Уральские горы: структура, строение, полезные ископаемые и перспективы использования

Одни авторы (И.П. Герасимов и др.) считают, что  в течение юры-палеогена здесь  сформировалась единая поверхность выравнивания, которая новейшими движениями разной амплитуды была поднята на различную высоту. Другие авторы не согласны с тем, что в течение столь длительного времени был только один, ничем не нарушенный цикл денудации. Они склонны считать высокую поверхность наиболее древней, а самую низкую — палеогеновой. Однако самая высокая поверхность выравнивания в северной части гор, а иногда и на Южном Урале, лежит выше современной границы леса или близ нее, т. е. на высотах, где очень энергично протекали процессы денудации в плейстоцене и продолжаются в голоцене. Поэтому вряд ли она может считаться очень древней, тем более что она лишена обычно даже корней кор выветривания [2].

В наиболее высоких  частях гор активны современные гольцовые процессы (морозное выветривание, солифлюкция), поэтому вершины покрыты россыпями камней (каменные моря), подчас языками спускающимися вниз по склонам (каменные реки). Плащ обломочного материала достигает 2 – 5 м мощности. На склонах развиты гольцовые нагорные террасы, которые придают ступенчатость склонам. Высота нагорных террас колеблется от нескольких метров до нескольких десятков метров, ширина – от 20-30 до 200-300 м, а длина – от десятков метров до 1,5-2 км. Часто мелкие террасы осложняют уступы крупных.

Ледниковые (альпийские) формы рельефа на Урале очень редки. Они характерны лишь для наиболее приподнятых частей Приполярного и Полярного Урала, где есть современное оледенение, но древнеледниковые кары, цирки и висячие долины встречаются и на Северном Урале вплоть до 61° c.ш. Было ли древнее горное оледенение на Южном Урале, достоверно неизвестно. Однако на хребте Зигальга отмечают наличие двух древних каров.

Для западного  склона и Предуралья, где широким  распространением пользуются растворимые  породы (известняки, доломиты, гипсоносные и соленосные толщи), характерны карстовые формы рельефа. Это и многочисленные воронки, и сухие долины, и пещеры. Крупными пещерами являются Дивья, Капова, Салаватская, Аскинская и др. Большой известностью пользуется Кунгурская ледяная пещера, образовавшаяся в гипсах и ангидритах перми, с многочисленными гротами, ледяными сталактитами и сталагмитами, подземными озерами.

4. Климат

Урал лежит  в глубине материка, удаленный  на большое расстояние от Атлантического океана. Это определяет континентальность егоклимата. Климатическая неоднородность в пределах Урала связана прежде всего с его большой протяженностью с севера на юг, от берегов Баренцева и Карского морей до сухих степей Казахстана. Вследствие этого северные и южные районы Урала оказываются в неодинаковых радиационных и циркуляционных условиях и попадают в разные климатические пояса – субарктический (до полярного круга) и умеренный (остальная территория).

Пояс гор  узкий, высоты хребтов относительно небольшие, поэтому свой особый горный климат на Урале не формируется. Однако меридионально вытянутые горы довольно существенно влияют на циркуляционные процессы, играя роль барьера на пути господствующего западного переноса воздушных масс. Поэтому хотя в горах и повторяются климаты соседних равнин, но в несколько измененном виде. В частности, при любом пересечении Урала в горах наблюдается климат более северных районов, чем на примыкающих равнинах предгорий, т. е. климатические зоны в горах, смещены к югу по сравнению с соседними равнинами.

Таким образом, в пределах Уральской горной страны изменение климатических условий  подчинено закону широтной зональности и лишь несколько осложнено высотной поясностью. Здесь наблюдается смена климата от тундрового до степного [5,8].

Температурные контрасты между севером и югом особенно резко проявляются летом. В северо-восточной части Пай-Хоя средняя температура июля составляет 6°С, а близ южной границы Урала 22°С. Зимой различия сглаживаются, несмотря на то, что разница в количестве солнечной радиации зимой значительно резче, чем летом, когда уменьшение к северу угла падения солнечных лучей компенсируется увеличением продолжительности солнечного сияния.

Дело в том, что север Урала зимой находится  под влиянием циклонической деятельности на арктическом фронте, проходящем вдоль ложбины пониженного давления, которая располагается над акваторией Баренцева моря. С циклонами в северные районы страны поступает более теплый морской воздух из Северной Атлантики и западных районов Арктики. Кроме того, Баренцево море зимой служит некоторым источником тепла и влаги благодаря теплым водам, приносимым в него Нордкапским течением.

Пай-Хой находится  на стыке влияния холодного Карского моря и относительно теплого Баренцева, поэтому испытывает противоречивое влияние воздушных масс, формирующихся над их акваториями. Самые низкие зимние температуры наблюдаются в северо-восточной части Урала, у подножия Полярного и Приполярного Урала. Средняя температура января здесь составляет -22°С, но для заполярных широт это не особенно низкая температура [3].

Южная часть  Урала зимой находится главным  образом под влиянием холодных континентальных  воздушных масс из Азиатского максимума, поэтому январские температуры  и здесь достаточно низкие (-17°С в южной части Зауралья, -16°С – на юге Предуралья).

Таким образом, разница среднеянварских температур между северо-востоком и юго-западом  Урала составляет 6°С, а средне-июльских между севером и югом 16°С. Нарастание континентальности в пределах Урала  происходит с северо-запада на юго-восток. С широтной зональностью температурных условий связаны продолжительность и время наступления сезонов года. Так, на Полярном Урале зима продолжается восемь месяцев, а лето – всего полтора месяца. К югу зима становится более короткой, а лето удлиняется в 2-2,5 раза [4,6].

Являясь препятствием на пути движения воздушных масс с  запада на восток, Урал служит примером физико-географической страны, где  достаточно ярко проявляется воздействие  орографии на климат. Это воздействие  прежде всего проявляется в лучшем увлажнении западного склона, который первый встречает циклоны, и Предуралья. При всех пересечениях Урала количество осадков на западных склонах на 150-200 мм больше, чем на восточных.

Наибольшее  количество осадков (свыше 1000 мм) выпадает на западных склонах Полярного, Приполярного и частично Северного Урала. Это обусловлено как высотой гор, так и их положением на основных путях атлантических циклонов. Южнее количество осадков постепенно убывает до 600-700 мм, вновь возрастая до 850 мм в наиболее высоко поднятой части Южного Урала. В южной и юго-восточной частях Урала, а также на крайнем севере годовая сумма осадков составляет менее 500-450 мм. Максимум осадков приходится на теплый период.

Зимой на Урале  устанавливается снежный покров. Его мощность в Предуралье составляет 70-90 см. В горах мощность снега возрастает с высотой, достигая на западных склонах Приполярного и Северного Урала 1,5-2 м. Особенно обильны снега в верхней части лесного пояса. В Зауралье снега значительно меньше. В южной части Зауралья его мощность не превышает 30-40 см.

В целом в  пределах Уральской горной страны климат изменяется от сурового и холодного  на севере до континентального и достаточно сухого на юге. Наблюдаются заметные различия в климате горных районов, западных и восточных предгорий. Климат Предуралья и западных склонов гор по ряду признаков близок к климату восточных районов Русской равнины, а климат восточных склонов гор и Зауралья – к континентальному климату Западной Сибири.

Пересеченный  рельеф гор обусловливает значительное разнообразие их местных климатов. Здесь происходит изменение температур с высотой, хотя и не столь значительное, как на Кавказе. В летнее время температуры понижаются. Например, в предгорьях Приполярного Урала средняя температура июля составляет 12°С, а на высотах 1600-1800 м – всего лишь 3-4°С. Зимой в межгорных котловинах застаивается холодный воздух и наблюдаются температурные инверсии. Как следствие, степень континентальности климата в котловинах значительно выше, чем на горных хребтах. Поэтому горы неодинаковой высоты, склоны различной ветровой и солярной экспозиции, горные хребты и межгорные котловины отличаются друг от друга своими климатическими особенностями.

Климатические особенности и орографические условия  способствуют развитию на Полярном и  Приполярном Урале, между 68 и 64°С с.ш., малых форм современного оледенения. Здесь насчитывается 143 ледника, а их общая площадь составляет чуть более 28 км2, что свидетельствует об очень малых размерах ледников. Недаром, говоря о современном оледенении Урала, употребляют обычно слово "леднички". Основными их типами являются каровые (2/3 общего числа) и прислоненные (присклоновые). Есть карово-висячие и карово-долинные. Самыми крупными из них являются ледники ИГАНа (площадь 1,25 км2, длина 1,8 км) и МГУ (площадь 1,16 км2, длина 2,2 км) [9,11].

Район распространения современного оледенения – это наиболее высокая часть Урала с широким развитием древних ледниковых каров и цирков, с наличием троговых долин и пикообразных вершин. Относительные высоты достигают 800-1000 м. Альпийский тип рельефа наиболее характерен для хребтов, лежащих к западу от водораздельного, но кары и цирки расположены, в основном, на восточных склонах этих хребтов. На этих же хребтах выпадает и наибольшее количество осадков, но за счет метелевого переноса и лавинного снега, поступающего с крутых склонов, снег скапливается в отрицательных формах подветренных склонов, обеспечивая питанием современные леднички, которые существуют благодаря этому на высотах 800-1200 м, т. е. ниже климатической границы.

 
1.5 Растительный мир

Растительный  покров Урала достаточно однообразен. В его формировании принимает участие около 1600 видов растений. Из них на долю эндемиков приходится лишь 5% (качим уральский, астрагал Гельма, гвоздика иглолистная, мокричник Крашенинникова, чина Литвинова и др.). Бедность Урала эндемичными видами объясняется его срединным положением на материке, доступностью для расселения и смешения различных флор, которые преодолевали горы, не образуя изолированных ареалов. Так, многие сибирские древесные хвойные породы перевалили через Урал, и западная граница их ареала ныне проходит по Русской равнине.

На крайнем  севере от предгорных равнин до горных вершин распространены тундры. Равнинные  тундры на склонах сменяются горными. Близ полярного круга тундры превращаются в высотный пояс, занимающий склоны и вершины гор, а к их подножиям подходят редкостойные леса, которые уже в южной части Полярного Урала сменяются сомкнутыми и поднимаются по склонам гор до 200-300 м. [18]

Леса являются самым распространенным типом растительности. Они сплошной полосой тянутся по горным склонам Урала от полярного крута до субширотного отрезка реки Сакмара (южнее 52° c.ш.), а по предгорьям до Уфимского плато и района Екатеринбурга. Леса Урала разнообразны по составу: хвойные, широколиственные, мелколиственные. Преобладают хвойные леса из ели сибирской и сосны обыкновенной. В состав темнохвойных лесов, наиболее характерных для Предуралья и западных склонов гор, входят пихта сибирская и кедр. Наиболее широко распространены пихтово-еловые леса. Для восточных склонов Урала более типичны сосновые леса. На их долю приходится около трети всех хвойных лесов. Лиственница Сукачева встречается в северных районах, а по восточным склонам гор доходит до южных районов Урала, но чистых лиственничных лесов на Урале практически нет.

В южной части  тайги Предуралья (южнее 58° c.ш.) в  составе хвойных лесов появляется примесь широколиственных пород: липы, клена остролистного, ильма, вяза. К  югу их роль возрастает, однако они  чаще не выходят в древесный ярус, оставаясь в ярусе подлеска, и лишь изредка образуют второй ярус древостоя. Настоящие хвойно-широколиственные и широколиственные леса распространены лишь на западных склонах гор Южного Урала, причем они не занимают днищ межгорных котловин с их температурными инверсиями. Широко известны липовые леса Башкирии. Здесь же распространены дубовые леса. Однако широколиственные леса занимают на Урале не более 4-5% лесопокрытой площади. На восточном склоне этих лесов нет. Из широколиственных пород одна липа заходит за Урал.

Значительно шире представлены на Урале мелколиственные березовые и березово-осиновые леса. Они распространены по всему Уралу, но особенно много их на Южном и Среднем. Есть коренные березовые леса, но особенно много вторичных, возникших на месте вырубленных хвойных лесов.

Верхняя граница  леса на Северном Урале проходит на высоте 500-800 м, вершины Среднего Урала  практически не выхолят за пределы  лесного пояса (800-900 м), а на Южном  Урале граница леса поднимается  до 1200 м. Выше ее находится неширокий подгольцовый пояс, основу растительности которого образуют низкорослые редкостойные лесочки в сочетании с лугами. Он сменяется горными тундрами, а на севере – и холодными гольцовыми пустынями.

В предгорьях Среднего Урала появляются острова лесостепей (Красноуфимская, Мясогутовская). На Южном Урале лесостепи подходят к подножию гор сначала на восточном, а затем на западном склоне. В Предуралье разнотравные степи сочетаются с: небольшими дубовыми и березовыми островами, в Зауралье — с березовыми и осиново-березовыми перелесками (колками). Юго-восток Зауралья и крайний юг гор заняты степями, разнотравно-дерновинно-злаковыми и дерновинно-злаковыми. Среди них встречаются заросли степных кустарников:кустарниковой вишни, таволги, караганы. В нижнем поясе гор здесь на крутых и покатых склонах, на вершинах холмов и сопок, где на поверхность выходят каменные глыбы и щебень, распространены каменистые степи. Травостой в них развит слабо, разрежен, сомкнутость его неравномерна. Среди травянистых растений здесь выделяется группа уральских скально-горно-степных эндемиков: гвоздика иглолистная и уральская, овсец пустынный, шлемник остролистный, астрагалы Карелина и Гельма, бороздоплодник исетский, мелкие виды тимьянов и др [19].

Присутствие значительного  количества эндемиков свидетельствует о древности и самобытности степей этого типа, характерных для южной части Уральской горной страны.

1.6 Животный мир

Фауна Урала  не отличается оригинальностью. Она  слагается из тундровых, лесных и  степных животных, распространенных на соседних равнинах. Настоящих горных животных в пределах Уральской горной страны нет. Правда, каменистость гор и предгорий оказывает определенное влияние на условия жизни животных и их размещение. Например, с каменистыми осыпями, в том числе и в лесном поясе, связано распространение северной пищухи (сеноставки), а с гольцами и каменистыми тундрами — тундряной куропатки (вплоть до Южного Урала). Почти все гнездовья сапсана на Южном Урале расположены на утесах поперечных отрезков рек, где они текут в глубоких каменистых ущельях, и значительно реже — среди скал горных вершин.