В позднем неолите и эпоху бронзы западные районы Средней Азии и Казахстана получали значительно больше осадков, чем теперь, особенно в зимнее время, что способствовало обводненности каменистых плато Устюрта, Мангышлака, песчаных равнин, где в долинах рек бродячих охотников в то врзмя сменили скотоводы и скотоводы-земледельцы. Аридиэация климата Средней Азии и Казахстана и формирование жестких ксеротермических условий, близких к современным, начались на рубеже III–II тысячелетий до н. э. Это, с одной стороны, способствовало концентрации скотоводческо-земледельческого населения в наиболее увлажненных (дельтовых) областях, с другой — привело к оскудению водных ресурсов зоны предгорий и кризису хозяйства ранних земледельцев южной Туркмении (
Палеогеографические исследования в Фергане показали, что в I тысячелетии до н. э. и первых веках нашей эры здесь после засушливого периода наступило относительное увлажнение, что отразилось на повышении водоносности р. Чирчик и трансгрессии Иссык-Куля. Следующая стадия увлажнения относится уже к IX–XII вв. н. э., когда в Ферганской долине были отмечены леса на очень низких уровнях (
Существенное значение на равнинах имели гидрографические изменения течения рек. Наиболее крупная среднеазиатская река Амударья (Оке древних авторов) в нижнем и среднем плейстоцене впадала в Каспийское море, ее притоками служили Зеравшан, Мургаб и Теджен. Аральская впадина обводнялась тогда, видимо, водами Сырдарьи, Чу и некоторых других рек. В самом начале верхнего плейстоцена, в раннехвалынское время, Амударья повернула на север, обводнила и заполнила осадками сначала Хорезмскую впадину, а затем сформировала Южную и Северную дельты Акчадарьи, направив свои воды в Арал. Позже началось формирование Присарыкамышской дельты и обводнение Сарыкамышской впадины, откуда вода, заполнив ее и соседнюю впадину Ассаке-Каудан, по руслу Узбой вновь достигла Каспийского моря, на дне которого зафиксированы долина и конусы выноса этой реки. Они функционировали в периоды регрессии Каспия (8500, 6400, 5200 гг. до н. э.) (
В низовьях Амударьи постепенно сформировались три обширные дельты с системой меняющихся протоков: Акчадарьинская, Присарыкамышская и самая поздняя — Приаральская.
В неолите, в IV–III тысячелетиях до н. э., основной сток амударьннских вод шел по руслам Присарыкамышской дельты в Сарыкамыш, откуда по Узбою поступал в Каспий. Южная Акчадарьинская дельта в этот период была подтоплена и заболочена. В начале II тысячелетия до н. э. произошел прорыв вод по Акчадарьинскому коридору на север, в Северную дельту. К этому времени сток в сторону Сарыкамыша сократился, и, вероятно, постоянного течения в Узбое уже не было. Во второй половине II тысячелетия до н. э. началась проработка русел современной Приаральской дельты (
Открытие Хорезмской экспедицией на русле Узбоя парфянского укрепления Игдыкала и последующие работы на нем выявили периоды жизни этого городища (I в. до н. э. — IV в. н. э.). Кроме того, работы последних лет зафиксировали стабильное размещение археологических памятников IV в. до н. э. — IV в. н. э. вдоль Узбоя. Они представлены многочисленными погребальными сооружениями и остатками кратковременных поселений по берегам Келькора и Узбоя. Все это говорит о существовании в то время более или менее постоянного стока воды по Узбою. Но после IV в. н. э. он прекратился (