构造活动与气候变化是自然环境特点的主导因素。气候环境的变化具有异地同时的相似性,亦具有同时异地的差别性,当今全球气候变暖的过程中,气候在地区和时段的差异性,可能反映气候与气候带的变迁。塔克拉玛干沙漠是强劲风力作用的干燥气候环境,如此广阔范围、连绵起伏活动沙丘的厚层沙,来源于何种营力与气候环境是讨论的中心议题。塔里木盆地的构造轮廓,古通道抬升遗迹,古海相沉积岩层、石膏与盐湖沉积层、微古化石与油气藏,塔克拉玛干沙漠的巨厚沙层,以及石英砂表面结构组合特征,等等,均反映出沙漠起源于新生代中新世时的新特提斯海。青康藏高原及塔里木盆地周边山地的持续隆升,在中新世晚期彻底隔断了海水通道,海盆干涸逐渐变为内陆湖沼盆地,以致干旱沙漠。塔克拉玛干沙漠砂主要源于中新世晚期(约1 000~500万年前)干涸的古海洋。更新世时,沙漠周边有风化剥蚀砂源及局部有冰川砂的供给。