Тұран ойпатының жер бедерінің жалпы ерекшеліктері
Кіріспе
Тұран жазығы Еуразия құрлығының ішкі бөлігінде, дүниежүзілік мұхиттардан мыңдаған шақырым қашықта орналасқан кең аймақ. Ол солтүстігі мен солтүстік-батысында Каледон, Герцин және Альпі қатпарлықтарында түзілген тау жүйелерімен шектеседі. Географиялық орнының осы ерекшелігі аймақ табиғатының алуан түрлі болуына, жер бедері, климат, топырақ пен өсімдік жамылғысының қалыптасу заңдылықтарына тікелей ықпал етеді.
Тұран ойпатының құрлықтың ішкі аймағында жатуы климаттың шұғыл континентті болуын айқындайды: қысы салыстырмалы суық, жазы өте ыстық. Құрғақшылық пен жауын-шашынның аздығы үгілу үрдістерін күшейтіп, жел әрекеті арқылы эолдық пішіндердің кең таралуына, сондай-ақ шөл және шөлейт зоналарына тән топырақ пен өсімдік типтерінің қалыптасуына жағдай жасайды.
Маңыздылығы
Тұран жазығын жан-жақты зерттеу табиғи байлықтарды шаруашылықта игеру кезінде қоршаған ортаның тепе-теңдігін сақтауға, табиғат жағдайларының негізгі заңдылықтарын терең түсінуге мүмкіндік береді.
Мақсаты мен міндеттері
Зерттеу мақсаты
- Географиялық орнының климат пен органикалық дүниенің таралуына әсерін айқындау.
- Табиғаттың қалыптасу тарихындағы әртүрлі геологиялық кезеңдердегі палеоклиматтық, палеоэкологиялық және палеогеографиялық жағдайлардың ерекшеліктерін сипаттау.
- Геотектоникалық құрылым мен жер бедерінің геоморфологиялық типтері арасындағы байланыстарды талдау.
- Табиғи кешендердің қалыптасуына әсер ететін факторларды және табиғи тепе-теңдіктің бұзылу себептерін анықтау.
Негізгі міндеттер
- Физикалық-географиялық орнының басты ерекшеліктерін анықтау.
- Аймақтың зерттелу тарихын жүйелеу.
- Геологиялық даму тарихы мен геотектоникалық құрылыстың ерекшеліктерін талдау.
- Жер бедерінің түзілу жолдары мен таралу заңдылықтарын сипаттау.
- Климаттың қалыптасуы, ішкі сулар, топырақ пен өсімдік жамылғысының ерекшеліктерін қарастыру.
- Табиғатты қорғау мәселелерін талдап, қорытындылар ұсыну.
Практикалық маңызы
Жинақталған деректер география мамандығы студенттеріне, мектеп мұғалімдері мен оқушыларына, сондай-ақ туризм және өндіріс салаларының мамандарына Тұран ойпатының табиғатын жан-жақты оқып-үйренуде анықтамалық әрі білім көзі ретінде пайдалы.
Тұран жазығының физикалық-географиялық орны
Шекаралары және көршілес аймақтар
Тұран жазығы айқын табиғи шептермен шектеседі. Солтүстік-батысында Үстірттің кемерлері мен Оңтүстік Ембі үстірттері арқылы Шығыс Еуропа платформасының құрамындағы Каспий маңы ойпатымен ұштасады. Мұғалжар тауының оңтүстік-шығыс шеті мен солтүстігінде Торғай үстіртінің оңтүстік кемерлері де табиғи шекара қызметін атқарады.
Тұран ойпатын Батыс Сібір жазығынан Қостанай–Қазан шұңқыры бөліп тұрады. Екі аймақты ежелгі теңіздер арасындағы бұғаз болған Торғай қолаты тарихи-географиялық тұрғыдан жалғастырып жатқан.
Шығысы мен солтүстік-шығысында Каледон қатпарлы белдеуіне жататын Сарыарқа (Қазақтың ұсақ шоқылығы) орналасса, оңтүстік-шығысында Шу–Іле таулары Тұран ойпатын Балқаш–Алакөл криптодепрессияларынан бөліп тұрады. Оңтүстігінде Тянь-Шаньның солтүстік және батыс сілемдері, ал оңтүстік-батысында Альпі қатпарлығына жататын Памир мен Копетдаг етектері шектейді. Батыс шекарасы шартты түрде Каспий теңізі арқылы өтеді.
Өлшемдері
Аймақ батыстан шығысқа шамамен 2500 км, солтүстіктен оңтүстікке 2000 км созылады. Жалпы ауданы 2 млн км²-ге жуық.
Географиялық координаттары
Тұран жазығы шамамен 35°–53° солтүстік ендіктер мен 51°–70° шығыс бойлық аралығында орналасқан.
Биіктік және еңістік
Жазық Арал теңізіне қарай еңіс. Арал маңында абсолюттік биіктік шамамен 51 м, ал шеткі бөліктерінде 200–300 м-ге дейін біртіндеп көтеріледі.
Географиялық орнына байланысты басты ерекшеліктер
- Материктің ішкі бөлігінде, 35°–53° с.е. аралығында орналасуы.
- Дүниежүзілік мұхиттан алыс жатуына байланысты ауа массаларының түрленуі және климаттың қуаң (аридті) сипаты.
- Оңтүстігінде биік таулы белдеулердің қоршап жатуы және ылғалдың тау етегінде «ұсталып» қалуы.
- Тропиктік жоғары қысым белдеуінің солтүстік жиегі және Воейков білігі ықпалы арқылы континенттіліктің күшеюі.
- Сырдария мен Амудария сияқты транзиттік өзендерден басқа өзен торының сиректігі.
- Құрғақ дала мен шөл зоналарына тән өсімдіктер мен жануарлар дүниесінің басымдығы.
Тұран ойпаты – ортасында Арал теңізі орналасқан ірі тұйық (ағынсыз) алап. Жан-жағындағы таулардан тасымалданған бос жыныстар мұнда шөгеді, ал теріс радиациялық баланс жағдайында тұздың жиналуы мен сортаңдану үрдістері күшейеді. Жауын-шашын мөлшері көбіне 100–150 мм шамасында, сондықтан жер бедерін қалыптастыруда жел әрекеті мен физикалық үгілу жетекші рөл атқарады.
Физикалық-географиялық тұрғыдан зерттелу тарихы
Ерте деректер және алғашқы сипаттамалар
Тұран ойпаты туралы алғашқы жазба мәліметтер ежелгі грек ғалымы Геродот еңбектерінде, сондай-ақ ортағасырлық араб саяхатшылары әл-Идриси, әл-Истахри, Абдулаф жазбаларында кездеседі. Қазақ жерінен шыққан ғұламалар әл-Фараби мен Бабырдың еңбектерінде де аймаққа қатысты деректер бар.
XVIII–XIX ғасырлар: экспедициялар дәуірі
Тұран ойпатын ғылыми тұрғыдан зерттеу XVIII ғасырдың бірінші ширегінде І Петрдің бастамасымен ұйымдастырылған экспедициялардан басталады. 1714 жылы Астраханнан шыққан А. Черкасский экспедициясы Каспий теңізінің шығыс бөлігін сипаттап, Амударияның құрғап қалған ескі арнасы — Узбойды анықтап, өзеннің бұрын Каспийге құйғанын көрсеткен алғашқы зерттеулердің бірі болды.
1731 жылы Сырдария, Амудария, Жем, Орал өзендері және көптеген елді мекендер түсірілген карталар жасалып, аймақ туралы деректер нақтылана түсті. П. И. Рычков 1762 жылы жарық көрген «Орынбор өлкесінің топографиясы» еңбегінде Арал теңізіне құятын өзендер мен Орал маңы жер бедері жөніндегі мәліметтерді жинақтап, Тұран ойпатына алғашқы ғылыми сипаттама берді.
XIX ғасырдың 40–50 жылдарынан бастап кешенді зерттеулерге ерекше назар аударылып, арнайы экспедициялар ұйымдастырылды. 1840–1850 жылдар аралығындағы А. И. Бутаков экспедициясы Арал теңізі, Сырдария төменгі ағысы, Қызылқұм табиғатын зерттеуде маңызды орын алды.
XIX ғасырдың екінші жартысы: ғылыми ұйымдардың рөлі
XIX ғасырдың екінші жартысынан бастап Тұран ойпатын зерттеуде Ресей Ғылым академиясы мен Орыс география қоғамы жетекші рөл атқарды. 1873–1875 жылдары ұйымдастырылған Амудария экспедициясы Қарақұм шөлінің ірі бөлігін, Амудария аңғарының табиғи ерекшеліктерін, батыс Узбой мен Каспийге апаратын керуен жолдарын зерттеді. Экспедиция нәтижелері Самарқан мен Ташкентті Қызылқұм арқылы байланыстыратын бағыттардың негізін қалауға ықпал етті.
1874 жылы Петербург жаратылыстану қоғамы ұйымдастырған Арал–Каспий экспедициясы Каспий теңізі мен оның шығыс жағалауын, Үстірт пен Маңғыстауды зерттеуге бағытталды. Бұл зерттеулер Арал–Каспий ойыстарының геологиялық құрылысы, жер бедері, климаты мен органикалық дүниесі туралы құнды деректер берді.
XX ғасыр басы: жаңа қорытындылар
1886–1888 жылдары В. А. Обручев Узбойлар мен Қарақұмды зерттеп, Қарақұмның теңіз табанындағы шөгінді емес, негізінен аккумулятивтік жолмен түзілгенін дәлелдеді және лесс тәрізді жыныстардың қалыптасуында желдің рөлін негіздейтін ғылыми тұжырымдарды қолдады.
1900–1906 жылдары Л. С. Берг Арал теңізі алабын кешенді зерттеп, 1908 жылы шыққан «Арал теңізі» монографиясында сол кезеңдегі пікірталастарға жауап берді. 1895 жылдан бастап Каспий сырты теміржолының салынуы аймақты шаруашылық тұрғысынан игеруді жеделдетсе, құмдарды бекіту бағытында В. А. Пасецкий жергілікті өсімдіктерді отырғызу арқылы құм қозғалысын тежеуге болатынын іс жүзінде көрсетті. 1912 жылы Қарақұмда құмды шөлдерді тұрақты зерттеуге арналған Репетек бекеті құрылды.
Кеңестік кезең және қазіргі мәселелер
Кеңестік дәуірде Тұран ойпатын кешенді зерттеу жүйелі түрде жүргізіліп, мамандандырылған экспедициялар ұйымдастырылды. 1912 жылы Н. Л. Карженевский экспедициясы Мойынқұмды жан-жақты зерттеудің негізін қалады. 1925 жылы А. Е. Ферсман мен Д. И. Щербаков Қарақұмдағы күкіртті төбелерді зерттеді. Кейін В. А. Дубенский мен Н. А. Дим Қарақұм каналын салуға қолайлы бағыттарды анықтау үшін көпжылдық кешенді жұмыстар жүргізді.
Орта Азия мемлекеттік университеті экспедициялары шөлдердің типологиясын нақтылап, сазды, тасты, құмды және сорлы шөлдерді экологиялық топтарға бөлді. 1960–1980 жылдары КСРО ҒА, Қазақстан, Өзбекстан және Түрікменстанның ғылыми ұйымдары суармалы жерлер, мал азығы ресурстары және минералдық байлықтарды зерттеуге зор үлес қосты.
Қазіргі кезеңде Тұран жазығы жақсы зерттелгенімен, шешімін күткен түйінді мәселелер бар. Олардың қатарында Амудария мен Сырдария суын шамадан тыс пайдаланудан туындаған Арал өңірінің шөлденуі, топырақтың сортаңдануы, судың ластануы және су ресурстарын тиімді басқару мәселелері ерекше орын алады.
Геологиялық құрылысы және табиғатының даму тарихы
Тектоникалық негізі
Тұран жазығы тектоникалық тұрғыдан таскөмір–пермь кезеңіндегі Герцин қатпарлығында қалыптасқан эпипалеозойлық жас платформа ретінде қарастырылады. Іргетасында герциндік құрылымдар басым, ал кейбір бөліктерінде кембрийге дейінгі байкалдық массивтер және Сарыарқаның батысы мен Солтүстік Тянь-Шаньға жанасатын аумақтарда көмілген каледондық құрылымдар кездеседі.
Тұран плитасының іргетасы тектоникалық жарықтармен бөлшектенген. Жер бедерінің қалыптасуына субмеридиан бағытында созылған Орал–Оман және Гиссар–Маңғыстау жарықтары ерекше ықпал етеді. Осы жарықтар арқылы іргетас төрт ірі блокқа ажырайды.
Іргетас тереңдігі (блоктар бойынша)
- Солтүстік-шығыс блок (Сарыарқаға жақын): мезозой–кайнозойда көтеріңкі қалыпта сақталып, кристалды іргетас көбіне ~1000 м тереңдікте; терең ойыстарда 2000 м-ден асады.
- Оңтүстік-шығыс блок (Солтүстік Тянь-Шаньға жақын): мезозойда көтерілгенімен, кейін терең бату байқалып, іргетас 8–10 км тереңдікте.
- Оңтүстік-батыс блок: көтеріңкі құрылымдар басым болғандықтан іргетас 1–3 км шамасында.
Іргетас жыныстарының көрінетін аймақтары
Кристалды іргетасты түзетін тау жыныстары жер бетіне шектеулі аумақта ғана шығады: Сұлтан-Уаис, Орталық Қызылқұм және Маңғыстау көтерілімдері. Мұнда орта және төменгі палеозойдың метаморфталған тақтатастары, әктастары, сондай-ақ юра жастағы кремнийленген диабаздар кездеседі.
Шөгінді жамылғының қалыптасуы: негізгі кезеңдер
Палеозой: теңіздің шегінуі және континенттену
Тұран плитасының іргетасын шөгінді жыныстардың жабуы таскөмір дәуірінің басы мен соңындағы теңіз трансгрессиялары нәтижесінде басталды. Девонда каледон қатпарлығы күшейген кезде көршілес тауларда тау түзілу жүріп, құрлық ұлғайып, континенттік климат басым болды. Таскөмір дәуірінің екінші жартысынан бастап теңіз біртіндеп тартылып, әктастар, ашық сұр құмтастар, сазды жыныстардың қалың қабаттары шөгінді.
Пермь кезеңінде Маңғыстау мен Үстіртте континенттік жағдай сақталып, қызыл түсті саздар түзілді.
Мезозой: триас–юра теңіздері және пайдалы қазбаларға алғышарт
Триаста іргетастың баяу төмендеуіне байланысты оңтүстіктегі Жерорта теңізі геосинклиналы аймағынан теңіз суы еніп, Торғай бұғазы арқылы Батыс Сібір плитасымен жалғасқан. Триас теңіздік шөгінділері бірнеше мың метрге дейін жетіп, Маңғыстаудағы Қаратауда жер бетіне шығып жатады (әктас, құмтас, конгломерат, саз).
Юрада Тұран ойпатының басым бөлігін теңіз басып, ылғалды және құрғақ кезеңдердің алмасуы көмір мен көмірсутек ресурстарының қалыптасуына қолайлы орта жасады. Осы дәуір шөгінділері қазіргі Торғай, Шу–Сарысу, Маңғыстау, Үстірт және Қызылқұм мұнай-газ аудандарының геологиялық негізімен байланыстырылады.
Бор–палеоген: трансгрессия–регрессия алмасуы
Бордың басында көтерілу үрдістері нәтижесінде теңіздер тартыла бастады. Бордың соңы мен палеогеннің басында қайтадан трансгрессия жүріп, теңіз Тұран ойпаты мен Батыс Сібірді басып, Торғай бұғазы арқылы байланыс сақталды. Бордың соңында теңіз табанында борлы шөгінділердің қалың қабаты жиналды.
Палеогенде теңіз әсері Арал маңынан кең таралып, батыста глауконитті саздар мен құмдар, солтүстікте кремнийлі құмдар, оңтүстікте құмды-сазды жыныстар шөгінді. Осы кезеңде табиғи кешендердің зоналық айырмашылықтары айқындала бастады: оңтүстікте құрғақ тропиктік жағдайда мәңгі жасыл ұсақ жапырақты ормандар, орталықта ылғалдырақ аумақтарда мезофитті ормандар тарады.
Неоген: құрлықтың кеңеюі және аридтену
Неогенде қазіргі Қара және Каспий теңіздері аймағында Сармат теңізінің трансгрессиясы жүріп, Тұран мен Каспий маңы ойпаттарының бөліктерін қамтыды. Теңіз тартылған аумақтар құрлыққа айналып, Сарыарқа, Мұғалжар және Тянь-Шаньнан ығысқан көлдік, батпақтық және аллювийлік-аккумулятивтік жыныстар шөгінді. Көтеріңкі бөліктерде магний, кальций, гипс және карбонаттарға бай қоңыр, қызғылт-қоңыр саздар қалыптаса бастады.
Қазба деректері миоценде өте жылы, құрғақ (субтропиктік) климаттың басым болғанын көрсетеді: солтүстікте саванна тәрізді ландшафттар, орталық және оңтүстікте субтропиктік шөл сипаты байқалған. Бұл тұжырымдарға терең бұрғылаулар кезінде анықталған гипсті қабаттар да дәлел болады. Сол кезеңде Каспий теңізі екі алапқа бөлініп, оңтүстік бөлігі палео-Амудария, ал орта бөлігі палео-Еділ сулары арқылы қоректенгені жөнінде ғылыми пайымдар бар.