Геологическая история Кавказа

 

Герцинский этап развития начинается с девона. Область прогибания в это время охватила все Предкавказье и Большой Кавказ.

 

 

 

 

 

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.

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 — 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.

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).

 

Альпийский  этап развития  
Альпийский цикл в геологической истории Кавказа можно разделить на несколько подэтапов: 
 
1) Раннеальпийский (J_1,2) - пассивная континетальная окраина (шельф задугового бассейна), осевая часть задугового бассейна, островная дуга, участки тектоно-магматической активизации. 
2) Позднеальпийский (мальм-эоценовый) пассивная континетальная окраина (шельф задугового бассейна), острованая дуга. 
3) Постколлизионный этап тектоно-магматической активизации в неоген-четвертичное время [Баранов, Пруцкий, 1995].

 
 
Раннеальпийский (киммерийский) этап начался  в обстановке растяженя. Происходит раскрытие юрского бассейна в  результате расхождения Скифской платформы  и Закавказской плиты. Между ними закложился глубоководный задуговой бассейн с базальтовым магматизмом в осевой части и известково-щелочным риолитовым (риолит - изверженная горная порода кислого состава с вкрапленниками кварца и полевых шпатов, содержащая вулканическое стекло в основной массе) магматизмом в его плечах. 
 
На южной окраине Скифской платформы в условиях континентального шельфа накапливаются мелководные, терригенные, местами угленосные отложения, известково-щелочной магматизм. На континенальном склоне и его подножье – глубоководные  терригенные отложения с незначительным развитием вулканогенных пород известково-щелочного тренда. В осевой части бассейна развиваются аспидные сланцы и турбидиты с горизонтами толеитовых базальтов. 
 
В байосе на Закавказской плите начала функционировать собственно островная дуга, о чем свидетельствуют мощные толщи вулканогенно-терригенных отложений. С развитием задугового бассейна, вероятно, связаны диабазовые дайковые пояса (Казбекский и Кахетинский), располагавщиеся в северной тыловой части зоны общего растяжения, в отложениях континетального шельфа. Общую зональность осложняют участки тектоно-магматической активизации, вероятно связанные с зонами локального спрединга. 
 
В конце бата происходит смена обстановки растяжения на коллизию Закавказской островной дуги и Восточно Европейской континетальной окраины, в результате которой формируются зоны раннеальпийской складчатости. Местами проявляется гранитоидный магматизм  (Санчаро-Кардыванский комплекс). Отложения осевой части бассейна большей частью были субдуцированы, а частью выжаты на край плиты с образованием пакетов тектонических покровов. 
С киммерийской эпохой складчатости связанно формирование или по крайней мере заложение юрских депресий (Штулу-Хоресской и др.) 
 
В Позднеальпийский этап образуется мальм-эоценовый задуговой бассейн, а к югу от него - островодужная обстановка.

 

18

 На северном  шельфе (Скифская платформа и  Ростовский выступ Украинского  щита) накапливаются нефритовые  карбонатно-терригенные отложения,  иногда лагунные осадки. 
В мальм-эоценовом задуговом бассейне накапливается карбонатно-терригенный флиш. В сеномане – ничтожные проявления базальтоидного субщелочного вулканизма на Скифской платоформе в Центрально-Кавказской складчато-разрывной зоне и в задуговом бассейне. Островная дуга распологалась восновном за пределами Большого Кавказа. Ведущий геодинамический процесс этого этапа – закрытие океана Тетис коллизия и просколлизионные процессы тектоно-магматической активизации. 
 
В олигоцене образовался обширный эпиконтинетальный морской бассейн, заложились передовые прогибы, началось формирование орогенного поднятия, сопровождаемое зарождением покровов и связанных с ними олистостромовых шельфов.

В четвертичном периоде произошло  резкое омоложение рельефа Большого Кавказа и Закавказского нагорья. Древние поверхности выравнивания оказались приподнятыми и расчленёнными глубокими ущельями. Амплитуда четвертичных поднятий в осевой зоне составила 1,5-2,5 тыс. м, по периферии намного меньше. Поднятие Закавказского нагорья приурочено к двум зонам по краевым горным хребтам Малого Кавказа и массивам Джавахетско-Армянского нагорья (Арагац, Гегамский хребет, часть Зангезурского хребта). В Джавахетско-Армянском нагорье широко проявился четвертичный вулканизм. В это же время в Большом Кавказе происходило извержение вулканов Эльбрус и Казбек.

На протяжении всего четвертичного  периода на Кавказе чередовались прохладно-влажные (ледниково-плювиальные) и тепло-сухие (межледниково-межплювиальные) климатические фазы,

19

 

сопровождавшиеся  изменениями уровня и конфигурации омывающих эту страну Черноморского и Каспийского бассейнов, перемещениям снеговой границы и других ландшафтных рубежей. Тектонические движения и общее похолодание климата в Северном полушарии привело к развитию горного оледенения. Хорошо прослеживаются 2 ледниковые эпохи, соответствующие периодам московского и валдайского оледенений. Московское оледенение охватывало не только Главный Кавказский хребет, но и передовые. Ледники по долинам опускались на 30-45 км, ледники подножий опускались до 500 м. Валдайское оледенение было только горно-долинным, ледники подножий отсутствовали. Для валдайского оледенения характерно восемь стадий отступания ледников в западной части Кавказа и до шести стадий — в восточной.

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. Во время Московского оледенения существовал непосредственный контакт кавказской флоры и северной приледниковой, следствием чего явилось проникновение на Кавказ с приледниковых пространств Восточно-Европейской равнины арктических растений. Существование в течение значительного периода времени морского пролива на месте Кумо-Манычской впадины ограничивало проникновение восточноевропейских 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 таёжных животных (кроме сибирской косули) и мало таёжных птиц.

 

 

20

Наиболее резко  выраженной межледниковой эпохой была предпоследняя (лихвинская), разделяющая  днепровское и московское оледенения, во время которой средняя температура поднялась на 3-4°, снеговая граница и верхний предел древесной растительности повысились на 600—800 м по сравнению с их современным положением. В лесах жили леопарды и обезьяны. Ледники в горах почти исчезли. Уровень Каспийского моря стоял ниже, чем в ледниковые эпохи, а уровень Чёрного моря — выше, чем в современную эпоху. В Закавказье в это время жили люди неандертальского типа. После лихвинского (миндель-рисского) межледниковья наступило похолодание и увлажнение климата, сопровождавшиеся увеличением оледенения гор и лесистости низин. Теплолюбивые животные в основном вымерли. В пещерах вместо неандертальцев обитали люди более развитого типа, пользовавшиеся уже достаточно тщательно обработанными орудиями из кремня и обсидиана.

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 10-13 (местами 15) мм в год. Скорость опускания в Куринском прогибе достигает 4-6 мм в год. В послеледниковое время на Кавказе возникли новые центры видообразования, с которыми связан молодой эндемизм.