在遥远的过去，中国天山南北的准噶尔盆地与塔里木盆地是一对孪生兄弟。早在5亿年前，这一地区还是汪洋大海，只有准噶尔和塔里木两块陆洲孤立于广阔的大海之中。随着时间的推移，发生了一次强烈的地壳运动，使得海底隆起成陆地，并逐渐褶皱成山地。这场变化使得这两个曾被海水包围的孤洲，最终变成了群山环抱的盆地。而后，再次上升成为高峰的天山，从此这对“孪生兄弟”完成了它们分家的仪式。
准噶尔盆地位于天山和阿尔泰山之间，呈不等边三角形，东西长850千米、南北最宽处380千米，面积达30多万平方千米，是中国第二大盆地。在这里，由于西北边缘众多缺口，大量来自大西洋、北冰洋湿润气流涌入，使得年降水量达到100～200毫米，比塔里木盆地要湿润，但同时也是冷空气通道，使其1月平均温度达到-20℃左右，被归类为温带半荒漠气候。
绿洲在准噶尔盆地下分布较少，但主要集中在天山北侧，这里的土壤肥沃，小麦、瓜果等作物应运而生。此外，还蕴藏着丰富的地质资源，如石油和天然气。乌尔禾风城则是泥岩和沙岩经过风力的长期侵蚀形成的一种特殊的地貌，其陡峭方形的小丘如同古代城堡般耸立。而东部将军戈壁内发现硅化木，则证明了一亿年前这里是个繁茂森林覆盖的地方。
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