断裂陷落形成，所以地势低
吐鲁番盆地经历了地质年代的侏罗纪、白垩纪、第三纪、第四纪，是一个逐渐凹陷的古老盆地，特别是在距今3000万年前的喜马拉雅造山运动期间，盆地北缘的博格达山急剧上升，而盆地南北缘的库鲁克塔格山上升幅度较小，两山之间断裂陷落，最终形成了北高南低、西宽东窄的不对称盆地。中部有火焰山和博尔托乌拉山余脉横穿境内，把本地区分成南、北两半。
盆底艾丁湖水面，低于海平面154米，是中国最低的盆地，在世界上也仅次于低于海平面391米的约旦死海，为世界第二低地。鸟瞰吐鲁番盆地，可以清楚地看到，它以艾丁湖为中心，呈环状分布的地形，由三个环带组成。
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