Геологическое строение и рельеф
Для Казахской складчатой страны характерна общая приподнятость территории с диапазоном высот от 200 до 1500 м. Преобладающая часть поверхности лежит на высотах 400-1000 м. Второй особенностью является монолитность, относительно слабое развитие крупных внутренних впадин. В этом плане наблюдаются значительные различия между западной и восточной частями страны.
В западной части выделяются два низкогорных массива – Кокчетавская возвышенность (947) и Улытау (1133), разделенные обширной Тенгиз-Кургальджинской впадиной с плоским равнинным рельефом. Сарысу-Тенгизский водораздел отделяет ее от Джезказганской впадины. В целом западная часть страны – это преимущественно возвышенная равнина со средними высотами 300-500 м.
В восточной части Казахской складчатой страны такой дифференциации на возвышенности и впадины не наблюдается. В целом поверхность здесь отличается большими высотами (500-1000 м) и более расчлененным рельефом. Она имеет форму сводового поднятия, в центре которого находятся горы Кызылтас с высшей точкой Казахского мелкосопочника – г. Аксоран (1565 м). Горные массивы окружены полосой мелкосопочника, переходящего по окраинам в возвышенные волнистые равнины. Особенности рельефа территории обусловлены историей ее формирования и геологическим строением.
Казахская складчатая страна представляет собой Казахский щит молодой эпипалеозойской Урало-Сибирской платформы. Геологическое строение щита отличается довольно большой сложностью. Здесь сохранились остатки протерозойских структур, многочисленны каледонские и герцинские структуры. Разновозрастные и даже одновозрастные складчатые структуры Казахского щита ориентированы в различных направлениях. Это создает в сочетании с имеющимися здесь более древними массивами общее мозаичное строение территории.
В течение архея и раннего протерозоя на территории Казахского мелкосопочника сформировался складчатый фундамент из глубоко метаморфизованных пород: гнейсов, кристаллических сланцев, мраморов, амфиболитов, гранитоидов. На его эродированной поверхности, начиная с верхнего протерозоя, накапливались осадочные и осадочно-вулканогенные толщи, близкие к платформенным. Следовательно, в конце протерозоя здесь существовала древняя платформа с двухъярусным строением (протоплатформа). Слагающие ее породы выходят на дневную поверхность в Кокчетавском массиве и ядре Улытауского антиклинория.
Протоплатформа была разбита серией разновозрастных разломов. В приразломных зонах происходила активизация тектонических движений: прогибание, накопление осадочных и осадочно-вулканогенных толщ, складкообразование. Так сформировались складчатые структуры верхнего яруса. В западной части Казахского мелкосопочника эти структуры созданы салаирской и раннекаледонской складчатостью. Структуры восточной части Казахского мелкосопочника созданы преимущественно герцинской складчатостью. Во время каледонского и герцинского циклов на территории страны протекала интенсивная магматическая деятельность. С ней связано обилие вулканогенных отложений и интрузий различного состава с резким преобладанием кислых, а также мета-морфизация палеозойских отложений и богатство разнообразными рудными ископаемыми. Складчатость сопровождалась образованием разломов, надвигов, сбросов и взбросов.
В послегерцинское время Казахский мелкосопочник вступает в платформенный этап развития, на протяжении которого сохраняет устойчивую тенденцию к поднятию. В течение всего мезозоя и палеогена территория щита оставалась приподнятой сушей и сохраняла континентальный режим развития, в условиях которого происходило формирование денудационного рельефа. Влажный теплый климат способствовал значительной интенсивности процессов денудации. Территория страны превратилась в пенеплен с остаточными возвышенностями. Формировалась мощная кора выветривания. В понижениях рельефа накапливались континентальные речные и озерно-болотные, местами угленосные отложения. В палеогене в период максимальной морской трансгрессии окраины щита и открытые к краевым частям впадины (Тенгизская и Джезказганская) кратковременно заливались морскими водами.
В неоген-четвертичное время произошло общее поднятие территории, но его амплитуда в разных местах была неодинаковой. Абразионные равнины палеогенового моря по окраинам щита местами поднялись на 400 м, а центральная часть свода – более чем на 1000 м. Древняя мезозойско-палеогеновая поверхность выравнивания подверглась значительным деформациям.
Результатом неотектонических движений явилось возникновение островных гор. В западной части щита движения носили унаследованный характер, поэтому в рельефе достаточно четко выражены древние тектонические структуры. Во впадинах, отстававших в поднятии, поверхность выравнивания была перекрыта континентальными неоген-четвертичными отложениями. В восточной части Казахской складчатой страны, которая непосредственно примыкает к областям активного горообразования, наряду с унаследованными структурами (Чингизтау) распространены и наложенные (Каркаралинское, Баянаульское поднятия, Балхаш-Алакольская впадина и др.).
Таким образом, основные черты современного рельефа Казахской складчатой страны были созданы в результате длительной пенепленизации и новейших тектонических движений, которые обусловили возникновение крупных неровностей рельефа и привели к увеличению его расчлененности. Основными типами морфоструктур являются цокольные денудационные равнины, мелкосопочник и денудационно-тектонические низкогорья и холмогорья, образующие несколько основных геоморфологических уровней.
Общее изменение конфигурации суши Евразии в неоген-четвертичное время привело к тому, что территория Казахского мелкосопочника оказалась во внутренней части крупного континента на большом удалении от океанов. Это обусловило нарастание сухости климата и формирование аридной морфоскульптуры, важнейшую роль, в создании которой играла ветровая эрозия (дефляция). Чередование сухих эпох с влажными обусловило периодическое усиление эрозионного расчленения поверхности и длительную сохранность эрозионных форм рельефа в засушливых условиях ксеротермальных периодов. Поэтому на всем пространстве Казахского мелкосопочника господствует аридно-денудационный рельеф.
Цокольные денудационные равнины расположены на высотах от 400 до 600 м. Они занимают окраины Казахской складчатой страны и шире распространены в западной ее части. Это наиболее древний уровень, представленный мезозойско-палеогеновым пенепленом, сформированным на складчатом палеозойском основании. Колебания относительных высот изменяются от 10 до 60 м. Иногда среди цокольных равнин возвышаются изолированные сопки, холмы и гряды высотой до 50-100 м.
Ниже этого уровня на высотах 300-400 м расположены денудационно-аккумулятивные равнины Тенгиз-Кургальджинской и Джезказганской впадин. Толщи кайнозойских отложений формируют в их пределах плоскую или волнистую поверхность. Речными долинами поверхность в Тенгизской впадине расчленена на ряд платообразных массивов.
Мелкосопочник занимает значительные территории в восточной части Казахской складчатой страны. Встречается он на некоторых участках Кокчетавской возвышенности, по периферии гор Улытау и на Сарысу-Тенгизском междуречье. Это специфический рельеф. Мелкосопочник издавна считался наиболее характерным и специфическим рельефом Казахского щита.
Мелкосопочник это одна из начальных стадий эрозионно-денудационного расчленения древнего пенеплена, поднятого новейшими движениями.
Мелкосопочник представляет собой возвышенную равнину, на которой беспорядочно или правильными рядами расположены многочисленные сопки, холмы и увалы с относительной высотой от нескольких до 40-50 м. Морфологические черты мелкосопочного рельефа тесно связаны со структурными и литологическими условиями.
Для массивов, сложенных эффузивными породами (порфиритами, туфами, диабазами), характерны холмистые и увалисто-холмистые формы со скалистыми выходами на вершинах и склонах. Кварциты определяют резкие скалистые формы сопок. В области развития дислоцированных пород палеозоя (песчаников, сланцев, известняков) преобладает холмисто-грядовый мелкосопочник. Цепи сопок и понижения между ними ориентированы вдоль простирания складок. В районах гранитных интрузий сопки осложнены округлыми глыбами и выступами.
Характерными формами рельефа Казахского мелкосопочника являются древние и современные речные долины. Особенно поражают своими значительными размерами и широким распространением древние долины, лишь частично используемые современной речной сетью. Днища современных речных долин, представленные поймой и двумя надпойменными террасами, образуют самый низкий гипсометрический уровень, но лишь по окраинам мелкосопочника он опускается немногим ниже 200 м.
Климат и воды
Климат Казахского мелкосопочника резко континентальный, недостаточно влажный и сухой, с умеренно суровой малоснежной зимой, теплым и жарким летом. При протяженности территории с севера на юг, достигающей 10°, климатические условия ее северных и южных районов существенно отличаются. Эти различия усиливаются тем, что через центральную часть Казахского мелкосопочника, примерно по 50° с. ш., проходит ось повышенного давления, которая наиболее четко выражена в зимний период.
Суммарная радиация в пределах Казахского мелкосопочника изменяется от 110 до 140 ккал/см2 в год. В связи с внутриматериковым положением и обусловленной этим малой облачностью число часов солнечного сияния здесь велико (2000-3000) и большая часть солнечной энергии поступает в виде прямой радиации. Но с этим же связано и большое эффективное излучение, поэтому радиационный баланс составляет 37-43 ккал/см2 в год, а амплитуды суточных температур весьма велики, особенно летом.