一、地质环境与宏观地貌格局
西北区半属西伯利亚板块，半属中国板块之塔里木中朝地块。两者的分界线大致通过塔里木盆地北缘、北山南缘、巴丹吉林沙漠西南部至宁夏北部。阿尔泰山是西伯利亚板块上的早古生代褶皱带。西准噶尔有一条北东向深断裂，东准噶尔有一条晚古生代板块缝合线，它在阿尔泰山和天山之间呈南东东向，延伸至北山以北。天山两侧均为晚古生代板块俯冲带。塔里木盆地及河西走廊西段是太古-元古代中朝地块的一部分。祁连山地作为早古生代褶皱带，范围比现在的祁连山大得多，其北缘的早古生代板块俯冲带位于河西走廊以北，南缘是早中生代板块俯冲带。昆仑山地是一个晚古生代褶皱带，其以南为早中生代褶皱带。
前震旦纪时，西北区尚淹没于深海之中，加里东运动期间由于板块俯冲，阿尔泰和祁连褶皱或山、晚古生代天山亦因板块俯冲而褶皱成山，昆仑山北部当时上升量虽不大，但沉积环境已有所改变。准噶尔在震旦纪后一度上升，但在泥盆纪转为沉陷。塔里木地块一直保持上升趋势。石炭-二叠纪是西北主要山地隆升最高的时期。南天山褶皱上升的同时内部开始出现构造凹陷，南昆仑剧烈褶皱而西部发生断块凹陷，祁连山褶皱上升使其古生代地层隆起和凹陷，石炭纪前曾长期隆起的北山继续断裂上升，阿尔金山与塔里木、柴达木一起发生区域性隆升。
华力西期之后，西北区山地曾长期处于宁静状态、阿尔泰山在三叠纪被夷平为准平原，天山经过三叠纪初开始的长期剥蚀夷平，也形成了准平原，准噶尔西部山地成为一些低丘，准噶尔中部和塔里木西部为内陆凹陷区，后者部分被海水淹没，柴达木也有小片内陆凹陷。燕山运动使所有古生代山脉都经历了新的褶皱、断裂和局部凹陷，但升降幅度不大。塔里木和柴达木虽有小幅上升，与周边山地相比较仍处于相对下沉状态、盆地地貌形成，塔里木西部仍被海水淹没。
喜马拉雅运动期间，西北区没有发生大的褶皱作用，但大部分山地发生了阶段性上升和断裂，阿尔泰山发生块状断裂，古天山准平原再次掀升和凹陷，昆仑山大幅度隆升，祁连山出现平缓褶皱并形成一些小盆地，海水完全退出塔里木西部。
地质构造从宏观上奠定了西北区的地貌格局。褶皱带、板块俯冲带、缝合线和深断裂带的上升一侧成为高大山系，整体隆升区域成为高原，沉陷带则成为平原和盆地。因此，山地盆地高原相间分布成为西北区最突出的地貌特征（图14.1.1）。
