准噶尔盆地是中国第二大内陆盆地，位于新疆维吾尔自治区北部，阿尔泰山山脉以南，天山山脉以北，西邻准噶尔西部山地，东至北塔山麓。南北宽450千米，东西长700千米，面积约30万平方千米，沙漠面积占30%。
盆地被天山、阿尔泰山及西部的一些山脉围限，盆地呈不规则三角形，地势东高西低，海拔在200至1000m之间，平均海拔400m。盆地西南部的艾比湖湖面为海拔最低处，190m，盆地中部为草原和沙漠，边缘则是山麓和绿洲。
新疆古尔班通古特沙漠位于准噶尔盆地中央，分布于玛纳斯河以东及乌伦古河以南地区，即北纬44°15′～46°50′，东经84°50′～91°20′，是中国境内的第三大沙漠。沙漠的面积为4.88万km2，海拔300～600 m。由4片沙漠组成，西部为索布古尔布格莱沙漠，东部为霍景涅里辛沙漠，中部为德佐索腾艾里松沙漠，其北为阔布北—阿克库姆沙漠。
沙漠景观主要为各种形态的沙垄和一些新月形沙丘链、蜂窝状沙丘，高度10～50m。沙漠地貌形态出现明显的EW和SN方向上的分异。沙垄多呈SN方向延伸，长度达几到几十公里，所以除沙漠南缘发育大量新月形沙丘链或格状沙丘外，SN方向(纵向)地貌形态变化不大。EW向(横向)沙地地貌变异强烈，各种形态的沙垄或沙丘大致呈无序分布(钱亦兵,2010)。
古尔班通古特沙漠遥感图
古尔班通古特沙漠由于远离海洋，距离海洋均在3000km以上，而成为世界上离海洋最远的大型内陆沙漠，属温带干旱荒漠。然而，准噶尔盆地西部和西北部山地的豁口和谷地，为西来湿润气流提供了通道，在盆地和沙漠中形成一定降水。所以，该沙漠又受盛行西风带强烈影响。
古尔班通古特沙漠地区年均温6～10℃，最热月均温为24～27℃，极端最高40℃以上；空气相对湿度平均50％～60％。5～8月份通常在45％以下；年降水量普遍不超过150 mm，沙漠腹地仅有70～100 mm，而蒸发量却高达2 000 mm以上，是降水量的20～30倍，干燥度很大。
沙漠内部绝大部分为固定和半固定沙丘，其面积占整个沙漠面积97％，形成中国面积最大的固定、半固定沙漠。固定沙丘上植被覆盖度40％～50％，半固定沙丘达15％～25％ (王雪芹,1998)。
二、地球物理特征
盆地基底的构造格架是以盆地及周边的断裂构造为基础的，赵俊猛等（2008）利用北疆地区航磁与1：20万重力数据，在准噶尔盆地内部确定了47条主要断裂，并将其划分为3类，其中，一级断裂6条，二级断裂6条，三级断裂35条。
准噶尔盆地的磁异常分布与盆地的轮廓有着较好的对应关系，即高异常的盆地周缘山系包围较低磁异常的盆地内部。此外，准噶尔盆地及邻区地磁还有以下特征（赵俊猛等，2008）：①盆地主体的中部和西北部地区，显示平缓大面积正异常，可能与陆壳减薄、基底上涌或地幔柱有关；盆地东南部、乌伦古坳陷、和什托洛盖等地区存在大面积负异常区，显示可能存在较厚的陆壳。②盆地东部及东南部地区磁异常方向性不明显，可能与洋壳区、过渡壳以及已褶皱成山或新生褶皱基底或有大量的基性侵入体有关；③带状磁异常，具代表性的有卡拉麦里山—滴水泉—三个泉NE向条带状磁异常，这种异常可能与不同性质陆块间的过渡带、陆块间（内）的大型断裂带和火山岩侵入体有关。
准噶尔盆地原始布格重力异常整体呈东西分布，且重力异常均为负值，重力异常值北部较高，南部较低，在中央坳陷与西部隆起—陆梁隆起—东部隆起之间为重力异常陡变带，陡变带南侧重力异常值高于北侧。乌伦古坳陷与这三大隆起区重力异常值接近，但被NWW向的重力异常值较低区域分割；在乌伦古坳陷东北侧同样分布有大面积的重力异常值较低的区域。
准噶尔盆地布格重力异常与盆地构造单元分布图
（李江海等，2015）
三、蛇绿岩带的分布特征
准噶尔盆地位于中亚造山带中部，是中亚哈萨克斯坦马蹄形构造的最东段，为西伯利亚—哈萨克斯坦板块和天山所界限，传统上划分为东、西准噶尔地块和准噶尔盆地。沿盆地周缘出露扎河坝—阿尔曼太蛇绿岩带、卡拉麦里蛇绿岩带、巴彦沟—大南湖蛇绿岩带、达拉布特蛇绿岩带等多条古生代蛇绿岩带，对各蛇绿岩带的形成环境前人提出过不同的认识。概括而言，准噶尔盆地及邻区构造演化历史的争议主要集中于以下方面：
1）西准噶尔分为南北两个部分，北部发育一系列火山岩和火山地层，南部分布有大量增生杂岩，构造走向以NE-SW为主，并被断层切割（Yang et al.，2012）。对西准噶尔地区晚古生代的构造环境，前人曾提出过多种认识，如张连昌等（2006）、Zhang et al.（2011）认为是洋内俯冲的岛弧；王方正等（2002)认为是岛弧增生；沈远超和金成伟（1993）认为是弧后盆地；朱宝清和冯益民(1994)认为是小洋盆；Chen and Arakawa(2005)，韩宝福等（2006），苏玉平等（2006），Chen et al.（2011）认为是碰撞后环境；而张继恩等（2010），尹继元等（2011）则由A型花岗岩的出露认为应是洋脊俯冲环境。
2）东准噶尔地体主要由三条岩浆弧和两条蛇绿混杂岩带组成，自北向南依次为：Dulate-Baytag岩浆弧、扎河坝—阿尔曼太蛇绿岩带、野马泉岩浆弧、卡拉麦里蛇绿岩带和大南湖岩浆弧。对于东准噶尔地区蛇绿岩的形成环境争议较小，以卡拉麦里蛇绿岩带为例，目前普遍接受其形成于岛弧相关环境，但具体的分类存在争议，如部分学者认为形成于岛弧环境（李嵩岭，1999），李锦轶等（2004，2006，2009）认为是泥盆纪至石炭纪期间的弧后盆地被动陆缘；Wang et al. (2003)，Xiao et al. (2004)认为该区域没有典型的弧后沉积，应是弧前环境；刘希军等（2007）提出该蛇绿岩带形成于受洋脊俯冲影响的岛弧或弧前环境。
四、盆地边界与构造单元划分
准噶尔盆地西北缘为中生代逆冲构造带、南缘为新近纪逆冲构造带，并发育前渊，东北缘继承古生代末造山带格局。它们显示依次的叠加和交切关系。东北缘古生代造山带是推断盆地腹地构造单元性质的重要线索和依据。从盆地边界推断：盆地南部可能有古老陆块基底，表现为与天山造山带的构造分异（新生代挠曲沉降）、以及对西北缘逆冲推覆构造发育的阻挡作用。而盆地东北部主要为海西期造山带组成部分（盆山分异不明显）。
准噶尔盆地及邻区地质简图
（Xiao et al.，2011）
准噶尔盆地共分8个一级构造单元，27个二级构造单元。逆断裂主要形成于海西晚期，集中在二叠纪；天山山前的褶皱构造形成于印支—燕山期；正断层形成于二叠纪－三叠纪（Allen et al., 1995），也有人认为形成于侏罗纪。
由于青藏高原主体向东北扩展传播，其对本区的影响主要限于天山山前，并且滞后于塔里木北缘，而对准噶尔西北缘构造活动影响较小。南侧乌鲁木齐新生代前陆坳陷发育，盆地南部边界新生代构造活动强烈、东北缘新生代构造活动不显著，记录古近纪以来青藏高原构造变形向北逐渐传播和扩展。
准噶尔盆地构造单元划分图
（据前人成果资料）
五、盆地构造
下图显示包括准噶尔盆地在内的亚洲盆地群结构特征。剖面全长约8000km，深度从2km至18km不等，涉及西伯利亚、塔里木和印度三大陆块及中亚和特提斯两大构造域。
沿着剖面由南向北，依次为孟买被动陆缘盆地、德干玄武岩省、恒河前陆盆地、喜马拉雅造山带、青藏高原（包括勤错盆地、羌塘盆地）、昆仑造山带、塔里木盆地、天山造山带、吐哈盆地、准噶尔盆地、阿尔泰造山带、西伯利亚盆地、拉普捷夫海裂谷盆地。
剖面上盆地群的盖层厚度介于6~14km，多数盆地沉积中心靠近造山带一侧，与后期盆地有关。其中，准噶尔盆地古生界地层厚度近14km，为剖面上沉积最厚区段，天山前在新生代被逆冲推覆；吐哈盆地中－新生代盆地剖面形态不对称，靠近山前，地层厚度增大，构造变形和破坏增强，具有前陆盆地特点。
亚洲盆地群近南北向构造剖面图
（李江海等，2013）
昆仑山—塔里木盆地—天山—准噶尔盆地—阿尔泰山构造大剖面
准噶尔南缘—天山—库车坳陷构造大剖面
（李江海等，2015）
N-S向横穿准噶尔东部地质剖面及其位置图
（李江海等，2015）
N-S向横穿准噶尔东部地质断面图
（李江海等，2015）
为研究准噶尔盆地东部结构特征，通过野外考察与资料收集，建立了N-S向横穿准噶尔东部地质剖面，剖面由北向南划分为：阿尔泰增生造山带（含D-C北阿尔泰晚古生代陆缘弧，O中阿尔泰早古生代逆冲带，D南阿尔泰弧后盆地），东准岛弧（卡拉麦里褶皱带，C-P，包括：D-C1混杂岩带，D-C1弧后盆地，C-P前陆盆地）；准噶尔盆地；博格达山（C-P博格达—哈尔里克裂谷）；天山造山带；焉耆山间盆地（Mz-Cz）和康古尔塔格。地质剖面及由其与地球物理资料共同组成的地学断面显示，准噶尔盆地东部及东准噶尔具有明显的南、北拼合特征。
六、准噶尔盆地基底特征
由于准噶尔盆地的多期叠合性质、盆内大片覆盖等原因，对于盆地基底分区的研究，尤其是盆内基底分区的研究还不充分。
目前研究者主要通过以下一些研究对象来探讨盆地基底属性：
1）研究盆地周缘出露的花岗岩，如韩宝福等（1999）依据Sr-Nd 同位素特征认为盆地基底以底垫的幔源岩浆为主，而Chen et al.（2004；2005）提出盆地基底由古生代残余洋壳和岛弧残余地体组成；
2）研究盆地周缘及盆内火山岩，如郑建平等人（2000，2010）依据盆内火山岩认为盆地不具有统一基底，而是由多个古生代洋壳和岛弧体系合并形成，这一认识得到了大量后续研究的支持(龙晓平等，2006；袁超等，2006；朱永峰等，2007；Zheng et al.，2007；Zhu et al., 2009；苏玉平等，2010)；
3）研究盆地周缘沉积岩，如李亚萍等(2007)依据东准噶尔地区沉积岩中的碎屑锆石定年，指出准噶尔盆地东部基底为古生代岛弧；
4）依据地球物理资料，如袁学诚(1995)认为盆地存在前寒武纪变质基底，Wang et al.（2004）提出，天山和准噶尔盆地区域的地壳在晚古生代地体增生之后发生了局部熔融和分异，其50km厚的深度与印度大陆与欧亚大陆的汇聚有关；赵俊猛等(2008)指出盆地基底由海西期褶皱基底和加里东期结晶基底上下两层组成。
七、准噶尔盆地及邻区石炭系火山岩
准噶尔盆地火山岩主要分布于盆地周缘和盆内北部区域：在盆地北部火山岩沿红岩断阶带、索索泉凹陷分布；盆地西部火山岩主要沿克百—乌夏断裂带分布；盆地中部火山岩主要发育于巴达松、夏盐、石西、三个泉、石英滩、滴北、滴南和白家海凸起地区；盆地南部的火山岩则集中于阜康断裂带和齐古断褶带。整体而言，以中基性喷出岩为主，酸性喷出岩、火山碎屑岩次之，碎屑熔岩局部可见。岩石类型可归纳为基性火山岩类、中性火山岩类、酸性火山岩类、火山碎屑岩类、碎屑熔岩类、沉火山碎屑岩类等六大类。
准噶尔盆地火山岩分布与其形态具有一致性，从火山岩的总体展布来看，盆地西北缘、东南缘火山岩以NE方向展布，岩性以中基性为主；在盆地东北缘，火山岩以NW方向展布，岩性以基性为主；在盆地西南缘，中酸性至酸性火山岩沿NW方向分布。
准噶尔盆地三维地质结构图
（李江海等，2015）
北疆火山岩分布图
（据吴晓智，2009）
从时代分布上看，东准噶尔地区（前人研究中的克拉美丽或卡拉麦里地层小区）石炭系地层由下至上可划分为塔木岗组、松喀尔苏（滴水泉）组、巴塔玛依内山组、石钱滩组和六棵树组（何登发等，2010；杜金虎等, 2010）。其中，火山岩主要发育于巴塔玛依内山组。巴塔玛依内山组创建于卡拉麦里山南麓巴塔玛依内山，向NE延至巴里坤纸房以北，向东至巴里坤煤矿以东（朱志新，2005），向西可延伸至西准噶尔吉木乃地区（靳松等，2013）。
在准噶尔盆内东部的陆东、五彩湾凹陷等地的勘探，也相继钻遇厚达几百米到多米的巴塔玛依内山组火山岩（谭佳弈等，2009）。对于巴塔玛依内山组火山岩的形成时代与环境，尚存早石炭世（谭佳弈等，2009），晚石炭世（朱志新等，2005；苏玉平等，2010；Su et al., 2012；靳松等，2013；张峰等，2014）与二叠纪（张元元等，2009）等多种认识。
准噶尔盆地火山岩系相关的地层柱状图
（李江海等，2015）
