История геологического развития урала. Геологическая история и строение южного 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.

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

Рис. 8. Орографическая схема Урала.

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

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

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

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

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

История развития и геологическое строение

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Рис. 10. Геологическое строение Урала

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Смотрите также фотографии природы Урала (с географическими и биологическими подписями к фотографиям) из раздела Природные ландшафты мира :

и другие...

Географическое положение Урала

Рис. 8. Орографическая схема Урала.

История развития и геологическое строение

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

Рис. 10. Геологическое строение Урала

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.

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.

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 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.

Тема: «Геологическое строение, рельеф и полезные ископаемые Урала»

Класс: 8

Цели:

образовательная:

Л. Я. Якубович
Писатель БажовП.П. был родом из этих мест. Пожалуй, он знал все о родных местах. Любил здешние легенды. Вот одна из них (башкирская сказка) о великане, который носил пояс с глубокими карманами. Великан прятал в них свои богатства . Пояс у него был огромный. Однажды великан снял его, растянул, и пояс лёг через всю землю, от холодного Карского моря на Севере до песчаных берегов южного Каспийского моря. Так образовался Уральский хребет. «Урал» по- башкирски - пояс. Длина его 2500 км. Трудно указать такой камень, которого не находили бы в Уральских горах.

В Центральной и восточной части Уральских гор расположены залежи знаменитых уральских самоцветов (драгоценных и поделочных камней). На Южном Урале в 1920г. Был создан первый в мире минералогический заповедник - Ильменский.

Здесь находятся:
Малахит
Яшма
Хризолит
Изумруд
Горный Хрусталь и много, много других драгоценных и поделочных камней.

Итог урока, рефлексия: Вспомним главные моменты урока

Урал- Это.....

Это низкие горы
Горы вытянуты с севера на юг
Это складчатая область
Урал- в переводе означает «Камень»
Урал раньше называли «пояс»
Это кладовая полезных ископаемых .

Домашнее задание: Записать в тетрадь Урал- это…

Главная » Обучение за рубежом » История геологического развития урала. Геологическая история и строение южного урала