Как родились Уральские горы
Как родились Уральские горы
Урал на Земле — явление уникальное.
И по своей роли планетарного шва, некогда скрепившего два великих материка.
И по изобилию здесь природных ландшафтов, разбросанных щедро по всему его пространству.
И по климатическому разнообразию.
В самом деле, где вы найдете еще такой край, у которого изголовье остужалось бы вековыми льдами Северного океана, а подножие обжигалось прокаленными песками пустынь? Край, где в один и тот же июньский день сияет незаходящее солнце над цветущей приполярной тундрой и роскошно расстилается разнотравье альпийский лугов. Где можно всласть поохотиться в кедрачах или, налюбовавшись стройными хорами нарядных березовых колков, остановиться у башкирского кочевья, напиться вдоволь охлажденным кумысом, наблюдая при этом, как все вокруг вибрирует в знойном степном мареве…
А теперь от этих поэтических картин Уральского края придется перейти к более прозаическим, но весьма для нашего рассказа необходимым вещам. Небезынтересно, думается, уяснить для себя — как же появилось на теле планеты столь необычное природное творение, какие силы воздвигли его. Неизбежен потому небольшой экскурс в науку, изучающую Землю, — в геологию.
Что современная наука определяет понятием «Урал»?
Строго говоря, Урал — это горная страна с прилегающими к ней с запада и востока участками двух великих равнин. Почему так считают геологи, обсудим позже. Как говорилось ранее, Уральская горная страна лежит на планете довольно узкой полосой, ширина которой редко где превышает сто пятьдесят километров, вытянута же она от приаральских пустынь до Ледовитого океана более чем на две с половиной тысячи километров. Этим она похожа на многие известные на Земле горные массивы — Анды, например. Только горы на Урале хоть и часто скалисты, но значительно ниже, менее круты, более обыденны, что ли, нежели их прославленные собратья где-нибудь в Альпах или Гималаях.
Но если горы Уральские внешне ничем не поражают, то совершенно уникально содержание их недр.
Урал всемирно знаменит богатством и разнообразием своего геологического строения. Это неопровержимая истина. Но надо до самого тонкого оттенка значимости этого факта осознать — Урал, может быть, единственное на Земле место, где специалистами отысканы горные породы, образованные практически во все периоды существования планеты. И минералы, появление которых могло быть обусловлено существованием здесь (конечно, в разное время) всех мыслимых и в недрах Земли и на ее поверхности физико-химических режимов. Какая-то несусветная мешанина разновозрастных и разнохарактерных геологических порождений!
Но и это еще не все.
В изобильный перечень геологических образований Урала естественно уложился и уникально обширный спектр богатейших залежей почти всех известных на нашей планете полезных ископаемых. Нефть и алмазы. Железо и яшма с мрамором. Газ и малахит. Бокситы и корунд. И… и… и… Список бесконечен — не всё ведь еще открыто, да и не все виды полезных ископаемых мы еще знаем.
Всё это — и поражающее воображение даже искушенных профессионалов разнообразие, и обилие кладов недр, и беспрецедентная их разновозрастность — всё это сделало Урал геологической Меккой мирового сообщества. Еще с Петровской поры это началось — и не окончилось поныне. «Все промелькнули перед нами, все побывали тут…» Историки утверждают, что созданный царским повелением более ста лет назад Российский геологический комитет был и учрежден-то в основном, чтобы ученые мужи определились наконец в этой природной катавасии, Уралом названной…
Только… только огромное число исследований не упростило решения задачи, ради которой и съезжались академические светила на Урал. Задачи понимания — как же все это здесь соединилось?!
Каждый из мировых авторитетов из обилия увиденных фактов делал свою выборку, собирал свою логическую цепочку. И утверждал со свойственным каждому темпераментом и последовательностью свою истину. И только её.
Перечислить все созданные гипотезы образования Урала — занятие не для краткого очерка. Здесь нужна обширная монография. Ведь разноречивость тысячу раз удостоверенных и перепроверенных наблюдений сложила невероятный калейдоскоп из фактов. Исследователям надо было логически увязать очевидную реальность нахождения буквально рядом самых разнородных отложений. И дробящиеся ныне под ногами кремнистые плитчатые сколки образований дна океана, отбушевавшего здесь триста-четыреста миллионов лет назад. И валунчатые гряды, занесенные в глубь древнего материка ледниковыми массивами сотни тысяч лет тому назад. И обнажения пород гранитного или габбрового ряда, разрушаемые ныне ветрами и солнцем, но которые могли образовываться только на многокилометровых глубинах земных, в мрачном горниле царящих там тысячеградусных температур и многотысячных атмосферных давлений. И песчаные косы отложений рек, промывших здесь не один миллион тонн песка и галечника из разрушающихся гор…
Так что и по сей день все это позволяет на равных существовать одновременно десяткам самых различных предположений о том, как жила Земля в уральских пределах за всю ее миллиарднолетнюю историю. И по сей день расшифровка истинной ее истории — актуальная и сложнейшая проблема геологов.
Правда, сегодня ученые определились хотя бы с критерием, по которому они разделяют гипотезы становления Уральской горной страны.
Критерий этот — космогонический.
Он наконец-то позволил сгруппировать все точки зрения по их отношению к исходному веществу планеты Земля.
Сторонники одного подхода сходятся во мнении, что все видимые с Земли небесные тела — и планеты в том числе — образовались как результат сближения, уплотнения рассеянного до того космического протовещества. Оно либо было таким же, что и посейчас падающие на нашу планету метеориты, либо было ошметком огненно-жидкого расплава. В число создателей гипотез, созданных на этом посыле, входят и философ Кант, и прославленный математик и астроном Лаплас, и выдающийся советский исследователь Отто Юльевич Шмидт. Кстати, в советских школах изучались в основном гипотезы из этого ряда. И их не так уж и легко оспорить — метеориты продолжают исправно вонзаться в Землю и по сей день, наращивая ее массу. А что и поныне земное ядро — жидкое, не сомневается, наверное, ни один геолог. Да и закон всемирного тяготения доселе исправно определяет ход светил и планет.
Сторонники другого подхода утверждают, что все планеты (Земля, естественно, для них не составляет исключения) суть обломки от протовещества, образовавшиеся вследствие его взрывного расширения, то есть налицо, по их мнению, процесс разуплотнения вещества Вселенной. Подобного взгляда не отрицал и великий Ломоносов, его придерживаются ныне многие ведущие геологи и космологи мира и нашей страны…
И их убежденность понятна. Астрономы установили: идя к Земле, свет от всех видимых звезд смещается в красную часть спектра. И есть только одно этому удовлетворительное объяснение — все звезды разлетаются от некоего центра. Это следствие разуплотнения вещества космоса.
Согласно последним оценкам, планета наша существует как обособленное небесное тело около четырех с половиной миллиардов лет. Так вот: на Урале найдены породы, возраст которых определен как не менее чем трехмиллиардный. И вся «трагедия» для сторонников гипотез в том, что и этот установленный факт легко объясняется с позиций обеих точек зрения…
Как же жил Урал от зарождения планеты до наших дней? Естественно, тут тоже предлагаются две разные картины. Сторонники «сжимающейся» Земли считают, что все это время Урал вел себя как колеблющаяся струна (конечно, медленно колеблющаяся и, конечно, огромная струна), — он то воздымался к небесам, ощериваясь скальными пиками гор, то опускался, прогибаясь к земному центру, и тогда — на всем пространстве понижения — его заливали океанические валы. Естественно, колебания эти не были столь просты, последовательны и однонаправленны. Во время их случались и сколы, и разрывы земной тверди, и смятие отдельных участков ее в гофре складок, и образование разной глубины трещин. В зияющие провалы трещин устремлялась снизу и сверху вода, вырывались из земельных недр потоки раскаленных лав, и тучи вулканического пепла застилали небо и солнце, изрыгаясь из жерл огнедышащих вулканов. Отложений такого сорта множество на Урале.
Глобус Мартина Бехайма (1492 г.)
Во время подъема участков Урала на них обычно образовываются развалы щебня, галек, песка. Во время опусканий реки сносили разрушенный материал в океаны и моря, засыпая их прибрежные зоны глинами, илом, песком. Отмирающие микроорганизмы создавали в морях километровые толщи известняков и других типично океанических геологических образований…
И этих всех пород в достатке на Урале, что, по мнению сторонников первого подхода, вполне достаточно, чтобы признать его истинным.
Сторонники «разъединяющейся» Вселенной считают, что Земля расширялась скачками. Картина образования Урала им рисуется такой. При очередном значительном расширении тела нашей планеты она вздрогнула, растрескавшись, и огромные материковые глыбы, поломанные распирающим их расширяющимся веществом земных недр, медленно, как в ледоходе, поползли по лику планеты. (Кстати, установлено, что все материки и посейчас это делают, смещаясь каждый в своем направлении со скоростью до нескольких сантиметров в год.) Пространство же между материками стало быстро заполняться отпыхивающимися газами, расплавленным веществом глубинных недр. Оттуда же на земную поверхность выплескивались и образующиеся при том же процессе разуплотнения огромные массы соленых вод будущих океанов и морей. Так было на местах современных океанов.
Урал же образовался так. Обломки древних материков, разъезжаясь друг от друга по округлости нашей планеты, с другой стороны, неизбежно должны были сближаться с каким-либо другим обломком тоже от ранее бывшего целым куска суши. Так стали сближаться от чего-то отколовшаяся Европа и откуда-то отломившаяся Азия. При сшибке края сблизившихся обломков стали крошиться, сминаться, колоться. Какие-то куски сближающихся материков выдавливались на поверхность Земли, какие-то задавливались вовнутрь, сминались в складки. От гигантских давлений что-то плавилось, что-то расслаивалось, что-то совершенно меняло свой изначальный облик. Образовалась чудовищная мешанина из самых разнородных образований, которую склонные к юмору геологи окрестили «битой тарелкой». Выжатые же блоки пород образовали вдоль линии соприкосновения материалов цепочки уральских хребтов.
Произошло описанное, по мнению авторов этой идеи, довольно давно, не одну сотню миллионов лет назад. Но не следует думать, что то был последний акт расширения нашей планеты. Геологи полагают: разломы земной коры в пределах Урала происходили с тех пор еше не раз. Одним из последних событий такого рода они считают образование раскола на Южном Урале, протянувшегося в линию от Бредов через Троицк к Копейску. Здесь, считают энтузиасты идеи, идет зарождение такой расщелины земной тверди, которая может через пару сотен миллионов лет разрастись до размеров Атлантического океана. Просто она в самом начале этого славного пути. Следующим этапом видится им образование гигантской впадины типа Байкала — где-то через сотню тысяч лет, затем расползающиеся берега зарождающегося моря (типа Красного) — еще через две-три сотни тысяч лет, ну а затем уж прямой путь к новому Великому океану. Интересно бы посмотреть…
Места сшибок материков тоже пронизаны многочисленными трещинами, становятся легко проницаемыми для рудоносных растворов.
С позиций этих подходов легко объяснимы обилие и богатство полезных ископаемых на Урале…
Как бы они ни появились на теле планеты, но Уральские горы последние несколько десятков миллионов лет неизменно возвышались на границе двух материков, открытые зимою и летом всем ветрам, дождям, снегам, прокаливаемые солнцем, промораживаемые морозными зимами. Все природные стихии вносили свою лепту в разрушение некогда величавых хребтов. Вершины гор постепенно обрушались, рассыпались на бесчисленные обломки из мелких и крупных глыб, становились пониже, поокруглее. Так они постепенно и превратились в то, что мы наблюдаем сегодня, — в сообщество нескольких тесно приставленных друг к другу не слишком высоких и не слишком скалистых цепочек горных хребтов, вытянутых большей частью почти строго с юга на север (или наоборот). Необходимо отметить, что на юге и севере Уральской горной страны ее горы и более высоки, и более скалисты. В центральной же ее части они значительно понижены, кое-где это просто высокие осанистые холмы.
И еще одну особенность в строении Уральских гор может подметить путешественник, пересекающий их с запада на восток. По широтному направлению горная страна асимметрична. В Русскую равнину она переходит как бы плавно, чередой постепенно понижающихся западных предгорий. Переход же ее в Западно-Сибирскую низменность более резок. На значительной части Урала он выглядит так: горы, горы, горы, обрыв — и сразу низкое, заболоченное Зауралье.
Современные климатические зоны Урала сформировались относительно недавно, в последние пару сотен тысяч лет, почти непосредственно перед заселением Урала человеком. В ту пору на планете появились наиболее отчетливые следы похолоданий. Они достаточно полно прослежены на всем протяжении Уральских гор, проявились и в смене растительности и видового состава животного мира. Похолодание на планете привело к ее оледенению. Но занятная деталь: если на европейской части нашей страны языки ледников проникли до широты современного Днепропетровска, то на Урале даже в пору самого глубокого оледенения они не проникали южнее верховий Печоры.
Если судить по ископаемой растительности, то до последнего ледникового периода климат на Урале был довольно-таки благостный. Здесь — почти на всем протяжении — росли тогда хмелеграбы (дерево средиземноморского климата, найдено в бассейне реки Печоры), дубы, липы, грабы, орешник. Обильны были кустарники, и найдено множество спор и пыльцы трав. Но в период оледенения и следа не осталось от привольного лесостепного редколесья с обширными открытыми пространствами. Оно сменилось таежными хвойными лесами, а роскошное разнотравье на значительных пространствах было потеснено лебедой и полынью.
В доледниковое время уровень Мирового океана был на сто пятьдесят — двести метров ниже современного. На шельфах современных северных морей в наше время обнаружены многие километры некогда глубоких долин, прорытых тогда в земной тверди Печорой и Обью. И ложе Камы лежало на сто пятьдесят метров ниже ее нынешнего уровня. Вершины же Уральских гор были в среднем на 200–500 метров выше современного уровня. А раз горы были выше, то и реки, берущие в них начало, текли быстрее. Вообще, с Урала стекали тогда могучие потоки. Свидетельством их мощи ныне являются россыпи валунов, которые они выносили с гор далеко на равнину. Такие валуны — до полутора метров в диаметре — можно нередко найти, гуляя в окрестностях Ханты-Мансийска.
Да и значительно более водообильными были уральские реки.
Вот течет сегодня возле Вишневых гор речка-невеличка Хмелевка. Невзрачная такая, смирная Золушка. А установлено точно, что некогда это была весьма и весьма крупная река, протекала она по западным склонам Потаниных и Вишневых гор, вбирая в себя и долину нынешней речушки Горькой, и впадала в нынешние озера Большой и Малый Кочан и Ара-Куль. Тогда эти озера были одним огромным целым — морем, а ныне только на самых глубоких местах древнего бассейна сохранились зеркала его вод.
Видимо, недаром пора таяния ледников эпохи самого крупного оледенения Урала получила у специалистов название «время великих вод».
Вообще, периоды оледенения серьезно сказались на становлении современного облика Урала. И не только Урала. Позвольте познакомить вас с одним гидрографическим казусом, происшедшим в ту пору.
Мы уже упоминали выше, что ледниковые покровы на Русской равнине добрались до излучины Днепра у современного Днепропетровска и до широты города Ивделя на Урале. Ледники напрочь перекрыли и перекроили привычную дотоле структуру стоков рек. Так, реки бассейна Печоры стали стекать в Каму — через Вятку. Ледник неодолимой стеной под прудил и воды древней большой реки, некогда протекавшей в местности между нынешними городами Юрьевцем и Васильсурском. Она текла на север и впадала в пра-Унжу, принадлежащую тогда к бассейну Дона. Подпруженные воды, непрестанно пополняемые тающим ледником, переполняли чашу возникшего водоема и, изливаясь через возвышенность водораздела возле нынешней Казани, вливались в струи Камы. Постепенно они совершенно перепилили этот водораздел, образовали вполне достойное речное ложе. Так появилась великая река Волга.
Рассматривая дальнейший процесс становления бассейна Волги, геолог Г. Ф. Мирчинк пришел к убеждению, что он «…является, в сущности, историей усиления мощи Камы. Притоки Камы, постепенно нарастая в мощи и числе, создали современную Волгу. Исторически, в геологическом смысле этого слова, правильнее было бы считать Волгу притоком Камы…»
Не правда ли, глубоко символично, что струи уральской реки Камы скромно и неприметно превратились в великую русскую реку Волгу?
Не от такого ли гидрогеологического факта и пошла традиция, в соответствии с которой вся обильная мощь Урала неназойливо, негромко, но весомо стала олицетворяться мощью России…
Со времени первого большого оледенения Урала как появились, так до сего времени и сохранились все основные его климатоландшафтные зоны — тундровая (гольцевая), горно-таежная, таежно-равнинная, лесостепная и степная.
Вот так все на Урале сложилось к моменту появления здесь человека.