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.
Геологическая карта Урала отчетливо показывает зональность его структур. На огромном протяжении полосами меридионально протягиваются породы разного возраста, состава и происхождения. С запада на восток выделяют шесть сменяющих одна другую полос, причем западные полосы прослеживаются на всем протяжении хребта, восточные наблюдаются лишь в средних и южных областях Восточного склона, так как в северных районах палеозойские породы перекрыты мезозойскими, палеогеновыми и неогеновыми осадками Западно-Сибирской низменности.
В сложении первой полосы участвуют нормально осадочные пермские, каменноугольные и девонские отложения, прослеживающиеся на всем протяжении Урала и равномерно сменяющие друг друга с запада на восток. Весьма резко по характеру расположения пород выделяется часть Западного склона на широте Уфимского плато. Здесь из разреза нередко выпадает частично или полностью вся толща каменноугольных отложений, а местами и девонских; в таких случаях пермские породы приведены в непосредственный контакт то с нижнекаменноугольными, то с девонскими, то с силурийскими отложениями.
Вторая полоса морфологически составляет осевую часть хребта и сложена кварцитами, кристаллическими сланцами, вообще сильно метаморфизованными нижнепалеозойскими и докембрийскими формациями. Против Уфимского плато породы второй полосы выклиниваются на довольно значительном протяжении.
Третья полоса принадлежит уже Восточному склону и нацело состоит из измененных вулканогенных накоплений, в которые внедрены крупные тела габбро-пироксенито-дунитовых интрузий. Они лежат вдоль восточной границы кристаллических сланцев второй полосы на Северном и Среднем Урале; на Южном Урале имеются многочисленные, но мелкие массивы змеевиков иногда с сохранившимися среди них перидотитами. Петрографически, однако, эти образования не являются тождественными габбро-перидотито-дунитовым интрузиям. Четвертичная полоса лежит в пределах эффузивных пород и туфов преимущественно основной магмы от силура до нижнего карбона включительно. Среди них в резко подчиненном количестве залегают осадочные морские накопления. Все эти образования сильно дислоцированы и превращены в сланцы и зеленокаменные толщи.
Пятая полоса представлена гранито-гнейсовыми массивами верхнепалеозойских интрузий, в восточных частях перекрываемых третичными отложениями.
Шестая полоса сложена сильно метаморфизованными, дислоцированными средне- и верхнепалеозойскими образованиями, в нижней части вулканогенными, в верхней - нормально осадочными. Их прорезают интрузивные породы разнообразного состава. Обнажения по Восточного склона Южного Урала показывают, что породы шестой полосы постепенно погружаются в направлении с запада на восток в область современной Западно-Сибирской низменности.
По границам полос развиты большие надвиги.
А. Д. Архангельский в свое время сделал заключение, что первая полоса - моноклиналь; вторая, третья и пятая полосы структурно представляют огромные антиклинории; четвертая и, возможно, шестая имеют вид крупных синклинальных прогибов.
В настоящее время предлагается такое тектоническое строение Урала. К востоку от Предуральского краевого прогиба следуют: Башкирский антиклинорий, Зилаир-ский синклинорий, Центрально-Уральский антиклинорий, Магнитогорский синклинорий и продолжающий его к северу Нижнетагильский синклинорий, антиклинальная зона гранитных интрузий, Восточно-Уральский синклинорий, Зауральский антиклинорий. Восточнее складчатые структуры Урала погружаются под мезозойские и кайнозойские отложения Западно-Сибирской низменности.
Общее простирание структур Урала меридиональное или близкое ему. Башкирский антиклинорий слагают породы нижнего палеозоя; силур и нижний девон отсутствуют. Несмотря на высокий возраст пород, для них характерен слабый метаморфизм. Простирание складок в южных частях почти меридиональное, в северных отклоняется к востоку. Здесь направление складок зависит от конфигурации восточного края Русской платформы.
Между Башкирским и Центрально-Уральским антиклинориями лежит Зилаирский синклинорий. На юге Западного Урала он обходит Башкирский антиклинорий и становится там западной окраиной Урала. Подобно этому на севере около 51° с. ш. замыкается Зилаирский синклинорий и там краевой зоной Урала делается Центрально-Уральский антиклинорий. Зилаирский синклинорий сложен породами от нижнего палеозоя до турнейских включительно. Явно видно различие напряжений и размытой складчатости нижнего комплекса и спокойной верхнего, начиная от верхнедевонских отложений.
Резкое тектоническое различие Западного и Восточного Урала намечено еще Ф. Н. Чернышевым и А. П. Карпинским.
Тип покровных структур реально существует, вероятно, только на широте Уфимского плато. Геологическое изучение Урала, проведенное Е. А. Кузнецовым, в поперечном направлении по хорошо обнаженной местности вдоль р. Чусовой, с запада от станции Кузино к Билимбаю, вскрыло здесь явления крупных надвиговых структур.
На всем протяжении Урала прослеживается огромная структура - Центрально-Уральский антиклинорий, который от Среднего Урала и до Полярного включительно является краевой складчатой зоной. Слагают антиклинорий осадочные, магматические и метаморфические докембрийские и нижнепалеозойские породы. В западной части на их размытых интенсивных складках несогласно лежат более молодые толщи вплоть до пермских.
Магнитогорский и Нижнетагильский синклинорий принадлежат уже Восточному склону Урала и построены они в основном среднепалеозойскими, особенно вулканогенными накоплениями, претерпевшими в связи с дислоцированностью зеленокаменное перерождение. Установлено три вулканических цикла: 1) силур- нижнедевонский; 2) среднедевон-ский - верхнедевонский; 3) нижнекаменноугольный.
Восточнее лишь в южной части Урала расположена антиклинальная зона гранитных интрузий (от 59° с. ш. и кончая Мугоджа-рами). Это зона громадных гранитоидных массивов, таких, как Салдинский, Мурзинский, Верх-Исетский, Челябинский, Троицкий, Джебык-Карагайский. Основные и ультраосновные породы здесь имеют резко подчиненное значение. Теперь считают, что в пределах данной структуры широко распространены сильно дислоцированные нижнепалеозойские и допалеозойские породы.
К северу от 58° до 51° с. ш. находится Восточно-Уральский синклинорий с преобладающими среднепалеозойскими образованиями при наличии среднекаменноугольных, возможно и моложе, и верхнетриасовых угленосных накоплений Челябинского типа. Складки опрокинуты на восток. Много интрузивных залежей. Зауральский антиклинорий в Южном Урале является краевой восточной структурой, образованной древними породами. Соотношения между северными частями Урала и складчатыми областями Пай-Хой и Вайгач - Новая Земля пока не выяснены. Указывают, что севернее Константинова Камня по западному берегу оз. Большой Осовей почти до берега Карского моря протягивается надвиг. Лежащие вдоль него в основании силура спилиты и диабазы соприкасаются с породами верхнего палеозоя Пай-Хоя. Есть сведения о тесной структурной и фациальной связи Пай-Хоя и Вайгача, Новой Земли и Печорского бассейна. Предполагают также, что прямым продолжением складчатой полосы Северного Урала на восток являются северная часть п-ова Таймыр и о. Северная Земля. Геологический профиль по линии Бисерть - Богданович на широте Уфимского плато может хорошо показать значение последнего в формировании структур Урала. Здесь толщи обоих склонов сильно редуцированы. Западная полоса характеризуется чешуйчатой складчатостью с резкими крутыми надвигами, особенно между палеозоем и метаморфической свитой. Северо-западный сдвиг сузил зеленокаменную полосу до ничтожно малых размеров. Как и в предыдущем профиле, между зеленокаменной полосой и Свердловском расположен большой Верх-Исет-ский массив. Первыми интрудировали здесь основные породы; по их следам внедрялись плагиограниты и граниты нормального состава.
Для характеристики тектоники Южного Урала воспользуемся данными А. А. Богданова. На Западном склоне он выделяет следующие основные структурные элементы: антиклинорий Урал-Тау и Башкирский, разделенные Зилаирский синклинорием, южная часть которого осложнена Сакмарским антиклинорием; зону глыбовых нарушений, обрамляющую Башкирский антиклинорий; ряд линейных складок Оренбургско-Актюбинского Приуралья, расположенных на Сакмарской флексуре; зону сложных складчатых структур Восточного склона Урала, примыкающих с востока к антиклинорию Урал-Тау.
Построенные А. А. Богдановым схематизированные разрезы отчетливо показывают два структурных яруса. Нижний состоит из сложно-складчатых додевонских толщ и представляет геосинклинальные каледониды; верхний построен породами девона, карбона и перми, несогласно перекрывающими каледониды; здесь породы собраны в спокойные пологие складки, а на западе, в области Русской платформы, они принимают горизонтальное залегание. Подобное двухъярусное строение прослеживается по всему Западному склону Урала, представляющему, следовательно, каледонское сооружение, несогласно перекрытое герцинскими структурами постгеосинклинальной природы.
Восточный склон на всем протяжении является типичной эвгеосинклинальной структурой герцинского тектогенеза, разбитой сбросами на горсты и грабены. В последних на размытой поверхности герцинид лежат мезозойские и кайнозойские континентальные накопления, создающие второй структурный ярус из слабо нарушенных пластов.
К востоку от Златоуста выделяются: 1) западная зеленокаменная зона, протягивающаяся к западу от г. Миасса; 2) центральная зона змеевиков, гранитов и кремнистых сланцев карбона - от Миасса до ст. Полетаево и 3) восточная зона зеленокаменных пород и гранитов - от ст. Полетаево до г. Челябинска.
В пределах западной зеленокаменной полосы на Восточном склоне Южного Урала развиты складки, опрокинутые и надвинутые на запад на докембрийские кристаллические сланцы окрестностей Златоуста. В ядрах складок лежат змеевики, иитрудированные габбро и диоритами. Наиболее древними породами складок являются силурийские и нижнедевонские диабазы и пироксенитовые порфириты, сопровождающиеся туфами, кремнистыми сланцами и яшмами. Выше их сменяют среднедевонские эффузивные альбитофиры, кварцево-плагиоклазовые и пироксеновые порфириты и конгломераты с гальками предыдущих габбро и диоритов. Еще выше в разрезе наблюдается мощная верхнедевонская толща кремнистых сланцев, перекрытых граувакками. Их покрывают визейские известняки. Центральная зона змеевиков на всем протяжении интенсивно дислоцирована; в ней наблюдаются сохранившиеся полосы пироксеновых порфиритов и их туфов девонского возраста. К этой зоне принадлежит герцинский гранито-гнейсовый массив Ильменских гор, с которыми связаны миаскиты - щелочные граниты.
Восточная зеленокаменная зона слагает широкие площади к западу от г. Челябинска. Здесь интенсивно дислоцированы диабазы, пироксен-плагиоклазовые порфириты, туфы, туффиты с подчиненными им кремнистыми сланцами и красными яшмами. Эти породы в период от силура до среднего девона были прорваны габбро, позже гранодиоритами и гранитами. Последние катаклазированы и превращены в гранито-гнейсы. С внедрением гранитной магмы были связаны гидротермальные растворы, вызвавшие образование мышьяковых, вольфрамовых и золотых месторождений.
Выполненные за последние годы разносторонние геолого-геофизические исследования на территории Южного Урала и прилежащей восточной окраины Русской платформы по-новому осветили строение глубоких областей земной коры. Оказалось возможным в пределах Уральской складчатой области выделить две зоны: внешнюю и внутреннюю.
Внешняя занимает большую часть западного склона Южного и Среднего Урала и характеризуется такими же магнитными и гравита-циоными аномалиями, какие обнаружены на прилежащих частях Русской платформы и в Предуральском краевом прогибе.
Внутренняя зона охватывает весь склон Урала со своими магнитными и гравитационными свойствами, отражающими особенности глубинного строения.
Магнитные и гравитационные аномалии во внешней зоне могут быть истолкованы в том смысле, что кристаллический фундамент в области западного склона Урала резко погружается до 11 -16 км вместо 4-6 км под Русской платформой. Сейсмические данные обнаружили в этом же Западном склоне меньшее погружение базальтового и перидотитового «слоев». Это противоречие объясняется уменьшением до 7-10 км мощности гранитного «слоя» в пределах Западного склона и Предуральского прогиба.
Переход от внешней к внутренней зоне, как указывает Ф. И. Хатьянов (1963), выражен полосой высоких градиентов осредненных аномалий силы тяжести. Она как бы разделяет Западно-Уральский гравитационный минимум от Восточно-Уральского максимума. Здесь базальтовый «слой» поднимается на 6-10 км, а гранитный - значительно утончается, так что приближается к океаническому типу. В этой полосе возможно ожидать глубинный разлом, являющийся восточной границей кристаллического субстрата Русской платформы, которая, следовательно, лежит в основании Западного склона Урала (внешняя зона). Ф. И. Хатьянов высказывает предположение, что, вследствие такого строения Западного склона, он структурно ближе к платформе. Он предлагает даже название - складчатая платформенная зона. Подлинной геосинклиналью является Восточный Урал с его мощным магматизмом, напряженной складчатостью и сильным метаморфизмом.
Циклы и фазы тектогенеза. Строение Урала складывалось в течение чрезвычайно большого отрезка времени под воздействием салаирского, каледонского, герцинского, киммерийского и альпийского циклов тектогенеза. Важнейшими при этом оказались палеозойские циклы, создавшие огромное сложноскладчатое Уральское сооружение; мезозойские и кайнозойские циклы проявились в виде разломов и многократных глыбовых движений; они не изменили основного складчатого строения и формировали лишь внешний геоморфологический облик Урала. Резкое различие в степени метаморфизма нижнепалеозойских толщ и лежащих под ними кристаллических сланцев и кварцитов указывает на существование в разных частях Урала изолированных полей докембрийских пород. Постепенный переход этих пород к породам нижнего палеозоя теперь отрицается большинством исследователей.
Салаирский тектогенез наиболее надежно устанавливается для района Белорецкого завода, где на кварцитах, сланцах и известняках с водорослями и, возможно, со среднекембрийскими археоциатами несогласно с базальным конгломератом в основании лежит ордовик. Выпадение верхнего кембрия наблюдалось и в бассейне р. Сакмары. Отсутствие его поедставляет, по Д. В. Наливкину, широко распространенное явление: верхний кембрий выпадает из разреза в Прибалтике, на Новой Земле, на Урале, в Тянь-Шане, в Казахской степи, на Алтае, в Кузнецком бассейне, в ряде мест Сибирской платформы. Это результат салаирской складчатости, которую некоторые геологи присоединяют к каледонскому циклу. Каледонский тектогенез проявился по всей области Западного Урала; доказан он и для Мугоджар. Он сопровождался не только образованием складок, но и внедрением магмы: граниты Троицкого месторождения на Западном склоне Среднего Урала и на юге Мугоджар, на Южном Урале считают каледонскими. Начиная от Мугоджар до самых северных оконечностей Урала, конгломераты и песчаники среднего и верхнего девона обычно содержат обломки и гальки разнообразных нижнепалеозойских и докембрийских осадочных и . Это показывает, что девонское море трансгрессировало на поверхность рельефа, разработанную на складчатом нижнем палеозое, в структурах которого участвовали каледонские граниты и докембрийские породы. Для Мугоджар и Тимана вполне установлено, что каледонский тектогенез проявился складчатостью, интрузиями магмы и поднятиями с возникновением суши, на которой стал вырабатываться рельеф. В некоторых районах Южного и Северного Урала о каледонском тектогенезе судят по налеганию континентального нижнего девона на морской верхний силур; местами нижний девон полностью отсутствует.
Герцинский тектогенез установлен на Урале наиболее давно. С большой силой и напряженностью этот цикл выразился на Восточном склоне Урала; на Западном же он проявился с умеренной интенсивностью, нередко на больших пространствах даже слабо.
Полный стратиграфический разрез от верхнего девона до нижнего карбона на Урале свидетельствует об отсутствии бретонской фазы. На Западном склоне наблюдается фауна этреньского типа, представляющая смесь девонских и каменноугольных форм.
О судетской фазе на Восточном склоне Урала можно судить по резкому изменению литологического состава в основании среднего карбона, где установлены мощные грубообломочные конгломераты и песчаники; Д. В. Наливкин справедливо замечает, что это изменение указывает на начавшееся тогда поднятие не в пределах Восточного склона Урала, а где-то к востоку от него; горная страна здесь поднималась и, вступая в условия денудационного режима, быстро разрушалась; продуктами разрушения и явились конгломераты и песчаники, отлагавшиеся в Восточного склона Урала. На Западном склоне известняки нижнего карбона обычно постепенно переходят в известняки среднего карбона, последние без перерыва и несогласия переходят в верхнекаменноугольные; это указывает на отсутствие проявлений здесь судетской и астурийской фаз.
Астурийская фаза проявилась на Восточном склоне Урала, где из разреза полностью выпадают верхнекаменноугольные отложения в связи с поднятиями, охватившими к началу верхнего карбона территорию Восточного склона. С этих пор область Восточного склона Урала становится местом напряженных тектонических движений, создавших исключительно сложные структуры. С начала пермского периода восточная и центральная зона (полосы) Урала превращаются в мощный горный кряж; одновременно с процессами образования он тотчас же начал разрушаться, давая огромное количество обломочного материала, который сносился на территорию Западного склона, где в возникшем прогибе продолжал удерживаться морской режим; поэтому-то так трудно провести границу между карбоном и пермью.
Киммерийский тектогенез выразился дислокацией мезозойских угленосных отложений в районе Челябинска. По остаткам флоры удалось определить, что значительная часть этих отложений относится к верхнему триасу; складки угленосной толщи несогласно перекрыты ненарушенными верхнемеловыми и палеогеновыми накоплениями. При изучении морфологического строения Челябинского бассейна в нем обнаруживаются микроскладки - плойчатые, опрокинутые, заостренно-клювовидные; они придают структуре характер измятости; наибольшая дислоцированность наблюдается у бортов, где мезозойские слои прилегают к палеозойским массивам; с удалением от бортов массивов складчатость затухает. Мезозойские отложения, как говорилось ранее, сосредоточены в глубоких грабенах среди массивов палеозойских пород.
Характер киммерийских структур показывает, что породившая их киммерийская складчатость является пассивной, возникшей вследствие смятия палеозойскими глыбами рыхлых мезозойских отложений в мелкие опрокинутые, изоклинальные, местами разорванные складки. Вероятность такого объяснения подтверждается и локальностью мезозойской складчатости.
В Челябинском бассейне является результатом оползней мезозойского возраста, одновременных с отложением осадков и происходивших по берегам или на дне соответствующих водных бассейнов. Альпийский тектогенез на Урале проявлялся глыбовыми движениями палеозойских массивов. Изредка встречающиеся локальные складки в Челябинском и Лозьвинском районах вызваны именно этими движениями. Они же создали следующие, наблюдаемые теперь, геоморфологические особенности Урала: этажное расположение поверхностей выравнивания; перепланировка параллельно-линейной речной сети на коленчато-составную; образование двух водоразделов; резкое различие древней и современной речных систем; висячие долины; высокие террасы на акчагыльских песчано-глинистых отложениях; омоложение речных долин. Вследствие молодых сбросов неогеновые породы Урала лежат на разной высоте, а на севере Уфимского плато происходят слабые землетрясения, отмечаемые Свердловской геофизической обсерваторией.
Формирование рельефа. Изучение древних платформ обнаружило замечательную устойчивость тектонических структур. Большинство из них, будучи заложенными в конце докембрия - начале палеозоя, существуют до сих пор, изменяясь лишь в своих очертаниях и размерах. Такой же устойчивостью обладают и крупные геоморфологические элементы, обычно являющиеся тектоно-морфными. Вместе с тем современная тектоническая структура и современный рельеф обеих платформ сформированы начавшимися с неогена неотектоническими движениями. Они проявились главным образом радиально в поднятиях и опусканиях, что раньше называлось эпирогенезом. Однако все чаще стало обнаруживаться наличие складчатых, тангенциальных образований большого радиуса кривизны.
Обратившись теперь к исследованию крупной уральской складчатой системы палеозоя, находим те же характернейшие тектонические и геоморфологические черты, выраженные еще более отчетливо. Особенно с большой эффективностью наблюдаются в последокембрийских складчатых областях проявления неотектогенеза. Именно ему обязаны эти области возрождением после пенепленизации горного рельефа. Однако в разных складчатых областях неодинаковой оказалась степень подвижности, в связи с чем восстановленные (регенерированные) горы разделяются на: а) слабо подвижные - уральского типа; б) горы тяныпанско-бай-кальского типа очень большой подвижности, восстановленные на месте эпидокембрийской, эпикале-донской, эпигерцинской платформ; в) горы верхоянско-колым-ского типа, тоже значительной подвижности, но поднявшиеся на месте мезозойской складчатости; г) горы кавказско-памирского типа в поясе мезозойско-кайнозой-ского орогенеза. Во всех этих типах при очень разной гипсометрии структурно-геоморфологические особенности оказываются общими.
Неотектогенез унаследовал все основные структуры, созданные в геосинклинальные стадии, их региональный оживил разломы, в том числе глубинные, которые ограничивали блоки, сделав их отчетливыми в современном .
Структуры Урала, разработанные на месте каледонской и герцинской геосинклинальных борозд, после орогенеза являлись и орографическими элементами: хребты приурочивались к антиклинориям, впадины - синклинориям, резкие перепады рельефа - уступы- к линиям больших разломов. В мезозойские времена эти структуры и тектономорфный рельеф испытывали пенепленизацию, причем синклинальные впадины заполнялись пролювиальными, аллювиальными и озерно- отложениями, материалом для которых являлись продукты разрушения соседних поднятий. Весьма значительная мощность этих накоплений говорит о продолжающих развиваться постумно структурах уже в платформенной обстановке. К концу мезозоя денудация свела Урал к почти равнине с хорошо разработанным рельефом и широкими долинами, ориентированными меридионально, т. е. по простиранию основных структур. Но в неогене проявились неотектонические движения дифференцированного характера с поднятиями и опусканиями значительной амплитуды. Унаследованный мезозойский рельеф с продольной гидрографической сетью начал перестраиваться; рельеф получил общее омоложение. Продольная параллельно-линейная речная сеть превращалась в коленчато-составную, так как новые долины получались от соединения двух или нескольких самостоятельных путем образования поперечных, эпигенических колен Тектонические трещины играли при этом заметную роль. Но, несмотря на эти перестройки рельефа, тектономорфность и унаследованность его сохранились до современности, что с такой наглядностью выражено в меридиональном простирании хребтов, подчиненном простиранию структур.
Наряду с отчетливо выраженными глыбовыми вертикальными движениями наблюдения все достовернее указывают и на волновые сводовые поднятия, т. е. большого радиуса складчатость дислоцированного основания.
О величине поднятия Уральских гор под воздействием неотектогенеза, иначе говоря за время с неогена, можно судить приближенно: для Южного Урала допускаются поднятия в 700-800 м, Среднего (бассейн р. Чусовой)-200-300 м, Северного - 500-800 м. Замечательно, что положительные структуры (антиклинорий, горсты) поднимаются больше, чем отрицательные (синклинорий, грабены).
На юг уральские палеозойские структуры погружаются, проявляясь на поверхности Чушкакульским поднятием.
В общем неотектонические движения на Урале не велики, что обусловило его среднегорный рельеф и слабую сейсмичность, приуроченную к Среднему Уралу и по силе не превышающую 6 баллов. Для землетрясения 17 августа 1914 г. составлена карта изосейст, которые дают северо-запад- юго-восточную ориентировку под углом к меридиональному простиранию структур.
Буду благодарен, если Вы поделитесь этой статьей в социальных сетях:
Поиск по сайту.
Урал. Общая физико-географическая характеристика.
Экологическая экспертиза биологических товаров
Учебно-практическое пособие
Подписано к печати:
Русская равнина с востока ограничена хорошо выраженным естественным рубежом - уральскими горами. Горы эти издавна принято считать за границу двух частей света - Европы и Азии. Несмотря на свою небольшую высоту, Урал достаточно хорошо обособлен в качестве горной страны, чему немало способствует наличие к западу и востоку от него низменных равнин - Русской и Западно-Сибирской.
«Урал» - слово тюркского происхождения, в переводе обозначающее «пояс». И действительно, Уральские горы напоминают узкий пояс или ленту, протянувшуюся на равнинах Северной Евразии от берегов Карского моря до степей Казахстана. Общая длина этого пояса с севера на юг - около 2000 км (от 68°30" до 51° с. ш.), а ширина - 40-60 км и лишь местами более 100 км. На северо-западе через хребет Пай-Хой и остров Вайгач Урал переходит в горы Новой Земли, поэтому некоторые исследователи его рассматривают в составе Уральско-Новоземельской природной страны. На юге продолжением Урала служат Мугоджары.
В изучении Урала принимали участие многие русские и советские исследователи. Первыми из них были П. И. Рычков и И. И. Лепехин (вторая половина XVIII в.). В середине XIX в. много лет на Северном и Среднем Урале работал Э. К. Гофман. Большой вклад в познание ландшафтов Урала внесли советские ученые В. А. Варсанофьева (геолог и геоморфолог) и И. М. Крашенинников (геоботаник).
Урал представляет собой старейший горнорудный район нашей страны. В недрах его заключены огромные запасы самых разнообразных полезных ископаемых. Железо, медь, никель, хромиты, алюминиевое сырье, платина, золото, калийные соли, драгоценные камни, асбест - трудно перечислить все, чем богаты Уральские горы. Причина такого богатства в своеобразной геологической истории Урала, которая определяет также рельеф и многие другие элементы ландшафта этой горной страны.
Урал принадлежит к числу древних складчатых гор. На месте его в палеозое распологалась геосинклиналь; моря редко тогда покидали его территорию. Они меняли свои границы и глубину, оставляя после себя мощные толщи осадков. Урал испытывал несколько горообразовательных процессов. Каледонская складчатость, проявившаяся в нижнем палеозое (включая салаирскую складчатость в кембрии), хотя и охватывала значительную территорию, но не была основной для Уральских гор. Главной складчатостью была герцинская. Началась она в среднем карбоне на востоке Урала, а в перми распространилась и на западные склоны.
Наиболее интенсивной была герцинская складчатость па востоке хребта. Она проявилась здесь в образовании сильно сдавленных, нередко опрокинутых и лежачих складок, осложненных крупными надвигами, приводящим к возникновению чешуйчатых структур. Складкообразование на востоке Урала сопровождалось глубокими расколами и внедрениями мощных гранитных интрузий. Некоторые из интрузий достигают на Южном и Северном Урале громадных размеров - до 100-120 км длины и 50-60 км ширины.
Значительно менее энергичным было складкообразование на западном склоне. Поэтому там преобладают простые складки надвиги наблюдаются редко, интрузий нет.
Геологическое строение Урала. I - Кайнозойская группа: 1 - четвертичная система; 2 - палеоген; II. Мезозойская группа: 3 - меловая система; 4 - триасовая система; III. Палеозойская группа: 5 - пермская система; 6 - каменноугольная система; 7 - девонская система; 8 - силурийская система; 9 - ордовикская система; 10 - кембрийская система; IV. Докембрий: 11- верхний протерозой (рифей); 12 - нижний и нерасчлененный протерозой; 13 - архей; V. Интрузии всех возрастов: 14 - гранитоиды; 15 - средние и основные; 16 -ультраосновные.
Тектоническое давление, в результате которого происходило складкообразование, было направлено с востока на запад. Жесткий фундамент Русской платформы препятствовал распространению складчатости в этом направлении. Наиболее сжаты складки в районе Уфимского плато, где они отличаются большой сложностью даже на западном склоне.
После герцинского орогенеза на месте Уральской геосинклинали возникли складчатые горы, и позднейшие тектонические движения носили здесь характер глыбовых поднятий и опусканий, которые сопровождались местами, на ограниченной территории, интенсивным складкообразованием и разломами. В триасе-юре большая часть территории Урала оставалась сушей, происходила эрозионная переработка горного рельефа, и на ее поверхности, главным образом по восточному склону хребта, накапливались угленосные толщи. В неоген-четвертичное время на Урале наблюдались дифференцированные тектонические движения.
В тектоническом отношении весь Урал - крупный мегантиклинорий, состоящий из сложной системы антиклинориев и синклинориев, разделенных глубинными разломами. В ядрах антиклинориев выходят наиболее древние породы - кристаллические сланцы, кварциты и граниты протерозоя и кембрия. В синклинориях наблюдаются мощные толщи палеозойских осадочных и вулканических пород. С запада на восток на Урале отчетливо прослеживается смена структурно-тектонических зон, а вместе с ними и смена горных пород, отличающихся одна от другой литологией, возрастом и происхождением. Эти структурно-тектонические зоны следущие: 1) зона краевых и периклинальных прогибов; 2) зона краевых антиклинориев; 3) зона сланцевых синклинориев; 4) зона Центрально-Уральского антиклипория; 5) зона Зеленокаменного синклинорпя; 6) зона Восточно-Уральского антиклинория; 7) зона Восточно-Уральского синклинория1. Две последние зоны севернее 59° с. ш. погружаются, перекрываясь мезо-кайнозойскими отложениями, распространенными на Западно-Сибирской равнине.
Меридиональной зональности подчинено на Урале и размещение полезных ископаемых. С палеозойскими осадочными отложениями западного склона связаны залежи нефти, каменного угля (Воркута), калийной соли (Соликамск), каменной соли, гипса, бокситов (восточный склон). К интрузиям основных и ультраосновных пород тяготеют месторождения платины и колчеданные руды. Самые известные местонахождения железных руд - горы Магнитная, Благодать, Высокая - связаны с интрузиями гранитов и сиенитов. В гранитных же интрузиях сосредоточены месторождения коренного золота и драгоценных камней, среди которых мировую известность получил уральский изумруд.
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)
Рис. 9. Схема тектонического районирования Урала (морфотектонические зоны) 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.
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. Склад-
кообразование 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.
Рельеф
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. Таких хребтов может быть два-три, но местами количество их возрастает, до шести-восьми. 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.
Уральские горы невысоки. Лишь отдельные вершины их превышают 1500 м. Высшей точкой Урала является гора Народная (1895 м). Вдоль простирания гор наблюдается чередование повышенных и пониженных участков, обусловленное волнообразными деформациями неоген-четвертичного периода. Это позволяет выделить в пределах Урала несколько орографических областей, сменяющих друг друга при движении с севера на юг. 
Рис. 11. Принципиальная схема строения основных структурных элементов Урала (по А.С. Перфильеву и Н.П. Хераскову)
Пай-Xой протягивается от пролива Югорский Шар до долины реки Кары в юго-восточном направлении. Он представляет собой отдельные изолированные гряды и холмы с высотами до 400-450 м (гора Мореиз - 467 м), поднимающиеся среди невысоких равнин.
Полярный Урал начинается от горы Константинов Камень и заканчивается у верховьев реки Хулги. Хребты имеют здесь юго-западное простирание, средние высоты 600-800 м, но отдельные вершины поднимаются выше 1000 м. Наивысшая точка - гора Пайер (1492 м).
Приполярный Урал расположен между верховьями реки Хулги и широтным отрезком реки Щугор. Это наиболее высокая часть Урала, горный узел, в пределах которого горная система меняет направление с юго-западного на субмеридиональное. Он представлен крупными разобщенными массивами. Несколько вершин имеют высоты более 1600 м: гора Карпинского (1662 м), Неройка (1646 м), Колокольня (1649 м). Здесь находится высшая точка Урала - гора Народная.
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.
Южный Урал начинается от горы Юрма и протягивается до южных границ России. Это самая широкая и вторая по высоте часть гор. Хребты в северной части наиболее высоки (до 1200-1600 м) и имеют юго-западное простирание, которое к югу сменяется меридиональным. К югу горы снижаются. Высшие точки - горы Ямантау (1638 м) и Иремель (1582 м).
Господствующим типом морфоструктур Урала являются возрожденные складчато-глыбовые горы на допалеозойском и палеозойском основании. Есть морфоструктуры, переходные от складчатых к платформенным областям: плоскогорья (Южно-Уральский пенеплен), цокольные кряжевые возвышенности (Пай-Хой) и цокольные равнины (Зауральский пенеплен). Плат-
форменные структуры представлены пластовыми равнинами Предуральского краевого прогиба и плато (Зауральское плато).
Морфоструктуры, созданные при совместном воздействии эндогенных и экзогенных процессов, осложняются более мелкими формами рельефа, созданными экзогенными рельефообразующими процессами. Наложение различных морфоскульптур на морфоструктуры и создает все разнообразие рельефа Урала.
Как и в большинстве горных областей на Урале 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 бoльшая 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 синклинальным 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: Урал, Сакмара, Белая, Ай, Косьва, Вишера, Печора, Илыч, Щугор и др. В продольных понижениях они имеют широкие долины, а при пересечении горных хребтов - узкие и крутосклоновые.
Реки восточного склона (бассейн Оби) короче и сильнее врезаны. Они моложе и имеют до четырех-пяти террас, тогда как более; древние реки западного склона в Предуралье насчитывают до восьми-девяти террас.
Характерной особенностью рельефа Урала является наличие древних поверхностей выравнивания, поднятых на разную высоту. Поэтому здесь преобладают плосковершинные или куполовидные хребты и массивы, неза-
висимо от их высоты. О поверхности выравнивания писал еще И.М. Крашенинников (1917, 1927). Детально изучила разновысотные поверхности выравнивания на Северном Урале В.А. Варсанофьева (1932). Позднее многие исследователи занимались их изучением в разных частях Урала. Однако до настоящего времени нет единого мнения ни о количестве, ни о возрасте этих поверхностей. Разные исследователи в разных частях Урала, а иногда и на одной и той же территории (например, Южный Урал) выделяют от одной до семи поверхностей.
Одни авторы (И.П. Герасимов и др.) считают, что в течение юры-палеогена здесь сформировалась единая поверхность выравнивания, которая новейшими движениями разной амплитуды была поднята на различную высоту. Другие авторы не согласны с тем, что в течение столь длительного времени был только один, ничем не нарушенный цикл денудации. Они склонны считать высокую поверхность наиболее древней, а самую низкую - палеогеновой. Однако самая высокая поверхность выравнивания в северной части гор, а иногда и на Южном Урале, лежит выше современной границы леса или близ нее, т. е. на высотах, где очень энергично протекали процессы денудации в плейстоцене и продолжаются в голоцене. Поэтому вряд ли она может считаться очень древней, тем более что она лишена обычно даже корней кор выветривания.
В наиболее высоких частях гор активны современные гольцовые процессы (морозное выветривание, солифлюкция), поэтому вершины покрыты россыпями камней (каменные моря), подчас языками спускающимися вниз по склонам (каменные реки). Плащ обломочного материала достигает 2 - 5 м мощности. На склонах развиты гольцовые нагорные террасы, которые придают ступенчатость склонам. Высота нагорных террас колеблется от нескольких метров до нескольких десятков метров, ширина - от 20-30 до 200-300 м, а длина - от десятков метров до 1,5-2 км. Часто мелкие террасы осложняют уступы крупных.
Ледниковые (альпийские) формы рельефа на Урале очень редки. Они характерны лишь для наиболее приподнятых частей Приполярного и Полярного Урала, где есть современное оледенение, но древнеледниковые кары, цирки и висячие долины встречаются и на Северном Урале вплоть до 61° c.ш. Было ли древнее горное оледенение на Южном Урале, достоверно неизвестно. Однако на хребте Зигальга отмечают наличие двух древних каров.
Для западного склона и Предуралья, где широким распространением пользуются растворимые породы (известняки, доломиты, гипсоносные и соленосные толщи), характерны карстовые формы рельефа. Это и многочисленные воронки, и сухие долины, и пещеры. Крупными пещерами являются Дивья, Капова, Салаватская, Аскинская и др. Большой известностью пользуется Кунгурская ледяная пещера, образовавшаяся в гипсах и ангидритах перми, с многочисленными гротами, ледяными сталактитами и сталагмитами, подземными озерами.