ПЯТИГОРСКИЕ «ЛАККОЛИТЫ» И ПРОИСХОЖДЕНИЕ
КАВКАЗСКИХ МИНЕРАЛЬНЫХ ВОД

Во время недавнего пребывания в г. Железноводске я каждый день имел возможность любоваться своеобразными куполовидными формами горных возвышенностей (Бештау и Машука, Железной, Медовой и др.), среди которых расположен этот курорт. Конечно, я знал, что уже довольно давно работами известных отечественных геологов и гидрогеологов А. П. Герасимова (1940), А. Н. Огильви (1937), Н. Н. Славянова
(1959) и других — было установлено, что эти возвышенности представляют собой «вышедшие» на земную поверхность интрузивные образования — лакколиты, сложенные трахитами и липаритами. Вполне конкретно ощущалась и тесная географическая связь этих лакколитов со
знаменитыми минеральными водами Северного Кавказа — «нарзанами»
Пятигорска, «славяновской» и «смирновской» водой Железноводска
и др. Однако, поскольку я не проводил здесь полевых работ и не следил
за соответствующей литературой, все это мне было известно лишь в общих чертах.

На южном склоне горы Машук были установлены четко прослеживающиеся на поверхности в меловых и палеогеновых отложениях два полукольцевых взброса, направленных параллельно друг другу. Первый из них — Северный, или Главный,— имеет амплитуду 340—350 м (район оз. Провал), а второй — Южный — около 120 м. Помимо этих тектонических элементов локального характера здесь же установлены многочисленные тектонические трещины северо-восточного простирания, располагающиеся параллельно друг другу и носящие региональный характер распространения.

Как известно, Пятигорские возвышенности — «лакколиты»— расположены в переходной области от передовых хребтов Большого Кавказа к Ставропольскому поднятию (плато), именуемой Н. С. Погорельским Северо-Кавказской моноклиналью, или Северо-Кавказским моноклинальным артезианским бассейном. Эта территория характеризуется, как известно, двухъярусным геологическим строением: на кристаллических породах палеозоя (гранитах, сланцах и др.) здесь залегает, с общим уклоном на северо-восток (от Большого Кавказа), мощная толща мезокайнозойских осадочных отложений. Глубина залегания палеозойского фундамента в пределах этой области увеличивается также к северо-востоку.

Кристаллические и метаморфические породы палеозоя слагают Главный и Передовой хребты Большого Кавказа. Выступая здесь на дневную поверхность, в пределах Скалистого и Пастбищного хребтов они уходят под юрские и меловые породы, падающие на север. В районе Кисловодска палеозойский фундамент залегает на глубине 300—400 м, в Ессентуках — 900—1000 м, а еще севернее погружается до 2000 м и более.

Мезокайнозойская толща представлена отложениями триаса, юры, мела, палеогена и неогена. Литологический состав этих отложений очень разнообразен. Наряду с известняками (в том числе доломитизированными) и глинистыми сланцами здесь широко распространены различные алевритовые и песчанистые породы, обладающие хорошими коллекторными свойствами.

Как палеозойские горные породы, так и мезокайнозойские отложения нарушены многочисленными крупными и мелкими тектоническими дизъюнкциями (разломами). Ясно выявляются две системы разломов: основных— субширотных, более древних и дополнительных — субмеридиональных, в большинстве более поздних. Кроме того, в районе Эльбруса палеозой Главного хребта перекрывается разнообразными молодыми эффузивами (лавами и туфами), а толща мезокайнозойских отложений в районе Пятигорска прорывается целой системой столь же молодых интрузивных образований, также окаймленных (а отчасти и разбитых) тектоническими разломами.

Первоначально предполагалось, что минеральные воды Северного Кавказа имеют ювенильное происхождение. А. Н. Огильви (1937), например, считал, что они поднимаются по тектоническим трещинам из палеозойских горных пород и, проходя через толщу мезокайнозойских отложений, лишь частично смешиваются с водами последних. Доказательством такого происхождения минеральных вод считалась высокая насыщенность их свободной СО2, своеобразие химического состава, высокие температуры, а также их географическая приуроченность к районам развития новейшего вулканизма (Эльбрус— Пятигорск). Однако, более поздние исследования КМВ при помощи многочисленных буровых скважин, изучение режима, дебита и химизма установили многие типичные признаки их вадозного (атмосферного) происхождения.

Такие месторождения автор разделяет на три главных типа: открытые, полузакрытые и закрытые. В открытых месторождениях «происходит естественная активная разгрузка углекислых минеральных вод на дневную поверхность в виде источников. К ним относятся Кисловодские, Пятигорские и Железноводские месторождения.

Именно в этой связи можно и следует специально рассмотреть вопрос о роли так называемых лакколитов в образовании КМВ. Раньше считалось, что возвышенности Пятигорска являются типичными лакколитами и сложены интрузивными породами типа липаритов и трахилипаритов. В настоящее время, однако, и то и другое утверждения существенно уточнены. Оказалось, что более точным для пятигорских интрузивных образований является определение «магматические диапиры»
(Павлинов, 1948) или «субэкструзивные дискордантные тела типа бисмалитов с отклонениями к сферолитам, этмолитам и, далее дайкам» (Соболев и др., 1959).

Так, в работе Н. Д. Соболева и др.
(1959) утверждается, что интрузивы Пятигорья формировались на глубине не менее 1—2 км от дневной поверхности. Однако в настоящее время слагающие большинство лакколитов породы выведены на земную поверхность или находятся в самой непосредственной близости от
нее.

Ответ на этот вопрос был дан как будто уже давно в геологической литературе по Кавказу. Он заключался в представлении о том, что все — или почти все — лакколитовые образования Пятигорья были приближены к современной дневной поверхности или выведены на нее путем континентальной денудации в новейшее геологическое время и сноса верхней части той толщи осадочных мезокайнозойских отложений, в которую они были в свое время интрудированы. Это представление существует и в настоящее время, хотя оно подверглось некоторому
уточнению.

Я имею смелость утверждать, что изложенное выше представление о денудационном "способе" раскрытия Пятигорских интрузий (лакколитов) не только не подтверждается современными геоморфологическими особенностями рассматриваемой территории, а прямо им противоречит.

Поэтому я прихожу к совершенно иному представлению о происхождении лакколитовых возвышенностей Пятигорья, чем вышеизложенное. Оно предполагает индивидуальное поднятие каждой возвышенности-лакколита или их группы (системы) путем постепенного тектонического «выдавливания» их снизу вверх, сквозь толщу мезокайнозойских осадочных отложений (рис. 1). Поднимаясь, интрузивные тела куполообразно приподнимали перекрывающие слои осадочных отложений, обусловливая их периклинальное наклонение, вплоть до «взброса» и «опрокидывания». Именно такие особенности в геологическом строении района пятигорских лакколитов констатируются всеми детальными исследованиями. Об этом же говорит, по нашему мнению, и геоморфология лакколитов, которые весьма часто наряду с «дайкообразными» выходами интрузивных тел обладают еще прекрасно выраженнымии совершенно своеобразными наклонными предгорными «педиментами», которые мы предлагаем называть периклинальными пьедмонтами (рис. 2). Они сложены наклонными слоями мезокайнозойских осадочных пород, прикрытыми маломощными делювиальными отложениями и травертинами, образованными выходами минеральных термальных вод.

Гора Машук, на юго-западных и юго-восточных склонах которой находятся естественные выходы минеральных вод Пятигорска (рис. 3) и представляет собой, согласно геологическим представлениям, криптолакколит (куполовидный диапир), возвышающийся на 400 м над окружающей местностью (рис. 4). Наиболее древними породами, приподнятыми магмой и занимающими центральную, самую возвышенную часть горы, являются толщи верхнего мела. Ниже по склону на них периклинально залегают породы нижнего палеогена. Окружающая же местность сложена с поверхности глинами майкопской свиты (N). Буровая скважина, пройденная на северо-западном склоне горы Машук, на глубине 1327 м вскрыла изверженные породы — трахилипариты.

Согласно изложенным выше данным, интрузивное ядро в районе горы Машук не прорвало, как это наблюдается у других лакколитов, а лишь приподняло всю толщу мезокайнозойских отложений, образовав куполовидную складку, ориентированную в субмеридиональном направлении.

Из всего сказанного можно сделать вывод о том, что у интрузивных массивов Пятигорья контактовые изменения слабели по мере соприкосновения их с более молодыми отложениями. А это могло происходить лишь при условии постепенного поднятия вверх («выталкивания») остывающего магматического тела.

Второй аргумент — это характер современных вертикальных движений Пятигорских возвышенностей — лакколитов, выявляемых повторными нивелировками. По данным Д. А. Лилиенберга (Лилиенберг, Матцкова и др., 1969), район Пятигорских возвышенностей испытывает слабые поднятия со скоростями порядка 0-Е- +2 мм/год.