塔里木盆地曾经为古地中海的一部分,随着地壳隆升,海水逐渐退去,内陆湖泊发育。中新世时期(距今2330~530万年),昆仑山抬升,北侧山麓形成洪积扇,地表裸露。上新世时期(距今530~260万年),昆仑山进一步抬升,塔里木盆地气候变干,形成塔克拉玛干沙漠。伴随着沙漠的形成,昆仑山前出现了草本植物带。如图示意不同时期昆仑山至塔里木盆地的典型剖面。