走廊平原是新生界以来的沉降盆地，其间堆积了巨厚的陆源半胶结-松散的山麓相、河湖相物质。总的来说，玉门-踏实、安西-敦煌、花海等盆地边界均受区域断裂和构造隆起控制，底界以上新统（N2）-下更新统（Qp1）地层为主，但各盆地第四系厚度、底界形态、边界类型各具特色（图2-8～图2-10）。
图2-8 疏勒河流域隐伏断裂分布图
一、玉门-踏实盆地
玉门-踏实盆地地处疏勒河流域中游中部。东起玉门镇，西至一百四戈壁，南、北介于南截山与北截山、北山之间，东西长160km，东宽西窄。面积5641km2。
（一）隐伏构造与分布
1.盆地南侧断裂
玉门-踏实盆地的南侧受断裂控制，将盆地和山地分开。南截山北侧隐伏断裂近东西向分布于山前，断层以南松散层厚度不超过100m，基底为变质岩，而断层以北松散层厚度可达500m以上，基底为新近-古近系泥岩。北截山南侧断层近东西向分布于北截山山前，西端与南截山北侧断裂相交，是玉门-踏实盆地的北部边界，除在断层以北松散厚度变小外，断层两侧第四系松散层下伏基底也不相同，断层以南为新近-古近系泥岩，而以北为侵入岩。
图2-9 第四系松散层厚度图
图2-10 第四系松散层底界高程图
2.昌马洪积扇南部断裂
昌马洪积扇南部断裂呈X形将这一地区划分为四个不同的地质单元，X形的正上方为昌马洪积扇，沉积有巨厚的第四系砾卵石层，西侧基底为新近-古近系砂岩，东侧则为变质岩，南侧新近-古近系砂岩出露于地表。
3.南截山西部倾伏隆起
南截山西部倾伏隆起实际上是南截山的西延部分，该隆起构成了玉门-踏实盆地和一百四戈壁的分界线，在这一隆起带上，第四系松散层厚度变薄，最厚者在100m左右，其岩性为砂碎石夹亚砂土。基底为侵入岩，第四系松散层中一般不含水。在隆起中部的安6号孔112.4m揭穿第四系，揭露侵入岩，孔干。
4.踏实西侧断裂
踏实西侧的断层呈北西南东向延伸，位于踏实以西10km处，西起北截山的老师兔，东至南截山的踏实河口，在断层西侧第四系松散层厚度50～100m，其基底为侵入岩，在断层东侧第四系松散层厚度50～200m，其基底为新近-古近系泥岩。
（二）松散层厚度
盆地内第四系松散层厚度一般50～400m，总的变化规律为自南而北渐薄。昌马洪积扇和榆林洪积扇顶最厚，大于600m；北截山、北山及东部宽滩山山前最薄，小于50m。在细土平原区松散层厚度多在150～200m。
玉门-踏实盆地的基底高程一般为1000～1400m，由南向北倾斜。在盆地中部的踏实乡唐家圈附近略有隆起，将盆地分为东西两部分，东部为玉门盆地，西部为踏实盆地。踏实盆地主要由榆林河洪积扇组成，而玉门盆地则主要由昌马洪积扇组成。
（三）松散层岩性结构
松散层岩性结构变化规律与松散层厚度变化规律相同，粗颗粒地层以昌马洪积扇和榆林洪积扇为中心向外其岩性逐渐变细。盆地南部为单一砾卵石层，向北部逐渐过渡为多层的粘性土、砂及砂砾卵石互层结构。
二、安西-敦煌盆地
安西-敦煌盆地地处疏勒河流域下游，是流域内最大的盆地。东起双塔水库，西至甘新交界的库穆塔格沙漠，南、北夹峙于北截山、三危山、卡拉塔什塔格和北山之间，沿近东西向展布，面积13046km2。
（一）隐伏构造与分布
1.盆地南北侧断裂
安西-敦煌盆地的南北两侧均有断裂将盆地和山地分开。南部北截山山前断裂西起鸣沙山东至双塔水库，断距在西部为200～300m，向东逐渐变小，仅有几十米。
北山山前的断层是安西-敦煌盆地的北部边界，断层以北为北戈壁。北戈壁是北山坡积、坡洪积和残积的产物，第四系较薄，一般20～30m，岩性多为砂碎石，大部分地区松散层直接覆盖于老基岩之上。
2.南湖、鸣沙山断块隆起
南湖断块隆起位于敦煌市西南，党河洪积扇顶部，鸣沙山断块隆起位于敦煌市南鸣沙山前，这两个断块隆起由两组、基本互相平行的断层所控制，为断层台阶。两个断层台阶之间为三角形凹陷，在凹陷内第四系松散层厚度较大，可达300～400m，鸣沙山山前断层台阶之上第四系松散层厚度较薄，为100～200m。
（二）松散层厚度
第四系松散层厚度50～300m。系疏勒河和党河冲积、冲洪积、冲湖积所形成。南部党河洪积扇顶部厚度大于400m，北部山前地带小于50m。
安西-敦煌盆地受地质构造的影响，基底较为平坦，岩性为新近-古近系泥岩，呈单斜状，由北东向南西倾斜，基底高程一般为800～1000m。
（三）松散层岩性结构
安西-敦煌盆地属于河西走廊北盆地，松散沉积物远离补给区，因而颗粒较细；仅在党河洪积扇顶部及疏勒河出北截山山口附近为粗颗粒的砂砾石地层，广大的细土平原为粘性土、砂及砂砾石多层结构。
三、花海盆地
花海盆地地处赤金河下游。南、北、西分别为宽滩山和北山环绕，东至断山口河基底隆起区与金塔盆地衔接，面积2460km2。
（一）隐伏构造与分布
宽滩山北侧深断裂是花海盆地的南部边界，断层南侧松散层厚度小于100m，北侧为100～400m。
（二）松散层厚度
第四系松散层厚度由南而北逐渐变薄，南部山前大于400m，盆地的北部边缘仅20～30m，中部细土平原100～200m。
（三）松散层岩性
第四系松散层颗粒较细，粗颗粒地层仅分布于石油河穿越宽滩山的出口处，细土平原为粗中砂、粉细砂与亚砂土和亚粘土的多层结构。
盆地基底为新近-古近系砂泥岩，基底高程1000～1300m，由北西向南东倾斜。
四、新构造运动
测区新构造运动极为活跃，主要表现为南部山区的振荡上升运动、山区盆地接壤处的褶皱断层运动及走廊平原的大面积沉降运动三种形式。
（一）振荡上升运动
表现为振荡式强烈上升和振荡式缓慢上升两种形式。
振荡式强烈上升运动表现为南部诸山脉的阶梯状地貌形态。一般从高到低有三级夷平面，一级夷平面在山脉的峰顶面，为现代冰川发育区，其海拔大于4700m，在航卫片上为系列NWW向带状冰雪覆盖区，一般向NNE平缓倾斜。该级夷平面大致形成于新近纪，早更新世初期被抬升；二级夷平面海拔4300～4600m，因断层切割、冰水溯源侵蚀及区域性由北向南的应力挤压，使山梁北缓南陡，呈不对称性。该级夷平面形成于早更新世，中更新世也被抬升；三级夷平面海拔3700～4100m，为新近系及白垩系组成的山前台地及上古生界和三叠系组成的山麓平缓波状丘陵地。其形成于中更新世，晚更新世被抬升。由此可见，自第四纪以来，山脉的上升幅度约在1000m以上，上升速度大于外力剥蚀作用。
振荡式缓慢上升运动主要表现为河谷的多级阶地性，区内河谷阶地多为内叠阶地，中上游一般为Ⅰ、Ⅱ级，下游普遍为Ⅱ、Ⅲ级，仅个别地段可见Ⅴ级以上阶地。现代河床与Ⅴ级阶地相比低40余米，是振荡式缓慢上升的有力佐证。
（二）褶皱断层运动
褶皱断层运动主要见于盆地与山区的接壤处，多是老断层的继承性活动。老断层的再次活动，使古老褶断带上的老地层逆冲于盆地边缘的新近-古近系之上，并使新近-古近系产生局部地层倒转，直立和次级逆冲断层，普遍发育有较平缓的短轴褶皱构造，使走向与老构造线一致，部分断层延伸较长。
以抬升为主的新构造运动，不仅使古老地层逆冲于新近-古近系之上，而且往往将新近-古近系逆冲于第四系之上，甚至将第四系堆积物也错断。
（三）大面积沉降运动
大面积沉降运动是测区新构造运动最基本的形式之一，走廊平原是新生代以来强烈的山前沉降带。据物探及钻探资料，测区盆地第四系厚度一般为200～600m，最厚达千余米。各盆地第四系沉积厚度由南向北变薄，说明沉降的幅度是不一样的。拗陷的中心靠近南部，靠近山前大断层附近。各盆地北部绿洲区及北山山前一带，第四系厚度小于100m，沉降幅度小，也说明北部的基底逐渐抬升。
五、第四纪地质发展史
喜马拉雅构造旋回，控制了区内第四纪地质的发展，上新世，区内除了走廊山脉之外，其他地区普遍接受了炎热气候条件下的河湖相堆积。在地形外貌上，上新世后期区内除走廊山脉为剥蚀丘陵地形外，其他地区均为新近-古近系内陆河湖相堆积的准平原。
早更新世初期，由于阿尔卑斯运动的影响，南部祁连山、阿尔金山强烈上升，测区玉门-踏实盆地、安西-敦煌盆地、花海盆地相对沉降。在干旱气候条件下，南部山区洪水携带大量物质排泄于盆地之中。洪水到测区之后，已成散流状，水动力作用大大减弱，故在盆地中自南而北先后堆积颗粒粗细不同的物质，主要有细砂、砾石、含砾砂、夹粘性土层透镜体。
早更新世末，走廊山脉再度上升，沉积发生间断，山前大断裂也随之复活。早期沉积的玉门砾岩也发生折曲和断裂。各盆地相对沉降，继续接受南部来的物质堆积。
中更新世初，气候由干旱转向温暖，南山冰雪融水排泄而下，山区大量风化碎屑物被山洪带到盆地堆积下来。由于该期持续的时间较长，盆地沉积幅度比较大，故堆积厚度达100～200m。
中更新世末，气候又出现干寒，盆地沉积又出现间断现象，到晚更新世初期，气候复又转暖，盆地又开始新的堆积。由于晚更新世地壳频繁升降，在疏勒河、党河上游两岸出现多级侵蚀堆积阶地。由于地壳的频繁振荡，盆地内沉降幅度并不大，故上更新统沉积厚度仅10～70m。
到晚更新世末，一直处于振荡性沉降中的盆地，开始回返，发生了振荡性缓慢上升。特别是在三危山前表现比较明显。如党河及西水沟均出现了五级侵蚀堆积阶地，最高一级高出现代河床60～80m。同时，党河下游河床多次改道。这次上升运动一直持续到全新世。气候由温暖又趋于干寒。
全新世早期，盆地由缓慢性振荡上升，复又转为振荡性的缓慢下沉。而气候的干寒一直在发展。南山冰雪融水形成的洪流也逐渐减少，盆地中心湖泊日益萎缩。这种状况一直持续到现在。特别是全新世后期，不仅干燥寒冷而且风力作用加强，给原来比较平坦的盆地地貌又增添了一层风蚀风积地貌景观。