Доказательством этих движений в пределах Высоких Кара-кумов служит наклонное положение слагающих их пластов коренных горных пород: гак, например, выходы одних и тех же слоев наблюдаются у серных бугров на высоте 100 м над ур. м., севернее, у колодцев Лайлы, они лежат на высоте 7580 м, а еще далее к северу скрываются под другими наслоениями. Это указывает на наклонное положение слоев.
Движения земной коры, образовавшие эти складки, происходили,
невидимому, в ту эпоху, когда в Средней Азии энергично действовали горообразовательные силы, поднявшие хребет Копет-дага.
Происхождение песков юго-восточной части Кара-кумов, которое долго вызывало споры между геологами в настоящее время можно считать вполне выясненным.
Академик В. А. Обручев говорит, что «на поверхности Закаспийской низменности, представлявшей сушу во время существования Арало-Каспийского моря, струились рр. Аму-дарья с притоками Тедженом и Мургабом и возвышались высоты-увалы из третичных пород рыхлый песчаник этих увалов разрушался атмосферными деятелями, и песок образовывал барханы, покрывавшие склоны и окрестности увалов; с другой стороны, такие глинисто-песчаные наносы рек также пересортировывались ветром, и песок их образовал барханы и речные дюны, сливавшиеся с барханами материковыми и образовавшие в совокупности современную громадную песчаную равнину Кара-кумов».
В последние годы близ станции Уч-Аджа найдены красновато-бурые пески, в которых оказалось множество пресноводных раковин. Эта находка подтверждает предположение акад. В. А. Обручева.
Очевидно, юго-восточные Кара-кумы в далеком прошлом были обширной равниной, по которой блуждали древние реки. Аму-дарья, протекавшая по низинам Келифского Узбоя, постепенно передвигалась на восток, пока нс проложила себе современного русла. Древние реки оставили отложения красноватой глины и серого песка.
В наше время сохранились еще остатки этих речных осадков красноватые глины, подстилаемые серым песком. Их встречают в пониженностях между цепями барханов и на узкой полосе, отделяющей подвижные пески от культурных земель по берегу Аму-дарьи. Разрушение их под влиянием чрезвычайно резких перемен температуры, когда днем почва нагревается до 70°, а ночью охлаждается до 10°, происходит и в настоящее время, доказательством чего служат «останцы» этих отложений, встречаемые по окраинам долины.
В результате сухого выветривания речных осадков, постепенно образовалось огромное количество песка и. тонкой глинистой пыли. Песок передвигался ветром иск равнине, образуя барханы, а пыль выносилась за пределы; пустыни и отлагалась на склонах и в долинах соседних? горных хребтов. Мощные толщи лёсса, образовавшиеся: из отложений этой пыли, наблюдаются по склонам горных хребтов Копет-дага и Парапамиза, обращенных к Кара-кумам.
Дальнейшее развитие форм пустыни зависит от зарастания песков, на которых поселяются некоторые растения».
Кара-кумы, где глоток пресной воды представляет большую ценность, очень богаты соленой грунтовой водой. Дождевые потоки со склонов Копет-дага и непосредственно выпадающая на поверхность пустыни вода осенних и весенних дождей испаряются не более, чем наполовину, Остальная часть их поглощается песком, образуя грунтовые воды. Помимо того, резкие колебания температуры в течение суток вызывают выпадение росы.
Вода через песок проникает на различную глубину. Под такырами и шорами на глубине нескольких метров слои водонепроницаемых глин об разуют котловины, где задерживается и скопляется вода, очень богатая солью, которую она растворяет, проходя через почву.
Жители пустыни научились делать запасы пресной дождевой воды в нижних слоях песка: они собирают в канавках пресную воду дождей, выпадающую на поверхность такыра, и спускают ее по вертикальным колодцам на большую глубину в песок; пресная вода, достигнув поверхности соленых грунтовых вод, плавает на ней, подобно капле масла, в виде большой линзы. Конечно, по истечении достаточного времени она постепенно смешивается с соленой грунтовой водой.
Однако растительность, покрывающая поверхность песчаных бугров, питается не глубоко лежащими грунтовыми водами, а влагой, которой пропитаны лежащие в непосредственной близости от поверхности слои песка.
«Пионеры», поселяющиеся на подвижных барханных песках Кара-кумов, не встречаются в других местностях. Главнейший из них крупный злак седин, имеющий вид косматых кустов до 1 м высотой. Это замечательное растение обладает толстым стеблем, многочисленными разветвлениями и грубыми листьями. У засыпанного почти до верхушки песком растения из почек в пазухах листьев быстро развиваются длинные корневища, острые концы которых прорезают песок и близ поверхности дают новый пучок листьев и наземный стебель, а из узлов корневищ вырастают длинные придаточные корни, распространяющиеся горизонтально в подпочвенном влажном слое песка. Таким образом засыпанный песком селин быстро поднимается снова над поверхностью его и не погибает.
Другая серьезная опасность для растений пустыни выдувание
песка ветром, обнажающее корни и подвергающее их губительному действию жгучих лучей солнца. Но седин приспособлен для борьбы и с этим. Корни его покрываются сплошным чехлом из сцепленных между собой тонкими волосками песчинок, которые позднее сцементируются между собой настолько крепко, что кус о-чек корня в несколько сантиметров длиной удастся вытащить, не повредив чехла. Песчаная трубочка на корнях и защищает их от высыхания, когда ветер выдувает песок и обнажает корни селина.