研究表明 ,近东西向的天山造山带基本格架在古生代晚期已经初步形成 ;平行造山带广泛分布的二叠纪红色磨拉石证明当时造山隆升作用非常强烈 ,导致前陆盆地普遍发育。三叠纪 ,天山造山带遭受区域剥蚀夷平 ,盆山高差缩小 ,盆地规模进一步扩大。侏罗纪—古近纪 ,由于板内伸展作用 ,在准平原化的天山地区形成了一系列伸展盆地 ,呈近东西向分布。新近纪以来 ,受南面印度—欧亚陆—陆碰撞的影响 ,天山地区发生强烈陆内变形 ,以逆冲推覆和褶皱堆叠为特征 ;节理统计表明新生代的主压应力为南北方向。晚新生代 ,由印度和欧亚大陆碰撞产生的强烈挤压作用对大陆腹地的天山地区影响很大 :前中生代块体发生剧烈隆升和褶皱 ,伴随大规模新生代坳陷的形成 ,导致盆山高差急剧增大 ;脆性剪切与挤压变形构造叠加在韧性变形的古生代岩层之上。同时 ,中生代拉伸盆地发生构造反转 ,形成新生代挤压盆地 ,盆山交接带变形以台阶状逆断层和断层相关褶皱为特征。由于盆地朝造山带的下插作用 ,使古生代的岩层呈构造岩片方式逆冲推覆在盆地边缘的中新生代岩层之上 ,当穿越不同地质构造单元时表现出不同的运动学特征。强烈挤压褶皱冲断是晚新生代盆山交接带的基本特征和最普遍的盆 -山耦合方式 ,局部伴有小规模近东西向的走滑断层。中
