"Каменный пояс Земли Русской" - так величали Уральские горы в старину.
Действительно, они как бы перепоясывают Россию, отделяя европейскую часть от азиатской. Горные цепи, протянувшиеся более чем на 2000 километров, не заканчиваются на берегу Северного Ледовитого океана. Они лишь не на долго погружаются в воду, чтобы потом "вынырнуть" - сначала на острове Вайгач. А затем на архипелаге Новая Земля. Таким образом, Урал тянется к полюсу еще на 800 километров.
"Каменный пояс" Урала сравнительно неширок: он не превышает 200 километров, местами сужаясь до 50 километров и менее. Это древние горы, возникшие несколько сотен миллионов лет назад, когда длинным неровным "швом" спаяли фрагменты земной коры. С тех пор хребты хотя и подновлялись восходящими движениями, но все же больше разрушались. Высшая точка Урала гора Народная - поднимается всего на 1895 метров. Вершины за 1000 метров - исключены даже в наиболее возвышенных частях.
Весьма разнообразные по высоте, рельефу и ландшафтам, Уральские горы принято делить на несколько частей. Самая северная, вклинившаяся в воды Северного Ледовитого океана, - хребет Пай-Хой, невысокие (300-500 метров) гряды которого частично погружены в ледниковые и морские осадки окружающих равнин.
Полярный Урал заметно выше (до 1300 метров и более). В его рельефе - следы древней ледниковой деятельности: узкие гребни с острыми вершинами (карлингами); между ними лежат широкие глубокие долины (троги), в том числе и сквозные. По одной из них Полярный Урал пересекает железная дорога, идущая до города Лабытнанги (на Оби). В Приполярном Урале, весьма схожем по облику, горы достигают максимальных высот.
На Северном Урале выделяются отдельные массивы-"камни", заметно возвышающиеся над окружающим низкогорьем, - Денежкин Камень (1492 метра), Конжаковскии Камень (1569 метров). Здесь четко выражены продольные гряды и разделяющие их понижения. Реки вынуждены долго следовать по ним, прежде чем наберутся сил вырваться из горной страны по узкому ущелью. Вершины, в отличие от полярных, - закругленные или плоские, украшенные ступенями - нагорными террасами. И вершины, и склоны покрыты развалами крупных глыб; кое-где над ними возвышаются останцы в виде усеченных пирамид (по-местному тумпы).
Ландшафты здесь во многом сродни сибирским. Вечная мерзлота сначала появляется в виде небольших пятен, но по направлению к полярному кругу распространяется все шире и шире. Вершины и склоны покрываются каменными развалами (курумами).
На севере можно встретить обитателей тундры - северных оленей в лесах водятся медведи, волки, лисицы, соболи, горностаи, рыси, а также копытные (лоси, олени и др.).
Ученым не всегда удается установить, когда в той или иной местности поселились люди. Урал - один из подобных примеров. Следы деятельности людей проживавших здесь 25-40 тысяч лет назад сохранились только в глубоких пещерах. Найдено несколько стоянок древнего человека. Северная ("Базовая") находилась в 175 километров от полярного круга.
Средний Урал к горам можно отнести с большой долей условности: в этом месте "пояса" образовался заметный провал. Осталось лишь несколько обособленных пологих сопок не выше 800 метров. Плато Предуралья, принадлежащие Русской равнине, свободно "переливаются" через главный водораздел и переходят в Зауральское плато - уже в пределах Западной Сибири.
У Южного Урала, имеющего горный облик, параллельные хребты достигают максимальной ширины. Вершины редко преодолевают тысячеметровый рубеж (высшая точка - гора Ямантау - 1640 метров); очертания их мягкие, склоны пологие.
Горы Южного Урала, в значительной мере сложенные легкорастворимыми горными породами, имеют карстовую форму рельефа - слепые долины, воронки, пещеры и провалы, образующиеся при разрушении сводов.
Природа Южного Урала резко отличается от природы Северного Урала. Летом в сухих степях кряжа Мугоджары земля прогревается до 30-40`C. Даже слабый ветер поднимает вихри пыли. Река Урал протекает у подножия гор по длинной впадине меридионального направления. Долина этой река почти безлесная, течение спокойное хотя встречаются и пороги.
В Южных степях встречаются суслики-байбаки, землеройки, змеи и ящерицы. На распаханных землях распространились грызуны (хомяки, полевые мыши).
Ландшафты Урала разнообразны, ведь цепь пересекает насколько природных зон - от тундры до степей. Высотные пояса выражены слабо; лишь самые большие вершины своей оголенностью заметно отличаются от поросших лесом подножий. Скорее можно уловить разницу между склонами. Западные, еще "европейские", - относительно теплые и влажные. На них произрастают дубы, клены и другие деревья широколиственных пород, которые на восточные склоны уже не проникают: здесь господствуют сибирские, североазиатские ландшафты.
Природа как бы подтверждает решение человека проводить по Уралу границу между частями света.
В предгорьях и горах Урала недра полны несметных богатств: медь, железо, никель, золото, алмазы, платина, драгоценные камни и самоцветы, уголь и каменная соль... Это одна из немногих на планете областей, где горный промысел зародился пять тысяч лет назад и будет существовать еще очень долго.
Геологическое и тектоническое строение Урала
Уральские горы сформировались в области герцинской складчатости. От Русской платформы они отделены Предуральским краевым прогибом, выполненным осадочными толщами Палеогена: глинами, песками, гипсами, известняками.
Древнейшие породы Урала – архейские и протерозойские кристаллические сланцы и кварциты – слагают его водороздельный хребет.
К западу от него располагаются смятые в складки осадочные и метаморфические породы палеозоя: песчаники, сланцы, известняки и мраморы.
В восточной части Урала среди палеозойских осадочных толщ широко распространены разнообразные по составу магматические породы. С этим связано исключительное богатство восточного склона Урала и Зауралья разнообразными рудными ископаемыми, драгоценными и полудрагоценными камнями.
Климат Уральских гор
Урал лежит в глубине. материка, удаленный на большое расстояние от Атлантического океана. Это определяет континентальность его климата. Климатическая неоднородность в пределах Урала связана прежде всего с его большой протяженностью с севера на юг, от берегов Баренцева и Карского морей до сухих степей Казахстана. Вследствие этого северные и южные районы Урала оказываются в неодинаковых радиационных и циркуляционных условиях и попадают в разные климатические пояса - субарктический (до полярного крута) и умеренный (остальная территория).
Пояс гор узкий, высоты хребтов относительно небольшие, поэтому свой особый горный климат на Урале не формируется. Однако меридионально вытянутые горы довольно существенно влияют на циркуляционные процессы, играя роль барьера на пути господствующего западного переноса воздушных масс. Поэтому хотя в горах и повторяются климаты соседних равнин, но в несколько измененном виде. В частности, при любом пересечении Урала в горах наблюдается климат более северных районов, чем на примыкающих равнинах предгорий, т. е. климатические зоны в горах, смещены к югу по сравнению с соседними равнинами. Таким образом, в пределах Уральской горной страны изменение климатических условий подчинено закону широтной зональности и лишь несколько осложнено высотной поясностью. Здесь наблюдается смена климата от тундрового до степного.
Являясь препятствием на пути движения воздушных масс с запада на восток, Урал служит примером физико-географической страны, где достаточно ярко проявляется воздействие орографии на климат. Это воздействие прежде всего проявляется в лучшем увлажнении западного склона, который первый встречает циклоны, и Предуралья. При всех пересечениях Урала количество осадков на западных склонах на 150 - 200 мм больше, чем на восточных.
Наибольшее количество осадков (свыше 1000 мм) выпадает на западных склонах Полярного, Приполярного и частично Северного Урала. Это обусловлено как высотой гор, так и их положением на основных путях атлантических циклонов. Южнее количество осадков постепенно убывает до 600 - 700 мм, вновь возрастая до 850 мм в наиболее высоко поднятой части Южного Урала. В южной и юго-восточной частях Урала, а также на крайнем севере годовая сумма осадков составляет менее 500 - 450 мм. Максимум осадков приходится на теплый период.
Зимой на Урале устанавливается снежный покров. Его мощность в Предуралье составляет 70 - 90 см. В горах мощность снега возрастает с высотой, достигая на западных склонах Приполярного и Северного Урала 1,5 - 2 м. Особенно обильны снега в верхней части лесного пояса. В Зауралье снега значительно меньше. В южной части Зауралья его мощность не превышает 30 - 40 см.
В целом в пределах Уральской горной страны климат изменяется от сурового и холодного на севере до континентального и достаточно сухого на юге. Наблюдаются заметные различия в климате горных районов, западных и восточных предгорий. Климат Предуралья и западных склонов rop по ряду признаков близок к климату восточных районов Русской равнины, а климат восточных склонов гop и Зауралья - к континентальному климату Западной Сибири.
Пересеченный рельеф гор обусловливает значительное разнообразие их местных климатов. Здесь происходит изменение температур с высотой, хотя и не столь значительное, как на Кавказе. В летнее время температуры понижаются. Например, в предгорьях Приполярного Урала средняя температура июля составляет 12 С, а на высотах 1600 - 1800 м - всего лишь 3 - 4"С. Зимой в межгорных котловинах застаивается холодный воздух и наблюдаются температурные инверсии. Как следствие, степень континентальности климата в котловинах значительно выше, чем на горных хребтах. Поэтому горы неодинаковой высоты, склоны различной ветровой и солярной экспозиции, горные хребты и межгорные котловины отличаются друг от друга своими климатическими особенностями.
Климатические особенности и орографические условия способствуют развитию на Полярном и Приполярном Урале, между 68 и 64 С с.ш., малых форм современного оледенения. Здесь насчитывается 143 ледника, а их общая площадь составляет чуть более 28 км 2 , что свидетельствует об очень малых размерах ледников. Недаром, говоря о современном оледенении Урала, употребляют обычно слово "леднички". Основными их типами являются паровые (2/3 общего числа) и прислоненные (присклоновые). Есть кирово- висячие и кирово- долинные. Самыми крупными из них являются ледники ИГАНа (площадь 1,25 км 2 , длина 1,8 км) и МГУ (площадь 1,16 км 2 , длина 2,2 км).
Район распространения современного оледенения - это наиболее высокая часть Урала с широким развитием древних ледниковых каров и цирков, с наличием троговых долин и пикообразных вершин. Относительные высоты достигают 800 - 1000 м. Альпийский тип рельефа наиболее характерен для хребтов, лежащих к западу от водораздельного, но кары и цирки расположены, в основном, на восточных склонах этих хребтов. На этих же хребтах выпадает и наибольшее количество осадков, но за счет метелевого переноса и лавинного снега, поступающего с крутых склонов, снег скапливается в отрицательных формах подветренных склонов, обеспечивая питанием современные леднички, которые существуют благодаря этому на высотах 800 - 1200 м, т. е. ниже климатической границы.
Водные ресурсы
Реки Урала принадлежат к бассейнам Печоры, Волги, Урала и Оби, т. е. соответственно Баренцева, Каспийского и Карского морей. Величина речного стока на Урале значительно больше, чем на прилегающих Русской и Западно-Сибирской равнинах. Горный рельеф, увеличение осадков, снижение температуры в горах благоприятствуют увеличению стока, поэтому большинство рек и речек Урала рождаются в горах и стекают по их склонам к западу и востоку, на равнины Предуралья и Зауралья. На севере горы являются водоразделом между речными системами Печоры и Оби, южнее - между бассейнами Тобола, принадлежащего также к системе Оби и Камы - крупнейшего притока Волги. Крайний юг территории относится к бассейну реки Урал, а водораздел смещается на равнины Зауралья.
В питании рек принимают участие снеговые (до 70% расхода), дождевые (20 - 30%) и подземные воды (обычно не более 20%). Значительно возрастает (до 40%) участие подземных вод в питании рек в карстовых районах. Важной особенностью большинства рек Урала является сравнительно небольшая изменчивость стока от года к году. Отношение стока наиболее многоводного года к стоку самого маловодного обычно колеблется от 1,5 до 3.
В связи с очень большим водопотреблением промышленного Урала и сбросом сточных вод, многие реки страдают от загрязнения отходами промышленного производства, поэтому вопросы водообеспечения, охраны и очистки вод здесь особенно актуальны.
Озера на Урале распространены очень неравномерно. Наибольшее их количество сосредоточено в восточных предгорьях Среднего и Южного Урала, где преобладают тектонические озера, в горах Приполярного и Полярного Урала, где многочисленны каровые озера. На Зауральском плато распространены суффозионно- просадочные озера, а в Предуралье встречаются карстовые. Всего на Урале насчитывается более 6000 озер, каждое площадью более 1 ra, их общая площадь - свыше 2000 км 2 . Преобладают озера небольшие, крупных озер сравнительно мало. Лишь некоторые озера восточных предгорий имеют площадь, измеряемую десятками квадратных километров: Аргази (101 км 2), Увильды (71 км 2), Иртяш (70 км 2), Тургояк (27 км 2) и др. Всего в бассейне реки Исеть сосредоточено более 60 крупных озер общей площадью около 800 км 2 . Все крупные озера имеют тектоническое происхождение.
Самые обширные по водному зеркалу озера - Увильды, Иртяш.
Самые глубокие - Увильды, Кисегач, Тургояк.
Самые емкие - Увильды и Тургояк.
Самая чистая вода в озерах Тургояк, Зюраткуль, Увильды (белый диск виден на глубине 19,5 м).
Кроме естественных водоемов, на Урале находится несколько тысяч прудов-водохранилищ, в том числе более 200 заводских прудов, часть из которых сохранилась еще с петровских времен.
Велико значение водных ресурсов рек и озер Урала прежде всего как источника промышленного и бытового водоснабжения многочисленных городов. Очень много воды потребляет уральская промышленность, особенно металлургическая и химическая, поэтому, несмотря на, казалось бы, достаточное количество воды, на Урале ее не хватает. Особенно острый дефицит воды наблюдается в восточных предгорьях Среднего и Южного Урала, где водность рек, стекающих с гор, невелика.
Большая часть рек Урала пригодна для лесосплава, но очень немногие используются для судоходства. Частично судоходны Белая, Уфа, Вишера, Тобол, а в высокую воду - Тавда с Сосьвой и Лозьвой и Тура. Уральские реки представляют интерес в качестве источника гидроэнергии для строительства небольших ГЭС на горных реках, но используются пока мало. Реки и озера - прекрасные места отдыха.
Полезные ископаемые Уральских гор
Среди природных ресурсов Урала видная роль принадлежит, безусловно, богатствам его недр. Важнейшее значение среди полезных ископаемых имеют месторождения рудного сырья, однако многие из них открыты давно и длительно эксплуатируются, поэтому в значительной мере истощены.
Именно здесь еще в XVIII в. возникла русская металлургия.
Уральские руды часто комплексные. В железных рудах встречаются примеси титана, никеля, хрома, ванадия; в медных - цинка, золота, серебра. Большинство рудных месторождений находится на восточном склоне и в Зауралье, где изобилуют магматические породы.
Урал - это прежде всего обширные железорудная и медная провинции. Здесь известно более сотни месторождений: железорудных (гор Высокой, Благодати, Магнитной; Бакальское, Зигазинское, Авзянское, Алапаевское идр.) и титано-магнетитовых (Кусинское, Первоуральское, Качканарское). Многочисленны месторождения медно-колчеданных и медно-цинковых руд (Карабашское, Сибайское, Гайское, Учалинское, Блява и др.). Из других цветных и редких металлов здесь имеются крупные месторождения хрома (Сарановское, Кемпирсайское), никеля и кобальта (Верхнеуфалейское, Орско-Халиловские), бокситов (группа месторождений "Красная Шапочка"), Полуночное месторождение марганцевых руд и др.
Здесь весьма многочисленны россыпные и коренные месторождения драгоценных металлов: золота (Березовское, Невьянское, Кочкарское и др.), платины (Нижнетагильское, Сысертское, Заозерное и др.), серебра. Месторождения золота на Урале разрабатываются еще с XVIII в.
Из нерудных ископаемых Урала выделяются месторождения калийных, магниевых и поваренной солей (Верхнекамское, Соликамское, Соль-Илецкое), углей (Воркутинский, Кизеловский, Челябинский, Южно-Уральский бассейны), нефти (Ишимбайское). Известны здесь также месторождения асбеста, талька, магнезита, россыпи алмазов. В прогибе у западного склона Уральских гор сосредоточены полезные ископаемые осадочного происхождения - нефть (Башкортостан, Пермская область), природный газ (Оренбургская область).
Добыча полезных ископаемых сопровождается раздроблением пород и загрязнением атмосферы. Извлеченные из глубин породы, попадая в зону окисления, вступают в различные химические реакции с атмосферным воздухом и водой. Продукты химических реакций поступают в атмосферу и в водоемы, загрязняя их. Свою лепту в загрязнение атмосферного воздуха и водоемов вносят черная и цветная металлургия, химическая промышленность и другие производства, поэтому состояние окружающей среды в промышленных районах Урала вызывает опасение. Урал - несомненный "лидер" среди регионов России по загрязнению окружающей среды.
Драгоценные камни
Термин "драгоценные камни" может использоваться чрезвычайно широко, но специалисты предпочитают четкую классификацию. Наука о драгоценных камнях делит их на два типа: органического и неорганического происхождения.
Органические: камни созданы животными или растениями, например, янтарь представляет собой окаменевшую древесную смолу, а жемчуг созревает в раковинах моллюсков. В качестве примеров также можно привести коралл, гагат и панцирь черепахи. Кости и зубы земных и морских животных обрабатывались и использовались в качестве материала для изготовления брошей, ожерелий и статуэток.
Неорганические: прочные минералы естественного происхождения с постоянной химической структурой. Большинство драгоценных камней являются неорганическими, но из тысяч минералов, извлекаемых из недр нашей планеты, лишь около двадцати удостоены высокого звания "драгоценный камень" - за их редкость, красоту, долговечность и прочность.
Большинство драгоценных камней встречается в природе в виде кристаллов или их обломков. Чтобы поближе познакомиться с кристаллами, достаточно насыпать на лист бумаги немного соли или сахара и посмотреть на них в лупу. Каждая крупинка соли будет иметь вид маленького кубика, а крупинка сахара - вид миниатюрной таблички с острыми краями. Если кристаллы совершенны, все их грани плоские и сверкают отраженным светом. Это типичные кристаллические формы указанных веществ, причем соль действительно является минералом, а сахар относится к веществам растительного происхождения.
Грани кристаллов образуют практически все минералы, если в природе они имели возможность расти в благоприятных условиях, и во многих случаях, приобретая драгоценные камни в виде сырья, вы можете увидеть эти грани частично или полностью. Грани кристаллов не случайная игра природы. Они появляются лишь тогда, когда внутреннее расположение атомов имеет определенный порядок, и дают большую информацию о геометрии этого расположения.
Различия в порядке расположения атомов внутри кристаллов обусловливают многие различия в их свойствах, в том числе таких, как цвет, твердость, легкость расщепления и другие, которые любитель должен принимать во внимание при обработке камней.
Согласно классификации А. Е. Ферсмана и М. Бауэра, группы драгоценных камней подразделяются на порядки или классы (I, II, III) в зависимости от относительной ценности объединяемых в них камней.
Драгоценные камни I порядка: алмаз, сапфир, рубин, изумруд, александрит, хризоберилл, благородная шпинель, эвклаз. К ним же относят жемчуг - драгоценный камень органического происхождения. Высоко ценятся чистые, прозрачные, ровного густого тона камни. Плохо окрашенные, мутные, с трещинами и др. недостатками камни этого порядка могут цениться ниже драгоценных камней II порядка.
Драгоценные камни II порядка: топаз, берилл (аквамарин, воробьевит, гелиодор), розовый турмалин (рубеллит), фенакит, демантоид (уральский хризолит), аметист, альмандин, пироп, уваровит, хромдиопсид, циркон (гиацинт, жёлтый и зелёный циркон), благородный опал. При исключительной красоте тона, прозрачности и величине перечисленные камни иногда ценятся наряду с драгоценными камнями I порядка.
Драгоценные камни III порядка: бирюза, турмалины зелёные и полихромные, кордиерит, сподумен (кунцит), диоптаз, эпидот, горный хрусталь, дымчатый кварц (раухтопаз), светлый аметист, сердолик, гелиотроп, хризопраз, полуопал, агат, полевые шпаты (солнечный камень, лунный камень), содалит, пренит, андалузит, диопсид, гематит (кровавик), пирит, рутил, янтарь, гагат. Только редкие виды и экземпляры имеют высокую стоимость. Многие из них по применению и ценности являются так называемыми полудрагоценными.
Урал издавна поражал исследователей обилием минералов и главным своим богатством - полезными ископаемыми. Чего только нет в подземных кладовых Урала! Необыкновенной величины шестигранные кристаллы горного хрустала, изумительные аметисты, рубины, сапфиры, топазы, чудесные яшмы, красный турмалин, краса и гордость Урала - зеленый изумруд, который ценится в несколько раз дороже золота.
Самым "минеральным" местом в области являются Ильмены, где обнаружено более 260 минералов и 70 горных пород. Около 20 минералов открыты здесь впервые в мире. Ильменские горы - настоящий минералогический музей. Здесь встречаются такие драгоценные камни как: сапфир, рубин, алмаз и т.д., полудрагоценные камни: амазонит, гиацинт, аметист, опал, топаз, гранит, малахит, корунд, яшма, солнечный, лунный и арабский камень, горный хрусталь и т.д.
Горный хрусталь, бесцветная, прозрачная, обычно химически чистая, почти без примесей разновидность низкотемпературной модификации кварца - SiO2, кристаллизующаяся в тригональной системе с твёрдостью 7 и плотностью 2,65 г/см 3 . Само слово "хрусталь" происходит от греческого слова "крюсталлосс", что означает "лед". Ученые античности, начиная с Аристотеля и включая знаменитого Плиния, были убеждены, что "ярой альпийской зимой лед превращается в камень. Солнце не в силах потом камень такой растопить…". И не только внешний облик, но и способность всегда оставаться прохладным способствовали тому, что это мнение продержалось в науке вплоть до конца 18 века, когда физик Роберт Бойль доказал, что лед и хрусталь – вещества совсем различные, измерив удельный вес обоих. Внутреннее строение ГОРНОГО ХРУСТАЛЯ часто усложнено двойниковыми срастаниями, значительно ухудшающими его пьезоэлектрическую однородность. Крупные чистые монокристаллы встречаются редко, преимущественно в пустотах и трещинах метаморфических сланцев, в пустотах гидротермальных жил различного типа, а также в камерных пегматитах. Однородные прозрачные монокристаллы - ценнейшее техническое сырьё для оптических приборов (призмы спектрографов, линзы для ультрафиолетовой оптики и др.) и пьезоэлектрических изделий в электро и радиотехнике.
Горный хрусталь применяется также для изготовления кварцевого стекла (сырьё низших сортов), в художественном камнерезном искусстве и для ювелирных изделий. Месторождения горного хрустала в России сосредоточены главным образом на Урале. Название изумруда происходит от греческого smaragdos или зеленый камень. В древней Руси известен под названием смарагд. Изумруд занимает привилегированное место среди драгоценных камней, известен он с древних времен и использовался как в качестве украшения, так и при отправлении религиозных обрядов.
Изумруд является разновидностью берилла - силиката алюминия и бериллия. Кристаллы изумруда принадлежат к гексагональной сингонии. Своим зеленым цветом изумруд обязан ионам хрома, заместившим в кристаллической решетке часть ионов алюминия. Этот драгоценный камень редко встречается в виде безупречных кристаллов, как правило, кристаллы изумруда бывают сильно повреждены. Известен и ценится с древности, используется для вставок в самые дорогие украшения, обычно обрабатывается ступенчатой огранкой, одну из разновидностей которой называют изумрудной.
Известно довольно много очень крупных изумрудов, получивших индивидуальные названия и сохранившихся в первозданном виде, хотя самый крупный из известных массой 28200 г, или 141000 карат, найденный в Бразилии в 1974 году, как и найденный в ЮАР массой 4800 г" или 24000 карат, были распилены и огранены для вставок в ювелирные украшения.
В древние времена изумруды добывались, преимущественно, в Египте, на копях Клеопатры. Драгоценные камни из этого рудника оседали в сокровищницах богатейших правителей древнего мира. Считается, что изумруды обожала царица Савская. Существует также легенда, что император Нерон через изумрудные линзы наблюдал за битвами гладиаторов.
Изумруды значительно лучшего качества, чем камни из Египта, были найдены в темных слюдяных сланцах вместе с другими минералами бериллия - хризобериллом и фенакитом на восточном склоне Уральских гор близ реки Токовая, приблизительно в 80 км к востоку от Екатеринбурга. Месторождение случайно нашел крестьянин в 1830 г., заметив несколько зеленых камней среди корней поваленного дерева. Изумруд - один из камней, связанных с Высшим духом. Считается, что он приносит счастье только чистому, но безграмотному человеку. Древние арабы верили, что человек, который носит изумруд, не видит страшных сновидений. Кроме того, камень укрепляет сердце, устраняет беды, благоприятно воздействующим на зрение, предохраняет от припадков и злых духов.
В древности изумруд считали могущественным талисманом матерей и мореплавателей. Если камень долго разглядывать, то в нем, как в зеркале, можно увидеть все тайное и обнаружить будущее. Этому камню приписывают связь с подсознанием, способность превращать сны в явь, проникать в тайные мысли, он использовался, как средство от укусов ядовитых змей. Его называли "камнем таинственной Исиды" - богини жизни и здоровья, покровительницы плодородия и материнства. Он выступал символом красоты природы. Особые охраняющие свойства изумруда – активная борьба со лживостью и неверностью своего владельца. Если же камень не может противостоять дурным качествам, он может расколоться.
Алмаз - минерал, самородный элемент, встречается в виде восьми и двенадцатигранных кристаллов (нередко с закругленными гранями) и их частей. Алмаз встречается не только в виде кристаллов, он образует сростки и агрегаты, среди которых различают: борт - мелкозернистые сростки, баллас - шарообразные агрегаты, карбонадо - очень тонкозернистые черные агрегаты. Название алмаза происходит от греческого "адамас" или неодолимый, несокрушимый. Необыкновенные свойства этого камня породили массу легенд. Способность приносить удачу - лишь одно из бесчисленных свойств, приписываемых алмазу. Алмаз всегда считался камнем победителей, он был талисманом Юлия Цезаря, Людовика IV и Наполеона. Впервые алмазы попали в Европу в 5-6 веках до н.э. При этом свою популярность как драгоценный камень алмаз получил сравнительно недавно, лишь пятьсот с половиной лет назад, когда люди научились гранить его. Первым подобием бриллианта обладал Карл Смелый, просто обожавший алмазы.
Сегодня классическая бриллиантовая огранка имеет 57 граней, и обеспечивает знаменитую "игру" бриллианта. Обычно бесцветен или окрашен в бледные оттенки желтого, бурого, серого, зеленого, розового цвета, крайне редко черный. Ярко окрашенные прозрачные кристаллы считаются уникальными, получают индивидуальные названия и описываются очень детально. Алмаз сходен со многими бесцветными минералами - кварцем, топазом, цирконом, которые часто используются в качестве его имитаций. Отличается твердостью - это самый твердый из природных материалов (по шкале Мооса), оптическими свойствами, прозрачностью для рентгеновских лучей, светимостью в рентгеновских, катодных, ультрафиолетовых лучах.
Свое название рубин получил от латинского rubeus или красный. Древние русские названия камня – яхонт и карбункул. Окраска рубинов варьирует от глубокого розового цвета до густо красного с фиолетовым оттенком. Наиболее высоко среди рубинов ценятся камни цвета "голубиной крови".
Рубин представляет собой прозрачную разновидность минерала корунда, оксида алюминия. Цвет рубина красный, ярко-красный, темно-красный или фиолетово-красный. Твердость рубина 9, блеск стеклянный.
Первые сведения об этих прекрасных камнях относятся к IV веку до нашей эры и встречаются в индийских и бирманских летописях. В Римской империи рубин был чрезвычайно почитаем, и ценился гораздо выше алмаза. В разные века ценителями рубинов становились Клеопатра, Мессалина и Мария Стюарт, а рубиновые коллекции кардинала Ришелье и Марии Медичи, в свое время славились на всю Европу.
Рубин рекомендуется при параличе, заболеваниях анемии, воспалениях, переломах и болях в суставах и костных тканях, астме, слабости сердечной деятельности, ревмокардите, воспалении околосердечной сумки, воспалении среднего уха, при хронических депрессия, бессоннице, артритах, болезнях позвоночника, хроническом воспалении миндалин, ревматизме. Рубин снижает кровяное давление и способствует излечению псориаза. Помогает при истощения нервной системы, снимает ночные страхи, помогает при эпилепсии. Оказывает тонизирующее действие.
Растительный и животный мир Урала
Растительный и животный мир Урала разнообразен, но имеет много общего с животным миром соседних равнин. Однако горный рельеф увеличивает это разнообразие, вызывая на Урале появление высотных поясов и создавая различия между восточным и западным склонами.
Большое влияние на растительность Урала оказало оледенение. До оледенения на Урале произрастала более теплолюбивая флора: дуб, бук, граб, лещина. Остатки этой флоры сохранились лишь на западном склоне Южного Урала. С продвижением на юг высотная поясность Урала усложняется. Постепенно границы поясов поднимаются все выше по склонам, а в нижней их части при переходе в более южную зону появляется новый пояс.
Южнее полярного круга в лесах преобладает лиственница. По мере движения на юг она постепенно поднимается по склонам гор, образуя верхнюю границу лесного пояса. К лиственнице присоединяются ель, кедр, береза. У горы Народной в лесах встречается сосна и пихта. Эти леса расположены в основном на подзолистых почвах. В травянистом покрове этих лесов очень много черники.
Фауна уральской тайги гораздо богаче фауны тундры. Здесь живут лось, росомаха, соболь, белка, бурундук, колонок, летяга, бурый медведь, северный олень, горностай, ласка. По речным долинам встречаются выдра и бобр. На Урале расселены новые ценные животные. В Ильменском заповеднике удачно была проведена акклиматизация пятнистого оленя, расселены также ондатра, бобр, марал, выхухоль, енотовидная собака, американская норка, баргузинский соболь.
На Урале по различию в высотах, климатическим условиям, выделяют несколько частей:
Полярный Урал.
Горная тундра представляет собой суровую картину каменных россыпей – курумов, скал и останцев. Растения не создают сплошного покрова. На тундрово-глеевых почвах растут лишайники, многолетние травы, стелющиеся кустарники. Животный мир представлен песцом, леммингом, белой совой. Северный олень, заяц беляк, белая куропатка, волк, горностай, ласка обитают и в тундре, и в лесной зоне.
Приполярный Урал отличается наибольшими высотами хребтов. Следы древнего оледенения тут видны более отчетливо, чем на Полярном Урале. На гребнях гор – каменные моря и горная тундра, которая ниже по склонам сменяется горной тайгой. Южная граница Приполярного Урала совпадает с 64 0 с.ш. На западном склоне Приполярного Урала и прилегающих районов Северного Урала образован природный национальный парк.
Северный Урал не имеет современных ледников; на нем преобладают средневысотные горы, склоны гор покрыты тайгой.
Средний Урал представлен темнохвойной тайгой, которую на юге сменяют смешанные леса, на юго-западе - массивы липы. Средний Урал – царство горной тайги. Он покрыт темнохвойными елово-пихтовыми лесами. Ниже 500 – 300 м их сменяют лиственница и сосна, в подлеске которых растут рябина, черемуха, калина, бузина, жимолость.
Южный Урал наиболее разнообразен по природным условиям. Здесь проходит граница двух природных зон – лесной и степной. Более представлена высотная поясность – от степей до гольцовых тундр.
Природные уникомы Урала
1. Ильменский хребет. Наибольшая высота 748метров, он уникален богатством своих недр. Среди почти 200 находимых здесь различных минералов есть редкие и редчайшие, не обнаруженные больше нигде в мире. Для их охраны еще в 1920 г. здесь был создан минералогический заповедник. С 1935г. этот заповедник стал комплексным, теперь в Ильменском заповеднике охраняется вся природа.
2. Кунгурская ледяная пещера – великолепное творение природы. Это одна из самых больших пещер нашей страна. Расположена она на окраине небольшого промышленного города Кунгур, на правом берегу реки Сылвы, в недрах каменной громады – Ледяной горы. Пещера имеет четыре яруса ходов. Она образовалась в толще горных пород в результате деятельности подземных вод, растворивших и вынесших гипсы и ангидриты. Общая длина всех обследованных 58 гротов и переходов между ними превышает 5 км.
Экологические проблемы:
1) По загрязнению окружающей среды Урал лидирует (48% - выбросов ртути, 40% - соединения хлора).
2) Из 37 городов-загрязнителей России 11 находятся на Урале.
3) Вокруг 20 городов образовались техногенные пустыни.
4) 1/3 рек лишены биологической жизни.
5) Ежегодно извлекается 1 млрд. тонн пород, из которых 80% идет в отвал.
6) Особая опасность – радиационные загрязнения (Челябинск-65 – производство плутония).
Кора нашей планеты состоит из так называемых платформ (сравнительно однородных, стабильных блоков) и складчатых зон, которые отличаются друг от друга по возрасту. Если взглянуть на тектоническую карту мира, можно увидеть, что области складчатости занимают не более 20 % поверхности Земли. Что такое герцинская складчатость? Каковы ее временные рамки? И какие горные системы были образованы в данную эру тектогенеза? Об этом расскажет наша статья.
Герцинская складчатость: где и когда?
Тектогенез - совокупность тектонических движений и процессов, формирующих структуры земной коры, происходит постоянно, с большей или меньшей силой. В истории Земли выделяется несколько этапов (самый древний), каледонский, герцинский, мезозойский и альпийский (самый молодой).
Герцинская складчатость - это один из наиболее интенсивных периодов горообразования в истории нашей планеты. Он происходил в позднем палеозое, начавшись на рубеже девона и карбона (примерно 350 миллионов лет назад) и закончившись в конце пермского периода (около 250 миллионов лет назад). Название складчатости связано с так называемым Герцинским лесом - массивом в Центральной Европе. Сами же области герцинской складчатости в геологии принято называть герцинидами.
С данной эрой тектогенеза связывают формирование крупных горных сооружений в Западной, Центральной и Южной Европе, Средней и Восточной Азии, Австралии, а также северо-восточной части Африки (каких именно - мы расскажем далее).
Герцинская складчатость включает в себя несколько последовательных временных фаз:
- Акадская (середина девона).
- Бретонская (конец девона).
- Судетская (начало и середина карбона).
- Астурийская (вторая половина карбона).
- Заальская (верхний карбон - начало перми).
Герцинская складчатость: и полезные ископаемые
С осадочными породами позднего палеозоя связаны многочисленные месторождения нефти (в Канаде, Иране, Северной Америке и т. д.) и угля (Донецкого, Печорского, Карагандинского и прочих бассейнов). Кстати, каменноугольный период в Земли недаром носит именно такое название. С герцинской эрой тектогенеза геологи также связывают образование богатейших залежей меди, свинца, цинка, золота, олова, платины и других ценных металлов на Урале и Тянь-Шане.
Рельефу Герцинской складчатости отвечают следующие горные страны и сооружения:
- Аппалачи.
- Тянь-Шань.
- Куньлунь.
- Алтай.
- Судеты.
- Донецкий кряж и другие.
Больше всего следов эта эпоха горообразования оставила в Южной Европе, в частности на Апеннинском, Иберийском, Балканском полуостровах. Она также затронула и преобразовала структуры предыдущей, Речь идет о структурах центрального Казахстана, северной части Забайкалья и Монголии. В целом распространение герцинид на карте Земли показано на карте ниже.
Урал - это горная цепь протяженностью 2000 километров и шириной не более 150 километров. По восточному ее подножью проходит условная граница между Европой и Азией. Географически горная система разделена на пять частей: это Южный, Средний, Северный, Приполярный и Горы сравнительно невысокие, максимальная точка - вершина Народная (1895 метров).
Процесс формирования Уральской горной системы начался в позднем девоне, а завершился лишь в триасе. В ее пределах на поверхность выходят горные породы палеозойского возраста - известняки, доломиты, песчаники. При этом пласты этих пород нередко сильно деформированы, смяты в складки и нарушены разрывами.
Уральские горы - настоящая сокровищница полезных ископаемых, прежде всего рудных. Здесь есть крупные месторождения медных руд, бокситов, олова, нефти, угля и газа. Недра Урала также славятся различными самоцветами: изумрудами, аметистами, яшмой и малахитом.
Аппалачские горы
Еще одна крупная структура герцинской эпохи - Аппалачи. Горная система расположена в восточной части Северной Америки, на территории США и Канады. Представляет собой холмистое пологое взгорье с широкими долинами и хорошо выраженными следами оледенения. Максимальная высота - 2037 метров (гора Митчелл).
Аппалачи образовались в пермском периоде в зоне столкновения двух континентов (при формировании Пангеи). Северная часть горной системы начала формироваться еще в каледонскую эпоху складчатости, а южная - в герцинскую. Главное минеральное богатство Аппалачских гор - каменный уголь. Общие запасы ископаемого здесь оцениваются в 1600 миллиардов тонн. Угольные пласты залегают на незначительной глубине (до 650 метров) и перекрыты сверху осадочными породами мезозойского и кайнозойского возраста.
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.
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.
Урал протянулся в меридиональном направлении на 2000 км с севера на юг - от арктических островов Новой Земли до выжженных солнцем пустынь Туранской равнины. По Предуралью проводится условная географическая граница между Европой и Азией. Уральские горы располагаются во внутриматериковой пограничной зоне земной коры между древней Русской платформой и молодой Западно-Сибирской плитой. Залегающие в основаниях Уральских гор складки земной коры сформировались во время герцинского горообразования.
Горообразование сопровождалось интенсивными процессами вулканизма и метаморфизма горных пород, поэтому в недрах Урала образовались многочисленные полезные ископаемые - руды железа, полиметаллов, алюминия, золото, платина. Затем в течение длительного времени - в мезозое и палеогене - происходили процессы разрушения и выравнивания герцинских гор. Постепенно горы снизились и превратились во всхолмленную возвышенность. В неоген-четвертичное время древние складчатые структуры, залегающие в ее основании, раскололись на глыбы, которые поднялись на разную высоту. Таким образом бывшие складчатые горы превратились в складчато-глыбовые.. Тем не менее современные хребты Урала преимущественно невысокие. На севере и на юге они поднимаются до 800-1000 м. Самая высокая вершина Урала - гора Народная (1894 м). В средней части высота хребтов не превышает 400-500 м. Через низкие перевалы этой части Урала проходят железные дороги, по которым движутся поезда между европейской и азиатской частями России.
Неравномерное поднятие глыб земной коры привело к различиям в высоте горных хребтов, их внешних форм. По особенностям рельефа Урал подразделяется на несколько частей . Полярный Урал протягивается четырьмя хребтами, постепенно повышающимися от сопок Пай-Хоя до 1500 м. Хребты Приполярного Урала имеют немало острых вершин. Северный Урал состоит из двух вытянутых параллельных хребтов, которые поднимаются до 800-1000 м. Западный из этих двух хребтов имеет плоские вершины. Восточный склон Урала круто обрывается в сторону Западно-Сибирской низменности. Средний Урал - самая низкая часть всего Урала: господствуют высоты около 500 м. Однако отдельные вершины и здесь поднимаются до 800 м. Южный Урал - самый широкий, с господством предгорных плато. Вершины гор часто плоские.
Размещение полезных ископаемых Урала определяется особенностями его геологического строения. На западе в Предуральском прогибе происходило накопление осадочных толщ известняков, гипсов и глин, к которым приурочены значительные месторождения нефти, калийных солей и угля. В центральной части Урала на поверхности оказались метаморфические породы внутренних складок гор - гнейсы, кварциты и сланцы, разбитые тектоническими разломами. Внедрившиеся по разломам магматические породы привели к формированию рудных полезных ископаемых. Среди них важнейшая роль принадлежит рудам железа, полиметаллов, алюминия. На базе месторождений железных руд в годы первых пятилеток построен крупный железорудный комбинат и город Магнитогорск. Восточный склон Урала сложен разнообразными геологическими породами - осадочными, метаморфическими и вулканическими, поэтому и полезные ископаемые очень разнообразны. Это руды железа, цветных металлов, алюминия, месторождения золота и серебра, драгоценных и полудрагоценных камней, асбеста.
Урал - климатораздел между умеренно континентальным климатом Восточно-Европейской равнины и континентальным климатом Западной Сибири . Несмотря на свою относительно небольшую высоту, Уральские горы оказывают воздействие на особенности климата нашей страны. В течение всего года на Урал проникают влажные воздушные массы, приносимые циклонами со стороны Атлантического океана.
При подъеме воздуха по западному склону увеличивается количество выпадающих осадков. Опускание воздуха по восточному склону сопровождается его иссушением. Поэтому на восточных склонах Уральских гор выпадает в 1,5-2 раза меньше осадков, чем на западных. Отличаются западный и восточный склоны и по температурам, и по характеру погод. Средние температуры января меняются от -22° на севере до -16°С на юге. На западном склоне зима относительно мягкая и снежная. На восточном склоне снега выпадает мало, а морозы могут достигать -45°С. Лето на севере прохладное и дождливое, на большей части Урала теплое, а на юге жаркое и сухое.
На Урале берут начало многие реки . Крупнейшие среди них текут на запад. Это Печора, Кама, Белая, Уфа. На восток стекает Ишим, на юг - Урал. На меридиональных отрезках реки спокойно текут по широким долинам в котловинах между хребтами. На широтных отрезках они стремительно несутся поперек хребтов вдоль тектонических разломов по узким скалистым ущельям со множеством порогов. Чередование узких ущелий и широких участков долин придает рекам удивительное разнообразие и красоту, благоприятствует строительству водохранилищ. На Урале очень велика потребность в воде, которая нужна в большом количестве для многочисленных промышленных предприятий и городов. Однако многие реки сильно загрязнены сточными водами промышленных предприятий и городов и нуждаются в очистке.
Велико и разнообразно хозяйственное значение рек Урала и Приуралья, хотя их роль в судоходстве и энергетике не столь велика. Запасы гидроэнергии уральских рек ниже средних показателей страны. Среднегодовая мощность средних рек Урала около 3,5 млн.кВт. Наиболее богат гидроэнергией бассейн Камы. Здесь построен ряд крупных гидроэлектростанций. Среди них Камская и Воткинская ГЭС. Крупнейшее водохранилище Камской ГЭС протянулось на 220 км. ГЭС значительной мощности сооружена на р. Уфе. Несмотря на обилие рек Урала, только немногие из них пригодны для судоходства. Это прежде всего Кама, Белая, Уфа. В Зауралье суда ходят по Тоболу, Тавде, а в высокие воды по Сосьве, Лозьве и Туре. Для мелкосидящих судов судоходен и Урал ниже г. Оренбурга.
Для улучшения водоснабжения издавна на реках Урала строили пруды и водохранилища. Это - Верхне-Исетский и городской пруды в Екатеринбурге, Нижне-Тагильский и др. Созданы и водохранилища: Волчихинское на Чусовой, Магнитогорское и Ириклинское на Урале.
Для промышленных, сельскохозяйственных целей, отдыха и туризма используются многочисленные озера, которых насчитывается более 6 тыс.
Урал пересекает несколько природных зон. По его вершинам и верхним участкам склонов они сдвинуты к югу. На Полярном Урале распространены горные тундры. Южнее на западных склонах в условиях большого увлажнения господствуют темнохвойные елово-пихтовые леса, по восточным склонам - сосновые и кедровые. На Южном Урале на западном склоне - хвойно-широколиственные леса, к югу они сменяются липовыми и дубравной лесостепью. На восточном склоне Южного Урала - лесостепь березово-осиновая. На крайнем юге Урала и в низких горах Мугоджарах располагаются сухие степи и полупустыни.
Они достаточно молодые, считают ученые. Их обновление началось по геологическим меркам сравнительно недавно
Почему-то принято считать, что наши Уральские горы достаточно древние. Когда-то нам говорили это на уроках географии. И, действительно, на поверхности Урала огромное количество древних пластов, возраст которых насчитывает миллиарды лет. Например, в Миассе возраст селянкинской толщи ученые оценивают в 1,5 миллиарда лет, а вот камням на горе Круглица в национальном парке «Таганай» порядка 2 млрд. Рекордсменом в этом смысле является гора Карандаш, расположенная к западу от хребта Таганай. Возраст ее скальных пород - 4,2 миллиарда лет. (Это при том, что возраст Земли около 4,4 миллиарда лет.) Однако нынешние Уральские горы достаточно молодые, конечно, по геологическим меркам. Активное горообразование началось в наших местах всего 5 миллионов лет назад. Так где же истина? – спросите вы. С этим вопросом мы обратились к главному научному сотруднику Института минералогии УрО РАН, доктору геолого-минералогических наук Виктору Зайцеву.
Уральские горы породило столкновение литосферных плит
– Стоит сразу сказать, что на территории Урала было два главных этапа горообразования, – пояснил Виктор Владимирович. – Первый начался в Пермском периоде около 290 миллионов лет назад. Именно в это время закрылся Уральский палеоокеан. Сначала на водной глади появились островные дуги, а потом континентальная земля.
Как рассказал Виктор Зайков, в это время начали смыкаться Восточно-Европейская и Западно-сибирская тектонические литосферные плиты. При этом последняя двигалась под Восточно-Европейскую плиту. В результате стали подниматься горные хребты. Их высота составила примерно 5-7 километров. Сформировались так называемые Кордильеры, т.е. очень высокие поднятия. Горный хребет протянулся на 3 тысячи километров с севера на юг в близком к современному расположению.
Растут на 5 сантиметров каждый год
Пермское горообразование древнего Урала закончилось примерно 250 миллионов лет назад. Время шло и от древних гор не осталось и следа. Они превратились в равнину.
– Но примерно 23 миллиона лет назад началось плавное поднятие земной коры, а пять миллионов лет назад Уральские горы стали резко расти, – рассказывает Виктор Зайков. – Такие данные приводит известный уральский ученый Виктор Пучков, сотрудник Института геологии Уфимского научного центра.
Можно говорить, что сегодня уральские горы растут со скоростью 5-6 сантиметров в год. А это, поверьте, немало. Можно сказать, что 100 лет назад Круглица, Ицыл, Ильменский хребет были на 5 метров ниже. Такие дела! Кстати, не так давно ученые нашли галечные отложения, характерные для речных русел на вершине невысокой горы Малая Чека в пойме реки Урал. А это означает только одно: наши горы поднимаются.
Правда, прогнозировать, как будет развиваться процесс горообразования, Виктор Владимирович не стал. Ведь инструментальные исследования проводились всего лишь в течение века. А это в геологии очень маленький отрезок времени, который можно сравнить с секундами в нашей обычной человеческой жизни.
О золоте и не только
Виктор Владимирович, а как образовалось золото и другие полезные ископаемые на Урале?
– В период, когда происходило закрытие палеокеана, появились месторождения медных и цинковых руд, благородных металлов. Золото тогда находилось в составе сульфидов и микропримесей. Позднее сформировались и другие «редкости», которые сегодня имеются в Уральских горах – руды тантала, ниобия и других. Затем в процессе тектонических движений и магматизма возникли гидротермальные растворы (а они имели температуру до 300 градусов) и образовались золотоносные жилы. Это месторождения Миасской золотой долины, в том числе Тыелгинские. Стоит заметить, что формирование месторождений полезных ископаемых идет и сегодня в россыпях.
Глубины неизведанного
Интересно, а что находится под нами? Как рассказал Виктор Зайков, толщина земной коры на Урале примерно 50 километров. Ниже идет мантия из тяжелых, пластичных пород. Земная кора, скорее всего, состоит из пластов, которые образовались в различные геологические эпохи: в Архее, Протерозое, Палеозое и Мезозое. И каждый из них толщиной по несколько километров. Не во всех глубинных скважинах удается пробурить такой пласт.
В Свердловской области находится сверхглубокая скважина, которую удалось пробурить до глубины 6 км. Вскрытый скважиной разрез представлен силурийскими вулканогенными и вулканогенно-осадочными образованиями (435-400 млн лет). Но вскрыть подстилающие комплексы, на что рассчитывали проектанты, так и не довелось.
Стоит ли нам ждать геологической активности
Процесс формирования гор всегда отличается сейсмической активностью и извержениями вулканов, но на Урале ничего подобного не происходит. Стоит ли ожидать опасности?
– На самом деле у нас все-таки бывают небольшие землетрясения, – поясняет Виктор Зайков, - но опасностей в ближайшее геологическое время не предвидится. Правда, существует же опасность падения метеорита. Она достаточно мала, но все-таки есть. Поэтому ничего исключать нельзя.
Владимир Мухин