Южный Урал. Происхождение

Два материка «плавали» по земному шару и - столкнулись…

Я надеюсь, что людям интересно не только то, что происходит сегодня, вчера или сто лет назад, но и все, что было до нас, история всего мироздания. И в частности история Урала. Об этом книга доктора геологических наук Е. Белгородского и доцента ЧелГУ А. Левита «Очерки палеографии Южного Урала». К сожалению, «обычный» человек мало что поймет в ней. Поэтому я предложил А.И. Левиту поговорить о геологии вообще и геологии Южного Урала в частности - по возможности популярно.

- Александр Иосифович, были времена, прошли былинные, когда земной шар представлял собой абсолютную сушь. Ни капли воды. Ни капли. Так?

- Так.

- Это какое время?

- До архея. То есть это возраст до пяти миллиардов лет. Земля была холодным телом, но в результате метеорной бомбардировки масса ее нарастала и за очень небольшой срок, примерно за сто миллионов лет, она набрала почти такую же массу, какую имеет сегодня.

- Первыми появились газы?

- Метеориты согревали поверхность земли. Тепло выделяла первичная радиоактивность. Началась дифференциация вещества планеты. Более легкие материалы всплывали вверх, более тяжелые спускались вниз. Так формировалось ядро. Набирало силу гравитационное поле. Сила тяготения позволила земле удерживать газы и воду. Вода возникала отчасти в процессе кристаллизации. Она всегда была и есть в минералах. Из них и выделялась. Когда температура земли снизилась до ста градусов и ниже, разлились первые, скажем так, лужи.

- А вулканы?

- Да, конечно. Связь между недрами планет и их поверхностью осуществляется вулканами. Внизу вещество, точнее, силикатный расплав, разогревается, а затем выдавливаются на поверхность. Тот, первичный вулканизм, сегодня не существует. Сегодня что есть? Камчатка. Что такое Камчатка? Горы. А в догеологическую эпоху вулканизм был другой. Трещины на поверхности, а из всех трещин изливается горячее глубинное вещество. Образуется первичный рельеф. В результате извержения на поверхность вырываются различные вещества, в том числе вода и газы. Первичная вода была не такой, какую мы знаем. Это была смесь кислот, которые, разумеется, вступали в химические реакции - появлялись соли.

- Воды все больше и больше…

- Воды все больше и больше и - создался мировой океан.

- Сколько потребовалось времени, чтобы на безводной суши сотворить мировой океан?

- Геологический возраст земли - 4,6 млрд. лет. А сам процесс образования нашей планеты занял 9 млрд. лет. А на создание мирового океана, Тетиса, я думаю, ушло миллионов триста-четыреста лет.

- Может быть, теперь, когда появились океаны, логично перейти к истории литосферных плит?

- Давайте попробуем.

- Значит, воды все больше и больше, но осталась какая-то часть суши.

- Да. Континенты. Материки. Их можно сравнить с льдинами. Они не оставались на месте. Наука признает, что в северном полушарии существовал огромный континент - Лавразия. В южном полушарии - Гондвана. На каком-то этапе первичные континенты соединяются, потом снова расходятся. Может быть, вы заметили, что планета у нас географически асимметрична. Огромная, подавляющая часть суши сосредоточена в северном полушарии, а океаны - в южном.

То, что плиты двигаются, сомнений у науки нет. Но когда этот механизм был запущен? Этого никто не знает.

- Можно сказать, что плиты плавают или скользят…

- Да. Толщина плит - 70-150 км. Под ними мантия. По верху мантии - астеносфера. Это вязкий расплавленный слой, по которому скользят плиты.

- Шарикоподшипник?

- Совершенно верно. Своеобразная смазка. Максимальная скорость скольжения - 18 см в год. Это в геологии огромная скорость.

- И сейчас тоже?

- И сейчас тоже. Это последние данные. А минимальная скорость - 3-5 см. С максимальной скоростью движется Австралия. А продвигается она в северо-западном направлении.

В 60-70-е годы прошлого столетия было установлено, что все океаны имеют хребты. Это настоящие подводные горы. Долины вдоль хребтов называются рифтами. Как раз в рифтах особенно активна вулканическая деятельность. И именно здесь плиты расходятся. Это станет понятно, если напомнить, что известные нам материки имеют продолжения под водой. И смыкаются они и разделяются как раз в океанских глубинах. Таких крупных плит - семь.

- Наука не знает, почему плитам не сидится на месте?

- Наука не знает, когда и как был запущен механизм их движений. А чего им не сидится на месте? Движение - жизнь.

Кстати, что касается жизни. Академик В.Е. Хаин говорит: если принять теорию панспермии - что жизнь на Землю занесена из космоса, то получается так, что единственный раз, в раннем архее, жизнь возникла из чего-то неживого, потому что во все другие геологические эпохи живое возникало от живого. А в архее произошел какой-то казус - живое возникло из неживого.

- И если этот казус произошел, значит, в принципе возможно возникновение жизни из неживого. То есть из мертвого.

- Получается так.

- Уже не секрет, что когда-то две платформы - Восточно-Европейская и Сибирская образовали Уральские горы. Но до того еще долго-долго ждать.

- Почти два миллиарда лет.

- И за это время много чего происходило.

- Да. Например, было время, когда эти плиты, на которых мы сегодня сидим, «плавали» не здесь, а много южнее. Если в начале фанерозоя на Южном Урале были субтропики, то это значит, что тогда, 550 миллионов лет назад, Южный Урал был ближе к экватору.

- И климат менялся не потому, что Земля как-то разворачивалась, не потому, что климат «шел» к Уралу, а потому, что Урал «шел» к климату.

- Уральские событие, то есть процессы образования Урала, начались очень давно и очень далеко. Вот именно в субтропиках. А закончилось все тем, что две плиты столкнулись. Причем Сибирская плита наползла на Восточно-Европейскую с востока на запад.

- Эти две плиты мы можем назвать «родными», но очень долго они были «чужими», а породнились только на последнем этапе.

- Совершенно верно. Восточный склон Урала по своему геологическому строению, как это заметил еще Паллас, другой, не такой, как западный. Здесь одни породы, а там - другие. Сегодня восточный склон, где мы находимся, - что? Это масса гранитов, вулканических построек. Здесь располагается гранитная ось Урала. А на западе - осадочные породы - известняки, кварциты.

- Александр Иосифович, а какие породы на Южном Урале - самые древние?

- Самые древние - Тараташский комплекс в Кусинском районе. Средний архей. То есть возраст около трех миллиардов лет.

- Я был в тех местах, видел израндиты, залезал на гору Карандаш. Но все же не представляю, как это - самые древние? Как они могли сохраниться? Разве есть на земле места, где бы породы не перемешивались, не переворачивались?

- Древние породы, например, на территории Западно-Сибирской низменности «утоплены», они находятся на глубинах до четырех километров. А в Кусинском районе, в Тараташском комплексе, в долине реки Изранда и на горе Карандаш они - на поверхности. На геологической карте восточный склон Урала - разноцветный: зеленые, красные, серые, коричневые цвета. А на западном склоне ничего вулканического нет, ничего магматического, никаких гранитов нет. Геологи всегда знали, что в районе Магнитогорска - повышенная мощность земной коры. Сколько это? Ну, километров сорок. А теперь, в 1995 году, установлено: не сорок, а шестьдесят. Сравните: под Гималаями - семьдесят.

- Прочно стоит Магнитогорск.

- Очень прочно. Все месторождения железа и меди - здесь, на юге области. А на западе - нет. Запад, строго говоря, - не Урал. Это как раз те складки, те породы, которые принадлежат Восточно-Европейской платформе. Тут ни железа, ни меди. А все больше мергели, известняки, сланцы, глинистые породы…

- Однако тут оказался Бакал.

- Бакал - тоже осадочные породы. Сидериты - это карбонаты железа.

- Поговорим о разломах. Прежде всего, о «нашем» разломе, о том, который проходит через Челябинск.

- Когда огромная вулканическая, сейсмическая, динамическая деятельность на Урале прекратилась, две платформы сочленились, как клеем склеились - образовался шов. Это было 300 миллионов лет назад. Но через 80-90 миллионов лет на восточном склоне Урала начинаются подвижки. Появились корытообразные понижения. Одна из впадин проходит через Челябинск, от озера Сугомак до Троицка. Длина ее 140 километров, ширина - 14, а глубина - 4 километра. Этот провал заполнялся осадочными породами.

- Какая-то адская пропасть.

- Все-таки не пропасть, а провал.

- Нет, если стать на край и посмотреть вниз, а там - четыре километра глубины - не пропасть ли?

- Не совсем так. Дело в том, что местность опускалась на протяжении сорока миллионов лет и в это же время она заполнялась осадками. Быстрого провала не было. Это мы сегодня скважинами фиксируем такие глубины осадочных пород во впадине.

- Если позволите, подведем итоги. Сама история Урала, сжато.

- Урал «начался» в нижнем палеозое и оформился - в верхнем. Примерно 330 миллионов лет назад плиты начинают сталкиваться, магма выжимается наверх, морское дно поднимается. 310-296 миллионов лет назад на Урале - суша. 296 - 252 миллиона лет назад образовался хребет. Вот и все.