Как можно было видеть, мощная палеозойская вулканогенная толща Восточного склона Урала сложена породами довольно разнообразного состава. Однако особенно многочисленны породы андезитовой и базальтовой магм. Кислые эффузивы распространены значительно меньше. Горообразование и воздействие позднейших интрузий сильно изменили, метаморфизовали породы вулканогенной толщи, превратив их в зеленые сланцы. Только на Северном и Южном Урале можно встретить мало измененные сохранившиеся эффузивы.
В эту-то мощную зеленокаменную толщу лав и туфов с подчиненными прослоями осадочных пород интрудированы громадные массы гранитоидов и несколько уступающих им по объему габброидов. Они почти исключительно приурочены к Восточному склону Уральской горной системы, еще раз подчеркивая ее резко асимметричное строение.
В той части Урала, которая лежит между 62 и 50° с. ш., на геологических картах выделяются две большие дуги складок. Они выпуклы к западу, туда же наклонены, часто опрокинуты, местами разорваны и надвинуты на складки осадочных накоплений Западного склона Урала. На вогнутой стороне этих дугообразных цепей и развиты интрузивные породы, поражающие своим разнообразием. Среди них известны: граниты, гранодиориты, плагиограниты, пегматиты, сиениты, нефелиновые сиениты, диориты и кварцевые диориты, габбро, пироксениты, перидотиты и дуниты, змеевики, жильные породы различного состава. Огромные гранитные интрузии слагают водоразделы рек Урала и Тобола на Южном Урале, вытягиваются несколькими полосками вдоль Среднего Урала и исчезают далее к северу в восточных частях Урала, скрываясь под покровом третичных отложений. Предполагают, что гранитные интрузии имеют форму огромных батолитов. Гранитные породы испытали нередко глубокий метаморфизм и гнейсификацию. По периферии зоны батолитов лежат меньшие гранитные поля, застывшие, вероятно, на более высоких уровнях земной коры. На границе между Южным и Средним Уралом, где сходятся основные тектонические дуги складчатого уральского сооружения, расположен наиболее сложный гранито-гнейсовый комплекс. Неожиданно для общего кислого петрохимического облика пород Урала здесь преобладают щелочные породы вплоть до нефелиновых сиенитов, названных миаскитами.
В северной половине Урала распространена другая, чуждая Южному Уралу петрографическая формация глубинных интрузивов — габбро-пироксенито-дунитовая. Эта зона в виде то суживающихся, то расширяющихся тел протягивается по границе между вулканогенными породами Восточного склона и метаморфическими Западного. Западная окраина зоны габбро сопровождается платиноносными дунитовыми массивами, восточная — породами более кислого ряда. По-видимому, зона габбро и окраинные породы образуют единый петрографический комплекс.
В пределах Южного Урала в разных геологических условиях залегают змеевики с сохранившимися среди них местами перидотитами. Наиболее значительные массивы оливиновых и гарцбургитовых пород наблюдаются в окрестностях Качинского массива и западнее Орска. Однако южные змеевики ни по своему геологическому положению, ни по петрографическому характеру не представляют аналогов северной габбро-перидотитовой платиноносной формации. А. Н. Заварицкий усматривает большое сходство пород Качинского массива с грандиозными перидотитовыми массивами Полярного Урала.
На Западном склоне Урала изверженные породы имеют незначительное развитие. Среди палеозойских, возможно, и допалеозойских образований встречаются здесь секущие дайки диабазов и небольшие лакколитоподобные залежи гранитов. Сюда надо отнести прежде всего массив рапакивиобразного гранита со связанными с ним щелочными породами, залегающий между сел. Саткинское и Бердяушем, а также Троицкий массив порфировидного гранита на р. Косьве в Кизеловском районе.
Не имея возможности описать различные интрузивные породы Урала, кратко охарактеризуем лишь важнейшие.
Гранитоиды разнообразны и широко распространены. Для многих из них установлен посленижнекаменноугольный возраст. Однако присутствие гранитных галек в силурийских и девонских конгломератах, аркозовых песчаников в образованиях кембрия можно рассматривать как указание на более древние гранитные интрузии. Пока трудно распределить граниты Урала по тем или другим эпохам складчатости.
Среди гранитоидов различают штоки и лакколиты в разновозрастных породах, батолиты и, наконец, тела в породах глубоко измененных, превращенных в гнейсы и амфиболиты. В таких случаях границу между магматическими и вмещающими породами установить трудно. Можно допустить, что явления палингенеза играли роль в формировании сложного комплекса магматических и метаморфических масс, тесно соединенных в одно целое.
От Миаса до Кыштыма и Каслей, а также в Уфалейском округе встречен сложный гранито-гнейсовый комплекс, образованный из инъекций щелочной магмы в глубоко метаморфизованные гнейсы и амфиболиты осадочных отложений и из многочисленных секущих комплекс пегматитовых жил. Пегматиты наблюдаются на Урале очень часто. Обычно это микроклиновые или микроклин-микропертитовые гранит-пегматиты. Пегматитами, содержащими драгоценные камни, славятся районы: Мурзинки и Шайтанки, Адуя, к северо-востоку от Свердловска, Ильменских гор в окрестностях Миасса, Кочкарский, Златоустовский и др.
Габброиды также очень распространены. Особенно они развиты в Среднем и Северном Урале, где слагают широкую зону основных глубинных пород на границе осадочных и метаморфических образований Западного склона с вулканогенными породами Восточного.
В оливиновых и безоливиновых габбро наблюдается амфиболизация пироксена, так что иногда порода переходит в роговообманковое габбро, именуемое уральскими геологами габбро-диоритом.
Перидотиты и дуниты обычно глубоко серпентинизированы. Считают, что преобладающая масса змеевиков Урала представляет измененные оливиновые породы — перидотиты, реже пироксенит. Различают хризолитовые змеевики, с петельчатой текстурой, и антигоритовые змеевики с разной текстурой и пластинками неделимых змеевикового минерала. Со змеевиками тесно связаны месторождения хромита, асбеста и магнетита. Залегают змеевики обычно массивами разных размеров, вытянутых согласно с общим простиранием вмещающих пород. Говоря о кристаллических породах Урала, нельзя не отметить широкого распространения здесь динамического метаморфизма. Вдоль зон смятия и раздавливания полосами прослеживаются гранитовые катаклазиты, порфироиды, волокнистое габбро, разные типы катакластических сланцев. Настоящие милониты редки, причем некоторые из них считаются возникшими при кристаллизации магмы.
Итак, вулканическая деятельность на Урале и по времени, и по напряженности резко различалась на Западном и Восточном склонах.
Вулканический цикл на Западном склоне относится к нижнему палеозою. Он выразился сначала в эффузивной фации, давшей туфы и лавы подводных излияний. Это была геосинклинальная фаза. Эффузивная деятельность не являлась интенсивной и повсеместной, что, вероятно, обусловливалось своеобразием геосинклинали, заложившейся в древнейшем субстрате Русской платформы. К концу силура в связи с каледонской складчатостью на Западном Урале проявился также интрузивный цикл весьма умеренной силы. Совершенно другой характер носила вулканическая деятельность на Восточном Урале, отличаясь здесь мощностью вулканических накоплений, повсеместностью, разнообразием проявлений, длительностью и сложностью петрохимических процессов.
Для древней девонской фазы вулканизма характерен ряд излияний магмы менявшегося состава: от базальтового в течение силура — нижнего девона до андезитового, местами даже дацитового в среднем девоне. Накопившаяся мощная вулканогенная толща в дальнейшем подверглась дислоцированию и испытала зеленокаменное перерождение. Цикл завершился излиянием более кислых порфировых пород — анде-зинофиров и кератофиров, состав магмы которых отвечал сиенитам и гранодиоритам. Эффузивные породы девонского цикла распространены по всему Восточному склону от Полярного Урала до Мугоджар и являются продуктом преимущественно линейных, трещинных подводных излияний грандиозного масштаба. Они образовались в фазу заложения и большого углубления восточноуральской геосинклинали. Напряженность подводного вулканизма была такова, что процесс нормального осадконакопления почти полностью прекратился и геосинклиналь наполнялась в основном вулканогенным материалом. Повсеместность, огромная мощность и петрографическое однообразие эффузивов вызывают представление о возникновении тогда в недрах земной коры вдоль Восточного склона Урала обширнейшего магматического бассейна, питавшего подводные извержения. Изливалась преимущественно основная магма, в связи с чем можно предположить, что бассейн лежал достаточно глубоко, в базальтовой оболочке земного шара; магматическая дифференциация в этом бассейне протекала весьма медленно и в довольно узком диапазоне. Однако возможно и другое предположение, а именно— о возникновении многочисленных отдельных магматических очагов. Такое предположение просто объясняет наличие перерывов в сплошной полосе вулканогенных накоплений Восточного склона.
Нижнекарбоновая фаза началась на Южном Урале еще в конце верхнего девона извержением кварцевых альбитофиров; главные излияния их относятся к нижнему карбону, турнейскому и нижневизейскому векам; об этом говорит примесь туфогенов в песчаниках угленосной толщи (нижний карбон) в Алапаевском и других районах. Одновременно формировались небольшие лакколитообразные залежи и жилы кварцевых сиенитов. Все эти образования, например в Верхнеуральском районе, представляют корни эффузивов. Судя по туфам и порфиритам андезитовой и диабазовой магмы, позднее состав эффузивов стал более основным; затем произошла интрузия оливиновых диабазов, в виде жил, секущих порфиры.
К нижнекарбоновой фазе вулканизма относится часть диабазов и габбро-диабазов Западного склона Урала, где среди нижне- и средне-ордовикских пород наблюдаются дайки и небольшие интрузии. Эти породы превращены в эпидиабазы и амфиболиты, следовательно, интрузии древнее уральской складчатости (верхнего карбона — нижней перми).
С начала карбона характер вулканической деятельности в области Урала заметно изменился: простиравшиеся на многие километры трещины закрылись, проводниками магмы стали более ослабленные участки морского дна, где и проявилась вулканическая деятельность центрального типа. Вдоль восточноуральской геосинклинали образовались ряды островов, преимущественно вулканических. Наряду с подводными центральными излияниями начались и надводные. Это хорошо объясняет залегание вулканогенных пород карбона на ограниченных площадях, локально, в форме потоков, куполов или покровов. Эффузивы нередко несут на себе следы субаэрального воздействия. По простиранию они сменяются нормально осадочными песчано-глинистыми отложениями с растительными остатками. Отмеченное своеобразие вулканической деятельности и наличие угленосных толщ определенного фациального характера показывают на архипелаговый облик уральского каменноугольного моря. Эта полоса Урала внешне была очень похожа на область современных Гавайских островов. Берега и архипелаги Урала в нижнекаменноугольную эпоху были покрыты пышной растительностью, послужившей материалом для образования залежей каменного угля. Рудных месторождений, связанных с древним уральским вулканическим никлом, немного. Известны небольшие запасы марганцевых руд — пиролюзита в диабазовых породах, а также медь- и ванадийсодер-жащие битуминозные сланцы фаменского яруса.
Для молодого средне- и верхнекарбонового магматического цикла характерны огромные интрузии от ультраосновных до кислых гранитных и щелочных пород. Он проявился на Восточном склоне Урала, где вос-точноуральская геосинклиналь вступила в фазу складкообразования. Цикл начался в конце среднего карбона внедрением грандиозных масс габбро-перидотито-пироксенитовой магмы. Массивы этих пород в Среднем и Северном Урале слагают две полосы: восточную и западную. В первой интрузивные основные породы превращены в змеевики, амфиболиты, лиственниты, тальковые, хлоритовые и другие зеленые сланцы, вследствие испытанного ими уже в твердом состоянии динамометаморфизма; отсюда следует, что интрузия основной и ультраосновной магмы произошла перед складчатостью. Меньшее изменение претерпели лучше сохранившиеся породы западной наиболее мощной зоны интрузивного комплекса; они расположены преимущественно в контакте кристаллических сланцев и девонских вулканогенных толщ и являются главной платиноносной полосой Урала. С габбро-перидотитовой фацией на Урале связаны месторождения хромистого железняка, титаномагнетита, никеля, частично меди, асбеста, магнезита, алмазов, гранитов, хризолитов и др.
После габбро-перидотитовой формации последовало внедрение магмы более кислого состава, приведшее к образованию крупных гранитоидных тел. Этими интрузиями порождены главнейшие рудные месторождения: магнитного железняка (горы Благодать, Высокая), частично меди, серного и медного колчедана (от Богомолова до Кыштыма и в Таналыково-Баймаке на Южном Урале); колчеданы содержат серебро, золото, свинец, цинк. Гранитоиды этого времени испытали некоторый катаклаз, автогнейсификацию, что показывает на внедрение их частично до складчатости, частично одновременно с нею.
Высшего напряжения интрузивная деятельность достигла в конце верхнего карбона. Возникли огромные гранитные массивы, протянувшиеся вдоль всего Восточного склона и уходящие далеко на восток; теперь они скрываются под меловыми и палеогеновыми накоплениями. Среди этих массивов выделяют: граниты Урало-Тобольского водораздела, застывавшие на большой глубине под высоким давлением; небольшие штоки горы Магнитной, затвердевшие сравнительно неглубоко; зоны глубинных инъекций гранита. Они характеризуются гнейсифика-цией боковых пород, гранитными и аплитовыми апофизами, параллельными линиями разлома. Это значит, что вторжение гранитной магмы происходило во время сильных складчатых движений. Миаскиты и щелочные породы образовались вместе с гранитными интрузиями. С ними тесно связана металлогеническая провинция золота в кварцевых жилах с пиритом, арсенопиритом, халькопиритом и другими сульфидами, вольфрам, свинец, серебро, цинк, мышьяк, сурьма, сера, драгоценные камни, огнеупорные глины, керамический полевой шпат, строительные и абразивные материалы. Заключительным образованием палеозойского магматизма на Урале является жильная свита гранитных интрузий, давших порфировидные граниты, аплиты, лампрофиры, пегматиты, кварцевые и фельзитовые порфиры.
В течение мезозоя и кайнозоя в пределах Урала извержений не происходило. Особняком стоят лишь базальты Болыпеземельской тундры на р. Адзьве, лежащие в форме покрова на континентальных верхнепермских породах и прикрытые мореной. Высказывают предположение о том, что это аналоги сибирских траппов.