Геологическое время «уразуметь» практически невозможно. Но если «поиграть в условность» и приравнять каждые 100 миллионов лет к одному году, то возраст Земли уложится в 45 лет, а вся человеческая история – в три часа.
Как выглядела территория Удмуртии в прежние – «запредельные» – времена? Завесу этой тайны приподнимает кандидат географических наук, профессор УдГУ Алексей Илларионов.
«Русские горки»
– Что лежит «в основе» Удмуртии?
– Недра Удмуртии слагают очень древние горные породы, известные в геологии как «докембрийские». Их возраст превышает миллиард лет. Тогда обширная область России к западу от Уральских гор представляла собой огромную горную страну, похожую на современный Тянь-Шань или Гималаи. Позже эта горная область была разрушена, и на ее месте стала формироваться равнина, известная в географии как Русская (в геологии ее называют Русской платформой).
Платформа имеет двухчленное строение. Ее фундамент слагают вулканические и древние докембрийские породы, сильно видоизмененные под действием высоких температур и больших давлений. Верхняя часть платформы состоит из породы осадочного чехла. На древних платформах, к которым относится и Русская, осадочный чехол обычно начинается с кембрийских пород, возраст которых 500-570 млн лет. Однако из геологического разреза Удмуртии выпадают не только отложения кембрийского периода, но и осадки ордовика и силура. У нас осадочный чехол начал формироваться лишь с девонского периода, где-то 400 млн лет назад. Это связано с тем, что время, при котором на территории Удмуртии отсутствуют осадки трех предыдущих периодов, приходится как раз на период разрушения древнего горного массива.
Платформенный чехол на территории Удмуртии начал формироваться с девонского периода (400 млн назад) и охватил карбоновый, пермский и частично триасовый периоды, когда на протяжении около 170 млн лет шло накопление морских, лагунных, озерно-болотных и речных накоплений, с которыми связаны нынешние месторождения нефти, строительных материалов, бурого и каменного угля. Затем вновь наступил длительный период континентального развития нашей территории, охвативший середину и конец триаса, а также юрский, меловой, палеогеновый, неогеновый и четвертичный периоды геологической истории (почти 230 млн лет).
Два события этого времени сыграли очень важную роль в развитии современного рельефа Удмуртии. Первое из них произошло 7-12 млн лет назад и было связано с глубоким врезом древних рек – праВолги и праКамы. В то время глубина их вреза на нашей территории достигала 250-400 метров. В последующем в эти глубокие каньонообразные долины «зашли» воды Каспийского моря, и они превратились в узкие морские заливы, вклинившиеся в Русскую равнину до южных границ Удмуртии.
Второе событие относится к четвертичному периоду, начавшемуся 1,5 млн лет назад. Этот период характеризуется резкими периодическими изменениями климата в сторону похолодания или потепления. При этом настоящие природные катаклизмы наступали в эпохи оледенения (их было не менее шести), когда значительная часть Русской равнины покрывалась мощным ледниковым панцирем наподобие современных ледников Антарктиды и Гренландии. Максимальное – Днепровское – оледенение, случившееся 200-270 тысяч лет назад, доходило до широты современного Днепровска, а на востоке – до Кирово-Чепецка. Территории, расположенные за краем ледника, назывались перигляциальными областями. В такой области находилась и территория современной Удмуртии. В это время Земля у нас была скована вечной мерзлотой, в ландшафтах преобладали холодные степи со стадами мамонтов, шерстистых носорогов и других холодолюбивых животных. Последний ледниковый покров с территории Русской равнины ушел в приполярные области всего 12-14 тысяч лет назад.
Камские коленца
– В плане геологии Удмуртия до сих пор «куда-то движется»?
– Верхняя часть земных недр – литосфера – в течение всей геологической истории Земли оставалась весьма активной, предопределяя многие события на планете. Среди процессов, происходивших в литосфере, очень важными для развития Земли оказались различные типы тектонических движений (особенно колебательные и разрывные). Проявление колебательных тектонических движений прежде всего отразилось на мощности осадков в различных частях Удмуртии. Так, на западе республики мощность отложений составляет 1500-2000 метров, а на востоке в районе Сарапула – превышает 7000.
С разрывными движениями связаны разломы земной коры. Часть из них вызывает лишь смещение пород осадочного чехла, другие пронизывают всю платформу, а глубинные достигают внешней мантии Земли. Еще один тип разрыва горных пород связан с вращением Земли вокруг своей оси. Эта ротация создает сетку так называемой планетарной трещиноватости, состоящей из трещин четырех простираний: меридианального, широтного и двух диагональных.
Выявлено, что направление многих рек соответствует простиранию различных видов разломов и элементов сетки планетарной трещиноватости. Именно благодаря влиянию разрывной тектоники можно объяснить зигзаги и колена русла Камы, строго меридианальное направление Ижа и юго-западное течение Вотки.
Шарканская радиация
– Говорят, в районе глубинных разломов отмечаются различные аномалии: появляется необычная растительность, на поверхность выходит радиоактивный родон и т.д. …
– Разломы являются местом концентрации флюидов – различных газообразных и жидких растворов, которые активно мигрируют в плоскости разрывов. Возможно, этим объясняется повышенное содержание различных элементов (в том числе и радиоактивных) в воде некоторых родников. Например, серебра в Аскаринском Ключе в Киясовском районе и Зуевых Ключах на юге республики. Или урана в Шарканском районе, где в ряде родников наблюдается несколько повышенный (но не превышающий ПДК) радиационный фон. Вода из таких ключей сохраняет свою свежесть в течение двух недель после забора. С разломами, по всей видимости, связаны и бром-йодистые рассолы, которые используются в лечебных целях.
Уральское возрождение
– Как отразилось на Удмуртии соседство с Уральскими горами?
– Уральские горы – очень интересные горы. Их еще называют «возрожденными горами». Древний Урал как мощная горная система сформировался примерно 250-240 млн лет назад, но в мезозое (137-200 млн назад) был полностью разрушен. Снова Уральские горы начали подниматься всего 25 млн лет назад.
Существование высокого (древнего) Урала доказывается наличием древних речных осадков, отложившихся в Камско-Вятском регионе. Например, сейчас в Ярском и Балезинском районах встречаются кварцевые валуны диаметром до полуметра. Известный геолог XIX века профессор Казанского университета Петр Кротов рассматривал эти глыбы как отложения, принесенные к нам ледником с Урала. На этом основании считалось, что территория Удмуртии покрывалась ледниками.
Действительно полярный Урал долгое время считался центром оледенения Приуралья. Однако сейчас доказано: купол ледника находился на территории современной Карелии, Швеции, Норвегии и Финляндии. На территорию Удмуртии ледник никогда не заходил, и крупные валуны на севере республики – это не что иное, как продукты распада древнего Урала, принесенные к нам древними речными потоками.
Алнашские провалы
– Недавно в Алнашском районе были обнаружены значительные провалы грунта. С чем это может быть связано?
– Подобные провалы связаны с карстом, возникающим в процессе растворения поверхностными и подземными водами каменной соли, известняка или доломита, в результате чего в толще земли появляются пустоты.
Однако мощность таких залегающих близко к земной поверхности пород должна быть достаточно большой, но этого в Удмуртии не наблюдается. Поэтому достоверные сведения о наличии открытого карста в виде западин, воронок, колодцев и шахт у нас отсутствуют. На территории республики есть глубинный карст: когда геологи занимаются бурением, их инструмент часто проваливается, натыкаясь в недрах на обширные полости.
Провалы на юге Удмуртии, вероятнее всего, связаны с псевдокарстом, который образуется за счет неравномерного уплотнения слоев породы или путем вымывания из нее песка и других тонких частиц. Классический карст часто встречается в Башкортостане и Татарстане. В последнем в 30-е годы даже был описан такой случай. Тракторист выехал в поле и вечером не вернулся. Его пошли искать, и тогда выяснилось: трактор проходил над полостью, находившейся не очень глубоко; свод пещеры не выдержал веса машины, и она провалилась вместе с человеком на глубину 30-40 метров.
Удмуртские Каракумы
– Есть ли в Удмуртии какие-то природные феномены, связанные с ее недрами?
– Да! Удмуртия находится в умеренном климате с достаточным увлажнением, где в качестве основных рельефообразующих процессов выступают временные и постоянные водотоки, создающие овраги, балки и речные долины. Современная климато-ландшафтная обстановка не позволяет появиться у нас каким-то другим формам рельефа. Но они в Удмуртии все равно есть. Это реликтовый рельеф.
Например, у нас есть классические дюны и барханы, гребни которых поднимаются на высоту 30 и более метров. Они находятся в долине Кильмези, под Ижевском (в районе 22-го километра Якшур-Бодьинского тракта) и в некоторых других местах. Но эти дюны заросли лесом. Причем недавно: современный лес у нас появился 8-12 тысяч лет назад. Если его убрать, мы окажемся в Каракумах.
Другой пример – высокодебитные родники. В частности, в районе д. Татарские Ключи находится родник с дебитом 50 литров в секунду. Можно сказать, здесь прямо из земли вытекает река, способная обеспечить водой город с населением 20 тысяч человек.
Есть на территории республики и месторождения очень редкой минеральной краски, известной под названием «волконстоит». Она названа в честь князя Волконского, участника войны 1812 года. Под таким же названием из нее получают художественную краску, обладающую уникальными свойствами и очень ценимую художниками.
– Как может измениться «лицо» Удмуртии в будущем?
– Сейчас определяющим фактором в изменении рельефа и недр является человеческая деятельность, которая по своей энергии уже равнозначна силе природных процессов. Всего один пример. Для равнинных областей землетрясения нехарактерны, однако в последние полвека здесь стала отмечаться сейсмическая активность. Это связано с хозяйственной деятельностью человека. В частности, несколько лет назад в районе Нижнекамского водохранилища было зафиксировано землетрясение силой в 5,6 балла. Такие довольно ощутимые подвижки земной коры наблюдаются именно по соседству с крупными водохранилищами, водная масса которых давит на тектонические блоки, вызывая их смещение.
Но главное – наша хозяйственная деятельность меняет темпы и направленность рельефообразующих процессов. К примеру, в условиях сплошной травянистой и древесной растительности у нас не должны проявляться процессы плоскостного смыва на склонах. Однако мы их распахиваем, и начинается эрозия почвы. А сведение лесов превращает малые речные долины в сухие балки. Таким образом, хозяйственная деятельность человека приводит к медленной трансформации увлажненных ландшафтов в сухие территории.