Казахская складчатая страна План лекции 1 История развития

Казахская складчатая страна План лекции 1. История развития территории 2. Тектоничесое строение и рельеф 3. Климат и воды 4. Почвы, растительность и животный мир 5. Природные ресурсы и геоэкологические проблемы

Географическое положение Границы Казахской складчатой страны западная – Тургайская ложбина, плато Бетпак-Дала восточная – горные сооружения Алтая и Тарбагатая северная – Западно-Сибирскоя равнина южная – Туранская равнина Протяженность с запада на восток – 1 500 км с севера на юг – 950 км в западной части 350 -400 км в восточной Площадь – около 700 тыс. км 2 Специфические черты природы однообразный рельеф резко континентальный засушливый климат господство степных и полупустынных ПТК

Тектоническое строение и рельеф Казахская складчатая страна представляет собой Казахский щит молодой эпипалеозойской Урало-Сибирской платформы Геологическое строение отличается довольно большой сложностью. Сохранились остатки протерозойских структур, многочисленны каледонские и герцинские структуры Разновозрастные и даже одновозрастные складчатые структуры ориентированы в различных направлениях Это создает в сочетании с имеющимися здесь более древними массивами общее мозаичное строение территории

Тектоническое строение и рельеф Архей и ранний протерозой – формирование складчатого фундамента из глубоко метаморфизованных пород: гнейсов, кристаллических сланцев, мраморов, амфиболитов, гранитоидов Верхний протерозой – на эродированной поверхности накопление осадочных и осадочно-вулканогенных толщ Конец протерозоя – древняя платформа с двухъярусным строением (протоплатформа). Слагающие ее породы выходят на дневную поверхность в Кокчетавском массиве и ядре Улытауского антиклинория

Тектоническое строение и рельеф Протоплатформа была разбита серией разновозрастных разломов. В приразломных зонах происходила активизация тектонических движений: прогибание, накопление осадочных и осадочно-вулканогенных толщ, складкообразование Складчатые структуры верхнего яруса сформировались: В западной части салаирской и раннекаледонской складчатостью В восточной части герцинской складчатостью Во время каледонского и герцинского циклов – интенсивная магматическая деятельность – обилие вулканогенных отложений и интрузий различного состава с резким преобладанием кислых, а также метаморфизация палеозойских отложений и богатство разнообразными рудными ископаемыми Складчатость сопровождалась образованием разломов, надвигов, сбросов и взбросов

Тектоническое строение и рельеф Послегерцинское время – платформенный этап развития, на протяжении которого сохраняет устойчивую тенденцию к поднятию Мезозой и палеоген – приподнятая суша, формирование денудационного рельефа. Влажный теплый климат – интенсивность процессов денудации Превращение в пенеплен с остаточными возвышенностями Формирование мощной коры выветривания В понижениях рельефа накопление континентальных речных и озерноболотных, местами угленосных отложений Палеоген – в период максимальной морской трансгрессии окраины щита и открытые к краевым частям впадины (Тенгизская и Джезказганская) кратковременно заливались морскими водами

Тектоническое строение и рельеф Неоген-четвертичное время – общее поднятие территории с разной амплитудой Абразионные равнины палеогенового моря по окраинам щита поднялись на 400 м, а центральная часть свода – более 1000 м Древняя мезозойско-палеогеновая поверхность выравнивания подверглась значительным деформациям Неотектонические движения – возникновение островных гор В западной части движения носили унаследованный характер – четко выражены древние тектонические структуры. Во впадинах, отстававших в поднятии, поверхность выравнивания была перекрыта континентальными отложениями В восточной части наряду с унаследованными (Чингизтау), распространены наложенные структуры (Каркаралинское, Баянаульское поднятия, Балхаш-Алакольская впадина и др. )

Тектоническое строение и рельеф Основные черты современного рельефа созданы в результате длительной пенепленизации и новейших тектонических движений – крупные неровности и большая расчлененность Основные типы морфоструктур: – цокольные денудационные равнины – денудационно-аккумулятивные равнины – мелкосопочник – денудационно-тектонические низкогорья и холмогорья Формирование аридной морфоскульптуры – 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 Преобладает аридно-денудационный рельеф

Тектоническое строение и рельеф Цокольные денудационные равнины – высота 400 -600 м Окраины и западная часть. Наиболее древний уровень – мезозойскопалеогеновый пенеплен, сформированным на складчатом палеозойском основании. Относительные высоты от 10 до 60 м. Иногда встречаются изолированные сопки, холмы и гряды высотой до 50 -100 м Денудационно-аккумулятивные равнины – высота 300 -400 м (Тенгиз. Кургальджинская и Джезказганская впадины). Толщи кайнозойских отложений формируют плоскую или волнистую поверхность. Речными долинами поверхность в Тенгизской впадине расчленена на ряд платообразных массивов

Озеро Тенгиз – расположенное в тектонической впадине

Тектоническое строение и рельеф Мелкосопочник – значительные территории в восточной части, на некоторых участках Кокчетавской возвышенности, по периферии гор Улытау и на Сарысу. Тенгизском междуречье Специфический рельеф – возвышенная равнина, на которой беспорядочно или правильными рядами расположены многочисленные сопки, холмы и увалы с относительной высотой от нескольких до 40 -50 м Морфологические черты рельефа тесно связаны со структурными и литологическими условиями: – эффузивные породы (порфириты, туфы, диабазы) – холмистые и увалистохолмистые формы со скалистыми выходами на вершинах и склонах. Кварциты определяют резкие скалистые формы сопок – дислоцированные породы палеозоя (песчаники, сланцы, известняки) – холмисто-грядовый мелкосопочник. Цепи сопок и понижения между ними ориентированы вдоль простирания складок. В районах гранитных интрузий сопки осложнены округлыми глыбами и выступами

Казахский мелкосопочник

Тектоническое строение и рельеф Характерные формы рельефа Казахского мелкосопочника – древние и современные речные долины Значительные размеры и широкое распространение древних долин, лишь частично занятых современной речной сетью Днища современных речных долин (пойма и две надпойменные террасы) – самый низкий гипсометрический уровень – по окраинам мелкосопочника ниже 200 м

Климат и воды Климат резко континентальный, недостаточно влажный и сухой, с умеренно суровой малоснежной зимой, теплым и жарким летом Протяженность территории с С на Ю (10° широты) – существенные различия климатических условий северных и южных районов Усиливаются тем, что через центральную часть (примерно по 50° с. ш. ), проходит ось повышенного давления – более четко выражена в зимний период Суммарная радиация – от 110 до 140 ккал/см 2 в год (в основном прямая) Количество часов солнечного сияния – 2000 -3000 Радиационный баланс – 37 -43 ккал/см 2 в год (большое эффективное излучение) Значительные амплитуды суточных температур, особенно летом

Климат и воды В течение всего года господствуют континентальные воздушные массы умеренных широт Иногда поступает арктический и континентальный тропический воздух, а также в редких циклонах, приходящих с запада, трансформированный атлантический воздух Небольшое годовое количество осадков – от 400 -450 мм в северных и горных районах до 200 -250 мм в Прибалхашье

Климат и воды Зима Воздействие отрога высокого давления, отходящего от Азиатского максимума. К северу и к югу от него давление понижается: в северной части – юго-западные и южные ветры в южной части – северо-восточные и северные ветры Выхолаживание территории. Средние t января – -18°С на С -14°С на Ю (8 -10° ниже среднеширотных). В отдельные дни t понижается до -42 -45°С, а на СВ до -49°С При прохождении циклонов с Ю и ЮЗ t повышается до +5 -7 °С Осадки – 20 -30% годовой суммы Мощность снежного покрова – 20 -25 см на С, 15 см на Ю. На его распределение большое влияние оказывают сильные ветры и оттепели Сезонное промерзание почв до глубины 90 -140 см на С и 50 -60 см на Ю

Климат и воды Лето Сильное прогревание поверхности. Преобладает малооблачная или ясная погода без осадков Средние t июля – от +19 -20° до +20 -26 °С На юге июльские температуры на 5 -6° выше среднеширотных Абсолютный максимум температур +40 -42°С Осадки связаны в основном с прохождением циклонов по фронтальной зоне Максимум осадков – в северной части в июне, в южной части в мае Дожди имеют характер ливней, поэтому слабо увлажняют почву Повторяемость засушливых погод – от 25 -30% на С до 75 -80% на Ю Чаще всего засухи связаны с вторжением арктического воздуха Испаряемость – на С 500 мм, на Ю 1000 мм, испарение = количество осадков Наблюдаются черты аридности в облике природы

Климат и воды Реки Речная сеть очень разреженная Малый поверхностный сток – реки маловодны Большая часть территории относится к внутренней бессточной области. Лишь Ишим и его притоки относятся к бассейну Оби Реки северной покатости страны текут в сторону Иртыша, но не доносят до него свои воды и заканчиваются в небольших бессточных озерах на юге Западной Сибири или теряются в собственных наносах Многие реки образуют самостоятельные бассейны замкнутого стока. Самая крупная из них – Нура Реки Сарысу и Тургай теряются в песках Реки, текущие к озерам Балхаш и Зайсан, чаще всего не доносят до них свои воды

Климат и воды Реки По водному режиму реки относятся к особому казахстанскому типу Питание рек преимущественно снеговое – сток исключительно неравномерный Реки полноводны только весной. В остальные сезоны они почти не дают стока, так как летние осадки почти полностью испаряются, а грунтовые воды обычно залегают глубоко Большая часть рек летом пересыхает, распадаясь на отдельные плёсы, соединенные лишь подземным стоком в аллювии, либо совсем изолированные и осолоняющиеся Для всех рек характерен ледостав, мелкие реки промерзают до дна

Климат и воды Озёра Большое количество озёр – общие особенности: – бессточность – мелководность – резкое изменение уровней и объема вод в течение года Многие озёра, имеющие весной пресную воду, в течение лета становятся солеными или полностью высыхают, превращаясь в мокрые солончаки Среди мелководных озёр самыми крупными являются: – горько-солёное Тенгиз – опреснённое в северной части р. Нурой Кургальджик

Климат и воды Озёра Большая часть озёр сосредоточена в северной части Преобладают небольшие озёра (котловины дефляционные и суффозионные) Выделяется своей красотой группа пресных Кокчетавских озер – Боровое, Щучье, Большое и Малое Чебачье, имеющих тектоническое происхождение Самое крупное озеро – Зайсан, занимающее тектоническую котловину Озеро проточное – впадает р. Черный Иртыш, вытекает – р. Иртыш После создания водохранилища Бухтарминской ГЭС уровень озера поднялся, возросла его глубина и площадь водной глади

Климат и воды Подземные и грунтовые воды В недрах страны сосредоточены большие запасы подземных вод Особенно обильны трещинно-карстовые и трещинные пресные и солоноватые воды в палеозойских известняках и в гранитоидах Меньшие запасы содержат пластовые воды, часто солоноватые и соленые, в кайнозойских отложениях впадин (Тенгиз-Кургальджинской, Карагандинской, Джезказганской) Более обильны грунтовые, преимущественно пресные воды аллювиальных отложений крупных речных долин. Глубина залегания грунтовых вод изменяется от 1 до 20 м

Почвы, растительность и животный мир в своем распространении тесно связаны друг с другом и отражают широтное изменение гидротермических условий – закономерное увеличение аридности к югу Низкогорные массивы обусловливают проявление высотной дифференциации в увлажнении территории С этим связано: – наличие лесостепных комплексов в горных массивах – проникновение степей на юг до 49° с. ш. в наиболее приподнятой центральной части мелкосопочника

Почвы, растительность и животный мир Почвы Специфическая черта – слабое выщелачивание, обусловленная свойствами литогенной основы и резко континентальным засушливым климатом Характерны: – карбонатность – солонцеватость – малая мощность гумусового горизонта – языковатость почвенного профиля (образование трещин при зимнем промерзании и осыпание частиц из верхнего гумусированного горизонта) Почвообразующими породами часто являются элювий и делювий коренных пород, поэтому почвы нередко щебнисты и хрящеваты Щебнистость грунтов, легко фильтрующих влагу, увеличивает сухость почв Характерны малоразвитые каменистые и щебнистые почвы с укороченным и неполным профилем. Почвенный покров часто прерывается скальными выходами

Почвы, растительность и животный мир Почвы Зональные почвы – каштановые Представлены 3 -я подтипами: – темно-каштановые – типичные каштановые – светло-каштановые На севере распространены черноземы южные и обыкновенные На юге распространены бурые пустынно-степные и серо-бурые почвы Горные массивы – горные черноземы и горные каштановые почвы Помимо зональных почв развиты: – солонцы – солончаки – лугово-черноземные – лугово-каштановые – лугово-аллювиальные и др.

Солонец каштановый Солончак

Почвы, растительность и животный мир Растительность Характерна комплексность почвенно-растительного покрова На большей части территории страны господствует степная растительность Зональные типы: В степной зоне – разнотравно-дерновинно-злаковые сообщества В полупустынях – злаково-полынные сообщества Пустынный тип растительности занимает небольшую территорию в Прибалхашье и участвует в растительном покрове полупустынь Наряду с зональными типами широко распространена растительность солонцов и солончаков, луговая растительность речных пойм и озерных котловин На гранитных сопках и горных массивах Кокчетавских, Каркаралинских и других гор встречаются реликтовые сосновые боры и березняки

Ковыль перистый Полынь обыкновенная Костер безостый Типчак (овсяница валисская) валисская

Почвы, растительность и животный мир Природные зоны Казахстана

Почвы, растительность и животный мир Животный мир Состоит из фауны степей, пустынь и лесов Особенно характерно обилие грызунов: большой, желтый и малый суслики, большой тушканчик, слепушонка, полевки, степные пеструшки Хищники: волк, лисица, барсук, ласка, горностай, степной хорек и корсак Сохранилась сайга Птицы: дрофа, стрепет, журавль-красавка и особенно многочисленны жаворонки, среди которых встречается эндемичный черный жаворонок

Полевка Тушканчик

Малый полевой жаворонок Стрепет

Почвы, растительность и животный мир Животный мир Лесные виды: заяц-беляк, красная полевка, гаичка черноголовая, дятелжелна, чиж и др. Горные виды: монгольская пищуха, пестрый каменный дрозд, монгольский вьюрок, горная чечетка и др. Пресмыкающиеся: удавчик, ящерица-круглоголовка, змея-щитомордник, быстрая ящурка, черепаха На зарастающих озерах гнездится множество водоплавающих птиц. Озера и реки – места отдыха огромного количества перелетных птиц

Природные зоны Несмотря на относительно небольшое меридиональное простирание территории отчетливо проявляется зональность в дифференциации природных условий Природные зоны: Степи – северная часть Казахского мелкосопочника Полупустыни – южная часть страны Северные пустыни – протягиваются узкой полосой в северном Прибалхашье

Природные зоны Степная зона Простирается до южной окраины Тенгиз-Кургальджинской депрессии и верховьев р. Сарысу, огибает с юга горные массивы центральной части мелкосопочника и хр. Чингизтау, западнее Семипалатинска выходит к Иртышу Средние t января – -16 -18°С, июля +19 -23°С. Продолжительность периода активной вегетации от 130 до 170 дней Сумма температур за этот период от 2200 до 3000°. Годовая сумма осадков – от 450 до 350 мм Коэффициент увлажнения – от 0, 8 -0, 75 на С до 0, 4 на Ю Самый высокий для страны слой стока с поверхности – 15 мм Здесь находятся самые крупные реки и основная масса озер. Грунтовые воды в северных районах и низкогорьях чаще пресные, в межсопочных понижениях обычно солоноватые

Природные зоны Степная зона На правобережье Иртыша – разнотравно-ковыльные степи на черноземах обыкновенных и южных, чаще суглинистых Среди них по межсопочным западинам встречаются березовые и осиновоберезовые колки на солодях и серых лесных осолоделых почвах На остальной территории – типчаково-ковыльные степи с обедненным ксерофитным разнотравьем (грудница, ромашник, полынок и др. ) на темнокаштановых и каштановых почвах На щебнистых и супесчаных склонах сопок – участки кустарниковых степей со спиреей и караганой (чилигой) на черноземовидных почвах В южной части зоны – степные кустарники приурочены чаще к балкам и западинам. В межсопочных понижениях и западинах – солонцово-степные комплексы, солончаковые луга и полынно-солянковые сообщества на солончаках

Природные зоны Степная зона В горных массивах проявляется высотная поясность На маломощных горных каштановых почвах (на более высоких участках – горных черноземах) – разнотравно-злаковые степи с преобладанием ковыля красного В Кокчетавских горах, расположенных в северной части зоны, горные черноземы начинаются от подножий, а в составе степей более обильно и разнообразнотравье По скалам и выходам кристаллических пород – сосновые леса со стланиковой арчой и со степным травяным покровом. Особенно широко они распространены в Кокчетавских горах

Природные зоны Степная зона Казахстана – основной район освоения целинных и залежных земель, где в настоящее время распаханы практически все пахотнопригодные земли, на которых может развиваться неполивное земледелие Распаханность равнин с черноземными и темно-каштановыми суглинистыми и глинистыми почвами местами достигает 70 -80% Земли, непригодные или малопригодные для земледелия, сохраняют свое значение как ценные пастбищные и сенокосные угодья. Степная зона Казахского мелкосопочника продолжает оставаться одним из крупных животноводческих районов

Природные зоны Зона полупустынь Занимает почти половину территории страны Климат сухой, с жарким летом и умеренно морозной малоснежной зимой Средние t января -14 -16°С, а июля +22 -25°С Продолжительность периода активной вегетации – 160 -170 дней Сумма активных температур – 2900 -3300° Годовая сумма осадков 350 -200 мм Коэффициент увлажнения 0, 38 -0, 20 Летом количество осадков в 10 -20 раз меньше испаряемости, поэтому поверхностный сток чрезвычайно мал – не более 5 мм

Природные зоны Зона полупустынь Неравномерность внутригодового распределения стока Летнее пересыхание рек Засоление рек выражены еще резче, чем в степях В зоне много дефляционных западин и котловин, но озер мало и они имеют сильноминерализованную воду Почти половина озер летом пересыхает Почвы в основном каменисто-щебнистые, что связано с большими скоростями ветра – значительная часть мелкозема выдувается с поверхности

Природные зоны Зона полупустынь Дефицит влаги в почве обусловил развитие разреженного растительного покрова – обедненность видового состава – меньшая высота травостоя Преобладают засухоустойчивые многолетники, прежде всего типчак и полыни На засоленных грунтах растут солянки Встречаются характерные для пустынь эфемеры и эфемероиды

Природные зоны Зона полупустынь Основной фон почвенно-растительного покрова – полынно-типчаковые сообщества на светло-каштановых почвах В южной части типчаково-полынные сообщества со значительным участием прутняка и ромашника на бурых пустынно-степных почвах В комплексе с ними распространены солянковые и полынные сообщества на солончаках и солонцах, корковых и солончаковых В долинах рек и приозерных котловинах обычны луга с чием, бескильницей, ажреком на луговых солончаковых почвах

Природные зоны Зона полупустынь Используется в качестве круглогодичных пастбищ для овец и лошадей Зимний выпас скота возможен благодаря малой мощности снежного покрова, причем в это время поедаются даже солянки, несъедобные летом из-за высокого содержания солей Летом их использование в ряде районов ограничивает недостаточная водообеспеченность пастбищ Дефицит атмосферного увлажнения сдерживает развитие земледелия, которое возможно на глинистых и суглинистых почвах, но целесообразно лишь при искусственном орошении При отсутствии крупных источников орошения оно носит очаговый характер. Затрудняет земледельческое освоение и обилие засоленных почв, вкрапленных в зональные почвы полупустынь

Природные ресурсы и геоэкологические проблемы Казахский мелкосопочник славится своими минеральными ресурсами Уголь – Карагандинский, Экибастузский и Майкубенского бассейны Бокситы – Аркалыкское и Майбалыкское месторождения Медные руды – Джезказганское, Коунрадское и Саякское месторождения Железные руды – Атасуйское и Карсакпайское месторождения Марганцевые руды – Джездинское и Атасуйское месторождения В центральной части – полиметаллические руды, вольфрам, молибден, золото, серебро, свинец

Природные ресурсы и геоэкологические проблемы Кормовые ресурсы – успешно развивается пастбищное В северной части – пастбищно-стойловое животноводство Наиболее высокая урожайность – заливные пырейные и костровые луга (15 -30 ц/га сена) Во влажные годы степные участки с малой долей солонцов и солончаков дают урожай 8 -10 ц/га сена Основные площади сенокосов приурочены к речным долинам Средняя урожайность комплексных степей изменяется от 5 -6 ц/га на севере до 3 -4 ц/га в южной части и полупустынях – используются в качестве пастбищ

Природные ресурсы и геоэкологические проблемы Много тепла и света – это обеспечивает выращивание лучшей в мире яровой пшеницы Сдерживают с/х производство: – недостаток влаги ограничивает развитие неполивного земледелия северной подзоны степей – комплексность почвенного покрова – малая мощность снежного покрова препятствует выращиванию озимых культур – засухи, повторяемость которых быстро нарастает к югу – ранние осенние заморозки – недостаток водных ресурсов – не хватает водопоев для скота

Природные ресурсы и геоэкологические проблемы Для обводнения пастбищ могут быть использованы подземные воды, эксплуатация которых пока не получила широкого распространения В первые годы освоения целинных и залежных земель в мелких речных долинах и балках было создано много небольших водоемов для хозяйственного водоснабжения новых поселков и ферм На наиболее крупных реках построены водохранилища для обеспечения водой промышленных узлов и сельского хозяйства: – на Нуре близ Темиртау, – на Ишиме выше Целинограда, – на притоке Сарысу близ Джезказгана и др.

Природные ресурсы и геоэкологические проблемы Одно из крупнейших гидротехнических сооружений – канал Иртыш – Караганда длиной 458 км, проходящий по южной части Западной Сибири и Казахскому мелкосопочнику Влияние канала – весьма глубокие, но строго локализованные изменения природы – в полосе шириной в несколько сотен метров произошло заболачивание и засоление в понижениях рельефа Косвенное влияние канала – усиление пастбищного использования территории – пастбищная дигрессия – несколько километров по обе стороны от трассы

Природные ресурсы и геоэкологические проблемы Негативное воздействие на почвенно-растительный покров Разработка полезных ископаемых, особенно открытым способом, пока имеет локальный характер, но в связи с расширением сети горнодобывающих предприятий ископаемых площади неуклонно растут Рекультивация нарушенных горнодобывающими предприятиями земель в условиях недостаточного и скудного естественного увлажнения крайне затруднена В северной части Казахского мелкосопочника – распашка земель. Резко усилилась ветровая эрозия – во время пыльных бурь огромные массы плодородного мелкозема переносятся на большие расстояния

Природные ресурсы и геоэкологические проблемы Территория Казахского мелкосопочника не одно столетие использовалась в качестве пастбищ – почти всюду растительный покров претерпел некоторые изменения в результате выпаса Освоение целинных и залежных земель сократило площадь естественных кормовых угодий в северной части степной зоны примерно в 3 раза, а в южной – на 1/4 Одновременно значительно возросло поголовье скота – увеличились пастбищные нагрузки в степях, усилилась пастбищная дигрессия растительности и пастбищная эрозия почв Такие же изменения характерны и для наиболее интенсивно используемых пастбищ полупустынной и пустынной зон

Природные ресурсы и геоэкологические проблемы Характерная черта пастбищной дигрессии – снижение массы травостоя, постепенное изреживание растительного покрова, выпадение из состава травостоя наиболее ценных кормовых культур и упрощение структуры ассоциаций Конечная стадия пастбищной дигрессии – полное выпадение степных видов и замена их пастбищными однолетними сорняками, хорошо переносящими вытаптывание Особенно быстро процесс дигрессии протекает на пастбищах с почвами легкого механического состава. Поэтому на пастбищах с супесчаными и песчаными почвами не рекомендуется выпасать овец и коз, которые сильнее, чем лошади и крупный рогатый скот, воздействуют на растительный покров