Рельеф и геоморфологическое строение

Для Казахстана принята схема тектонического строения, предложенная авторами тектонической карты Евразии (под редакцией А.Л. Яншина). Согласно этой схеме выделяются следующие структурные области:

• а) Русская докембрийская платформа;
• б) Палеозойские складчатые области;
• в) Эпигерцинские платформы.

Для территории Акмолинской области характерны лишь две последние структурные области: палеозойские складчатые области характерны для южной части области, и эпигерцинская платформа, занимающая центральную и северные части территории.

Каледонская складчатость, проявлявшейся в начале и середине палеозойской эры. Эта складчатость, сопровождавшаяся внедрениями крупных гранитных батолитов и интенсивной вулканической деятельностью, охватила обширные районы бассейна. Однако позднее большая часть возникшей в это время горной страны подверглась не только разрушению, но и опусканию и погребена под более молодыми отложениями. Участки области каледонской складчатости с тех пор испытывали медленное, но почти неизменное поднятие. Корни этих складчатых структур образовали возвышенности или горы: низкогорья Улытау (1133 м), Кокшетау (947 м), Ерментау (899 м) и другие, расположенные севернее широты Караганды и обладающие меридиональным простиранием. Здесь имеются — гнейсы, амфиболиты, эклогиты, мраморы, кристаллические сланцы. На этой серии несогласно располагаются зеленокаменные и карбонатные породы, кварциты и филлиты. Абсолютный возраст этой серии около 1,5 миллиарда лет.

Герцинская складчатая зона, образовавшиеся в конце палеозойской эры. Морфоструктуры и морфоскульптуры хорошо согласуются с тектоническими структурами в основном в силу избирательной стойкости слагающих их пород. Выходы твёрдых, хорошо противостоящих выветриванию, горных пород слагают или наиболее приподнятые возвышенности или гребни. В районах распространения податливых эрозии глинистых и серицитовых сланцев и песчаников формируются мелкосопочные равнины. При этом характерны явления инверсии рельефа: ядра гранитных батолитов, сложенные крупнозернистыми разностями, разрушаются сильнее и образовывают даже замкнутые впадины, заполненные в настоящее время водами озер; в то же время периферические части тех же батолитов, сложенные мелкозернистым гранитом, значительно устойчивее и выражены в рельефе в виде окаймляющих их крутосклонных хребтов. Таково, например, строение озера Боровое.

В пермский период герцинский орогенез был завершен. В течение перми и большей части триаса происходило обмеление и отступание морских бассейнов. Приподнятые массивы суши разрушались денудационными процессами, а тектонические впадины заполнялись обломочными породами. В осадочных толщах этого возраста преобладают красноцветы, содержащие много карбонатов, гипса и солей, что свидетельствует о засушливом и жарком климате того времени.

Эпигерцинская платформа, в пределах которой герцинские структуры скрыты под покровом отложений охватывает значительную часть территории Акмолинской области — это пространства Западно-Сибирской равнины. Мощность чехла здесь увеличивается к северу от 200−300 до 1000 метров и более.

Меловой период — грандиозная морская трансгрессия. Водами сравнительно мелководных эпиконтинентальных морей были охвачены районы тектонического погружения. Суша сохранялась лишь в южных районах бассейна. Здесь происходило интенсивное латеритное выветривание, образование красноцветов, обогащенных бокситами и осадочными железными рудами.

Новая грандиозная трансгрессия последовала в середине палеогена (эоцене) — Западно-Сибирский и Туранский бассейны получили свободную связь через широкий Тургайский пролив. Суша оставалась лишь на северных окраинах Казахского мелкосопочника, где шло формирование красноцветных континентальных отложений. Здесь получили развитие бескарбонатные красноцветы, обогащенные окислами железа и марганца, нередко с включениями лигнита.

Современная морфоструктура территории области сформировалась в неотектонический этап. Неотектоника обусловила особенности циклического строения олигоценовых, неогеновых и четвертичных отложений.

Нижняя граница новейшего этапа до сих пор трактуется неоднозначно: Н. И. Николаев (1980) и Л. А. Рагозин (1980) за его нижнюю границу принимают ранний олигоцен; И. П. Варламов и др. (1981) и С. Б. Шацкий (1984) — рубеж олигоцена и миоцена; Б. В. Мизеров и др. (1970), В. А. Николаев и Л. Я. Проводников (1961) — начало неогена. Для новейшего этапа тектонических движений характерны общая восходящая направленность, периодичность, неравномерность и прерывистость проявления.

План тектонических деформаций определил рельеф и строгую приуроченность к ним гидрографической сети, хотя обширное палеогеновое море несколько сгладило все существовавшие ранее неровности рельефа. Переход от водоразделов к долинам плавный, за исключением правых подмываемых частей междуречий и участков положительных неотектонических структур.

Тектонические движения оказывают большое влияние на развитие экзогенных процессов, особенно новейшие и современные. Влияние их на экзогенные процессы изучено слабо, преимущественно с качественной стороны, а инструментальные исследования проводятся не многим более 20 лет.

Комплексные геодезические, геологические исследования показали, что земная кора повсюду тектонически активна, она непрерывно поднимается или опускается.

Направленность современных тектонических движений определяет тенденцию развития экзогенных процессов. Существенное значение имеет интенсивность движений, определяющая темпы развития экзогенных процессов (Круподеров, 1984).

Акмолинская область занимает западную окраину Казахской складчатой страны между горами Улытау на юго-западе и Кокшетаускими высотами на севере. Общий уклон местности — с востока на запад. В том же направлении среднюю часть Акмолинской области пересекает долина реки Есиль, поворачивающая круто на север невдалеке от западной границы области. По характеру рельефа Акмолинскую область можно разделить на 3 части: северо-западную — равнинную, юго-западную — равнинную с отдельными холмами и восточную — возвышенную часть Казахской складчатой страны. Северо-западная часть (прилегающая к долине Есиля, на участке её поворота к северу) представляет равнинное плато, расчленённое сухими оврагами и балками. К долине Есиля плато обрывается уступом. В юго-западной части Акмолинской области (южнее р. Есиля) простирается повышенная равнина. На ней разбросаны многочисленные холмы с плоскими вершинами, а в понижениях между холмами — мелководные солёные и пресные озёра различной величины. На востоке Акмолинской области — та часть Казахской складчатой, некогда горной, страны, соединявшей Ерментауские горы с Кокшетаускими, ныне выровненной процессами разрушения (денудации), в которой сохранился сложный комплекс холмов, гряд и увалов с мягкими очертаниями склонов, называемых здесь сопками (так называемый мелкосопочник). Относительная высота сопок от 5−10 м до 50−60 м и реже до 80−100 м. Форма и размеры холмов изменяются в зависимости от состава слагающих пород. Наиболее высокие с округлыми вершинами сопки сложены обычно гранитами, сопки с ещё более пологими склонами и мягкоконтурными вершинами — порфирами и, наоборот, островерхие сопки, как правило, — кварцитами. Замкнутые котловины между сопками, размерами от нескольких десятков метров до нескольких десятков километров в диаметре, часто заняты озёрами. Крайняя северо-восточная часть Акмолинской области лежит в пределах Западно-Сибирской низменности.

Данная местность является водоразделом между бассейном Северного Ледовитого океана и внутренними бессточными бассейнами. Казахская складчатая страна сложена древними осадочными и магматическими породами, среди которых преобладают граниты, порфириты, кварциты, песчаники и сланцы архея и протерозоя.

Равнина имеет также общий наклон с юга (200 м) на север (чуть больше 100 м). Состоит из горизонтальных морских осадочных отложений палеогена и континентальных отложений неогена, расположенных на поверхности складчато-глыбового фундамента палеозоя. После отступления моря в кайнозойе его ложе стало сушей и образовался современный рельеф равнины. Поверхность в основном ровная, но расчленена сухой речной сетью. Реки со стоком редки. Между ними имеются неглубокие впадины, часть которых занята солеными озерами. Местами встречаются гребни высотой до 10−15 м.