Кавказ относится к складчатым сооружениям Средиземноморского пояса, который заложился еще в рифее. Окраинные части этого пояса претерпели складкообразовательные движения в палеозое, превратившись в эпигерцинские плиты. К числу их относится Скифская плита, лежащая в основе Предкавказья. Середина пояса закрылась в конце плиоцена и относится к альпийской складчатости. В рассматриваемом регионе она представлена мегантиклинорием Большого Кавказа и отделена от плиты Терско-Каспийским и Кубанским краевыми прогибами.
Отложения, слагающие Кавказ, можно разделить на три комплекса, соответствующие определенным этапам развития региона. Древнейшие докембрийские отложения, представленные гнейсами и разнообразными кристаллическими сланцами, встречаются в осевой части Главного хребта и в Северокавказском краевом массиве
6
(см. рис. 2). На них несогласно залегают нижнекембрийские песчаники. Отсутствие средне- и верхнекембрийских и ордовикских отложений свидетельствует о длительном континентальном перерыве в развитии после байкальской складчатости. Силурийские сланцы и известняки образуют пологий чехол на докембрийских и нижнекембрийских отложениях.
Герцинский этап развития начинается с девона. Область прогибания в это время охватила все Предкавказье и Большой
Рис.2. Тектоническая схема Кавказа
7
Кавказ. В Предкавказье накапливались преимущественно терригенно-карбонатные морские отложения. По южной окраине зоны прогибания (Пшекиш-Тырныаузская шовная зона) в девоне и раннем карбоне сформировалась мощная (до 5 - 6 км) вулканогенно-осадочная толща, представленная основными, реже кислыми эффузивами и их туфами в сочетании с глинистыми сланцами, песчаниками и известняками. В конце нижнего карбона произошла герцинская складчатость, сопровождавшаяся внедрением магм, после которой весь регион существует как орогенная область. Средне- и верхнекарбоновые отложения представлены типичной молассой. Пермские и частично нижнетриасовые отложения - континентальные песчано-конгломератовые толщи с кислыми эффузивами и их туфами. На западе Большого Кавказа верхняя пермь представлена маломощными известняками.
Отложения этих двух комплексов образуют нижний структурный ярус гор и складчатый фундамент Скифской плиты.
Существенная перестройка структурного плана произошла на Кавказе в конце триаса - начале юры, когда резко усилились тектонические движения. Произошло раздробление на отдельные глыбы и общее опускание южной части герцинской складчатой области (территории современного Большого Кавказа). С этого времени начинается альпийский этап развития, в течение которого северный склон Большого Кавказа представлял собой миогеосинклиналь. Здесь накопились достаточно мощные нижне- и среднеюрские песчано-глинистые отложения. Местами мощность их превышает 10 - 12 км (Короновский В.Н., 1976), но может сокращаться и до 2 - 3 км. К середине юры трансгрессия распространилась в восточную часть Скифской плиты. В средней юре произошла слабая складчатость, местами внедрились гранитные интрузии. Вслед за этим началась верхнеюрская трансгрессия, отложения которой представлены преимущественно карбонатными породами (известняками и доломитами). Эта трансгрессия охватила и Скифскую плиту, в пределах которой отлагались разнообразные по составу отложения (терригенные, карбонатные, соленосные, гипсоносные и пестроцветные). Поднятия в конце юры привели к регрессии моря и смене морских отложений лагунными в пределах Большого Кавказа.
В мелу снова началась морская трансгрессия, которая частично охватила и Скифскую плиту. Низы нижнего мела (неоком) представлены на Кавказе различными известняками с прослоями мергелей и песчаников. Остальная часть разреза слагается терригенными породами, что свидетельствует о возобновлении поднятий.
8
Обширная верхнемеловая морская трансгрессия охватила не только Большой Кавказ, Скифскую плиту, но и юг Восточно-Европейской платформы. Отложения ее представлены комплексом карбонатных пород. На Большом Кавказе это - известняки и мергели, на Скифской плите - мергели и писчий мел, достигающие местами мощности 2 км. Лишь в самых низах толщи встречаются терригенные отложения. Верхнемеловая трансгрессия была последней, охватившей практически всю территорию Кавказа. Лишь вдоль осевой части гор оставалась цепь островов, вытянутых с запада-северо-запада на восток-юго-восток. Позднее все шире распространялись поднятия, начавшиеся в центральной части Большого Кавказа, на границе мела и палеогена.
Палеогеновые поднятия привели к образованию в области Большого Кавказа массива суши, который в дальнейшем все более разрастался, но до среднего неогена все еще оставался островом. Палеоцен-эоценовые отложения северного склона Большого Кавказа представлены песчано-мергельными толщами мощностью в первые сотни метров. На Скифской плите песчано-глинистые отложения этого возраста, накопившиеся в относительно мелководных морях, распространены широко.
В олигоцене (Р3) Большой Кавказ вступил в орогенный этап развития, в течение которого происходило формирование горного сооружения Кавказа и связанных с ним краевых прогибов. Предкавказский краевой прогиб, состоящий из отдельных частных прогибов, заложился по северной периферии во время еще невысокого поднятия Большого Кавказа. Он сложен мощной толщей пород олигоцен-четвертичного возраста. В пределах всего краевого прогиба распространены отложения майкопской серии (олигоцен-нижнемиоценовые), представленные темными, часто битуминозными глинами с различной примесью песчанистого материала. Майкопская серия формировалась в основном за счет материала, поступающего со Скифской плиты, но и с Кавказа в это время поступал еще достаточно тонкий материал, так как в раннюю орогенную стадию (олигоцен - средний миоцен) происходило спокойное поднятие небольшой амплитуды. В позднеорогенную стадию (поздний миоцен - антропоген), когда темп воздымания гор резко возрос и в результате мощных восходящих движений возник высокогорный рельеф, усилилось его разрушение, в краевых прогибах стал накапливаться более грубый материал с обилием конгломератов - грубая моласса.
В конце миоцена - раннем плиоцене (N13 - N21 ) происходит воздымание поперечного поднятия (Ставропольское поднятие - Минераловодческий перешеек - Центральный Кавказ -
9
Рис. 3. Геологическое строение Кавказа
Дзирульский массив в Закавказье), в результате которого освобождается от моря центральная часть Предкавказья и возникает огромная суша, протянувшаяся к Волге. Благодаря этому единый Черноморско-Каспийский бассейн разделяется на два, следствием чего явились различия в осадконакоплении в западной и восточной частях Скифской плиты. Лишь временами связь между этими морскими бассейнами возобновлялась по Манычскому прогибу и Кавказ вновь отделялся от Восточно-Европейской (Русской) равнины.
Плиоценовые отложения отличаются большой фациальной изменчивостью. На поднятиях отложения многих горизонтов совсем отсутствуют или мощность их уменьшается: обычно колеблется в пределах десятков, реже - сотен метров. В целом отмечается постепенное расширение континентальных фаций и сокращение морских. Лишь в акчагыльскую трансгрессию произошло затопление пониженных участков.
10
Наряду с поднятиями горных областей в позднеорогенную стадию и формированием высокогорного рельефа шли процессы континентальной денудации. Наметились и основные орографические элементы Большого Кавказа - хребты осевой зоны и куэстовые гряды северного склона, которые, правда, были ниже, чем в настоящее время. На границе Большого Кавказа с эпигерцинской Скифской плитой в миоцен-плиоценовое время возник Минераловодческий магматический район, где произошло внедрение интрузий (Пятигорские лакколиты).
В четвертичное время благодаря новым поднятиям произошло резкое омоложение рельефа Большого Кавказа. Поднятие носило сводовый характер. В ядре центральной части Большого Кавказа амплитуда четвертичного поднятия достигала 2,5 км (Гвоздецкий Н.А., 1954), уменьшаясь к периферии. Общее поднятие; за неоген-четвертичное время составило здесь 5 км, в восточной части - около 4 км, а на северо-западе - до 1 км. Предгорные впадины продолжали испытывать погружение, но оно компенсировалось аккумуляцией продуктов разрушения гор. На окраинах Большого Кавказа и в Предкавказье в нижнечетвертичное время продолжалось складкообразование. Породы осадочного чехла здесь местами образуют своеобразные платформенные складки. Так, Ставропольская возвышенность является огромной антиклинальной складкой с широким пологим северным крылом и более узким крутым южным. На ее фоне возник ряд антиклиналей и синклиналей второго порядка. На Большом Кавказе расположены крупные центры новейшего вулканизма. Эльбрус и Казбек были действующими вулканами в четвертичное время.
Неоген-четвертичные поднятия и общее похолодание климата в северном полушарии привели к развитию на Кавказе горного оледенения. Единого мнения о количестве оледенений нет. Обычно выделяют три - четыре ледниковые эпохи. На Кавказе обнаружены следы позднеплиоценового (апшеронского) оледенения. Нижнеплейстоценовое оледенение достоверно неизвестно. По-видимому, оно было менее значительным, чем среднеплейстоценовое (рисское). Рисское оледенение было максимальным. Оно охватывало не только Главный хребет, но и передовью. Ледники по долинам опускались на 30 - 45 км. Ледники подножий опускались до 500 м. Верхнеплейстоценовое (вюрмское) оледенение было только горно-долинным. Ледники подножий отсутствовали. Площадь оледенения значительно превышала современную, но уступала рисской. Для вюрмского оледенения характерно восемь стадий отступания ледников
11
в западной части Кавказа и до шести стадий - в восточной. Четвертичное похолодание сильно повлияло на развитие флоры и фауны Кавказа.
В течение длительного островного периода существования Кавказа его поверхность была покрыта вечнозеленой тропической растительностью (полтавская флора). В олигоцене сюда стали проникать представители листопадной тургайской флоры, которые видоизменялись в новых условиях. Из них сформировалась древняя мезофильная, преимущественно лесная средиземпоморско-тургайская флора. Смыкание суши Большого Кавказа с сушей закавказских регионов в результате неогенных поднятий открыло путь для проникновения в его пределы представителей флоры и фауны Передней Азии, а также европейским элементам через Малую Азию. В плиоцене в связи с похолоданием климата происходило вытеснение вечнозеленых теплолюбивых растений северными элементами. Четвертичное оледенение привело к полному вымиранию теплолюбивых видов на Северном Кавказе. Они сохранились лишь в некоторых убежищах Закавказья.
В ледниковые эпохи растительность оттеснялась с гор к предгорьям. По мнению знатока кавказской флоры А.А. Гроссгейма, в рисское время существовал непосредственный контакт кавказской флоры и северной приледниковой, следствием чего явилось проникновение на Кавказ с приледниковых пространств Восточно-Европейской равнины арктических растений.
12
Существование в течение значительного периода времени морского пролива на месте Кумо-Манычской впадины ограничивало проникновение восточно-европейских видов на территорию Кавказа. И хотя после нижнехвалынской трансгрессии ложбина осушилась, на Кавказ могли проникнуть лишь степные виды. Представителям северных лесов путь был закрыт обширными открытыми пространствами, поэтому на Кавказе нет таежных животных (кроме сибирской косули) и мало таежных птиц.
В послеледниковое время на Кавказе возникли новые центры видообразования, с которыми связан молодой эндемизм.
В современную эпоху продолжается тектоническое развитие Кавказа. На его территории проводились повторные нивелировки, которые позволили установить не только направление, но и скорость тектонических движений. Большой Кавказ продолжает подниматься со скоростью 1 - 3 мм в год. Скорость опускания в Терско-Каспийском прогибе достигает 4 мм в год.
О продолжающихся тектонических подвижках Кавказа свидетельствует и его сейсмичность. Кавказ относится к 6 - 7-балльной сейсмической зоне. Особенно велика сейсмичность восточной части южного склона Большого Кавказа (за пределами России), где проходят линии крупных разломов, отделяющих поднимающиеся структуры Кавказа от погружающейся Куринской впадины. Землетрясения наблюдались во многих районах центральной и западной частей Большого Кавказа и в Предкавказье. В 1922 г. произошло землетрясение в районе Военно-Осетинской
13
дороги, в 1926 г. - Усть-Лабинское. Известны землетрясения в Пятигорске и других районах Северного Кавказа. Характерной особенностью сейсмичности Кавказа является незначительная глубина очагов землетрясений.
14
