河流下切侵蚀,原来的河谷底部超出一般洪水位之上,呈阶梯状分布在河谷谷坡上,被称为河流阶地。随着印度洋板块与亚欧板块的碰撞,天山地区遭受了强烈的挤压缩短和间歇性隆升,气候也越来越干旱。受其影响,天山山麓北坡的奎屯河冲出天山后使河谷两岸形成多级阶地(图中T1~T6,表示不同时期的阶地分布,数字越大,年代越久远),并深切早期的泥沙质岩,形成约200米深的奎屯大峡谷,峡谷壁近直立,融水在谷壁上冲沟将两岸雕凿成石林状。地宽100~400米,河滩上砾石遍地,水时合时散。
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