История пятигорских лакколитов.
Современные геологические данные позволяют выделить в истории геологического развития гор Пятигорья три крупных этапа - вулканический, поствулканический орогенный и эпивулканический. Но начнем с более далёких времен, когда на месте современного Кавказа бушевали волны древних океанов.
Примерно 850 миллионов лет назад на месте современного Пятигорья находился древний океан Тетис, разделявший древние континенты Гондвану и Лавразию. Существовал он до периода примерно 5 миллионов лет назад.
Из-за движения континентов Тетис постоянно менял свои границы. От широкого экваториального океана он превращался то в западный залив Тихого Океана, то в атланто-индийскую протоку, пока не распался на ряд морей. В связи с этим в научных кругах принято говорить о нескольких океанах Тетис.
Изначальный океан, названный учеными Прототетис, образовался 850 миллионов лет назад в
докембрийскую эпоху. По мнению учёных, Прототетис произошел в результате раскола континента Родиния, располагался в экваториальной зоне и имел ширину в от 6 до 10 тысяч километров.
В промежутке 320—260 миллионов лет назад, в эпоху
палеозоя этот древний океан изменил свои очертания и в науке получил название Палеотетис, простиравшийся от территории современных Альп до Центрального Китая. Западную часть Палеотетиса нередко выделяют в отдельное образование, получившее название Реикум.
В конце
палеозоя, после образования континента Пангеи, Палеотетис представлял собой океан-залив огромного океана Панталасса.
В период от 200 до 66,5 миллионов лет назад в эпоху
мезозоя образовался океан, именуемый Мезотетис, занимавший пространство от Карибского моря на западе до Тибета на востоке.
66 миллионов лет назад океан приобрел новые очертания и получил в научной среде наименование Неотетис (или Паратетис) он существовал в эпоху
кайнозоя до 13 миллионов лет назад.
Раскол образовавшегося к тому времени континента Гондваны привел к тому, что Африка с Аравийским полуостровом и Индостан стали двигаться на север, сжимая Неотетис и вклиниваясь в Евразию.
Сближение материков вызвало подъём Альпийско-Гималайского горного комплекса, включающего горные массивы Пиренеев, Альп, Карпат, Кавказа, Загроса, Гиндукуша, Памира, Гималаев. Вновь образовывавшиеся горы постепенно отделили от Тетиса северную часть — Паратетис, занимавший территорию от западной части современной Европы до Алтая.
На стыке
эоцена и нижнего олигоцена, примерно 33 -27 миллионов лет назад, море заливало всю территорию нынешнего Пятигорья, отложениями которого стала довольно однообразная толща глинисто-карбонатных осадков, содержащая бесчисленное множество скорлупок фораминифер, тонкостенных раковин беспозвоночных, главным образом пелеципод, редких гастропод и наутилидов, скелетов крупных костистых рыб и зубов немногих хищников — акул.
Позднее поднятие земной коры изгнало море из этого района и на некоторое время превратило его в сушу. Затем вследствие нового погружения во второй половине
олигоценового периода (27-23 миллиона лет назад) область будущего Пятигорья снова покрылась морскими водами. Но данная часть моря была плохо связана с открытым океаном, и здесь образовался своеобразный режим, напоминающий современное Черное море с его безжизненностью и сероводородным заражением придонных слоев. Это привело к образованию тонкослоистых, плотных глин, содержащих в своем составе местами много органического углерода и немалое количество сернистого железа, которые сейчас имеют наименование
майкопских глин, сменившихся через некоторое время другим слоем: глинами
чокрака, что связывается учеными с изменением режима морского пространства.
В работе "
Геология СССР. Том IX. Северный Кавказ" (1968 г.) указано, что возраст магматических образований Пятигорья "
отвечает границе олигоцена —миоцена, абсолютное датирование дает цифры порядка 30 млн. лет;"
С наступлением эпохи
миоцена (23 - 5 миллионов лет назад) море начало отступать. А в период от 13 до 10 миллионов лет назад образовалось Сарматское море, занимавшее пространство от современного нам Черного до Аральского моря. В этот период молодые горные массивы Крым и Кавказ уже представляли собой архипелаги островов. Сарматское море постепенно отделялось от мирового океана и превращалось в огромный пресный водоем.
Около 10 миллионов лет назад Сарматское море вновь воссоединилось с мировым океаном в районе нынешнего пролива Босфор. Этот период получил название Меотического моря, которое по сути представляло собой Чёрное и Каспийское моря, связанные северокавказской протокой, ныне известной как Кумо-Манычская впадина.
Вулканический этап начался 10,5 миллиона лет назад. Закончился он 8,3-миллиона лет назад в
сарматском веке, в конце
миоцена. На этом этапе, по мнению Б.Л. Годзевича,
Бештау, Змейка и другие горы-диапиры были вулканами газово-взрывного типа. В окружении
Бештау возникли небольшие вторичные вулканы, жерла которых затем заполнились магмой, что привело к образованию гор Медовой, Тупой и Острой.
Пятигорье представляло собой в тот период вулканический перешеек, соединявший Большой Кавказ с низменной Древнеставропольской сушей, омывавшейся теплым Позднесарматским морем.
Поствулканический орогенный этап охватывает
плиоцен и начало
плейстоцена и соответствует периоду наибольшего поднятия Большого Кавказа в процессе столкновения Евразийской и Африкано-Аравийской литосферных плит. В это время центр вулканической деятельности сместился к Эльбрусу, а вулканические ядра магматических гор Пятигорья продолжали подниматься под давлением сжимающейся земной коры, будучи уже в твердом состоянии. На краю Скифской платформы образовалась так называемая Северо-Кавказская моноклиналь (наклонная равнина) с густой сетью тектонических разрывов, ставшая основой уникального Кавминводского бассейна минеральных вод.
Дальнейшее горообразование сопровождалось отходом моря и осушением значительной части Предкавказья с образованием высоких террас прибрежно-морского и речного происхождения. Влажный климат способствовал развитию теплолюбивых животных и растений и образованию глиняной корки.
Эпивулканический этап начался в середине
плейстоцена и продолжается до наших дней. В данное время затухает вулканическая активность и формируется современный нам ландшафт. Эта эпоха является временем бурного развития источников минеральных вод, о чем свидетельствует широкое распространение
травертинов.
Изначально все лакколиты представляли собой куполообразные врешины, с "крышкой-куполом" из осадочных океанских пород. Впоследствии горы начали разрушаться, были смыты насыпные конусы и часть подстилающих их осадочных пород, и обнажились их магматические ядра. Сильные землетрясения, сопутствовавшие извержениям Эльбруса, способствовали образованию на склонах и в подножьях гор обширных каменных осыпей. Гора Развалка вообще распалась на крупные блоки.
Наступила эпоха похолоданий и оледенений. Флора и фауна Пятигорья существенно изменилась, приблизившись к ее современному состоянию.
Шесть миллионов лет назад Чёрное и Каспийское море вследствие роста Кавказских гор и появления возвышенностей Северного Кавказа разделились. Снизился уровень Средиземного моря.
В период 5—4 миллионов лет назад уровень Средиземного и Чёрного морей вновь повысился и они вновь слились с Каспием в Акчагыльское море, которое впоследствии превратилось в Апшеронское и охватывало большие пространства современного Черноморья, Каспийского и Аральского морей, территории современной Туркмении и нижнего Поволжья. Это море существовало еще совсем недавно по геологическим меркам, 500—300 тысяч лет назад.
По мнению исследователей, на территории Пятигорья проходила береговая линия Акчагыльского моря, остатки которой и древние пляжи можно увидеть в районе города Георгиевска.
Об этом периоде
А. П. Герасимов писал:
"В Пятигорье Акчагыльское море достигало своих самых западных (на этой широте) пределов; разливаться еще дальше на запад волнам этого моря помешал начавшийся еще в верхне-миоценовое время подъем Ставропольского плато. У нас были расположены только прибрежные мелкие части этого вообще неглубокого моря, и оставленные им отложения, известняки-ракушники, детритусовые известняки и пески, носят яркий неритический характер довольно грубых накоплений с бедной видами, но богатой экземплярами толстостенной фауной мактр и кардиид."В этот период Кавказ соединился с другим появившимся участком суши, представляющим сейчас Ставропольскую возвышенность.
Лакколиты Пятигорья образованы вязкой магмой, которая приподнимала вышележащие горные породы, нередко не нарушая их слоистости. В некоторых случаях, как, например, на горе
Бештау, магма прорывала горные породы, вытекая наружу. И эти застывшие потоки сейчас образуют причудливые скальные образования, любимые туристами и скалолазами.
Энергия поднятия магматических масс была настолько велика, что не только образовала куполовидные поднятия прикрывающих осадочных отложений, но и разорвала, переместила и выдвинула с глубины такие отложения, какие в нормальных условиях не обнажаются. Такой разрыв отчетливо виден на восточном склоне г.
Бештау, где оторванная и приподнятая часть осадочной толщи находится в опрокинутом положении и вскрывает мощные слои древних пород
палеогена,
верхнемеловых и даже
альбских слоев
нижнего мела. Такие разрывы, но без опрокидывания, исследователи отмечают на восточном склоне г. Бык, на северном склоне горы Кокуртлы, на южном и западном склонах
Машука, западным склонам Змейки, Железной и склонам Развалки.
А.П. Герасимов относил период возникновения пятигорских лакколитов к
верхнеплиоценовой эпохе, скорее всего к деятельности вулканов Кавказа в период Апшеронского моря. Он утверждал, что не все пятигорские горы — лакколиты, часть их, в том числе Острая, Тупая, Медовка, может быть Развалка, Змейка (Сюереше) представляют дайки, а некоторые - Кокуртлы, Лысая,
Машук - криптолакколиты.
Характерной особенностью лакколитов является наличие в их основе изверженных пород магматического происхождения, либо выходящих на поверхность, либо скрытых под толщами осадочных пород. Вот как описывает это явление русский и советский учёный-геолог и палеонтолог, член-корреспондент Академии наук СССР, директор Геологического комитета, председатель Русского палеонтологического общества Николай Николаевич Яковлев ("
Очерки по геологии Донецкого бассейна, Урала и Кавказа"): "
Лакколиты или обнажаются на поверхности земли, если покрывавшая их толща осадочных образований впоследствии будет разрушена размывом, или остаются прикрытые последними, если размыв еще не успел обнажить их. К лакколитам первого рода принадлежит гора Железная, в Железноводске, и Бык, к лакколитам второго рода (скрытым или криптолакколитам) — гора Машук в Пятигорске. При описанном происхождении лакколитов понятна воротникообразная оторочка из осадочных пород, часто сохраняющаяся при основании куполообразной горы лакколита, с падением пластов в ней от купола во все стороны (периклинально)."
Не на всех горах выступает на поверхность изверженная порода, также не везде смыта та осадочная оболочка, под которой происходила кристаллизация
бештаунитов. На некоторых горах (
Машук, Лысая, Кокуртлы) совершенно нет выступов вулканических пород, и наблюдаются только вздутые и нарушенные осадочные отложения
меловой и третичной систем. На других горах (Джуца, Юца, Золотой курган) известны лишь ничтожные выходы бештаунита, а главная масса сложена нарушенными осадочными отложениями; наконец, третий тип представляют такие горы, где главная масса сложена из изверженной породы, а
меловые и третичные образования сохранились лишь в виде более или менее узкой каймы по периферии (
Бештау, Железная, Развалка, Змеевая, Шелудивая, Острая, Тупая, Медовка, Бык, Верблюд, Змейка).
Горы Пятигорья долго считались «неудавшимися вулканами», в связи с отсутствием на них покровов излившейся лавы и туфов. И хотя в 30-х годах при разработке
травертина на
Машуке были найдены слои вулканического туфа, их образование связывали с извержениями находящегося в ста километрах южнее Эльбруса. В шестидесятых годах прошлого столетия известный ставропольский краевед В.Г. Гниловской в книге «Занимательное краеведение» предположил, что извержения Пятигорских вулканов были газово-взрывными (пелейского типа), в связи с чем пепел рассеивался, не образуя значительных покровов, что подтвердилось в восьмидесятых годах при добыче
бештаунита на Змейке, где были обнаружены слои вулканического покрова, прежде скрытые под мощной осыпью.