Курс лекций по "Геологии России"

Большой Кавказ

Геоморфологическое  районирование Большого Кавказа

Геоморфология Большого Кавказа полностью совпадает  с его тектоническим обликом. Это асимметричный альпийский мегантиклинорий, опрокинутый на юг, с широким пологим северо-восточным и узким крутым юго-западным склонами. Длина его 1500км и ширина до100км. Вдоль Б.Кавказа выделяется несколько геоморфологических зон.

Водораздельная зона представлена Главным хребтом –  узким, альпинотипным; на северо-западе он имеет плавные очертания. Наиболее высокая точка гора Ушба – 4695м.

К северу от него протягивается  Передовой хребет (к востоку от г.Эльбрус – хребет Боковой). На западе от р.Лабы до р.Белой Передовой хребет распадается на ряд кулисообразно  расположенных гряд. Наивысшие отметки принадлежат потухшим вулканам Казбеку – 5047м и Эльбрусу – 5633м.

К северу от Передового хребта располагается на западе Северо-Юрская депрессия – платообразные вершины  с отметками 1200 - 1300м, на востоке в  междуречье рек Малки и Кубани – Бечасынское плато, высотой 2200 – 2500м.

Западнее р. Аргун по северному склону Б. Кавказа прослеживается полоса куэстовых моноклинальных хребтов  и межкуэстовых депрессий. Южная, самая  высокая и четко выраженная куэста Скалистого хребта с высотами до 3610м, протягивается между слабо моноклинальным плато Лагонаки т г.Фишт (2852м) и до р.Аргун на востоке. В верхнеюрских известняках эскарпа хребта широко развиты карстовые формы (воронки, колодцы, пещеры).

Севернее куэсты Скалистого хребта параллельно простирается ряд других менее выразительных куэст, самой значительной из которых является Пастбищный хребет (Меловой). Более или менее четкими, нередко разрозненными куэстовыми грядами представлены выходы известняков берриаса, чокрака и других горизонтов.

Тектоническое районирование Большого Кавказа

Складчато-глыбовое сооружение Б.Кавказа представляет собой асимметричный  мегантиклинорий, созданный в конце  миоцена. В структурном плане  Большого Кавказа выделяются продольные структурно-тектонические зоны:

на северном крыле  – Северо-Кавказская моноклиналь, к  которой принадлежат Лабино-Малкинская зона, Бечасынская зона. Это зона моноклинального залегания отложений  верхней юры, мела и кайнозоя;

южнее располагается  зона Передового хребта, представленная выходами на дневную поверхность пород интрузивных, метаморфических и осадочных, слагающих герцинский (варисский) фундамент Центрального Кавказа. Как самостоятельная структурная единица зона Передового хребта развивалась только на герцинском (варисском) геотектоническом этапе. В этой зоне отмечаются крупные покровы, надвиг которых произошел в альпийском орогенезе;

шовная зона Пшекиш-Тырныаузская отделяет зону Передового хребта от зоны Главного хребта, которая обнажается в сегменте Центрального Кавказа  и протягивается от г.Пшекиш (на правом берегу р.Белой) до Баксанского ущелья (город Тырныауз). Восточнее р Аргун она погружается под палеоген-неогеновые отложения Терско-Каспийского краевого прогиба, где над ней сформировалась Сунженская плакантиклиналь;

зона Главного хребта – представлена интрузивными и метаморфическими породами среднего и верхнего палеозоя. От зоны южного склона её отделяет надвиг Главного хребта;

зона Южного крыла  полностью сложено отложениями  юры. Зона имеет сложное  чешуйчато-надвиговое строение.

В поперечном направлении  Большой Кавказ по геологическим  и геоморфологическим признакам  расчленяется на несколько сегментов, различающихся структурой и комплексом отложений. С северо-запада на юго-восток различают:

*Тамань-Керченский сегмент  (выходы неогена и палеогена), от меловых выходов Северо-Западного Кавказа отделен анапской флексурой-ступенью);

*Северо-Западный Кавказ (выходы мела и юры) протягивается  от анапской ступени до вершин  Фишт и Оштен;

*Центральный Кавказ (выходы на поверхность пород палеозоя фундамента), от северо-западного отделен Пшехско-Адлерской системой разломов);

*Восточный Кавказ (на  карте сплошные выходы юры), от  Центрального Кавказа отделен  Транскавказским разломом (примерно  по р.Аргун). Выделяются антиклинории  Водораздельного  и Бокового хребтов.

*Кобыстано-Апшеронскаий  сегмент отличается конседиментационными  брахиморфными структурами в  неоген-палеогеновых отложениях, по  строению аналогичен Тамань-Керченскому  сегменту.

Тамань-Керченское погружение – сегмент расположен на крайнем северо-западном периклинальном погружении оси мегантиклинория Б.Кавказа. Для него характерны конседиментационные брахиморфные структуры, осложненные грязевыми вулканами.

Северо-Западный Кавказ

С севера структуры С-З  Кавказа ограничены Западно-Кубанским краевым прогибом.

В структуре С-З Кавказа  выделяются крупные Гойтхский антиклинорий и Новороссийский синклинорий. В  ядре первого распространены отложения  средней и верхней юры, Новороссийский синклинорий выполнен мергелями  палеогена и мела. Южные крылья этих структур осложнены пологими надвигами и покровами, хорошо прослеживающимися на геологических картах.

С-З Кавказ от Тамань-Керченского  сегмента отделен анапской ступенью, представляющую собой поперечную флексуру с поднятой восточной ступенью (выходы меловых пород). Для Тамань-Керченского сегмента характерны конседиментационные брахиморфные структуры, осложненные грязевыми вулканами. Нередки глиняные диапиры, в ядра которых выжаты пластичные битуминозные глины майкопской свиты.

Центральный Кавказ

Центральный. Кавказ от Северо-западного отделен Пшехско-Адлерской меридиональной системой разломов, состоящей из субпараллельных разломов (с запада на восток) Цицинского, Курджипского и Белореченского.

Северный борт Центрального Кавказа представдяет собой северную моноклиналь, протягивающуюся от массива Фишт-Оштен на западе до Дагестана на востоке и погружающуюся на северо-восток под углами 5-10⁰. Большая часть моноклинали представлена Лабино-Малкинской зоной. С севера зона ограничена Черкесским разломом (проходит севернее станицы Абадзехской до г. Черкесска). Фундамент ее резко дислоцирован (сложен породами карбона-перми, триаса и нижней и средней юры), чехол моноклинальный – представлен комплексом осадочных отложений верхней юры, мела и кайнозоя. На раннем этапе альпийского развития эта зона являлась южной частью Скифской плиты, лишь на орогенном этапе втянутой в сводовое моноклинальное поднятие. По Е.Е. Милановскому это срединный массив, расположенный на периферии складчатой зоны.

С юга к Лабино-Малкинской зоне примыкает антиклинорий Главного хребта. Сочленение проходит по Пшекиш-Тырныаузской шовной зоне.

Пшекиш-Тырныаузская шовная зона в рельефе большей части  Центрального Кавказа представлена Передовым хребтом. На востоке в  Баксанском ущелье (город Тырныауз) шовная зона представлена горстом шириной 2км. Западнее в бассейне Белой, где Передовой хребет распадается на ряд водораздельных гряд, она достигает ширины 10км  и ограничена Северным и Гузирипльским глубинными разломами и представлена горстами (выполненными породами среднего и верхнего карбона) и трогами ( породы нижней и средней юры). Свое название она получила от г.Пшекиш (2242м) на правом берегу р. Белой. К западу от р. Белой шовная зона погружается под мезозойский чехол. На Северо-Западном Кавказе она выделяется в фундаменте как Ахтырский вал. Пшекиш- Тырныаузская шовная зона – это зона продольных глубинных разломов, блоки между которыми выполнены интенсивно смятыми толщами силура-девона-нижнего карбона, среднего карбона-перми и нижней и средней юры (осадочные и вулканогенные породы силура и карбона перекрыты серо-красноцветной толщей верхнего карбона- перми). Эти толщи расчленены продольными разломами на  пластины (блоки), дифференцированные движения которых подчеркнуты конседиментационными структурами отложений нижней и средней юры_. В структуре зоны Передового хребта выделяют четыре покрова, шарьированные в визейском веке с юга на север. Среди них выделяется крупный офиолитовый покров.

Пшекиш - Тырныаузская шовная зона на герцинском этапе представляла собой эвгеосинклинальную зону, в альпийском цикле шовная зона является уже северным бортом альпийской геосинклинали.

Мегантиклинорий Главного хребта (Водораздельного) – это крупный  горст-антиклинорий, в ядре которого средне - и верхнепалеозойские метаморфические и осадочные породы прорваны многочисленными интрузиями гранитоидов.

 Мегантиклинорий от  складчатой зоны южного склона  отделен глубинным разрывом –  «надвигом Главного хребта». Представлению  о надвиге, в соответствии с  которыми северная часть Б.Кавказа  (в составе Скифской плиты) перемещалась к югу по поверхности "надвига Главного хребта" навстречу подвигавшемуся Закавказскому массиву, опровергается рядом аргументов. По последним геофизическим данным (Шемпелев и др., 2001,2005) "надвиг" до глубины 80км представлен разрывом с наклоном не менее 65⁰. После средней юры горизонтальные смещения по плоскости надвига не происходили, т.к. плоскости "надвига" и сопряженных с ним разломов залечены телами среднеюрских габброидов и гранитоидов. В зоне "надвига" отсутствуют серпентиниты или какие-то экзотические типы пород или разрезов, характерные для зоны субдукции.

"Надвиг" Главного  хребта – в действительности  крутой глубинный магмоподводящий  разрыв среднеюрского возраста, по которому произошли на позднеальпийском  этапе вбросовые смещения. Амплитуда горизонтальных смещений по нему в кайнозое близка к нулю (Сомин, 2007).

Установлено покровное  строение зоны Главного хребта. В доюрском фундаменте этой зоны широко развиты  северовергентные тектонические покровы, сформированные в судетскую и раннекиммерийскую фазы. Так макерская серия сиалических пород перекрывает отложения буульгенской и лабинской серий (ордовик-верхний карбон). Было выявлено, в свою очередь, аллохтонное залегание лабинской сериии, состоящей из нескольких покровных пластин (О-С₁).

Зона Южного склона. Эта  сланцевая зона представлена песчано-сланцевой  толщей лейаса-аалена и флишем верхней  юры и мела. Толща дислоцирована  в узкие, опрокинутые на юг складки. Общая структура чешуйчатая. В  сванетском поднятии в узких антиклинориях закартированы выходы непрерывной палеозойско-триасовой дизской (десской) серии. Эта зона на альпийском этапе развития Кавказа являлась осевой. На южном склоне выделяется 5 покровов, которые представляют собой самостоятельные структурно-фациальные зоны. Амплитуда надвигания до 70км. Надвигание произошло на границе нижнего и верхнего мела (австрийская фаза складчатости).

Меловые отложения зоны южного склона на юге надвинуты местами  на породы плиоцена. Это менее сложная  Абхазско-Рачинская зона. Она заложилась на месте краевой части альпийской геосинклинали. С юга она ограничена Кахетино-Лечхумской шовной зоной, отделяющей альпийскую геосинклиналь от срединных массивов Закавказья. Абхазско-Рачинская зона надвинута на юг. Надвигообразование происходит и сейчас (современная зона сейсмичности). Зона эпицентров землетрясений южного склона погружается на глубину 100-150 км. Ориентировка напряжений указывает на поперечное сжатие этого участка земной коры

Восточный Кавказ

Восточный Кавказ отделен  от Центрального сегмента транскавказским глубинным разломом. К востоку от р. Ардон палеозой осевого поднятия и Лабино-Малкинская зона глубоко погружаются под мезозой Восточного  Кавказа. Антиклинорий Восточного Кавказа сложен аспидными сланцами юры. Внутренняя структура его определена поднятиями Главного и Бокового хребтов, которые представляют собой антиклинории. Северное крыло на площади развития палеогена осложнено зоной надвигов, состоящей из пакета покровов Шатского, которые образовались вследствии вдвигания дагестанского клина в осадки Терско-Кумского краевого прогиба. Дагестанский клин осложняет северное крыло В.Кавказа. Здесь развиты коробчатые меловые складки, в ядре которых вскрываются нормальные юрские складки. Последние являются конседиментационными, несколько раз были эродированы, вследствие чего этот участок земной коры здесь приобрел определенную жесткость. В результате предмеловой деформации возникли коробчатые меловые складки. Своеобразие рельефа дагестанского клина обусловили бронирующие свойства плотных известняков нижнего мела. Вскрытие этих ивестняков поперечными реками создало узкие ущелья, рассекающие поперек коробчатые кулисообразно расположенные хребты с плоскими водоразделами.

Апшероно-Кобыстанский сегмент. На меридиане р. Самур Большой Кавказ сужается и ступенчато погружается в Каспийское море. В нем широко развиты куполовидные диапировые складки, осложненные грязевыми вулканами. На южном склоне выделяется Шемахано-Кобыстанский блок. Блок Куриинской плитой вытолкивается на восток, что привело и ведет к формированию региональных  сдвигов и обрамляющих складок в Каспийском море. Вся эта зона отличается высокой сейсмичностью (шемаханские землетрясения).

На северное крыло  сегмента наложен Кусаро-Дивичинский  краевой прогиб, на южное Дибрарский флишевый прогиб.

Мегантиклинорий Большого Кавказа с юга ограничен Кахетино-Лечхумским глубинным разломом (шовной зоной). Это зигзагообразная система  разломов, которая маркируется: на западе – Абхазско-Мегрельской флексурой, в центре – Рача-Лечхумским синклинорием и Рача-Осетинской грабен-синклиналью, на востоке выделяются надразломные поднятия Дзирульско-Кахетинское, Красно-Колодское и др. Это активная сейсмическая зона (сочинские и шемахинские землетрясения).

Причины появления поперечного  Транскавказского поднятия. В полосу этого поднятия входят Дзирульский выступ фундамента Закавказской плиты, поднятый Центральный Кавказ, Ставропольский свод Скифской плиты. На Большой Кавказ и Закавказский срединный массив в течение альпийского геотектонического цикла надвигается Аравийская плита. Давление с юга привело к формированию Транскавказского поднятия, при этом Закавказский массив поддвигается под Большой Кавказ.