CC BY
28НАУЧНЫЕ СТАТЬИ Гидрометеорология и экология
№ 2 2019
УДК 911.2:911.52
Б.С. Керiмбай 1 Доктор геогр. наук К.М. Джаналеева1
Канд. геогр. наук Н.Н. Керiмбай1
ПАЛЕОГЕОГРАФИЧЕСКИЕ ЭТАПЫ РАЗВИТИЯ ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ БАССЕЙНА РЕКИ ШАРЫН
Ключевые слова: палеогеография, ландшафт, геосистемы, морфоскульптура, геологическая эпоха, каньон
Целью данной работы является изучение древних страниц геологической истории бассейна реки Шарын. В статье представлен краткий обзор результатов изучения природной среды с позиции теории палеогеографии. Основнным методом исследования данной работы является - сравнительно-географический анализ опубликованных материалов по данной теме. В процессе изучения реконструкции физико-географических условий прошлого, проанализировано пространственно-временное строение и состав литогенной основы, рельефа и других компонентов природных геосистем. В результате летних полевых исследовании по маршрутам и ключевым участкам выявлены и изучены реликтовые урочища Мойынтогай (Долина замков) и Сарытогай (Ясеньевая роща). Выполнено описание характеристики реликтовых компонентов ландшафтов и памятников природы.
Введение. Актуальность проблемы заключается в том, что палеогеография - активно развивающаяся в настоящее время область географической науки, которая изучает природные ландшафты во времени.
Объект исследования бассейн р. Шарын в административном отношении находится в пределах Алматинской области Республики Казахстан. Река Шарын (42°40'- 44°00'с.ш., 78°30'- 80°35'в.д.), являющаяся крупным левобережным притоком реки Иле, берет начало на южном склоне восточной части хребта Кетмень. Река в верховьях - Шалкодесу, в среднем течении - Кеген, располагается в Шарынском ущелье, в котором находится Шарынский каньон. Пройдя обширную долину, разделяющую
1ЕНУ им.Л.Н.Гумилева, г. Нур-Султан, Казахстан 116
Кетмень и плато Ушхасан, Кеген выходит на обширную высоко поднятую межгорную равнину. Ниже впадения крупного левого притока Каркара, Кеген вступает в узкую долину - каньон Актогай и течёт дальше под названием Шарын. Последний, пройдя два каньона Куртогай и Сарытогай выходит в Илийскую долину, образуя дельту. Здесь река называется Тас-карасу. Главные притоки - Каркара и Темирлик [21].
Методы и материалы исследования. Палеогеография превратилась в науку о строении и составе биосферы, во всем ее многообразии и сложном взаимодействии с литогенной основой, и со всеми остальными компонентами ландшафта. Изучая историю возраста компонентов ландшафта и используя принцип «от прошлого к современности», хорошо зная прошедшие и современные тенденции развития, можно наметить реальные перспективные направления динамики ландшафтов [11, 12].
Из материалов изучения палеогеографии бассейна р. Шарын, из рассмотренных трудов ученых известно о множестве методов и принципов палеогеографических исследований. Палеогеографические исследования наряду с выявлением геологической истории того или иного района позволяют предугадать и понять процессы изменения месторождений полезных ископаемых, которые следовали за их образованием под влиянием древнего выветривания, размыва, а иногда и переотложения. Результаты таких исследований раскрывают хронологию эволюции ведомых компонентов ландшафта. Эти труды ученых представляют значительный интерес для понимания возраста рельефа в формировании компонентов современного ландшафта.
Палеогеография базируется на комплексном подходе, используя различные методы исследования и фактический материал, полученный при самых разнообразных геологических, геоморфологических, палеогеографических и др. исследованиях [11, 12, 13]. Поскольку физико-географические условия прошлого недоступны прямому наблюдению и сведения о них представлены в виде различного рода следов в горных породах и рельефе, восстанавливаются эти условия с использованием геологических методов исследования, необходимой части палеогеографии.
Учеными современного этапа палеогеографии в ХХ - начале XXI века были опубликованы: в 1959 г. фундаментальный труд Л.Б. Рухина (1959) «Основы общей палеогеографии», Н.Н. Верзилина «Методы палеогеографических исследовании (1979), А.Г. Н.А.Ясаманова «Методы палеогеографических исследований» (1982), «Популярная палеогеография»
117
(1985), А.А.Свиточа «Палеогеография» (2004), А.Г.Бабкина «История ландшафтов» и «Происхождение ландшафтов» (2011-2018) и др. [16, 6, 18, 3, 4]. Так же из современных ученых можно назвать А.М. Городницкого, Л.П. Зоненшайна и Е.Г. Мирлина [10, 19] и других.
Детальные исследования геологического строения Казахстана опубликованы в разные годы в целом по Казахстану - тома союзного издания «Геология СССР» (1967-1970), монографии А.А. Абдулина (1981, 1994), В.Ф. Беспалова (1971, 1975), тектонические карты (1971, 1976), сборники «Геотектоническое районирование Казахстана по геофизическим данным» (1969), «Допалеозой и палеозой Казахстана» и другие. Подробная сводка геологической истории территории Казахстана представлена в работах Н.Г. Кассина (1947), Е.Д. Шлыгина (1952, 1969). Территория объекта исследования имеет сложное геологическое строение, обусловленное длительной историей формирования. В изучении ее геологии и тектонического строения приняли участие многие геологи различных геологических учреждений, среди которых А.А. Абдулин, Н.Г. Кассин, Г.Ц. Медоев, Б.А. Федорович и многие другие [9].
При анализе в результате обзора литературы физико-географических условий прошлого[1, 2, 5, 21], и изучения палеогеографии морфоскульптур, особенно зон древнего осадконакопления были использованы труды ученых, по палеогеографическим этапам развития литогенной основы бассейна реки Шарын. Северный Тянь-Шань в первой половине палеозоя представлял собой невысокие горы. В карбоновое и пермское время эта территория представляла собой вулканический ландшафт, покрытый многометровым слоем вулканического пепла. Во второй половине палеозоя Северный Тянь-Шань, в мезозое и палеогене, подвергались разрушению, и в миоцене эта территория уже представляла собой холмистую равнину. В палеогене накапливались кварцевые пески и крас-ноцветные глины, сносимые с невысоких холмов. В миоцене и плиоцене с севера от хребта располагалась Илийская равнина с крупным Илийским озером размером с современный Балхаш. На равнине откладывались глины, сносимые с небольших возвышенностей растущего Илейского Алатау. Глины по мере переноса и отложения приобретали различные оттенки красного цвета из-за образования в них окислов железа. Такая обстановка осадконакопления указывает на спокойный тектонический режим региона в условиях жаркого тропического климата саванны [7, 8, 2, 9, 13,].
В миоцене здесь отлагались пестроцветные глины с небольших возвышенностей. В плиоцене отлагались розовые и белые пески, сносимые с начинающего подниматься хребта Бугуты расположенного в долине Иле между Заилийским Алатау и рекой Шарын. При тектоническом сдавливании пласты надвигались друг на друга, в результате чего поднимались хребет Богетты. В Бала Богетты видны вулканические отложения от вулкана Калкан пермского периода (270 млн. лет), темный купол вулкана виден за оранжевыми глинами миоцена (20 млн. лет) [3, 21].
В миоцен речная сеть была развита слабо. Небольшие реки в засушливые годы пересыхали. В центральной части современного Илейско-го Алатау существовали останцевые горы до 800 м над уровнем моря. В плиоцене климат стал более прохладным и засушливым с резкими сезонными колебаниями температуры. Горы сплошь покрылись льдами. Ледники опускались до уровня 1500 м и в отдельных случаях выходили на равнину. Воды Илийского озера, в результате подъема его восточной части, стекли через Капшагайское ущелье в Балкашское озеро. Река Шарын впадая в прошлом в Илийское озеро с востока, проложила себе путь к новой реке - Иле, возникшей на месте Илийского озера. Разлом, который отделил от Илейского Алатау поднявшиеся в плейстоцене хребты Согеты и Торайгыр, стал продолжением русла реки Шелек, также впадающей теперь в Иле [9].
С конца плиоцена, по мере роста хребтов Кетмень, Кулыктау, Илейского Алатау и Кунгей Алатау, озеро отступало на север, пока около 2,5 млн лет назад полностью не исчезло. Бывшее дно озера стали перекрывать отложения песков и валунно-галечников, которые выносились селевыми потоками и реками с растущих гор, образуя равнину, прорезанную многочисленными речными руслами. В плейстоцене речной сток в Кеген-ской долине увеличился и сконцентрировался в одном русле - русле р. Шарын. Одновременно увеличивалась врезающая сила реки, что привело к началу образования каньона - равнинной речной долины с крутыми склонами. В это же время поднимался хребет Торайгыр, который также равномерно росту хребта прорезался Шарыном с выходом реки в современную Илийскую долину [21, 7].
Результаты и обсуждения. В результате полевых ландшафтных исследовании по маршрутам и ключевым участкам, нами были определены и изучены реликтовые урочища бассейна р. Шарын. Ключевой участок Мойынтогайская долина с каньонами, начало каньона Шарын (с.ш.
119
43о 24.231 в.д. 79о 10.218), высота над уровнем моря 1121 м. Дата выполнения работы: 22.06.2019 г.
Урочище Мойынтогай представлен долиной с реликтовыми мор-фоскульптурами (Долина Замков), с узкими ущельями, прорезанные в порфиритах и коренных скальных породах. Простирается от выхода Ша-рына из ущелья, прорезанного в отроге Торайгыра, до устья Темирлика. Это узкий каньон шириной 200...300 м. (рис. 1). В Долине Замков высота скал достигает трёхсот метров, а общая протяжённость каньона - более 1,5 км. В голоцене четвертичного периода, в результате эрозионно-аккумулятивных процессов, солнечной энергии, из пластичных осадочных пород, в основном из песчаника, который придает стенам ущелья красноватые оттенки, ущелье приобрело нынешний облик, нависающих над рекой морфоскульптур в форме дворцов, башен и минаретов.
Рис.1 Изучение ключевого участока Мойынтогайская долина а) морфоскульптуры каньона, б) урочище Мойынтогай, в) ландшафтная съемка, г) морфоскульптуры Долины Замков.
Ключевой участок Ясеневая роща, в 50-ти м. от автодороги, урочище Сарытогай (43о 30.972 с.ш. 79о 15.046 в.д.), высота над уровнем моря 787 м. Дата выполнения работы: 24.06.2019 г.
Северная окрайна ясеневого тугайного леса представлен Сарыто-гайской долиной с многочисленными саями и мелкими буграми, сложенная галечниково-песчаными суглинистыми отложениями. В урочише Сарытогай (рис. 2) сохранились в первозданном виде естественные насаждения ясеня согдианского, реликтового вида ясеня, пережившей эпоху оледенения.
а) б)
Рис.2 Изучение ключевого участка урочище Сарытогай. а) основная точка наблюдения, б) Тополь-торанга в 4 обхвата, в) вход в Ясеньевую рощу,
г) Ясеньевый лес.
Они и составляют главнейший тип леса, фитоценозы занимают примерно 35 % лесопокрытой площади. Ясень согдианский в условиях долины реки Шарын имеет достаточно широкую экологическую амплитуду. Он выдерживает засоление и обсыхание пойменных почв, поэтому распространен на высоких пойменных и надпойменных террасах. На надпойменных террасах ясень входит в состав пустынных сообществ с доминированием саксаула, терескена, эфедры, образуя уникальные сообщества. На высоких пойменных террасах распространена туранга - также являющаяся ровесницей ясеня согдианского, и являющаяся реликтом и эндемиком. В Ясеневой роще распространены 400-летний ясень в 4,5 обхвата,
300-летний ясень в 3,5 обхвата и 300-летний ясень в 3 обхвата. В Темирлике сохранились тополь-торанга в 4 обхвата, возрастом 200 лет.
В горном массиве Улькен Богетты находятся уникальные геологические объекты с комплексом минералов молибдемит, шеелит, пирит, халькопирит и др. (рис. 3). Образцы этих парод хранятся в музее научного отдела Шарынского Государственного национального природного парка, в с. Шон-жы, Алматинской области, которую мы посетили во время летних полевых работ.
а) б)
Рис. 3. Образцы горных парод с массива Улькен Бугуты. а) образцы различных парод, б) коралловый известняк.
Выводы: В результате анализа палеогеографических исследовании разных ученых и изучения при полевых работах, можно сделать вывод, что природная среда бассейна реки Шарын, строение и состав ландшафтов менялся во времени самым удивительным образом. Можно наблюдать, что все этапы развития ландшафта шли по пути последовательного усложнения отдельных компонентов и увеличения их разнообразия вверх по долине реки. Изменения окружающей среды часто влекли за собой смену видового состава живого мира, неоднократно происходили вымирания живых сообществ (биоты) носившие катастрофический характер. Однако нередко организмы переживали все перемены на протяжении миллионов лет, как например существующие до настоящего времени редкие виды флоры, реликт эпохи палеогена ясень согдианский, влаголюбивый, Шарынский, тополь-торанга и др. На современном этапе природная среда бассейна р. Шарын отличается уникальными, экзотическими природными объектами, которые обладают научной ценностью. В настоящее время в Шарынском каньоне - охраняются все геологические, геоморфологические, биологические памятники природы. Это морфоскульптуры - отвесные
скалистые склоны каньона разного возраста, редкие виды флоры, реликт эпохи палеогена ясень согдианский, тополь-торанга и др.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Абдуллин А.А. Геология Казахстана. - Алма-Ата: Наука, 1981. - 312 с.
2. Аубекеров Б., Сала Р., Нигматова С. Изменения атмосферной циркуляции, палеоклимата и палеогеографии в системе Тяньшань-Бальхаш // Pages news. - 2003. - Vol. 11. - P. 24-26.
3. Бабкин А.Г. История ландшафтов [Электрон. ресурс]. - 2011. - URL: http://paleokazakhstan.info/charin (дата обращения: 11.01.2019).
4. Бабкин А.Г. Происхождение ландшафтов Казахстана [Электрон. ресурс]. - 2011-2018. - URL: http://paleokazakhstan.info/genesis (дата обращения: 11.01.2019).
5. Берденов Ж.Г., Джаналеева Г.М., Атаева Г.М., Мендыбаев Е.Х., Казан-гапова Н.Б. Палеогеографические особенности бассейна реки Илек // Гидрометеорология и экология. - 2017. -Вып. 3 (86). - С. 105-115.
6. Верзилин Н.Н. Методы палеогеографических исследований. -Москва: Недра, 1979. - 247 с.
7. Е.Н.Вилесов, А.А.Науменко, Л.К.Веселова, Б.Ж.Аубекеров. Физическая география Казахстана / Под общ. ред. А.А. Науменко. - Алма-ты: Казак университет^ 2009. - 362 с.
8. Горбунов А.П., Горбунова И.А. Чарынские канъоны // Природа: Академиздатцентр «Наука» РАН. - 2013. -Вып. 9. - C. 80- 82.
9. Джаналеева К.М. Физическая география Республики Казахстан. Астана: «Аркас», 2010. - 590 с.
10. Евсеева Н.С., Шпанский А.В. Методы палеогеографических исследований. - Томск: ТГУ, 2011. - 253 с.
11. Евсеева Н.С., Лефлат О.Н., Жилина Т.Н. Палеогеография (историческое землеведение). - Томск: Издательский Дом Томского государственного университета, 2016. - 235 с.
12. Евсеева Н.С., Жилина Т.Н. Палеогеография конца позднего плейстоцена и голоцена (корреляция событий). - Томск: НТЛ, 2010. - 180 с.
13. Жандаев М.Ж. Геоморфология Заилийского Алатау и проблемы формирования речных долин. - Алма-Ата: Наука КазССР, 1972. - 162 с.
14. Рухин Л.Б. Основы общей палеогеографии. - Ленинград: Государственное научно-техническое издательство нефтяной и горно-
топливной литературы, 1959. - 557 с.
Сала Р., Аубекеров Б. География и культурные ландшафты Казахста-Ha//Archäologie im herzen Asiens. Band I. Katalog der Ausstellung des Deutschen Bergbau-Museums Bochum. - 2013. - P. 41-54. Свиточ А. А., Сорохтин О.Г., Ушаков С.А. Палеогеография. - Москва: «Академия», 2004. - 448 с.
Сочава В.Б. Введение в учение о геосистемах. Новосибирск: Наука, Сибирское отделение, 1978. - 319 с.
Степанов Б.С., Яфязова Р.К. Определение возраста форм рельефа северного склона Заилийского Алатау комплексным методом // Гидрометеорология и экология. - 2005. - Вып. 1 (36). - С. 129-138. Шуман Вальтер. Мир камня. Горные породы и минералы. - Москва: МИР, 1986. - 215 с.
Ясаманов Н. А. Популярная палеогеография. - Москва: Недра, 1985. - 136 с. Kerimbay N.N. Rational use of landscapes of geosystems of the Sharyn River Basin. - Saarbrucken, Germany: LAP Lambert Academic Publishing, 2015. - 68 p.
Поступила 20.02.2019
Б.С. Керiмбaй Геогр. гылымд. докторы К.М. Джаналеева
Геогр. гылымд. кандидаты Н.Н. Керiмбaй
ШАРЫН еЗЕН1 АЛАБЫ ТАБИГИ ОРТАСЫНЬЩ ДАМУЫНЬЩ ПАЛЕОГЕОГРАФИЯЛЬЩ КЕЗЕЦДЕР1
TYÜiHdi свздер: палеогеография, ландшафт, геожYЙелер, морфоскульптура, геологияльщ дэуiр, шат^ал
Бул жумыстыц мацсаты - Шарын езеш алабы геологияльщ тарихыныц ежелг1 беттерт зерттеу. Мацалада табиги ортаны зерттеу нэтижелерте палеогеография теориясы тургысынан цысцаша шолу бертген. Жумыстыц нег1зг1 зерттеу ddici - осы тацырып бойынша жарияланган материалдарды салыстырмалы географиялыц талдау. Откентц физикалыц-географиялыц жагдайын цалпына келтiрудi зерделеу нэтижеанде литогендж не-гiздiц кещстжтж-уацытша цурылымы мен цурамы жэне табиги геожYйелердiц басца да компоненттерi талданады.
Жазгы далалыц зерттеулердщ нэтижестде Мойынтоцай (Цамалдар алцабы) жэне Сарытогай (Согды Ереш тогайы) бiрегей
16.
17.
18.
19.
20. 21.
табиги кешендерг зерттелдг. Ландшафттар мен табиги ескертюштердщ б1регей компоненттертщ сипаттамалары жасалды.
B.S. Kerimbay' K.M. Janaleyeva, N.N. Kerimbay PALEOGEOGRAPHIC STAGES OF DEVELOPMENT OF THE NATURAL ENVIRONMENT OF THE BASIN OF THE SHARYN RIVER
Key words: paleogeography, landscape, geosystems, morphosculpture, geological era, canyon
The aim of this work is to study the ancient pages of the geological history of the Sharyn river basin. The article provides a brief overview of the results of studying the natural environment from the perspective of the theory of paleogeography. The main research method of this work is a comparative geographic analysis of published materials on this topic. As a result of studying the reconstruction of the physical and geographical conditions of the past, the spatiotemporal structure and composition of the lithogenic base, topography, and other components of natural geosystems are analyzed.
As a result of summer field research along the routes and key areas, relic tracts Moyyntokai (Valley of Castles) and Sarytugai (Ash Tree Grove) were identified and studied. A description of the characteristics of relict components of landscapes and natural monuments is made.
