Физико-географические условия и ландшафты заповедника Аркаим

Заповедник Аркаим находится на юге Челябинской области, в междуречье двух крупных водных артерий – реки Урал на западе и реки Тобол на востоке. Административно эта территория принадлежит Брединскому и Кизильскому районам и охватывает часть долины реки Большая Караганка, являющейся левым притоком Урала. В меридиональном направлении территория заповедника пересекается долиной речки Утяганка, впадающей в реку Большая Караганка с юга. На мысе, образованном при слиянии этих рек, располагается укрепленное поселение эпохи бронзы Аркаим, давшее имя заповеднику. У западной границы заповедника, в 2,5 км западнее устья Утяганки, находится современный поселок Александровский, отделение Измайловского совхоза. Два крупных современных поселка, центральные усадьбы совхозов, в прошлом – бывшие казачьи станицы, находятся вблизи восточной (поселок Черкасы) и южной (поселок Амурский) границ заповедника.

Площадь заповедника, имеющего в плане форму неправильного многоугольника, вытянутого в северо-восточном направлении, составляет примерно 4000 гектаров, или около 40 кв. км. В рельефе эта территория имеет форму плоскодонной чаши, обрамленной со всех сторон невысокими возвышенностями. Абсолютные отметки дна этой чаши, в центре которой и располагается укрепленное поселение Аркаим, 314-315 м над уровнем моря. Окружающие холмы и увалы возвышаются над поверхностью чаши на 35-75 м, что в какой-то степени ограждает ее от сильных ветров, создает микроклимат с более или менее равномерным таянием снегов и невысокими паводковыми водами.

Специалисты по географическому районированию обычно определяют регион, в котором расположен заповедник, как пограничную зону между степью и лесостепью [2].

К настоящему времени район испытал мощное антропогенное воздействие, выразившееся в вырубке лесов, распашке целинной степи, возведении различных хозяйственных построек и коммуникаций, карьеров, дорог и т. п.

Qi ЕЗг |§Эз E£L ИЗ-.

Рис. 1. Схема геоморфологического районирования Южного Урала (по А. П. Сигову), I – остаточные горы Урала; II – приподнятый Зауральский пенеплен; III – Зауральский пенеплен; IV – отпрепарированный Зауральский пенеплен; V – Западно-Сибирская низменность. 1 – границы геоморфологических зон; 2 – линия Урало-Тобольского водораздела; 3 – заповедник Аркаим; 4 – реликтовые сосновые и смешанные боры; 5 – березовые колки

Первичные ландшафты здесь сохранились в виде небольших фрагментов В частности, в 10-15 км восточнее заповедника начинается зона реликтового бора, окаймленного смешанным и березовым лесом. Боры приурочены к куполовидным гранитным поднятиям Урало-Тобольского водораздела. Участки нетронутой степи находятся в 25-30 км западнее, в левобережье реки Урал. Что касается непосредственно территории заповедника, то она расположена как раз на стыке леса и степи и испытала на себе очень сильный антропогенный прессинг. 1700 гектаров ее площади подвергались распашке до 1990 г. Небольшие березовые колки, приуроченные к вершинам холмов и верховьям ложков, составляют 35 гектаров. Остальная площадь, включающая поймы рек Большая Караганка и Утяганка и склоны возвышенностей, представляли собой пастбища, которые деградировали в связи с большим превышением норм выпаса скота. Как на целинных участках пастбищ, расположенных на склонах, так и на пашнях наблюдается эрозия почвы, выразившаяся в плоскостном и "струйчатом" смыве гумуса обнажении подпочвенного элювия коренных пород. Это явление четко фиксируется на материалах аэро- и космических съемок и отражено в результатах исследования почв [I]. На территории заповедника располагались две скотоводческие фермы, проложено множество грунтовых дорог, в связи со строительством предполагавшегося водохранилища была проложена широтная дорога, засыпанная булыжником и щебенкой. В центральной части заповедника располагаются песчаный карьер диаметром около 200 м и примерно таких же размеров каменоломня. Кроме того, имеются местные линии электропередач, трансформаторная будка.

Рис. 2. Долина реки Большая Караганка. Общий вид.

Особенно ощутимые нарушения природного ландшафта были произведены при строительстве плотины через реку Большая Караганка у западной границы заповедника. Кроме полного разрушения почвенно-растительного покрова на площади 10,5 гектаров, было проложено искусственное русло реки – обводной паводковый канал, для чего пробит проран глубиной от 1 до 8 м и длиной 2, 2 км в коренных породах, то есть полностью изменен рельеф местности. Вынутые из прорана породы складывались в виде террикона, сформировавшего искусственную возвышенность площадью 0,85 гектаров. Тело плотины по сей день возвышается на правом берегу реки Большая Караганка.

В восточной части на распаханной поверхности после 1956 года (судя по имеющимся аэрофотоснимкам) было заложено три лесополосы субширотного простирания (береза, карагач, акация). Нельзя не отметить мест раскопок древних курганов, производившихся вокруг Аркаима в пору, когда этим археологическим памятникам грозило затопление. Раскопки велись с помощью бульдозеров, поэтому имеются значительные нарушения почвенного и растительного покрова.

Чтобы понять своеобразие природных условий заповедника, необходимо хотя бы коротко осветить те глубинные геологические факторы, которые определяют особенности геоморфологии района, влияют на климат и погодные условия и, опосредованно, на растительный и животный мир, а значит, в конечном итоге, на всю хозяйственную деятельность человека от самых древних эпох до современности.

Исследуемый район характеризуется весьма сложным двухъярусным геологическим строением, обусловленным длительной и многообразной историей развития Уральской складчатой системы.

Верхний ярус, представленный горизонтально лежащими слоями континентальных покровных отложений, связан с платформенной мезокайно-зойской стадией геологической истории Урала.

Нижний ярус – это складчатые структуры Урала, сформированные длительными геологическими процессами образования земной коры от протерозоя до пермского периода.

Территория заповедника располагается на стыке двух крупных структур – Магнитогорского прогиба и Восточно-Уральского поднятия, протягивающихся меридионально, вдоль Уральского хребта, на многие сотни километров. Восточно-Уральское поднятие трассируется на всем своем протяжении крупными гранитными массивами, сформировавшими в рельефе куполовидные возвышенности Урало-Тобольского водораздела. Ширина этой зоны около 100-150 км; она имеет очень сложное строение, вызванное, с одной стороны, развитием древних глубинных пород, с другой стороны, многообразными и многоамплитудными тектоническими перемещениями блоков горных пород. В строении этой зоны принимают участие, кроме гранитов, гнейсы и амфиболиты, датирующиеся поздним протерозоем (700-570 млн. лет).

Рис. 3. Пойменная терраса в месте слияния рек Большая Караганка и Утяганка. Снимок с мотодельтоплана.

Магнитогорский прогиб, расположенный западнее, сформирован в основном вулканогенными и осадочными породами палеозойского возраста – силурийскими, девонскими и каменноугольными (435-300 млн. лет). Вулканические горные породы в этой зоне представлены лавами, туфами, вулканокластикой разнообразного состава – от трахитов до базальтов, с субвулканическими телами габбро, диоритов, гранодиоритов и плагиогранитов. Осадочные породы представлены песчаниками, алевролитами, аргиллитами, конгломератами, а также известняками, часто с остатками окаменевшей морской фауны. За длительную геологическую историю Урала все горные породы неоднократно подвергались разломам и перемещениям, в результате интрузивной вулканической деятельности преобразовывались и метаморфизовывались, превращаясь в гнейсы, амфиболиты, разнообразные сланцы. Появлялись месторождения и проявления разнообразных ископаемых – меди, цинка, свинца, железа, марганца, золота, хромитов, горного хрусталя. В результате тектонических движений все уральские структуры оказались расчлененными на крупные блоки, разделенные между собой региональными разломами, конфигурация которых обусловлена перемещениями масс горных пород, произошедшими в позднем палеозое. На территории заповедника исследователями [3] выделяются фрагменты двух таких блоков или структурно-формационных зон – Аркаимской и Амурской. Породы Аркаимской зоны представлены вулканическими лавами кислого состава и слагают западную часть территории заповедника. Они обнажаются в бортах долины реки Большая Караганка и образуют в рельефе холмы и узлы, обрамляющие площадь заповедника с запада (гора Аркаим, гора Лысая и др.). Центральная и восточная части заповедника сложены породами Амурской зоны. На востоке территории мы видим приподнятые вершины сопок, сложенных крепкими окремненными липаритами верхнего девона.

Центральная же часть площади заповедника сложена так называемыми известковистыми ритмитами среднего карбона. Это наиболее слабые, быстро поддающиеся процессам выветривания и карстообразования породы, обусловившие возникновение здесь пониженной равнины, или Аркаимской депрессии (дно чаши).

В строении верхнего яруса принимают участие континентальные покровные образования – коры выветривания пород нижнего яруса, отложения древних и современных речных долин и озер, делювиальные и пролювиальные образования склонов. Эти отложения развиты не везде. Они приурочены к карстовым и озерным впадинам, к склонам возвышенностей и к речным долинам.

Строение и история развития рельефа изучаемой территории, как и всего Урала, непосредственно связаны и обусловлены строением тех складчатых структур, которые вкратце описаны выше.

Район расположен на восточном склоне Урала, в пределах так называемого Зауральского пенеплена – обширной геоморфологической зоны, представляющей собой "почти равнину", сформировавшуюся в верхнепа-леозойско-палеогеновый этап в условиях относительной тектонической стабильности Урала и жаркого влажного климата. Зона Зауральского пенеплена простирается меридионально вдоль восточного склона Урала на многие сотни километров в соответствии с основными геологическими структурами Урала. Границы пенеплена с запада определяются глубинными разломами "уральского" простирания, на востоке – линией максимальной трансгрессии палеогенового моря, когда поверхность пенеплена была "законсервирована" под морскими осадками.

Своеобразие рельефа этой зоны обусловлено длительными процессами пенепленизации, или "выравнивания гор", сопровождавшими начало платформенной стадии развития Урала. Эти процессы выражались в интенсивном химическом выветривании пород палеозойского субстрата на протяжении всего мезозоя и, отчасти, палеогена. Зона пенеплена характеризуется незначительным перепадом абсолютных высот. В пределах заповедника максимальные абсолютные высоты вершин возвышенностей 377 м (г. Вышка) и 399,4 м (г. Аркаим) при минимальных отметках долины реки Большая Караганка 314 м. Перепад высот до уреза воды составляет 65-90 м.

Рис. 4. Правый берег реки Большая Караганка. Искусственное русло реки – обводной канал водохранилища.

Водораздельные пространства плоские, иногда лишь слегка всхолмленные. Выходящие на дневную поверхность породы палеозойского субстрата покрыты мощной толщей коры выветривания, образовавшейся в результате глубоких физико-химических изменений при активном воздействии климатических, гидрогеологических, тектонических факторов. Сплошной покров кор выветривания нарушается лишь вдоль современных речных долин и на незначительных участках междуречий.

Тектоническая подвижность различных участков зоны пенеплена на протяжении мезо-кайнозоя была неодинакова по интенсивности, что наложило отпечаток на характер рельефа и позволило выделить в ее пределах ряд районов. В частности, территория заповедника Аркаим относится к району так называемого приподнятого Зауральского пенеплена, отличительными особенностями которого является более расчлененный рельеф – наличие оврагов, "омоложенных", глубоко врезанных участков речных долин, участков донной и боковой эрозии рек, наличие "висячих долинок" и водотоков с перепадом высот до двух метров, заболоченных участков с низким положением бровки высокой поймы, свидетельствующих о новейших блоковых опусканиях и вздыманиях определенных участков земной коры. Специалисты-геоморфологи подсчитали, что этот район в голоцене был приподнят на 300 м [3].

Длительная история развития пенеплена предопределила существование в современном рельефе Урала как молодых, современных форм рельефа, так и древних, заложение которых связано с началом мезозойского тектонического этапа. К последним относятся фрагменты древней, раннемезозойской гидрографической сети, следы которой проявлены в современном рельефе в виде так называемых структурно-эрозионных депрессий – крупных меридиональных пониженных участков, прослеживающихся, иногда в виде фрагментов, на десятки километров и являющихся вместилищем озер и меловых и палеогеновых аллювиальных отложений. Наряду с древними, мезозойскими водоразделами, такими как Урало-Тобольский водораздел, депрессии являются наиболее крупными элементами рельефа пенеплена. При разработке древних водных артерий основными факторами были региональные разломы земной коры "уральского" простирания, зоны ослабленных, слабоустойчивых к процессам выветривания и карстующихся пород, зоны стратиграфических контактов. Поэтому пространственно депресии подчиняются общему простиранию палеозойских структур и имеют меридиональную ориентировку.

В ближайшей округе заповедника специалистами по геологическому картированию и геоморфологии зафиксировано несколько древних мезозойских депрессий, с которыми связан ряд месторождений полезных ископаемых, таких как россыпное золото и платформенные бокситы. Наиболее пространственно близкими к изучаемой нами территории являются депрессии Субутакская, Родничковская, Амамбайская. Центральная часть территории заповедника Аркаим также является депрессией, получившей название Аркаимской. Днище ее имеет наиболее низкие гипсометрические уровни. Она простирается в меридиональном направлении на север начинаясь вблизи поселка Амурского и уходя за пределы заповедника Ширина депрессии около 2 км. И западный, и восточный борта обусловлены существованием разломов в породах палеозойского фундамента по которым приходят в соприкосновение вулканогенные породы девона и известковистые ритмиты среднего карбона. Последние являются подложьем депрессии. По данным геологического картирования и по материалам дешифрирования аэрофотоснимков, поверхность ритмитов закарстована. В карстовых впадинах залегают мезозойские аллювиальные отложения – пески, глины кор выветривания.

Рис. 5. Участок долины реки Большая Караганка в районе поселка Александровского.

Древний Урало-Тобольский водораздел фиксируется в современном рельефе крупными плосковершинными куполовидными поднятиями, обусловленными существованием огромных гранитных массивов, уходящих своими корнями на глубину более 10 км. Абсолютные высоты вершин поднятий – до 460 м. Условная линия водораздела простирается меридионально несколько восточнее территории заповедника.

Заложение и развитие современных рек связано с оживлением тектонических движений в плиоцен – четвертичный этап. Верховья рек расположены в пределах гранитных массивов. Очертания современной речной сети чаще всего располагаются вкрест простирания мезозойских депрессии или диагонально к ним. На небольших участках они наследуют древние долины (река Утяганка). Речные долины приподнятого пенеплена характеризуются значительной шириной, хорошей разработанностью, развитием террасового комплекса.

Рис. 6. Долина реки Утяганки в нижнем течении. Вид на полосу искусственных лесонасаждений.

Рис. 7. Плес на реке Большая Караганка неподалеку от укрепленного поселения Аркаим.

Река Большая Караганка имеет четко выраженную асимметричную долину, обусловленную смещением русла к одному из бортов. Ширина долины в верховьях 0,5 км, у поселка Черкасы 2 км. На границе двух геоморфологических районов – приподнятого пенеплена и Зауральского пенеплена – долина сужается до 0,4 км, а к западу вновь расширяется, достигая у поселка Измайловского 2,5–3 км. В районе поселка Александровского наблюдается значительный врез, и долина приобретает каньоно-образный характер. Периодически по правому или левому берегам наблюдаются эрозионные уступы (в двух километрах к западу от поселка Черкасы, в районе поселка Измайловка и в других местах). Продольный профиль реки полого вогнутый, осложненный неравновесными участками. Неравновесный участок у поселка Александровского имеет перепад высот 3 м, в районе поселка Черкасы – 5,8 м.

Река Утяганка, левый приток реки Большая Караганка, в пределах территории заповедника имеет меридиональное простирание, наследуя участок Аркаимской депрессии. Верховья ее расположены на гранитном массиве. Продольный профиль реки полого-вогнутый и также осложнен неравновесными участками. На территории заповедника в долине реки Утяганка в 400 м выше устья имеется водопад с амплитудой около 2,5 м. В двух километрах выше водопада образовался подпрудный водоем шириной около 500 м, где бровки поймы и высокой пойменной террасы сливаются. Эти явления свидетельствуют о тектонической активности этого участка земной коры в голоцене.

Долины рек Большая Караганка и Утяганка имеют развитую первую надпойменную (Камышловскую) террасу верхнеплейстоценового возраста и комплекс голоценовых пойменных террас – высокую и низкую поймы. Первая надпойменная терраса по своему генезису является эрозионно-аккумулятивной. Она хорошо выражена на всем протяжении долины реки Большая Караганка и в нижнем течении реки Утяганка от поселка Амурского до устья. Ширина ее площадки колеблется от 150 до 2 км, высота над урезом воды 2, 5-4 м. Площадка расчленена многочисленными логами и оврагами, иногда на ее поверхности наблюдаются останцы палеозойских пород. Терраса сложена в верхних горизонтах суглинками, песками и глинами, в нижних – песчано-глинистыми осадками с линзами хорошо сортированных крупнозернистых песков.

Комплекс пойменных террас развит на всем протяжении долин упомянутых рек. Высокая пойма имеет ширину 50-100 м при высоте 1-2 м. На отдельных (неравновесных) участках высота ее достигает 5 м. Она отличается относительно ровной площадкой, изобилующей многочисленными старицами, пойменными озерами и сухими руслами. Характерным для высокой поймы является наличие упоминавшихся ранее "висячих долинок", которые "повисают" над низкой поймой на высоте от 1 до 5 м. Терраса сложена бурыми суглинками, супесями, в нижних горизонтах -песками, галечниками. Характерным является наличие прослоев погребенных почв (до 5 прослоев).

Низкая пойма представлена пляжами и отмелями и имеет ширину от 200 до 500 м. Высота ее колеблется от 0, 3 до 1, 5 м. Отложения низкой поймы представлены тонкозернистыми песками, супесями, суглинками, подстилающимися крупнозернистыми песками и галечниками.

В пределах участка, примыкающего к устью реки Утяганка, наблюдаются карстовые формы рельефа, локализация которых на этом участке обусловлена наличием карстующихся пород палеозойского субстрата -известковых ритмитов среднекаменноугольного возраста, особенностями их тектонической структуры – сильной трещиноватостыо, близостью к крупным тектоническим зонам. В окрестностях Аркаима по аэрофотоснимкам выявляются древние (мезозойские) карстовые формы, заполненные более молодыми рыхлыми отложениями и слабо выраженные в современном рельефе. Другое карстовые формы рельефа устанавливаются южнее, в долине реки Утяганка.

Переходя к анализу природных условий заповедника и Южного Урала в целом и соотнося их с условиями жизни древнего человека, необходимо прежде всего отметить географическое положение этой территории в центральной зоне Евразийского материка, между высокими лесистыми хребтами Уральского кряжа на западе и болотистыми равнинами Сибирской низменности на востоке. Сейсмическая стабильность глубинной части континента, равнинный рельеф, обеспечивающий отсутствие катастрофических наводнений и селей, широкие плоские террасы рек, являющиеся изобильными пастбищами как для диких, так и для домашних животных – необходимые условия существования человека во все исторические эпохи.

Наличие месторождений и проявлений вторичных естественно легированных медных руд предопределило появление и развитие древней металлургии.

Аэрокосмические, палинологические, палеопочвенные исследования показали, что на территории заповедника и "Страны городов" в целом в древности были довольно широко распространены смешанные леса. По реконструкциям специалистов, это была типичная лесостепь с перелесками и борами светлохвойных и смешанных пород. Как известно, дерево являлось одним из главных строительных материалов аркаимского населения. Реки, стекающие с гранитных куполов, несли достаточный запас качественной питьевой воды и обеспечивали древнее население рыбой.

Таким образом, природа Южного Урала – его недра, рельеф, растительный покров, гидрологические и гидрогеологические условия предопределили и обеспечивали появление и расцвет культуры древних обществ.

ЛИТЕРАТУРА

1. Замов В. В. Геологическое строение и полезные ископаемые заповедника Аркаим. Отчет. Фонды ЛАЙ ЧелГУ, 1989-1994.

2. Прокаев В. И. Физико-географическое районирование. М., 1983.

3. Сигов А. П., Шуб B. C. Комплексное геолого-геоморфологическое картирование Урала с целью поисков гипергенных полезных ископаемых. Саратов, 1968.

______________________

ВИКТОР ВЛАДИМИРОВИЧ ЗАЙКОВ,
заслуженный деятель науки Российской Федерации, доктор геолого-минералогических наук, заведующий лабораторией Института минералогии Уральского отделения Российской академии наук. Область научных интересов – история использования медных руд и горных пород древними обществами, существовавшими на Урале в бронзовом веке; комплексное геолого-минералогическое изучение археологических памятников.

КАМЕННАЯ ЛЕТОПИСЬ АРКАИМА И "СТРАНЫ ГОРОДОВ"

Каменная летопись – образное название комплекса горных пород и минералов, которыми сложены слои земной коры и по которым воссоздается история геологических процессов, история освоения человечеством минеральных ресурсов.

Для Аркаима и "Страны городов" эти вопросы являются принципиальными. Понимание геологического строения и минеральных богатств обширных пространств Южного Урала, на которых кипела в бронзовом веке жизнь, проясняет многие интересные детали древней цивилизации. Прежде всего, это мотивы выбора мест укрепленных поселений, причины концентрации их на определенных территориях. Важные итоги геологических исследований – выяснение источников добычи медных руд и других полезных ископаемых, определение родины импортных изделий.

С 1991 года Институт минералогии Уральского отделения Российской академии наук начал планомерные исследования геологии и минерального сырья для Центра "Аркаим". В них, кроме автора статьи, участвуют А. М. Юминов, Е. В. Зайкова, А. Ф. Бушмакин, И. В. Синяковская, С. П. Масленникова, О. С. Теленков, О. В. Трофимов, В. А. Котляров, Н. И. Кашигина, Т. М. Рябухина. Кратковременно в наших работах принимали участие Е. К. Теленкова, Д. Ю. Голованов, О. М. Волошин. Техническую помощь оказывали школьники из археологических и геологических кружков Миасса, Аргаяша, Самары. Нами проведена работа по изучению геологии и полезных ископаемых, района заповедника Аркаим и начато изучение минерального сырья "Страны городов". Познакомьтесь с некоторыми итогами этих исследований, которые выполнены при участии Г. Б. Здановича, И. М. Батаниной и С. Я. Зданович.

Многие сведения нами почерпнуты из фондовых материалов Челябинской геологоразведочной экспедиции, проводившей в районе Аркаима геологическую съемку и поиски полезных ископаемых. Наиболее детальные геологические карты составили Г. И. Чайко, А. В. Яркова, Э. В. Шалагинов, Ю. С. Глызин, а наиболее важные поисковые результаты получены Н. А. Скопиной, А. Д. Штейнбергом, Г. Ф. Селиверстовым. В целом по "Стране городов" материалы предшественников нами еще обобщены не полностью ввиду колоссального количества выполненных работ.

Рис. 1. Схема размещения древних медных рудников в геологических структурах Южного Урала. Рудники: I – Никольский и Таш-Казган; II – Усть-Кабанский; III -Самарский и Каменский; IV -Бугодак; V – Воровская яма; VI -Бакр-Узяк; VII – Ишкининский; VIII – Еленовский; IX – Уш-Катты. 1 – Магнитогорская палеоострово-дужная система; 2 – Восточно -Уральское поднятие ("гранитная ось" Урала); 3 – Главный Уральский разлом; 4 – 10 – медные рудники, в которых разрабатывались зоны окисления: 4 – сульфидизированных серпентинитов и пироксенитов, 5 – колчеданных месторождений, 6 – сульфидизированных родингитов, 7 – сульфидно-кварцевых жил, 8 – сульфидизи-рованных турмалин-хлоритовых пород, 9 – сульфидизированных гематит-кварцевых пород, 10 -неясного типа; 11 – Аркаим

С основными данными по геологии и полезным ископаемым Южного Урала можно познакомиться в монографиях [6; 3; 4; 13], а также работах Д. Н. Салихова, А. В. Ярковой [14], В. В. Зайкова и др. [10], Я. П. Баклаева с соавторами [2].

Геологические структуры Южного Урала. Геологические структуры "Страны городов" принадлежат к Уральскому складчатому поясу. Это уникальное для Евразии сооружение включает реликты палеоконтинентов, древних океанических бассейнов, вулканических цепей, мелководных внутренних морей. Каждый из этих элементов имеет определенный набор горных пород, формировавшихся в определенных условиях и в определенной последовательности, присущие только им полезные ископаемые.

Наиболее значительными структурами региона являются Магнитогорский прогиб и Восточно-Уральское поднятие (Рис.1). Первая структура охватывает обширное пространство от широты города Челябинска до Мугоджар при ширине 50-150 км. Главенствующими здесь являются островодужные вулканогенные и осадочные породы, формировавшиеся на окраине Уральского палеоокеана. Возраст отложений палеозойский: силур, девон, карбон (440–300 миллионов лет). На многих участках сохранился фундамент, на котором возникли островные дуги. Такой фундамент вскрыт в офиолитовых зонах, сложенных ископаемой океани ческой корой – ассоциацией глубинных серпентинитов и габбро с окаменевшими базальтовыми лавами и кремнистыми илами.

Вторая структура имеет ширину около 100 км и протягивается вдоль всего восточного склона Уральского хребта. Ей дано образное название "Гранитная ось Урала" из-за широкого развития гранитных массивов. Эта структура имеет чрезвычайно сложное строение, что вызвано не только широким развитием глубинных пород, но и многоамплитудными тектоническими перемещениями блоков земной коры. В настоящее время здесь совмещены геологические комплексы, образовавшиеся в переходной зоне океан-континент в интервале времени от протерозоя до карбона (1 000 - 300 млн. лет). Активной силой, с помощью которой на современную поверхность выведены различные геологические образования, явилось воздымание земной коры внедряющимися из области плавления гранитными массивами.

Сложное геологическое строение территории обусловило обилие различных горных пород в ареалах поселений и многообразие полезных ископаемых. Природа запасла практически все необходимое минеральное сырье для повседневной жизни и военных походов жителей "Страны городов". Конечно, особенно благоприятным для расцвета протоцивилизации бронзового века оказалось обилие месторождений медных руд.

Не менее важное влияние геологические структуры оказали на характер рельефа, рисунок речной сети и, соответственно, природные условия обитания человека. Восточно-Уральское поднятие в геоморфологическом отношении в районе Аркаима является водоразделом бассейнов Урала и Оби. В итоге геологических процессов кайнозойского времени здесь возник ансамбль невысоких хребтов, холмов и увалов, в которых берут начало малые реки. Это идеальная географическая среда для возникновения древней степной цивилизации.

От взгляда геологов не скрылись коры выветривания, слагающие выровненные водораздельные пространства. Так называются рыхлые продукты разрушения горных пород под воздействием подземных вод, атмосферного кислорода, жизнедеятельности микроорганизмов. За 150 миллионов лет природа старательно измельчила скальные породы, преобразовала их химический состав, вырастила новые минералы. Среди них – малахит, крайне важный для древней металлургии, возникший за счет преобразования сульфидов меди. Не будь на Урале мощной коры выветривания – не возникли бы скопления медных руд, подвластные Аркаимцам.

Древние вулканы. На территории Южного Урала в прошлые эпохи неоднократно грохотали мощные вулканические извержения. Первые надежные свидетельства этих процессов сохранились для этапа формирования силурийской океанической коры. На дне океана, на глубинах в несколько километров по линейным расколам изливались потоки базальтовой магмы. Возникали вулканические гряды, разделенные депрессиями, в которых отлагались красные яшмы. В современной структуре такие сооружения сохранились фрагментарно в офиолитовых зонах.

Рис. 2. Вершина палеовулкана "Огненного". На южном склоне скальные обнажения – поток риолитов.

Второй крупный вулканический эпизод был связан с ростом островных дуг на периферии Уральского палеоокеана. Для этого периода характерны не только глубоководные "спокойные" излияния, но и катастрофические взрывные извержения на выросших вулканических островах. Состав лав в этих вулканах очень разнообразный – от базальтов до риолитов и, соответственно, содержание кремнезема меняется от 46 до 74 процентов. Островодухные палеовулканы, вмещающие уникальные по размерам залежи медноколчеданных руд, хорошо сохранились в западном борту Магнитогорской зоны и частично – в восточном, в Верхне-Уральском районе.

В карбоне вулканические извержения происходили в мелководном море с разнородным фундаментом. Для этого периода характерны субщелочные лавы с повышенным содержанием натрия и калия. Главное богатство ранних вулканов того времени – железорудные залежи типа Магнитогорского месторождения.

Один из вулканов карбонового возраста, извергавшийся около 350 млн. лет назад, сохранился в западной части заповедника Аркаим. Его высота была около 1 км, а поперечник порядка 8 км. Ему дано название "Огненный" из-за того, что на его вершине, выраженной округлой сопкой, по ночам часто горят огни современных поклонников Зороастра. Бытует и другое имя – Шаман-гора, как иногда называют эту сопку местные жители.

Цоколь палеовулканической постройки сложен чередующимися базальтовыми лавами и пластами песчаников. Эти породы можно видеть в 2, 5 км южнее протогорода Аркаим в одном из логов. Здесь располагаются скалы зеленовато-серых и серых песчаников, перекрытые лавами риолитов. Это светло-серые, зеленовато-серые породы однородного и порфирового сложения. Иногда в них видна полосчатость, возникшая при течении огненной магмы.

Интересной особенностью основания вулканического сооружения являются эпидозиты – светло-зеленые, зеленовато-серые породы, состоящие из эпидота с примесью амфиболов и других силикатов. Они возникли при метасоматическом изменении базальтов и вулканомиктовых песчаников под воздействием горячих растворов, циркулировавших в недрах вулкана.

Первоначально интерес сотрудников заповедника к этим породам был вызван тем, что эпидозиты употреблялись жителями Аркаима для изготовления молотков, молотов и др. ударных орудий. Поэтому велика была радость, когда зеленоватые непривлекательные породы были встречены в одном из маршрутов. Впрочем, их непривлекательность компенсируется девдритами марганца, создающими красочные лесные узоры.

Вторая особенность эпидозитов была обнаружена при промывке шлихов из рыхлых отложений в русле лога. "Зацепкой" послужили находки крупных кубических кристаллов бурого цвета поперечником до 1-3 см, которые являются псевдоморфозами лимонита по пириту. Поскольку такие образования часто сопровождают золоторудную минерализацию, мы стали искать в рыхлых отложениях зерна золота. Наше предположение подтвердилось. В шлихах, промытых с помощью школьников, обнаружено 8 золотин размером 0,1–0,5 мм. Они располагаются как в почвенно-растительном слое, так и в суглинках на глубине 0,5-0,8 м. Форма зерен разнообразна: округлая, крючковатая с отпечатками граней кристаллов пирита, пластинчатая, проволковидная. Хотя золотины и невелики, но сам факт присутствия самородного золота в наносах заслуживает внимания и дальнейшей проверки. В окрестностях Аркаима обнаружено много выходов эпидозитов, которые ранее не рассматривались как потенциальные источники золота.

Во время экскурсий всегда возникает вопрос: "Где находится подводящий канал, по которому поднималась расплавленная магма?" Ответить на этот вопрос сложно, так как нижняя граница палеовулкана закрыта наносами и строение магмоподводящей системы распознается с большим трудом. Лишь при составлении детальной геологической карты удалось обнаружить признаки подводящего канала в виде отдельных выходов риолитов. На карте канал выглядит как "ножка", из которой выросло вулканическое сооружение.

Основной объем палеовулкана сложен преимущественно потоками риолитовых лав, имевших большую вязкость. В ограниченном количестве присутствуют потоки базальтов и трахибазальтов. Эта часть сооружения обнажена плохо, лишь по отдельным выходам можно судить о его строении. Приятное исключение представляет карьер по добыче щебня возле полевой дороги. В карьере вскрыты пепельно-серые дациты и риолиты однородного сложения. Они покрыты по трещинам многочисленными девдритами марганца и пронизаны тонкими жилками кварца. В кварце и по трещинам в риолитах находятся псевдоморфозы лимонита по пириту.

Скалы риолитов располагаются на северном склоне гряды, возвышающейся над городком археологов. Высота скал около 10 метров, и на них видны потоки лав с перлитовой отдельностью. Так геологи называют текстуру горных пород, состоящих из шариков и округлых обособлении, возникших при переохлаждении вулканического стекла. При полировке такие образцы имеют эффектный вид.

Две силы вскрыли горные породы, слагающие вершину палеовулкана. Первая – это движения земной коры, или тектонические процессы. Благодаря им образовался раскол, по которому опустилась Аркаимская долина, и сформировались скалы на правом берегу Большой Караганки севернее туристического лагеря. На фотографиях, сделанных с дельтаплана С. А. Батаниным, этот раскол выглядит как прямолинейный след гигантского ножа, которым рассечен вулкан.

Вторая сила – техническая деятельность человека. При строительстве водохранилища была прорыта глубокая траншея, предназначенная для слива паводковых вод (гидротехники такие сооружения называют прораном). Для этого пришлось с помощью взрывов удалить часть склона. Проект этот не осуществился, и на память потомкам осталась выемка, в которой можно видеть внутреннее устройство вершины вулкана. Здесь на риолито-вом куполе залегает горизонт вулканических бомб причудливой конфигурации величиной до 1-2 м. Они возникли при катастрофических, сопровождавшихся взрывами извержениях островного вулкана. Подводящие каналы фиксируются по вертикальным дайкам базальтов, заполнившим гигантские трещины. Вдоль одной из даек в проране вскрыта жила барита с вкрапленностью галенита, пирита, халькопирита, примазками малахита и азурита. Это довольно большая редкость для вулканизма карбонового возраста.