Глава II. Природа § 3. Геологическое строение

• В чем отличие тектонического строения платформ и складчатых областей?

Какие эпохи выделяют в геологической истории?

Оренбургская область располагается на стыке двух крупных структурно-тектонических зон: Восточно-Европейской платформы и Уральской складчатости. Восточно-Европейская платформа охватывает всю западную часть области. Как вы уже знаете, платформа включает кристаллический фундамент, сложенный магматическими и метаморфическими породами, и чехол из осадочных пород. В зависимости от глубины залегания фундамента и мощности осадочного чехла на платформе выделяются поднятия, впадины и прогибы. В платформенной части территории области выделяются Волго-Уральское поднятие, Прикаспийская впадина и- Предуральский краевой прогиб. На Волго-Уральском поднятии кристаллический фундамент относительно приподнят, а мощность осадочных пород невелика. При переходе от поднятия к Прикаспийской впадине происходит резкое погружение кристаллического фундамента на глубину 8—10 км. Соответственно увеличивается мощность осадочных отложений. Еще глубже поверхность кристаллического фундамента залегает в Предуральском краевом прогибе, где мощность осадочных пород достигает 16 км.

Рис. 10. Обрыв Семицветка. Адамовский район

Рис. 11. Окаменелое дерево. Кувандыкский район

Рис. 12. Геологическое строение

Рис. 13. Шаровидные конкреции песчаников. Соль-Илецкий район

Рис. 14. Формы выветривания по песчаникам. Оренбургский район

Тектоническое строение Уральской складчатой области имеет ярко выраженную меридиональную зональность. С запада на восток друг друга сменяют поднятия и прогибы смятых в складки магматических, метаморфических и осадочных пород. Поднятия и прогибы разделены меридионально вытянутыми разломами.

Во всех зонах складчатого Урала широко представлены магматические породы (рис. 12). Исключением является зона, примыкающая к Предуральскому прогибу, где распространены узкие складки осадочных пород — известняков и песчаников. Принято выделять вулканические и глубинные магматические породы. В результате вулканических извержений образуются вулканические магматические породы. Глубинные магматические породы формируются при подземном внедрении магмы.

Рис. 15. Палеофауна области

В распределении магматических пород четко прослеживается следующая закономерность: в прогибах наиболее широко распространены изверженные (вулканические) породы, на поднятиях — глубинные магматические породы. Вулканические породы наиболее характерны для западной наиболее прогнутой части складчатой области. Восточнее меридиана, проходящего близ с. Кваркено и пос. Домбаровка, располагается область распространения крупных выходов глубинных магматических пород, главным образом гранитов.

Каким образом развивалась платформенная часть области?

Различия геологического строения и рельефа западной и восточной частей области предопределены особенностями геологической истории.

В течение всего архейского времени в западной части области происходили интенсивные тектонические процессы, сопровождавшиеся вулканизмом, сменой континентальных и морских условий.

С конца протерозоя и до середины палеозоя (600—390 млн лет назад) на платформе происходило чередование морских и континентальных условий, что привело к накоплению известняков и песчаников. В мелководных морях обитали трилобиты, моллюски, мелкие ракообразные, иглокожие (рис. 15). Вишнево-бурая окраска континентальных отложений и зеленовато-серая — морских свидетельствует о теплом и влажном климате.

Во второй половине палеозоя (390—270 млн лет назад, рис. 15) в западной платформенной части Оренбургской области наступает Время Великого Южного океана. В глубоководном морском бассейне шло осаждение известняков. Этот морской бассейн был частью исчезнувшего океана Тетис, разделявшего древний северный материк Лавразию и южный материк Гондвану. В теплых морях на мелководье обитали моллюски, ракообразные, панцирные рыбы (рис. 15). Вдоль береговой линии и около островов располагались многочисленные коралловые рифы. Рифовые породы палеозоя наиболее перспективны для поиска нефти и газа.

В конце палеозоя (270 млн лет назад) произошло быстрое обмеление морского бассейна. Образовался огромный полузамкнутый мелководный бассейн. В условиях сухого и жаркого климата шло быстрое испарение воды, осаждались толщи солей и гипсов. Соленость воды увеличивалась все больше и больше. За 10 млн лет была сформирована толща солей и гипсов мощностью 2— 2,5 км. Это время стало для Оренбургского Приуралья Эпохой Большого Соленого Озера.

На Волго-Уральском поднятии после исчезновения соленого озера возникла равнина, покрытая множеством слабосоленых озер.

В начале мезозоя (240—250 млн лет назад) наступило Время Великих Рек. Молодые горы Урала, вершины которых были покрыты ледниками и вечными снегами, достигли высоты современных гор Кавказа. Разрушение и размывание высоких гор Урала привело к тому, что бурные потоки пресных вод выносили на приуральские равнины множество валунов и галек. Окислы железа окрашивали частицы глины и песка в красные, бурые и коричневые цвета.

Рис. 16. Скала из красноцветных песчаников. Оренбургский район

Рис. 18. Гнезда кремней. Тюльганский район

В начале мезозоя на поверхность вышли многочисленные соляные складки. В это время белоснежные шапки солей сверкали на ровной глади предуральских равнин. Однако быстрое растворение солей атмосферными осадками и поверхностными водами привело к тому, что на месте соляных холмов возникли заболоченные понижения и озерные впадины. Низменная озерная равнина омывалась на юге теплыми морями возродившегося океана Тетис.

В конце палеозоя — начале мезозоя растительностью были покрыты лишь прибрежные участки речных долин и озер. В этих зарослях обитали многочисленные земноводные — плагиозавры и мастодонзавры, рептилии — парейазавры, псевдокрокодилы и промежуточные между амфибиями и рептилиями лягушкоящеры (рис. 15). Обширные водораздельные пространства представляли тогда лишенную растительности красноцветную каменистую и глинистую пустыню.

Рис. 17. Хлоритовые сланцы на р. Губерле — одна из древнейших горных пород области. Кувандыкский район

Рис. 19. Выходы красноцветных песчаников. Александровский район

Обширные озера и болота существовали в Предуралье и в дальнейшем, когда во впадинах образовались пласты бурого угля.

Суша господствовала в Оренбургском Предуралье до середины мезозоя (170 млн лет назад), когда со стороны Прикаспийской впадины начало наступать море. Наиболее глубоким море было на юго-западе области. Теплый климат и нормальная соленость благоприятствовали богатой и разнообразной морской фауне аммонитов, белемнитов, двустворчатых моллюсков. Положение береговой линии мезозойского моря постоянно менялось, достигая при максимальном развитии современной долины р. Самары. С морскими условиями связано образование фосфоритов и горючих сланцев. В конце существования моря обильная фауна прибрежных мелководий привела к накоплению писчего мела.

Последнее крупное наступление моря происходило в западной части области в середине кайнозойской эры (около 5 млн лет назад). Морские воды Палеокаспия проникли вдоль речных долин, расширяя их и образуя морские заливы, глубоко проникавшие в глубь суши. Морская фауна этого времени пресноводная. Около 4 млн лет назад окончательно установились континентальные условия, и поверхность приняла современный облик.

Как развивались Уральские горы на территории Оренбургской области?

Геологическая история восточной складчатой части области начинается с формирования горных систем байкальской складчатости. В течение байкальской складчатости, длившейся около 1 млрд лет и охватившей поздний протерозой, сформировалась мощная толща пород, прорванных вулканическими и магматическими телами. В дальнейшем эти породы были сильно метаморфизованы и изменены. В начале палеозоя (500—450 млн лет назад) размытые и разрушенные горные системы байкальской складчатости были покрыты мелководным морским бассейном.

Следующая эпоха горообразования проявилась 430 млн лет назад. В это время возникли первые вулканические острова, возвышавшиеся среди океанической глади. Океан значительно расширился и стал глубже. Подводные вулканы образовали меридиональные цепи, протягивавшиеся на сотни километров. Они разделялись глубокими подводными впадинами-рифтами. Неоднократная смена морских и континентальных условий в результате интенсивных колебательных тектонических движений привела к образованию трехкилометровой толщи часто переслаивающихся пород.

К концу палеозоя (310 млн лет назад) вулканизм постепенно ослабевает. Пласты горных пород, слагающих океаническое дно, сжимаются в складки. Образуются меридиональные подводные хребты. Вскоре их гребни выходят на поверхность, образуя извилистые острова. Рост горных складок происходил столь быстро, что проникающая по трещинам магма не достигала поверхности, а застывала на значительных глубинах. Таким образом, образовались глубинные магматические тела. Океан отступал к югу, оставляя очень изрезанную береговую линию с морскими заливами, проникающими вдоль хребтов. К началу мезозоя на востоке Оренбургской области уже возвышались сверкающие снежными шапками вершины Уральских гор. Но высокие горы просуществовали недолго. Интенсивному размыву гор способствовало отсутствие горных лесов, столь характерных для нынешнего Урала. Сглаживание поверхности гор привело к возникновению в середине мезозоя покрытой рыхлыми осадочными породами равнины. На отдельных ее участках все еще возвышались складчатые гребни.

Начиная с середины мезозоя, западная и восточная части Уральской области складчатости развивались по-разному. Западная часть складчатой области, прилегающая к платформе, интенсивно прогибалась и вскоре стала дном мезозойского моря.

Море простиралось от нынешних Губерлинских гор на востоке до Общего Сырта на западе.

Начало кайнозоя ознаменовалось омоложением Уральских гор. В эпоху альпийской складчатости произошел подъем западной части складчатой области. Только что освободившаяся от воды плоская равнина превратилась в невысокий горный кряж. При этом многие равнинные участки оказались приподнятыми на высоту более 500 м. Образовались приподнятые плато, такие как Саринское.

В восточной части, в пределах Урало-Тобольского плато, не происходило значительных тектонических процессов. Здесь с конца мезозоя по-прежнему существовала холмистая равнина.

Проверьте свои знания

1. Какие эпохи выделяют в геологической истории? 2. С помощью рис. 5 «Основные этапы развития рельефа Оренбургской области» (Учебные материалы, с. 5) ответьте на вопросы: в каких частях области происходили вулканические извержения? в какую эпоху море покрывало наибольшие пространства области? в какие эпохи тектонические движения были наиболее активными, а в какие — ослабевали?

3. Используя карту тектонического строения (Учебные материалы, рис. 4, с. 5) и геологическую карту Оренбургской области, сопоставьте возраст горных пород на платформе и в складчатой области и ответьте на вопросы: где выходят наиболее древние породы? где горные породы разнообразнее по возрасту и составу?

4. Сопоставьте геологическую и физическую карты области и ответьте на вопросы:

а) где осадочные породы отличаются наибольшей мощностью и почему?

б) где в Оренбургской области сохранились следы древнего вулканизма?

в) где распространены мощные толщи солей и гипсов?

г) когда на территории области жили гигантские амфибии и рептилии и как они назывались?

5. Выполните задания 1, 2, 3 (Учебные материалы, с. 3—5).