Географо-геологический очерк

МЫ ЖИВЕМ НА УРАЛЕ

Мы должны гордиться тем, что живем на Урале, каждый из районов которого славится не только своей историей, но и замечательными, уникальнейшими памятниками природы. Особую красоту уральскому природному ландшафту придают рельеф местности, текучие воды и растительность. Всем этим богат и наш родной город Каменск-Уральский. Хотя и расположен он на плоской равнине, но необыкновенно хорош собой, потому что раскинулся на живописных берегах двух рек – Исети и ее притока Каменки.

Их долины глубоко, на 50-60 метров, разрезали равнину и обнажили древние горные породы: известняки, песчаники, сланцы, порфириты, диабазы. Прибрежные скалы, сложенные из этих пород, - главное украшение речного пейзажа. Местами скалы стесняют русло реки с двух сторон, и тогда долина реки представляет собой настоящий каньон.

А как прекрасна скала "Каменные ворота"! Ее изображение, выполненное художницей Л. Кулиевой, в 1975 г. разлетелось по всей стране на почтовых конвертах тиражом 2 миллиона экземпляров. Краевед В. Гусев удачно назвал скалу "визитной карточкой природы нашего края, символом ее красоты".

На левом берегу Исети стоят величественные скалы "Семь братьев". Так и кажется, что в речном зеркале навечно застыли отражения этих сказочных исполинов. А немного выше по течению реки находится другая достопримечательность – скала, похожая на мамонта. По воле человека был уничтожен отвесный и неприступный на вид "Теменский камень", о красоте которого остались лишь воспоминания старожилов. В 50-хх гг. его переработали на щебень. Поросшие соснами и березняком скалы как бы охраняют покой Исети и Каменки, петляющих от утеса к утесу. Они радуют глаз в любое время года: и одетые в зеленый наряд, и укутанные в снежную шубу. Круглый год здесь отдыхают горожане.

Каменск-Уральский – исключительный город. Ему нет равных по богатству и красоте природных ландшафтов одновременно и уникальных, и общедоступных для многочисленной армии туристов. Ведь до всей этой первозданной красоты из центра города ходу каких-нибудь 10-15 минут.

Все природные ландшафты, находящиеся как в городской черте, так и за ее пределами, имеют не только эстетическое и рекреационное (в качестве места отдыха) значение. Они являются также и объектами большого образовательного и научного значения. Ежегодно сотни каменских ребят, поднявшись на живописные прибрежные скалы, под руководством своих преподавателей постигают в естественных условиях основы геологии, учатся диалектически мыслить и самостоятельно вырабатывать научное мировоззрение, используя накопленный в школе запас знаний о данном предмете. В этом смысле территория Каменска и его окрестностей неповторима и незаменима, потому что здесь на сравнительно небольшой площади в течение нескольких часов можно познакомиться с самыми разнообразными магматическими и осадочными горными породами разного возраста, начиная с древнейших, которым 430 миллионов лет, и кончая современными – песками и галечниками.

На прекраснейших обнажениях коренных горных пород по берегам Исети и ее притоков Камышенки, Каменки, Синары можно увидеть естественные разрезы их напластований, которые читаются как увлекательные страницы геологической истории. Эти классические обнажения неоднократно привлекали к себе пристальное внимание виднейших геологов, таких как Р. Мурчисон, А.П. Карпинский, а в советское время И.И. Горский и А.А. Пронин. В 1770, 1772 гг. окрестности Каменского завода изучали участники академических экспедиций И. Фальк, И. Лепехин, П. Паллас.

Первая геологическая карта окрестностей поселка Каменский завод была составлена заводоуправителем А.А. Грамматчиковым в 1850 г.

В центре города, на левом берегу Каменки, на участке реки, протянувшемся от улицы К. Маркса до улицы Ленина, находятся геологические обнажения горных пород, как мы уже говорили выше, имеющие большое образовательное и научное значение.

Разнообразные горные породы в возрасте от 335 млн. лет до современных наглядно рассказывают о сложном геологическом строении и интереснейшей геологической истории территории нашего города.

Это сравнительно небольшая антиклинальная структура, верхняя часть которой была уничтожена в результате выветривания и смыва. Ее боковые крылья сложены из пластов нижнекаменноугольных известняков, а ядро состоит из пород угленосной толщи и магматических образований. Здесь, пожалуй, еще в нескольких подобных этому местах на Урале можно проследить непосредственное взаимодействие угленосной толщи с вышележащими известняками.

Главная ценность каменского природного ландшафта для исследователей и экскурсантов заключается в том, что такое богатейшее "собрание" всевозможных разновозрастных и различных по происхождению горных пород, как по заказу, удобно и компактно было создано матерью-природой на небольшом участке речной долины и лога общей протяженностью около одного километра.

ОБНАЖЕНИЕ № 1

На обрыве, между зданиями бывшего монастыря и электромеханического завода, хорошо видны гребни известняка. Даже младшие школьники знают, что известняки – ни что иное, окаменевший морской ил, состоящий из микроскопических известковых скелетов морских организмов. Значит, в наших краях когда-то было море.

При внимательном рассмотрении известняковых обнажений можно увидеть слои, переполненные раковинами и трубочками-скелетами коралловых полипов. А вот – глыба камня, целиком состоящая из тонких, 3-4-миллиметровых трубочек. Это – часть рифа, созданного кораллами.

Воспользовавшись справочной литературой, можно без особого труда установить время жизни окаменевших скелетов кораллов родов Сирингопора и Литостроцион, раковин брахиопод. Оказывается, местным окаменелостям, а следовательно и содержащим их известнякам, 320 миллионов лет.

Таким образом, мы выяснили, что 320 миллионов лет тому назад в этой точке земного шара шумело море, на дне которого слой за слоем отлагался известковый ил, погребавший под собой останки морских организмов – раковин и кораллитов.

Возникает вопрос. Если на дне моря слои отложились горизонтально или полого, то почему же здесь мы обнаруживаем  наклонные (или, как их называют геологи, падающие) к горизонту под углом 30-35 градусов пласты известняка? Наклонные пласты свидетельствуют о мощных горообразовательных процессах. Это западное крыло каменной складки – антиклинали, одной из миллионов, образующих древнюю Уральскую горную страну.

В известняковых обнажениях можно встретить и такое свидетельство горообразовательных процессов, как "зеркало скольжения". Оно представляет собой полированную поверхность камня, возникшую в результате движения одной глыбы относительно другой вдоль трещины.

Другой геологический объект – карстовая ниша, образовавшаяся при растворении известняков подземными водами (так называемые карстовые явления).

Черный прослой кремня в известняке – остатки кремневых скелетов микроскопических морских организмов.

ОБНАЖЕНИЕ № 2

Ниже по течению каменки известняки сменяют другие горные породы: песчаники, глинистые и углистые сланцы, конгломераты. Все эти породы имеют темно-коричневый, а где-то и черный, цвет, и потому резко отличаются от серых, а у поверхности почти белых, известняков. Их относят к каменской угленосной толще каменноугольной системы. Так как они на 10-15 миллионов лет старше известняков, то, по идее, должны были бы и залегать под ними. Но горообразовательные процессы вывернули их из-под известняков и смяли в складки.

В песчаниках и сланцах попадаются обуглившиеся остатки древних растений: древовидных хвощей, плаунов и папоротников, ставших исходным материалом при образовании каменного угля. Здесь, на левобережье Каменки, в начале XIX века было открыто одно из каменноугольных месторождений. Продолжение угленосной полосы напротив деревни Брод разрабатывалось, начиная с XIX века до середины XX столетия. Геологоразведка обнаружила 14 пластов угля, три из которых мощностью 0,8-1,2 м оказались впоследствии довольно-таки продуктивными.

Породы угленосной толщи – свидетели раннекаменноугольной эпохи (335-320 млн. лет назад). Тогда на заболоченной суше одного из многочисленных вулканических островов древнего Уральского моря возвышались леса, в которых произрастали 30-40-метровые каламиты, сигиллярии и лепидодендроны.

Переслоенные песчаниками и сланцами 14 пластов угля – лучшее доказательство тому, как, по крайней мере, 14 раз на этом месте вырастали и погибали леса. Их перекрывали осадочные породы – пески и глины, когда поднимался и опускался уровень моря. А позднее их накрыла мощная толща известняков, о которой было рассказано выше.

ОБНАЖЕНИЕ № 3

Продвигаемся вдоль речного русла. Ближе к повороту Каменки на юг, среди темных от углистого вещества пород угленосной толщи, бросаются в глаза ярко-желтые пятна гранит-порфира. Это новая, магматическая порода более молодая по своему происхождению, чем уже хорошо знакомые нам известняки и породы угленосной толщи.

Горообразовательные процессы, начавшиеся в конце среднекаменноугольной эпохи (примерно 300 млн. лет назад), выдавили из земных недр небольшие по объему порции магмы, которые внедрились в породы угленосной толщи, но из-за своей незначительности и невысокой температуры не сумели прорваться на поверхность земли, так и застыв на глубине. Научное название подобных образований – магматические интрузии. Продолжение такой интрузии видно и ниже устья лога.

ОБНАЖЕНИЕ № 4

В том месте, где река Каменка поворачивает на юг, на ее крутых склонах появляются обнажения рыхлых обломочных пород, и пытливым взорам заинтересованных наблюдателей открывается еще одна великолепная панорама для изучения геологической истории Земли. Речь идет о так называемой "коре выветривания", которая эффектнее всего выглядит в глубоком логу, спускающемся к речке со стороны улицы Кунавина.

Этот безымянный лог буквально прорезал толщу разноцветных глин. Если здесь, в логу, они имеют серую, красную, фиолетовую и бурую окраску, то в районе улицы К. Маркса, казалось бы, рядом, встречаются уже глины других цветов – светло-желтые и белые. В глинах содержится большое количество щебня различных пород. В отличие от смятых в складки известняка и пород угленосной толщи пестроцветные глины залегают горизонтально, что легко заметить, внимательно приглядевшись к слоям щебня.

Они образовались в результате интенсивного разрушения осадочных и магматических пород палеозойских гор в мезозойскую эру, когда климат на нашей планете стал очень жарким и влажным. С процессами, приведшими к возникновению "коры выветривания", связано также образование залежей бурых железняков и бокситов. Для нужд казенного чугунолитейного завода вплоть до 1917 г. у нас разрабатывались многочисленные месторождения железной руды, отдельные гнезда которой были обнаружены севернее речной долины, там, где сейчас протянулся проспект Победы, а также в трех рудниках, расположенных близ устья Каменки: Разгуляевском, Закаменном и Поляниновском.

Породы "коры выветривания" образовались в первой половине мелового периода мезозойской эры, примерно 140-100 миллионов лет назад.

Размышляя о геологическом прошлом нашего края, мы вынуждены констатировать, что и сегодня далеко не все его страницы легко объяснимы и понятны без всяких оговорок. Если каменским известнякам 320 млн. лет, а глинам 140-100, то почему у нас не встречаются никакие другие породы промежуточного возраста? Огромный хронологический пробел, вероятнее всего, получился потому, что здесь длительное время не происходило накопления осадочных пород. Курс "Исторической геологии" дает, например, такой ответ на вопрос. В течение 65-70 млн. лет на месте нынешних Западно-Сибирской низменности и Урала медленно вздымались горные хребты. Еще 90 млн. лет ушло на то, чтобы под действием солнца, воды и ветра была разрушена и превращена в равнину некогда высокая (как современный Кавказ) Уральская горная страна. Поэтому вся Западно-Сибирская низменность сложена песками и глинами, образовавшимися в результате процессов выветривания и смыва горных пород древних хребтов.

Корни этих исчезнувших с лица Земли гор, обнаженные долинами рек Исети, Каменки и Камышенки, мы сегодня и видим, обозревая окрестности и памятники природы родного края.

ОБНАЖЕНИЕ № 5

В верховьях лога, под современными суглинками, обнажились пески зеленоватого цвета. В конце мелового – начале палеогенового периодов наша местность, как и весь восточный склон Уральского хребта, вновь опустилась, превратившись в морское дно. Впадины мезозойского рельефа заполнили новые отложения: глины, кремнистые породы - опоки и пески. Зеленоватым глауконитовым пескам 60-40 млн. лет. Море, нахлынувшее сюда с Западной Сибири, оставило о себе еще одно напоминание – белые кварцевые пески,. Залегающие в районе Силикатного поселка, деревень Кодинки и Пироговой.

Поразительно, что огромный лог обязан своим появлением на свет скромному родничку, с трудом пробивающемуся на поверхность из водоносных слоев земли.

ОБНАЖЕНИЕ № 6

В устье лога, в его левом борту, снова показался уже знакомый нам известняк. Это восточное крыло складки, купол которой был давно смыт. Ниже моста по улице Ленина известняки образуют сплошную стену красивых скал, протянувшуюся до самого слияния Каменки с Исетью. Много интересного может рассказать о себе и красавица-речка, подарившая свое имя нашему городу. Почему у Каменки такая узкая и глубокая (50-60 метров) долина? Около 5 млн. лет назад, в эпоху зарождения Альпийских гор и Кавказа, Урал тоже начал было подниматься. А потому и реки, здесь протекающие, принялись углублять свои долины. Этим же объясняется и образование в долине внешне спокойной Исети каньонообразных участков и порогов у деревни Бекленищевой.

В XIX веке геологические обнажения нашего края всесторонне исследовал такой общепризнанный авторитет русской геологии, как первый Президент Академии Наук СССР Александр Петрович Карпинский. Наш знаменитый земляк родился в 1847 г. в поселке Турьинские Рудники (сейчас г. Краснотурьинск, Свердловской области). Получив образование горного инженера, всю свою жизнь, начиная с 19 лет, он посвятил изучению Урала и его недр, с годами накопив огромный практический опыт работы в полевых условиях.

В 1876-1887 гг. молодой, но уже видный ученый А.П. Карпинский вместе с горными инженерами Ф.Ю. Гебауэром и Ф.Г. Брусницыным обследовал обширнейшую территорию восточного склона Урала, проведя разведку всех встречающихся на его пути угольных месторождений от Верхотурья на севере до Орска на юге.

Во время своих многочисленных экспедиций в долинах Нейвы, Пышмы, Исети и других рек, пересекающих восточный склон и обнажающих породы палеозойской группы, А.П. Карпинский скрупулезно изучал отложения пород каменноугольной системы. В нижних пластах заинтересовавших его отложений он и обнаружил залежи угля.

В этом плане его внимание особенно привлекли окрестности поселка Каменский завод, где он плодотворно и увлеченно работал, исследуя породы каменноугольного возраста. Одержимый и фанатично преданный любимому делу человек А.П. Карпинский прошагал сотни верст, чтобы в результате бесконечных каждодневных геологических съемок сделать подробные зарисовки каменских обнажений. Он начертил прекрасные геологические разрезы долин Исети, Каменки, Камышенки, Багаряка и Синары. Другими словаами, оставил о себе хорошую память – замечательную геологическую карту земель Каменского завода.

А уже позднее, в 1884 г., на основе всех этих многолетних изысканий начертил геологическую карту всего восточного склона Уральских гор.

Легкодоступный для обзора и продвижения туристских групп маршрут геологической экскурсии "Тропа Карпинского" предоставляет всем желающим исключительную возможность познакомиться с уникальным геологическим строением уральских недр, заглянуть на сотни миллионов лет вглубь их истории. Здесь можно запросто походить по дну древнего Уральского моря, увидеть останки его вымерших обитателей и даже потрогать их руками.

Мысли, в мгновение ока преодолевающие пространство и время, перенесут вас в далекое прошлое нашей планеты, а воображение одну ярче другой нарисует панорамы исчезнувших древнейших ландшафтов.