1.塔里木盆地地史悠久
天山与昆仑山间的塔里木盆地是我国最大的内陆盆地。塔克拉玛干沙漠位于盆地中部，是我国最大、世界第二大的流动沙漠（图1-6-1）。塔里木河长约2100千米，是我国最长的内陆河（图1-6-2）。
塔里木盆地的基底是一个前寒武纪结晶岩石组成的古老地块，被不同学术观点的学者分别称为塔里木板块、塔里木地台、塔里木克拉通、塔里木地块等。元古宙以来，塔里木板块在古地理演变中经历了多次升降变化，其中震旦纪、志留纪—泥盆纪、二叠纪时期总体上是古陆状态，是塔里木古陆发展的鼎盛时期。石炭纪时西部发生海侵，使古陆范围缩小。中生代开始逐渐出现范围多变的内陆盆地，白垩纪时西南边缘曾有海水入侵。自新生代起随着周缘山脉的隆起，才出现今天范围的塔里木盆地。
塔里木盆地边缘断层非常发育。断层边缘垂直差异运动非常显著，其断幅常达数千米，往东减少，第四纪时一般断距200～500米，在整个新构造时期，随着欧亚板块被印度板块的强烈碰撞又整体上升了600～1000米。据塔里木内部活动的差异性可进一步划分为5个次级单元。
（1）沙雅坳陷区。位于塔里木河以北，第四纪时沙雅北为坳陷中心，坳陷幅度达300米，其中见有一小型第四纪穹形隆起，反映坳陷本身底部的不平坦性。1984年钻探证实，该区有古潜山隆起，这个隆起与塔里木中央隆起目前仍在上隆有关，并使塔里木河向北移动了80多千米。
（2）塔里木中央隆起区。是由上新世晚期以前的坳陷再度隆起，隆起幅度为800米，海拔1560～1635米，使罗斯塔格和马扎塔格古近系、新近系裸露隆起周边地区第四系较薄（仅20～40米）。它与南天山强烈隆起一样，在第四纪期间于麦盖提和沙贡喀拉山有岩浆和火山活动，与深部构造有联系。它属一地壳隆起，壳厚42千米。
（3）罗布泊微弱坳陷区。是分隔库鲁克塔格与阿尔金断块隆起区的坳陷，第四纪最大坳陷幅度为60米，是一近似为圆形的不对称坳陷。坳陷相当缓慢，从卫片上看呈耳轮状，也是42千米厚的地壳隆起处。
（4）莎车强烈断陷区。中新世晚期该断陷从海相沉积进入陆相沉积时期，上新世时期断幅4000～5000米，早更新世时断幅200～3400米，中更新世以来断幅50～900米，全新世断幅仅5～10米。中更新世以来断陷中心向东南迁移。该断陷在上新世晚期随着西昆仑山的强烈隆起，在英吉沙南、墨玉西南、洛浦南形成一系列背斜隆起，如皮牙曼背斜等。
（5）且末断陷区。为一阶梯状断陷。早更新世时断幅500米，中更新世以来断幅300～500米。它随着东南阿尔金山的断块隆起，在且末东和若羌西也形成一些新的背斜隆起（如江尕萨依背斜隆起）。
总观塔里木盆地，正如前人所述：“山麓水草丰盛，牲群遍野，耕圃如织，是恬静而又繁忙的牧农工织的生产基地；盆地边缘水丰路坦、绿洲毗邻、人口密集；盆地中央则是盐碱地、荒漠、沙海，饮水困难、人迹罕至，常有狂飙大作、飞沙走石，不少历史古迹淹没其中”（楼兰王国等）。
2.中亚脊梁——天山山脉的起落隆升
天山山脉是中亚腹地的大山系，分隔了塔里木和准噶尔两大盆地。山脉东西延长达2500千米，宽250～300千米，海拔3000～5000米，由数列东西向块断山组成，著名高峰有托木尔峰（7443.8米）、汗腾格里峰（6995米）和博格达山（5445米）。它是一座古老而年轻的山脉。古老的天山早在3亿年前就已形成，它曾被侵蚀削低为200米高的夷平面和众多大小不一的平台，后来新构造运动使断裂复活、强烈抬升，才形成了现在层峦叠嶂、雄壮挺拔的崇山峻岭和局部陷落而形成的山间盆地、谷地（图1-6-3），如吐鲁番盆地、哈密盆地、伊犁盆地等，位于吐鲁番盆地中的艾丁湖的湖面比海平面还要低154米，是我国陆地的最低点。
天山山脉自新近纪以来迅速崛起，幅度4000米左右，最大可达7000～8000米，而更新世以来的隆起幅度就达1000～2000米。由于天山内部活断层的强烈活动，在总的隆起过程中出现相对的坳陷。天山山脉可进一步划分出6个次级单元。
（1）北天山隆起。指乌鲁木齐以西、那拉提活断裂以北的天山，新构造时期的隆起幅度为2000～2500米。更新世以来的隆起幅度一般为100～450米，隆起轴部在天山主峰一带，向北隆起程度逐渐减小，因而夷平面向准噶尔地区缓倾。其中还有3个较大的山间盆地，新构造活动也十分强烈，如伊犁河断陷谷地，其北岸新近纪以来断陷幅度达3500米，更新世以来断陷了150米；特克斯－昭苏凹地自新近纪以来断陷幅度为500米左右；博尔塔拉断陷谷地的断陷幅度一般只有50～60米，但在艾比湖，最大断陷幅度达800米，而且这仅是更新世以来的断陷幅度。
另一个重要的新构造活动的特点是具有较高的热流值。沿准南活断层与博罗霍洛等活断陷，从温泉、昭苏、特克斯至乌苏、沙湾、呼图壁、昌吉至少有23处温泉出露。一般温度为摄氏33度至60度，最高达90多度。此外还有倾滑型大震产生的滑塌构造、滑坡、地震裂缝等。1812年尼勒克大震该区为极震区，1906年玛纳斯8级大震的极震区屡见不鲜。
（2）东天山块断隆起。位于乌鲁木齐以东、东天山山前活断层以南的天山。其中有两个大断隆：一个是博格达断隆，另一个为哈尔里克山断隆。新构造时期东天山块断隆起幅度2200米左右，且隆起时间较晚，多在上新世—早更新世时开始，至中更新世时隆起非常强烈，估计中更新世时块断隆起幅度在260米左右。以东西向为主的活断层与北西向的一系列活断层的交错，把隆起分割成大大小小的断块，并使乌鲁木齐河、三工河和流入巴里坤湖的拱北沟均向东改道。断块的差异性活动形成了不少断陷盆地（七角井、巴里坤、柴窝堡等），巴里坤断陷盆地在更新世以来断陷幅度达100～500米，自北而南，断陷幅度急剧增大。这些断陷盆地随着东天山在新构造时期的块断隆起而抬升，就巴里坤断陷而言，抬升了1200米。
（3）吐鲁番－哈密坳陷。为一继承性坳陷，直到新近纪和早更新世还是一个统一的坳陷，早更新世后被南北向的库木塔格隆起分割成两个坳陷。吐鲁番坳陷在上新世至早更新世时期，西部坳陷幅度为1000余米，更新世以来坳陷220米，目前仍在继续坳陷，形成了我国的最低洼地—艾丁湖（位于海平面以下154米，最低处为－161米）。由于新构造活动强烈，见有东西向和北西向的背斜隆起，仅中更新世以来隆起幅度近170米。
哈密坳陷一般坳陷幅度在60米以内，由北向南幅度越来越小，可能是中更新世早期形成的，中更新世晚期以来坳陷有跳跃性地隆起现象，局部有断块隆起，其幅度多为50～70米，整个新构造时期这种隆起可达110～150米。
（4）南天山强烈隆起。位于那拉提活断层以南，是中国天山隆起最强烈的地区，新近纪以来至少隆起2500米，最大达4500米，地壳厚48～50千米。
该区新构造隆起强烈，例如，霍然达坂新近纪夷平面隆起到海拔3500～4000米高度，西域砾石层（下更新统）在邻近帕米尔地区也在海拔3000米以上，高出当地河床1000多米。同时还造成独特的高位断陷盆地（大小龙尔都斯盆地）及一系列纵向断陷。如焉耆断陷（1048～1500米）、库米什断陷、托什干河谷断陷等。第四纪以来，库米什断陷北迁，断陷中心北移30千米。同时断陷中的新生代沉积普遍发生褶皱。
正是由于南天山隆起强烈和活断层的强烈活动，曾发生了迄今为止新疆最大的一次地震，即1902年阿图什8.25级大地震，出现大规模的地震重力构造及较多的温泉，具较高的热流值。
其他：如库鲁克塔格－北山轻微隆起，形成于第四纪，隆起幅度50余米，现正准平原化；柯坪翘起断块，新构造翘起幅度为900余米，同时还形成一些小的断陷及小型的山间盆地，其内部隆起呈长椭圆形短轴背斜，长数千米、宽数百米，沿横切面翘起的普昌活断层有碱性辉长岩侵入并切穿了古近纪、新近纪地层；库车坳陷，为一继承性坳陷，上新世时坳陷达7000米，早更新世坳陷幅度近4000米，并形成一系列背斜及一些活断层，如坎村附近的秋立塔格背斜隆起海拔1900～2400米，在新构造时期至少隆起900～1400米，晚更新世至少隆起200米（成为独特的构造新山）。
总观天山全貌：“高山顶上常是终年白雪皑皑冰川连绵”（图1-6-4）（更新世以来由老到新可划分出大南沟、乌鲁木齐、前峡、望峰等5个冰期及全新世的小冰期）。
“不少奇峰异岭硕指蓝天，轻抚流云，山系腰部则是峡谷深壑、绝崖参差、水流湍急、飞鸟不渡、通行困难；然而，林木茂密、带缀千里、羚奔鹿鸣、云遮雾绕，又是最吸引人的迷人景区，传说西王母的居所——宫阙瑶台即藏匿于天山之中（天池）”（图1-6-5）。
3.三角形的准噶尔盆地被挤压坳陷
准噶尔盆地挟持在阿尔泰山、东西准噶尔界山和天山山脉之间，为一大致呈三角形的内陆盆地。该盆地的基底性质一直在争议之中，先后有前寒武纪结晶岩系及其古生代盖层、古生代造山带的基底、残余洋壳基底等观点。但是实际上该盆地具有复合性质，北部为造山带，南部为古陆及其盖层或残余洋壳。作为完整的盆地而言，其最终的格局是在北天山隆起以后定型的。从这个意义上说，盆地的盖层形成于古生代末，包括二叠纪和三叠纪的湖相沉积，侏罗纪的含煤建造，白垩纪的泥质红层和古近纪、新近纪、第四纪的磨拉石建造。包括东西准噶尔界山在内的盆地可划分为下述几个构造单元。
（1）西准噶尔山地拱形隆起区。位于达拉布特断裂以西。晚新近纪以来，西准噶尔山地至少隆升300～1100米，拱顶隆起1200～1800米。其中更新世以来的隆升幅度仅100米，且早更新世后隆起程度逐渐减弱。其中的和布克赛尔坳陷沉降幅度为31～48米；塔城坳陷至少沉降300米，最深处可达1000～2000米。
（2）阿尔曼泰－克拉麦里隆起。为分隔额尔齐斯河－乌伦古河坳陷和三塘湖－淖毛湖坳陷的中间隆起。新生代以来最大隆起幅度达1100米，现构成低山和残丘，向准平原发展，是相对稳定的地区。
（3）三塘湖－淖毛湖坳陷。为夹持在阿尔泰穹状隆起区与天山强烈隆起区之间的坳陷，并形成两个不对称的坳陷中心。坳陷幅度为1000～2000米，早更新世后受天山强烈隆起的影响，南部隆起幅度大于北部，但晚更新世以来阿尔泰穹形隆起仍在继续活动，因而使坳陷北部表面倾斜达10～15度，堆积了大量粗碎屑物质；而坳陷南部表面倾斜5～8度，堆积碎屑较细，平缓地向坳陷中心伸延了30千米，是北部洪积扇宽度的两倍。
（4）准噶尔沉降区。与准噶尔盆地相当，上新世以来普遍沉降。更新世前半期构造活动比较明显，特别是南部与天山毗连的地区，受天山迅速降升的影响而变动较大。按上新世以来的沉降幅度可划分为3个次级单元。
①准北轻微隆起：使大片古新统、始新统及上新统下部红层裸露。自北向南隆起幅度逐渐变小。是新疆地壳隆起最高的地区，壳厚40千米。
②准中坳陷：于新近纪晚期形成，坳陷幅度为1000～2000米，由北向南坳陷越来越深，更新世以来的沉降幅度为160～350米。
③乌鲁木齐坳陷：为准南活断层与玛纳斯活断层所控制的继承性断陷。从更新世以来断陷幅度明显加大。中新世早期断陷中心位于安集海东北，断陷幅度为1000米；中新世晚期断陷中心西延至乌苏东北，断陷幅度也为1000米；至上新世时期，断陷活动更加强烈，从独山子到玛纳斯南一带，断陷3500米。早更新世以后，受天山强烈隆起的影响，新构造的性质发生了根本性的变化，断陷南部逐渐演变成北天山隆起的一部分。在天山山前形成3～4排右行雁列状背斜隆起及其中所夹的纵向谷地坳陷。隆起幅度最大达200米左右，新的坳陷幅度达400～500米，目前坳陷仍很强烈。
4.阿尔泰山的变质抬升
阿尔泰山，走向北西—东南，全长2000多千米，横亘在中、哈、俄、蒙四国边界上，海拔1000～3500米，山势由山麓向山脊呈陡峻的阶梯状上升，层次分明、切割强烈。发育于阿尔泰山主脊南坡的额尔齐斯河，是我国注入北冰洋水系的唯一河流：“美丽而神奇”的哈纳斯湖静卧在阿尔泰山主峰附近的崇山峻岭之中（图1-6-6），为北北东向的新月形高山冰蚀湖，湖长24千米，宽1500～2900米，湖面海拔1370米(1374米)，平均水深90米，最深188.5米，是我国名列前茅的高山深水湖之一。
阿尔泰山穹形隆起区。位于中、哈、俄、蒙交界地区，西北段宽约300千米，东南段渐窄仅50～80千米，平面上近似鱼形，主要在渐新世形成。中新世至早上新世时期缓慢隆起，中上新世至早更新世急剧隆起，断裂活动强烈，隆起总幅度为3000～3200米，形成不对称的肘状水系，这是在北北东—南南西向的水平挤压下沿额尔齐斯断裂右旋走滑的反映。估计阿尔泰山右旋走滑幅度一般为几千米，最大可达210千米。
中更新世时期是阿尔泰山穹形隆起迅速拔高的重要时期，由多级夷平面显示的阶梯状地貌特征渐趋突出。可进一步划分出2个次级单元。
（1）阿尔泰山穹形隆起。它和北塔山隆起组成该区的两个重要隆起。二者位于额尔齐斯断裂与库普活断裂之间，为穹形隆起区的西南翼，从新疆境内看似乎为一掀斜构造，随着其边缘的破裂，表现为具有3～4级构造阶梯并向两侧掀斜。从渐新世以来，掀斜的最大幅度1900米，更新世以来继续掀斜，使一些洪积层抬升900余米，中更新世以来一般隆升120～150米，晚更新世以来隆起50～90米。
在隆起的同时，继承性断裂活动异常强烈，特别是北北西向的活断层在右旋走滑的过程中，在后方的引张地段形成一系列串珠状的断陷盆地（深达几千米），镶嵌在隆起边缘的低山丘陵之中（如喀依尔提、可可托海、吐尔洪等）。这里最重要的新构造特点，是沿横断型的可可托海－二台活断层，于1931年8级地震时，形成名震中外的富蕴地震断裂带并错断水系。地震断裂带长达176千米，并伴有一系列构造微地貌，如断塞塘、眉脊、断头沟等，同时福海县阿拉山夏牧场高达50多度的7处温泉显示的地热异常区，说明阿尔泰山的现代构造活动仍在进行中。
（2）额尔齐斯河－乌伦古河坳陷。该坳陷受额尔齐斯河谷断层的控制，是有名的肘状水系坳陷，受额尔齐斯活断层右旋走滑的影响，在其西南盘向西北推移的过程中，于东南方向引张，依次形成斋桑凹陷、额尔齐斯凹陷和布伦托海凹陷，它们被一系列微弱隆起所分隔，其中斋桑凹陷和额尔齐斯凹陷深约1000米，布伦托海凹陷幅度只有100米。