Против возможности течения пресной, воды по Узбою в историческое время говорят также встречающиеся в его русле залежи соли. Мощность отложений соли достигает в некоторых местах 4 и более метров. Отложение ее могло начаться лишь после высыхания Узбоя, когда в его русло стали стекать воды пустыни, растворяющие заключающуюся в почве соль, а затем, испаряясь, отлагающие ее на дне сухого русла. Для образования таких залежей соли, какие встречаются в русле Узбоя, нужен был очень продолжительный период.
Греческие, римские и арабские географы описывали Узбой большей частью со слов случайных путешественников и купцов. Но в первой половине XVIII в. началось действительное изучение его. Первая экспедиция была послана туда в начале XVIII столетия Петром I, который поручил начальнику этой экспедиции «приискание устья Аму-дарьи реки» для того, чтобы выяснить вопрос о возможности восстановления водного пути в Индию по рекам. Хотя почти все участники этой экспедиции погибли во время столкновения с хивинцами, но в результате ее все же было выяснено, что Аму-дарья не впадает в Каспий.
Река Аму-дарья около Тюя-муюна
В 70-х годах прошлого столетия начинается систематическое изучение Узбоя, чтобы выяснить возможность обводнения его и установления водного пути в Хиву и Бухару. Особенно интересны съемки, произведенные А. И. Глуховским, после прорыва вод в 1878 г. из Амударьи в котловину Сарыкамыша. Материалы трехлетних съемок А. И. Глуховского не были тогда полностью приведены в порядок и их обработали только в 1933 г., когда были найдены черновые записи съемок этой экспедиции.
Некоторые исследователи прошлого века считали Узбой старым морским проливом из Каспия в Арал, но другие уже тогда видели в нем типичную долину реки.
В последние поды снова возобновились экспедиции на Узбой для выяснения возможности орошения прилегающих к нему районов. Советские исследователи изучали не только вопрос о возможности направить в Узбой часть вод Аму-Дарьи, но также о наличии в нем поверхностных и грунтовых пресных вод.
В результате экспедиции А. И. Глуховского и новых исследований наших геологов можно считать доказанным, что Узбой действительно представляет собой долину, прорытую рекой. Однако она протекала, по-видимому, не в историческое время, а в гораздо более отдаленную эпоху.
Между дельтой Аму-дарьи, плоскогорьем Усть-Урт и горой Кугунек раскинулась обширная Сарыкамышская котловина, занимающая около 10000 км2
. Центральные части ее лежат на 16 м ниже уровня Каспия, и еще в наше время на ней встречаются остатки покрывавших ее когда-то вод — усыхающие соляные озера и солончаки. О существовавшем на месте впадины огромном озере говорят теперь только остатки раковин моллюсков и береговые валы. Но в далекие времена уровень его стоял на 84 м выше уровня Каспия, и избыток воды стекал из него по ныне (сухому руслу Узбоя в Каспий.Сухое русло Узбоя начинается от оконечности Сары-камышской котловины, которая с запада ограничена возвышенностью плато Усть-Урт. Эта возвышенная равнина лежит на высоте 85–90 м над уровнем Каспия, медленно снижаясь на восток, и в этой части покрыта отложениями озера. Вдоль древних берегов когда-то плескавшиеся здесь воды отложили широкие полосы гальки. При наблюдении их с самолета совершенно ясно, видно, что они образованы прибоем волн.
Дно бывшего озера покрывает мощная толща песков. Нижние слои белого песка содержат раковины пресноводных моллюсков, а сверху залегают пески с остатками моллюсков, живущих в соленых водах.
Очевидно, что в древнейшую эпоху существования озера, когда его уровень поднимался на 84 м над уровнем Каспия, оно было пресноводным. От этой эпохи остались белые пески по окраинам котловины. А затем уровень его стал постепенно понижаться, и воды делались все более и более солеными.
Южная часть котловины переходит в длинную, вытянутую с севера на юг, ограниченную на западе склонами Усть-Урта долину, дно которой покрыто речными и озерными отложениями. Эта долина, начиная от колодцев Чарышли, к югу постепенно суживается, и в районе горы Кугунек ширина ее не более 7–8 км.
Если бы в наше время воды снова заполнили Сары-камышскую котловину, то вся долина от колодцев Чарышли до горы Кугунек также оказалась бы под водой… На всем протяжении этой равнины явственно видно русло Узбоя, прорезанное в подстилающих горных породах, которое хорошо прослеживается далеко на север от горы Кугунек. Однако это русло имеет обратное падение, что можно объяснить только поднятием в недавно прошедшую геологическую эпоху этого района.
Сухое русло Узбоя, вполне ясно начинаясь от колодца Чарышли, имеет в ширину 1,5–2 км. Дальше на юг до горы Кугунек ширина его часто и резко меняется, и русло его то суживается, то расширяется. Оно местами покрыто водой, которая кажется розовой от залегающей на дне красной соли, местами же занято солончаками.