Экомониторинг, Уралгидроэкспедиция, Уралнедра

 

ЭКОЛОГО-ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКОЕ ПРЕДПРИЯТИЕ

"ЭКОМОНИТОРИНГ"

 

620014 г.Екатеринбург ул.Вайнера, 55 (Уралнедра), каб. 513

тел. 257-20-06, 219-39-08 факс 257-20-06

 

 

 

Главная страница

Наши заказчики

Вопрос / Ответ

Справочник

Полезные ссылки

 

ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКАЯ И ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ЧЕЛЯБИНСКОЙ ОБЛАСТИ

(фрагмент из книги Левит А. И. "Южный Урал: География, экология, природопользование")

 

Часть I. ПРИРОДА, НАСЕЛЕНИЕ ЧЕЛЯБИНСКОЙ ОБЛАСТИ

 

Глава 1. ГЕОГРАФИЧЕСКОЕ ПОЛОЖЕНИЕ, ТЕРРИТОРИЯ И ГРАНИЦЫ ОБЛАСТИ

 

Географическое положение

 

Челябинская область расположена на Южном Урале, на границе между Европой и Азией, составляющих единый, самый крупный материк - субконтинент - планеты. На перевалах хребта Уралтау и южнее эта граница обозначена обелисками.

Европейская часть области занимает около 15% территории. Остальное приходится на азиатскую часть.

Такое центральное расположение - на стыке Европейской России, с ее культурными и промышленными традициями, и Сибири, с ее энергетическими и минеральными ресурсами, создавали и создают весьма благоприятные условия для экономического и культурного развития области. В 30-е годы нашего столетия здесь были построены десятки крупных заводов, электростанций, а в военные годы (1941-1945) в область, находящуюся в глубоком тылу, были эвакуированы сотни заводов и фабрик.

Природные условия (тайга, озера, горный рельеф) сыграли свою роль и в размещении в послевоенное время на территории области закрытых городов, где создавалось грозное атомное оружие и, вместе с тем, применялись самые передовые в мире технологии.

 

Площадь и границы

 

В современных границах территория Челябинской области составляет 88,53 тыс. кв. км, или 8 852 900 га. По плошади она больше Австрии, Ирландии и многих других европейских государств, но меньше своих соседей по Уральскому региону.

С юга на север территория области протянулась на 490 км, а с запада на восток - на 400 км: от 51º57' до 56º22' северной широты и от 57º05' до 63º25' восточной долготы. Географический центр области располагается в точке с координатами 54º15' северной широты и 60º04' восточной долготы, на правом берегу реки Уй, близ села Нижнеусцелемово Уйского района.

В плане территория области имеет неправильные очертания и более всего походит на косой крест. Западный выступ (Ашинский, Катав-Ивановский и другие районы) показывает места расселения русских колонистов в XVIII веке на землях башкир. Здесь ставились первые южноуральские железоделательные и медеплавильные заводы (Сим, Миньяр, Катав-Ивановск, Усть-Катав, Юрюзань, Сатка, Златоуст, Куса). В 90-х годах прошлого века в этих местах была проложена трансматериковая железнодорожная магистраль (1890-1896), соединившая Челябинск с городами Европейской России, Сибири.

На западе область граничит с Башкортостаном, на юге, юго-западе (Брединский, Кизильский районы) - с Оренбургской областью, на востоке - с Курганской. На юге, юго-востоке (Брединский, Карталинский, Варненский, Троицкий районы) область выходит на государственную границу Российской Федерации с Республикой Казахстан.

Общая протяженность границ области - 2750 км, в том числе с Казахстаном - 730 км. Таким образом, в конце XX столетия территория области, находившаяся в центре страны, стала пограничной, как и в XVIII веке.

Начало формирования территории вокруг Челябинска относится к XVIII веку. В 1743 году Челябинск становится центром Исетской провинции, вошедшей в состав Оренбургской губернии. В 1781 году Исетская провинция упраздняется и на ее месте образуются три уезда: Челябинский, Верхнеуральский и Троицкий. В прошлом веке территория современной области была поделена между тремя губерниями: Пермской, Уфимской и Оренбургской.

После революции, в 1919 году, была образована Челябинская губерния, а в ее составе три уезда: Челябинский, Троицкий и Верхнеуральский. В 1924 году была образована Уральская область, куда вошли, наряду с другими, четыре округа - Челябинский, Златоустовский, Троицкий и Верхнеуральский (территория современной области).

В январе 1934 года Уральская область была разделена на Челябинскую, Свердловскую и Обь-Иртышскую (Тюменскую) области. Челябинск стал областным центром. Во вновь образованной области было 64 района. Площадь ее была более чем в два раза больше современной. В феврале 1943 года восточные районы Челябинской области вошли во вновь образованную Курганскую область. В конце XX века в Челябинской области - 24 района и 15 территорий городского административного управления, 23 города областного и 7 городов районного подчинения. Кроме того, в области имеется 30 рабочих поселков городского типа, 258 поселковых сельских администраций, 1257 сельских населенных пунктов. Наиболее крупными населёнными пунктами являются города Аша, Верхний Уфалей, Верхнеуральск, Еманжелинск, Златоуст, Карабаш, Карталы, Касли, Катав-Ивановск, Копейск, Коркино, Кунашак, Куса, Кыштым, Магнитогорск, Миасс, Нязепетровск, Озерск, Пласт, Сатка, Снежинск, Трехгорный, Троицк, Усть-Катав, Чебаркуль, Южноуральск, сёла и посёлки городского типа Агаповка, Аргаяш, Бреды, Варна, Долгодеревенское, Еткуль, Кизильское, Локомотивный, Миасское, Октябрьское, Фершампенуаз, Увельский, Уйское, Чесма.

В административном центре области - Челябинске - семь районов: Ленинский, Советский, Центральный, Тракторозаводский, Металлургический. Калининский и Курчатовский.

 

Глава 2. РЕЛЬЕФ

 

Формирование рельефа любого участка Земли происходило, прежде всего, под влиянием внутренних сил Земли - тектонических напряжений. Они способны объединить или разделить континенты, создать горы на месте равнин, опустить горную страну ниже уровня океана. Процессы эти идут по "геологическим часам" - десятки и сотни миллионов лет. На созданный тектоникой рельеф начинают действовать другие силы Земли: гравитация, солнечная радиация, ветер, вода, лед. За тысячи и миллионы лет они способны если не разрушить, то основательно уменьшить высоту гор, заполнить впадины материалом разрушенных пород, создать гряды холмов, ущелья и овраги. В процессы выветривания горных пород, создание отдельных мелких форм рельефа вносят свой вклад живые организмы - бактерии, растения.

Формирование современного рельефа Южного Урала началось еще в мезозойскую эру, около 160 млн. лет назад. Разрушающиеся Уральские горы заполнили своим материалом впадины, находящиеся у их подножий. У восточных отрогов Южного Урала 70-37 млн. лет назад плескалось море. Западный берег этого моря проходил приблизительно по линии Кунашак - Челябинск - Троицк. Береговая линия была извилиста и изобиловала заливами. Море было теплым, мелководным, с ровным дном, полого опускавшимся .к востоку.

В четвертичное время возобновившиеся тектонические движения вызвали рост сглаженных выветриванием Уральских гор. За последние 700 тыс. лет они поднялись на 200-400 м. На западном склоне Урала рост гор вызвал глубокое врезание рек в ранее разработанные днища, а на восточном - "развернул" русла малых и средних рек, текущих до этого в меридиональных долинах, на широтное направление (Уй, Миасс, Увелька и т. д.).

В последние сотни тысяч лет Южный Урал остается тектонически стабильным регионом. Но медленное поднятие (до 8 мм в год) продолжается. В сегодняшнем рельефе Южного Урала с запада на восток выделяются: 1) Уфимское плоскогорье; 2) собственно Уральские горы (Уральский кряж); 3) Зауральский пенеплен (плоская, местами слабовсхолмленная равнина). К востоку Зауральская равнина переходит в широкую Западно-Сибирскую низменность - равнинную страну с многочисленными болотами и озерными впадинами.

На высокую горную часть (400 м и выше) приходится 24% территории области Приподнятые равнинные участки (400-200 м) занимают 42% территории, а участки с пониженным рельефом (200 м и менее) - 34%.

Уфимское плоскогорье, или плато, располагается, в основном, на территории Башкортостана и лишь его юго-восточная часть выходит на территорию Челябинской области. Это плоская возвышенность, круто обрывающаяся на восток. Граница плато с горным Уралом проходит по подножию хребта Каратау. Абсолютные отметки плато в южной части - 480 м; к северу они постепенно снижаются. Особенностью этой возвышенности является наличие закрытого древнего карста (крупных полостей, образующихся в легкоразмываемых породах).

Уральские горы. К востоку от хребта Каратау располагается горная часть Урала. В районе Нязепетровска, Верхнего Уфалея горные хребты имеют почти меридиональное простирание. Несколько севернее Златоуста они разворачиваются к юго-западу на 25-30º, а в районе хребтов Морскалы и Зюраткуль - на 40-45º.

В горной части Южного Урала различают "остаточные массивы", слагающие предгорья западного склона, горные хребты осевой части и относительно невысокие горы восточного склона.

Предгорья западного склона Уральских гор. К предгорьям западного склона относятся хребты Бардым, Баштым (Басташ), Жукатау, Сулея, Азям и другие, высота которых не превышает 800-860 м. Горы сложены осадочными и метаморфическими породами протерозоя и нижнего палеозоя, образующими в долинах рек, на склонах и вершинах гор весьма причудливые скалы, носящие название "камень", "утесы", "притесы", "гребень" и т. д.

Очень большое место на западе Челябинской области занимают известняки, доломиты, другие легкорастворимые карбонатные породы, что обусловило широкое развитие таких форм рельефа, как карстовые пещеры.

По степени закарстованности особо выделяются Симско-Юрюзанская и Айско-Уфимская карстовые области. Здесь располагается большинство из установленных сегодня в области 320 пещер, в том числе и такие знаменитые, как Игнатиевская, Сухая Атя, Комсомольская и др. Подземные ходы и гроты пещеры Сухая Атя исследованы более чем на два километра. Всего же суммарная длина известных в пределах Челябинской области пещер составляет балее 26 км.

Наиболее широко карстовые полости распространены в Ашинском, Катав-Ивановском, Саткинском и Нязепетровском районах, но встречаются карстовые формы рельефа, в том числе пещеры, в Увельском и других районах.

В целом для западной низкогорной части Уральского кряжа характерно чередование коротких хребтов, возвышенностей с широкими долинами. Ориентировка хребтов самая различная - от СЗ до СВ. Некоторые хребты, например Амшар, ориентированы почти широтно.

Уральский кряж. Осевая часть Уральского кряжа в пределах Челябинской области состоит из серии параллельных хребтов, часто расположенных кулисообразно. Самый северный из них - Большой Таганай. Его самая высокая точка - гора Круглица - имеет отметку 1178 м. Юго-западнее располагается хребет Уреньга. Это высокий, очень красивый хребет, наивысшая точка которого - гора Коротыш - имеет отметку 1136 м. Западнее Уреньги располагаются менее протяженные хребты: Б. Сука (1194,8 м), Москаль (1048 м), Зигальга (1389,2 м), Нургуш (1406,6 м), Зюраткуль (1175,2 м).

К востоку от Уреньги располагается самый протяженный хребет - Уралтау, являющийся главным водоразделом южноуральских рек. Река Ай, берущая здесь начало, принадлежит бассейну Камы, река Урал течет в Каспийское море, Миасс и Уй относятся к бассейну Оби.

Собственно сам хребет Уралтау находится юго-восточнее границ области в Башкортостане. На территории области он представлен лишь северной частью - целой системой вершин, реже малопротяженных хребтиков, высота которых обычно не превышает 800-900 м и лишь вершина сопки Круглой поднимается выше 1000 м.

На склонах, привершинных частях южноуральских гор выделяются осыпи - "каменные реки", одиночные скалы, группы скал причудливой формы, образованные кварцитами или близкими к ним по твердости породами.

Западные, северо-западные склоны гор, как правило, круче, чем восточные. Особенно это заметно в привершинных частях склонов.

К северу от Юрмы горный кряж практически исчезает. Здесь, в районе поселков Ункурда, Нижний Уфалей, - Урал предстает в виде сильно одряхлевшей, выровненной горной страны (плато), отдельные плоские вершины которой не выходят за отметки 500-700 м. Это горное плато довольно резко обрывается на востоке, что еще раз подтверждает глыбовый характер поднятий южноуральских гор в новейший тектонический этап.

Восточные предгорья. Осевая часть Уральского кряжа переходит к востоку в относительно невысокие горы восточного склона: Вишневые, Ильменские, Потанины, Каслинские и другие. На границе области с Башкортостаном выделяются хребты Ирендык, Щелканды и ряд других, высота которых не превышает 920 м, а большая часть вершин находится в пределах 500-650 м.

Склоны этих гор пологие, лишь в верхней части иногда становятся крутыми, скалистыми. Они покрыты местами щебнем, скоплениями крупных глыб. В привершинных частях можно наблюдать выходы гранитов, сиенитов, змеевиков (серпентинитов).

В зоне восточных предгорий области сосредоточено большое количество горнорудных предприятий (Карабаш, Кыштым, Миасс, Вншневогорск). В результате их деятельности естественные формы рельефа существенно изменяются и дополняются техногенными: глубокими карьерами, отвалами горных пород.

Зауральский пенеплен. К востоку Уральские горы переходят в Зауральскую холмистую равнину, известную так же, как Зауральский пенеплен. Скальные породы палеозойского складчатого фундамента, выступающие на поверхность в районе гор, здесь обнажены лишь в отдельных местах. Большая их часть перекрыта молодыми рыхлыми континентальными и морскими осадками, а также образованиями коры выветривания. Граниты, особенно широко развитые в этой части Урала, в силу своей физической крепости, выступают на фоне равнины в виде гряд, отдельных холмов или экзотических скал (гора Разборная в Кизильском районе и другие). Эти породы слагают Урало-Тобольский водораздел.

В северной части области ширина Зауральской холмистой равнины составляет 50 км, а на юге она доходит до 150 км. Высотные отметки довольно плавно понижаются с С-СЗ на Ю-ЮВ от 400-450 до 200-190 м. Равнина местами совершенно плоская (Кунашакский, Брединский, Варненский районы) с озерными котловинами, неглубокими речными руслами, местами предстает сильно холмистой, увалисто-холмистой каменистой степью (Кизильский, Агаповский, Нагайбакский районы).

Переходы от водораздельных пространств к речным долинам плавные, постепенные. Речные долины широкие, обычно с пологими склонами. Они резко поперечны основному направлению геологических структур (практически все структуры Урала имеют С-СВ 10-20º направление).

По западной границе Зауральского пенеплена прослеживается полоса мелкосопочника. Особенно четко он наблюдается от пос. Межозерного до Верхнеуральска и далее к югу, до Магнитогорска. К востоку от Верхнеуральска, вдоль реки Урляды и далее к югу можно наблюдать целую серию изометричных слабовытянутых сопок, высота которых достигает 500 м, а нередко - 550-570 м (горы Острая, Красный Камень, Мохнатая, Колчинская). Относительное превышение их достигает 80-100 м. Сопки эти имеют, как правило, пологие склоны. Сложены они вулканическими, редко интрузивными породами, выступающими на вершинах и склонах.

В районе Магнитогорска ширина зоны мелкосопочника равна 6-10 км. Наибольшими вершинами здесь являются горы Магнитная (614,5 м) и Куйбас (575,3 м). Легендарная гора Магнитная возвышается над городом более чем на 200 м.

На самом юге области мелкосопочник прослеживается от пос. Кизильского до границы с Оренбуржьем. Здесь, в полосе 8-12 км вдоль реки Урал, до пос. Богдановского, можно наблюдать сильно пересеченный рельеф - чередование каменистых плато, отдельных сопок с неглубокими логами. Наибольшая вершина - гора Чека - имеет отметку 558,3 м. Сложена она гранитами.

Примерно по линии Кунашак - Челябинск - Южноуральск - Карталы - пос. Рымникский пологоволнистая каменистая степь переходит в совершенно ровную, плоскую, слабонаклоненную к востоку равнину, прорезанную руслами степных рек и небольшими логами. Высотные отметки довольно постепенно понижаются от 400-350 м до 200-220 м. На фоне этой плоской равнины местами отмечаются многочисленные западины (неглубокие впадинки), возникающие вследствие вымывания легких частиц грунта, а также круглые понижения, отражающие закрытые с поверхности карстовые полости.

Западно-Сибирская низменность. Восточную границу Зауральского пенеплена (по сути - Уральской горной страны) с Западно-Сибирской низменностью принято проводить по горизонтали 190 м. На территории области эта граница весьма извилиста. Наличие по всей границе озер, а также довольно резкие перепады высот - от 60 см/км до 10 м/км - позволяют говорить о тектоническом уступе на границе двух крупных морфологических структур. На территории Западно-Сибирской низменности находятся: восточная часть Кунашакского, Бродокалмакского, Копейского, Еманжелинского районов и почти весь Октябрьский район.

Как показало глубокое бурение, проведенное на Западно-Сибирской низменности в последние десятилетия, она имеет двухъярусное строение. В основании, на глубине от 1,5 до 3 км, лежат породы, аналогичные древним скальным породам Урала. Верхний ярус сложен лежащими почти горизонтально морскими и континентальными породами мезозоя и кайнозоя (возраст от 160 млн. лет).

Для рельефа низменности характерны очень небольшие колебания высот - в пределах 20 м. Повышения и понижения пологие. В котловинах, плоских впадинах - много озер и болот.

Рельеф - краеугольный камень экологического каркаса любой территории. Он во многом определяет климат местности, характер расселения, размещение промышленных и сельскохозяйственных объектов, железных и шоссейных дорог. Рельеф Челябинской области позволяет не только гармонично располагать города, поселки, дороги, промышленные предприятия, но и развивать туризм, привлекать инвестиции для строительства горных зимних трасс.

 

Глава 3. ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ИСТОРИЯ И СТРОЕНИЕ ЮЖНОГО УРАЛА

 

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. Окало 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 осадочных 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 областъю Земли - платформой, но до полного успокоения еще 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, когда-то 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-. 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 северо-западнее 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 Катав-Ивановска 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

 

Зона 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 гранатсодержашие 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 быт 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.

 

eggp@narod.ru