Шығыс Қазақстан облысы еліміздің шығыс бөлігінде орналасқан. Жер көлемі-277 мың шаршы шақырым Батыс бөлігі аласа таулы үстіртті шығыс және оңтүстік-шығыс бөлігін Ресей, Моңғолия мен Қытайды Қазақстаннан бөліп тұрған табиғи шеп қызметін атқаратын Алтай, Сауыр-Тарбағатай, Барлық-Майлы таулары алып жатыр. Таулардың абсалют биіктігі оңтүстік шығысқа қарай артады. Ең биік нүктесі Батыс және оңтүстік Алтайдың түйіліскен жеріндегі Қатын жотасындағы Мұзтау шыңы (4506м). Облыстың батысы біртіндеп аласарып, Сарыарқаға ұласады. Тау жүйелерінің аралықтарын Зайсан және Алакөл ойыстары бөліп жатыр. Облыс аумағына Алакөлдің солтүстік бөлігі ғана кіреді.
Геолдогиялық құрылысының ерекшеліктеріне сай шекарасы бірнеше рет қайталанған тектоникалық қозғалыстардың нәтижесінде түзілген жарықтар арқылы бөлініп жатқан бірнеше бөліктен тұрады. Олар: Батыс және Кенді Алтай, Сауыр-Тарбағатай, Шыңғысту және оларды бір-бірінен бөліп тұрған Зайсан-Алакөл ойыстары.
Аймақтың солтүстік шекарасы- Павлодар облысындағы Құлынды даласы, Кузнецк Алатауы; оңтүстік шекарасы- Алматы облысының аумағындағы Алакөл ойысының солтүстік бөлігі; батыс шекарасы-Қарағанды облысы мен; шығыс шекарасы-Қатын, Сауыр-Тарбағатай, Барлық-Майлы тауларының биік жоталары арқылы өтіп, Ресей мен Қытаймен шектеседі. Шығыс Қазақстанды жеке физикалық – географиялық аймақ ретінде қарастыруға төменде көрсетілген белгілері мүмкіндік береді:
- Бір – бірінен тауаралық ойыстар мен аңғарлар бөлініп жатқан орташа биік және биік қатпарлы – жақпарлы тау жоталарының жер бедерінің қазіргі келбеті палеозой эрасындағы каледон, герцин қатпарлы құрылымдарының неоген – төрттік дәуірлеріндегі неотектоникалық қозғалыстардың әсерінен тауаралық ойыстарда 500 — 1000м тау жоталарында 3000м – ге дейін көтерілуінен қалыптасуы;
- Еуразияның орталық бөлігіндегі физикалық – географиялық орнының ерекшелігімен таулы аңғарлары және тау аралық криптодепрессиялы ойысты жер бедеріне сәйкес климаты шұғыл континентті болуымен ерекшеленуі;
- Батыс циркуляциясының әсерінен батыс бүлігінде ылғал жеткіліксіз шөлді-шөлейтті болғаны мен Алтай тауының жел өтіндегі батыс беткейінде 2000м биіктікте айқын байқалатындықтан Қазақстандағы жауын – шашын ең мол түсетін аймақ болып табылуы (1600мм).
Жауын – шашынның мол түсуі аймақтың табиғат кешендері мен биіктік белдеулердің қылқан жапырақты ормандардың таралуына әсер етеді.
- Аймақтағы табиғат кешендерінің біртұтас құрылымын шөлді-шөлейтті, тау алды далалы,таулы орманды-шалғынды, субальпілік және альпілік шалғындар мен биік таулы нивальды – гляциальды белдеулер құрайды. Орман белдеуін негізінен қылқан жапырақты (тайга) ағаштардың бірлестіктерінен тұрады. Ормансыз алқаптарда дала, альпілік, субальпілік шалғындар мен таулы тундра таралған.
Батыс Алтай немесе Кенді Алтай Ертістің оң жақ жағалауымен Оба – Нарын өзендерінің алаптарының аралығын алып жатыр. Оның орталық және шығыс бөлігін биік және орташа биіктіктегі Холзун және Листивияга (2578м), Көксу (2600м), Теректі (2300м), Иванов (2776м), Оба және Үлбі (1900м).
Қатын жотасы (4506м) жоталардың басым бөлігі солтүстік батыстан оңтүстік – шығыс бағытқа созылып жатыр. Кенді Алтайдың ең аласа бөлігі солтүстік батыс бөлігімен Ертістің жағалауына тән, оның орташа биіктігі 500 – 1000м – ден аспайды. Оңтүстік Алтайды Кенді Алтайдан ендік бағытта 150 – 170 шақырымға созылып жатқан ені 5 – 15 шақырымнан аспайтын Нарым – Бұқтырма ойысы бөліп жатыр. Аумағы 28000 шаршы шақырымға жететін оңтүстік Алтай бір – бірінің аралығын тектоникалық жарықтар бөліп жатқан субендік бағытқа созылып жатқан солтүстік және оңтүстік жоталар тізбегінің жүйесінен тұрады. Солтүстік жоталар тізбегінің құрамына Нарым- Тарбағатай (2500м), Сарымсақты (3373м), оңтүстік жоталар тізбегіне Азутау (2385м), Күршім (2644), Оңтүстік Алтай (3400м).
Ертіс өзенінің аңғары бөліп жатқан Қалба жотасы да (1449м) Алтай тауының Сарыарқаға ұласатын сілемі болып табылады.
Шығыс Қазақстан аумағының геомарфологиялық- геологиялық тұрғыдан зерттелуі. XVIII – ғасырдың бірінші жартысында патшалық Ресей Шығыс Қазақстанаумағын үш түрлі мақсатпен зерттеді. Олар: біріншіден- әскери барлау жұмыстарын жүргізу;
екіншіден- бекіністерді салу арқылы қазақ жерін біртіндеп отарлау барыснда орыс үкіметінің билігін орнату;
үшіншіден- басып алған жерлерді шаруашылықтық мақсатта игеру.
Қолайлы географиялық жағдайы аталған бекіністердің Қытаймен, Қазақстан, Орта Азия елдерімен сауда – экономикалық байланыста ерекше орын алып тез өркендеді. Жоғарыда аталған үш мақсатты жүзеге асыру үшін I Петр 1714 жылы А.Бекович – Черкаский мен И.Д. Бухгольцтің әскери барлау экспедициясын ұйымдастырды. И.Д. Бухгольц экспедициясы Ертіс өзенін, Зайсан көлі мен оған жапсарлас жатқан Алтай Тарбағатай тауларын зерттеді. Жоңғарлардың тұтқынында болып қайтқан экспедиция мүшелерінің бірі Швед И.Ринато Алтай Тарбағатай таулы аймағының картасын жасады. 1919 – 20 жылдар аралығында И.Д. Бухгольц экспедициясын Лейб – гвардия майоры Иванохоров жалғастырды. 1722 – 24 жылдар аралығында И.Ушинский Жоңғарияға елшілікке барған сапарында Ертіс бойы мен Зайсан қазаншұңқырын, Алтай Тарбағатай тауларының табиғатының ерекшелігін сипаттап берді. Сапар қорытындысы бойынша жазбаша есебінде ететін жерлер картасында Шығыс Қазақстан мен Ыстық көлдің аралығы кескінделді.
Алтай Тарбағатай тау жүйелерін зерттеуде Орынбор экспедициясы үлкен қызмет атқарды. Сенаттың Обер – хатшысы И.К.Кириловтың жобасы бойынша 1734 жылы құрылған бұл экспедицияның негізгі міндеті башқұрт – қазақ қарақалпақ халықтарының арасында орыс билігін нығайту орта Азиямен сауда байланыстарын нығайту шараларын жүзеге асыруға болады. И.К.Кирилов Орынбор экспедициясына басшылық жасаған кезде оның қазақ жері туралы жинаған мәліметтері Ресей империясының шолу карталарына да енді. 1734 жылы И.К.Кирилов жасаған бас картада Қазақстан аумағы 42 — 55º с.е. пен 47 — 87º ш.б. аралығында деп көрсетілді. Оған Каспий мен Аралға іргелес аудандар мен Алтай, Ертіс аралығы толық қамтылды. 1760 – 62 жылғы патшалық Ресей сенатының жарлығымен Кенді Алтайды игеру мақсатында орыс шаруаларын қоныстандыру басталды.
Академик Паллас пен оның көмекшілері Н.Л.Соколов Ертіс пен Өскемен төңірегін, Х.Барданец Ертісті бойлай Семейге одан әрі Тарбағатайға дейін барып, географиялық зерттеулер жүргізілді. Академиялық экспедицияның қорытындысының нәтижесінде 1786 жылы Риддер, 1791 жылы Зырян, сонымен қатар Белаусов, Крюков, Талов, Глубокое басқа да полиметалды кен орындары игеріліп, Алтай папшалық Ресейдің күміс өндіретін басты ауданына айналып, түсті металлургия дами бастады. 1768 – 74 жылдар аралығында Қазақстанның табиғат жағдайлары мен байлықтарын жан – жақты зерттеп, болашақта шаруашылықтық мақсатта игеру үшін академиялық экспедиция ұйымдастырылды. Мазмұны жағынан жалпы ғылыми сипатқа ие болып, бүкіл табиғат элементтерін, сонымен қатар археология, тарих, этнографияны қамтыды. XVIII ғасырдың соңы мен XIX ғасырдың басында елшілік пен әскери экспедициялар басым болғанымен жаңадан қосып алынған жерлерде орыс билігін нығайту болды. Нығайтуды шаруашылық мақсатта игеру үшін арнайы ғылыми экспедициялар ұйымдастырыла бастады.Шығыс Қазақстан облысының аумағындағы жазықтар мен таулрдың жер бедерін жүйелі түрде зерттеу XIX ғасырдың ортасынан басталады. Ол кезде геомарфология атауы әлі қалыптасып үлгермеген. Қазақстанның солтүстік-шығысын зерттеген Н.А.Тихонович әдебиетке «Ұсақ шоқылар» деген атау енгізді. Оның ойынша бұл атау бір кезде өте қарқынды дамыған биік таулардың соңғы даму сатысы.
ХVІІІ ғасырдан бастап Шығыс Қазақстанның қазба байлықтарын зерттеушілер оның қойнауындағы байлықтар жайлы бірталай жазба мәлі-меттер қалдырған. Солардың бірі И.И.Лепехиннің «Росия мемлекетінің рудалы өлкелеріне саяхат» («Ежегодник», выпуск №16, Санк-Петербург, 1873г) деген еңбегі. Онда «Чудь» дәуірінің Қазақстан жеріндегі іздері іспетті. Көне замандағы тау кең өндірісінің орындары жайлы жақсы деректер бар. Кен орындарын іздестіріп,оны ашудың негізгі қола дәуірінен басталады. Сол дәуірдің өзінде мыс пен қалайы қосындысынан әр түрлі қару-жарақтар жасалған. Көне дәуірдің куәлері әсіресе Алтайда жиі ұшырайды. Геолог С.С.Черниговтың есебі бойынша сол дәуірдің өзінде Алтай мен Қалбадан жыл сайын бес тоннаға жуық қола өндірілген көрінеді. «Чудь» дәуірінің адамдары кен орындарын іздестіру мен кенді өндіру жұмысын қатар жүргізген. Жер бетіне жақын жатқан желілі кендерді тастан жасалған құралдар мен қазып алған. «Чудь» дәуірінің адамдарының кен қазудағы тағы бір ерекшеліктері, олар кен алынған жырларды бос топырақтар мен толтырып отырған. Сондай жыралардың тереңдігі он метрге дейін жетеді де, екі кен желісінің енінен аспайды.кен қазушы әрі байытушы, әрі металл қортушы болған. Кен орнын барлау, оны қазу, байыту және қорыту жұмыстары бірге жүргізілген. Осыған орай кен орнын барлаған жерлерде қоқыстармен бірге құмыра ыдыстың сынықтары да кездеседі. Қалдық қоқыстарда он проценттен астам мыс бар екендігі анықталады. Ойдым-ойдым болып кездесетін қоқыстар қалдығы ондаған шаршы шақырымнан астам аралықта бір қабаттағы жыныстар бойынан ғана кездесіп отырады. Бағзы заманындағы тау-кен жұмысы көп кездесетін жерлерді геологиялық тұрғыдан зерттеп игеру XVІІІ –ғасырдан қайта басталады. Бұл кезде Шығыс Қазақстан аумағына патшалық ресей империясының алғашқы экспедициялары шыға бастайды. Аймаққа аттандырылған алғашқы экспедитция І Петрдің тікелей нұсқауымен ұйымдастырылды. Бұл экспедициалар геологиялық барлауларын Ертіс өзенінің бойымен Зайсан көліне дейін, Тарбағатай және Жетісу Алатауының сілемдерін шолып өтіп, көптеген геологиялық, архелогиялық және этнологиялық материалдар жинады. 1733-1771 жылдар аралығында Ресей ғылым академиасы ұйымдастырған экспедициалар Қазақстанның батыс өңірін зерттеді. Оларды сол кезде таны-мал болған атақты ғалымдар И.Г. Гмелин, П.С.Паллас, И.Ф.Фальк т.б. басқарған. 1800 жылы П.Бурнашев пен Поспелов Алтай мен Ертіс маңынан бастап Сарыарқа Бетпақдала арқылы Ташкентке саяхат жасады. Саяхат барысында олар бұрынғы зерттеулерде назардан тыс қалған пайдалы қазбалар туралы деректер жинады. XIX ғасырдың екінші жартысында белгілі орыс ғалымдары П.С.Паллас, П.А.Курапаткин, И.Д.Черский геологиялық, физикалық – географиялық зерттеулер жүргізіп, Алтай тауының табиғатының жалпы ерекшеліктеріне, геологиялық құрылысына сипаттама берді. Геологиялық зерттеулер нәтижесінде полиметалл, алтын, күміс кен орындары ашылды. Олар тұрақты гидро – метеорологиялық зерттеулер жүргізді.
Шығыс Қазақстанның геологиясындағы жаңа бетбұрыс 1816-1820 жылдар аралығында басталған. Алтай мен Шығыс Қазақстан жеріндегі кен орындарын С.И.Папов, Орталық Қазақстан-дағы кен орындарын Н.А.Ушаков иеленіп алады. Осындай жер бетіне таяу жатқан бай рудаларды іздеп Қазақстан жерлерін шкрықтап кезген алыпсатарлар жергілікті халықтарды жұмсап бірталай кен орындарын пайдаланады. ХІХ ғасырдың 90-жылдары Сібір темір жолын салу жоспарына байланысты Қазақстанның солтүстік-шығысына көптеген зерттеу Экспедициялары шыға бас-тайды. Бұл экспедициялардың кей біреулерін белгілі геологтар: А.А.Краснопольский, А.К.Мейстер, А.Б.Высоцкий, т.б. Көптеген кен орындарын ашады. Қазақ жерінің рудалы алқабы аталатын Алтай өңірінде руда өндіру жұмыстары ерте замандарда жүргізілгенімен негізгі кен орындарының ашылу тарихы XVІІІ ғасырдан басталса керек.
1840 – 1850 жылдар аралығында А.И.Щнерк Шығыс Қазақстандағы Алтай Тарбағатай таулары мен Сарыарқаны аралап, өзі болған аумақтардың жер бедерінің ерекшеліктерін геологиялық құрылысын, өсімдіктер мен жануарлар дүниесін зерттейді. 1886 – 93 жылдар аралығында Р.Закржевский мен Богданов Алтай мен Тарбағатайдың табиғатын зерттеп, барлық жотасында көз мөлшері кескіндеу жұмыстарын жүргізді. XIX ғасырдың соңы мен XX ғасырдың басында Томск университетінің профессорлары Н.П.Крылов пен В.В.Сапожников өсімдіктер мен жануарлар дүниесіне жүйелі зерттеулер жүргізді. Олар Қатын тауының ең биік бөлігі Мұзтау шыңына көтеріліп, Алтай тауындағы биіктік белдеуліктің таралу заңдылықтарына толық сипаттама берді.
1914 жылы Томск университетінің студенттері ағайынды Борис пен Михайл Троновтар Қатын тауындағы Мұзтау (Белуха) шыңына көтерілді. Олар ұзақ жылдар бойы Алтай мен Қазақстанның оңтүстік шығыс бөлігіндегі таулы белдеулердегі мұздықтарда гляциалогиялық зерттеулер жүргізді. Орталық және Шығыс Қазақстанның жер бедерін зерттеуде үлкен үлес қосқан ғалымдар И.П.Герасимов, Б.А.Петрушевский, С.Ю.Геллер, В.Н.Кунин, Л.Г.Гаель, М.П.Петров, Д.С. Коржинский, Н.Г.Кассин, Г.Ц.Медоевтар, Герасимовтың еңбектерінде үлкен территориялық және әдістемелік маңызы бар (1937,1943,1946, 1947).Олар нақты біраймақтың материалдары негізінде алғаш рет аталған аймақтардың жер бедерінің морфоқұрылымдық және морфомүсіндік екшеліктерін ескере отырып жіктеді. Облс аумағының батыс бөлігін алып жатқан Қазақтың ұсақ шоқыларының көп қабаттылығының қалыптасуы оның мезозойлық пенеплен және эрозиялық үрдістердің әсерінен бөлшектенуі жайлы тұғырнаманы 1940 жылдары Г.Ц.Медоев өзінің еңбектерінде көрсетті. Шығыс Қазақстанның жер бедерін зерттеуге З.А.Сваричевский (1940, 1958, 1916, 1965) Е.Е.Милановский (1961, 1967) К.В.Никифорова (1960), В.И.Бабак (1964, 1968), зор үлес қосты. Олардың еңбектерінде ұзақ жылдар бойыжүргізілген зерттеулердің нәтижесіндежинақталған маңызды геоморфологиялық, тектоникалық, геоморфологиялық деректер бар. «Орта Азия мен Қазақстанның жазықтары мен таулары» атты монография шықты. Қазақ КСР ғалым академиясының геология ғылымдары инситутының геоморфология бөлімі Г.Ц.Медоевтың жетекшілігімен 20 жыл көлемінде геологиялық-геомарфологиялық кескіндеу жұмыстарын жүргізді. Нәтижесінде Шығыс Қазақстанның алғашқы 1:1000000,1:200000,1:500000 1:100000 масштабты гелогиялық және геомарфологиялық картлары жасалды. 1991 жылы шыққан бұл картада өте құнды ғылыми және бибилографиялық деректер бар. Оның геологиясын, тектоникалық құрылымын пайдалы қазбаларын зерттеуде әр түрлі геологиялық ұйымдарының белді ғалымдары атап айтсақ А.А. Абдуллин, А.Д.Архангельский, В.Ф.Беспалов, Р.А.Барукаев, Ш.Е.Есенов, Н.Г. Кассин, Н.Н.Костенко, Г.Ц.Медоев, К.И.Сәтпаев, Е.Д.Шалыгин, Б.А Федорович, А.Л. Яншин тағыда басқалар қатысты./5/ Шығыс Қазақстанның геологиялық даму тарихын зерттеуге А.А. Абдуллин, В.Ф.Беспалов, Р.А.Барукаев, Ш.Е.Есенов, Н.Г.Кассин (1947), Е.Д.Шлыгин (1952, 1969) зор үлес қосты.
1918 Жылдан бастап республика аумағының жаппай геология лық картасын жасау ісі қолға алынды. Осыған орай 1921 жылы Қазақстан жер -інде 8 геологиялық барлау тобы жұмыс істеді, ал 1927 жылы ондай геоло-гиялық топтардың саны жиырмаға жетті. Қазір Қазақстан территориясында Қазақ ССР геология минстірлігіне қарасты геологиялық барлау жұмыстарын жүргізетін жүздеген экспедициялар мен топтар бар. Сонымен қатар геологиялық ғалымдар иниститутының жүздеген топтары қазақ жерінің мол қазынасын ашуға өз үлестерін қосуда өздерінің кен іздеу сапарларын қазақ жерінен бас-таған, есімдері елімізге танымал геологтар да аз емес.
Олар республика территориясындағы кен көздерін ашып қана қойған жоқ, соымен бірге Қазақстан жер қыртысының даму тарихын, тектоникалық ерекшеліктерін, стратиграфиялық заңдылықтарын, тау жыныстарының өзгеріске ұшырау жолдарын зерттеп, сол жұмыстардың нәтижесінде алғаш рет кендердің орналасу зандылықтары жайлы болжамдар айтты. Геологиялық тарихи кезеңмен байланысты тау жыныстарының құралуына, кендердің орналасуына, шоғырлау зандылықтарына назар аударды. 1919-1923 жылдар ішінде Қарағанды көмір кенінің мол қоры анықталды. Сол кезде жас геологтар Н.И.Наковник (кейінен профессор) мен М.П.Русаков (кейінен академик)Шығыс және Орталық Қазақстанда кең тараған кварцитті жыныстарда кен шоғырландыру қасиетін терең зерттеп, олардың таралу зандылықтарына болжам жасаған.Кенді Алтайды зерттеуде А.Қ.Қайыпов Д.А.Қонаев зор еңбек сіңірді.
Бұрынғы КСРО – ның ірі гляциолог ғалымы М.В.Тронов 1949 жылы Алтайдағы мұзбасулардың очерктері атты монографиясын басып шығарды. 1920 жылдары ағайынды Н.В. және В.В.Ламаниктер Алтай мен Саян тауларын картаға түсіріп, кешенді физикалық – географиялық зерттеулер жүргізді. Кеңестік кезеңде Алтайда кешенді физикалық – географиялық зерттеулер геологиялық, геоморфологиялық, гляциологиялық, топырақтанулық тұрғыдан жүргізіліп, органикалық дүниесін қорғау, табиғат байлықтарын пайдалануға байланысты туындаған экологиялық зерттеулер жүргізді. 1930 – 1970 жылдар аралығында Қ.И.Сәтпаев, М.П.Русанов, Н.Г.Насин, Е.Д.Шолигин, Н.С.Шатский, Г.Ц.Медоев арнаулы геологиялық зерттеулер жүргізді. 1: 250000 геологиялық карталары жасалды. 1940-1970 жылдар аралығында И.П.Геросимов, Б.А.Федерович, Л.Г.Гаен, З.А.Савричевский (1940-1961) Е.Е. Милановский (1961-1967), К.В. Никлорова (1960), В.И.Бабана (1961-1968) зор үлест қосты. 1950 жылдардан бастап Алтайда В.А.Буков, А.С.Утешев климаттық зерттеулер жүргізді. 1939 жылдан бастап КСРО ғылым академиясының қазаұ бөлімшесі Алтайда тұрақты гляциялогиялық зерттеулер жүргізіп, оны география ғылымының ірі өкілдері С.В. Каясник, К.К. Макаров, Г.А. Авсуон, география секторының гляциолог ғалымдары Н.Н. Лалогов, С.А. Тоқмағанбетов, К.Г. Манаревичтер жүргізді. 1930 жылдардан бастап Алтайдын топырағын зерттеу мәселесі қолға алынды.