Гори Середньої Азії і Казахстану облямовують Туранскую рівнину і Казахський дрібносопковик з півдня і південного сходу. Вони простягнулися від західних околиць Копетдага до східних підніжжя Саура на 30 ° по довготі і майже на 12 ° по широті.
Ця велика гірська територія досить різноманітна за своєю природою і досить чітко поділяється на окремі гірські системи: Саур і Тарбагатай, Джунгарський Алатау, Тянь-Шань, Памір і Копетдаг. І в той же час всі ці гори об'єднують деякі загальні риси. обумовлені, перш за все їх становищем у внутрішніх частинах Євразії, на значній відстані від океанів, в південних широтах СНД. Риси аридности, яскраво виражені на сусідніх рівнинах, де панують пустелі і напівпустелі, чітко простежуються і в природі гір. Тут арідні пустелі і степові природні комплекси поширені не тільки в нижніх частинах гір, але зустрічаються і на великих висотах у внутрішніх їх частинах. Лише в добре зволожених високогір'ях вони змінюються луговими комплексами, вічними снігами і льодовиками.
Для всіх гірських систем Середньої Азії і Казахстану характерні також тектонічна активність і висока сейсмічність, молодість гірського рельєфу, великі абсолютні та відносні висоти, приналежність до бессточному басейну Євразії. З великими висотами, що досягають в Тянь-Шані і на Памірі 5000-7500 м, а в окраїнних системах - 3000 м, пов'язане широке поширення гірського заледеніння.
Відмінності природи в межах гір Середньої Азії і Казахстану визначаються, перш за все, рельєфом, сформованим на різновікових тектонічних структурах - каледонских, герцинских, альпійських - і пройшли складний шлях розвитку. Відомості про гірських районах Середньої Азії і Казахстану аж до середини XIX ст. були вельми неповними і уривчастими. Вони були отримані як в результаті безпосередніх спостережень мандрівників, так і опитувальних шляхом. У 40-50-х роках з'являються узагальнюючі картографічні твори і опису гір Середньої Азії, в тому числі докладна карта Іссик-Куля і оточуючих його хребтів. З 50-х років російські вчені та мандрівники значно розширили свої дослідження гір Середньої Азії.
Найбільш значними експедиціями другої половини XIX ст. були експедиції П. П. Семенова і Ч. Ч. Велихова, що відкрили шляху в Тянь-Шань і на Іссик-Куль і дали перші наукові відомості про них. Відкриття і спостереження П. П. Семенова в Тянь-Шані, їх значення в дослідженні цієї гірської країни дозволили вважати його першим дослідником Тянь-Шаню.
У радянські роки для вивчення гір Середньої Азії відправляються вже не дослідники-одинаки, а великі, добре оснащені експедиції, що працювали ряд років: Пірамская (1928 р). Таджицька комплексна, Таджицько-Памірська, дворічна академічна експедиція під Внутрішній Тянь-Шань, українські експедиції в район піку Хан-Тенгрі (1929-1930 рр.), Експедиції геодезистів і топографів в 30-40-і роки XX століття на Тянь-Шань і Памір, Копетдагський експедиція, експедиції Міжнародного Геофізичного року, експедиції МДУ і т. д.
В горах регулярні спостереження ведуть метеорологічні станції і гідрологічні пости, комплексна фізико-географічна станція Академії наук Киргизії.
У повоєнні роки особливо велика увага приділялася гляціологіческіх досліджень і вивчення водних ресурсів гір з метою їх використання для зрошення і обводнення земель Туранській рівнини, виявлення мінеральних і гідроенергетичних ресурсів, гірських пасовищ і земельних ресурсів улоговин.
Гори Середньої Азії і Казахстану належать до Європейсько-Азіатського гірського пояса, що перетинає із заходу на схід весь материк. У західній частині це єдиний, монолітний пояс, що простягається через Європу і Передню Азію, від Піренеїв до Копетдага і Паміру. Памір являє собою гірський вузол. На схід від нього відходять дві гірські ланцюги: одна - на південний схід до Гімалаїв, інша - на північний схід через Тянь-Шань, Джунгарський Алатау, Тарбагатай, Саур і гори Південного Сибіру майже до узбережжя Охотського моря. Тянь-Шань і Памір входять до складу центральної, найбільш високою, частини цього пояса, так званої Високої Азії.
Геологічна будова і історія розвитку
У підставі різновікових тектонічних структур гір Середньої Азії і Казахстану залягають давні жорсткі масиви, що випробували складкообразовательние руху ще в протерозої і частково в археї, які входили до складу існуючої тут протоплатформи. Що складають її відкладення представлені сильно метаморфизованними і перекристалізованої породами: гнейсами, амфіболітами, кристалічними сланцями, мармурами, основними і кислими магматичними породами. На денну поверхню вони виходять в південно-західній частині Паміру і в осьових частинах деяких антиклиналей Північного Тянь-Шаню.
Різновіковими глибинними розломами протоплатформа була розбита на окремі блоки, що характеризувалися різною рухливістю.
На більшій частині території верхній структурний ярус гір створено палеозойської складчатостью. Тянь-Шань, Джунгарський Алатау, Саур і Тарбагатай, Північний Памір і Таджицька улоговина входять до складу Урало-Тянь-Шаньского палеозойського складчастого пояса. Північний Тянь-Шань і частина Внутрішнього є каледонская серединним масивом, інші структури створені герцинской складчатостью. Велика частина Паміру і Копетдаг належать до альпійських складчастих систем Середземноморського пояса.
Загальний структурний план гір характеризується субширотні простягання тектонічних зон, які поділяються глибинними розломами. В межах різновікових тектонічних зон переважають антиклинорії. Розділяють їх синклінорії скорочені і мають грабенообразних характер. Антиклинорії Південного Тянь-Шаню мають зазвичай веерообразное будова. Стародавні структури Тянь-Шаню ускладнюють накладені на каледоніди і герциніди кайнозойские западини: Іссик-Кульська, Ферганська, Нарінська і більш дрібні.
Памір є частиною величезного по протяжності меридионального блоку земної кори обмеженого розломами, що проходять на захід від (приблизно по 70 ° сх. Д.) І на схід від Паміру. Для цього древнього блоку характерна різка піднесеність фундаменту, який в південно-західній частині Паміру виходить на поверхню, утворюючи серединний масив. Його оздоблюють антиклинорії Південно-Східного та Центрального Паміру, розділені глибинним розломом.
Перш за все рухливість набувають північні блоки про-топлатформи. У Урало-Тянь-Шаньском поясі вже в нижньому палеозої в результаті декількох фаз складчастості Каледонії створюється серединний масив в Північному Тянь-Шані. Протягом середнього і верхнього палеозою в Північному Тянь-Шані тривало здіймання гір з одночасною їх денудацією. Відбувалося формування накладених западин і заповнення їх продуктами руйнування навколишніх гір.
Герцинський орогенез проявився тут у вигляді двох або трьох фаз складчастості. У девоні формуються складчасті структури в Джунгарському Алатау, Сауре і Тарбагатай, а також і в антиклінальних поднятиях, оздоблюють каледонский масив з півдня, в кінці нижнього карбону - в Північному Памірі. Виниклі гори починають інтенсивно підніматися і руйнуватися. Процеси складкообразования поступово приводили до скорочення площі, зайнятої прогибами, і до збільшення областей зносу матеріалу. Формування складчастих структур в прогинах Південного Тянь-Шаню відбулося в кінці ранньої пермі.
Таким чином, Урало-Тянь-Шаньской пояс до кінця палеозою втратив колишню рухливість і перетворився в складчасту область, а областю найбільшої активності стає Памір. На рубежі тріасу і юри тут проявилася складчастість, що супроводжувалася формуванням гранітних інтрузій. У юрський період накопичується потужна товща морських відкладень (пісковиків, вапняків), серед яких в Центральному Памірі зустрічаються вулканогенні відкладення. В кінці пізньої юри - початку мела відбувається складчастість, територія підіймаються і Памір вступає в орогенний етап розвитку. Таке раннє закладення і закриття прогину не властиво альпійським складчастим областям і зближує Памір з мезозоїд Тихоокеанського пояса. На орогенов етапі в крейді і палеогені широко проявляється гранітоїдная магматизм, подібний до магматизмом Верхоянская-Чукотської складчастої області і Сіхоте-Аліна.
Таким чином, Памір має складну гетерогенну структуру. З раннього карбону до палеогену Памір розвивався як область мезозойської складчастості. До кінця палеогену він був перетворений в єдину область знесення.
Для областей палеозойської складчастості (Тянь-Шань та ін.) Мезозойської-палеогенових етап був платформним етапом розвитку, під час якого залягали основні риси сучасної морфоструктури гір. У цей час почалося прогинання на місці таких великих улоговин, як Ферганська і Таджицька, а також більш дрібних (Илийской, Іссик-Кульської, Наринськой, Аксайського і ін.), Що заповнюються континентальними і лагуновими відкладеннями. Уже в тріасі почалося глибоке опускання фундаменту уздовж зони Таласо-Ферганського розламу, що розділив Тянь-Шань на дві частини: північно-східну, відносно підняту, де панував рельєф денудаційних рівнин, і південно-західну, щодо знижену, значні частини якої в крейді і палеогені затоплювалися мілководними морями. У них відкладалися гіпсоносние і соленосних породи.
Таким чином, на мезозойської-палеогеновом етапі відбувалося подальше вирівнювання поверхні в областях палеозойської складчастості шляхом денудації складчастого підстави - в одних районах і накопичення морських відкладень чохла - в інших.
Уздовж південно-західній околиці Туранській рівнини в мезозої на доюрского підставі формується прогин, в якому протягом, юри - середнього палеогену накопичилися потужні (6-8 км) товщі морських карбонатних і теригенних відкладень. В кінці середнього палеогену (еоцену) в прогині починаються складкообразовательние руху. Протягом еоцен-четвертинного часу на місці прогину підіймаються складчаста система Копетдага, утворюються Предко-петдагскій прогин і Закаспийская западина. Всі сучасні структури Копетдага сформовані альпійською складчастістю.
Порівняння орографічної і тектонічної схем виявляє далеко не повний збіг орографічних районів і тектонічних структур. У формуванні сучасного орографического малюнка і зміні висот в межах гір провідна роль належить новітнім тектонічним рухам. З ними пов'язані інтенсивні підняття гір. Поряд з підняттям відбувалося утворення розломів, складок великого діаметра, вертикальні і горизонтальні зміщення.
На думку більшості дослідників, загальний підйом гір почався в неогені, а максимальної інтенсивності він досяг на кордоні неогену і четвертинного часу. Підняття гір відбувалося не поступово, а імпульсами, які отримали назву тектонічних фаз.
Здіймання гір пов'язують з колізією Індійської і Євроазіатської плит. Цим обумовлена найбільш рання активізація новітніх рухів на Памірі, де з початку неогену поновлюються інтенсивні тектонічні рухи і з'являються нові тенденції, які зближують Памір з Середземноморським складчастим поясом. У напрямку на північ початок новітніх рухів зміщується на все більш пізній час і в районі Північного Тянь-Шаню і Джунгарського Алатау доводиться на кінець пліоцену. Про початок підняттів судять по збільшенню крупності матеріалу, що зноситься з гір в сусідні улоговини (накопичення валуни-галькові матеріалу).
Сумарний розмах неоген-четвертинних тектонічних рухів, встановлений по сучасному стану морських палеогенових опадів в улоговинах і на вершинах хребтів, досягає 11-14 км.
Про характер новітніх рухів можна судити по положенню донеогеновой поверхні вирівнювання в різних частинах гір Середньої Азії. Її фрагменти збереглися на різних висотах: в окраїнних частинах, в низьких горах - низько, в Заїлійському Алатау на висоті 4000 м, в найбільш високих хребтах Внутрішнього Тянь-Шаню - 5000 м, на Памірі - 6000 м і більше.
Новітні вертикальні руху не тільки оживили старі глибинні розломи, а й створили молоді, що обмежують багато хребти і улоговини. Поряд з вертикальними рухами вздовж розламів відбуваються і горизонтальні переміщення, зрушення і насування від 9 до 15 км.
Про триваючих тектонічних рухах свідчить і висока сейсмічність гір Середньої Азії. Тут нерідкі землетруси силою 8-10 балів. Вони пов'язані з молодими, тектонічно активними структурами, розвиток яких триває до теперішнього часу. Виявлено приуроченість епіцентрів руйнівних землетрусів до місць зчленування великих морфо-структур - до зони зчленування Тянь-Шаню з Казахської складчастої країною на півночі і з Таримського масивом і Памиром на півдні. Крім того, була відзначена висока сейсмічна активність в зоні зчленування великих западин і хребтів. Найбільш руйнівні землетруси відбувалися тільки в п'яти сейсмоактивних зонах: Північно-Тяньшаньский, Південно-Тяньшаньский, Чаткал-Ферганській, Памиро-Гіндукушской (Центрально-Памірської) і Копетдагський. Особливо великі руйнування заподіяли Вернінское (Алма-Атинській) - 1908 р Ашхабадское - 1948 р Ташкентський - 1966 р землетрусу.
У процесі тривалого розвитку оформилися морфоструктурні особливості гір Середньої Азії і Казахстану. Тянь-Шань, Саур, Тарбагатай, Джунгарський Алатау, частина хребтів Паміру відносяться до поясу відроджених, тваринний брилових гір. Частина Паміру і Копетдаг - молоді гори - глибово-складчасті і складчасті.