Гора Машук - это памятник природы, расположенный в центральной части Минераловодской предгорной равнины.

Высота Машука - 993,7 метров над уровнем моря. Над уровнем реки Подкумок в черте города Пятигорска гора Машук имеет превышение 500 м, а над окружающей местностью - до 300 м. Общая площадь пьедестала горы составляет порядка 10 кв. км. Машук имеет форму усечённого конуса, с подножьем диаметром 4 км.

По мнению ученых, она является спутником расположенной в нескольких километрах от нее горы Бештау.

Согласно распространенному мнению научного сообщества, она представляет собой останцовую магматическую гору лакколит. Ряд ученых относит Машук к разряду криптолакколитов (куполовидных диапиров).

По своей структуре эта гора представляет собой асимметричный купол с крутым южным и пологим северным склоном и слабо выпуклой пологой вершиной, наличием ряда отрогов и террасированных поверхностей. Крутизна южного склона составляет 40-45 градусов в виду наличия здесь полукольцевых разломов (Главного и Южного сбросов), имеет обнажённую сильно расчленённую поверхность, сложенную известняками и мергелями верхнего мела. В местах выхода известняков можно наблюдать почти вертикальные невысокие (до 3-5 м) уступы, которые прослеживаются вдоль всего склона.

Крутизна юго-западного, западного и северного склонов равна 15-20°, а северо-восточного - 9-10°, что объясняется общей вытянутостью структуры горы Машук в северо-восточном направлении.

Вершина горы ровная слабо выпуклая, что соответствует довольно спокойному
залеганию в этом месте коренных пород.

Рельеф горы отличается сетью ущелий и балок, направленных радиально от
вершины. Балки образуются внизу склонов, а выше они переходят в типичные ущелья,
заполненные подвижными щебнистыми осыпями и иногда каменными обвалами.
Значительно расчленён южный склон. На Машуке насчитывается одиннадцать ущелий. Нередко, во время ливней по ним спускаются кратковременные потоки-сели, проникающие в курортную часть города.

Осадки минеральных источников - травертины окаймляют северный, восточный и южный склоны горы. На северном склоне горы Машук травертиновые отложения образуют как бы застывшие огромные потоки. В каждом таком потоке можно обнаружить "завихрения" в плоскости травертинов, где когда-то располагались родники минеральной воды.

Известный русский и советский геолог Александр Павлович Герасимов относил период возникновения Машука в числе прочих близлежащих лакколитов к верхнеплиоценовой эпохе (плиоцен 5,333 - 2,588 миллиона лет назад) скорее всего к периоду деятельности вулканов Кавказа во времена, когда на территории современного Кавказа плескались волны Акчагыльского моря.

Учёный секретарь Комиссии по изучению четвертичного периода АН СССР Ирина Константиновна Иванова в своей работе, посвященной изучению травертинов горы Машук, писала: "Вершина её слагается верхне-меловыми (100,5 — 66,0 миллионов лет назад - примечание ВО) карбонатными осадками, окаймленными по склонам толщей палеогеновых (66,0 - 23,03 миллионов лет назад - примечание ВО) пород. Последние представлены главным образом мергелями, частью аргиллитами и песчаниками палеоцена (66,0 - 56,0 миллионов лет назад - примечание ВО) и эоцена (56,0 - 33,9 миллионов лет назад - примечание ВО). У подножия горы появляются олигоценовые (33,9 - 23,03 миллионов лет назад - примечание ВО) темные известковистые глины, имеющие уже сплошное распространение в равнинной части района".

На протяжении длительного периода времени геологи расценивали пятигорские горы как остатки единого кратера поднятия магмы, центром которого они называли Бештау, а на периферии, на горах Лысой и Машук, они видели нарушенные выходы меловых (145,0 - 66,0 миллионов лет назад) отложений. Но в отличии от близлежащей горы Бештау гора Машук не была вулканом в чистом виде. Отличием ее от ряда других гор лакколитов является то, что магматическое ядро не прорвало толщу осадочных пород, а лишь приподняло их.

По мнению Бориса Леонидовича Годзевича, изложенному в его статье "Геологическое строение и история развития гор Пятигорья", структура горы Машук представляет собой сложный пробкообразный кольцевой горст, нарушающий купол, амплитуда поднятия которого под напором магматического диапира более 700 метров, на южном и западном склонах обнаруживаются разрывы горных пород.

Исследования последних десятилетий позволили геологам сделать вывод о том, что интрузия Машука относится к асимметричному сфенолиту. Подводящий канал смещен к северо-востоку относительно вершины.

Гора образовалась путём постепенного поднятия и выдавливания сквозь толщу осадочных отложений вязкой вулканической лавы, остывающей и до настоящего времени. При этом слои осадочных пород были приподняты, и на поверхность вышли наиболее древние породы мелового (144 – 65 миллионов лет назад) периода. Осадочные породы, облекающие магматическое ядро Машука, выдвинуты на большую высоту, местами разорваны и смещены.

Учеными выделяются шесть радиальных осей, разделяющих гору на восемь конусов, границы которых связаны с нарушением целостности пластов горных пород.

С южной стороны Машук окаймлен двумя крупными полукольцевыми сбросами:
Главным с амплитудой до 300 метров и Южным, имеющим меньшую амплитуду - порядка 60-70 м. Между двумя основными сбросами наблюдается ряд других с меньшими амплитудами смещения (до 50 м). Главный разлом проходит через озеро Провал и буровую № 19.

Южный сброс параллелен Главному и расположен ниже по склону. Возле Ленинских скал - он примыкает к Главному сбросу, далее он проходит через источники Тёплого и Холодного нарзана, под Эоловой арфой, далее ответвляется на Народный источник, где, совпадает с северо-восточной радиальной осью.

Выделяются еще две ветви нарушений.

"Северная" ветвь начинается от санатория Министерства обороны, далее проходит в
направлении горы Казачка, затем к западу от Ленинских скал, через вершину горы Машук. На северном склоне эта ветвь хорошо видна в обрывах дороги на вершину.

"Южная" ветвь нарушений северо-восточного простирания проходит через гору Горячую, район озера Провал и далее протягивается до Восточной
наблюдательной скважины.

Во второй половине прошлого столетия в результате тщательного исследования геологического строения Машука и проведения буровых работ было установлено, что в основании горы расположен складчатый фундамент, который находится на глубинах 1230 - 2100 м от земной поверхности. Он состоит из верхнепротерозойско-нижнепалеозойских (?) (2500 - 538,8 ± 0,2 миллионов лет назад) хлорит-серицитовых, кварц- альбит-эпидотовых и слюдистых сланцев, прорванных позднепалеозойскими гранитоидами и диоритами малкинского комплекса.

Выше расположены слои осадочного чехла. При этом на поверхности появляются только несколько слоев (стратиграфически определенных элементов). Остальные находятся внутри тела горы и были изучены исключительно при помощи бурения. Так, на вершине горы вы можете увидеть горные породы периода маастрихта (72,1 - 66 миллионов лет назад), а ниже по склонам - кампана (83,6 ± 0,2 - 72,1 ± 0,2 миллиона лет назад). В районе Перкальской скалы и горы Горячая геологами установлены участки разломов, затем на поверхность выходят мощные толщи травертиновых отложений, ниже которых со стороны Перкальской скалы расположены породы эпохи эоцена (56 - 33,9 миллиона лет назад), а со стороны Горячей горы - олигоцена (33,9 - 23 миллиона лет назад).

На склонах Машука были обнаружены участки вулканического туфа, наличие которого изначально связывали с извержениями вулканов в районе Эльбруса. Однако, по мнению ряда авторов, это свидетельствует о том, что в миоцене, после отложения океанских пород майкопской серии и перед внедрением из недра земли интрузий бештаунитов, расположенные неподалеку от Машука горы Бештау и Змейка представляли собой вулканы газово-взрывного типа.

У подножья Машука геологами выделяется выступ, происхождение которого связывают с наличием еще одного, залегающего под толщей осадочных пород, интрузивного тела.

Несмотря на молодость горы по геологическим меркам, здесь обнаруживаются следы ее разрушения. На склонах Машука можно увидеть участки каменных осыпей (коллювий) и скоплений продукта выветривания и их смыва дождями (делювий). В основном это обломки известняков верхнемелового периода.

Неповторимый облик Машука образует не только его куполовидное поднятие, но и расположенные на его склонах и подножье террасы.

Террасы, по словам А. П. Герасимова, это "обширные, почти ровные, слегка наклонные к северо-востоку площади с довольно крутыми обрывами в сторону соседних долин."

Выделяется две группы террас на территории Машука: верхняя и нижняя.

Поверхность террас верхней группы носит эрозионный характер, превышение их над руслом реки Подкумок изменяется от 225 до 405 метров. Возраст их определяется от верхнего сармата (7,2 - 5,3 миллиона лет назад) до верхнего апшерона (3,6 - 2 миллиона лет назад).

Нижняя группа террас представлена армянской, горячеводской, джамагатской и двумя Пятигорскими террасами (верхней и нижней).

В черте города Пятигорска расположена Армянская терраса, известная более как Армянский лес, сложенная из галечников и конгломератов, налегающих на слои мергелей акчагыльского яруса (3,3 до 1,8 миллиона лет назад). Это очень хорошо видно со стороны реки Юца в поселке Горячеводском.

Высота ее в среднем от 645 до 680 метров над уровнем моря. Над рекой Подкумок в районе Пятигорска она возвышается на 175 - 200 метров и медленно поднимается c востока на запад вверх по течению современных и, как предполагают ученые, древних рек. Постепенно снижаясь на северо-восток, она скрывается под толщами более молодых пород примерно в районе горы Лысой. К юго-западу терраса поднимается, прерываясь долинами современных рек, достигая наивысшей точки в водоразделе между реками Кумой и Подкумком к юго-востоку от села Новоблагодарного.

Армянская терраса широко развита к западу от Пятигорска, в районе р. Кумы, а в районе Черкесска (Соленые озера) она образует водораздел рек Кумы и Кубани Именно во время формирования этой террасы кубанская галька кристаллических пород поступала в бассейн реки Кумы, где затем стала основой отложения галечников Горячеводской (нижнечетвертичной) террасы.

Как предполагал А.П. Герасимов, эта терраса является наиболее древней в пределах Пятигорья, относящимися к одному из веков оледенения, предположительно, миндельскому (478—337 тысяч лет назад). Большинство современных геологов датирует возникновение Армянской террасы апшеронским веком (3,6 - 2 миллиона лет назад).

По мнению ряда ученых, возраст этой террасы относится к эпохе верхнего плиоцена, что подтверждается находками костей южного слона (Elephas meridionalis)
в травертинах горы Машук, сопоставляемых с Армянской террасой.

В черте Пятигорска эта терраса занимает не только территорию Армянского леса, но ее осколки расположены на склонах горы Машук. Самая высокая часть - это склон в районе "Домика Лесника", где расположены популярные у отдыхающих "Ворота солнца". Здесь высота террасы достигает 680 метров над уровнем моря.

В границах Пятигорья выделяется еще одна терраса, Джамагатская. Она также частично расположена на склонах этой горы. Образовалась терраса, по оценкам А.П. Герасимова, "в следующем этапе, по времени, вероятно, совпадающем с предпоследним оледенением (рисским), (350—187 тысяч лет назад - примечание ВО) уже наметились долины современных рек Кумы, Подкумка и др., и отложившиеся в их пределах толщи носят уже определенный характер речных террас, сливающихся в общее поле лишь ниже Пятигорска".

Эту террасу можно наблюдать на водоразделе между р. Подкумком и Джемухой на высотах от 580 метров на юге до 425 метров на севере. Над руслом реки Подкумок терраса возвышается на высоту от 90 до 115 метров.

Состоит она преимущественно из хорошо окатанных, нередко плоских галек плотных известняков нижнемелового (145 - 100,5 миллионов лет назад) или верхнеюрского (157 - 145 миллионов лет назад) возраста и гораздо более редких галек гранитов, метаморфических сланцев, кварцитов и т. п. Ряд ученых датирует возраст возникновения этого образования средним плейстоценом (1,8 - 0,78 миллиона лет назад)

А.П. Герасимов предполагал, что "гальки некоторых пород, отсутствующих в бассейнах Кумы и Подкумка, попали в эти отложения вследствие размывания более древних террасовых же накоплений, носивших покровный или близкий к нему характер".

К островкам Джамагатской террасы относится гора Пост в черте города Пятигорска и площадка в районе горы Казачка, на которой располагается пятигорский Некрополь с местом первого захоронения М. Ю. Лермонтова.

В этом слое были обнаружены останки полорогих парнокопытных семейства Bovidae, являющихся предками современных антилоп, газелей, быков, баранов и козлов.

Горячеводская, относящаяся к эпохе нижнего плейстоцена, терраса представляет собой протяжённые полосы и отдельные останцы по юго-западному, восточному и северо-восточному склонам горы Машук на абсолютных отметках от 600 до 620 метров. К частям этой террасы относится гора Казачка на юго-западном склоне высотой 620 метров, а также ряд сравнительно узких полос на северо-восточном и южном склонах вдоль кольцевой дороги от Комсомольской поляны до Провала и от Провала до Новой радоновой лечебницы с высотами от 600 до 610 метров. Эти участки носят эрозионный характер. На большей части южного и восточного склонов Горячеводская терраса перекрыта толщей травертинов.

В слоях данной террасы были обнаружены останки обитавшего в четвертичном периоде слона Palaeoloxodon aff. antiguus (Falconer).

Армянская, Горячеводская и Джамагатская терраса сразу же за Георгиевском последовательно погружаются под верхнечетвертичные отложения.

Наконец, еще одна терраса - Пятигорская, состоящая из двух частей - нижней и верхней, простирается вдоль реки Подкумок, а также вниз по р. Куме до Прикумска, где постепенно переходит в морские отложения Прикаспийской низменности. Эти террасы располагаются у подножья горы Машук и частично перекрываются травертиновыми отложениями.

Исследования недр горы Машук выявили многослойный характер этого образования. По сути гора представляет собой своеобразный "слоеный пирог".

Фундамент в этом районе залегает на глубине порядка 2100-2200 м от
поверхности. Здесь он прорван магматическими горными породами (интрузией), составляющими ядро горы.

Ну а залегавшие поверх этого фундамента осадочные горные породы представляют собой сложную многоярусную систему. Самые древние из осадочных пород Машука, выявленные в ходе буровых работ, относятся к верхнеюрскому периоду (163 - 145 миллионов лет назад)

Верхний отдел юрской системы

Титонский ярус (152 - 145 миллионов лет назад).

Титонские отложения обнаружены на северо-западном и северо-восточном склонах горы Машук в результате бурения скважин № № 27, 33 и 40 на глубинах
соответственно 1230, 1045 и 1911 метров. В верхней части они состоят из серых
известняков с прослойками тёмно-серых глин и голубовато-серых ангидритов, а в
нижней – чередованием пёстро окрашенных разнозернистых песчаников, глин, алевролитов, доломитов и ангидритов. Толщина этого яруса колеблется от 190 до 240 метров.

Нижний мел (145 - 100,5 миллионов лет назад).

Валанжинский ярус (138,8 - 132,6 миллионов лет назад).

Отложения этого яруса вскрыты теми же скважинами на глубинах от 1055 до 1190 м. Состоят они из серых доломитизированных известняков
с прослойками мергелей и глин. Мощность этого слоя колеблется в пределах 26-44 м, а по скважине № 33 достигает 90 м.

Готеривский ярус. (132,6 - 129,4 миллиона лет назад)

Готеривские отложения состоят из серых и тёмно-серых глинистых песчаников с прослойками известковистых
песчаников, а в нижней части - известняков-ракушечников. Мощность яруса колеблется в пределах 75-97 м.

Барремский ярус (129,4 - 121,4 миллиона лет назад).

Эти отложения в верхней части сложены тёмно-серыми мелкозернистыми кварцево-глауконитовыми песчаниками на известково-глинистом цементе с прослойками глин и алевролитов, а в нижней части – песчаниками серыми,
разнозернистыми, известковистыми с включениями галек. Глубина залегания верхней кромки баррема увеличивается в северо-восточном направлении от 804-917 м (скважины № 27 и 33) до
1625 м (скважина № 40).

Мощность яруса составляет 158-166 метров.

Аптский ярус (121,4 - 113,0 миллиона лет назад).

Аптские отложения, помимо указанных выше трёх скважин, вскрыты также
скважинами № 26 и 26-бис на северном склоне, а также западной наблюдательной и скважиной № 19 на западном, и скважиной № 34 – на юго-восточном склонах. Ярус состоит из песчаников светло серых мелкозернистых известково-глинистых.

Мощность этого яруса равна 200 - 220 метров, глубина залегания верхней границы яруса изменяется от 651 до 1365 метров.

Альбский ярус (113,0 - 100,5 миллиона лет назад).

Отложения этого яруса на этом участке вскрыли 14 скважин, из них 9 прошли его на полную мощность. Эти отложения разделяются на нижне-средний и верхне-подъярусы. Нижне-средний подъярус представлен песчаниками серыми и
тёмно-серыми мелкозернистыми на известково-глинистом цементе мощностью до 150 метров. Этот подъярус вскрыт скважинами № 19, 26, 26-бис, 27, Западной наблюдательной, 33, 34 и 40.

Верхне-альбский подъярус сложен чёрными аргиллитами, мощность которых равна 40-50 метров. Осадки верхнего подъяруса вскрыты скважинами № № 18, 19, 20, 25, 26, 26-бис, 33, 34, Западной Наблюдательной, Провал, Провал-бис и 40.

Глубина залегания верхней кромки от 108 до 1194 метров, а общая мощность -
от 154 до 350 метров. По мнению геологов это объясняется срезом
на отдельных участках имеющимися здесь сбросами.

Верхний мел (100,5 - 66,0 миллиона лет назад).

Сеноманский ярус (100,5 - 93,9 миллиона лет назад).

Эти отложения представлены светло-серыми мелкозернистыми известковистыми песчаниками. Обнаружены эти отложения только двумя скважинами № 27 и 33 на глубинах соответственно 497 и 375 метров.

Мощность яруса составляет всего лишь 0,4-0,5 метра. На многих участках отложения сеномана не сохранились.

Туронский и коньякский ярусы (93,9 - 86,3 миллиона лет назад).

Отложения этих ярусов можно обнаружить на южном склоне горы Машук, в балке выше буровой № 19. Проявляются они
светло-серыми и белыми известняками с прослойками мергеля или глин. Мощность плит известняка составляет 0,3-0,6 метров, а разделяющих их глин 0,5-1,2 см.

Толщина турон-коньякских отложений составляет 55-75 м.

Сантонский ярус (86,3 - 83,6 миллиона лет назад).

Увидеть этот ярус можно при посещении озера Провал и далее в виде узкой
полосы прослеживается в западном направлении до Ленинских скал. Толща
отложений этого яруса представлена тонкоплитчатыми светло-серыми известняками с толщиной пластов от 15 до 20 сантиметров, чередующихся с прослоями мергеля и глин мощностью 2-3 сантиметра.

Толщина яруса составляет около 20 метров.

Кампанский ярус. (83,6 - 72,1 миллиона лет назад).

Эти отложения выходят на поверхность на южном склоне и выражены ритмичным чередованием известняков и мергелей.
Мощность известняков от 30 до 60 сантиметров, а мергелей колеблется от 20 сантиметров до 2 метров.

Толщина кампанского яруса на горе Машук равна 95-100 м.

Маастрихтский ярус. (72,1 - 66,0 миллиона лет назад).

Отложения этого яруса слагают купол горы Машук, а также южный, западный и северный склоны.

В маастрихтских отложениях осуществляется добыча минеральных вод Пятигорска скважинами № № 16, 24, 20, 31, 29, 33 и Пушкинской штольней.

В нижней части эти отложения представлены преимущественно мергелями, а в верхней известняково-мергельной толщей, заканчивающейся мощным пластом мергелистого известняка.

Общая толщина маастрихта составляет от 90 до 150 м.

Палеогеновая система (66 -23 миллиона лет назад).

Эпоха Палеоцена (66 -56 миллиона лет назад).

Датский ярус (66 - 61,6 миллиона лет назад)

Отложения этого периода на горе Машук впервые были обнаружены на северном склоне Н. А. Огильви (1937).

К ним относится толща песчанистых мергелей, мергелистых песчаников и песчаников.

Толщина этого яруса здесь достигает 50 м.

Ессетукская свита.

Отложения этой свиты опоясывают склоны
Машука и состоят из светло-серых и голубовато-серых мергелей и
мергелистых аргиллитов.

Толщина свиты колеблется от 40 до 100 метров.

Свита Горячего Ключа.

Так же как и Ессентукская, эта свита кольцом опоясывает склоны горы Машук. На Пятигорском курорте из отложений свиты Горячего Ключа минеральные воды выведены многими скважинами - № № 4, 10, 14, 17, 30, 32, 35, 36, 71 и
Красноармейским Новым.

Свита разделяется на три горизонта: нижний – аргиллитовый, средний – песчаниковый, и верхний – аргиллитовый. Общая толщина изменяется от 135 до 210 метров.

Черкесская и керестинская свиты.

Эти свиты также опоясывают склоны горы, но почти повсеместно прикрыты делювием и лишь местами обнажаются вдоль южного склона. Состоят они из мергелей, местами песчаников зеленовато-серого или светло-серого цвета.

Мощность всех этих отложений составляет 63-96 метров.

Кумская свита.

На поверхность этот слой выходит в основании западного, юго-западного и южного склонов, несколько южнее петли кольцевой дороги у "Домика лесника" и на горе Казачка.

Представлены кумские отложения тонкоплитчатыми битуминозными мергелями кофейного цвета.

Мощность свиты равна 24-35 метров.

Белоглинская свита.

Отложения этой свиты по периферии опоясывают гору, в южной и юго-восточной части они залегают уже на правом берегу реки Подкумок.

Представлены белоглинские отложения мергелями светло-серого, зеленовато-
серого и грязно-серого цвета, местами слабопесчанистыми.

Толщина свиты достигает 70 метров.

Майкопская серия (30 - 20 миллионов лет назад).

Этот слой представляет мощную глинистую толщу, в районе горы Машук разделяемую на хадумскую, баталпашинскую и септариевую свиты, сложенные тёмносерыми известковистыми и неизвестковистыми глинами с прослоями коричневых мергелей.

Мощность свиты достигает 200 метров.

Севернее объездной дороги горы
Машук расположены баталпашинская и септариевая свиты, также состоящие из тёмно-серых неизвестковистых глин с септариевыми конкрециями.

Общая толщина этих свит порядка 200 м.

Вершина сложена из известняков и мергелей, на склонах преимущественно расположены глинистые породы, мергели, в некоторых местах - песчаники.

Наиболее древние породы, приподнятые магмой и выходящие на поверхность, занимают центральную и самую возвышенную часть горы. Они относятся к геологической эпохе верхнего мела (144 – 65 миллионов лет назад). Стратиграфически эти породы относятся к периоду маастрихта (72-66 миллионов лет назад), к этой же эпохе относятся купола г. Лысой, Юцы, склоны горы Дубровка и левый берег реки Подкумок в районе города Ессентуки, а также долина реки Бугунта. Но на поверхность породы этого периода выходят только на Машуке, Бештау и Лысой.

Ниже по склону на них залегают породы нижнего палеогена (66 – 23 миллиона лет назад) включая палеоцен и эоцен. Окружающая же местность сложена глинами майкопской серии (30 -20 миллионов лет назад).

Все эти породы, хотя и относятся к разным геологическим эпохам, но представляют собой дно древнего океана Тетис и возникавших впоследствии морей.

В результате геологического бурения на глубинах 1300—1400 м были обнаружены слои магматических пород трахилипаритов (бештаунитов), благодаря поднятию которых и образовался купол и кольцевой разлом, опоясывающий Машук. Магматические породы Машука и Бештау (за исключением Козьих скал) сходны по своему составу, они состоят из умеренно-щелочных гранит-порфиров.

Складчатый фундамент, согласно результатам буровых работ, между горами Джуцой и Машук установлен на глубинах 1230 - 2100 м от земной поверхности. Он сложен верхнепротерозойско-нижнепалеозойскими хлорит-серицитовыми, кварц- альбит-эпидотовыми и слюдистыми сланцами, прорванными позднепалеозойскими гранитоидами и диоритами малкинского комплекса.

Скопления рыхлых пород, образовавшихся в результате выветривания (Делювиальные отложения) четвертичного периода прерывистым чехлом покрывают склоны горы Машук и другие возвышенности, а также уступы речных террас. Они состоят из древесно-щебнистых суглинков и супесей, а иногда скоплений щебня и глыб.

В 30-х годах при разработке травертина на Машуке были найдены слои вулканического туфа, изначально их образование связывали с извержениями находящегося в ста километрах южнее Эльбруса, но впоследствии появилась и иная точка зрения, связывавшая появление этих слоев с извержением Бештау.

В начале двадцатого века геологом Николаем Александровичем Орловым на южном склоне Машука вблизи штольни Товиевского источника была изучена тонкая и короткая жилка чистого датолита. Это небольшое месторождение было признано не имеющим ценности и было законсервировано.

Наибольшее распространение на склонах горы получили залежи известняка. Во многих местах они выходят на поверхность, образуя скальные участки.

Машукские известняки с содержанием карбоната кальция до 92,97 % пригодны для получения строительной извести, производства портландцемента и в качестве облицовочного камня. Запасы сырья на месторождениях геологами не подсчитывались, но они довольно значительны. Ранее на северо-восточном склоне горы разрабатывались карьеры, которые в настоящий момент законсервированы. В Пятигорске действовал и завод по производству строительной извести.

Значительны здесь запасы строительной глины.

Машукское месторождение желтых, буровато-желтых и бурых известковистых глин имеет общую толщину от 4 до 9 метров, полезную мощность – 2–6 м. Скрыты они под почвенно-растительным слоем и суглинками толщиной от 0,5 до 1,5 метров. По химическому составу эти глины пригодны в качестве добавки при производстве портландцемента. Запасы сырья оцениваются в 256 тысяч кубических метров. Месторождение законсервировано.

В нижней части горы расположен пояс травертинов толщиной от 1 до 70 метров. На юго-восточном и северном склонах травертины образовали три крупных дугообразных возвышенности шириной до 500 метров и высотой до 70 метров. Это Горячая гора, Михайловский отрог (Внутренний хребтик, гора Холодная) и Перкальские скалы, высоты которых относительно уровня моря достигают 610—650 м.

Широкое распространение травертинов на горах Пятигорья связано с деятельностью углекислых гидро- карбонатных вод. По сути эта горная порода представляет собой слои осадков минеральных веществ после испарения воды.

Травертиновые отложения являют собой наклонно залегающие радиоактивные плиты.

Наиболее древние травертины располагаются на северном склоне Машука, в районе Перкальской скалы (Лермонтовского холма), вершина которой представляет собой останец древней размытой травертиновой залежи.

Небольшой обособленный массив этой породы расположен неподалеку от Перкальской скалы, ближе к месту дуэли М.Ю. Лермонтова.

Отложения травертинов северо-восточного склона Машука достаточно обширны и по своему геологическому возрасту они сопоставимы с перкальскими.

Травертины Михайловского отрога незначительны по своим объемам и расположены несколькими изолированными участками.

Гора Горячая практически полностью сложена из этой горной породы. Здесь мощность этих отложений наибольшая среди пятигорских лакколитов.

Интересно, что в древности минеральные воды обильно истекали как на южном, так и на северном склонах горы Машук. В наше время большинство источников расположено на южном склоне, на северном, в районе Перкальской скалы имеется небольшой источник, доступ к которому закрыт.

В современной геологической науке различаются до семи стадий травертинообразования, наиболее древняя из которых относится к апшеронскому веку плиоцена (3,6 - 2 миллиона лет назад).

Проведенные ставропольскими геологами исследования позволяют выделить два различных подкомплекса травертинов - ранний и поздний.

Ранний подкомплекс, распространен на горах Машук и Юца, где его мощность достигает 20-30 м. Слагающие его травертины - плотные, светло-серые, желтовато-серые до белых мраморовидные породы. Они состоят из кальцита (90-98%) с примесями глинисто-терригенного и органогенного материала, гипса и лимонита. В нижних пластах имеются слои вулканических туфов (в основном на Перкальской скале).

Судя по наличию вулканических туфов, отложение подкомплекса метатравертинов началось в конце миоцена (23,3 - 5,33 миллиона лет назад) в период извержения Пятигорских палеовулканов. Он формировался вплоть до конца плиоцена (5,33 - 2,58 миллиона лет назад) и возможно начала плейстоцена (2,58 - 0,011 миллиона лет назад).
Эоплейстоценовые (1,8 -0,8 миллиона лет назад) травертиновые отложения выявлены в районе Перкальской скалы.

Шлейф травертинов этой эпохи, опускается с высоты 640 метров, его мощность достигает 16 метров. Здесь эти отложения состоят из плотной, крупнопористой породы серого и кремовато-серого цвета с отчетливо выраженной полосчатой окраской, состоящей на 97–98 % из карбоната кальция, основным слагающим его минералом является кальцит, в небольшом количестве присутствуют арагонит, доломит, сидерит, а также примеси пелитово-глинистого вещества. В прослое песчаников, размещенном в травертинах, на высоте 180 м над Подкумком были обнаружены окаменелые остатки древнего слона Elephas meridionalis Nesti, жившего примерно 1,25 миллиона лет назад, благодаря которым и был установлен возраст этого слоя.

Чуть ниже, с высоты 620 метров, выявлены травертиновые отложения периода неоплейстоцена (от 800 до 100 тысяч лет назад) мощностью до 40 метров. Порода этого периода не столь плотная, пористая серого и кремовато-серого цвета с характерной полосчатой окраской. В этом слое можно увидеть прослои древних почв и продуктов выветривания (делювия).

Их возраст определен благодаря находкам остатков животных слонов Palaeoloxodon (Elephas) aff. antiquus Falc. et C., и бизонов Bison sp.

Еще один участок травертинов этой эпохи находится на восточном склоне горы Машук на высоте 630-640 метров. По составу эти породы мало чем отличаются от перкальских, лишь в некоторых прослоях учеными обнаружено повышенное содержание оксидов железа и марганца.

Находка здесь остатков благородного оленя и предка современной лошади (Cervus ex gr. elaphus L., Equus sp.) позволила сделать вывод о том, что образование этой толщи происходило в эпоху миндельского (478—424 тысячи лет назад), рисского (347 - 128 тысяч лет назад) и вюрмского (70-11 тысяч лет назад) оледенений.

Травертины горы Горячей начали образовываться несколько позже, самые первые слои также относятся к периоду неоплейстоцена. (780 - 11 тысяч лет назад). Но образование их учеными относится от периода рисского и вюрмского оледенений до голоцена (от 100 тысяч лет назад до нашего времени), о чем свидетельствуют находки зубов позднечетвертичной формы предка современной лошади Equus (Equus) sp.

Эти слои с высоты 560 метров спускаются на пойму реки Подкумок. Их толщина достигает 60 метров. Состав травертинов примерно такой же, как и у перкальских, но здесь чаще встречаются песчано-глинистые прослои со щебенкой мергельных пород.

Поздний подкомплекс травертинов залегает на раннем, а также образует многочисленные обособленные тела. В его состав входят серые, ржаво-серые пористые травертины, состоящие из арагонита и кальцита с примесями серой глины, обломков горных пород и лимонита. Встречаются окаменевшие (замещенные карбонатом) листья, плоды, обломки коры и ветвей листопадных древесных и травянистых растений, мха, а также костные остатки животных, типичных для условий холодного и умеренного климатов. В голоценовых слоях травертинов обнаружены кремневые отщепы и ножевидная пластина, принадлежавшие человеку, жившему в эпоху неолита.

Образование этой породы продолжается и в наше время.

Этот красивый материал в конце 18-го и в 19-м веке активно использовался для нужд строительства Пятигорска.

Добыча травертина (машукского камня) производилась в карьерах, расположенных в районе Перкальской скалы и на восточном склоне горы Машук.

Машук уникален тем, что здесь расположены минеральные и пресные воды практически для всех имеющихся в округе водоносных комплексов. Невозможно точно выделить, откуда точно они изливаются.

Интересны минеральные источники горы Горячей. Вода части из них относится к нижненеоплейстоцен-голоценовому (2,588 миллиона - до наших дней) горизонту, относящемуся к самому позднему, вплоть до современности, геологическому периоду. Эти воды изливаются там, где ранее были источники древних, дочетвертичных вод, создавших те самые травертиновые породы, которые сейчас являются родительскими для современных нам минеральных родников. К этим водам относятся источники в районе Пироговских и Пушкинских ванн, а также Академической галереи. Они по составу близки другим водам, изливающимся из более древних слоев, но менее насыщены минеральными солями и имеют не столь высокую температуру.

Водоносный средне-верхненеоплейстоценовый горизонт расположен в межгорье Машука и Лысой. Ну а более глубокие минеральные воды проходят через слои интрузивных пород, слагающих сердцевину Машука.

Минеральные воды, изливающиеся на склонах горы, происходят из различных участков, расположенных, подчас, за много километров от Пятигорска, и имеющих различный состав, температуру и другие характеристики.

Русский и советский учёный-геолог и палеонтолог, член-корреспондент Академии наук СССР, директор Геологического комитета, председатель Русского палеонтологического общества Николай Николаевич Яковлев в своей работе "Очерки по геологии Донецкого бассейна, Урала и Кавказа" пишет: "Кавказские и вообще минеральные воды глубинного происхождения свойственны преимущественно областям с нарушенным залеганием горных пород, где различные дислокационные трещины, сбросовые и сдвиговые, встречаясь в изобилии, могут служить путями для вывода минеральной воды и входящих в ее состав элементов из глубины земных недр.
В Пятигорске довольно ясный сброс находится в так называемом "Провале", где он проходит через меловые известняки, различно падающие, вследствие сброса - полого и круто - справа и слева от линии сброса. Это отчетливо видно на стене провала, слева от входа в него."

Минеральные воды Машука подразделяются по своему составу на:

• углекислые ("Машук-1", "Машук-19", "Ессентуки-4");
• углекисло-сероводородные;
• радоновые.

Источники имеют свое историческое, часто и народное название, но в данном случае мы расскажем о геологическом их наименовании.

На склонах Машука в наше время существуют следующие участки излияния минеральных вод:

• Северомашукскогорский;
• Северомашуксколысогорский;
• Северомашукскогорский-«Машук-19»;
• Восточномашуксколысогорский;
• Пятигорско-«Теплонарзанноисточненский»;
• Провальскоозерский;
• Пироговско-Сабанеевский;
• Народно-Пятигорский;
• Лермонтовскоисточненский;
• Пушкинский;
• Академический;
• Наклонноакадемическогалереевский;
• Новокрасноармейскоисточненский;
• Красноармейскоисточненский;
• Эоловогорский;
• Павловский;
• Восточнонаблюдательномашукскогорский;
• Северогорячегорский;
• Цветниковский;
• Верхнепушкинский;
• Церковненский;
• Тарханский;
• Народненский;
• Радоновотеплосерноисточненский;
• Радоноворадиоштольненский;
• Пушкинскоакадемический;
• Пушкинскогорячеисточненский.

Минеральные воды Пятигорска - это обширный и очень интересный раздел, поэтому здесь мы ограничимся весьма поверхностными сведениями, чтобы вернуться к ним более подробно на другой странице.

Сведения о морской фауне слоев, слагающих Машук, весьма скудны, однако, она хорошо изучена учеными в аналогичных образованиях в окрестностях горы.

На восточном склоне Бештау, в меловых слоях, находящихся в опрокинутом залегании, высоко на северо-западном склоне г. Железной, верхнем подъярусе верхнего мела, маастрихтских слоях, слагающих купола г. Лысой, Машука, Юцы и ряда других лакколитов, а также нижней части (коньякских и саптонских отложений), согласно исследованиям В.П. Рентгартена, можно обнаружить окаменевшие останки морских ежей, белемнитов, раковины моллюсков и других морских обитателей, а также зубы акул.

Согласно данным геологических исследований, здесь можно встретить: Inoceramus balticus J. В о е li ni., /. inconstans W o o d s var. sarumensis W o o d s, I. inconstans W o o ds var. plana E I b., /. inconstans Woods var. ind., /. involutus Sow., Echinocorys L e s k e (?), Belemnitella sp., Pachydiscus levyi G r o s s.- P. colligatusВ i n k h., fíaudryiceras sp., Scaphites constrictus S o w. var. vulgaris N o w., Se. constrictus S o w., Se. niedzwiedzkii U li 1., Phylloceras sp., Desmoceras planorbijonne В o h in, D. sp., Hamites sp., Pecten spatulatus Roe ni., P. cf. mantelli d’O r b., Spondylus spinosus S o w. var. aequalis H e b., Sp. spinosus S o w., Pieria danica R a v n., P. sp. ind., Ostrea sp., Inoceramus balticus В o li ni, I. tegulatus H a g., Rhynchonella plicatilis S o w., sp., Terebratula sp., Oxyrhina sp., Echinocorys sp., Aucraster sp., Pseudoffaster cancasicus L. D r u, Ps. sp., Echinoconus sp., Austinocrynus sp., Globigerinidae, Globotruncana linnei d’O rb., Gl. stuarti T. L a p p., Textulariidae, Nodosariidae, Rotalinidae, Orbulina universa d’O r b. («Spizaera»), Cristellaria sp.

В горных породах четвертичного периода исследователями были обнаружены раковины ныне живущих наземных моллюсков.

В отложениях травертинов можно найти окаменевшие листья и ветви деревьев, росших тысячи лет назад.

Останки слонов в различные годы были обнаружены в нижних слоях травертинов горы Машук и на склонах горы Горячая.

Места обнаружения наиболее сохранившихся останков слонов расположены в районе вершины Перкальской скалы (Elephas meridionalis Nesti,) и в районе карьера № 5 на восточном склоне Машука (Elephas aff. antiquus).

Останки прямобивневого лесного слона (Palaeoloxodon antiquus) обнаружены в слоях, совпадающих по возрасту с горными породами Горячеводской террасы Пятигорья. А из отложений Пятигорской террасы, расположенной под слоями травертинов горы Горячей, извлечены останки верхнечетвертичной формы мамонта — Mammuthus primigenius.

В верхних слоях травертинов горы Машук распространены остатки широколиственных растений, кости бизонов, оленей, кабанов и других обитателей умеренного пояса Земли. В палеонтологии животных, обитавших на Северном Кавказе, относят к так называемой "хазарской фауне".

Многочисленные останки благородных оленей обнаружены в районе карьера № 5 на восточном склоне.

У Машука имеется несколько гор-спутников и отрогов: это Михайловский отрог (иные встречающиеся наименования: Внутренний хребтик, гора Холодная), гора Горячая, гора Казачка, Перкальская скала (имеет еще и иное название: Лермонтовский холм).

Поодаль, на расстоянии от трех до шести километров расположены горы Дубровка (Бритая) (690 м.), Пост (555 м.) и Пикет (565,3 м.). Эти отдельно стоящие горы также считаются спутниками Машука.

На южном склоне расположились два хребтика, один из которых называется
"Внутренний" (нижняя часть которого называется "Михайловский отрог"), а другой - "гора Горячая".

Внутренний хребтик начинается от Эоловой арфы и вытягивается в направлении, перпендикулярном склону. Этот хребет сложен мергелями и глинами палеогена, а сверху прикрыт травертиновыми отложениями небольшой
мощности.

Гора Горячая отделяется от "Внутреннего хребтика" небольшим плоским
понижением, на котором расположена Академическая галерея. Этот отрог полностью сложен травертинами, мощность которых достигает 70 и более метров.

Своему названию гора Горячая обязана горячим углекисло-сероводородным водам, которые циркулируют по пустотам внутри самой горы, вследствие чего породы здесь на глубине всего порядка 20 м нагреты уже до температуры более 40 º С.

На южном склоне горы расположен колодец-пещера с подземным озером, известный под названием «Провал». Он имеет общую глубину 42 м и диаметр до 15 м. На дне расположено озерцо тёплой (26—42 °С) минеральной сероводородной воды площадью 190 м² и глубиной около до 11 метров. Это самый известный провал Пятигорска.

Еще два карстовых провала находятся вдоль вершины Горячей горы и в районе бульвара Гагарина ("Спартаковские скалы").

Всего исследователями насчитывается до 15 небольших провалов, расположенных на склонах горы Машук.