Історія розвитку та геологічна будова Уралу та Нової Землі

Уральское складчатое сооружение принадлежит к обширному палеозойскому поясу складчатости, занимаю­щему пространство между Русской и Сибирской плат­формами. Складчатая полоса Урала — западная при­поднятая часть пояса. Особенность геологического строе­ния этой полосы — меридиональное простирание струк­тур, хотя в отдельных местах и имеются некоторые отклонения от такого направления.

Сложное геологическое строение Урала — результат длительной истории развития. По А. А. Пронину (1959), Уральская геосинклиналь возникла в конце архея — на­чале протерозоя. Происходившие тогда тектонические процессы создали древний кристаллический фундамент.

Позднее, в протерозойскую и палеозойскую эры, в глубоких морских бассейнах геосинклинали происхо­дило накопление осадков. Оно не раз сменялось орогеническими движениями, в процессе которых складко­образование и разломы земной коры сопровождались вулканизмом, внедрением интрузий, а также поднятия­ми и опусканиями. В результате возникали горы, кото­рые разрушались под действием денудации. Затем на их месте снова появлялись моря и шло накопление осад­ков.

Орогенические движения на Урале происходили в разные эпохи. В конце протерозоя (во время рифейской складчатости) докембрийские толщи были дисло­цированы и разбиты разломами меридионального про­тяжения на крупные глыбы, которые затем испытали вертикальные перемещения. Впоследствии из них обра­зовались антиклинали. С ними на поверхность высту­пили древние породы Урала.

Сильный орогенез испытал Урал в начале палео­зоя — в эпоху каледонской и в конце палеозоя — в эпоху герцинской (или варисской) складчатости. Для Урала герцинский орогенез был завершающим. Он определил главные черты тектоники, а поднятия, сопро­вождавшие эту складчатость, создали в конце палеозоя на месте Урала и Зауралья высокие складчатые хребты.

Отложения нижнего палеозоя широко распростра­нены на Урале и представлены толщами ордовикского, силурийского, девонского периодов и нижнекаменно­угольными. Эти толщи состоят из разнообразных морских осадков (известняков, песчаников, глинистых сланцев), иногда метаморфизованных. На восточном склоне Урала среди силурийских и девонских отложений широко развиты вулканические породы (лавы и туфы), что свидетельствует о сильной вулканической деятель­ности в те времена.

Верхнепалеозойские (средне-, верхнекаменноуголь­ные и пермские) осадочные отложения распространены лишь на западном склоне Урала. Это объясняется тем, что на восточном склоне герцинское складкообразова­ние и поднятие началось раньше — с середины каменно­угольного периода. На западном склоне они произошли позднее — в пермское время. Здесь в верхнекаменно­угольное и отчасти пермское время отлагались еще обыч­ные морские осадки: известняки, конгломераты, песча­ники. В кунгурское (более позднее время нижнеперм­ской эпохи) они сменились осадками мелководных за­ливов и лагун, а позднее, когда моря совсем исчезли и с западного склона Урала, начали отлагаться уже кон­тинентальные осадки: пестро окрашенные глинистые тол­щи — продукты разрушения, сносившиеся с возвышав­шихся восточнее герцинских гор Урала.

Все это определило различия в геологическом строе­нии восточного и западного склонов Урала. На восточ­ном склоне складкообразование было не только более ранним, но и протекало интенсивнее, а потому текто­ника его сложнее: складки обычно сдавленные, нередко опрокинутые и лежачие. Они часто разорваны и обра­зуют так называемые чешуйчатые структуры. Складчатость сопровождалась мощными интрузиями магмати­ческих пород, особенно гранитов.

На западном склоне Урала возникли большей ча­стью простые складки, редко с разрывами, магматиче­ские породы почти не внедрялись. Одновременно с под­нятием герцинского Урала на стыке его с Русской платформой возник глубокий краевой прогиб, который заполнился осадками, снесенными с гор. В последние этапы герцинского орогенеза (конец перми — начало триаса) сформировались и складчатые структуры Пай-Хоя, Вайгача, Новой Земли.

Герцинский орогенез завершил геосинклинальное развитие Урала. После этого началось платформенное развитие, тектонические движения уже не достигали большой интенсивности. Мезозой и палеоген на Урале были периодом сравнительно спокойным в тектониче­ском отношении. Испытывая лишь небольшие поднятия, Урал представлял собой сушу, которая подвергалась денудации. Только на восточном склоне в триасовое и юрское время возникали отдельные опускания, где на­капливались угленосные осадки, затем смятые в пологие складки. Эти движения рассматривают как отзвук ким­мерийского орогенеза, происходившего в соседних гео­синклинальных областях.

Герцинские горы Урала разрушались с начала мезо­зоя и постепенно превратились в низкогорья, местами став волнистыми равнинами. Мезозойские и палеогено­вые отложения на Урале распространены мало, по­скольку в этот период преобладали разрушение и снос. Это триасово-юрские континентальные отложения мезо­зойских впадин и осадки морей, проникавших на окраи­ны Урала. Меловое и палеогеновое моря трансгресси­ровали со стороны Западной Сибири и заливали значи­тельные площади на месте восточного склона Урала и Пай-Хоя. Местами осадки этих морей уцелели от после­дующего размыва. В самом конце третичного времени к Южному Уралу по древним долинам Волги, Камы и Белой подступала с запада трансгрессия Каспия, назы­ваемая акчагыльской. Во многих районах на Урале сохранились и рыхлые продукты выветривания, образо­вавшиеся в мезозое и палеогене, на выровненной поверх­ности палеозойских пород. Эта древняя кора выветри­вания распространена на равнинах Зауралья.

С неогена начались и в четвертичное время (антро­погене) продолжались молодые тектонические движе­ния, явившиеся отражением альпийского орогенеза. Они не достигли на Урале большой силы и выразились в сводовых поднятиях, отдельных глыбовых движениях по линиям разломов. Это превратило сильно выровнен­ный рельеф третичного Урала в современные низкие и средневысотные Уральские горы, которые были расчле­нены реками.

В ледниковое время северные районы Урала под­верглись оледенению, оставившему ледниковые отложе­ния и следы в рельефе. На Крайнем Севере в четвертич­ное время при опускании обширных пространств воз­никли Баренцево и Карское моря, а поднятия по линиям разломов создали среди них острова Новой Земли и Вайгач. При наибольшем распространении трансгрессии на севере (бореальной трансгрессии) море подходило к подножию Полярного Урала. Кряжи Пай-Хоя в то время представляли собой острова.

Слабые проявления сейсмичности свидетельствуют о том, что тектонические подвижки на Урале не прекра­тились и сейчас. По данным Свердловской обсервато­рии, на Среднем Урале за последние 150 лет было заре­гистрировано около 40 небольших землетрясений (Ма­лахов, 1951).

Рыхлые четвертичные отложения прикрывают корен­ные горные породы палеозоя. Это аллювиальные наносы речных террас и пойм, делювий склонов и элювиальные продукты выветривания на вершинах гор (россыпи). На севере Урала распространены ледниковые накопления и осадки бореальной трансгрессии.

При рассмотрении геологического строения Урала выделяются крупные и сложные тектонические подня­тия (антиклинории) и погружения (синклинории), воз­никшие в ходе геологического развития. Они вытянуты вдоль Урала и усложнены структурами поднятий и опу­сканий меньших размеров, отдельными антиклиналями и синклиналями. Крупные поднятия отделяются от со­седних погружений обычно глубокими разломами. По ним внедрились интрузии глубинных пород, произошли вулканические излияния, перемещения отдельных глыб.

Осевую зону Уральских гор образует крупнейшая тектоническая структура осевого, или Урал-Тауского, антиклинория. С запада на Южном Урале к нему при­мыкает Башкирский антиклинорий. В этих геоантикли­нальных поднятиях выступают на поверхность наиболее древние на Урале породы — метаморфизованные толщи протерозоя, кембрия и ордовика, интенсивно дислоциро­ванные и состоящие из кристаллических сланцев и квар­цитов.

Тектоническая схема Урала и Новой Земли

На западном склоне Урала имеются крупные струк­турно-тектонические поднятия, в которых также выхо­дят на поверхность древние толщи нижнего палеозоя и докембрия. Более молодыми породами палеозоя (девон­скими, каменноугольными) сложены синклинальные опу­скания (Зилаирский синклинорий на Южном Урале и др.). От Русской платформы складчатое сооружение Урала отделяется Предуральским краевым прогибом, заполненным главным образом пермскими, отчасти верх­некаменноугольными отложениями. В основном — это продукты разрушения герцинского Урала. В пределах самого прогиба имеются впадины, разделенные высту­пами более древних пород.

Для восточного склона Урала характерны относи­тельно узкие прогибы — Тагильский и Магнитогорский синклинорий. Их заполняют вулканогенные толщи си­лура, девона, отчасти нижнего карбона, из лав, пере­слаивающихся песчаниками, известняками. Эти толщи прорваны многочисленными интрузиями магматических пород разного состава. Особенно велики интрузии гра­нитов. Большинство интрузий образовалось во время герцинского орогенеза. Полоса интрузий основных и ультраосновных пород (габбро, перидотитов, дунитов) протянулась вдоль границы метаморфических пород осе­вого антиклинория с вулканогенными толщами Тагиль­ского синклинория, разделенных глубинными разло­мами.

Урало-Тобольский антиклинорий восточнее образуют метаморфизованные и дислоцированные толщи нижнего палеозоя, частью докембрия, с интрузиями гранитов, основных и ультраосновных пород. В мезозойских впа­динах здесь залегают триасово-юрские и меловые отло­жения и сохранились небольшие участки морских осад­ков палеогена. Еще далее на восток палеозойские струк­туры Урала погружаются под молодые осадки Западно-Сибирской низменности. На Северном и Полярном Урале под ними скрыты Урало-Тобольский антиклинорий и большая часть Тагильского синклинория, а на Южном Урале восточная тектоническая зона расширена и вклю­чает восточнее Урало-Тобольского поднятия и часть Аятского синклинория.

Меридионально вытянутые уральские структуры на юге заканчиваются в Мугоджарах, уходя под покров мезозойских и третичных осадков. На севере же Урала они продолжаются в складках Пай-Хоя, острова Вайгач и далее на Новой Земле (Иванова и др., 1957). Струк­туры последнихобразуют крупный Пай-Хойский (или Вайгачский) антиклинорий. Он имеет северо-западное простирание и отделен от Полярного Урала полосой мо­лодого опускания. Пай-Хойский антиклинорий сложен дислоцированными толщами среднего и верхнего палео­зоя, свойственными западному склону Урала.

Структуры Пай-Хоя и Вайгача возникли в последний этап герцинского орогенеза, и им свойственно другое простирание, отличное от уральского. Еще далее к се­веру складчатые структуры приобретают северо-восточ­ное направление и принадлежат другому крупному под­нятию — Северо-Новоземельскому антиклинорию. Он также образован дислоцированными породами палео­зоя и сформировался в результате герцинского складко­образования.

Из-за меридиональной вытянутости геологических структур и асимметричности строения при пересечении Урала выделяется несколько полос (зон), различных по составу пород, тектонике, а как следствие — и комплексу полезных ископаемых. В средней части Урала, где это выражено особенно типично, выделяют шесть таких по­лос (Наливкин, 1943). Начиная с запада, в преде­лах Предуральского прогиба и западного склона рас­полагается первая полоса — осадочных пород палеозоя (пермских, каменноугольных и девонских) с преоблада­нием известняков, доломитов, песчаников и химических осадков (гипс, соли).

Осевому антиклинорию соответствует вторая поло­са — древних метаморфизованных пород докембрия и нижнего палеозоя в основном из кристаллических слан­цев, кварцитов. На границе осевого поднятия и Тагиль­ского синклинория выделяют третью полосу — глубин­ных интрузий габбро, перидотитов, дунитов. Местами эти породы изменились, превратившись частично в сер­пентины (змеевики).

Восточнее расположена четвертая, «зеленокаменная» полоса, образованная вулканогенными толщами силура и девона, главным образом из порфиритов и их туфов, которые переслаиваются с метаморфизованными осадоч­ными породами. Породы эти приурочены к Тагильско-Магнитогорскому синклинорию, а «зеленокаменной» по­лосу называют потому, что при метаморфизации многие минералы и породы получили зеленоватый оттенок.

Далее к востоку следуют пятая полоса — гранитных интрузий, которая отличается от предыдущей распро­странением больших гранитных интрузий, последняя, шестая — это полоса дислоцированных пород палеозоя, прорванных интрузиями. Ее образуют породы Урало-Тобольского поднятия.

• ← Вступ
• Корисні копалини Уралу та Нової Землі →