Памятники природы Челябинской области

Каменный Пояс

Вырабатывая какое-либо месторождение, прокладывая канал или строя электростанцию, мы уничтожаем каменные документы, в которых запечатлена история Земли. Суша или море, равнина или вулканическое плато, река или озеро существовали здесь многие миллионы лет назад? Холодно было тогда или тепло? Много ли выпадало осадков, или бескрайняя выжженная пустыня простиралась окрест? Какие классы, виды животных, растений существовали в ту или иную геологическую эпоху? На все эти вопросы ответит специалисту камень. Значит, надо сделать так, чтобы наиболее информативные каменные материалы сохранялись и для нашего и для последующих поколений, ибо далеко не все тайны еще выведаны у природы, а чтобы уверенно двигаться в будущее, необходимо достоверно знать прошлое!

Геологических памятников много во всем мире. Но Урал занимает особое место. «Мы все должны считать себя в долгу перед Уралом — этой мировой жемчужиной минерального царства»,— писал выдающийся геолог Александр Евгеньевич Ферсман. Более 250 лет планомерно изучается эта величайшая геологическая структура Земли. Из уральских недр извлечены сотни миллионов тонн самых различных полезных ископаемых. Нет, пожалуй, ни одного крупного музея мира, где бы не было образцов наших пород, руд, минералов. И все же... И все же Уральские горы хранят еще немало тайн!

На территории Челябинской области находится один из самых значительных геологических памятников мира — Ильменский государственный заповедник имени В. И. Ленина. Его минеральные копи, окружающие их породы до сих пор привлекают геологов всей страны, дарят людям новые минералы.

Но и кроме Ильмен у нас в области много уникальных геологических достопримечательностей. Это и Назямские горы (Ахматовская и Максимильяновская копи), и отдельные геологические обнажения, где можно вполне реально видеть границы крупных геологических эпох; скопления ископаемой фауны, флоры; интересные включения одних пород в другие, много говорящие специалисту; своеобразные нерукотворные скульптуры: отдельные скалы, группы скал, похожие на фантастических или вполне реальных зверей, людей, ваятели которых — ветер, вода, солнце.

Ахматовская копь. Открыта в 1811 году управляющим Кусинского завода П. Е. Ахматовым. Расположена на западном склоне Назямских гор, в окрестностях Таганая. До недавнего времени (на протяжении 160 лет) являлась источником красивейших штуфов с гранатом, везувианом, эпидотом и многими другими минералами. Академиком Н. И. Кокшаровым в копи описано около 30 минералов. В музеях страны, коллекциях любителей хранятся замечательные «щетки» чистых темно-красных, бордовых, зеленых гранатов (до 1,5 см), крупные кристаллы везувиана, эпидота, диопсида, редко встречающиеся кристаллы белого циркона, сфена, перовскита.

Сочетание всех этих минералов и сегодня позволяет минерологам, геохимикам, геологам воссоздать физикохимическую обстановку их образования, представить сам процесс минералообразования. Многократность его проявления помогает проследить миграцию химических элементов в земной коре.

Максимильяновская копь. Ранее называлась Николае-Максимильяновской. Детально описывалась И. В. Мушкетовым (1878 г.), а затем М. П. Мельниковым (1886).

Расположена на западном склоне горы Максимильяновской, вершина которой сложена гнейсогранитами. Ниже гранитов по западному склону залегают известняки. В последних и заложена была в 40-х годах прошлого столетия целая группа выработок (более 20), прослеживающихся, на расстоянии около 200 метров. Девять северных ям, приуроченных к Эпидотовым сопкам и составляют то, что сегодня мы называем Максимильяновской копью. Здесь крупные (до 15 см) кристаллы диопсид-геденбергита, «щеточки» черного граната-меланита, крупные кристаллы фисташковозеленого эпидота, крупночешуйчатый (5—6 см) клинохлор, кристаллы весьма редкого (по цвету) розово-серого и белого сфена, а также магнетит, кальцит, пирит, апатит, халькопирит. В диопсидовых породах (выработки 2 и 3-я) были найдены октаэдры магнетита размером до 3 сантиметров. В копи № 4 (с севера), заложенной в широтно расположенной шпинелевой жиле, мощностью в метр, кроме самой шпинели обнаружены кристаллы магнетита и редкие образования перовскита. В близлежащих мраморах уральскими исследователями и горщиками в разное время были описаны такие минералы, как форстерит, титан-оливин, актинолит и другие.

У Вишневогорска, на северном продолжении Ильменских гор, находится ряд глубоких, замечательных по красоте копей, носящих название Курочкин лог.

От примитивных ям прошлого столетия выработки Курочкиного лога отличаются и масштабностью и красотой. Это старые карьеры — остатки отработанного в 40-х годах нашего столетия месторождения полевошпатового сырья — длиной до 80, высотой до 20 метров, с отвесными каньоно-образными стенками. Эти «каньоны» с их вертикальными бело-кремовыми, рыжими стенками, пещерками, козырьками производят неизгладимое впечатление. Царство красоты и покоя... Тишина и полумрак. Лишь вода сочится по стенкам.

Здесь в жилах нефелиновых пегматитов находят эгирин-авгит, кристаллы которого нередко достигают полуметра. В стенках карьеров весьма причудливые по форме пегматиты с вмещающими породами. Кроме упомянутого уже эгирина, они содержат крупные кристаллы нефелина, микроклина, альбита, крупные чешуи черной слюды — биотита, характернейшие для такого комплекса образования натролита и канкринита.

Жуковская минеральная копь (бывший Пророко-Ильинский прииск). Находится на реке Каменке, в 16 километрах к юго-западу от Пласта. Относительно небольшая выработка (20х50 м), глубиной до трех метров. В давние времена здесь добывали россыпное золото. Под россыпью в известняках плотика обнаружили жилы кварца, содержащие драгоценный минерал — розовый топаз. Таких даже в Ильменах нет! Здесь же были найдены замечательные кристаллы горного хрусталя, зеленого турмалина, эвклаза. Последний принадлежит к числу самых редких минералов.

Н. И. Кокшаров писал: «...эта группа минералов с присоединением к ним алмаза, замечательна тем... что имеет совершенно особенный характер от прочих уральских минералов и нисколько не отличается от минералов бразильских, сопровождающих алмазы. В минералогическом отношении небольшую полосу в окрестностях реки Санарки по всей справедливости можно назвать «русской Бразилией».

За истекшие 100 с небольшим лет в Жуковской копи было найдено 25 кристаллов эвклаза. Южноуральские розовые топазы и эвклазы украшают многие музеи страны, в том числе и Минералогический музей АН СССР имени А. Е. Ферсмана.

Не только минералогическими копями славен старый рудный Кочкарский район. «Преданья старины глубокой», рассказывающие о богатствах нашего края, о трудном становлении уральской горной промышленности, сохранившие «аромат» старины, красоту «естества», живут здесь и по сей день.

Андреевский каменный карьер — одно из таких мест. Расположен в километре к северу от Жуковской топазовой копи.

...Мы стоим на огромных светло-серых валунах, покрытых местами ржаво-бурыми пятнами. Они красиво окаймляют небольшое искусственное озерцо. Скалы невысоки, каких-нибудь шесть-семь метров, и озеро неглубоко, метров 10—12. А вместе все — красиво.

В 1844 году при поиске известняка на обжиг один из рабочих совершенно случайно обнаружил видимое золото. Купцом Бакакиным была сделана заявка и основан Каменно-Павловский прииск. В 1868 году карьер имел ширину 21 и глубину 19 метров. Разрабатывались здесь кварцевые золотоносные жилы, пересекающие ожелезненные полуразрушенные известняки. По тем временам карьер был весьма значительным. Водоотлив осуществлялся насосами с помощью конной тяги. В 1899 году рядом с карьером заложили шахту. Работали на золоте около 100 человек, более 15 лет. Но ведь это Урал! Отработали золото и наткнулись на крупное гнездо свинцовой руды. Чечевицеобразная залежь была сложена галенитом, церусситом, сфалеритом — (руда на цинк), арсенопиритом (мышьяковая руда), халькопиритом. В галените обнаружилась примесь золота, серебра. И опять заработал старый рудник. Только за 1914—1915 годы в нем было добыто более 16 тысяч тонн свинцовой руды, несколько килограммов золота.

Рудник работал до 1921 года. Именно в это время здесь побывал знаменитый русский геолог — академик С. С. Смирнов. В здешних мраморах он открыл очень редкий минерал — иорданит, содержащий свинец, серу, мышьяк, сурьму.

Борисовские сопки. Это и кладовые минералов, и очень интересный геоморфологический объект, выделяющийся на фоне лесостепного ландшафта. Всего-то три горушки, покрытые лесом, с красивыми скалами близ вершин — шиханами. Протянулся этот «хребет» почти по меридиану на шесть километров.

Ширина его не превышает полутора километров, а высота и вовсе «велика» — около 60 метров от уровня реки Каменки, обегающей сопки с запада. Невелики сопки, а знают о них многие интересующиеся камнем.

Выделяются они среди уральской лесостепи не только своей тихой, неброской красотой, но и породами, их слагающими. Стоят сопки на кианитовых кварцитах и сланцах. Есть такой минерал — кианит (в переводе на русский — синий), не часто встречающийся, образующий длинные столбчатые до 25 сантиметров кристаллы синевато-зеленого цвета. Здесь его много. В сланцах до 20 процентов. Вместе с невзрачными на вид мутными кристаллами можно найти и прозрачные голубые, хорошо выделяющиеся в штуфах дымчатого кварца. Кианит не просто хорошо смотрится, он может служить сырьем для получения огнеупоров. В кианитовых кварцитах до 48 процентов окиси кремния и до 63 процентов окиси алюминия. Вот почему геологи в свое время скрупулезно подсчитали запасы кианита на Борисовских сопках.

Одна из примечательностей сопок — копь, открытая около 100 лет назад инженером Мельниковым. Еще несколько лет назад здесь можно было увидеть зеленовато-голубые кристаллы берилла (аквамарины), выделяющиеся в массе светло-серого кварца. А сегодня... Копь практически разрушена, и важно сохранить хотя бы то, что осталось.

Никельсодержащие коры Черемшанского месторождения. По рекомендации южноуральских геологов Черемшанское месторождение никеля — современная копь глубиной более 100 и шириной в несколько сот метров — одно из 14 никелевых месторождений в районе Верхнего Уфалея объявлено памятником природы. Это, конечно, не совсем привычно, когда памятником признается действующее месторождение или разрез. Дело в том, что в процессе разведки, освоения и разработки месторождений никеля на Среднем Урале открылось их своеобразие. Основные никельсодержащие минералы концентрируются здесь не в коре выветривания серпентинитов — этих основных носителей никеля,— а в карстовых образованиях — глинах и других породах, заполняющих полости в известняках на контакте с гипербазитами. В этом отношении геологический разрез месторождения является и уникальным и эталонным.

В верхней части карьера можно наблюдать светлые глины и пески, среди которых выделяется слой обугленных растительных остатков. Это так называемые лигниты. Степень сохранности древесной растительной массы — разная. Иногда это черная рыхлая «земля», но часто можно видеть остатки травянистых растений, веток. Попадаются отдельные стволы хорошей сохранности. Относительно возраста Земли это совсем «молодые» образования. Им «всего» 90— 100 миллионов лет! На некоторых стволах даже сохраняются капельки янтароподобной смолы. Весьма часто лигниты пропитаны растворами никелевых солей и являются богатой рудой. Это так называемые керзениты.

Ниже лигнитов в Ново-Черемшанском карьере залегают карстовые образования. Это песчанистые глины, разноокрашенные, с кусочками серпентинитов, мрамора, заполняющие крупные, до нескольких сот кубометров, полости в известняках. Здесь вот и развиваются никельсодержащие минералы: корочки гарниерита, налеты непуита, ревденскита, никелевого галлуазита, цементирующие глинистую массу! Содержание никеля в карсте достигает 11 процентов. Это много.

Кроме никельсодержащих минералов геологи установили на Черемшанском месторождении и такие интересные минералы, как тальк, серпентин, амфибол, пироксен, плагиоклаз, кварц, магнетит, хромит, хризотил-асбест, гранат, везувиан, циркон, топаз, апатит, кальцит, вад — целый музей!

Геология — наука историческая. Она рассматривает все геологические явления в строгой временной последовательности. Относительное время — «моложе», «древнее» — определяется по наблюдаемому положению отдельных слоев, пластов, вулканических покровов друг относительно друга. «Абсолютное» время в миллионах лет определяется лабораторным путем. Исследуется соотношение изотопов урана — свинца, или калия — аргона, или рубидия — стронция в пробе пород.

Определение возраста пород — дело весьма тонкое и трудное. Иная точная датировка пласта, интрузии, комплекса — это целое открытие, переворот во взглядах, переоценка металлогении огромного региона. Страсти здесь разгораются большие и часто на долгие годы. Точки, где геологи находят комплекс ископаемой фауны, флоры, точно датирующие возраст пород, мы называем реперными. К сожалению, их мало, гораздо меньше, чем нужно для такой, скажем, огромной горной провинции, как Урал.

Еще одно понятие требует разъяснения — «разрез»! Это непрерывная, на протяжении сотен метров, а иногда и километров, цепь выходов горных пород, позволяющая изучить последовательность их напластования, изменение литологии во времени и в пространстве. Чаще всего такая «цепь» скальных выходов наблюдается по долинам рек, которые «разрезают» и древние и молодые отложения. Если такой разрез ориентирован вкрест (поперек) простирания (на Урале это широтное направление), да еще и содержит в каком-то слое ископаемую фауну или флору, то он представляет исключительный интерес как для теоретической, так и для практической геологии.

Геологический разрез у горы Аргуз. В каньоноподобной живописной долине реки Ай, в окрестностях Кусы, обнажена пачка ритмично наслоенных строматолитов. Каждый ритм имеет мощность от 1,2 до 2,5 метра и сложен концентрически построенными (в плане) «подушками» диаметром от 5—7 до 10—12 сантиметров; в продольном разрезе это «столбики» (цилиндры), более или менее плотно пригнанные друг к другу, обнаруживающие тонкослоистое строение. Так что же это такое? Каждый цилиндрик — строматолит! — это продукт жизнедеятельности небольших сине-зеленых водорослей, начавших жить на Земле примерно два миллиарда лет назад и живущих поныне в мелководных, хорошо прогреваемых акваториях. Сотни тысяч «столбиков» строматолитов создают крупные рифы, такие же примерно, как современные коралловые рифы. Остатки такого рифа мы и имеем у горы Аргуз. В чем же значение этого памятника природы?

Строматолиты слагают у нас на Урале основание огромной — до пяти километров — толщи доломитов, известняков, мергелей саткинской свиты рифея. Они (эти слои) являются отличным, всегда узнаваемым маркирующим горизонтом. Следовательно, геолог-исследователь, узнав их в поле и описав, может точно определить, с какой частью разреза Земли он имеет дело. Особое значение памятника у горы Аргуз и в том, что он служит эталоном не только для Урала, но и для других регионов Земли.

Геологический разрез на озере Иткуль. Также характеризует древнейшие эпохи геологической истории Урала. Здесь на восточном и южном берегах одного из крупнейших озер Челябинской области, в 20 километрах от Верхнего Уфалея, можно последовательно изучать комплекс метаморфических образований, обрамляющих щелочные породы Вишневых и Ильменских гор.

В составе его разнообразные слюдяные кварц-полево-шпатовые сланцы с гранатом, цоизитом, амфиболом; кварциты, в том числе и графитистые; сильно измененные гипербазиты, многочисленные дайки гранитов. Благодаря тому, что в разрезе есть породы, заметно отличающиеся устойчивостью к процессам выветривания, обнаженность его очень неравномерна. Очень сильно разрушены гранатосодержащие сланцы. «Держались» они на карбонатном цементе, а он легко разрушается. Благодаря этому на берегах Иткуля можно наблюдать уникальные гранатовые пляжи (юго-восточный берег). Широко распространены в разрезе «штриховатые» сланцы, названные так из-за длиннопризматических кристаллов роговой обманки, располагающихся по плоскостям сланцеватости (длина отдельных кристаллов — 7—10 см). Часто роговая обманка в сланце сочетается с крупными гранатами, что придает породе праздничный декорум. Встречаются на берегах Иткуля интересные с минералогической точки зрения проявления фосфоритов и хромитов.

Геологический разрез горы Маячной. Находится в Брединском районе, недалеко от поселка Березовка. Здесь на площади 0,8 квадратных километра в многочисленных естественных выходах, искусственных выработках видны метаморфизованные лавы, осадочные породы: сланцы, алевролиты, песчаники, конгломераты, содержащие фауну ордовика — одного из самых древних периодов палеозоя. Породы окрашены в малиновые, вишневые, бурые тона. Геологи до сих пор спорят о том, каким образом залегают здесь породы.

Впервые нашел палеофауну на горе Маячной известный уральский геолог Н. Ф. Мамаев. Он и многочисленные исследователи, работавшие на ней потом, выявили более 20 видов брахиопод (плеченогих моллюсков) и пять форм трилобитов (древних ракообразных). Из брахиопод наиболее знаменит «Ортис калиграмма», точно датирующий осадки как нижнеордовикские не только у нас на Урале, но в Скандинавии и в Северной Америке.

Геологический разрез у Троицка. Находится на окраине города, на берегу Увельки. Здесь в скальных выходах высотой восемь-девять метров на протяжении 800 метров наблюдаются осадочные породы: алевролиты, песчаники, углисто-глинистые сланцы; вулканогенно-осадочные — туфопесчаники, туффиты, туфоалевролиты; вулканические породы — базальты, туфы, переслаивающиеся в разрезе.

В сланцах и туффитах в 50-х годах Н. Ф. Мамаев нашел многочисленные хорошо сохранившиеся остатки животных, живших 480—500 миллионов лет назад,— трилобитов, брахиопод. Был найден еще один репер, по которому можно было судить не только о возрасте вмещающих фауну пород, но и о палеогеографии, палеоклимате, характере палеовулканизма. Даже температуру и соленость морской воды специалисты определяют по таким вот находкам. Зачем они нам, людям XX столетия? Хотя бы затем, что в дальнейшем они служат путеводной нитью при поиске полезных ископаемых.

Ордовик — это начало палеозойской истории Урала. Продолжение было столь же мощным и впечатляющим! На протяжении почти 300 миллионов лет Урал был страной вулканов. Вулканические плато часто сменялись вулканическими островами. Острова эти в периоды наступления моря оказывались под водой. Отмирали одни вулканы, нарождались другие. Они зафиксированы «в протоколах» Земли — геологических разрезах.

По периферии вулканов в морских глубинах формировались мощные толщи карбонатных, глинистых, кремнистых, часто углеродсодержащих пород. В создании их активное участие принимали мельчайшие морские организмы: радиолярии, фораминиферы, водоросли, граптолиты, конодонты, являющиеся ныне определителями возраста пород.

Силурийское время — расцвет граптолитов (маленьких колониальных морских организмов). Одна из известнейших находок у деревни Булатово в Уйском районе.

Геологический разрез черных фтанитов у деревни Булатово можно наблюдать на правом берегу Уя. Это скальные выходы, высотой до 30 метров и протяженностью около 400, сложенные темно-серыми, черными углеродсодержащими кремнистыми породами (фтанитами). Граптолиты здесь впервые были обнаружены геологом К. П. Плюсниным в 1966 году. С тех пор поиски этих маленьких, похожих на засушенную веточку существ, живших более 500 миллионов лет назад, неоднократно возобновлялись. Кроме граптолитов в сланцах у деревни Булатово находили остатки радиолярий и акритарх. Разрез этот является эталонным для изучения, сопоставления углеродсодержащих сланцев силура с аналогичными породами других систем палеозоя. По ним мы восстанавливаем последовательность событий, определяем объем извергнутого материала, характер извержений и многое, многое другое.

Геологический разрез у поселка Грязнушинского. Здесь расшифрована история вулканизма на Урале в верхнетурнейское время (340 млн. лет). На расстоянии 200—300 метров вдоль левого берега реки Урал геологи выделили 34 палеопотока лав основного состава, мощностью от 0,3—0,5 метра до 10—16 метров. Детально описали строение этих лав: крупные шары («подушки»), характерные для океанических излияний; структуры течения лавы; следы выхода многочисленных пузырьков газа, пара — миндалины (правильные округлые или эллипсовидные отверстия в лавах диаметром до 1,5—2 см).

Такой детально изученный разрез, в котором полевые наблюдения подкреплены и множеством различных анализов,— это уже не только репер, но и учебное пособие, которым могут пользоваться тысячи людей многие годы.

Геологический разрез по реке Худолаз. В нем наблюдаются карбонатные породы — известняки, насыщенные органическими остатками, характеризующими морской бассейн визейского времени (340—330 млн. лет).

Интенсивный морской вулканизм начала визейского времени затух. Море обмелело, и в обрамлении потухших, но еще достаточно теплых вулканов в воде, насыщенной минеральными солями, углекислотой, начали отлагаться известняки. Своим появлением они обязаны прежде всего чрезвычайному развитию мелких раковинок — фораминифер.

Так что же можно видеть на реке Худолаз? Вначале серые, тонкоплитчатые известняки с желваками черных кремней, с остатками фораминифер, остракод и водорослей. Известняки перемежаются в разрезе с глинистыми породами: алевролитами, аргиллитами. В 1,3 километра ниже поселка Калинина в карьере на левом берегу реки Худолаз вскрыты биогермные известняки — темно-серые массивные образования, сложенные слоевищами водорослей. Здесь же редкие находки кораллов, брахиопод «Гигантопродуктус». Мощность этих отложений — порядка 25 метров, протяженность — около километра.

Выше в описываемом разрезе исследователи увидели песчаники, состоящие из мелких окатанных обломков вулканитов различного состава и несущие множество раковинок фораминифер. И снова известняки, и снова песчаники. Но чем выше временной срез отложений, тем более молодой комплекс фауны он несет. Суммарная мощность всего карбонатного разреза — 1280 метров. Если скорость накопления известняков на морском дне принять за пять миллиметров в год, то легко подсчитать, что толща указанной мощности могла образоваться более чем за 250 тысяч лет.

Все описанные выше разрезы — литолого-стратиграфического плана. По ним мы узнаем, когда и какие породы образовались. А вот сейчас пойдет речь о другом разрезе. В нем запечатлены невообразимой силы тектонические процессы, приведшие к смятию огромных толщ уральских пород, к гигантским разрывам, к обширным надвигам одних комплексов пород на другие.

Геологический разрез зоны меланжа. На геологической карте Урала четко читаются крупнейшие структуры, отражающие давние тектонические события. Особым знаком — тонкими красными линиями — обозначены разрывные дислокации. Крупной «линзой» выделяется Магнитогорский прогиб. Здесь палеозойские породы прослеживаются многокилометровыми полосами большой мощности. В северном конце «линзы» у Миасса те же толщи имеют весьма сокращенные мощности, интенсивно перемяты, насыщены множеством различных даек, жил, тесно соприкасаются и перемежаются с протяженными массивами серпентинитов. В серпентинитах же исследователи отмечают значительную перемятость, множество обломков, глыб, крупных блоков «инородных» пород. В геологии такие образования получили название «меланж» (тектоническая смесь). Особенно пристально зоны меланжа изучаются последние 15 лет. Одна из таких зон — под Миассом.

На 107-м километре шоссе Уфа — Челябинск на протяжении 230 метров в бортах выемки высотой до пяти метров можно наблюдать великолепный разрез зоны меланжа. В синевато-зеленой массе раздробленных, сильнотрещиноватых пород мы увидим крупные «обдавыши» тех же серпентинитов, округлой формы крупные глыбы диаметром до 5—6 метров с блестящими пришлифованными поверхностями, иногда резко ориентированной шриховкой; крупные глыбы порфиритов, известняков; крутопадающие дайки, пронизывающие всю зону, и сами тектонические нарушения.