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准噶尔盆地位于新疆境内，天山山脉和阿尔泰山脉之间，平面形态南宽北窄，略呈三角形，面积约13万平方公里。根据航磁等资料综合分析认为，准噶尔盆地具有双基底结构：下部为前寒武纪结晶基底，上部为晚海西期（泥盆～早中石炭世）的褶皱基底。　

中国第二大盆地。位于新疆维吾尔自治区北部，天山山脉、阿尔泰山脉及西部诸山间。呈不等边三角形。东西长1120千米，南北最宽处约800千米。面积约38万平方千米，海拔500～1000米（盆地西南部的艾比湖湖面海拔仅190米），东高西低。盆地西部有高达2000米的山岭，多缺口，西北风吹入盆地，冬季气候寒冷，雨雪丰富。

　　盆地边缘为山麓绿洲，日平均气温大于10℃的温暖期约140～170天，栽培作物多一年一熟，盛产棉花、小麦。盆地中部为广阔草原和沙漠（库尔班通古特沙漠），部分为灌木及草本植物覆盖，主要为南北走向的垄岗式固定、半固定沙丘，南缘为蜂窝状沙丘。

　　盆地南缘冲积扇平原广阔，是新垦农业区。发源于山地的河流，受冰川和融雪水补给，水量变化稳定，农业用水保证率高。除额尔齐斯河注入北冰洋外，玛纳斯、乌伦古等内陆河多流注盆地，潴为湖泊（如玛纳斯湖、乌伦古湖等）。

　　牧场广阔，牛羊成群。准噶尔盆地内蕴藏着丰富的石油、煤和各种金属矿藏，盆地西部的克拉玛依是中国较大的油田。北部的阿尔泰山区盛产黄金准噶尔盆地中国第二大盆地。

　　
　　盆地南缘冲积扇平原广阔，是新垦农业区。发源于山地的河流，受冰川和融雪水补给，水量变化稳定，农业用水保证率高。除额尔齐斯河注入北冰洋外，玛纳斯、乌伦古等内陆河多流注盆地，潴为湖泊（如玛纳斯湖、乌伦古湖等）。

准噶尔盆地是晚古生代至中、新生代多旋回叠合盆地，其上沉积石炭纪、二叠纪、三叠纪、侏罗纪、白垩纪、第三纪和第四纪地层。盆地中央地层平缓，具稳定地块特征，盆地南部是天山山前坳陷（或称天山北缘前陆盆地），盆地西北部为成吉思汗逆冲断褶带，盆地东北部为克拉美丽山山前坳馅。盆地演化可划分为前陆盆地阶段、坳陷盆地阶段和再生前陆盆地阶段。盆地蕴藏着丰富的石油，石油总资源量为86亿吨，天然气2.1万亿立方米。克拉玛依油田位于盆地西部。