Кыргызстандын аймагы геологиялык жактан Евразия континентинде уникалдуу орунду ээлейт, анткени бул жерде, каршылаш кыймылдардын натыйжасында, дүйнөдөгү эң ири складдуу белдердин кагылышуусу болуп жатат. Тенир-Тоо өлкөнүн бөлүгү Урал-Монгол складдуу белинин палеозой комплекстеринен түзүлгөн, анын структуралык өзгөчөлүктөрү литосферанын негизинен түндүктөн түштүккө жылышы менен шартталган, ал эми Памир — Альпийско-Гималай складдуу белинин комплекстеринен, анын түзүлүшү литосферанын негизинен түштүктөн түндүккө жылышы менен пайда болгон. Бул белдердин структуралары Чон-Алай дарыясында жолугушат. Батышка жана чыгышка чыкканда, аталган белдердин структуралары кескин түрдө ажырайт жана бири-биринен алыс кетет. Геологиялык жактан өлкө Евразия структурасында түйүндүү орунду ээлейт, ал батышты жана чыгышты байланыштырган көпүрө сыяктуу болуп, регионалдык геологиянын көптөгөн маселелерин чечүүдө маанилүү роль ойнойт.
Өлкөнүн аймагында төмөнкү ири кеңири тектоникалык зоналар бөлүнөт: Түндүк, Орто жана Түштүк Тенир-Тоо жана Түндүк Памир. Түштүк Тенир-Тоо аймагынын чыгыш бөлүгүнө Какшаал тоо массивинин чыгышында Тарим массивинин кичинекей бөлүгү кирет. Бул структуралардын чегин ири регионалдык жер кыртышынын жарылуулары белгилейт. Түндүк жана Орто Тенир-Тоо «Тенир-Тоо негизги структуралык сызыгы» деп аталган жарылуу менен чектелет, Орто жана Түштүк Тенир-Тоо батышта — Түштүк-Фергана-Бабашатин жарылуусу менен, чыгышта — Атбашы-Энилчек жарылуусу менен чектелет, Түштүк Тенир-Тоо түштөн Гиссаро-Какшаал жарылуусу менен чектелет, ал батышта Түндүк Памирден, чыгышта Тарим массивинен бөлүп турат. Орто жана Түштүк Тенир-Тоо батыш жана чыгыш секторлору Таласо-Фергана диагоналдык жылышы менен бөлүнөт. Батыш секторлору чыгыш секторлоруна карата түндүк-батышка 180—250 км жылышкан.
Республика аймагынын геологиялык түзүлүшүндө төрт мегокомплекс жана литосферанын өнүгүшүндөгү төрт мегаэтап бөлүнөт, алар бири-биринен курамы, түзүлүшү жана пайда болуу шарттары боюнча кескин айырмаланат. Төмөндөн жогору: архейско-нижнепротерозойский, протерозойский, верхнепротерозойско-палеозойский жана мезозой-кайнозойский мегокомплекстер. Алардын биринчи жана үчүнчүсү континенттик жана океандык геодинамикалык шарттарда пайда болгон геологиялык түзүлүштөрдөн турат, ал эми экинчиси жана төртүнчүсү — тек гана континенттик шарттардагы түзүлүштөрдөн турат.
Архейско-нижнепротерозойский мегокомплекс интенсивдүү метаморфизацияланган түзүлүштөр менен көрсөтүлгөн, алар Түндүк жана Орто Тенир-Тоо аймагындагы палеозойдук тектоникалык көтөрүүлөрдүн ядролорун жана катуу массивдердин негиздерин түзөт, ошондой эле Тарим массивинин блокторун камтыйт. Анын түзүлүшүндө эки топ түзүлүштөр белгиленген: а) офиолит комплекстери — океандык кыртыштын жаратылышын билдирген ультрабазиттер, амфиболизированные базиттер жана силициттердин белгилүү бир аралашмасы; б) гнейстер, кристалдык сланецтер жана мраморлор — континенттик кыртышта пайда болгон биринчи осадочные толщалар. «А» тобунун жаратылыштары «Б» тобунун жаратылыштарына үстөмдүк кылынган, алар күчтүү складчылыкка, деформациялык агымга дуушар болгон, натыйжада көп учурда катуу аралашкан. Жаратылыштар ошондой эле метаморфизм жана мигматизацияга дуушар болгон. Радиометриялык изилдөөлөр 2600±50 млн. жыл жана 2000—1800 млн. жыл деген даталарды белгилеген.
Тектоникалык жаратылышы ал кездеги континенттик жана океандык структуралардын бар экенин көрсөтөт, кийинчерээк, континенттик массалардын кагылышуусунун натыйжасында океан жабылып, бирдиктүү континент пайда болгон. Бул түзүлүштөр эң байыркы супер континент Родиниянын курамына кирген болушу мүмкүн.
Протерозойский мегокомплекс 1800—600 млн. жыл аралыгындагы деңгээлди камтыйт жана негизинен метаморфизацияланган кварциттер, терригендик жана карбонаттык отложениелерден турат. Вулканиттер жана гранитоид интрузиялары кездешет. Алар Түндүк жана Орто Тенир-Тоо аймагында кеңири таралган, анда тектоникалык блокторду жана көтөрүүлөрдүн ядролорун түзөт. Жалпы алганда, алар ички континенттик шарттарда тынч тектоникалык режимде пайда болгон. Бирок вулканизмдин жана отложениелердин жаратылышы 1300, 1100, 720 млн. жыл аралыгында ички плиталык шарттарда континенттик рифтогенез процессинин жүргөнүн көрсөтөт, жер кыртышы тангенциалдык тартылууга дуушар болгон, ал эми 830 млн. жылда ички континенттик тангенциалдык кысуу шарттары пайда болгон, бул интенсивдүү складчылык, граниттик магматизмдин киргизилиши жана регионалдык метаморфизмдин көрүнүшү менен белгиленет.
Верхнепротерозойско-палеозойский мегокомплекс 600 млн. жылдан жогору жана бардык палеозойду камтыйт. Ал ар түрдүү геологиялык түзүлүштөр менен түзүлгөн жана Тенир-Тоо жана Түндүк Памирдин бардык тектоникалык зоналарында таралган. Көпчүлүк учурда катмарлардын курагы органикалык калдыктар менен аныкталган, ал эми магматикалык массалар радиогеохронологиялык даталоо менен белгиленген. Мегокомплексинин өзгөчөлүгү: анын түзүлүшүндө бир нече океандык бассейндердин жана континенттик массалардын түзүлүштөрүнүн болушу. Баштапкы стадияда бирдиктүү континенттин бөлүнүшү, океандык бассейндердин ачылышы, ал эми акыркы стадияда океандар жабылып, мурда бөлүнгөн блоктордун аккрециясы натыйжасында кайрадан бирдиктүү континент пайда болгон. Океандык бассейндердин жабылыш убактысына жараша төмөнкү палеозойдук (каледондук) жана жогорку палеозойдук (герциндик) тектоникалык комплекстери белгиленет.
Эрте палеозойдук аккрециянын тектоникалык комплекси венд системасынын протерозойдук түзүлүштөрүн жана бардык төмөнкү палеозойду камтыйт. Негизинен, ал Түндүк, Орто Тенир-Тоо аймагында өнүккөн, анын кээ бир бөлүктөрү Түштүк Тенир-Тоо жана Тарим массивинин аймагында кездешет. Түндүк Тенир-Тоо аймагында бул түзүлүштөр негизги роль ойнойт. Төмөндө алар океандык шарттарда, жарым-жартылай океандык шарттарда, терригендик жана магматикалык түзүлүштөр менен көрсөтүлгөн. Ошондой эле континенттик шельф, склон жана подножье үчүн мүнөздүү терригендик жана карбонаттык отложениелер кездешет. Комплексинин жогорку бөлүгүндө грубообломочные терригендик отложениелер жана чоң граниттик массивдер үстөмдүк кылат. Орто Тенир-Тоо аймагында төмөнкү бөлүктө рифтогендик шарттар үчүн мүнөздүү грубообломочные терригендик жана вулканогендик катмарлар бөлүнөт, жогору — континенттин пассивдүү четинде глинистүү жана кремний сланецтер жана карбонаттык отложениелер. Жогору алар межгорных впадин терригендик отложениелер менен алмаштырылат. Түштүк Тенир-Тоо комплексинде карбонаттык, терригендик жана вулканогендик жаратылыштардан түзүлгөн бөлүктөр түрүндө кездешет. Төмөнкү ордовиктен баштап, бул жерде орто океандык хребттердин типтүү белгилери менен офиолит комплексинин өнүгүшү жүрүп жатат. Тарим массивинин аймагында каралып жаткан деңгээлдеги геологиялык түзүлүштөр Орто Тенир-Тоо аймагындагы түзүлүштөргө окшош, бирок жогорку бөлүгү, ал жерде өнүккөн грубообломочной катмардын ордуна карбонаттык отложениелер менен көрсөтүлгөн.
Палеогеодинамикалык шарттын реконструкциясы каралып жаткан комплекстин түзүлүшү төмөнкүлөрдү көрсөткөн. Протерозойдун аягында байыркы континент Родиния бөлүнүүгө дуушар болгон, натыйжада рифтогендик структуралар пайда болгон. Кийинки венда — эрте ордовик учурунда Түндүк жана Орто Тенир-Тоо ортосунда Сакский деп аталган океандык бассейн пайда болгон. Анын туурасы, кээ бир баалоолор боюнча, 1,5—2,0 миң кмге жеткен. Ошол эле учурда салыштырмалуу кичинекей континенттик блоктор болгон. Эрте ордовиктин экинчи жарымында океан кыскарууга киришет, Түндүк Тенир-Тоо аймагында аралдук дугалык системалары пайда болуп, задуговый бассейндер пайда болот. Мындай шарттар кечки ордовиктин экинчи жарымына чейин сакталат, анда океан жабылып, толугу менен субдукция тарабынан жутулат. Анын ордунда сутура — шов пайда болуп, ал кийинчерээк кыймылдардан кийин «Тенир-Тоо негизги структуралык сызыгы» деп аталган тектоникалык структурага айланат. Континенттик блоктордун аккрециясы болуп, ордовиктин аягында Түндүк жана Орто Тенир-Тоо аймагында тоо аймагы пайда болуп, анда впадинада грубообломочные отложениелер чогулуп, көтөрүүлөргө чоң гранитоид массалары киргизилет. Түштүк Тенир-Тоо аймагында эки океандык бассейндин комплекстеринин бар экендиги белгиленген, алар эрте ордовиктен (мүмкүн андан да эрте) жана континенттик массивдерден өнүккөн.
Кечи палеозойдук аккрециянын тектоникалык комплекси Кыргызстанда эң кеңири таралган түзүлүш болуп саналат. Түндүк жана Орто Тенир-Тоо орто жана кечи палеозойдо Кыргызско-Казахский деп аталган бир микроконтинентке бириктирилген. Түндүк Тенир-Тоо силурда гранитоид интрузиялары менен көрсөтүлгөн, отложенилген түзүлүштөр девондон башталат. Бардык девон — төмөнкү пермь терригендик, вулканогендик жана интрузивдик ар түрдүү составдагы түзүлүштөр менен көрсөтүлгөн. Орто Тенир-Тоо аймагында силурдун көп бөлүгү жок жана Чаткал тоо массивинде терригендик жана вулканогендик аралдык дугалык катмарлары чыгат. Төмөнкү-орто девондук жер үстүндөгү вулканиттер кездешет. Орто девондун жогорку бөлүгү — төмөнкү карбон Орто Тенир-Тоо аймагында төмөнкү терригендик, ал эми жогору — деңиз карбонаттык жана кремний отложениелери менен көрсөтүлгөн. Орто карбон — төмөнкү пермь терригендик, вулканогендик жана интрузивдик ар түрдүү составдагы түзүлүштөр менен көрсөтүлгөн.
Түштүк Тенир-Тоо аймагында силур — төмөнкү карбон деңгээлинде офиолиттер кеңири таралган, алар Түркестандык жана Ягнобдук океандык бассейндердин комплекстерин жана аралдык дугалык терригендик жана вулканогендик түзүлүштөрдү билдирет. Континенттик блоктордун, ошондой эле континенттик четтердин склондорунун жана подножьелеринин терригендик жана карбонаттык отложениелери чоң роль ойнойт.
Палеогеодинамикалык шарттын реконструкциясы бул деңгээлде түндүктө (бүгүнкү координаттарда, байыркы мезгилде башкача болгон) Кыргызско-Казахский континенти, түштүктө — Түркестан океаны, андан ары — Тарим континенти жана Ягноб океаны жайгашкандыгын көрсөткөн. Силур — эрте девон мезгилинде Кыргызско-Казахский континентинин түндүк жана түштүк четтеринде активдүү чет-континенттик шарттар (бүгүнкү Америкадагы Анд тоолорунун шарттарына окшош) орун алган, алар Балхаш океанынын океандык литосферасынын субдукциялык процессинен улам (Кыргызстандан тышкары), бул процесс эрте пермге чейин үзгүлтүксүз улантылган, ошондой эле түштүктө — Түркестан океанынын литосферасынан. Ал акыркы Орто Тенир-Тоо менен Түштүк Тенир-Тоо ортосунда жайгашкан. Анын туурасы палеомагниттик маалыматтар боюнча девон мезгилинде жок дегенде 2200 кмге жеткен. Түркестан океандык бассейндин ичинде Алайско-Улан континенттик блогу бөлүнөт. Силур — эрте девон мезгилинде океандык литосфера Кыргызско-Казахский континенттин астына жана Алайско-Улан микроконтинентинин астына субдукцияланган. Орто девондун жашоосунун башынан баштап, бул субдукциялык процесс күчсүздөгөн, жана эрте карбон мезгилинин аягына чейин континенттердин четтеринде пассивдүү чет шарттары пайда болуп, бирдей типтеги отложениелер чогулуп, төмөндө терригендик, жогору карбонаттык. Алайско-Улан микроконтинентинде карбонаттардын арасында вулканиттер кездешет, негизинен, орто, сейрек кислота жана негизги составдар менен щелочных мүнөзгө ээ. Эрте карбон мезгилинде субдукциялык процесс Түркестан океандык литосферасында кайрадан башталат, бирок тек гана түндүк тарапта, Кыргызско-Казахский континентинин астында. Тарим континенти Кыргызстан аймагында өтө узун карбонаттуу тилкеде, Кульгеджелиндик «бар» деп аталган. Батышка уланган бөлүгүндө, Тажикстан аймагында, Рабут блоки чыгып, анда палеозойдук кесилиштер Тарим массивинин кесилиштерине окшош. Бул кесилиштердин фасциалдык өзгөчөлүктөрүнө караганда, блоктун өлчөмү чоң болгон. Кульгеджелиндик тилке Тарим массивин чыгышта жана Чыгыш Европалык (Русская) платформа менен батышта бириктирген кеңири континенттин курамдык бөлүгү болгон. Ягноб океаны менен байланышкан геологиялык түзүлүштөр негизинен Тажикстан аймагында чыгат. Аралдык дугалык комплекстери Түркестан-Алайдын осевой бөлүгүндө чыгып, анын литосферасы Тарим континентинин астына субдукцияланган.
Түндүк Памирдин аймагында төмөнкү карбон мезгилинде аралдык дугалык бассейндердин офиолиттери жана вулканиттери белгилүү. Алар түштүк тарапта океандык шарттардын үстөмдүгү жөнүндө күбөлөндүрөт, анын литосферасы түндүк тарапка (Ягноб океанынын түштүк тарабындагы континентке) субдукцияланган. Алар Палеотетис океаны менен байланышкан болушу мүмкүн жана кийинки кыймылдар менен бул жакка жылдырылган.
Орто карбон — төмөнкү пермь терригендик, көп учурда грубообломочные деңиз, жогору бөлүгүндө болсо жер үстүндөгү отложениелер менен көрсөтүлгөн. Ири интрузивдик магматикалык массалар жана вулканиттер кездешет. Бул мезгилде бардык аймактарда океандык бассейндер жабылып жаткан. Бирок Кыргызско-Казахский континентинин түндүк жана түштүк четтеринде активдүү континенттик чет шарттары үстөмдүк кылган, т.е. түштүктөн субдукциялык процесс кайрадан башталган. Түркестан-Алай хребттеринин осевой бөлүгүндө төмөнкү пермдик магматикалык комплекстер активдүү континенттик четтердин үстөмдүгү жөнүндө күбөлөндүрөт, Ягноб океанынан түндүк тарапка литосферанын субдукциясы жөнүндө. Кечи палеозойдун аккрециясы бардык континенттик массаларды бириктирип, Кыргызстан аймагында тоо түзүлүштөрдү пайда кылган. Интенсивдүү тангенциалдык кысуу жер кыртышында океандарды жабуу менен гана чектелбестен, ошондой эле чоң континенттик блоктордун кеңейишин же толугу менен жок болушун да жараткан. Мисалы, мурда кеңири Тарим континенти Кыргызстан аймагында 10—15 км туурасындагы узун тилкеге айланган. Орто Тенир-Тоо, анын туурасы Ташкент шаарында 350 кмден ашат, чыгышка карай кескин кыскарып, Сары-Жаз дарыясынын өрөөнүндө 7 км туурасында, андан ары Кытай аймагында толугу менен жоголуп кеткен. Фергана блогу сааттын жебесине каршы бурулуп, анын чыгышында сигмоиддер (горизонталдык складдар) жана Таласо-Фергана диагоналдык жылышы пайда болгон, анын жылыш амплитудасы 180—250 кмге жетет.
Жогорку пермь — төмөнкү триас Кыргызстанда обломочных жана вулканогендик катмарлардын жана контрасттык кислота, щелочные жана карбонатиттик магматикалык интрузивдик массивдердин бөлүктөрү менен түзүлгөн. Кичинекей көлөмгө карабастан, бул түзүлүштөр Кыргызстандын геологиясында жана экономикасында маанилүү роль ойнойт. Алар аймактын жалпы көтөрүлүшүн жана таралган рифтинг шарттарынын үстөмдүгүн көрсөтөт. Бул деңгээлде көптөгөн жана ар түрдүү ири масштабдагы пайдалы казындылар кендери менен байланыштуу.
Мезозой-кайнозойский мегокомплекс Кыргызстан аймагында кеңири таралган. Катмарларды топтоо мезгилиндеги тектоникалык режимдин мүнөзүнө жараша анын түзүлүшүндө эки комплекс бөлүнөт. Төмөнкү, мезозойско-нижнекайнозойский комплекс, платформа шарттарында пайда болгон, ал эми жогорку — верхнекайнозойский комплекс — орогендик шарттарда.
Мезозой-эрте кайнозойдук платформа комплекси Кыргызстан аймагында бирдей эмес таралган. Орто-жогорку триас Кыргызстан аймагында кеңири таралган эмес. Бул жерде Түндүк Памирде активдүү континенттик чет шарттарында вулканиттер жана кызыл түстөгү терригендик катмарлар бар. Юра системасы Кыргызстанда кеңири таралган жана жер үстүндөгү глинистүү жана кумдуу түзүлүштөр менен көрсөтүлгөн, алардын төмөнкү бөлүгүндө чоң көлөмдөгү таш көмүр жана бурч көмүр кени бар, алар гумиддик климатта тегиз шарттарда чогулган. Бирок жогорку бөлүгүндө терригендик жаратылыштардын арасында гипс кендери пайда болот, бул климаттын аридизациясынын башталышын көрсөтөт. Мел — орто палеоген платформалык отложениелер менен көрсөтүлгөн жана деңиз фацияларында Фергана Тенир-Тоо жана Түндүк Памирде гана кездешет. Алар глинистүү жана карбонаттык отложениелерден түзүлгөн. Фергана тоо массивинин чыгышында мелдин бар экендиги белгисиз. Палеоген менен индексирленген кызыл түстөгү отложениелердин төмөнкү бөлүгүндө анын бар экендиги болжолдонууда. Алар чөлдүн терриген гипсоносных отложениелери менен көрсөтүлгөн. Кыргызстанда мелпалеоген мезгилинде базальттар кездешет.
Жогорку кайнозойдук орогендик комплекс негизинен грубообломочные олигоцен-голоцен отложениелеринен түзүлгөн, алар тоо шарттарында пайда болуп, Кыргызстандагы бардык впадиналарда кездешет. Бул түзүлүштөрдүн төмөнкү бөлүгү кызыл түстө, жогору бөлүгүндө болсо сары түстөгү отложениелер үстөмдүк кылат. Төмөнкү, кызыл түстөгү бөлүгүндө ар кандай таш туздары жана гипс кендери кездешет, бул ысык ариддик климатты көрсөтөт, бирок жогору бөлүктөрдө мөңгүлөр менен байланышкан катмарлар көбөйөт.
Кайнозойдук тоо түзүлүштөрү линейдик складдардын, тектоникалык каптоолордун, надвигдердин, взбросдордун жана чешуйчатых структуралардын кеңири өнүгүшү менен коштолот, бул жер кыртышынын орогендин узундугу боюнча тангенциалдык кысуу жөнүндө күбөлөндүрөт. Тангенциалдык тартылуу структуралары ачык түрдө башкы роль ойнойт. Спутник аркылуу байкоолор Тенир-Тоо орогенынын туурасынын жыл сайын орто эсеп менен 20 мм кыскарганын көрсөттү. Геофизикалык маалыматтар Кыргызстан аймагынын жер кыртышынын чоң күчүнө ээ экендигин көрсөтөт: түндүк тарапта 50 км жана түштүк тарапта 75 км. Мезозой-эрте кайнозойдук кыртышка салыштырганда кыртыштын күчүнүн 15—35 кмге көбөйгөнү болжолдонууда. Сейсмикалык маалыматтар 35—50 км тереңдикте жарым-жартылай эритилген массалардын катмары бар экендигин, ал эми 25—35 км тереңдикте мындай түзүлүштөрдүн линзовиддик денелери бар экендигин көрсөтөт. Мындай эритилген массалардын катмары төмөнкү катмарлар менен катуу байланыштын алсыздыгын жаратат жана кыртыштын жогорку бөлүгүнүн деформациясына шарт түзөт. Мүмкүн, ошондуктан тоолор өсүп, жогоруда айтылган структуралык кысуулар болуп жатат. Фергана впадинасында мындай катмар жок.
