Геологическое строение, рельеф и полезные ископаемые Урала
Геологическое строение Урала
В палеозое на уральских территориях была расположена геосинклиналь; она занимала место складчатых гор, которые формировались в древнюю эпоху и существуют сегодня. В ее ареале находились моря с меняющимися границами и глубиной.
В истории региона было несколько эпох горообразования:
- В раннем палеозое образовалась каледонская складчатость. Ее составляющая, салаирская складчатость появилась в кембрийском периоде. Каледонская складчатость не является основой современных Уральских гор, при том, что занимала обширную территорию.
- Роль основы современных гор играет герцинская складчатость, которая начала развиваться в середине каменноугольного периода. Ее начальным местонахождением был восток Урала — именно здесь она была максимально интенсивной, но в пермском периоде она распространилась на запад. В процессе формирования этой складчатости образовывались сильно сдавленные, лежачие и опрокинутые складки, осложняемые большими надвигами. Это приводило к формированию чешуйчатых структур. Складкообразование проходило одновременно с внедрением гранитных интрузий и с глубокими расколами. Некоторые интрузии, находящиеся на севере и юге Урала, имеют значительный размер: ширину до 60 км, длину до 120 км. Западные склоны Уральских гор имеют менее интенсивное складкообразование, в результате чего там нет интрузий, надвиги встречаются нечасто, а наиболее распространенными являются простые складки. Образование складок вызывало тектоническое давление плит, движущихся с востока на запад. В данном направлении распространению складчатости мешала Русская платформа, обладающая жестким фундаментом. В локации Уфимского плато встречаются сильно сжатые складки, отличающиеся большой сложностью. Такие складки есть и на западных склонах.
- По окончании герцинского орогенеза, вместо геосинклинали появились складчатые горы. Тектоника в последующие периоды характеризовалась глыбовыми опусканиями и поднятиями. Местами они сопровождались активным складкообразованием и разломами.
- В мезозое большая часть Урала оставалась сушей. В то время происходила эрозионная переработка рельефа гор, а на восточных склонах накоплялись угленосные толщи.
- Разнообразные тектонические движения происходили в кайнозойскую эру. Урал является крупным мегантиклинорием в тектоническом отношении, обладая системой синклинориев и антиклинориев, которые были разграничены глубинными разломами. С антиклинориями связаны самые древние породы — кварциты, граниты и кристаллические сланцы. Значительные толщи вулканических и палеозойский осадочных пород характерны для синклинориев. Заметно изменение структурно-тектонических зон; прослеживается это в направлении с запада на восток.
Среди этих структурно-тектонических зон:
- Сланцевые синклинории;
- Краевые и периклинальные прогибы;
- Восточно-Уральский синклинорий;
- Центрально-Уральский антиклинорий
- Краевые антиклинории.
Восточно-Уральская и Центрально-Уральская зоны на север от 59-ой параллели погружены и перекрыты мезозойско-кайнозойскими отложениями, распространенными на территории Западно-Сибирской равнины. Между восточными краями Русской плиты и складчатостями Урала находится Предуральский краевой прогиб.
В его составе имеется несколько впадин:
- Бельская впадина;
- Каратаихская впадина;
- Воркутинская впадина;
- Печорская впадина;
- Уфимско-Соликамская впадина
Нижние слои прогиба имеют преимущественно пермские морские отложения, а верхние — континентальные. С залежами раннего пермского периода связаны соленосные пласты, размер которых доходит до 1 км в толщину. Наблюдаются они в Уфимско-Соликамской и Бальской впадинах. Строение прогиба несимметрично — восточная часть глубже и имеет грубые отложения. Месторождения многих полезных ископаемых, среди которых соль, уголь и нефть, связаны с прогибом.
Рельеф
Тектоника Урала связана с его орографией. Уральские горы являют собой систему горных хребтов, вытянутых в северо-южном направлении и расположенных параллельно. В сужении гор имеется 2-3 такие хребты, а в самой широкой части — 4 и более. Южная часть Урала орографически очень сложна, в ней располагаются как минимум 6 хребтов. Они пересекаются большими понижениями, в которых находятся долины рек. Хребты и увалы, как правило, возникали в антиклиналях, а понижения в основном соответствуют синклиналям.
Обращенный рельеф менее распространенный. Он имеет связь с горными породами, устойчивыми к разрушению и находящимися в синклинальных зонах. Соответствующий характер имеют Южно-Уральское плоскогорье и Зилаирское плато в границах Зилаирского синклинория. Возвышенные участки сменяют пониженные, являясь «узлами» с максимальной высотой и наибольшей шириной гор.
Асимметрия между западным и восточным склонами Урала является объединительной чертой рельефа гор. Западные склоны более пологие и плавно переходят в равнину. Восточные склоны имеют больший градиент, и круто опускаются к Западно-Сибирской равнине. Тектоника и история развития Урала объясняют такую закономерность. Основной водораздельный хребет гор имеет смещение в направлении Западно-Сибирской равнины. На севере Урала он называется Поясовым Камнем, а на юге — Уралтау. Небольшая высота гор определяет геоморфологические ландшафты — низкогорные и среднегорные.
Практически не встречаются альпийские формы рельефа. Увидеть их можно в приподнятых областях Приполярного и Полярного Урала. Ледники Уральских гор, существующие в настоящее время, связаны с ними. Размер этих ледников небольшой, по сравнению с Кавказскими или Альпийскими. На Урале находятся 122 ледника, с общей площадью оледенения около 25 кв. км. Они скоплены там, где находится полярная водораздельная часть гор. Эти каровые ледники имеют длину до 2 км. Оледенение четвертичного периода на Урале не было интенсивным, а ледник не двигался южнее 61-ой параллели. Он создал различные формы рельефа: кары, висячие долины, цирки, но здесь отсутствуют бараньи лбы и ледниково-аккумулятивные формы рельефа, такие как озы, конечно-моренные валы, друмлины. Исходя из этого, принято считать незначительными исторические объемы ледникового покрова Урала.
Одной из особенностей рельефа гор является наличие древних поверхностей выравнивания. В некоторых локациях Урала исследователи насчитали до 7 таких поверхностей. Объяснением таких особенностей есть тот факт, что Урал поднимался неравномерно на протяжении времени формирования горной системы. Поверхности выравнивания заметно отличаются по возрасту. С таким объяснением не согласен И.П. Герасимов. Он считает, что на Урале нет нескольких поверхностей выравнивания, а единственная такая форма рельефа сформировалась в промежуток времени от юрского до палеогенового периода, подвергшись деформации позднее, в результате тектонических изменений и эрозионного размыва. На данный момент неотектонические движения играют большую роль в рельефообразовании Урала, что отмечал и И.П. Герасимов. В меловом и палеогеновом периодах Урал являлся сильно пенепленизированной страной с неглубокими морями на окраинах. В процессе тектонических неоген-четвертичных изменений он приобрел современный горный профиль.
Карстовые формы рельефа типичны для западного склона и Предуралья. В одном только Пермском крае на обследованной территории площадью 1000 кв. км находится около 15 тыс. карстовых воронок. Пещеры региона имеют карстовое происхождение, в том числе, самая крупная — Сумган (длина 8 км). Широко известна Кунгурская ледяная пещера из-за большого количества подземных озер и гротов.
Полезные ископаемые Урала
Местонахождение полезных ископаемых Урала зависит от меридиональной зональности. Урал является одним из первых регионов страны по показателю богатства и разнообразия полезных ископаемых. Несколько тысяч минералов находятся в недрах Урала. Учтены тысячи месторождений полезных ископаемых. По общим запасам драгоценных камней, платины и асбеста Уральский регион занимает одно из самых высоких мест в мире.
Комплексные руды с примесями титана, никеля и хрома являются главным богатством Уральских гор. Медные руды содержат примеси золота, цинка и серебра. Месторождения магматического происхождения сконцентрированы в основном на восточных склонах. Железнорудными являются Высокогорское, Бакальское, Магнитогорское, Халиловское, Качканарское месторождения.
Имеются месторождения драгоценных камней и коренного золота. Всемирную известность имеет уральский изумруд.
В недрах Урала содержится большое количество цветных металлов. Медная руда добывается на Красноуральском месторождении.
На севере гор много марганца и бокситов.
В Северном Урале и отчасти в Среднем Урале находится платиновый пояс, содержащий россыпные и коренные залежи платины. В кварцевых жилах на востоке Урала обнаружено золото. Его добывают недалеко от Екатеринбурга, на Березовском месторождении, старейшем месте добычи золота на территории России.
Нерудными полезными ископаемыми Урала является асбест, обладающий огнеупорными качествами. Баженовское — крупнейшее асбестовое месторождение в мире. В Шабровском месторождении имеются наибольшие в России запасы талька. На Урале много запасов корунда и графита.
Уральские поделочные и драгоценные камни имеют широкую известность. Среди уральских самоцветов встречаются зеленые изумруды, сапфиры, аметисты, горный хрусталь, демантоид, александриты, добываемые на восточных склонах. В бассейне Вишеры обнаружены алмазы высокого качества. Поделочные камни имеют разнообразную и яркую расцветку. Яшма, мрамор, пестрый змеевик и особенно розовый орлец и узорчатый малахит считаются главными камнями Урала.
Краевой прогиб Предуралья содержит большие запасы гипса, калийной и каменной солей.
Среди строительных материалов, добываемых на Урале, стоит отметить запасы гранита и известняков. Разрабатываются месторождения кварцитов, каолина и огнеупорных глин. На Урале имеются запасы каменного угля и нефти.