Геологическая история Кавказа очень сложна. На ее ранних этапах территория Кавказа подвергалась складчатости в нижнем палеозое. С движениями каледонского цикла связаны древнейшие интрузии. Позже Кавказ захватила герцинская складчатость, тоже сопровождавшаяся интрузиями, с которыми связано медноколчеданное и полиметаллическое оруденение.
Завершающими доюрский этап развития Кавказа были движения триасового периода, в результате которых произошло общее поднятие и осушение страны. На рубеже триаса и юры морские бассейны сохранились лишь в тех местах, где потом развивались наиболее глубоко прогибавшиеся части геосинклиналей.
Начало юры ознаменовалось общим погружением страны и трансгрессией моря. Однако значительные пространства Предкавказья, Рионо-Куринской депрессии и Джавахетско-Армянского нагорья оставались незатопленными. Трансгрессия распространялась от осей двух геосинклинальных зон, породивших в итоге своего развития нынешние складчатые горы Кавказа. Ось первой геосинклинальной зоны (Большого Кавказа, или Главной Кавказской) протягивалась вдоль южного склона Большого Кавказа, переходя восточнее Мамисонского перевала на северный склон. Вторая — Малокавказская — геосинклиналь располагалась южнее, почти параллельно первой.
Еще в нижней юре в этих геосинклинальных бассейнах начались поднятия, которые распространялись от средней части современной территории Кавказа (близ Эльбруса и в бассейне реки Храми) на юго-восток и северо-запад. В средней юре геосинклиналь Большого Кавказа разделилась на две интрагеосинклинали — Северо-Кавказскую и Южного склона. Нарастающие поднятия вызвали регрессию моря. На обширных пространствах Закавказья в средней юре (особенно в байосе) происходили подводные излияния средних и основных лав. Излившиеся и вулканогенные осадочные породы юры играют большую роль в строении современного рельефа Малого Кавказа и южного склона западной части Большого Кавказа.
На рубеже средней и верхней юры почти вся территория Кавказа испытала поднятия, а местами (особенно в осевой зоне Большого Кавказа) и складчатость. Тектоническая деятельность сопровождалась интрузиями магмы. Вслед за этим началась верхнеюрская трансгрессия. Сперва моря были мелководны, постепенно по мере расширения геосинклинальных бассейнов, они углубились в морских осадках уменьшалось количество терригенного материала увеличивалась их карбонатность. Образовались органогенные известняки, слагающие теперь передовые хребты Большого Кавказа Поднятия в конце юры привели к значительной регрессии морей и к смене морского режима лагунным.
В мелу снова наступило погружение, однако на границе нижнего и верхнего мела возобновились поднятия, что отразилось в смене известняков мергелистыми и песчано-глинистымн осадками. Затем почти всю площадь Кавказа захватила верхнемеловая трансгрессия, во время которой отлагались известковые осадки, превратившиеся в слоистые известняки.
В палеогене на фоне продолжавшегосяпрогибания геосинклиналей росли промежуточные участки поднятий. По мере расширения происходило их слияние в более крупные геоантиклинали. На месте геосинклинальной зоны Большого Кавказа формировалась единая обширная геоантиклиналь — область погружения превращалась в область поднятия. Подобное же превращение испытывала и Малокавказская геосинклиналь. Наоборот, окаймлявшие геосинклинали прежние зоны относительных поднятий в Предкавказье и Закавказье превратились в относительно погружающиеся зоны, в которых потом накапливались мощные толщи осадков.
В Закавказском нагорье и на Талыше в палеогене происходили подводные излияния лав - морские осадки палеогена носят там преимущественно вулканогенный характер.
Палеогеновые поднятия привели к образованию в области Большого Кавказа массива суши. В дальнейшем он все более разрастался, однако до середины неогена все же существовал еще в виде острова. Островной период развития Большого Кавказа был периодом формирования эндемичной фауны.
В палеогене и начале неогена эта островная суша была покрыта вечнозеленой тропической растительностью (полтавская флора). Но в олигоцене сюда стали проникать элементы листопадной тургайской флоры. В сарматский век листопадные деревья были уже примерно в равном количестве с вечнозелеными тропическими. Тургайские пришельцы в новых для них условиях островной области видоизменялись, и из них формировалась средиземноморско-тургайская флора. Эта древняя мезофильная, преимущественно лесная, флора разделилась на две ветви — западную и восточную. Так сложились колхидский и гирканский (талышский) флористические центры. Каждый пз них развивался в дальнейшем своим путем.
В неогене продолжалось поднятие (и расширение) геоантиклиналей Большого Кавказа и Закавказья. Оно сопровождалось прогибом предгорных и межгорных впадин. Однако в целом поднятие стало преобладающим, широко распространившись от середины Кавказа в стороны Черного и Каспийского морей. По всему Кавказу в неогене происходило расширение континентальных фаций, площади морей в Предкавказье и Закавказье сокращались (за исключением времени акчагыльской трансгрессии).
Поднятиям в неогене сопутствовали складкообразование и вулканизм, протекавший особенно энергично на Джавахетско-Армянском нагорье. В результате мощных верхнемиоценовых поднятий в области Большого Кавказа сформировался высокогорный рельеф.
В послесарматское время продолжалось вытеснение тропических и субтропических вечнозеленых растений северными формами. К концу неогена представители полтавской флоры почти совсем исчезли, вечнозеленые древесные породы в основном заменились листопадными. Почти все виды листопадных, по преимуществу широколиственных, деревьев были тогда такими же, как и теперь, но распространение их было несколько иным. Коренное изменение в составе флоры вызвано, вероятно, похолоданием климата в конце миоцена и плиоцене.
Наряду с поднятием горных областей в неогене шли процессы континентальной денудации. К концу неогена в области Большого Кавказа и на Закавказском нагорье были выработаны формы весьма зрелого рельефа: обширные долины с ровными днищами, выровненные поверхности. Вместе с тем наметились и основные орографические элементы Большого Кавказа — не только хребты осевой зоны, но и передовые цепи, например куэстовые гряды северного склона, которые, однако, были ниже, чем сейчас.
В четвертичный период благодаря новым поднятиям произошло резкое омоложение рельефа Большого Кавказа и Закавказского нагорья. Древние выровненные поверхности и днища широких долин были высоко приподняты и расчленены врезавшимися в них ущельями. Амплитуда четвертичного поднятия, которое имело сводовый характер, во внутренней (ядерной) части Большого Кавказа достигала, по нашим данным, 2500 м. К периферии она уменьшалась, а предгорные и межгорные впадины испытывали погружение, которое, однако, компенсировалось аккумуляцией продуктов разрушения поднимавшихся гор.
Сводовое поднятие Большого Кавказа не было идеально правильным: в соответствии с тектоническими структурами второго порядка одни участки опережали в поднятии другие. На окраинах Большого Кавказа и в примыкающих частях Предкавказья и Куринской впадины в нижнечотвертичиое время продолжалось складкообразование. Южнее происходило поднятие Закавказского нагорья, сопровождавшееся относительнымпрогибанием отдельных участков и зон.
Четвертичное оледенение сильно повлияло на развитие флоры и фауны Кавказа. В эпоху предпоследнего оледенения Большого Кавказа флора и фауна его гребневой части были оттеснены к подножию гор и на равнины Предкавказья. В то же время Днепровский ледник Русской равнины оттеснял флору и фауну ее северных и средних областей к югу. Однако в ледниковые эпохи на месте ложбины Маныча существовал морской пролив, серьезно затруднявший миграцию флоры и оказавшийся непреодолимым препятствием для проникновения с севера наземной фауны. Если бы не этот пролив, то роль четвертичного оледенения в формировании флоры и фауны Кавказа была бы еще большей.
И все-таки многие северные растения проникли на Кавказ. По мнению А. А. Гроссгейма и других исследователей, в ледниковые зпохи. во всяком случае в эпоху днепровского оледенения, существовал непосредственный контакт кавказской и северной приледниковой флоры, и арктические растения пришли на Кавказ непосредственно с приледниковых пространств Русской равнины.
Четвертичное оледенение послужило причиной массового вымирания теплолюбивых растений у северного подножия Большого Кавказа. Неогеновая растительность смогла сохраниться в ледниковые эпохи в мало затронутых ледниковыми влияниями закавказских убежищах: в Колхиде и на Талыше с примыкающей к нему Ленкоранской низменностью.
В историческую эпоху на развитие флоры и фауны Кавказа существенно повлияла деятельность человека. Уничтожение лесов и распашка земель изменяли условия существования растений и животных и влияли на эволюцию органического мира. Охотой были полностью или почти полностью истреблены некоторые животные (кавказский зубр и др.). Человек заносил, подчас случайно, растения из других стран. Большую роль в формировании современной растительности сыграло также сознательное внедрение новых растений, особенно иноземных субтропических.
