и Приполярного Урала. С этими же горными массивами связана основная масса современных ледничков Урала.

«Леднички» не случайное выражение по отношению к ледникам Урала. По сравнению с ледниками Альп и Кавказа уральские выглядят карликами. Все они принадлежат к типу каровых и карово-долинных и расположены ниже климатической снеговой границы. Общее число ледников на Урале -- 122, а вся площадь оледенения составляет лишь немногим более 25 км2. Больше всего их в полярной водораздельной части Урала между 670--680 с. ш. Здесь найдены карово-долинные ледники до 1,5--2,2 км длины. Второй ледниковый район находится на Приполярном Урале между 640 и 65° с. ш.

Замечательной особенностью рельефа Урала являются древние поверхности выравнивания. Они были впервые подробно изучены В. А. Варсанофьевой в 1932 г. на Северном Урале и позднее другими на Среднем и Южном Урале. Различные исследователи в разных местах Урала насчитывают от одной до семи выровненных поверхностей. Эти древние поверхности выравнивания служат убедительным доказательством неравномерного во времени поднятия Урала. Самая высокая из них соответствует наиболее древнему циклу пенепленизации, падающему на нижний мезозой, самая молодая, нижняя поверхность имеет третичный возраст.

Дивья в районе Полюдова кряжа и Капова на правом берегу реки Белой.

Уральские горы -- это сокровищница разнообразных полезных ископаемых. В Уральских горах представлено 48 видов полезных ископаемых.

В рельефе Урала отчетливо выделяются две полосы предгорий (западных и восточных) и расположенная между ними система горных хребтов, вытянутых параллельно друг другу в субмеридиональном направлении соответственно простиранию тектонических зон. Хребты отделены друг от друга обширными понижениями, вдоль которых текут реки. Как правило, хребты соответствуют антиклинальным складкам, сложенным более древними и прочными породами, а понижения -- синклинальными .

Рис. 1. Границы геологических областей

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.

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.

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 .