В. П. ШЕВАЛЕВ
МУЗЕЙ ПОД ОТКРЫТЫМ НЕБОМ

КАКИЕ КАМНИ У НАС ПОД НОГАМИ

Юные геологи в походе

Каждый геолог, изучающий строение местности, мечтает о ее полной обнаженности, чтобы видны были все горные породы, слагающие поверхность местности. Да, хорошо бы заглянуть внутрь и поглубже, чтобы разобраться в том, как залегают горные породы.

Почти везде на равнинах коренные породы скрыты под почвой и слоем рыхлых, четвертичного возраста отложений (пески, глины, галечники). Поэтому внимание геолога обращено на те немногочисленные места, где коренные породы обнажаются из-под покрова этих отложений. Такой выход горных пород на дневную поверхность называется обнажением.

Где он может увидеть обнажения горных пород? В долинах рек и ручьев, в оврагах, в искусственных выемках дорог, в карьерах, рудниках, шахтах, в строительных котлованах, в канавах различных трубопроводов. Внимательный геолог не пройдет мимо сурчиной, лисьей или барсучьей норы, в выбросах грунта из которых могут встретиться коренные породы. Именно так была открыта алмазоносная кимберлитовая трубка «Мир» в Якутии.

А если обнажений совсем нет? Тогда геологи роют шурфы, канавы, бурят разведочные скважины.

В нашей местности прекрасные панорамы обнажений развертываются на десятки километров в долинах рек Исети, Каменки, Камышенки, Синары, Багаряка, Истока.

Долины рек глубоко врезаны, местами высота берегов достигает 20 — 40 и даже 60 метров. Такие естественные геологические разрезы местности читаются как увлекательные страницы геологической истории.

Понятно, что эти классические обнажения привлекали к себе внимание таких геологов как Р. Мурчисон, А. П. Карпинский, а в советское время И. И. Горский, А. А. Пронин.

Обнажения в долинах рек, а на междуречьях — искусственные шурфы, дали возможность получить представление о расположении и характере горных пород, их возрасте, элементах залегания. Если изобразить все это цветным фоном и условными знаками на бумаге, то мы получим геологическую карту.

Территория Каменского района — очень небольшая часть восточного склона Урала, но геологическая карта поражает своей сложностью. В строении территории района принимают участие разнообразные осадочные, изверженные и метаморфические горные породы, возрастной диапазон которых очень велик — от силура до антропогена — это 430 миллионов лет.

Большая часть территории района сложена эффузивно-осадочными толщами силура и девона, а также карбонатно-терригенными осадочными породами каменноугольной системы.

Породы палеозойской группы расположены параллельными полосами в направлении с северо-востока на юго-запад. Севернее и южнее Каменского района они принимают общее для Урала меридиональное направление.

Все горные породы палеозойской группы залегают в виде различных складок, осложненных разрывами. К востоку от Волковской плотины на реке Исети складчатый фундамент постепенно уходит вглубь и перекрывается сверху горизонтальным чехлом рыхлых меловых и кайнозойских отложений мощностью от 5 до 50 метров.

Только в долинах рек Синары и Исети мы еще встретим отложения палеозоя. Дальше на восток складчатый фундамент уходит глубоко под поверхность земли. У города Катайска он находится на уровне Балтийского моря, у города Шадринска — на 400 м глубже, а у города Тюмени палеозойский фундамент скрыт на глубине 1400 м ниже уровня моря.

Силурийская система

Посмотрим на геологическую карту района, она может рассказать о многом. Самые древние горные породы района относятся к силурийской системе, сложившейся 435—400 миллионов лет назад. Они занимают обширную площадь от западной границы района до линии д. Старикова — с. Исетское — д. Черноусова на реке Каменке. Это вулканические эффузивные (излившиеся) горные породы, представленные порфиритами базальтовыми, андезито-базальтовыми и их туфами.

Валуны известняков силура на берегу озера Большой Сунгуль

Между селом Шилово и озером Сосновским встречается толща нижне-силурийских пород — это метаморфические горные породы: филлитовые, кремнистые, слюдисто-кварцевые сланцы. Среди них располагаются гранитные массивы девонских интрузий, в основном уже в соседнем районе, только один восточнее озера находится на рассматриваемой территории.

Еще раз мы встретимся с породами силурийской системы южнее города в долине речки Исток, притока реки Синары, между деревнями Гашеневой и Барабановой. Это — серые известняки, смятые в симметрично пологие складки с богатой фауной брахиопод, кораллов, строматопор, которая позволила определить возраст известняков как позднесилурийский. Геологи определяют общую мощность этих толщ в 400 — 450 метров.

Очевидно, что в других местах района можно встретить горные породы такого почтенного возраста на большой глубине под отложениями более молодыми. И, действительно, в скважине, пробуренной юго-восточнее озера Шаблиш, встретились силурийские породы на глубине 800 м. Абсолютный возраст породы, определенной в Институте геологии УрО РАН калий-аргоновым методом — 419 миллионов плюс-минус 1,5 миллиона лет.

Силурийские известняки по речке Исток в деревне Барабановой

Девонская система

Отложения девонской системы представлены всеми тремя отделами: нижним, средним, верхним. Поэтому можно сделать вывод, что в девонский период, продолжавшийся около 70 миллионов лет, на территории нашего района ничто не мешало накапливаться огромным толщам осадочно-эффузивных пород.

Эффузивные отложения среднего девона на левом берегу Красногорского пруда

Отложения девонской системы располагаются весьма характерно, в виде полос, вытянутых в северо-восточном направлении, перемежающихся с такими же полосами пород каменноугольной системы.

Долина реки Каменки на участке от села Клевакино до поселка Новый Завод дает полный разрез отложений всего девона, всех его отделов. Они представлены вулканическими туфами, туфопесчаниками, конгломератами, кремнистыми сланцами, яшмами, базальтовыми порфиритами, диабазами.

Через середину территории с юго-запада на северо-восток протягивается широкая полоса отложений верхнего девона. Прекрасные обнажения этой полосы можно видеть в долине реки Исети от устья речки Камышенки до поселка Кодинка и на реке Каменке ниже села Черемхово.

Горные породы этой полосы разнообразны: многократно переслаиваются известняки, глинистые сланцы, мергели, известковые песчаники, конгломераты, вулканогенные туфы, диабазы, порфириты.

Терригенные отложения верхнего девона на левом берегу реки Исети между селом Щербаковским и поселком Кодинка

Верхнедевонский возраст этих пород был установлен еще А. П. Карпинским, который в обнажениях на реке Каменке у поселка Новый Завод нашел руководящие ископаемые этого времени. Мощность верхнедевонской толщи достигает здесь многих сотен метров. С запада толща согласно перекрывается обломочными породами (песчаники, конгломераты) нижних отложений каменноугольной системы. С востока же от известняков нижнего карбона верхнедевонская толща отделяется тектоническим разломом. К нему мы еще вернемся.

Восточнее за каменноугольными отложениями мы еще встретим три короткие полосы горных пород девонского возраста и везде они будут отделяться от соседних пород карбона линиями разломов. Одна из таких полос обнажается по обеим берегам реки Исети от Байновского моста до Волковской плотины, она состоит из базальтовых порфиритов, диабазов, альбитофиров.

Геологическая карта Каменского района

Каменноугольная система

Отложения каменноугольной системы широко распространены в Каменском районе. Впервые установил их принадлежность карбону геолог Леопольд фон Бух в 1840 году. Впоследствии каменноугольные отложения у Каменского завода изучали Р. Мурчисон, А. А. Грамматчиков, К. Грюневальд.

В изучении этих отложений развивался талант А. П. Карпинского. На основании своих наблюдений он разделил толщу каменноугольных отложений на три отдела.

Широкой, до 15 километров, полосой проходят через всю территорию района от с. Исетского до с. Щербаково отложения нижнего и среднего карбона, уходя на юг за реку Багаряк, а на север за реки Пышму и Кунару. А. П. Карпинский назвал ее главной полосой каменноугольных отложений восточного склона Урала.

Нижнекаменноугольные известняки в долине р. Каменки у профилактория «Чистый ключ»

В пространстве от поселка Кодинка и до Байновского моста долины рек Исети и Каменки вновь вскрывают отложения нижнего и среднего карбона. Это так называемая боковая ветвь каменноугольных отложений. Вот что об этом сказано у Карпинского: «В части полосы между железнодорожной линией Екатеринбург — Тюмень и Исетью угленосный горизонт является срезанным сбросами, взамен чего угленосные осадки обнаруживаются в боковой ветви рассматриваемой полосы, пересекающей Исеть у Каменского завода».

Если спускаться по реке Исеть, то за обширным полем девонских лав, на которых расположен Красногорский район города, ниже Волковской плотины мы встретим небольшой островок известняков нижнего карбона. Известняк здесь добывался в 30 — 40 годах, сейчас в карьере небольшое озерцо.

Второй участок каменноугольных известняков расположен на левом берегу Исети — от дороги в Синарский район до пешеходного моста, от реки они отделены порфиритовыми скалами девонских вулканических лав.

Третий более крупный массив известняков карбона вскрывается долиной реки Синары ниже впадения в нее реки Багаряк. Известняк добывался здесь десятки лет. От этой добычи остались четыре карьера и «лунный» ландшафт!

Везде, где мы говорим о каменноугольных отложениях, надо понимать, что речь не идет о каменном угле, но о породах, отлагавшихся в каменноугольный период палеозойской эры. А название периода связано с тем, что во многих местах мира в это время образовались залежи каменного угля.

В долинах рек Исети и Каменки мы имеем полный разрез отложений нижнего и среднего карбона. Вы уже заметили, что речь шла только о нижнем и среднем отделах каменноугольной системы. А где же породы верхнего карбона? Их очень мало на всем восточном склоне Урала. А в нашей местности только недавно геологи отнесли к верхнему отделу карбона небольшие выходы обломочных горных пород. К этой теме мы вернемся позднее.

Обломочные породы верхнего девона незаметно переходят в такие же, но уже относящиеся к нижнему карбону. Затем в разрезе появляются вулканические породы этого же возраста — диабазы и андезитовые порфириты. Прекрасные обнажения этих вулканических пород можно наблюдать в устье реки Камышенки, в ее долине в пределах села Покровское и на берегах Каменки выше села Черемхово. А за границами района — на реке Багаряк. Нужно заметить, что лавовые поля нижнего карбона занимают значительную часть «Главной полосы» каменноугольных отложений.

Обнажение вулканических пород нижнего карбона, скала Кукушкин камень в устье реки Камышенки

Именно с этими древними лавами связан исключительно интересный геологический объект, являющийся памятником природы — пороги на реке Исети у деревни Бекленищевой.

Вулканические лавы нижнего карбона у деревни Бекленищевой на реке Исети

Выше вулканических залегают породы обломочные: песчаники, конгломераты, сланцы глинистые и углистые, аргиллиты, в целом получившие название «угленосной толщи», т. к. именно в них заключены слои каменного угля. Мощность толщи в окрестностях города составляет 550 метров.

Угленосная толща обнажается по берегам Исети от известняковых скал Раструс и до восточной окраины деревни Брод, где вновь выходят на поверхность эффузивные породы (диабазовые порфириты и порфиритовые туфы) нижнего карбона.

Особенно хорошие обнажения пород угленосной толщи можно наблюдать на левом берегу Исети напротив деревни Брод выше подвесного моста.

Обнажение пород угленосной толщи – песчаники, переходящие в конгломераты. Скала на левом берегу реки Исети напротив деревни Брод

Высокий крутой берег. Над террасой поднимаются скалы, сложенные грубозернистыми песчаниками, переходящими в конгломераты. В скалах видны ниши, похожие на сотовые ячейки. Это фигуры выдувания песчаника. Они очень распространены в пустынях, в частности, на полуострове Мангышлак. У нас они являются свидетелями сухого климата в далеком прошлом.

Скалы эти являются памятником природы. Уже в осыпи песчаников у подножия скал попадаются обуглившиеся ветки древних растений.

Песчаниковая скала напротив деревни Брод – геологический памятник природы

Несколько ниже скал по течению реки в осыпи находится заложенный вход в штольню угольной шахты. Вертикальный ствол шахты (сейчас тоже заложенный) находится на расстоянии одного километра от реки. Глубина шахты — 60 метров.

Переслаивание песчаников и глинистых сланцев свидетельствует о частой смене условий осадкообразования. Продуктивная часть толщи с пластами каменного угля скрыта в глубине. Буровая скважина, заложенная на правом берегу Исети, вскрыла 14 пластов каменного угля. Угли — антрациты и антрацитовидные. Особенностью осадков угленосной толщи является непостоянство в горизонтальном направлении выклинивания пластов. Кроме того вся толща смята в складки, осложненные сдвигами и сбросами.

Большую часть толщи составляют песчаники, причем преобладают грубозернистые, местами переходящие в конгломераты.

Наибольший интерес для нас представляют темные глинистые сланцы. Именно в них можно найти прекрасные отпечатки коры древних растений (лепидодендронов и сигиллярий), веточек папоротников и обуглившиеся части растений. Такие же сланцы обнажаются по обе стороны дороги, идущей в город от подвесного моста у деревни Брод. В меньшем количестве отпечатки растений попадаются в ложке правого берега на восточной окраине деревни Брод.

Над угленосной толщей согласно залегают мощные пласты известняков все того же нижнего карбона, образовавшихся в раннекаменноугольную эпоху.

Сплошная стена каменноугольных известняков по левому берегу реки Исети в городе

Скалы из пластов этого известняка и составляют главную красоту долины реки Исети от поселка Кодинка до устья Каменки. Берега, сложенные известняками, образуют отвесные скалы, в которых отчетливо видно напластование. Местами скалы теснят русло реки с двух сторон, и тогда долина представляет собой настоящий каньон (участок от Чирова лога до пос. Мартюш).

Необыкновенно хороши Каменные ворота, скалы Семь Братьев на левом берегу Исети, одна из скал правого берега напоминает своим видом мамонта.

Скала Каменные ворота

Скала Мамонт на правом берегу реки Исети ниже щебеночного карьера – геологический памятник природы

Очень красивы были неприступные скалы Теменский камень, уничтоженные в 50-е годы при добыче известняка.

Поросшие березняком и соснами скалы как бы охраняют покой Исети, петляющей от утеса к утесу. Они хороши в любое время года: и обрамленные зеленью, и отороченные снегом. Круглый год здесь отдыхают горожане.

Как же должны мы ценить этот дар природы, ведь он находится в черте города, в четверти часа ходьбы.

Отложения среднего карбона представлены морскими карбонатными осадками (известняки башкирского яруса), терригенными осадочными породами (песчаники, глинистые сланцы московского яруса) и интрузивными породами гранит-порфирами.

Одно из самых интереснейших обнажений осадочных пород карбона (известняки, мергели, глины) на левом берегу реки Багаряк, выше деревни Чайкиной

Известняки башкирского яруса слагают скалы правого берега Исети напротив Исетского каменного карьера и уцелевшие скалы на левом берегу. Известняк брекчиевидный с мелкими и более крупными кусками от светло-серого до темно-серого цвета, сцементированными известняковой массой.

Известняки содержат богатую и чрезвычайно разнообразную фауну. И. И. Горский, работавший здесь в 20-х годах, определил более тридцати видов всех типов беспозвоночных животных за исключением губок.

Породы московского яруса каменноугольной системы — ядро синклинальной структуры, обнажающейся от поселка Кодинки до щебеночного карьера по берегу реки Исети

На правом берегу Исети от карьера и выше до поселка Кодинка хорошо просматривается синклинальная структура, крылья (края) которой сложены известняками башкирского яруса, а ядро — песчаниками и глинистыми сланцами московского яруса. Это обнажение чрезвычайно интересно сложными складками горных пород.

Терригенными осадками московского яруса венчаются отложения палеозойской группы в Каменском районе и на всем Восточном склоне Урала.

Выходы известняков среднего карбона по берегам реки Синары на юге района

Рассмотренные нами отложения среднего карбона пересекают реку Каменку у поселка Новый Завод и ниже и тянутся полосой на северо-восток до озера Мазуля, где скрываются под более молодыми отложениями мезозоя и кайнозоя.

Общая мощность отложений среднего карбона в районе составляет 450—650 метров.

К среднекаменноугольной эпохе относится интрузия гранит-порфира, которая обнажается в долине реки Каменки в центре города.

Обнажение интрузии магматической породы на "Тропе Карпинского", левый берег Каменки в центре города

На левом берегу Каменки ниже плотины выступают косые пласты известняков нижнего карбона. Ниже известняков стратиграфически и по течению реки — обширные выходы пород угленосной толщи. Среди этих пород, темных от углистого вещества, ярко желтеют выходы интрузивной породы, сотни миллионов лет назад внедрившейся в угленосную толщу и застывшей под вышележащими породами. Над урезом воды обнажение достигает 6—8 метров высоты.

Гранит-порфиры — это кислые интрузивные породы светло-желтого цвета, они содержат крупные, до 4 миллиметров, зерна кварца в виде двойных пирамидок. Бипирамидальные зерна кварца свидетельствуют о низкой температуре магмы, из которой сформировались гранит-порфиры. В обнажении породы сильно разрушены.

Еще один выход этой интрузии находится в обнажении известняков нижнего карбона, расположенном на этом же берегу Каменки за поворотом реки ниже лога. Порода так же сильно разрушена, а в окружающих ее известняках наблюдается мраморизация (метаморфический процесс).

По всем правилам стратиграфии за средним карбоном наслаивается верхний карбон и пермь, которой заканчиваются отложения палеозоя. Затем начинается мезозой. Мезозойская группа состоит из трех систем: триас, юра, мел.

Но тщетно мы будем искать в нашем районе обнажения с породами верхнего карбона, Перми, триаса, юры. Нам удастся лишь отыскать незначительные отложения триасовой системы и то погребенные под осадками кайнозоя. Геологи недавно небольшую часть отложений среднего карбона определили как верхний.

Обнажения горных пород напоминают нам книгу с вырванными страницами. Известный популяризатор геологических знаний С. С. Кузнецов пишет: «На современных материках нет района, где разрез земной коры показал бы присутствие всех слоев, формировавшихся за всю геологическую историю Земли. Всюду отсутствуют то одна, то другая системы, либо их части».

Почему это происходит?

Уже в конце среднекаменноугольной эпохи начались подвижки земной коры. Большую силу горообразовательные процессы проявили в позднекаменноугольную эпоху и в пермском периоде.

В течение не менее 65 миллионов лет дно морского бассейна, располагавшегося на месте нынешних Западно-Сибирской низменности и Урала, медленно поднималось, образуя высокую горную страну. Поднятия шли с востока и постепенно достигли нынешнего западного склона Урала.

На протяжении последующих 30 миллионов лет никаких осадков на Урале не отлагалось. Это была область разрушения. Как только суша поднялась над водой, внешние силы Земли принялись интенсивно разрушать горные породы. Разрушенные породы текучими водами сносились на восток и на запад. Таким образом, на восточном склоне Урала породы не отлагались. Поэтому у нас и нет отложений перми, юры, а триасовые отложения уцелели только в глубоких впадинах местности.

Известняковые скалы Семь Братьев на левом берегу реки Исети

Мезозой

Мезозойская эра началась 235 миллионов лет назад и закончилась 70 миллионов лет назад, таким образом ее продолжительность составила 165 миллионов лет. Мезозойская эра отличалась господством теплого климата на всех широтах. В мезозое произошло обновление фауны.

Из отложений мезозоя на восточном склоне Урала и в нашей местности широкое распространение имеют только меловые отложения: континентальные и морские.

Триасовым отложениям восточного склона Урала и Зауралья присущ ряд интересных особенностей. Они не имеют площадного распространения, а развиты только узкими полосами потому, что заполняют узкие длинные тектонические впадины меридионального направления, заложенные в конце палеозоя или раньше.

Везде триасовые отложения лежат на каменноугольных породах с резким угловым несогласием. Сверху они перекрыты породами меловой системы и кайнозоя. Большая часть отложений триаса представлена терригенными угленосными осадками, меньшая — вулканогенными породами. Эти особенности триасовых отложений заслуживают более подробного описания.

Между городами Нижний Тагил и Карталы обнаружено 20 впадин с триасовыми отложениями. Протяженность их составляет сотни километров, ширина — десятки километров. Глубина также значительна. Например, глубина Челябинской впадины 3500 метров. Такие тектонические впадины носят название грабенов.

Триасовый возраст горных пород в Колчеданской впадине был установлен А. П. Карпинским. «Среди горизонтальных третичных осадков в берегах Исети в обрыве под церковью села Колчеданского выступают падающие на восток и северо-восток под углом 35—50° слои конгломератов, песчаников, сланцевых глин и сланцев, и углистой глины с тонкими пропластками лигнита. Уголь пропластков черный, с сильным блеском и раковистым изломом, горит пламенем и дает неспекающийся кокс... В зеленоватых сланцах, кроме того, были найдены куски древесины с превосходно сохранившимся строением...», по которому и был установлен возраст пород.

А. П. Карпинский указывает, что залежи бурого угля-лигнита триасового возраста были найдены по дороге в село Колчеданское, в 5 верстах от Каменского завода. Буровые скважины подсекли здесь на глубине 8 и 10 аршин два пласта лигнита мощностью в 0,5 и 1 аршин. Бурые угли были встречены также в долине реки Синары: у села Окулово два пласта на глубине 4—6 метров, около деревни Чайкиной и у села Зырянского.

Вулканические породы триасовой системы – базальтовые порфириты – разрабатываются на щебень у деревни Чернушки на реке Синаре

В триасовом периоде вновь отмечается вулканическая активность, вдоль старых и новых разломов земной коры происходили излияния лав. Такого происхождения горные породы обнажаются в долине реки Синары на участке от деревни Чернушка до деревни Борисовой. Это так называемые амигдалоидные лавы с шариками агатов, базальты, базальтовые порфириты. Их возраст определен в 220—240 миллионов лет. Многочисленные пустоты газовых пузырей в лаве были позднее заполнены кремнеземом, отлагавшимся из минеральных растворов, циркулировавших в лавовых покровах.

Кремнезем в виде халцедона тонкими слоями покрывал внутреннюю поверхность пустот. Пустоты малого размера заполнялись халцедоном полностью. В пустотах поперечником в 5—10 см образовалась слоистая халцедоновая корочка в 1—2 см толщиной, а от нее к центру вырастали кристаллы молочного или прозрачного кварца. Иногда кварцевые кристаллы полностью занимают все пространство, срастаясь между собой.

Чаще процесс заполнения пустот шел не до конца, тогда в центре оставалось свободное пространство, в которое со всех сторон вдавались хорошо образованные головки кристаллов кварца. Такое минеральное образование называется жеодой. Изредка попадаются жеоды, в которых головки кристаллов кварца окрашены в черный цвет (морион) или фиолетовый (аметист). И еще реже встречаются жеоды с полными кристаллами морионов или аметистов.

Полосчатый халцедон называется агатом. Агаты Борисовского коренного месторождения имеют однообразную оливковую окраску. Более яркие, многоцветные, рисунчатые и крупные агаты находятся в аллювиальных отложениях реки Синары и в погребенных россыпях на ее берегах.

Мезозойская группа отложений состоит из трех систем: триасовой, юрской и меловой.

За сорок миллионов лет триасового периода высокая горная страна — древний Урал, была совершенно разрушена процессами выветривания горных пород и денудации и превращена в холмистую равнину. В юрском и начале мелового периодов наша местность вместе со всем Уралом продолжала выравниваться. Горные породы палеозойского возраста, осадочные и вулканические, интенсивно выветривались, особенно в условиях жаркого влажного климата среднего мезозоя. Образовавшиеся при этом рыхлые осадочные породы называются корой выветривания.

Складки горных сооружений, как бы срезанные денудационными процессами под корень, перекрыты горизонтально залегающими слоями осадков мезозоя и более молодых — кайнозоя.

Из мезозойских отложений в Каменском районе развиты только меловые, занимающие восточную треть территории района.

Отложения юрской системы на восточном склоне Урала залегают поверх триасовых в тех же впадинах. В Зауралье они обнаруживаются только скважинами на большой глубине, например, у г. Тюмени — 1425—1469 метров.

В Каменском районе отложений юрской системы не наблюдается. К концу среднеюрского времени началось прогибание области восточного склона Урала и Зауралья. Этот процесс продолжался и в следующем — меловом периоде и вызвал большую трансгрессию (наступление) моря.

Меловые отложения, относящиеся к двум отделам: нижний мел и верхний мел, по происхождению разделяются на две толщи — континентальную и морскую.

Нижнемеловые континентальные отложения представлены двумя свитами: алапаевской и синарской.

Отложения алапаевской свиты (впервые изучены на железорудных месторождениях в окрестностях города Алапаевска Свердловской области) залегают на палеозойском фундаменте. Они образовались за счет размыва и переотложения коры выветривания.

Отложения алапаевской свиты пространственно приурочены к понижениям в палеозойском фундаменте, к местам развития карста. Алапаевская свита состоит из каолиновых пестроцветных глин со щебнем известняка, со стяжениями лимонита. Именно в ней находятся многочисленные месторождения железных руд — бурых железняков в Алапаевском и Каменском районах.

Отложения Алапаевской свиты меловой системы – беликовая толща. Закаменный рудник между ул. Кадочникова и р. Каменкой

Отложения синарской свиты залегают стратиграфически выше алапаевской. Они представлены каолиновыми пестроцветными глинами. Прекрасные обнажения таких глин находятся в центре города на левом берегу реки Каменки в логу, идущем от улицы Тевосяна (часть обнажений геологического маршрута «Тропа Карпинского»). Лог прорезал толщу глин серого, красного, фиолетового, бурого, желтого, белого, голубоватого цветов. Это очень эффектное геологическое обнажение горных пород нижнего мела. Возраст этих глин не менее 110 миллионов лет.

Нижнемеловая кора выветривания, обнажение на «Тропе Карпинского»

На дневную поверхность пестроцветные глины синарской свиты выходят также по левому берегу Исети за восточной окраиной деревни Монастырки и в окрестностях села Пирогово. Наиболее крупное обнажение пород синарской свиты находится на правом берегу реки Исети у села Колчедан.

Отложения синарской свиты меловой системы, карьер в деревне Новый Быт

В этих породах находятся залежи алюминиевых руд — бокситов. Не одну гипотезу выдвигали геологи для объяснения происхождения бокситов. Общепринятой сейчас является следующая. В условиях субтропического климата раннего мела происходил интенсивный размыв коры выветривания палеозойских пород. Водными потоками вымываются коллоидальные продукты выветривания, обогащенные оксидами алюминия (глиноземом) и железа и сносятся в многочисленные озера и болотные бассейны.

Эти вещества отлагались на дне водоемов в виде бобовых руд. Каменские бокситы имеют пизолитовое (шариковое) строение.

Очевидно, этот процесс был широко распространен из-за обилия исходного материала и водоемов для его накопления. Но до нашего времени дошло немного залежей бокситов. В Каменском районе известно пять месторождений, из которых только одно, Соколовское, было достаточно крупным, чтобы обеспечить сырьем Уральский алюминиевый завод. Процессы денудации и последовавшая затем трансгрессия моря уничтожили многие залежи. О некоторых из них свидетельствуют потеки красного цвета на известняковых скалах левого берега Исети у Чирова лога и бокситовая галька в логах.

В позднемеловую эпоху все огромное пространство восточного склона Урала и наша местность испытали опускание. Поэтому с востока началось наступление моря. Оно продвинулось до меридиана Екатеринбурга. От этого моря в нашей местности остались морские и прибрежно-морские отложения: глины, зеленые глауконитовые пески и песчаники, опоки. Эти отложения встречаются по долинам Исети ниже города, в долине Синары ниже поселка Новый быт. Хорошие обнажения этих пород находятся в логах за селом Волково, на правом берегу Синары от села Окулово до села Зырянское.

Кайнозой

Горные породы, образовавшиеся в кайнозойскую эру — относительно молодые — от современных и до возраста в 70 миллионов лет.

Кайнозойская эра состоит из трех периодов: палеогенового, неогенового, продолжительностью соответственно 41 и 25 миллионов лет, и антропогенового, или четвертичного, который отсчитывает еще только второй миллион лет.

Отложения кайнозойской группы (палеоген и неоген) расположены, как и отложения мезозоя, в восточной части Каменского района. Отложения же антропогена сплошным чехлом покрывают все древние образования, за исключением их обнажений в долинах рек, ручьев, в оврагах и искусственных выемках.

В раннем и среднем палеогене в нашей местности сохранялся морской бассейн, поэтому отлагались осадки, похожие на верхнемеловые — песчаники глауконито-кварцевые, слюдистые опоки, трепелы, прослои марганцевой руды. В кварцевых песках встречаются мелкие зубы акуловых рыб.

В позднепалеогеновую эпоху, когда отступило море, стали образовываться континентальные озерно-аллювиальные отложения. В неогеновый период продолжали отлагаться такие же озерно-аллювиальные глины и тонкозернистые пески.

Антропогеновые или четвертичные отложения представляют собой современные осадки: галечники, щебень, пески, глины. В этих рыхлых породах встречаются кости млекопитающих ледниковой эпохи: мамонтов, бизонов, шерстистых носорогов, широкорогих оленей, лошадей.

Общая мощность мезокайнозойских отложений в Каменском районе от 5 — 10 до 50 —60 метров.