Город Красноярск и его окрестности расположен на стыке двух геоморфологических стран – Западно-Сибирской равнины и Алтае-Саянской горно-складчатой области.
Климат района резко континентальный, с продолжительной и морозной зимой и жарким, иногда засушливым, коротким летом. Средняя январская температура – 15 º, средняя июльская – +18 ºС. В январе почва промерзает на глубину 1,7 – 3,0 м. Следует отметить, что район заповедника «Столбы» в физико-географическом отношении является обособленным. Средняя температура января здесь на 1,5 – 3 ºС выше, чем на окружающей территории. Здесь выпадает также значительно больше атмосферных осадков, выше абсолютная влажность воздуха и т. д.
Растительность и животный мир. В горно-таежной части района произрастают смешанные леса, состоящие из березы, сосны, ели, пихты, редко кедрача. В лесостепной части преобладает сосна, осина, акация, ольха, ива, рябина, черемуха. Кое-где сохранились сосновые боры. Северная часть почти безлесна, исключая отдельные участки вдоль рек, где растут преимущественно ива, черемуха и кустарниковые формы.
Животный мир развит главным образом в зоне заповедника. Здесь водятся медведь, лось, барсук, белка, горностай и другие. В степной части изобилуют суслики. Из птиц встречаются: орел, ястреб, глухарь, рябчик, кукушка, сыч.
Гидрографическую сеть представляют величайшая российская река Енисей, нижняя часть долины которой представляет собой ступенчатую эрозионно-аккумулятивную равнину сложного строения. Крутые, сильно изрезанные склоны верхней части долины сменяются более пологими, с плавными очертаниями. В поперечном профиле долины Енисея выделяются девять террас. Рекой Енисей район делится на две части – левобережную и правобережную. В левобережной части основными притоками Енисея (с запада на восток) являются реки Караульная, Крутенькая, Пионерская и Кача. Самой крупной из них является река Кача, устье которой находится в центре левобережья. В правобережной части территории Енисей последовательно вбирает в себя воду рек Большой Слизневой, Быковой, Лалетина, Базаихи и Черемуховки. Крупнейшим правобережным притоком является река Базаиха. Базаиха и Караульная близки к рекам горного типа. Они протекают в глубоко врезанных долинах и имеют довольно быстрое течение до 3 – 5 м/сек. Для всех рек характерно меандрирование, слабо выраженный ступенчатый профиль.
Орография района города Красноярска разнообразна. Рельеф данной территории расчлененный. На юге расположены покрытые тайгой предгорья Восточного Саяна. Абсолютные отметки междуречий достигают здесь 750 – 800 м. Значительную часть площади (47,2 тыс. га) здесь занимает Государственный заповедник «Столбы», известный высокими скальными останцами. Долины рек на этом участке глубоко врезанные, с крутыми склонами. Относительные превышения составляют 250 – 350 м. Более сниженные предгорья с абсолютными отметками междуречий 500 – 590 м расположены на северо-западе территории.
К западу, востоку и юго-востоку от города Красноярска выделяется предгорная полоса, сложенная среднедевонскими эффузивно-осадочными образованиями. Эта крайняя часть Рыбинской впадины, переходящей в направлении на восток в Чулымо-Енисейскую. Городская агломерация расположена на всхолмленной равнине с высотными отметками менее 400 м и относительными превышениями до 200 м.
Значительную часть площади занимает река Енисей, пересекающая после отрогов Солгонского кряжа неотектоническую Красноярскую котловину. Выше города русло Енисея узкое, шириной 700 – 1000 м. Здесь расположены небольшие аккумулятивные острова Собакинский и Сосновый. В 3 км ниже устья Базаихи долина расширяется, появляются значительные аккумулятивные острова Молокова, Отдыха, Татышева, Нижний Атамановский и ряд малых островов. Отметка уреза воды в Енисее в межень составляют 140 м в западной части города и 137 м – в восточной. Рельеф прирусловой части долины Енисея аккумулятивный и эрозионно-аккумулятивный. Острова и низкая прирусловая часть берега относятся к пойме, сложенной галечниковым и песчаным аллювием. Высота поймы до 4 м. Далее следует комплекс надпойменных террас, общее число которых достигает девяти.
Рельеф возвышенных частей местности существенно отличается в левобережной и правобережной частях долины Енисея. В левобережной части максимальные отметки находятся на горе Первая (Николаевская) Сопка (505 м), сложенной вулканитами среднего-позднего ордовика (рис.).
По северной периферии города отметки господствующих вершин – 250 – 310 м. В междуречье здесь сохранились остатки денудационной поверхности выравнивания олигоцена-миоцена. Они занимают около 20 % площади. Наибольшим распространением пользуются денудационные и эрозионно-денудационные склоны, в совокупности, занимающие около 65 % территории. По крутизне преобладают пологие (менее 15º) и умеренные (15 – 25º) склоны. Крутосклонные (более 25º) участки развиты незначительно и контролируются в своем распространении геолого-структурными факторами.
Эрозионный рельеф связан с долинами малых рек, ручьев и временных водотоков (логов). В плане рисунок речной сети перистый. В поперечных сечениях большинство долин имеют V-образный профиль.
Вид на гряду «Долгая Грива» с правого берега р. Енисей. Хорошо видна VII (Торгашинская) терраса р. Енисей и вершина Первой (Николаевской) Сопки
Гравитационный рельеф распространен незначительно. Склоны обвально-осыпного сноса связаны с долиной Енисея (участок Академгородка и Зеленой Рощи) и его притоков. Оползневые явления широко развиты на левобережье ниже города, в окрестностях сел Кубеково – Худоногово и местами – в бортах долины реки Кача в черте города (за рынком).
В городе участками выражен техногенный рельеф. Особенно характерно ступенчатое, псевдотеррасное оформление набережной между городским парком и речным вокзалом. К другим техногенным формам относятся насыпи, карьеры кирпичных и цементного заводов, дамбы по берегам реки Качи.
Рельеф правобережья более возвышенный, предгорный. Самой высокой точкой в восточной части площади является гора Чёрная Сопка (691 м), представляющая собой отпрепарированный останец штокообразной субвулканической интрузии щелочных долеритов и тингуаитов. Своеобразный денудационный и эрозийно-денудационный рельеф развит в зоне заповедника на интрузии сиенитов столбовского сиенит-граносиенитового комплекса среднего-позднего ордовика. Здесь на пологих междуречных поверхностях и склонах с крутизной от умеренной до большой располагаются многочисленные крупные и мелкие останцы сиенитов – знаменитые Красноярские Столбы. Господствующие вершины на сиенитах достигают отметок 729 – 881 м. Морфология междуречной поверхности на этом участке грядово-сопочная.
Вершины Торгашинского хребта имеют отметки 610 – 580 м. Водораздельная часть рек Базаихи и Енисея представляет собой систему узких древовидно ветвящихся останцов денудационной поверхности мел-палеогенового возраста, съедаемых эрозионно-склоновыми процессами неотектонического этапа. Водораздельная линия местами гребневидная, местами – грядовая. Возвышенности разделены седловинами. Склоны Торгашинского хребта северной экспозиции, направленные к городу, с крутизной от пологой до умеренной, по генезису относятся к эрозионно-денудационным образованиям. Крутосклонные участки большей частью имеют техногенное происхождение. Склоны южной экспозиции, направленные к долине Базаихи – достаточно крутые (от умеренных до крутых и очень крутых). На крутых и очень крутых (более 45º) склонах развиты обвально-осыпные явления, ярко проявленные на участке от Корчина лога до поселка Базаиха, длиной около 8 км. Такие склоны относятся к гравитационным. На них в изобилии встречаются останцы известняка (часть из них – отпрепарированные биогермы).
Долина реки Базаихи имеет корытообразную форму поймой шириной 250-400 м (рис. 118) и фрагментами низких террас (I – высотой 6 – 8 м, II – высотой 9 – 12 м, III – высотой 15 – 18 м). Террасы хорошо выражены в устье ручья Малый Сынжул, в 3,5 км выше дачного поселка Мраморный карьер. В пределах поймы наблюдаются мелкие неправильные вторичные меандры. Склоны долины Базаихи асимметричны. Северные – более крутые и, как указано выше, осложнены обвально-осыпными явлениями. Здесь имеются обрывистые скальные участки, обильные останцы.
Так как Торгашинский хребет сложен преимущественно кембрийскими известняками и местами – доломитами, здесь широко проявлены карстовые формы рельефа. К ним относятся воронки, имеющиеся на водораздельной части, останцы на склонах (преимущественно южной экспозиции), арки, гроты и входы в пещеры. Последние являются подземными карстовыми формами (рис. ).
Эрозионный рельеф на правобережье связан с малыми долинами, дренирующими Торгашинский хребет. Они ориентированы поперек Енисея (северные склоны) и диагонально по отношению к реке Базаихе (южные склоны). Последняя особенность объясняется наличием у Базаихи первичных меандр. Они находятся в устье Корчина лога, у поселка Мраморный карьер и в поселке Базаиха.
Большая часть боковых долин лишена постоянных водотоков либо они появляются только в устьевых их частях в виде карстовых источников с холодной прозрачной водой. Крупнейшими источниками являются Торгашинский в поселке того же названия и Южный (поселок Мраморный карьер).
Правобережная часть долины Енисея и северные склоны Торгашинского хребта изобилуют техногенными формами рельефа. К ним относятся крупные карьеры, которыми отрабатываются кембрийские известняки.
Они используются как флюс (химзавод) и цементный камень (цемзавод). Кроме четырех давно существующих (заброшенные карьеры «Увал Промартели» и «Западный», почти отработанный карьер Цемзавода и карьер Химзавода), заложен новый карьер Цемзавода – высоко над городом юго-западнее площадки ТЭЦ-2. Карьеры окружены отвалами, особенно впечатляющими в бортах «Цветущего лога».
Долина реки Базаиха
Известняковые скалы на южном склоне Торгашинского хребта
Техногенной планировке подвергались участки местности, прилегающие к мостам через Енисей, часть набережной между микрорайоном Пашенный и Судостроительным заводом. Абаканская протока реки Енисей перегорожена искусственной дамбой.