Основные типы и формы рельефа района являются следствием длительного геологического развития территории, тектоники, в сочетании со сложным составом литологии горных пород и при активном участии различных физико-географических процессов. Все это определило сложное разнообразие устройства поверхности Чуйской долины и ее горного обрамления.
На геоморфологической карте, помещенной в Атласе Киргизской ССР (1987), П.Г. Григоренко совместно с другими авторами выделил типы рельефа, объединенные в три основные генетические группы; тектонико-денудационную горную, тектонико-денудационно-аккумулятивную предгорную и тектонико-аккумулятивную равнинную.
В Чуйской долине и ее горном обрамлении четко выделяются следующие комплексы рельефа: горный тектонико-денудационный, предгорный тектонико-денудационно-аккумулятивный, равнинный тектонико-аккумулятивный. Каждый комплекс представляем совокупностью типов и форм рельефа, характеризующейся определенными морфометрическими особенностями и морфологическими признаками, и отличается определенным хозяйственным значением.
Горный комплекс в свою очередь подразделяется на следующие типы рельефа:
• расчлененное ледниковое высокогорье;
• расчлененное эрозионное среднегорье;
• эрозионное низкогорье - предгорные возвышенности.
Расчлененное ледниковое высокогорье занимает приосевые части и боковые отроги Кыргызского Ала-Too с высотными отметками более 3500-4000 м. По характеру оледенения и по орографии северные склоны Кыргызского хребта разделены на три неравные части: центральную, восточную и западную (С. Максимов, А. Осмонов, 1995).
Внешние очертания рельефа резкие, с крутыми склонами и острыми скалистыми вершинами. Вдоль северного склона гребня наблюдается непрерывная цепь каров - огромных чашеобразных углублений, выработанных ледниками, размером до 400 м., иногда более 600 м. в поперечнике. Часто они многокамерные и содержат ледники. Нередко сближаясь задними стенками, кары противоположных склонов образуют седловину в водораздельном гребне, или при схождении стенок трех-четырех каров в середине остается скалистый пик — Карлинг.
Следы былого Четвертичного оледенения в виде цирков, троговых долин, моренных подпруженных озер, конечных морен наблюдаются в ряде мест Кыргызского хребта. Например, с конца современных ледников в верховьях рек Шамшы, Ысык-Ата, Ала- Арча, Ак-Суу и др. начинаются торговые долины с крутыми с клонами и плоским дном. Глубина трогов составляет, как правило, 150-200 м. В нижних своих частях троги в той или иной мере нарушены послеледниковой эрозией. Троги - это ящикообразные долины, частично утратившие свои первоначальные черты.
В нижнем конце трогов наблюдается также нагромождение морен, образующих уступы значительной высоты. Среди моренных образований особое место принадлежит конечным моренам. Обычно они представляют собой неправильно взбугренные возвышенности, камни- «лбы», возвышающиеся на несколько десятков метров над уровнем долины. Нередко конечные морены связаны с ригельными уступами.
Встречаются также подпруженные конечными моренами озера, которые были описаны С.Максимовым и А.Осмоновым (1995).
Расчлененное среднегорье получило широкое распространение в Кыргызском Ала-Too и занимает высотные пределы 2100-3200 м. В центральной и западной частях хребта оно непосредственно примыкает к высокогорному рельефу, а в восточной части представлено более или менее самостоятельными горными массивами (Окторкой, Байбиченин Соорусу, Кок-Джон, Гагызган-Чоку и др.). Для среднегорья характерны более сглаженные, мягкие контуры, но в то же время оно интенсивно расчленено сетью грандиозных ущелий, достигающих глубины до 500-700 м. и более. Наибольшей глубиной расчленения отличаются районы максимальной высоты среднегорья, представленные в центральной части хребта.
Рассматриваемый рельеф в зависимости от характера геологического строения и рельефа, подразделяется на два подтипа:
• среднегорье на рыхлом палеоген-неогеновом фундаменте. Развито в междуречьях Шамшы - Кызыл-Суу. Рельеф в целом однообразный, долины относительно широкие, междуречья всхолмленные, расчленены неглубокими балками;
• среднегорье на плотном палеозойском фундаменте. Отличается большим разнообразием форм рельефа. В рельефе представлены денудационные поверхности. Долины рек имеют форму ущелий, склоны их крутые, часто скалистые.
Предгорный комплекс.
Вдоль северного склона Кыргызского хребта протягивается одна, местами две, цепи невысоких предгорий - прилавков, прорванных (расчлененных) ущельями рек, стекающих с главного хребта. Друг от друга и от главного Кыргызского хребта прилавки отделены понижениями, заполненными современными четвертичными отложениями.
Следует заметить, что прилавки развиты не везде. В западной части, на восток до реки Ак-Суу и на самом восточном конце Кыргызского хребта они почти не выражены, в средней же части, где они развиты, склоны Кыргызского хребта выдвинуты дальше на север. Например, к югу от города Бишкек, прилавки представлены двойной полосой — первые и вторые прилавки, местами переходящие постепенно друг в друга, местами разделенные продольными понижениями и отделенные таким же понижением от коренного палеозойского склона хребта.
Реки, стекающие с Кыргызского хребта, разрезают гряды прилавков на ряд отдельных массивов высотой 1150-1850 м., протягивающихся к югу от г. Бишкек. К первым прилавкам, например, принадлежат возвышенности Байтык, Бозболток, Беш-Кунгей, Чон-Далы, (Серафимовки), Норуз и др. Ширина этой цепи колеблется от 5 до 7 км. Южнее первых прилавков протягивается понижение, шириной в 3-4 км., называемое Байтыкско-Тогуз- Булакской впадиной с высотами 1030-1450 м. Затем начинается резкий, скалистый подъем на вторые прилавки, достигающие в горе Шекуле абсолютной высоты в 2201 м. Небольшое понижение отделяет вторые прилавки от главного Кыргызского хребта (Федорович, 1931). Описанные прилавки предгорий, постепенно понижаясь к западу, скрываются, в конце концов, под четвертичными отложениями Чуйской долины.
Склоны предгорий расчленены долинами рек с разной глубиной от 300 до 500 м., имеющими во многих местах вид ущелий. В пределах низких предгорий большое развитие получили антропогенные формы рельефа: карьеры, каналы, террассированные склоны, дороги, плотины, дамбы, могилы и др.
Исследования С.С.Шульца (1948) показали, что гряды предгорий представляют собой антиклинальные складки, созданные альпийским орогенезом и осложненные разломами, причем складчатостью были охвачены не только кайнозойские осадочные толщи, но и их палеозойское основание. В сводовых частях гряд денудация уже вывела на поверхность это палеозойское основание, сложенное более стойкими породами. В размытых же крыльях, обнажаются кайнозойские породы во впадинах, прикрытые четвертичными отложениями.
Равнинный /тектонико-аккумулятивный/ комплекс.
Этому комплексу соответствует днище Чуйской долины с рельефом речных террас, прислоненных и наложенных на них предгорных шлейфов. Днище долины в структурном отношении представляет собой прогиб палеозойского фундамента, глубоко погребенного под толщами четвертичных отложений. Начало образования этого прогиба С.С.Щульц (1948) относит к началу палеогена. И.С.Щукин (1983) отмечает, что в погребенном палеозойском фундаменте тектонический рельеф выражен в виде мульд второго порядка, разделяющих их валы. С начавшимся в неогене альпийским орогенезом вокруг Чуйской впадины поднялись высокие горы, и она, как платформенная структура, превратилась в асимметричный предгорный прогиб. По данным электроразведки, производившимся в Чуйской впадине в 1944 г., глубина залегания палеозойского фундамента в районе г. Бишкек оказалась более 1 км. Отсюда по направлению к северу эта глубина сильно уменьшается. Что касается отражения новейших движений земной коры на поверхности самой Чуйской равнины, то они, благодаря очень малым углам наклона поверхности, мало бросаются в глаза.
Переход от предгорий ко дну впадины совершается или постепенно, или в виде отчетливо выраженного уступа. Частая постепенность перехода объясняется тем, что к подошве предгорий примыкает полоса наклонной к осевой части долины подгорной равнины или предгорного шлейфа.
В пределах равнинного комплекса Чуйской долины различаются следующие типы рельефа: а предгорный шлейф (предгорные равнины);
• наклонные пролювиально-аллювиальные равнины;
• плоские аллювиальные равнины.
Предгорный шлейф развит на всем протяжении вдоль северного склона Кыргызского хребта и охватывает высоты от 800 до 1200 м. над уровнем моря. Слагаясь из сливающихся и частично перекрывающих, друг друга конусов выноса, местность представляет собой волнистую в продольном профиле (по отношению к подошве гор) полосу, полого наклоненную к северу. Уклоны шлейфа изменяются в порядке от 11° - 8° до 6°-3°.
Поверхность предгорного шлейфа в верхней части волнистая из-за чередования в плане выпуклых поверхностей конусов выноса и межконусных понижений. Лишь в междуречьях крупных рек указанная волнистость рельефа слаба или совсем не выражена.
В морфологическом отношении предгорный шлейф делится на:
• конусы выноса рек с террасированной поверхностью и значительным расчленением по оси конуса современной речной долиной. К этому подтипу относятся конусы выноса таких крупных рек, как: Шамшы, Кегеты, Ысык-Ата, Ала-Арча, Сокулук, Ак-Суу и др. Глубина вреза долин составляет 10-15м., местами до 30 м., ширина долины - 100-200 м. Отчетливо выражены уступы речных террас (от 2 до 5);
• конусы выноса рек со слабой вертикальной и горизонтальной расчлененностью поверхности. Террасы либо отсутствуют, либо находятся на большом расстоянии друг от друга. Они характерны для таких малых рек, как Кызыл-Суу, Алчалу, Норуз, Жыламыш, Кичи-Кайынды и др.
Предгорный шлейф сложен пролювиально-аллювиальными наносами с ясно выраженной слоистостью. Эти отложения легко поглощают воду рек, выходящих из гор. Поглощенные отложениями воды рек продолжают стекать в виде подземного пластового потока и выходят снова на поверхность в виде многочисленных родников (Кара-Суу) ниже автомагистрали Токмок-Бишкек-Чалдовар.
Наклонная пролювиально-аллювиальная равнина. Эта равнина служит непосредственным продолжением предгорного шлейфа, от которого отделяется широкой полосой выклинивания грунтовых вод, создающих значительную заболоченность. Поверхность равнины отличается незначительными уклонами и полого покатым рельефом. Ее восточная граница проходит в районе г. Токмок. К западу она расширяется до 10-15 км. И занимает всю центральную часть Чуйской впадины. Высотные отметки равнины на границе с предгорным шлейфом колеблются в пределах от 850-800 на востоке, до /00-600 м. на западе. Характерной особенностью равнины является преобладание поперечных уклонов (с юга на север) над продольными (с востока на запад). Ее поверхность расчленена многочисленными реками, долинами родниковых ручьев - карасуу и разветвленной сетью оросительных каналов. Поверхность равнины характеризуется также чередованием незначительных повышений и понижений. К последнему относятся довольно многочисленные, обычно широкие (до 0,5 - 1 км.), линейно вытянутые сухие «дельты».
На поверхности равнины, к югу от Атбашинского канала, незначительно развиты эоловые формы рельефа. Полузакрепленные пески образуют гряды и бугры высотой 3-5 м., иногда до 10-12 м., с ориентированностью с северо-востока на юго-запад. Этот рельеф подвержен ветровой дефляции.
Увалисто-долинный и всхолмленно-возвышенный рельеф распространен в северо-западной части Чуйской впадины, между логом Сары-Гоо и р. Курагаты. Небольшие по площади участки имеются в низовьях рек Ак-Суу — Кара-Балта и Ала-Арча - Аламюдюн. На фоне равнины обособляется слабо всхолмленная платообразная возвышенность Сары-Гоо. Высотные отметки рельефа колеблются в сравнительно небольших пределах, в низовьях рек Ала-Арча - Аламюдюн 700-600 м., а в районе реки Курагаты 600- 570 м. В рельефе выражены более или менее правильно ориентированные системы параллельных, почти меридионально вытянутых речных долин, впадающих либо в долину р. Чу, либо в долину р. Курагаты. Долины связаны непосредственно с горными реками, стекающими с Кыргызского хребта, либо с родниковыми ручьями, зарождающимися на периферии предгорного шлейфа. Все долины террасированы. Междолинные участки представляют собой довольно высокие увалы, обладающие всхолмленно возвышенной поверхностью. Широко распространены мощные толщи лессовидных суглинков, слабо развиты поверхностные водотоки. Прослеживается также развитие оврагов, имеющих слепое начало. Размеры их различные, есть и крупные (Сырдыбай, Сары-Гоо, Курук-Гоо и др.), и мелкие перистые. Они осложняют увалы и создают формы рельефа, напоминающие ландшафты, дробно расчлененных невысоких возвышенностей с мягкими контурами.
Наклонная равнина по рельефу наиболее благоприятна для ведения любой отрасли хозяйства, и особенно для механизации всех полевых работ.
Плоские аллювиальные равнины занимают пониженную часть Чуйской впадины и вытянута в виде террас, поймы вдоль р. Чу и крупных ее притоков. Ширина равнины колеблется в пределах от 1,5 до 3 км., но в большинстве случаев 1-1,5 км. Абсолютные высоты уменьшаются в направлении течения реки от 800 до 850 м. у г. Токмок, на востоке до 670 м., на западе (у впадения р.Ак-Суу в реку Чу). Количество террас достигает 4-5, преобладают низкие террасы. Они прослеживаются на всем протяжении долины р. Чу. Современная пойма выражена преимущественно в центральной и западной части долины р. Чу. Поверхность ее покрыта зарослями кустарников.
По характеру рельефа в Чуйской долине выделяются три участка:
• восточный (к востоку от г. Токмок);
• центральный (между г. Токмоком и Чумышской (Чемючской) плотиной;
• западный (Чумышско-Ташаткульским).
Восточный участок характеризуется слабо развитой поймой. Между выходом из Боомского ущелья и поселком Кемин в поперечном профиле прослеживается 5 надпойменных террас с высотами соответственно 5, 10, 20, 40 и 60 м. над уровнем реки Чу (Ибрагимов, 1975). В районе поселка Новороссийка по обеим берегам р.Чу развиты 3 нижние террасы. Вниз по течению наблюдается последовательное их отступление от реки, уменьшение высоты, все большая сглаженность. Западнее поселка Кемин р. Чу расширяется. Пойма приобретает значительное развитие, достигая местами более 1 км. ширины, а сама р.Чу распадается на блуждающие рукава и протоки.
На центральном участке широко развиты пойма и низкие террасы, почти всюду заболоченные. Местами по окраинам долины р. Чу сохранились небольшими площадями высокие четвертая и пятая террасы. На них расположены селения Кен-Булун, Ивановка, Черная Речка и др.
Западный участок долины р. Чу по своему внешнему облику сходен с центральным. Здесь также большие площади заняты низкой заболоченной террасой и поймой; широкое распространение имеют третья и четвертая террасы, на них раскинулись орошаемые поля и многочисленные населенные пункты.
Поверхность аллювиальной равнины (террасы, поймы), слабо расчленена саями, логами, ирригационной и речной сетью, уклон выражен слабо, условия рельефа более благоприятны для хозяйственного использования. Значительные участки заболоченных территорий в настоящее время осушены. Сазы и сазовые луга используются в качестве естественных сенокосов и пастбищ. процессы эрозии формируются слабо.
Антропогенные формы рельефа.
На территории Чуйской долины под влиянием хозяйственной деятельности человека выделяются следующие формы антропогенного рельефа: земледельческие, дорожные, гидротехнические, строительные, защитно-оборонительные, археологические, горно-геологические, пастбищные.
Наиболее широко распространенными на дне долины меняются земледельческие формы рельефа. К ним относятся пашни и оросительные каналы.
Пашни, как формы рельефа, включают все распаханные земли, в том числе: огороды, травы, а также территории, занятие фруктовыми садами. При распашке или посадке садовых культур совершенно меняется облик рельефа, и естественная растительность исчезает.
Крупные оросительные каналы являются главными водными артериями, от которых отходят многочисленные и более мелкие оросительные сети. Они начинаются у выхода из гор всех более или менее крупных рек Кыргызского хребта, причем от каждой реки отходит не один, а несколько каналов. Так, например, от р. Ала-Арчи выведены 1 магистральный канал в устье реки Ак-Суу, Шамшы, Ысык-Ата, Аламюдюн проложены по 1-2 канала. Таким образом, каналы и арыки составляют густую ирригационную сеть.
К дорожным формам рельефа относятся железнодорожные насыпи, шоссейные и фунтовые дороги, проселочные и горные тропы, а также различные земляные мосты, котлованы и ямы, связанные в своем происхождении с дорожным строительством.
Железная дорога, идущая от Каинды в Бишкек и на восток в Кемин параллельно Кыргызскому хребту, пересекает множество логов, речных долин и возвышенностей. При прокладке полотна дороги приходилось производить большие земляные работы: в понижениях рельефа возводились насыпи, высотой иногда более 8 метров, строились мосты, прокладывались водосточные трубы и т.д. В возвышенных местах сделаны глубокие выемки, возникли крутые и обнаженные склоны. Кроме того, вдоль дороги местами проводилась выемка фунта для насыпи. Железнодорожные насыпи, напоминающие естественные гряды, препятствуют поверхностному стоку вод, направляя его вдоль полотна дороги к понижениям рельефа. Место выемки фунта или котловины, расположенные вдоль дороги, становятся как бы коллекторами атмосферных осадков и по склонам их нередко возникают овраги. В местах строительства мостов происходит сужение долины и подпруживание речных вод, что нарушает естественный ход развития долины.
Благодаря строгому контролю и уходу за железными дорогами, разрушительные процессы типа оползней и оврагов, здесь почти не возникают.
Шоссейные дороги получили широкое развитие, как в равнинах, так и в предгорьях. От Бишкека в разных направлениях (в том числе и в горы) отходит много автодорог. Это магистральные дороги (объездные), идущие на восток, запад и север. По долине Ала-Арча хорошая автомагистраль протягивается почти до самого альплагеря Ала-Арча.
Много дорог в бассейнах рек Исык-Ата, Кара-Балты, Шамшы. Все это повлекло за собой значительные изменения естественного рельефа в зонах прокладки трасс.
Грунтовые дороги и тропы имеют самую разветвленную сеть, как в равнинной части, так и в горной территории. Чаще всего это проселочные дороги, связывающие населенные пункты с районными центрами.
Гидротехнические формы рельефа связаны со строительством водохранилищ, плотин и других ирригационных сооружений.
В предгорьях Кыргызского Ала-Too создано немало водохранилищ, которые имеют большое значение для регулирования водного режима рек, используемых для орошения полей, для защиты от паводков и селей, для разведения рыб и т.д. Водохранилища могут использоваться также для организации отдыха людей. Чаще всего в таких целях используются водохранилища в долинах Ала-Арча, Аламюдюн, Кара-Балта, Сокулук, Чу и др.
К строительным формам рельефа относятся территории населенных пунктов, различные котловины, ямы, карьеры, возникшие в связи со строительными работами. Всю совокупность антропогенных форм рельефа, возникающих в результате строительства городов и сел, мы группируем под общим названием - рельеф селитебных ландшафтов, так как выделить каждую форму невозможно. Такой рельеф отличается своим разнообразием. Это выровненные, нередко покрытые асфальтом или булыжником улицы и площади, различного рода котлованы, дренажные каналы, мосты переезды, дороги, мелкие карьеры. Широко распространены в населенных пунктах фруктовые и декоративные сады, распаханные участки под огороды, арыки, плотины, дамбы. Одним словом, в населенных пунктах можно встретить большое количество самых разнообразных форм антропогенного рельефа.
Предгорья и предгорные равнины Кыргызского хребта очень богаты строительными материалами - это камни, кирпичная глина, гравий, песок и др. Особенно интенсивно разрабатывается гравий - для покрытия дорог и лессовидный суглинок - для производства кирпича. Поэтому здесь мы часто встречаем карьеры - места разработки строительных материалов. Их очень много около крупных населенных пунктов, таких как: Бишкек, Токмак, Ивановка, Кара-Балта, Беловодск и др. Карьеры представляют собой огромные котловины с вертикальными стенками, иногда террасовидные или многокамерные, глубина их достигает десятков метров. В южной части города Бишкек расположен крупный валунно-галечный карьер. Длина его более 1,5 км., ширина около 1 км., и глубина 40- 50 м. Карьеры значительно меняют облик естественного рельефа.
К защитно-оборонительным формам рельефа отнесены различные земляные валунно-галечные дамбы, плотины, цементные ограждения от селевых потоков, наводнений и размывов склонов. Они распространены в основном в долинах рек центральной и восточной частях хребта.
Многие каналы, арыки, горные дороги укреплены и от размыва и разрушения галечной кладкой, цементными плитами и лотками.
Защитно-оборонительные формы рельефа играют большую роль в сохранении склонов от разрушения, от селей и наводнения, хотя и сами по себе они также вносят ряд изменений в природную среду. Например, при строительстве взрывной плотины в долине р.Ала-Арча было уничтожено известное количество деревьев на склонах гор, некоторые склоны оказались обнаженными и постоянно осыпаются.
Археологические формы рельефа. Предгорная зона Кыргызского хребта издавна была районом людских поселений. Следы деятельности человека здесь сохранились до наших дней в виде остатков жилищ, могильных сооружений, курганов и т.д. Весьма характерными и широко распространенными формами являются курганы - искусственные сооружения, напоминающие конусообразные холмы. Особенно их много в районах Бишкека, Сокулука, Беловодска, Токмока и др. Они часто расположены группами около рек. Высота их обычно достигает 5-10 м., диаметр основания от 15-20 до 80-100 метров.
Кроме того, в центральной части долины, часто встречаются могильники или кладбища и остатки заброшенных поселений, построенных обычно из глины и камня. В качестве примера можно привести остатки аулов, расположенных в Ак-Бешиме, Красной речке, а также курганы и могилы Байтык батыра и башня Бурана.
Горно-геологические формы рельефа образуются в связи с разведкой и разработкой полезных ископаемых. В частности, в Кыргызском хребте значительно распространены разведочные и эксплуатационные карьеры, штольни, канавы, шурфы, отвалы. Они известны в долинах Шамшы, Ысык-Аты, Ала-Арча, Сокулук и др. Штольни обычно заложены на склонах гор и напоминают пещеры, длина их достигает сотен метров. В долинах порой встречаются террасированные склоны гор, где проложены пути для вагонеток. Все эти горно-геологические антропогенные формы рельефа вносят значительное разнообразие в морфологию горных долин, в какой-то степени нарушают устойчивость рельефа горных склонов.
Пастбищные формы рельефа представлены террасированными склонами гор и долин, многочисленными дорогами и тропами на пути перегона скота. Скотопрогонные пути и тропы особенно часты в восточных и западных частях хребта, главным образом в бассейнах Шамшы, Кегеты, Ак-Суу, Кара-Балты и других рек. Террасированные склоны, или так называемые скотобойные тропы, встречаются настолько часто, что местами склоны долин напоминают распаханные поля. Нередко атмосферные осадки, стекая по ним, разрабатывают промоины.
Таким образом, на территории Чуйской долины антропогенные формы рельефа получили очень широкое распространение, особенно на предгорной равнине, где сконцентрирована основная хозяйственная деятельность человека. Наибольшее распространение искусственные формы рельефа получили за последние десятилетия, в связи с интенсивным освоением природных ресурсов (земельных, ископаемых) этого предгорного района и применением мощной современной сельскохозяйственной и строительной техники.